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基于d-e-p模型的氧化铝生产过程能耗分析及节能技术研究

作　者: 陈乔平
导　师: 周孑民
学　校: 中南大学
专　业: 热能工程
关键词: 系统节能 e-p分析法 d-e-p分析法氧化铝生产 (?)分析
分类号: TQ133.1
类　型: 博士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着人类社会工业化进程的加快,能源与环境问题日益成为当前全球亟待解决的问题,工业行业尤其是冶金工业能耗问题尤为突出。氧化铝工业是我国冶金工业中的重点行业,针对氧化铝生产过程展开企业能源利用状况研究,深入挖掘企业节能降耗潜力,对提高氧化铝产品国际竞争力,保持我国经济可持续发展有着重要意义。本文在收集大量氧化铝生产过程原始数据的基础上,借用钢铁冶金行业‘e-p能耗分析法”对混联法生产氧化铝工艺过程进行能耗初步计算分析,计算结果表明蒸发工序、熟料烧成工序、焙烧工序以及管道化溶出工序是其主要能耗工序,其直接能耗与间接能耗均对企业能耗有着显著的影响。运用(?)分析中的复杂灰箱模型建立混联法生产氧化铝工艺的(?)分析模型,对各子工序的主要耗能环节及有效利用程度进行了评价,发现熟料溶出与脱硅工序的平均(?)效率最高,达到80%以上；熟料烧成、焙烧工序的外部(?)损失较大,可回收利用空间大,具有较大的节能潜力。在(?)分析的基础上,首次提出并建立了企业系统能耗的“d-e-p分析模型”,利用该模型对氧化铝生产过程的能耗、(?)耗以及(?)损分布进行了计算与分析,影响各工序供给(?)变化的因素主要包括两个部分：受工序能耗水平影响的直接(?)耗及受折合比变化影响的间接(?)耗；影响各工序(?)损变化的因素主要包括直接(?)损和间接(?)损两个部分。折合比对系统能耗的影响显著,有些工序虽然工序能耗与工序供给(?)降低了,但考虑折合比后,其综合能耗仍然是升高的。管道化溶出和熟料溶出及脱硅工序虽然能耗降低,但其(?)损失并没有随之降低,反而有所增加。在d-e-p模型分析的基础上,以减少工序(?)损为目标,对石灰煅烧与熟料烧结工序进行了优化设计与技术改造,直接节能效果明显；分析了铝硅比变化对氧化铝生产能耗的影响,预测分析了当铝硅比提高到10后折合比的变化及间接节能效果。在此基础上,从宏观的角度对企业能源管理提出了建议以降低企业能耗。从能源利用的数量以及品质两个层面对氧化铝生产过程节能技术进行全面研究,有助于全方位挖掘企业节能潜力,对工业行业的节能降耗具有重要的理论与实际意义。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-22
  1.1 我国能源利用现状  10-11
  1.2 流程工业概述  11-12
  1.3 氧化铝生产概况  12-17
    1.3.1 氧化铝厂工业概况  12-14
    1.3.2 氧化铝生产的基本方法  14-17
  1.4 节能技术概述  17-18
  1.5 系统节能技术概况  18-21
  1.6 本论文的研究内容及意义  21-22
第二章基于E-P法的氧化铝综合能耗分析  22-38
  2.1 E-P分析法评价指标  22-24
  2.2 中国铝业某分公司吨氧化铝工艺能耗的剖析  24-36
    2.2.1 中国铝业某分公司氧化铝厂生产工艺  24-26
    2.2.2 吨氧化铝工艺能耗分析  26-27
    2.2.3 氧化铝生产过程各子工序的工序能耗与折合比  27-36
  2.3 本章小结  36-38
第三章氧化铝生产过程的(?)分析  38-74
  3.1 (?)的基本概念  38-39
  3.2 (?)分析模型  39-42
  3.3 氧化铝生产工艺过程(?)分析  42-71
    3.3.1 (?)分析模型的建立  42-44
    3.3.2 氧化铝生产过程各工序(?)分析  44-71
  3.4 氧化铝生产过程各工序(?)计算结果分析  71-73
  3.5 本章小结  73-74
第四章 d-e-p分析模型的建立及在氧化铝企业中的应用  74-92
  4.1 企业系统能耗D-E-P分析模型的建立  74-76
  4.2 基于D-E-P分析法的氧化铝生产过程宏观(?)分析  76-81
    4.2.1 氧化铝生产过程供给烟分析  77-79
    4.2.2 氧化铝生产过程(?)损分析  79-81
  4.3 氧化铝生产过程单个工序(?)损分布分析  81-90
    4.3.1 (?)损分布计算方法  81-83
    4.3.2 燃烧过程(?)损失  83-85
    4.3.3 传热过程(?)损失  85-87
    4.3.4 熟料带走(?)损失  87-88
    4.3.5 外排烟气及散热(?)损失  88-90
  4.4 本章小结  90-92
第五章氧化铝生产过程直接能耗的控制  92-99
  5.1 石灰煅烧工序的精细调控  92-95
  5.2 熟料烧成工序燃烧过程的调控与节能  95-97
  5.3 本章小结  97-99
第六章氧化铝生产过程宏观节能降耗策略  99-105
  6.1 铝硅比对拜耳法氧化铝生产过程的影响  99-102
    6.1.1 铝硅比变化对混联法氧化铝生产过程折合比影响的预测  100-101
    6.1.2 铝硅比变化对混联法氧化铝生产过程间接能耗的影响  101-102
  6.2 混联法氧化铝生产过程的节能建议  102-104
  6.3 本章小结  104-105
第七章结论与建议  105-107
参考文献  107-113
攻读学位期间的主要研究成果  113-115
致谢  115

基于d-e-p模型的氧化铝生产过程能耗分析及节能技术研究

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