发布时间:2023-09-18 16:32:30
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中图分类号:TU201 文献标识码:A
一、建筑节能中实现能耗降低的必要性
随着我国经济的不断发展,我国的建筑行业正处速成长的阶段,建筑行业资源的消耗量大,尤其是在日常的施工过程中会产生大量的环境污染,如果能够在建筑施工的过程中使用节能减排技术,不仅能够为我国节省建筑资源,同时还可以实现人与自然的和谐相处,实现我国经济的可持续发展。世界经济不断发展的同时,科学技术也在不断地进步,与此同时人类活动对于资源的消耗以及环境的污染都越来越严重,在建筑施工的过程中使用节能减排技术是顺应时展要求得必然之举。所以在实际的建筑施工过程中我们一定要加强对建筑节能减排的施工设计,做好事先的准备工作。
二、我国建筑能耗现状及存在的问题
1.我国已有的建筑总量和新建的面积已占到世界总建筑的一半,并且大都使用常规能源,几乎全为高耗建材,使用过程中也在采暖、空调、通风和热水使用方面有很大的资源消耗,分散分户的使用方式也使资源利用率很低,并且供热方面也有较大的浪费。
2.我国已有的建筑能耗高的原因主要有下列几点:建筑的护栏部分多用实心粘心砖,热导性也很差,并且在生产期间也会有很大的污染;目前我国建筑工程中门窗的设计普遍都比较简单,所以隔热性能也比较差,在使用的过程中会有大量的热量损失,难以满足我们对于建筑节能的要求;在整个建筑工程中,空调的耗能约占整体建筑耗能的一半,所以关于空调的节能设计是整个建筑节能设计的重点;其次在建筑工程中耗能最多的就要数整个建筑的照明系统了,虽然已经有了很多的节能型照明设备,但是应用还不够普及。
3.现今我国政府极为关注建筑节能问题,并出台了许多建筑节能法律规定和设计要领,但在实际工作过程中,这些法规和标准常常不能得到很好的贯彻落实。建筑用能上有下列趋势,即发展中国家学习发达国家。农村学习城市,这也造成了建筑的高能耗,这种趋势若继续进行,则会使中国的能源面临非常严峻的形势。
三、降低建筑能耗的措施
1.建筑使用中的节能是要做好采暖、空调和照明的节能,必须根据当地气候的特征来进行分析,如果允许的话最好使用冷热电联供电设备,还能将采暖、空调、通风和热水的问题解决;若有地热,还可以用地热进行供暖和热水,这样可以最大化地利用资源,提高资源利用率。做好节能工作我们不仅需要从已经建设好的建筑中入手,同时还要对已经建设好的建筑工程进行改造,在照明系统方面我们可以采取以下的解决措施。首先将以前能耗比较大的电灯换成绿色节能灯具,尽量使用能源利用率比较大的照明灯具。城市中有很多的公共设施,这些地方对于照明的需求量比较大,我们可以将这些地方的照明设备换成节能型的。
2.节能设计要考虑到设计的整体性,这样才能真正做好设计工作。在进行节能设计的时候如果能够考虑到设计的整体性,将会在很大程度上提高设计的科学合理性,同时在进行建筑节能设计的时候,我们要结合建筑周的具体情况采取合适的设计方案,尽最大可能地提高设计节能减排地效果。而且不同的地区他们的节能减排设计的方案也是不同的,所以我们在学习国外节能减排设计方案的时候,不可以照搬照抄。还有在进行建筑节能设计的时候需要结合建筑的整体结构进行设计工作。
3.现今新建设的建筑一定要落实好节能技术,我国现今技术最成熟的是太阳能光热技术,该技术在我国也有了大范围的推广使用,但只供给满足生活用的小型家用太阳能。但从系统规模化、低成本及控制方面分析,小型的家用太阳能与集中式太阳能相比有很大的不足,而将单楼或多楼作为单位的集中式太阳能,应在新建建筑中大范围推广。太阳能制冷方法现今有厂家开始生产,并且它也正好能减少人们夏季对空调的使用,所以值得大范围采用该种技术。
4.建筑系统中主要的耗能设备包括空调系统、照明系统、日常用水的供应系统、以及建筑内部的机械设备等。在这些耗能部位中,绝大部分的能量都是由空调以及照明系统消耗的,所以在进行节能减排的设计工作的时候,主要从这两方面入手。以下是我们进行节能减排设计的时候用到的主要技术:①首先就是电梯设备的节能设计。电梯虽然不是最主要的耗能设备,但是在节能设计中加以考虑同样可以节约大量的能源,我们可以在电梯的节能设计中考虑使用各种能源。
②做好能源回收工作。利用能源回收设备,可以把建筑所释放的能量进行一定的利用,运用此方法能高效的降低能源的使用。③控制好能源调节系统,进而降低能耗。建筑的内部设施和系统的设计通常都是在满负荷的状态下工作的,但是在设计工作时它一般都不是满负荷状态的,所以这些常常满负荷工作的设备就需要安装有精准的控制盒调节设备,还要保证物业管理工作人员有较好的专业技术和高度的职业责任感,防止出现大马拉小车的情况。所以做好控制调节工作对于建筑业的节能有很重要的作用。
结语
现今我国能源和资源紧张、环境污染所产生的问题也非常严重。住宅用、公用建筑数量也不断增多,建筑能耗成为比重很大的耗能产业,在我国的能源利用中有很恶劣的影响。但在建筑中除了照明和家电用电都是低品质用电,未来建筑业的发展将朝着低能耗、高资源利用率的方向发展。建筑节能工作的系统性是很强的,所以建筑业的各个工作人员必须协调配合好,并在工作时根据我国建筑业的发展情况,设置最科学、合理的节能方案。建筑节能工作不会一蹴而就,而笔者的主要目的就是希望能够对以后节能工作的开展提供一定的借鉴。
参考文献
中图分类号:te08 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)16-0263-01
前言
氯碱企业面临产能严重过剩、行业内部竞争、国家宏观调控等巨大压力。节约能源、降低消耗、减少排放,从而降低生产成本,已成为氯碱企业生存和发展、提高经济效益、实现可持续发展的根本保证。
1、氯碱生产的概述及能耗情况
氯碱生产概括来说,是运用高饱和度的工业盐水炮制纯H2、Cl2和其他工业原料的过程。氯碱生产领域中,通常采电解方式来分解纯氯化钠,制造氢氧化钠、氯气和氢气,然后再运用这些工业原料制造其他化工材料。这一系列工业生产活动综合起来就是氯碱工业。氯碱工业是当前工业加工制造领域中最主要的化学工业,运用氯碱制造技术生产的产品被广泛运用于各个工业生产行业,氯碱生产使用的主要原材料有:工业NaCl、电石、C2H3Cl等;运用氯碱技术制成的产品主要有:NaClO、不同纯度不同状态的Na(OH)2、H2、Cl2、PVC材料等。在运用氯碱技术制造化工产品的过程中,会消耗大量的能源,其中消耗量最大的能源主要有:水资源、电能、天然气燃料、煤炭燃料等,其中消耗量最大的能源是电能,约占氯碱制造能耗的59%,其次是水资源消耗,约占总能耗的21%,煤矿消耗约占17%,天然气消耗约占3%。
2、氯碱生产实施节能降耗的意义
氯碱生产是高能耗、高物耗、高污染的“三高”行业。创建节能型氯碱企业,推行清洁生产,节能降耗、减少污染排放,从而降低生产成本,已成为氯碱企业生存和发展、提高经济效益、实现可持续发展的根本保证。作为节能减排的重点行业,节能减排任务完成情况如何,直接影响到国家整体节能减排的实现,所以在氯碱行业进行能量系统优化工程,有利于节约资源、降低能耗。节能降耗从企业的角度来讲,就是要在生产过程中有效节水、节电、降低煤耗、降低天然气耗、降低蒸汽耗、节约资源,提高单位能源的综合利用率,进而用最少的资源产生更高的利润。因此,实施节能降耗势在必行。
3、氯碱生产过程中节能降耗的具体措施
3.1 采用先进的离子膜法工艺路线
离子膜法电解技术是当今世界各国氯碱工业大力发展的清洁生产技术,其中又以高电流密度复极式零极距自然循环电解槽为最佳。采用离子膜法生产烧碱具有三点显著优势。①可大幅降低电耗,一般大中型厂隔膜法金属阳极电解工序的直流电耗最低为2350kW.h/t,而采用离子膜法的电耗为2200-2300kW.h/t,显然,离子膜法烧碱的直流电耗远远低于隔膜法。②碱浓度大幅提高且品质好,出槽的NaOH 浓度高,目前可达30%-35%(质量分数);大幅降低蒸发工序的汽耗,平均吨碱综合能耗降低约30%,折合节电约1000kW.h;出槽电解液中含NaCl质量浓度一般在20-35mg/L,含盐量低,应用广泛。③生产的氯气及氢气纯度高,氯中含氧、含氢量小。氯气纯度达98.5%-99.0%,氢气纯度达99.9%。
3.2 因地制宜,选择合适的电解槽
氯碱生产节电的途径主要集中在电解槽,不同类型的电解槽用电量存在很大差异,槽型规模大型化,可增大电解槽容量,有利于技术管理,减少环境污染,改善劳动环境。使用的电解槽数量少,可减小电解厂房面积、降低电解槽维修费用,而且在相同产量的情况下,一台大电解槽比多台小电解槽散热少,有利于降低能耗。复极槽电极的有效面积较大。电极面积越大,离子膜的利用率越高,维修费用越省,电解槽厂房面积亦可相应减小。
3.4 节水措施
对于可以尽量循环使用的水源( 如化盐、循环冷却水) ,从可研性报告阶段,就要考虑循环利用,减少生产直流水的用量,提高水的重复使用率。根据生产过程中产生的不同性质的污水、废水,采取不同的处理方式处理后统一回收利用。①电解的淡盐水、树脂塔的再生废水、盐泥压滤和氯氢处理的废水全都返回用于化盐。②烧碱装置的工艺冷凝水、蒸汽冷凝水全部回收综合利用。碱浓缩和蒸发的生蒸汽冷凝水可回收至锅炉房,二次蒸汽冷凝水可用于电解槽的补水,正常操作时可以减少脱盐水的消耗,整个化工装置的蒸汽尽量回收。③机封水、设备冷却水等循环利用,生化水回收后补加循环水,清净下水回收后用于植被、树木的绿化。
3.5 降低亚硫酸钠消耗
采用全卤制碱,电解装置淡盐水经过脱氯工序后直接送往采卤工序循环使用,脱氯装置
采用真空脱氯联合化学脱氯的方法除去淡盐水中的游离氯。在进行脱氯时,降低淡盐水pH值,可有效减少游离氯的含量,而且使存在的游离氯大部分以Cl2的形式存在,有利于真空脱氯,并降低亚硫酸钠消耗。
3.5 节约水蒸气的方法
通过HCl合成锅炉产生的热量来制造水蒸气,每小时能够节省新鲜蒸汽24-25t。在对碱水进行蒸发处理时,可以运用三效逆流降膜技术。采用这种技术蒸发碱水,可以大幅减少水蒸气消耗。相对传统的双效降膜技术而言,三效逆流降膜技术蒸发每吨碱水能够节省约200kg水蒸气。在采用降膜技术对碱水进行蒸发处理时,可以在热气输入熔炉之前,利用烟道气的剩余温度进行预热,同时收集蒸汽冷却的冷凝水,这样不但可以节约水蒸气还能节约大量的天然气。
3.6 合理运用新型节能设备
①氧阴极电解槽。这是一种新型的电解槽,其主要是采用氧气电极还原反应,由于阴极没有氢气析出,所以可以有效降低电压和电解过程的能耗。这种电解槽适用于既消耗氯气又副产氯化氢产品的工厂,不仅可以能够对副产物氯化氢进行有效利用,总的生产成本也随之大幅下降,节能效益十分显著。②膜极距电解槽。目前,国内大部分氯碱生产中,采用的都是离子膜工艺,这种生产工艺的发展进一步推动了离子膜电解槽的发展,膜极距电解槽便是较具代表性的产品之一。这种电解槽最为显著的应用优势在于较低的槽电压和电耗,它的节电效果十分显著,现阶段已有部分氯碱企业进行了成功应用,取得了一定的成效。
3.7 余热再利用
在氯碱生产中,当合成HCl时,热水的送出温度一般会高于要求温度,多余的热水则可作为其他机组的动力源,这样可以使余热获得有效利用。同时可适用不同型号的蒸汽炉,对蒸汽进行回收再利用,以此来补给厂区供热。此外,在转化器运行过程中,氯乙烯热水的余热可以确保溴化锂机组的正常运转。
3.8 减少污染物排放的技术措施
在氯碱生产中会产出大量的盐酸,为了提高这种副产物的利用价值,应当将其高效合成有机氯化物。此外,还可以联合使用MVR与高回收率的反渗透装置,降低废水预热能耗,有效处理含盐量高的水质,大幅度提升水回收率,从而降低氯碱装置运行成本,实现废水零排放。
4、结束语
综上所述,能耗过高是氯碱生产中普遍存在的问题,这一问题在一定程度上影响了氯碱行业的发展。为此,必须在氯碱生产中,采取合理可行的方法和技术措施,降低电耗、水耗等,并减少污染排放,这对于推动我国氯碱行业的发展具有非常重要的现实意义。
【中图分类号】U12【文献标识码】A
【文章编号】1007-4309(2010)12-0061-2
一、引言
交通运输是国民经济的重要组成部分,对国民经济的发展起着基础性、支撑性和服务性的作用,其特点决定了在交通运输过程中,必然伴随着大量的能源消耗,也会带来生态环境的负面影响。我国经济正处于高速增长期,经济的增长、城市化进程的加快及交通工具保有量的迅猛增加,导致了交通运输需求和服务的迅速增加,使交通部门的能源消耗,尤其是石油产品消耗也在迅速增加。从世界范围来看,交通运输作为能源消耗性行业,尤其是一次性石油能源消耗大户备受社会各界关注。本文针对公路和轨道运输过程中,能耗的影响因素和采取的节能措施两方面对交通运输过程中的能源消耗进行了分析。
二、交通运输能耗的影响因素
(一)影响公路运输能耗的因素
1.车辆特性
车辆特性是指车辆的物理特性和运行特性,如车行技术、车速等。车辆的技术状况是影响油耗的主要因素,与发达国家相比,我国汽车能源消耗水平与国外发达国家存在着相当大的差距。在汽车技术性能方面,如果将相同或相近车型进行燃油效率比较,我国汽车每百公里平均油耗比发达国家高20%以上,资源利用效率较低。
2.公路条件
公路条件是指公路的几何条件和路面特性,如纵坡、路面平整度。一般对于纵坡大、路面平整度差的公路,以相同的汽车完成同样的运量要比纵坡小、平整度好的公路消耗更多的燃料,从这个意义上说,高等级公路运输比低等级公路运输节能,即能源利用率会因公路等级的提高而提高。
3.交通流量条件
交通量大小和交通构成是影响车速的重要因素,通常交通量大的混合交通要比交通量小的非混合交通条件下,车辆的能耗要大。
4.其他因素
驾驶员的操作水平、交通管制等也是影响公路运输能耗的重要因素。研究表明,不同操作水平的驾驶员驾驶车辆油耗相差达7%-25%;车辆的里程利用率提高1%可使汽车油耗降低3%等。因此,提高汽车使用水平,也是公路运输节能的一个要方面。
(二)影响轨道运输能耗的因素
在制定能耗指标评价体系的过程中,应考虑各种相关要素对能耗指标的影响。只有从最基本的要素单元进行细致分析和综合评价,才能够制定出科学、合理的评价指标体系。轨道交通能耗评价指标体系中需考虑的要素,可概括划分如下:
1.时间要素:施工期、调试期、初期、近期、远期
轨道交通施工过程中,通常有部分线路在完成阶段建设目标后即开始运营,因此,运营长度对轨道交通网络总能耗将产生直接的影响。
2.区域要素:市区、郊区
市区人员流动性大,市区轨道交通的载客量明显高于郊区,载客量的多少对于电梯、空调等设施的能耗会产生影响。
3.线路节能坡采用比例:高、中、低
根据深圳地铁列车开行计划及不同节能坡方案的比较,可以看出不同的线路纵断面方案对轨道交通系统长期的运营能耗会带来很大的影响。
4.车站要素:高架站、地面站、地下站
不同的线路,站内耗电会有较大差距,特别在使用空调的季节,地下和地面的能耗明显高于高架。
5.设备要素:牵引供电系统、通风与空调系统、屏蔽门、照明、给排水、自动扶梯、弱电系统、车辆基地设备
不同型号的列车采用不同的节能型设施,都可以达到节能的目的。
三、交通运输节能措施
(一)公路运输节能的主要途径
第一,加强公路运输节能的法制建设,建立和完善公路运输节能管理机制。同时要建立一个体系完整的公路运输节能行政管理体系,健全运输能耗数据统计指标体系和监测体系,建立起一整套公路运输节能激励机制。比如,山西省早在2004年就出台了支持车用甲醇汽油产业化的试点政策,规定凡使用80%-100%高浓度甲醇的汽车,到2006年底为止,免征养路费和客运附加费。2006年,山西省又出台政策:2010年前,山西省将继续对使用高比例甲醇的汽车免征养路费。
第二,积极使用替代能源,大力发展新能源,尤其是可再生能源,减少对传统能源的消耗。如开发使用液化石油气汽车、压缩天然气汽车;用乙醇、裂解油、碱性植物油等生物质液体清洁燃料直接代替汽油、柴油等动力燃料;在汽油中加入10%的酒精,可提高汽车的辛烷值,改善内燃机效率。
第三,加大各种运输方式之间的协调和衔接。铁路、水运和管道运输的能源消耗水平仅为公路运输的十分之一,甚至几十分之一,应统一调整运输结构,鼓励能源消耗低的运输方式在整个运输体系中发挥更大作用,优化综合运输体系结构。
第四,改进运输车辆。改进运输车辆包括改善车辆发动机的燃料经济性,减轻车辆自重,减少行驶阻力(子午线轮胎、流行性车身等),改进变速箱和传动系等。随着我国私人拥有轿车的不断增加,从节约能源角度出发,应当适当发展柴油轿车。
(二)轨道运输的主要节能降耗措施
1.线路节能
线路节能设计主要考虑尽可能优化曲线半径,以减少车辆行驶过程中因曲线阻力大而增加电耗;优化线路节能坡,设置合理的进出站坡度,使列车进站时上坡,将动能转化为势能,列车出站时下坡,再将势能转化为动能,这样有利于减少牵引能耗;线路纵坡设计还综合考虑泵站位置等设备布置,以达到优化、合理、经济、节约能源的目的。
2.车辆节能
可以选用调频调压控制的交流牵引系统。该系统通过变频调速避免了列车调速时由附加电阻消耗掉大量的电能,也不会因附加电阻的发热提高隧道内的温度而要求增加通风量和制冷电能,因此可较多地回收车辆制动能量。
3.供电系统节能
(1)牵引供电系统节能设计
合理设置中压供电网络接线形式,既减少系统电缆的长度,也可以减少开关设备数量,降低设备损耗和线路损耗,达到节能的效果。另外选用环保节能设备,亦可节约相当多的电能。
(2)动力照明系统节能设计
动力照明配电设计按照负荷分级供电的原则进行,采用集中无功自动补偿和分散无功补偿措施,提高功率因数,降低线路损耗。
4.通风空调系统节能
(1)风机变频控制
通风空调系统的设备一般按远期高峰小时运行情况进行配置,而系统负荷随列车的对数、客流的变化而变化。
(2)采用节能运行模式
由于城市轨道交通内部的发热量大,具有全年热负荷的特性,通风空调系统的设计应充分利用非空调季节室外的天然冷源对城市轨道交通内部进行冷却,尽量减少空调系统的运行时间,节约能耗。
5.设备监控系统节能
采用综合监控系统对全线各车站内的变电所系统设备、通风空调系统设备、给排水系统设备、电梯系统设备、低压照明系统设备进行综合性的监控与调度管理。根据不同季节、各车站不同的客流情况、室内外的环境情况,做到合理送排风(空调),使空调得到有效的利用。
6.车站综合UPS电源系统
新建城市轨道交通线路的弱电系统,如通信、信号、综合监控、AFC等,设置综合UPS电源系统,对各设备系统的UPS电源进行技术整合设置,减少UPS电源设备的重复设置的节能效果。
四、结论
目前关于交通运输能源消耗的研究,涉及面较广,在确定公路和轨道能源消耗影响因素的同时,积极采取基础统计数据与指标的可比性研究及不同交通方式能源消耗的可比因子研究,对于交通运输中的能耗分析具有重要意义。综合考虑各种指标定义原则,建立适用于交通运输路网的能耗指标体系,将该能耗体系直接地应用到现有线路能耗评估,为节能措施的制订提供理论依据,在政府决策、线路规划、基本设施建设、设备选购、运营管理等方面具有指导作用。
【参考文献】
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关键词: 建筑节能;围护结构;建筑形式;气候分区
Key words: building energy saving;palisade structure;architectural form;climate subarea
中图分类号:[TU—9] 文献标识码:A 文章编号:1006—4311(2012)27—0098—03
0 引言
我国的建筑行业蓬勃发展,对于建筑的需求还很大,据统计我国每年的新建建筑面积约为20亿平方米,而能够达到节能标准的建筑面积仅占5%。目前的全国建筑面积已经超过400亿平方米。随着我国的城镇化步伐的加快,大量的新建建筑陆续涌现,能源资源的消耗量大大增加。统计数据表明我国2009年的全国能源总消耗量折合标准煤为21.46亿吨,2010年全国的能源消耗量为32.5亿吨标准煤,2011年全国能源资源的消耗量为34.8亿吨标准煤。消耗量比上一年增加7%。增长幅度较高。能源结构中煤炭约占70%,对于煤炭的依赖性较大,石油、天然气利用率比较低。
1 建筑特性与能源消耗
建筑利用能源的类型和节能基本概念。
能耗行为:民用建筑中的采暖空调、炊事、热水、家用电器和照明。工业建筑中的热加工、动力等。
民用建筑消耗能源种类:煤、石油、天然气、电能、生物能、风能和太阳能。
耗能的类型:工业生产能耗、交通运输能耗和建筑能耗(也称民生能耗)。
建筑耗能的类型:材料生产能耗、构件生产能耗、建筑物建造能耗、运行能耗和建筑物拆除能耗等。
建筑节能特指在建筑中采取适宜的技术措施,以节约在建筑物运行过程中所消耗的能源,尤其是燃料型能源,以及由燃料型能源转化而来的二次能源(电力)。
在正常使用建筑物的情况下,提高建筑设备的能效系数,使建筑物通过护结构浪费的能量减小到最少,并且最大程度的发挥可再生能源的作用,以不违背建筑功能和要求为基本条件,实现低能源消耗,使环境承担的负荷更小。
广义上的建筑节能是建立在建筑物全寿命意义上的节能。建筑的能量消耗主要是在运行阶段的供暖工程耗能,设备运行耗能。通常意义上的建筑节能是指节约建筑物使用过程中的能源。
一、建筑电气节能设计的重要性
我国是能源相对紧缺的国家,随着工专业化水平的日益提高,导致能源实际实际利用效率低下和环境污染的不断加剧,据资料显示,我国的建筑能耗占社会总能耗的30%左右,并且建筑能耗所占的比例呈逐年上升的趋势,电气节能为建筑节能的重要组成部分,由于国民经济的高速发展,建筑领域对电力需求的快速增长,因为发电装机容量和电网供电能力不足的原因,建筑领域电力设备的增长速度远远超过了发电设备的增长速度,使建筑用电能源供不应求矛盾非常突出,全国相当多的地区出现了不同程度的拉闸限电现象,这就必须要求把建筑电气节能当做首要任务来抓。
基于电力能源的普及面最广和覆盖率最大的特点,合理有效的减少电力能源消耗,提高电力能源利用率已成为国家关注的焦点。近年来,在国家努力创建节约型社会的新形势下,政府及相关部门已深刻认识到节能减排问题的重要性和紧迫性,并在该方面提出了一系列政策方针,即把建设“资源节约型”社会为总体目标,以“节能省地型”建筑为发展核心。最近国家提出的节能降耗的重点产业中,电力能源系统行业无疑是重中之重,尤其在“十二五”规划纲要中,将建筑节能工程列入国家十大节能工程,由此可见建筑节能的重要意义,建筑电气节能设计、研究及应用势在必行。
二、我国建筑电气现状及耗能高因素
1.我国建筑电气耗能的发展现状分析
我国的建筑能耗占社会全部能耗的30%,中国现在有超过400亿平方米的高能耗住宅。而全国每年新建房屋近20亿平方米,超过所有发达国家新增建设的总和,而这其中95%都是高能耗住宅。原国家建设部早在2005年完成的一项调查表明,在被调查的17个省市中,北方地区的建筑节能设计为90%,实际施工只占所有建筑面积的50%,中部地区是19%,南部地区只有11%多一点。多年来,我国开展了一定规模的建筑节能工作,主要采取了先新建后改造的策略,但到目前为止,建筑节能工作仍处于起步阶段,房屋建筑中普遍存在着维护结构保温隔热性和气密性差,供暖、制冷空调系统效率低下等问题。主要表现在一下几个方面:(1)高能耗建筑比例大,我国每年新建房屋中,99%以上是高能耗建筑;既有建筑中仅4%采取了节能措施,单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3倍以上。(2)建筑节能状况落后,发达国家早在20世纪70年代就开始致力于研究和推行建筑节能技术,而我国却未予以重视。
我国建筑电气耗能高的主要影响因素
不合理的设计导致空调能耗高。不合理的建筑设计与建筑通风导致空调冷量过高。在能耗较高的一些办公楼和综合商厦等建筑中发现,由各种方式(如开窗通风、机械排风等)造成的室内外通风换气形成的冷负荷,有时可占总的冷负荷的50%以上。因此,在满足室内空气质量的前提下在炎热季尽可能减少各种原因造成的室内外通风换气,也可以有效减少空调耗冷量。
不合理的系统和设备选型以及运行方式,导致空调系统效率过低。例如,由于涉及不合理和缺少有效的调节手段,使冷机未能及时关闭水回路,使得相连接的循环水泵只能多台运行,水泵的能耗增加一倍,承担能量输送功能的风机水泵由于设计偏大,实际上长期小温差运行,使风机水泵能耗高于正常状况一倍或更多。
加强建筑电气设计节能有效措施
1.照明系统节能设计
(1)照明光源的选择
光源是能量转换成光的器件,是实施照明节能的核心。对设计者来说,为实现以上限值,必须选用高效节能光源和适合的灯具。设计时光源选用主要原则是应选高效节能光源。照明光源选择还应考虑以下几个要素:光效、色温、显色指数、光源寿命和价格。
(2)照明灯具及其附属装置的选择
灯具的主要功能是将光源所发出的光通进行再分配, 选择灯具时应优先选用直射光通比例高,控光性能合理的高效灯具。在实际的应用中,还应注意灯具的配光曲线,这是我们进行照明设计时的依据之一,以便对确切的照度值等做到心中无数,采用合理的灯具配光可提高光的利用率,达到节能的效果。
(3)照明控制
1)对于大型公用建筑, 如:剧场、体育馆、会议室、公园采用智能照明控制系统。节省电能, 有效地统一管理。节能效果明显。2)对于一般的小型建筑,在设计时应注意采用:每个照明开关所控灯的数量不要过多;公共走道、楼梯灯(应急灯除外), 采用声光控节电开关;室外照明控制最好用光电控制器替代照明开关等等。房间有多列灯时宜分组控制, 所控灯列与侧窗平行。
2 供配电系统的节能设计
(1)供配电系统
根据负荷容量,供电距离及分布,用电设备特点等因素合理设计供配电系统,做到系统尽量简单可靠,操作方便。合理选择变压器的容量和台数,以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器, 实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。
(2)变压器的节能设计
1)变压器运行中的铁损、杂散损耗是固有的,而铜损是随负载率的平方而变化,为降低能耗,除了从自身材质、结构等方面着手外,还应重视变压器运行中的降损。变压器铜损是变化的,合理地确定最佳运行,保持变压器在正常条件下,选择最大效率点(油浸变压器负载率为75% ,干式变压器载率为60%左右) ,可达到经济运行的目的。2) 选用节能型变压器,更换或改造高能耗变压器。s10、s11系列油浸变压器比s9系列更为节能,s11型卷铁芯变压器与s9型变压器相比:空载损耗平均降低30% ,空载电流平均下降70%。新型干式变压器sc9系列以及非晶合金变压器等产品也都显示了低损耗的节能潜力。
(3)减少线路损耗
1)尽量选用电阻率较小的导线,如铜芯导线较佳,铝线次之。2)尽可能减少导线长度,在设计中线路应尽量走直线少走弯路,另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心,以减少供电半径。3)增大导线截面积,对于较长的线路,在满足载流量, 热稳定,保护配合及电压降要求的前提下,在选定线截面时加大一级线截面。虽然增加线路费用,由于节约能耗而减少了年运行费用,综合考虑节能经济时还是合算的。
(4)提高供配电系统的功率因数
1)减少用电设备无功损耗,提高用电设备的功率因数。在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备如同步电动机等,电感性用电设备可选用有补偿电容器的用电设备,如配有电容补偿的荧光灯等。2)用静电电容器进行无功补偿,电容器可产生超前无功电流抵消用电设备的滞后无功电流从而达到提高功率因数同时又减少整体无功电流。
3.动力节能设计
(1)变频调速器的应用
在建筑电气中的电动机都是与暖通、给排水、建筑等工种的设备配套的,由设备制造厂商统一供应的。因此,其节能措施只能贯彻在运行过程中,减少电机轻载和空载运行。因为,在这种情况下,电机的效率是很低的, 消耗的电能并不与负载的下降成正比。
(2)高效率电动机的应用
采用高效率电动机。采取各种切实可行的措施,减少电动机的各部分损耗(主要为负载损耗及空载损耗)、提高电动机的效率和功率因数。采用高效率电机减少的耗电量与普通标准电动机相比,其总损耗减少20% ~30% ,效率可以提高3%~6%。
【参考文献】
马钢南山矿业公司凹山车间承担着南山地质环境治理工程以及其啊生产任务,车间供电系统线路主要由4106#、4211#环、4203#排、4214#4条高压线组成,全长近7.6km,担负着凹山采场采掘、穿孔、露天井下排水以及车间办公、生活设施的电力供应任务,车间电耗约占生产成本的42%,是车间管控成本的重要环节。此外,工程治理、生产区域与相邻单位交叉用电多,又与农村接壤,私接盗用也十分频繁,给用电管理带来了较大困难。为此,本研究车间从电力设备、设施管理和电量消耗入手,对电力节能降耗措施进行了分析。
1强化电力设施基础管理
为有效保证高压供电线路无安全隐患、无电耗漏洞,从加强精细管理入手,对近200根高压电杆进行了编号、定位,同时采取由车间安全组、设备组和主管工段进行联合监控、精准定位,以实时清楚高压线路电力消耗漏洞,排除安全隐患。针对高、低压线路与相邻单位存在诸多交叉用电情况,全面实行装表计量,实时监控,以有效防范电力资源流失,及时准确掌握能耗指标。
2加强电气设备的技术改造
2.1牙轮钻机、电铲照明系统改造
牙轮钻和电铲是采场生产的主要设备,包揽着采场穿孔、挖掘(白、夜班)生产,由于生产环境受采场温度高、粉尘多、湿度大等不利因素的影响,原照明系统故障频发,导致设备无法正常运转,降低了设备台时作业率,同时,原照明系统灯具损坏率高,能耗大,导致系统运行维护成本高。目前,车间整体照明系统采用发光效率高、节能突出的发光二极管和新型节能海洋王灯具,由于新照明系统具有防尘,防水,防震,光源稳定,使用1a以来,故障率由2%将至零,同时节约了用电能耗。本研究以牙轮钻照明改造为例进行说明。原牙轮钻室内照明共5盏,1只灯具功率为100W,现更改为1只灯具功率为24W,1d仅按10h计,1a可节约用电1387kWh;原牙轮钻车下照明共2盏,1只灯具功率为100W,现更改为1只灯具功率为45W,1d仅按10h计,1a可节约用电401.5kWh;原牙轮钻的室外探照灯照明共4盏,1只灯具功率为500W,现更改为1只灯功率为400W,1d仅按10h计算,1a可节约用电1460kWh。目前马钢南山矿业公司凹山车间采场使用2台牙轮钻,合计节约用电量为6497kWh。
2.2对WK-4A电铲机组通风系统进行改造
WK-4A电铲是由高压电动机拖动直流发电机给各机械电动机提供动力的采掘机械,其机组通风系统给1台250kW高压电机和3台直流发电机通风冷却。原机系统是由3台10kW净化风机组成,由于产品元器件能耗大,本研究将通风系统改为有4台1.5kW轴流风机悬挂于4台生产工作电机上部,近距离直接通风冷却,当时监测效果良好,但在使用一段时间后,发现悬挂的轴流风机给4台生产机组的维护造成了不便,另外由于通风系统是半封闭,降温效果仍不理想。2016年进行了再次改造,新系统将3台0.39kW新型节能轴流风机安装于机组外壁上,分别安装于左、中、右3个位置,左(二车发电机侧)、右(提升发电机侧)向内吹风、主电机侧(中)向外排风,在机组内形成对流通风系统。改造后经温升检测,4台生产电机的温升指标降低了3~5℃。同时整个机组新通风系统简洁,新系统与老系统对比,每天(按20h计)节约电能达到了966kWh。目前,车间425#、426#、427#电铲全部改造成功,共节约费用59.764万元。
2.3牙轮钻机主空压机软启动技术改造
牙轮钻机的主空压机系统由1台三相异步电动机、1台螺杆式压缩机和1台冷却风机组成。原系统的电机采用的是自耦变压器80%和60%抽头降压启动的方式,缺点在于采用接点式分级启动,启动过程中对电机和机械冲击较大。同时接触器和自耦变压器故障较多,还能产生较大的电耗。为降低电动机的启动电流,减少启动时对输电网络和其他用电设备的影响,本研究在凹山采场对7#KY-310牙轮钻机的主空压机电气启动系统进行技术改造,改用软启动系统。软启动系统的工作原理是采用3对反并联的晶闸管串接于交流电机的电子回路上,利用晶闸管的电子开关作用通过微处理器控制其触发角的变化来改变晶闸管的开通程度,由此来改变电动机的电压大小以达到控制电动机启动过程为目的。当启动过程完成后,由微处理器控制三项旁路接触器吸合,短接所有晶闸管,电机便直接投入电网全压运行。根据软启动系统的工作原理,对老系统的技术改造思路为,更换老系统控制柜及柜内的全部电气元件,保留原系统外接控制和保护电路,新系统控制主件采用CGR1000型软启动开关,新控制柜内严格按照软启动器外接要求和设备工艺要求进行布置,电路安装步骤完成后进行调试,按照生产工艺要求新系统采用电压斜坡启动方式,启动时间为8d。经过技术改造,不仅满足了生产上的技术要求,还节约了能源与费用:①采用新系统,每年每台牙轮钻机将减少成本3.9万元(电机的空压机修理费用、检修停产费用、检修费用);②老系统由于接触器故降造成自耦变压器的损坏年台次(接触器维护、自耦变压器更换)每台年故障2次(5年统计平均值)新系统软启动故降每年每台接近零(外部元素除外)。按此计算,每年每台设备维护费用减少1.3万元。
2.4异步电动机加装节能补偿器
凹山排水泵站是由1台500kVA变压器向5台90kW水泵供电,改造前,测量得功率因数为0.65。本研究在变压器二次侧并联1台由0.4kV、240kVAR的电容和断路器组成的节能补偿器。经改造后,测量得功率因数为0.95。原先变压器温度高、声音大,电机启动电流大的问题均得到了显著改善。经统计,每月可减少电耗3.1万kWh。2016年初车间还对井下排水泵680kW高压电动机、采矿场的电铲250kW高压电动机,牙轮500kVA变压器均进行了加装节能补偿器的技术改造。经过一段时间的运行,提高了设备性能,经统计每年节约了电能消耗37万kWh,以0.565元/kWh计算,本研究技术改造增加经济效益20.905万元。
3加强设备用电管理
2016年以来,为进一步降低车间电力成本,为有效执行公司的“避峰填谷、分时用电”的政策,通过对车间采掘设备、排水设备进行分类调研,在不影响生产和安全的前提下,进行了合理调配,提出了采场露天排水、井下排水设备各自的避峰填谷用电方案,由车间设备主任牵头,带领相关职能组人员加强督查和协调安排,克服人员少、操作上的诸多困难,逐步实施改造方案。凹山车间排水系统由地表坑底排水和井下排水组成。目前,坑底排水由5台90kW排水泵组成,井下排水二期共有5台680kW水泵可开动。井下排水(二期)平时开启2台水泵即满足生产。本研究通过合理调配排水设备运行,同时满足生产安全的前提下,尽量在谷时(23:00~8:00)开启多台水泵,在峰时减少水泵开启,实现排水设备避峰填谷、分时用电目标,目前已将峰时用电由33%降至10%以下,从而降低了用电成本。以2016年8月为例,坑底排水用电26万kWh,井下排水72万kWh,8月份排水用电合计为98万kWh。两段用电按供电部门峰谷电价(峰段电价为0.9236元,平段电价0.6174元,谷段电价0.3892元),8月份原用电费用为62.579万元,车间经合理调配后8月份现用电费用为52.324万元,8月节约电费为10.255万元,每年可减少电费约123.06万元。
建筑照明工程是一种利用电能转换成光能能源转换过程,是建筑功能正常发挥的重要系统。我国建筑照明耗电总量大约占全社会用电量的10%-20%,同时随着住宅居民生活质量水平的提高正在逐步增加。建筑照明节能降耗工程在于在不降低照明场所照明质量水平的基础上,力求通过照明系统方案的优化设计,减少建筑照明系统中的无谓电能资源浪费,最有效地利用有限电能资源[1]。
一、建筑照明系统现存主要不足问题
由于受当时建设技术水平和综合投资资金等因素的影响,我国民用建筑照明系统中普遍采用荧光灯和金属卤化物灯等能耗较大的气体放电光源,其中荧光灯源的使用率大约占所有人造光源的65%左右。目前,我国建筑照明系统中现存主要不足问题,包括功率因素偏低、电压波动等问题。
1.1 系统运行功率因数偏低
由于在建筑照明系统中广泛采用荧光灯具,此类灯具为感性负荷,其在运行过程中除了消耗有功外,还消耗大量无功,从而导致系统中运行功率因数偏低,通常只有0.5-0.65左右[2]。照明系统在运行过程中,需要从配电系统中吸收大量无功电流才能维持系统正常运行工况,这样大大增加了照明系统供配电线路的损耗,造成大量的无谓电能资源浪费。
1.2 电压波动影响照明灯具综合使用寿命
由于没有进行详细系统的规划设计,很多建筑内部照明系统存在三相负荷不平衡、负荷变动较大等问题,造成照明系统电压波动较大,不仅增加了照明系统运行能耗,同时还降低了照明灯具的光效和综合使用寿命。
二、建筑照明系统节能降耗优化原则
建筑照明系统节能降耗优化,要始终贯彻以人为本、舒适实用、节能经济、合理可靠、技术先进等原则。在确保建筑照明系统基本照明功能质量,即照度、色温、显色指数等基本照明质量技术参数指标的基础上,通过照明方案优化设计、优选节能照明光源和灯具、制定合理照明控制方案等,尽可能节约照明系统中的无谓电能资源消耗,达到节能降耗的目的。但在实际节能优化工程中,不能为了节能而大大地增加照明系统投资,而是要从技术、经济等方面进行价值分析,应实现增加少部分资金投入,大大提高照明系统照明质量效果。
三、建筑照明节能降耗技术措施
为了实现“节约无谓电能浪费、降低电能损耗”的目的,在进行建筑照明系统优化中,应以“绿色节能照明”理念为方向,优选节能型照明电气产品,来营造舒适、安全的建筑室内光环境,有效提高室内人们工作、生活、以及学习休闲质量水平。
3.1 合理确定建筑照明优化方案
按照建设部颁发的《建筑照明设计标准》GB50034-2004中的相关技术条文要求,结合工程的实际情况,确定不同照明场所适宜的照度标准值,确保照明系统具有较高质量水平[3]。同一照明场所不同功能区域,如果存在不同照度要求时,为了节约照明系统运行中的能源浪费,应根据照明场所照度需求,该高则高和该低则低进行照度设计,应采用分区进行照明优化设计。对于部分作业面对照明要求较高的场所,可以采取混合照明方式,这样即可以增加局部照明来提高作业面特殊照度需求,同时也可以达到节约电能能源的目的。
3.2 照明供配电系统的节能措施
为了降低线损,配电级数不宜过多,对于同一电压等级的配电级数其高压不宜超过两级,而其低压则一般不宜超过三级,且对于三级负荷而言不宜超过四级;宜采取三相电源进行供电,避免采用分相单独供电模式下产生三相不平衡电流,引起供电功率因素下降,造成不必要的电能资源浪费;应根据照明场所照度、照明灯具功率等特性要求,进行统筹规划分析,三相配电干线的各相负荷宜基本保持平衡,最大相负荷电流则不宜超过三相负荷平均值的115%,同样最小相负荷电流不宜小于三相负荷平均值的85%[4]。合理的三相照明负荷优化布设,可以大大提高照明灯具的电能综合利用效率和使用寿命,降低损耗;每一照明单相分支回路应控制在16A以内,同时其所接光源数应控制在20个左右,以确保照明系统的操作和运行控制灵活可靠性。
3.3 优选节能型照明光源和灯具
单端紧凑型荧光灯(也称为节能灯)在工程中使用越来越广泛,其具有结构紧凑、光源体积小、发光效率较高(大约有25%的电能可以有效转变为可见光)、光线舒适柔和、安装维护方便等优点,且采用电子整流器可以提高照明系统功率因数,降低电能损耗。金属卤化物灯其光效比荧光灯更高(大约有25%-30%电能可以有效转变为可见光),根据建筑照明功能需求,合理选用金属卤化物灯可以提高建筑照明系统的综合照明效果。钠灯是光效最高的常规应用光源,但由于该类光源其显色性能不太好,不宜应用到室内照明场所,可以作为道路照明和建筑景观照明。LED节能型灯具,作为一种新兴节能型灯具,在工程中得到广泛推广使用,尤其在标志灯和室外显示屏等应用场所使用尤为合适,能够取得较高照明质量水平和节能降耗效果。
3.4 选择合适的启动设备
荧光灯用电感镇流器一般功率为灯管额定功率的20%,高强度气体放电灯(HD)的镇流器功率为额定功率的15%~16%,而电子镇流器与电感镇流器相比较,具有启动电压低、噪声小、温升低、重量轻、无频闪等优点,比电感镇流器节电10%以上。其本身功耗也比电感镇流器降低50%~75%,综合电输入功率降低18%~23%,节电效果显著,在大面积使用气体放电灯的场所,宜装设补偿电容器,补偿后功率因数不应低于0.90[5]。
3.5 制定合理的照明系统控制方案
对于一般照明场所可以采取现地直接控制方式,并宜按照平行外窗方向进行顺序控制;室外走廊、电梯厅等公共建筑部分的照明,则也可以采取现地直接控制方式,但对于建筑楼宇而言,则需要将所有照明灯具通过对应控制模块,纳入到楼宇智能控制系统中进行集中调控管理。智能照明控制系统,可以根据照明场所实际应用功能工况需求,进行内部自动分析判断,形成对应调控决策,确保照明系统始终处于最优工况,不但提高了照明系统综合照明质量水平,同时节约了无谓的电能资源浪费,提高电能资源的综合利用效率,达到节能降耗调控运行目的。
四、结语
建筑照明系统节能降耗优化工程是建筑电气节能,乃至建筑节能工程中的核心部分,建筑电气工作人员应在规划设计、施工建设、以及运行维护等阶段各环节中重视照明系统的节能降耗,要充分掌握先进的建筑照明节能降耗知识和装置设备,把节能降耗技术措施和设备装置真正运用到建筑照明系统节能降耗工程中,提高照明系统电能资源综合利用效率,实现节能降耗的目的。
参考文献:
[1]庞锦龙. 建筑照明系统节能降耗技术措施研究[J]. 企业导报,2012,12:257-258.
中图分类号:TU7 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2011)020(C)-0164-01
引言:我国资源相对贫乏,必须加强对能源的节约使用和环保使用,电力资源作为我国的主要能源之一,为工业生产和人民生活所必须,2011年夏季的电荒给我国生产生活带来极大不便,已经为我国电能的使用敲响了警钟。而另一方面,建筑电气则是当前电能的主要消耗路径,据统计,我国单位面积建筑的用电功耗很高,相当于全球平均功耗的2.5倍,因此,对建筑电气进行节能降耗的技术研究和应用,已成为必然趋势。
一、变配电系统的节能技术。1、变压器的选择。变压器是建筑电气的重要设备,其自身的电能消耗也较大,据工程经验估算,变压器的损耗占系统总损耗的5%以上,其中包括铁损和铜损。在变压器的选择使用方面,首先要选择低耗能的产品;其次要通过科学计算,确定恰当的容量和运行模式;此外,在容量满足要求的前提下,应该尽可能减少变压器的数量;还有一点值得注意的是,如果空调设备的负荷很大,则可以为其单独配备变压器,当温度适宜不需要开空调时,该变压器也可以随之停止使用,从而达到节能目的。2、电缆的选择。在当代建筑中,电缆种类复杂,应用范围广,使用数量也很多,因此,线缆的损耗也较大,主要是由于流经电流将电能转化为热能。在用电设备负荷固定时,其损耗与其自身的阻抗成正比。因此,在选择电缆时,出于节能考虑,应该选择电阻率小的电缆,目前,铜芯电缆的使用逐渐增加;在电缆截面的选取上,应该按照电流的密度来选择,可以考虑在理论计算基础上,人为增加2档,这样尽管初始建设成本较高,但在其整个使用期间,能够降低功耗,其经济效益和社会效益非常明显。
二、负载系统的节能技术。1、照明系统。(1)照明设备的选择。照明设备需要根据建筑的用途,合理选取功率、寿命、色彩、启动时间等指标,例如普通居民照明优选荧光灯,车站等空间较大的场合以及室外活动照明则优选卤化物灯及高压钠灯等照明设备。(2)照明方式选择。照明方式包括普通照明、混合照明和分区照明三种。在通常情况下,照明应结合周边环境,充分考虑自然光的使用,不能片面追求光照效果,在满足光照质量的条件下,应控制好单位面积的功率,尽可能采取分区照明的方式。(3)镇流器的选用。镇流器要依据使用的照明设备对应选用,比如普通荧光灯选择电子镇流器,高压钠灯等选择节能电感型镇流器。(4)控制方式的选用。每个照明开关不能控制太多灯具,对有些灯具还要实施声音控制、光线控制。展厅、公共区域、商场、停车场等场所应选用监控系统;会议室等场地则应使用智能控制系统。2、空调暖通系统。空调暖通设备及给排水设备是建筑电气中的重要负载,耗电量很大。电机将电能转换为机械能,转换的过程当中会产生大量损耗,一般以热能形式散发出去,主要包括铜损、铁损以及机械损耗。对于级数较少的电机,其机械损耗大,铜损小;级数较多的电机,其铜损相对就大。因此,降低电机损耗一般是从减少机械损耗作为突破口。目前来讲,降低机械损耗的方法有以下几种:(1)调整电动机的风扇;(2)减小摩擦;(3)提高电气系统的功率因数;(4)淘汰老式损耗大的电机,采用新型节能电机;(5)装变频器,采用变频调速是一种重要的节能技术,其施工简单,操作便捷,效果也非常显著。上述几种方法往往会增加建造初期的成本,但以后的使用费用会显著降低。
三、加强运行管理。1、调整好高峰时段的用电负荷。在一般情况下,应尽可能将变压器负荷控制在不超过60%,变压器的损耗相对会低。而在用电的高峰期,就必须优化负载的运营方案,将一些不必要的负荷先行拆除,以保证高峰期的用电稳定,损耗控制在一定范围。2、照明和办公设备的运行管理。在各级单位,近年来都开展了节约用电的活动。单位办公室中,在不影响正常办公的前提下,尽可能将亮度调低,在不工作时应及时关掉照明设备,装饰类的照明设施只有在特殊条件下开启,平时不应使用。在流动人口少的地方,应尽可能使用声控式等控制方式,以减少照明时间,降低损耗。一些计算机、电气类产品等设施,如果长时间不使用,就应关掉电源,减少不必要的电能浪费。3、空调系统运行管理。空调在制冷(制热)时,温度每下调(上调)1℃,将会增加约10%的多余损耗。因此,无论在机关单位,还是居民家中,调整好空调的温度设置值,是最有效的节能措施。此外,有条件的还应使用监控系统来加强对空调设备的管理,根据环境的变化,不断修正空调的运行模式,从而降低设备的总功率,即可以保证环境的舒适,还能实现节能目的。4、电梯的运行管理。电梯的运行主要根据人流量的大小来制定策略,比如在人流量小的时候,可以停运一部分电梯,减少空载运行。而在高峰期,则可以缩减层站,提高运行的速度和效率,从而既起到方便人员的作用,又可以促进节能。
结论:综合本文的上述分析讨论,建筑电气节能降耗可谓势在必行。通过变配电系统、负载系统的相关设备选型和使用,以及加强建筑电气设备的管理等举措,可以满足当前及未来一段时间内的节能目标,为我国的节能降耗战略做出贡献。
作者单位:广东中信建江工程有限公司
参考文献:
中图分类号:TE866 文献标识码:A
1集输工艺概述
油气集输的主要作用是分别测得各单井的原油、天然气和采出水的产值后,汇集、处理成出矿原油、天然气、天然气凝液,经储存、计量后输送出去。油气集输生产环节大致分为6个方面,油气集输过程各个生产环节形成相应的单元工艺,根据各油田的地质特点、采油工艺、油气物性及自然条件等方面的不同,将油气各单元工艺合理组合,形成不同的油气集输工艺流程。各单元工艺组合原则是:油气密闭输送、密闭处理;操作平稳可靠,产品质量稳定;化学助剂相互配伍;尽量利用自然能量。油气集输工艺流程按油气输送的形式分为油气分输流程、油气混输流程;按油气集输系统的布站方式可分为一级半、二级和三级布站集输流程;按油井集输方式可分为单管加热(或不加热)流程、双管掺热水流程和三管热水伴随流程。油气集输系统分为集输、脱水、稳定和储运4个过程,根据目前集输生产的能耗统计分析,这4个过程中集输能耗约占集输总能耗的60%-80%,因此,降低集输过程能耗是集输系统节能的关键。
2油气集输系统能耗影响因素及存在主要问题分析
2.1集输系统效率低下
集输系统效率主要由电动机运行效率、泵运行效率和管网运行效率三部分组成。现有的机泵多为离心泵,离心泵存在着水力损失、容积损失和机械损失,不可能将所有的机械能都转换成有效功,降低了离心泵的效率。离心泵的工况和输油管网是否匹配,是影响集输系统效率重要因素。
2.2工艺流程不合理
减少油井至计量间散热损失,是集输过程节能的主要环节。降低集输管道热传媒温度值,可以减少热损失,管道热传媒温度与油井的输油温度有关。总热阻与管道直径、管道的埋深及保温有关。
2.3开式流程油气储存损耗大
原油在集输过程中开式流程,油气与空气直接接触,油气蒸发损耗严重,平均油气损耗0.8%左右。油气进入储油罐,又从储油罐放油,这个装卸过程中,储油罐不能充分密闭,存在油气蒸发损耗。油气在储存过程中,由于液位的变化,罐内气体容积的变化,油气向外排出的油气损耗叫大呼吸损耗。油品静止储存过程中,由于外界大气温度(或压力)变化而产生的油气蒸发损耗叫小呼吸损耗。这两部分统称呼吸损耗。
3油气集输系统节能降耗技措与实践
3.1应用变频调速器降低输油泵耗电
(1)交流电变频原理。变频调速系统由整流器、滤波系统和逆变器三部分组成。在其工作时,首先将三相交流电经桥式整流为直流电,脉动的直流电压经平滑滤波后,在位处理器的调控下,用逆变器将直流电在逆变为电压和频率可调的三相交流电源,输出到需要调速的电动机上。因电机的转速与电源频率成正比,通过变频器可以任意改变电源输出频率从而任意调节电机转速,实现平滑的无极调速。(2)离心泵变频调速节能原理。离心泵变频调速是通过变频器的频率来控制输油泵电机的转速,从而达到改变泵的排量目的:变频器频率增大,电机转速增大,泵排量上升;变频器频率减小,电机转速降低,泵排量下降。 在使用变频调速装置后,流量调节时泵出口阀门处于全开状态,使原来消耗在阀门上的泵管压差消除了,以降低输油泵电机运行电流,达到节能降耗的目的。(3)胜利油田史西接转站外输油泵,通过更换安装变频控制柜,系统设置工频、变频切换功能。一旦变频出现出现故障,手动切换到工频档,在变频维修期间可以保证输油泵的运行,满足生产需要。使用变频后,电动机的工作电流,由70安降为40安年节电 10.8万kwh,收到了明显的效果。
3.2改变泵的叶轮直径节能
在输油过程中,油量变化频繁,造成管压与泵压不匹配,出口阀门大量节流,浪费电能,通过切削叶轮或更换大小不同的叶轮,达到管压与泵压相匹配,降低能耗。叶轮直径(D)不宜切削过多,否则影响泵效。胜利油田史西接转站主要在修泵更换叶轮时曾用过,效果良好。
3.3单管循环集输流程应用
史106区块全部油井来液通过分离器将油、水分离,通过一台螺杆泵将原油打入系统流程,分离出的水经另一台螺杆泵打入循环系统,作为掺水使用。变频控制装置通过分离器内双法兰液位计测出的最高液面和油水界面的变化,自动调节油路、水路螺杆泵的排量,以达到整个系统的平稳运行。这套分水循环系统投运后,使得该区块油井回压降低0.4-0.6Mpa,效果显著。同时,单拉井全部进系统生产,全年可节约电费、倒油运费80余万元。
3.4密闭流程改造降低油气损耗
油田史西接转站通过改造,将2个常压储油罐,更换为一个事故罐,采用密闭集输流程,彻底解决了油气损耗问题,年节气20万立方米。
4结束语
油气集输系统节能降耗措施还很多,本文只是作者在生产应用中的一些体会。变频器在输油泵上广泛应用,既达到节能的目的,又方便生产管理。改变离心泵叶轮直径调节流量的方法,虽然流量在一定范围内可以保证泵在有效区内工作,能量利用经济,但不方便,应用不广泛。单管循环流程在一定条件下,可以做到既节气又省电。降低油气损耗最有效措施是密闭集输。
引言
随着我国经济的迅速发展,人们的生活水平得到了极大地提升,社会在充分发展利用化工工艺的同时也在大量消耗着各类材料。但是随着党和政府对于节能降耗重视程度的逐渐加大以及社会发展的形势所需,节能环保这一课题得到了各行业的广泛关注。在这样的环境背景下,化工工艺的节能降耗得到了相应的发展。通常情况下,化工工艺的制作过程对于外部环境具有重要的负面影响,不仅会产生诸多环境问题,更在一定程度上浪费着各类资源。因此,加大对化工工艺节能降耗的创新和发展力度,大范围内充分应用节能降耗措施具有至关重要的现实意义。
一、化工工艺制作过程对外部环境的影响
随着社会经济的蓬勃发展,大量物质材料得以消耗,在为人类创造巨大财富的同时也为环境带来了一系列的不良反应。诸如空气污染以及全球变暖等现象都是在这样的环境下生成的,而化工工艺制作过程中对于外部的环境影响更为显著。农业方面,大量农药的使用对土壤和空气造成了污染和破坏,对于水源的污染也起到了直接的影响作用;而在工业方面,大量工业废弃物的排放直接对环境造成了重大的污染,空调以及各种冷冻设备所释放出的气体也直接对臭氧层造成了破坏。简而言之,化工工艺在制作过程中将会产生各类有毒物质,对于我们所生活的环境来说造成了巨大的破坏。从经济方面的因素考虑,这些额外的能量消耗也在一定程度上增加了利用成本,降低了企业经济效益。在这样的背景下应用节能降耗技术显得至关重要。
二、当前化工工艺中比较常见的能耗
很长一段时间内,化工行业都是消耗较大的产业之一。就我国目前的状况来看,化工企业在生产工艺中比较常见的两种消耗主要体现在两方面,也就是理论上所说的最小功和能量损耗。而理论上的最小功则是指为了能够保证生产的正常速度而产生的推动力和部分无法消耗的能量耗散。能量损耗是指在现实的生产过程中,鉴于某些不合理或不能够避免的因素所带来的损耗。从两者的属性上来看,最小功的节能降耗潜力较小,基本上不具备节能降耗的发展空间。但能量损耗却是由于各类人为因素所导致的,通过在特定阶段的部分环节加以改善和创新,能够在很大程度上借助于这种人为的努力来达到最终的节能降耗目的。
三、化工工艺中的常见节能降耗技术
在当今竞争激烈的社会环境中,企业要想能够跟上时展的趋势,发展的节奏能够符合国家和社会的需要,实现快速、健康发展,在日常的生产活动中必须重视节能降耗工作。要牢固树立起节能降耗意识,并且能在节能降耗意识的指引下采取应用科学合理的生产方式来实现节能目的,保证自身利益的最大化,从而提升自身的竞争优势。对于化工工艺生产的节能降耗来讲,当前较为常见的有效措施就是改善化工反应工艺条件,积极采用先进工艺技术,通过对化工工艺的有效控制来有效降低化工生产工艺综合能耗。通常情况下,改善化学反应工艺条件主要应当从几方面来着手。
1.降低化工生产反应的外部压力。对于化工工艺来讲,降低化工生产反应的外部压力能够在很大程度上保证化学反应能够得到正常进行。与此同时,降低化工生产反应外部压力对于降低输送化学反应中反应物的综合能耗也具有显著的效应。
2.优化系统反应所需要的热量。首先保证化学反应具备正常的环境条件,并且以此为基础进而降低和优化化学反应所需要的温度,从而有效降低整个系统所需要的热量,最终提升热能的有效利用率,实现节能降耗的目标。
3.注重对化学反应效率的优化和改进。通过优化化学反应的反应效率将会在很大程度上抑制反应中产生的各类副反应作用,在这种状态下减少化学反应中的能耗以及产品分离能耗。
4.做好强化化学反应催化剂的综合活性。对于化工工艺来说,催化剂在化学反应中占有十分重要的地位,是化学反应中的重要组成部分,从某种程度上来讲也是节能降耗的关键物质。因此,强化催化剂的活性或者使用具有新效果的催化剂不仅对于化工工艺生产过程的效率以及环境条件具有重要的改进作用,更能在很大程度上降低化工产品的综合生产能耗。另一方面来讲,根据实际的化工工艺对催化剂进行合理选择将会有效减少化工工艺产品以及其生产过程中其他副产物的生成,在这种环境条件下降低化工工艺中产生的各类能耗。
5.使用新工艺、新技术。仅仅改善工艺反应条件是远远不够的,这只是现有工艺条件的提升,要想保障资源的使用率,进一步降低耗能,实现效益的最大化,必须不断开发新工艺,新技术。新工艺、新技术的使用可以维持生产耗能处于最低水平下。应优先采用节能连续型、操作便捷、能量转换效率高的各种化工生产工艺,并通过相关的化工技术的升级改造,降低能耗,提高化工产品的综合效益。如近年来广泛采用的分子筛变压技术、膜分离技术和物理溶剂技术代替传统的化学吸收、精馏、萃取和深冷分离等,促使化工工艺的总用能得到了有效的控制,取得显著的节能成果。
四、结束语
伴随着党和政府对于生态文明建设重视程度的不断加深,对于科学发展观和可持续发展理念的日益渗透,节能降耗已经成为了全社会所应当着重发展的重点。为了能够使人与自然和谐相处,为了能够促进我国经济的健康有序发展,发展化工工艺中的节能降耗技术,并将其合理运用到具体的实践活动中具有至关重要的现实影响,将会为我国低碳经济提供强有力的推动和支撑。
参考文献:
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
引言:
随着工业的发展,聚氯乙烯(PVC)产业在全球在需求量不断提高,其市场竟争也越来越激烈,所以除了提高产品质量以外,降低产品制造的成本是不可缺少的举措。在当今能源日益紧缺的社会,节能问题一直以来在各行各业都是谈论最激烈的话题,毕竟开发新能源是需要一个时间过程,所以如何充分利用现有的能源,是我们眼下急需解决的重要问题。
正文:
针对聚氯乙烯(PVC)生产企业,节能不仅是社会的责任,更是企业中每一位工作人员的责任,因为这意味着企业的经济效益,所以在生产的各个环节中要做到成本节约、减少浪费,就必须对不合理或者不必要的地方进行技术改造,使生产装置的消耗、能耗降至最低,以下是聚氯乙烯(PVC)生产中的具体节能降耗措施:
1、电石降耗法
可利用降低电石消耗的方法达到节能降耗的目的,尽可能的减少灰分及锡铁等杂质。提高发生器的反应温度,一般设置在85~90℃之间,因为发生器反应的温度越高,电石反应的速度就越快,从而使渣浆中生电石的产量就越少,排出河里浆中的乙炔溶解损失也相对减少。同时更应控制好排渣的频率,因为在排渣过程当中,一些未反应的电石会被排出发生器,这样会造成损耗,所以,通过发气量最高的电石,而这种电石的优点是杂质比较少,只需要控制好废水的温度以及保证溢流管路确保生产。最后在乙炔冷却塔排出的废液及清净塔排出的废次氯酸钠溶液中,把乙炔气利用密封回收工艺用泵将其送入发生器内循环利用,以加收其中溶解的乙炔气,降低电石消耗。同时采用双刀闸阀,在安装过程中,可将其中一个闸阀安装在发生器锥体的底部,而另一个闸阀安装位置尽可能远,这样使两个刀闸阀之间可形成一个管道容器。使用前,先将开启前一个刀闸阀,等到一定时间之后,关闭前一个阀门,待其放尽后,重复整个过程即可,通过改造以后,可消除了排渣对发生器液位的影响,同时也可以避免其中某个刀闸阀因异物堵塞而不能关闭的隐患。
2、精馏尾气处理法
在聚氯乙烯生产中,精馏尾气中含有大量的VCM,可采用膜工艺吸收精馏尾气中的单体。同时在聚合反应结束后,可向釜内适当的加入一些消泡剂,这样可以减少浆料的黏度,从而降低回收VCM气体对PVC颗粒的夹带。但在安装膜工艺过程中必须设有旁路,这样的连锁停车的情况下,手动打开系统新增手动阀,可以使不凝的气体排入原排放系统,同时关闭膜吸收系统进出口阀门,使低沸塔正常运行。
3、VCM的回收利用
聚合反应的VCM及汽提的VCM直接进入粗单体气柜,对分馏系统操作十分不利,单体的排空量增加,单体质量却下降了,自聚物堵塞塔体和设备,同时气柜内的树脂也增加。为了改善这些不利因素,采用水环压缩机回收全部汽提尾气,聚合尾气进入了回收入柜,从面保证了精馏系统的平稳和设备的清洁,有效地保护了环境,降低了消耗,也降低了生产成本,精馏系统的乙炔通量也相对提高,同时减少了冷量消耗及树脂消耗。
加强对聚合釜的日常维护工作,严格工艺操作,以减少异常回收釜次,不得已发生时,在回收过程中一定要缓慢进行,减少回收分离器入口调节阀的开度,以减少气体中夹带的PVC颗粒量,在回收完毕后,要对聚合釜、汽塔加料槽、回收分离器以及回收管线进行彻底冲洗,清除粘附的PVC颗粒。
4、干式乙炔发生器
随着PVC工业的飞速发展,传统式的湿式乙炔发生器已经不能满足环保及安全生产的需要。随着新技术的研发,现行业类大多采用干式乙炔发生器,干式乙炔装置与湿式乙炔发生器的区别及优点:
4.1干式乙炔生是用略多于电石理论反应所需的水、以雾状形式喷在电石上,使其进行水解反应而产生乙炔气。与湿式发生器相比,干式乙炔装置的乙炔收率高于2%,而且在排渣机出口处乙炔体积比利用湿式发生器的少。
4.2在运行安全性能上,湿式发生器电石储斗时需要用氮气将中间储斗中的乙炔气吹除置换,这样就会浪费大量的乙炔气与氮气,很容易使转换达不到要求以及下翻板阀关闭不严造成发生器内的乙炔串人中间储斗内,加料里容易发生爆炸等事故,而干式发生器在加料时属连续加料,是利用带有密封装置的螺旋计量将粉碎好的电石不间断的输送进发生器,整个加料过程不需要用氮气吹除置换,安全性能远大于湿式发生器。
4.3的环保节能及减排上,干式发生器在生产过程中不产生电石渣浆,只产生含水质量分数6%~15%的干电石渣粉,而这种干电石渣粉均可二次利用,用来生产水泥及修路等;而湿式发生器排出的渣浆未经沉降及压滤,就直接排放在一个占地面积相当大的露天渣浆中,仅回收一部分水进入发生器,剩余的渣浆中大量的水份在空气中自然蒸发以及向地下渗透后,对周边的环境及地下水造成非常大的污染;所以相比较之下干式乙炔发生工艺的环保效果明显。
5、水资源的综合利用
PVC生产装置中换热器的数量较多,所需的冷却水量较大,冷却介质不同,所需冷却的温度就不同。
5.1压缩机的采用。将乙炔工序送来的电石渣浆经渣浆池暂时缓冲后由渣浆泵打到压缩机内,经因液分离后,将固体用车拉走再利用,液体用清液送到乙炔工序再利用。
5.2水的综合利用。自离心干燥离心机分离后的母液水进入沉降槽中,水温控制在65~75℃,由3万t/及5万t/aPVC装置的空气加执器、蒸气尾气加热到80~95℃,由热水泵经Y型过滤器进入热器。预热使空气温度提高20~30℃,母液水温度测由80~95℃降到30~40℃。释放出热量的母液水借余压送入合成炉分配台,用做合成炉冷却水,回收温度达90℃。该水进入热水槽,用热水泵送到各部门供冬季采暖,多余热水 通过溢流方式排掉。
离心母液与原水水质的对比
总结:
创新是每个企业发展及生存的动力,在越来越激烈的竟争市场中,只有通过不断的创新,企业才能存于不败之地,同时企业更应该注重管理,降低消耗,并提高环保水平,这样才能给企业带来更大的经济效益及社会效益。
参考文献:
[1]邴涓林;李承志100m3PVC聚合釜的设计及工艺技术[J]《聚氯乙烯》2006.9;36-44
中图分类号:TE08文献标识码: A
一、化工工艺制作过程中对环境的危害
在我国经济不断发展的情况下,工农业也在不断的发展,但是对于生产中所制造的有毒物质还是不能很好的解决,这就给环境造成了不小的破坏。以农业为例子,化学农药的污染及其产生的危害后果是严重的,尤其对大气、土壤和水体的污染,更为严重的是对水资源的污染,有时甚至可以造成不可挽救的后果,这些化学农药通过先进的技术进行生产的过程中也会产生一定的污染,如果化工厂的制作和治理工艺不是很健全的话,那就很容易危害人们生活的方方面面。据有关学者研究指出,我国仅由农药的使用,对环境和社会每年造成经济损失达 11.23亿美元之多。在我国工业废水也是对环境最大的污染源头之一,还有就是冷冻与空调设备释放出的氯氟烃气体造成大气平流层的臭氧层破坏,引起地球表面紫外线辐照增强,使人群皮肤癌发病率上升。
总之,化学工艺在制作过程中会产生大量的有毒物质,这些有毒物质如果不加以抑制,那么后果将不堪设想,不仅严重影响生态环境,更重要的是影响我们的身体健康,所以,为了我们生存的环境更为了我们自己的身体健康,将节能降耗技术应用到化学工艺中是我们现在必须采取的措施。
二、化工工艺中常见的节能降耗技术措施
2.1 节能降耗技术
节能降耗技术是现在的社会企业必须掌握的一种技术,节能降耗是企业的生存之本,树立一种。点点滴滴降成本,分分秒秒增效益。的节能意识,以最好的管理,来实现节能效益的最大化。化学工艺中的节能降耗技术可以从改善化工反应的工艺条件、降低生产全过程的动力能耗、应用阻垢剂进行节能、降低化工生产反应外部压力等方面入手。比如合理计算确定化工生产反应的压力,一方面可以确保化学反应高效稳定的进行;另一方面可以降低输送反应物的电机拖动系统的综合能耗,尤其可以降低气态反应物的压缩功耗,达到降耗的目的。化学工艺中常见的节能降耗技术还有很多,这些技术是需要人们仔细的发现并深入的研究的。
在生产和生活中,人们处处都能够节能降耗,举个例子来说比如,随手关灯、节约用水、节约用电、回收旧电池、以自行车代替私家车等等,企业也可以举办类似的公益活动,让人们充分的感受到节能降耗的重要性,节能降耗并不是一件琐碎而复杂的事情,只要我们日常生活中多多注意,如果人人都能有节能降耗的意识,我们生活的环境就会得到很大的改善,就不会出现这么多的疾病。总之,节能降耗是需要我们每个人做起,从身边做起,从点滴做起,从举手之劳做起。
2.2 化学工艺中的节能降耗技术
2.2.1 改善化工工艺条件,合理控制生产综合能耗
(1)降低化工生产反应外部压力。降低化工生产反应外部压力可以确保化学反应能够高效而稳定地进行,不仅如此,降低化工生产反应外部压力还可以降低输送化学反应中反应物的电机其拖动系统的综合能耗。
(2)优化系统反应所需热量。这即是指在能够保证化学反应正常的环境条件的前提下,而合理降低以及优化化学反应所需的温度,而降低整个系统所需的热量,从而提高热能的利用效率。
(3)优化化学反应的反应效率。优化化学反应的反应效率能够抑制在其反应中的副反应作用,从而减少化学反应中的能耗及产品分离能耗。
(4)提高化学反应催化剂的综合活性。催化剂在有些化学反应中是十分重要的组成部分,对于化工生产工艺而言,催化剂是节能降耗的关键物质。因此,提高催化剂的活性或使用具有新效果的催化剂不仅能够优化和改善化工工艺生产过程的效率以及环境条件,而对其化工产品的综合生产能耗也能大幅度的降低。除此之外,合理的选择催化剂还能减少化工工艺产品其生产过程中其副产物的产生,这样就能节约化工生产的负荷及能耗。
2.2.2重视对生产全过程中动力能耗的控制
在化工生产全过程中,动力能耗的现象同样需要引起化工企业的重视。可以通过以下三个方面对动力能耗加以有效控制。包括:
(1)推广使用变频节能调速,是电机拖动系统降低电能消耗的有效措施。在变频节能调速的使用过程中,通过采用变频节能动态调速方案,将传统化工企业使用的阀门静态调节方案加以改造和升级,能够为电机拖动系统在输人和输出期间提供长期动态平衡保障,特别是在解决化工企业普遍存在的装置负荷率低的问题上,能够起到有效规避电机拖动系统长时间处在工频运行工况的重要作用,并减少电能资源的浪费现象出现。
(2)优化组合化工供热系统。化工企业应该以节能降耗为理念,从整体上对系统进行优化配置。可以从供热系统的温位热源的功能特征出发,对系统进行优化配置,实现各装置之间的有效联合,从而扩大冷、热能源流的转换范围,最大限度减少和预防。高热低用。等现象的发生。
(3)加大污水回用技术的支持力度。化工企业不但要加强企业人员节约水资源的环保节能意识,同时,还应该积极推广使用污水回用技术,尽可能将水资源的综合损耗降到最低。而且通过回收利用电、热、水等资源的余能,一定程度上也能够帮助化工企业提高节能损耗的成效。此外,通过利用制冷、发电等转换技术,综合利用余压、余热等资源,也是企业大幅度节省化工生产的能源消耗,实现高效节能、低碳环保的有效举措。
2.2.3采用阻垢剂实现节能降耗
在化工企业的加热锅炉等机电设备使用一段时间后,会出现不同程度上的结垢或是锈蚀,致使这些设备的传热系数受到严重影响,设备的换热效果也达不到理想,从而造成了大量的化工能源的浪费。为此,可以通过采用阻垢剂定期护理反应设备,为化工生产提供节能安全的保障。
2.2.4提高化学反应催化剂的综合活性
除了阻垢剂之外,化学反应催化剂的推广使用,对于化工工艺的节能损耗同样起到了不容忽视的作用。通过催化剂的合理使用,能够减少在生产过程中产生各类副产物,提高化工原料的综合利用。
2.2.5重视化工生产管理的加强
在化工工艺的生产过程中,通过建立健全节能生产管理制度和岗位责任制,将责任落实到个人,一方面,能够提高化工企业人员的积极性,提高化工生产的管理水平。另一方面,加强化工企业的生产管理,对于实现节能降耗也起到了重要的促进作用。在完善化工行业节能制度的同时,还应该明文规定各种设备、各项流程的规范性操作步骤,制定合理的能耗额度,制定相应的惩罚措施。通过完善的检修维护制度与能量计量方式,深入降低化工能耗。
三、结束语
从十报告中我们可以看出,现在全社会越来越重视生态文明建设,社会主义和谐社会、科学发展观是我国重要战略任务和重要战略目标,和谐社会要求我们人与人、人与社会、人与自然和谐相处,所以,将节能降耗技术应用到化工工艺中是十分必要且非常重要的。如今,国家当务之急是全面落实节能降耗技术应用到化工工艺中的措施,全面发展并积极应用节能降耗技术,让我们的生态环境更加和谐更加美好。化工工艺中常见的节能降耗技术措施的落实和推广,能够提高化工企业的经济可持续发展能力,为化工企业带来更高的经济效益。需要国家及相关部门、化工企业加大重视力度。
参考文献
[1]杨健,汪兰英.化工工艺中常见的节能降耗技术措施[Z].
能源是确保我国经济社会发展的重要物质基础,是提高我国居民生活质量的前提条件。随着我国城市化的发展,建筑能耗所占总能耗的比重越来越大,而空调能耗又占据了建筑能耗的大部分。由于我国能源日益紧张,国家和人民的节能意识逐渐加强,因此,最大限度地降低中央空调能耗势在必行。
一、建筑能耗现状
我国人口众多,幅员辽阔,但是人均资源短缺,为此,国家颁布并实施了节能政策。按照国际惯例,建筑能耗主要是指民用建筑在采暖、空调、照明、电梯方面的能耗。随着我国经济水平的不断发展,建筑能耗的增长速度明显加快,之前的采暖区主要集中在陇海线以北,现在南方一些地区的居民在冬天也采取了电力取暖措施。由于空调的普及率上升,居民家用电气的种类增加,我国虽然加大了能源进口量,但还是存在能源紧缺的情况。
建筑节能是节能领域重要的组成部分之一,是建筑技术未来发展的新方向。据统计,世界平均建筑能耗大约占总能耗的五分之二,其中民居能耗又占据了建筑能耗的大半部分。而我国建筑能耗随着住宅建筑的增多,年增长率达到10%以上。虽然我国采暖空调标准与国际水平还有很大差距,但是单位面积能耗却是西方国家的3倍多。中央空调提高了居民的生活质量,但也增加了能源消耗。
随着城镇化建设的发展,各类公共建筑大量兴建,给中央空调能耗的增长提供了条件,使我国能源供应不足的现象更加严重,直接影响了我国经济的可持续发展。因此,节约公共建筑中央空调能耗迫在眉睫。
二、节能措施
根据结构组成和工作原理,中央空调能耗主要由空调冷热源、水或空气输送系统、空调机组及末端设备三部分组成。冷热源能耗在这三部分能耗中的比重最大,约占总能耗的50%左右,是空调节能面对的主要内容,另外两个部分也是中央空调实现节能目标的重要因素。
(一)冷热源的节能措施
1、降低冷负荷
冷热负荷是制冷制热电器规格型号选择的依据,是空调系统最基本的数据。建筑冷热负荷的减少,一方面可以减小供热锅炉、空调箱等电器的型号,降低成本投资,另一方面设备型号的减小能够使配电功率和耗电量降低,运行费用下降。鉴于此,建筑节能最基础且有效的措施就是减少冷热负荷。
虽然我国针对控制空调冷负荷方面颁布了一些文件,但是建筑形式逐渐多样化,建筑设计方还不能把外墙、窗户等纳入到最初的设计方案内,导致空调计算缺乏前提条件。因此,很多设计人员都进行估算,但很容易使冷热源主机长时间工作在低负荷、低效率的环境中,增加了能耗。为了节约能耗,设计人员应该利用冷指标进行计算,把建筑护结构面积的冷负荷指标以及灯光、设备负荷综合在一起计算,取最大值。这种方式不仅计算准确,而且还能节省能源消耗。
2、冷热水机组的设计和选择
冷热水机组的全年负荷情况是对其进行设计和选择的基础,我国已经做出了相关规定,要求机组台数不应该过多,要与有关的运行调节要求相符。对冷热机组进行配置时,在遵守国家规定的前提下,还应避免一些情况的发生。首先,机组台数不能过少或者过多,台数过少,很容易产生负荷适应性和可靠性降低的问题,而台数过多会使单机容量降低、故障点增加。其次,避免不正确地使用多机头机组的方式,减少故障点,降低启动电流。再次,不要一味地使用等容量机组,虽然等容量机组能简化机房布置,但是会出现机组负荷适应性差的问题。
(二)水输送系统节能措施
1、空调水泵的节能方式
大多数中央空调使用开式冷却水系统,这一系统中冷却水泵除了要克服流动阻力外,还要为冷却水向高位的输送提供能量。所以,最好的方法就是取消冷却水池,把水管直接与冷却水泵入口连接,开式冷却水系统就变成了闭式冷却水系统,冷却水泵无需再为冷却水的水位差提供能量,只需要为冷却水提供克服流动阻力的能量。因此,水泵所消耗的能量大大降低。
2、减少阀门使用,清洁过滤器
空调系统中比较重要的阻力部件当属阀门和过滤器,在对空调的运行进行管理时,要经常对过滤器给予清洗,避免被沉淀杂质堵塞增加水流的阻力。阀门的主要职能就是调节和平衡各支路阻力,确保各个支路的水流量充足。但是阀门的阻力加大了水泵的扬程和能耗,所以要降低使用阀门调节阻力的频率。
(三)空调机组及末端设备的节能措施
由于我国对单位功率的制冷和热量标准做出了相应的规定,所以大部分空调采用的末端装置是FC。一些企业忽视产品质量,技术环节薄弱,在对设备的末端装置进行设计时,一味地加大风机和电机以达到冷热量指标,造成能耗功率大幅度上升。针对这种情况,国家应该尽早对产品能耗指标作出规定,以利于节能产品的设计和生产。
结语
总而言之,能源对我国未来的发展起着关键作用,在能源稀缺的情况下,节能就显得至关重要。由于中央空调能耗比较大,所以要从中央空调的结构和工作原理上对其进行改进,使其既节能又环保,这应成为中央空调未来的研究和发展方向。
参考文献