時間:2023-04-03 10:02:36
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2原因分析
(1)產量提高后,篦床面積小,總風量偏少;(2)高溫區的風量少,導致急冷效果差;(3)篦板間的縫隙以及篦板與盲板的間隙過大,造成嚴重漏料和氣流短路;(4)風室間隔墻板密封失效,竄風嚴重。
3技術改造
針對冷卻機存在的問題,廠方決定對篦冷機進行技術改造,提高熱回收效率,改善冷卻效果,消除設備故障隱患。降低熟料溫度主要從三個方面著手解決,一是適當增加風量,優化風的分配;二是從結構上改變冷卻方式;三是增加篦床面積提高篦冷機的能力。高溫區溫差大,熱交換效果好,此處增加風量能提高急冷效果,增強熱回收,但要注意冷風不能摻入過多,否則會造成二、三次風溫降低,甚至影響窯系統煅燒。改變冷卻方式是指在高溫區將風室供風變為充氣梁供風,從而達到強制冷卻的效果。但充氣梁不宜增加過多,否則會導致電耗升高,同時還要注意充氣梁與風室間風壓的匹配。增加篦床面積對提高設備性能是最為直接有效的。本著投資小、效果好的原則,結合冷卻機實際運行情況,最終確定的技改方案如下:(1)將一段篦床從2.7m加寬至3.3m,面積增加5.6m2;將第室的矮墻減薄,面積增加1.8m2,使其總面積增加7.4m2。更換相關的篦板梁和篦板,現場修改上、下殼體和頂板,更換新的風管系統。(2)下料口固定篦床改為TCH型高效急冷模塊,該模塊采用多單元供風模式。每個單元配置獨立風管和調節閥門,根據各區域料層厚度和熟料顆粒的不同調節風機閥門開度,使熟料在下料口得到最佳的驟冷效果。(3)高溫區固定梁改為充氣梁,同時更換相應的篦板,并配套加裝獨立的充氣梁供風系統,加速熟料在該區域的冷卻。(4)高溫區細料側設置通風側吹盲板,保護邊上的篦板,減輕紅河帶來的影響。(5)修復活動框架,更換已變形的縱梁,篦床重新找正。(6)更換阻力偏大的進風管道,降低壓損。(7)優化風機配置,以適應提產的需求。(8)檢修漏料鎖風系統,減少風室漏風。(9)換上新型的活動框架縱梁穿過隔室的密封裝置,避免風室間的竄風現象。
4調試過程
此次調試過程中,對冷卻機的控制進行了調整。(1)由于篦床面積增加,一段傳動轉速降低了3~5轉,確保二室壓力在4.3~4.6kPa;(2)由于產量增加,二段轉速增加2~3轉,確保五室壓力在1.7~1.9kPa;(3)此次技改后,額定風量增加79300m3/h,但實際用風量經計算只增加20000~35000m3/h。調試時對風機風門進行了合理調整,調整原則是:確保窯運行穩定,高溫段風門大,低溫段風門小,風量必須合理,風量過小則冷卻效果差,窯內燃燒不充分,風量過大則火焰不穩定,即通常講的壞“火頭”。通過實踐目前已確保風機風門控制合理。(4)此次冷卻機技改增加風機4臺,調整3臺位置,額定風量增加79300m3/h,風機功率增加365kW。改造前,窯運行過程中,冷卻機10臺風機的風門都是全開98%,由于頭排和高溫風機功率并沒有提高,加上窯系統用風量要非常合理,改造后,為確保穩定煅燒,投料量在175t/h時,新增加的4臺風機如此配置:側吹盲板風機G3門為15%,固定充氣梁風機G12風門為70%,二室和三室兩臺串聯在一起作充氣梁風機,即G36和G37風門都為70%;原風機風量配置如下:一室風機、二室風機、充氣梁G8和充氣梁G9控制在80%,三室風機風門70%,四室風機風門60%,五室風機風門40%,六室風機風門30%。當產量提高到180t/h時,所有風機風門依次增加5%;當產量提高到185t/h時,所有風機風門再提高3%;當產量提高到188t/h時,所有風機風門再增加2%,側吹盲板風機G34不調整。改造后的風機配置可以滿足3000t/d產量,提產空間十分富余。
5效益分析
(1)提高熟料產量2.5~3.0t/h;(2)風機功率增加365kW,熟料電耗=(62.5×2750+365)/2810=61.3kWh/t,相比改造前下降1.2kWh/t,年運轉率按300d,每年節約電費60.7萬元;(3)耐熱皮帶技改前每年需要700m,改造后只需200m左右,節約15萬元;(4)由于熟料冷卻效果好,易磨性提高,水泥磨提產5~10t/h;(5)技改后冷卻機地坑幾乎不漏料,每年減少勞務費5萬元左右;(6)熟料實物煤耗下降3~5kg/t,原煤按800元/噸計算,每年節約原煤費用269.8萬元。
1.1.1發動機的類型
柴油發動機相比于汽油發動機具有較高的節油性能,主要是因為柴油發動機的壓縮比較高。根據實驗數據得知,同款轎車分別裝備兩種發動機相比,柴油發動機比汽油發動機節油18%左右。柴油發動機的節油特點在大型貨車中更為明顯,柴油發動機能夠節油30%。因此,目前我國正在加大力度進行轎車和輕型貨車的柴油機改裝,這項技術在德國和日本已經相當嫻熟。德國和日本90%以上的貨車都裝載柴油發動機,我國在推動柴油發動機的進程上仍任重道遠。
1.1.2發動機的結構組成
汽車油耗的主要影響因素就是發動機的比油耗,而比油耗大小完全取決于發動機的內部結構。在設計和研制過程中,對壓縮比、供油系統以及燃燒室進行嚴格的控制會有效地減少發動機的比油耗。有條件的情況下還可以引用高能電子打火裝置。
1.1.3發動機的負荷率
發動機的阻力矩數值影響著發動機的負荷率。發動機在正常的運轉下勢必要消耗燃油,克服阻力矩做功,增加負荷率就是在每個工作的循環中增加發動機的供油量。汽油發動機控制油量的方法通常是依托于內部的節氣門完成,而柴油機則是依靠噴油泵齒條的位置變化進行油量控制。發動機的全負荷是指汽油發動機的節氣門全部打開,柴油發動機的噴油泵齒條處在額定功率的位置上,發動機的部分負荷就是指節氣門部分打開以及噴油泵齒條在額定功率內位置變換。通俗地講,就是駕駛員將油門踩到底時發動機會達到全負荷,相反發動機為部分負荷。發動機負荷的變化影響著發動機的比油耗,通過試驗和計算得知,當負荷率處在80%~90%之間時,發動機的比油耗最小,所以發動機在全負荷以及低負荷的情況下會比較費油。
1.2汽車結構對能耗的影響
1.2.1汽車質量對能耗的影響
汽車的質量是影響能耗的最基本因素。汽車質量主要影響著汽車在運行中的加速、坡道以及滾動阻力。如今,國內外在汽車制造上,重視輕質材料的選擇和應用,從而大幅度地減輕了質量,這不僅降低了油耗,還節省了資源。
1.2.2汽車外形對能耗的影響
汽車的外形是影響汽車行進間空氣阻力的重要因素,而速度是產生空氣阻力的前提。研究表明,發動機克服空氣阻力做的功隨汽車行駛速度的增大而增加。如果汽車的速度很低,空氣阻力對汽車耗油的影響微乎其微,當汽車行駛速度達到50km/h時,空氣阻力對汽車耗油的影響逐漸顯著。減少空氣阻力的主要方法是對汽車外形進行改良,減少空氣阻力系數。
1.2.3汽車輪胎對能耗的影響
汽車的滾動阻力主要來源于輪胎,對汽車使用輪胎進行優化和改良,可以有效地減少油耗。子午線輪胎的廣泛使用,大幅度降低了滾動阻力對油耗的影響,而且效果明顯。
1.2.4汽車傳動效率對能耗的影響
汽車動力的高效傳遞也可大幅降低油耗,而且還避免了能量的過量損失。目前,自動變速器得到了廣泛的使用,因為自動變速器為駕駛者提供便利。但是相比與機械變速器,耗油量較高,這也是復雜的機械變速器沒有被淘汰的原因。而且機械變速器的檔位比自動變速器多,從而使發動機增加了經濟工況下的工作機會,有利于增加燃油利用率。
2汽車節能技術及設備
2.1節能添加劑
2.1.1油節能添加劑
油節能添加劑主要包括減磨劑以及修補劑。減磨劑可以避免金屬齒輪等突峰部位之間的直接接觸,并且能夠形成一層保護膜,使摩擦系數大大降低,進而控制了摩擦損耗,并減少了汽車的油耗。當金屬齒輪表面磨損較為嚴重時,可以使用修補劑進行處理,修補劑與金屬磨損部位發生化學反應,可以達到對金屬修復和養護的作用,解決了陳舊發動機密封性不良的問題,實現了降低油耗的目的。
2.1.2燃油節能添加劑
燃油在燃燒的過程中會出現霧化和燃燒不充分的現象,燃油節能添加劑可以很好地改善這一類問題。燃油的霧化會導致燃油不完全燃燒,產生熱源不足,加大了燃油的消耗。燃油節能添加劑能夠有效地改善燃油霧化,并且其中含有助燃劑,能夠使燃油在氣缸內快速燃燒、能量傳遞、循環速度快,從而增加了燃油的利用率,大大減少了油耗。燃油節能添加劑在優化和改良的過程中,還添加了抗磨劑和清潔劑,能夠有效減少燃燒室內產生的摩擦以及凈化整個供油系統的效果。
2.2強制怠速節油器
在汽車下坡的過程中,汽車發動機并不是停止工作,而是需要輔助制動,在這種工況下的發動機,節氣門雖然關閉,但是發動機的怠速供油系統會持續供油,在這時發動機的轉速較高,燃油通過怠速供油系統進入氣缸后并不能進行燃燒,而是直接經排氣管排出,另有一小部分會流進曲軸箱內與油混合。這樣不僅浪費燃油還污染了曲軸箱內的油,使其無法發揮正常的效果,使發動機的磨損加重。這一現象不僅會在汽車下坡的過程中出現,繁華都市交通擁堵,駕駛員重復踩踏加速和制動踏板,導致發動機反復出現強制怠速工況。具體研究表明,汽車在行駛過程中,發動機在強制怠速工況下的工作時間占行駛時間的20%左右,無論駕駛員的技術如何,都無法避免這一現象的發生,所以強制怠速節油器的使用能夠很好的解決這類問題。
2.3電子點火裝置
國內外的汽車發動機普遍利用電子點火裝置,并且一些新型的汽車也開始采用這種技術。電子點火裝置主要分為觸點式以及無觸點式,電力點火裝置中觸點式保留了原有的白金觸點,與以往的觸點功用不同,只是獲得發動機點火中的信號裝置。無觸點式沒有白金觸點,利用光電以及磁電氣獲得發動機的點火信號,無論是觸點式還是無觸點式都不會出現以往因為發動機加速運轉產生斷火現象,并且能夠有效地提高點火的能量,提高燃燒速率,降低燃油的消耗,還能改善汽車整體的加速性能以及排氣凈化的性能。
3加大力度宣傳汽車節能
汽車駕駛員在熟悉具體的節油操作后,更要加強節油意識,這不但是每個汽車駕駛員的任務,更是社會大眾都應該重視的問題,只有樹立良好的節油意識,才會在日常使用中時刻注意節油措施。這需要社會的廣泛關注和大力宣傳,必要時,還可以制定相關的法律法規約束人們節省燃料。國家還應加大力度改善大城市的交通狀況,保障汽車能夠穩定行駛,減少不必要的起停,從而達到節能的目的。
1.1傳統建筑具有的優點
建筑在整體布局上較為緊湊,以便外表面面積盡可能降最低水平來減小夏季太陽輻射的影響以及冬季能量的散失。群體內部分隔加以火巷,防火的同時還形成負壓區,誘導街巷空間的自然通風。有些巷內設置水井收集雨水,局部改善小環境。單體采用多進布局形式,前后空間形成貫通產生“穿堂風”。院落寬度與建筑高度至少1:1的比例關系,以最小的比例尺度保證了院落日照的充足。室內面積通常較小,南向幵窗大北向開窗小或不設窗,保證建筑內部的采光保暖效果。傳統坡屋頂形式以30°至35°的角度南向以便接受更多太陽輻射能量提升冬季時的室內溫度,屋面伸出的大出檐在夏天更能抵擋太陽暴曬的影響。
1.2傳統建筑存在的缺陷
在傳統建筑形式的組群中,建筑密度較大,相鄰建筑相互之間易形成遮擋導致陽光無法直射進入屋內,從而造成房間的陰暗和伴隨的潮濕情況出現。房屋的層高一般較高,與層高低的建筑相比,室內維持相同溫度所需的能量較多。磚木結構的傳統建筑保存至今,即便是維護,屋面、木構架等也均會出現一定程度的損壞,如木格門窗這類傳統構件也不能滿足現代對建筑保溫等的需求。在當今各種資源緊缺要求低碳節能的大環境下,天井內“四水歸堂”的做法未對雨水進行收集利用,造成水資源的浪費。
2節能技術在揚州傳統建筑中的運用分析
2.1結構節能技術
2.1.1外墻節能改造由于是建筑改造,墻體節能只能釆取復合墻體保溫這種形式,在基層墻體上另設保溫層,配合使用粘結劑、防護層等,增加墻體保溫隔熱效用。對比內保溫和外保溫兩種形式,確定外墻外保溫更適宣。做法是泡沫玻璃保溫板或加以石膏保溫層二者結合。設計泡沫玻璃保溫板需要先把基層打毛,刷摻了建筑膠的水泥漿一道,然后是專用瓷磚膠粘結層,最后貼面磚。加設石育保溫層的構造自里向外分別為石裔板、面層、木結構、泡沫玻璃保溫板、塑料薄膜、巖棉保溫層、石育保溫層、木面板。
2.1.2窗戶節能改造窗戶采用三玻雙層窗戶和內側斷熱鋁合金窗框、外側木花格窗框。三玻雙層窗戶熱傳導系數較小,因為中間空氣夾層緩沖,比單層防滲透性能更好,具有較好的密閉、保溫、隔聲性能。雙層中空窗扇設置于內側,保溫性能比置于外側更好。另外內外雙層窗框大大地減小了熱橋效應,也減少了窗框和墻體之間的冬季冷風滲透且與整體風格融為一體,保持了傳統建筑風貌。南向大窗扇在冬季的被動太陽能采暖減少能源的浪費且有效提髙了室內溫度。
2.1.3天井遮陽在公建和圍合式的庭院內設置遮陽棚,采用可活動的的竹簾或是高密度聚乙烯編織輕材等,夏季時防止露天區域和鄰近房間受到太陽熱量的影響。
2.1.4屋面節能改造坡屋頂的做法以用泡沫玻璃保溫板或PU(聚亞安酯Polyurethane)保溫層為例。在木桁條、木緣、望磚之上,或是厚泡沫玻璃保溫板或是120mm聚亞安酯保溫層,然后順序鋪設木順水條、防水卷材、網格布、木防滑條、40厚1:1:4的混合砂漿座漿,最后是外層的小青瓦。節能改造做法多種多樣,只要能減少不必要的能源消耗且與環境適宜即可。
2.2設備節能技術
2.2.1太陽能利用太陽能熱水系統——采用太陽能熱水供應系統,利用光能——熱能轉換原理,集熱裝置利用太陽輻射熱量將冷水加熱,通過循環管將熱水儲存起來,即可隨時取用,也可將其分配到采暖散熱器中使建筑內部暖和起來;太陽能光電系統——亭、廊架頂或屋面直接利用光伏板,將太陽能轉換為電能。所得電能可用于照明也可用于水的加熱以及其他一些設備供電。雖初期投資不少但其回收期短且節能效果明顯,減少了資源與能源的浪費,同時也間接地降低了C02的排放量。
2.2.2雨水收集系統采用雨水收集系統將屋面雨水、基礎滲水、地面雨水過濾后送入組合式雨水箱儲存,其后直接用于綠地澆灌、沖洗廁所、洗車等,節約了水源,形成循環再利用,不僅可以緩解供水壓力,而且這些水資源不進入城市管網,減輕了城市排水、防洪和處理系統的負荷。
2.2.3地源熱泵VRV系統利用淺層地能進行供熱/冷,轉移地下土壤中熱/寒量到建筑空間需要的地方,利用了地下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力,在年度內上下形成冷熱循環以節約能源。
2.2.4回收新風系統此系統主要是全熱交換器、新風凈化箱、進氣風口、排氣風口四部分的設置,重點在于全熱交換器。全熱交換器運作時,通過熱交換芯體用室內空氣溫度預熱或冷卻室外送入室內的空氣,使兩者溫度達到一致。這樣無論在冬季還是夏季均在保室內空氣的清新的同時還減少了熱量損失,強化室內通風換氣,提高室內空間的熱舒適度以及室內空氣質量。
2抽油機井各部分電能損耗情況
2.1各個節點對電能損耗的情況
抽油機井是一個集成式抽油系統,它主要由地上和井下兩個部分組成,它同時具有八個相對來說非常重要的節點,比如:電機、抽油管道、皮帶、井筒以及減速箱等。雖然,這八個節點都是抽油機井的重要組成部分,但是它們的實際運轉效率卻是大不相同的,比如:電機能夠達到的最大運轉效率是86%,皮帶能夠達到的最大運轉效率是67%。
2.2“黏滯”引起的電能損耗
所謂“黏滯”引起的電能損耗,指的就是:抽油機井在進行采油的過程當中,被抽油機提升到地面上的部分溶液會跟抽油機井的抽油管道進行摩擦,從而讓抽油機井損失了一部分的實際功率,最終導致抽油機井電能的進一步損耗。其中,引起電能損耗的主要因素有:抽油機井的沖次、溶液的稠度、沖程的大小以及油管的直徑。其中,能夠對溶液的稠度產生影響的因素又有很多,如:溶液自身的含水量、溶液的溫度以及抽油管道的溫度等等。
2.3系統運轉時的參數引起的電能損耗
能夠對抽油機井的井下功率造成影響的因素有很多,如:抽油機井運行時的參數、泵運轉的實際情況以及井下抽油桿和抽油管道的組合方式等。而在這些因素當中,最為重要的就是抽油機井運行時的參數。因此,只要掌控好了抽油機井運行時的參數,就能夠從很大程度上降低抽油機井井下部分的電能損耗。
3抽油機井節能技術在油田中的應用
為了能夠有效改善抽油機井的現狀,并讓它為油田企業帶來更大的經濟效益,就必須要將抽油機井節能技術更為廣泛地應用在油田生產的過程當中。傳統的抽油機井節能技術主要是通過對抽油機井地面上的一些機械設備進行改進,來讓抽油機井達到節能的目的。但是,這種傳統的節能方法從一定程度上提高了油田企業的總投資量,且它在抽油機井實際運轉參數的選擇上,也受到了一定的限制,這就使得傳統的節能技術,并不能夠讓抽油機井從本質上實現節能的目的。因此,對抽油機井進行合理地改造,是非常有必要的。就目前的情勢來看,我國抽油機井節能技術有很多,如:具備兩個轉速的電機、直流的變頻器以及直徑口比較小的皮帶輪等。現針對這些抽油機井節能技術,對它們在油田生產過程當中的應用進行全面的分析和探究:
3.1引入“雙速”電機
所謂的“雙速”電機指的就是:該電機本身就具備兩個轉速,其中一個轉速為低檔轉速,而這個低檔轉速也恰恰是抽油機井目前最需要的。因為這種低檔轉速不僅能夠提高抽油機井的工作效率,還能夠大大降低抽油機井運行時對電能的損耗總量。因此,把這種具備兩個轉速的電機合理地應用到油田生產當中來是非常重要的。
3.2對抽油桿柱進行優化
抽油桿柱的優化可以從兩個方面去進行考慮:
(1)對抽油機井的載荷進行合理的計算,計算出抽油機井的最大載荷和最小載荷,這樣技術人員在對泵實施檢查工作的時候,就可以把這個計算結果作為依據,然后有針對性地去對抽油機井桿柱的載荷進行合理的調整,從而使抽油機井達到節能的目的。
(2)計算出抽油機井的扭矩,再結合扭矩的實際情況來對抽油機井的桿柱進行合理的調整。值得提出來的是,抽油機井扭矩計算的最佳時機,應當是抽油機井的功率達到最大的時候。
3.3使用“過渡輪”對抽油機井的參數進行調整
目前,在抽油機井節能技術當中,“過渡輪”的使用是最能夠有效改善抽油機井參數的一個辦法。因此,將“過渡輪”應用到抽油機井當中,就可以對抽油機井的參數進行適當的調整。這樣一來,就能夠從很大程度上減少抽油機井運行時的電能損耗總量。
4試析抽油機井節能技術的應用給油田企業帶來的影響
現針對抽油機井節能技術,對其在油田當中的應用給油田企業造成的影響進行仔細的分析和探究,并總結出以下幾點:
(1)抽油機井節能技術在油田當中的應用,促進了油田企業的進一步發展。
(2)提高了油田企業的生產總量。
(3)大大降低了抽油機井在進行運轉的過程當中,因各種因素損耗的電能總量。
(4)抽油機井節能技術的應用,從很大程度上延長了油田企業對抽油機井實施檢泵工作的周期。
(5)從很大程度上提高了油田企業的總體經濟效益。
1.1在設計中存在的問題
(1)外墻外保溫系統的選擇仍然是不成熟的,不符合國家有關技術標準和技術規范的要求,有安全隱患;
(2)有不規范的現象主要是設計變更,變更所要的嚴謹文字未能表達出來,變更的原因也不解釋;
(3)沒有建筑節能熱工計算書;
(4)沒有選擇準確的建筑標準圖及外墻外保溫系統;
(5)在地下室頂板,門斗缺少節能設計;
(6)窗墻比以及體形系數都過大,這樣就導致建筑節能投資的增加;
(7)對建筑物體形系數的控制不嚴格,在設計的過程中應按建筑的體形系數對要圍護結構的熱工性能進行計算;
(8)沒有深入研究保溫體系的結構,這樣很容易造成質量和隱患。
1.2施工過程中存在的問題
(1)在施工的過程中建設單位沒有經過有關機構的審查就改變外墻保溫體系;
(2)雖然一些工程對地下室的頂板、挑梁等進行了保溫節能的設計,但施工單位為了降低工程造價或者施工的方便,在施工過程中將這些具有保溫構造給取消,這樣就很大程度上降低了建筑節能的效果,冬季采暖期房屋會出現霉變或者流水這些現象;
(3)在施工的過程中不規范和監理的不到位這些因素都會影響著工程質量;
(4)在施工現場所選擇的節能產品沒有經過檢驗就直接投入使用,有些產品質量比較低劣,這樣不但影響到工程的質量同時也影響到建筑的節能效果。
1.3監理過程中存在的問題
(1)在施工過程中沒有很好的履行監理責任,使工程存在安全隱患,影響工程質量;
(2)一些監理企業對進場產品的檢驗不合格,以致會有一些產品的質量比較差;
(3)另外一些節能項目完工以后并沒有對實體材料的熱工指標進行實體檢測。
1.4建筑工程業主和開發商存在的問題
從建筑業主和及開發商的角度分析,建筑節能的發展步伐受到節能材料成本差價的阻撓。要實現建筑的節能,也就會導致建筑成本的增加。開發商只要是負責房屋的建造,并沒有使用,以致在設計及建造的過程中沒有會去考慮有關節能方面的問題。就算是在設計時對建筑進行了節能設計,但在實際施工過程中只會限于建筑節能的表面,不會對建筑節能技術進行深入的研究。這種做法根本不能實現建筑節能的目標。
2建筑工程節能技術的運用
建筑節能技術在工程學科的各個專業都有涉及,其應用范圍較廣,是減少建筑能源消耗、提高能源利用率的有效途徑,這種技術的應用對于可持續發展道路的實現有重要作用。建筑節能技術通過對建筑物外表面積的減少、使用圍護結構設計、對重點部位加強保溫隔熱等方法來實現節能目標以及達到綠化能源的目的。
2.1嚴格執行節能設計
把節能設計作為在對建筑設計時要關注的重點,同時把建筑的節能設計是不是能達標作為考核設計成功的一個標準。嚴格執行建筑節能當中的有關技術標準,要對建筑采暖系統進行設計,首先就要保證室內環境以及衛生標準,要使單位面積內的能耗達到標準所要的要求。例如對建筑的窗墻面積比和房屋的布局、朝向都要做出相關的要求,避免東西向開窗,還應保證窗戶的遮陽性和氣密性,從氣密性與換氣次數方面考慮應該選擇平開窗。
2.2積極采用節能建材
重視節能產品的使用減少實心粘土磚的使用,盡量采用空心粘土磚、粉煤灰制品以及混凝土,積極采用玻璃棉、巖棉等等的保溫材料;把傳統的外墻和屋面進行全面的改革,不斷提高它的保溫隔熱性能,大力發展節能型墻體、屋面,加強對保溫墻體及屋面的綜合開發利用;同時不斷改良建筑鋼門窗的保溫氣密性,加大和推廣節能型門窗的使用,盡量推廣和使用塑料的門窗。
2.3發展建筑節能技術
要大力發展建筑節能技術、研究節能產品,比如,門窗的密封技術、墻體的防開裂技術、屋面保溫防水技術,大力推廣空心砌塊墻體、保溫門窗、空心磚墻體等等新技能產品。
2.4加強建筑的節能改造
我們要積極開展對節能標準的監督、對節能產品的認證以及對建筑物能耗的測評工作,采用先進的節能技術以及科學的管理方法,對于那些已經建成的工程建筑圍護結構和設備系統的運行有組織和計劃地進行節能改造升級,使其能達到規定的指標。要想推動建筑節能的快速發展還要處理好下面幾個關系:
(1)社會效益和經濟效益相互協調,這兩種關系能推進建筑節能,不但對改善室內熱環境有利,而且能夠降低能源的消耗,減少二氧化碳等等溫室氣體的排放,符合當代可持續發展戰略的要求。
(2)工程的新建與改造,當面臨這兩種任務時既要按照節能的標準對新建工程的能耗水平進行控制,又要對既有建筑進行節能改造;
(3)導與堵的關系,這個需要通過市場經濟手段,從各個方面進行政策引導,比如,稅收、投資、成本、招標投標等方面,鼓勵施工單位和開發單位實施建筑節能策略;另外要通過行政以及法律手段對施工單位和開發單位進行強制的管理,要他們執行節能標準。
(4)增強合力和每個職能部門各司其職的關系,建筑節能它是一項復雜的系統工程,它要各方面的配合一起才能完成,所以要不斷地增強工作的合力和效能,還要把工作和職責進行劃分,各司其職。政府部門要從改革、建設、規劃等部門進行分工,推進建筑節能工作的順利進行,企業要從科研、材料生產、施工、監理等方面進行合作,嚴格按照有關標準,全面開展建筑節能工作。
3建筑工程節能技術中應遵循的原則
建筑節能技術是在滿足我國國情以及經濟計劃要求下實行的一種工程技術,在進行節能設計時要遵循以下原則:
3.1減少能源消耗
在設計工程圖紙之前就應該考慮到減少能源消耗,對節能技術的控制要考慮到很多的問題,比如,變壓器功能的損耗以及照明負荷等這些都應該列入能源消耗的范疇內,對于那些消耗能源較多的設備要用低能源設備進行替換,在每一個環節都要做到能源的節約。
3.2提高經濟效益
在運用建筑節能技術時要考慮國家的經濟狀況,提高能源的利用率以及材料的耐用度,減少不必要的投資所造成的浪費,提高能源的循環利用率,最終實現經濟效益的提高。
3.3滿足建筑物的工程
運用建筑物的技能技術首先要考慮的還是建筑物的功能,比如,采光、荷載、色彩、與建筑物結構的匹配程度以及公共場所的用電設施也要考慮到節能的需要。
二綠色建筑的節能技術與設計理念
1綠色建筑的設計
在一個成功的綠色建筑的產生的過程中,建筑的設計很重要,處于至關重要的地位。建筑的設計包含建筑的場地的選擇、功能的設定、外形的構思以及內在的能源系統等很多方面的精心策劃。其中,在很多項都確定了以后,外形是個影響建筑耗能多少的一個重要因素。在建筑的系統里有一個重要的概念,表示外形系數,外形系數越小,建筑物需要的能量供給就越少,這樣一來,建筑物的耗能量就大大降低。所以在建筑的設計中,在不影響建筑物的功能的同時,要著重考慮建筑物的外形系數。
2綠色材料的選擇
傳統的建筑材料在完善建筑功能的同時,也有很大的弊端。傳統的建筑材料給人們的生活質量帶來了提高,也給人們的健康帶來危害,建筑材料里的甲醛是人類健康的殺手,而大部分傳統的建筑材料中都含有此成分。傳統建材工業占據著我國國民經濟的重要地位,同時也是耗能最大、污染最大的一項工業。而隨著社會經濟的發展,人類物質享受領域的要求就越高,對自身的生命安全也越來越重視。人們在建材當面也開始研發高性能、低污染的材料,也就是綠色材料。綠色教材與傳統建材相比較,具有節約能源,少用或不用天然能源及資源,在建筑的過程中,盡量使用工業生產中產生的廢棄物,將可用的工業廢品制成建筑材料。并且在使用的過程中對人體的健康沒有危害,保證無毒環保。在綠色建筑的材料選擇中,也一定要選擇健康環保,負荷小的綠色材料。
3可再生能源應用技術
可再生的能源不同于其他資源的最大優點便是為使用的過程中降低污染、有效的保護生態環境。包括太陽能、光能、熱能、核能等很多新興能源。這些能源的共同點就是源源不斷的,取之不盡,用之不竭。以太陽能為例,我國現階段太陽能光伏發電系統已經被廣泛的應用了,很多建筑物的部分用電設備、路燈、體育場的大型照明燈都采用的太陽能發電。此外風力發電也很普遍。所以在綠色建筑的建造過程中,適當的應用可再生能源技術是必要的,能大幅度的節約資源。
4采用合理的施工方法
建筑的施工,是建筑過程中持續時間較長的一項工程。綠色建筑在設計的過程中,已經充分考慮施工過程中帶來的污染,但是還是不能眼圈解決施工污染的問題。那工民建工程節能技術不僅體現在現代化科學技術方面,也要注重從建筑自身的設計、外部條件布置等方面入手,可以通過完善園林技術來發揮節能環保的效果。對建筑周圍的園林進行優化、綠化設計,利用綠化園林來調節建筑物周圍的局部地區氣候,從而達到保溫隔熱的功效。例如:在工民建筑物的外墻種植藤類植物,藤類植物發揮了對建筑物平面的裝飾作用,又能發揮保溫、隔熱的功效。夏季,氣候炎熱、溫度較高,藤類植物發揮對建筑物的綠色屏障作用,降低了建筑物自身溫度,控制了室內空調設備的使用;冬季氣候相對嚴寒、溫度較低,綠色藤類植物枯萎附在建筑物表面能夠發揮保溫功效,從而控制建筑物自身的能源損耗。這一綠化技術使用不僅發揮了節能環保功能,同時,也營造一個優美的景觀環境,發揮了綠化環保的景觀功效。
三樓頂隔熱技術的運用
建筑物容易受到太陽輻射的不良影響,特別是一些氣溫較高、日照時間較長的地區,建筑物更容易受到太陽輻射的不良影響,從而影響建筑物的使用壽命,為了減輕這一不良影響,可以在建筑物頂端配置隔熱設備,現階段,一種最為流行的節能環保類隔熱技術體現為:空氣層隔熱技術,憑借控制傳熱來達到隔熱的效果,空氣層隔熱技術已經被應用到工民建筑工程的頂部、墻體以及門窗等多個部位,都發揮了積極的隔熱作用,通過通過空氣層隔熱也能夠發揮保溫的功效,已經成為一項獲得廣泛認可的節能技術,同時,其他類型的保溫節能技術,例如:架空技術、浮石砂等也得到了廣泛而深入的利用。
2制冷空調技能技術
制冷空調節能技術主要的目的就是要實現合理用能,并且降低電力高峰期的符合,現階段主要的制冷空調節能技術主要有七種,分別是:蓄冷技術、燃氣技術、太陽能技術、熱電冷聯產技術、熱泵技術、熱聲制冷技術以及人工智能技術。
2.1蓄冷技術
現階段空調用電量已經占據了人們生活總耗電量中的70%左右,并且由于電力緊張以及能源緊缺現狀的不斷加劇,促進了制冷空調新技術的研發。蓄冷技術是在這種條件下被研發出來的,該技術就是使空調在非高峰期用電來保持最佳節能狀態,此時空調系統的冷負荷由所需的潛熱的形式釋放冷量來滿足,也就是通常所說的,空調系統冷負荷使用融冰釋放的冷量來滿足,蓄冷設備也就是儲存冰的容器,這樣的空調不僅可以提高本身的經濟效率,還能夠增強系統穩定性。按照我國每年新增3億m2的商用建筑,如果均使用蓄冷空調系統,每年可為國家節電40億元,節煤330萬噸。
2.2燃氣制冷技術
燃氣空調的使用,不僅可以降低空調使用對于電網的負荷,也可以提高能源的一次利用率,對于減少污染,平衡冬夏季燃氣用量具有非常重要的意義。經過相關部門的測算,如果燃氣制冷量1×107萬RT,消耗天然氣約6×108m3,這些制冷量就相當于少發電3.5×107KW,這種技術不僅提高了電力設備的運轉利用率,還能夠節約發電設備的投資。隨著我國城市燃氣管網的逐步完善,燃氣空調必然得到快速的發展和應用,此外國家也推出了一系列的政策支持燃氣空調的發展,其對于提高能源利用率、緩解夏冬季用電高峰、提高能源供應安全具有非常重要的意義。
2.3太陽能制冷技術
目前太陽能空調主要有兩條技術路線,分別是通過光熱轉換,以熱能制冷,另一種是以光電轉換,利用電力制冷,而現階段應用較多的就是熱能制冷。作為一種可再生的資源,太陽能的應用對于緩解能源供需矛盾、控制環境污染具有非常明顯的效果。但是太陽能光伏/光熱發電再制冷的技術在制冷空調中的應用并未取得顯著地效果,一個原因是成本過高,另一個就是能源利用率較低。而利用太陽能進行光熱直接驅動的空調雖然性能系數趕不上傳統的機械式空調,但是由于其成本較低,并且具有較高的能源利用率,因此其是目前應用最為廣泛的一種太陽能制冷空調。雖然太陽能具有可再生的特性,但是由于其能量供應具有隨機性而且能源密度也較低,給其大規模擴展應用帶來了一定的阻力。現階段的太陽能制冷技術的應用首先就要解決其可靠性、穩定性,并且相應的提高系統性能系數以及效率。最后,也可以將太陽能制冷技術與其他能源技術結合,形成一個多能源系統,充分利用廢熱、廢氣以及其他能源。
2.4熱泵技術
熱泵技術主要有兩種,分別是水源熱泵技術和土壤源熱泵技術。熱泵技術具有性能可靠、無污染、高效節能的優點,可以在夏季制冷、冬季制熱,并提供一定數量的生活熱水,此外配套的熱泵系統還具有結構簡單、可靠性高、節能效果好的優點。鑒于其明顯的節能降耗優勢,其已經在國外得到了廣泛的應用,并且在我國也有了很多的應用實例,通過對比,我們總結出:雖然熱泵技術的初期投入與中央空調基本持平,但是其投入運行后的使用費用遠遠低于傳統的中央空調。據相關部門估算,我國地級以上城市每年淺層地熱能可利用資源量相當于3.56億噸標準煤,扣除消耗電量,可節約相當于2.48億噸標準煤。
2.5熱電冷聯產技術
作為一種綜合利用能源的系統,熱電冷聯產技術不僅增加了熱電聯產中的夏季熱負荷,提高了汽輪機組的負荷率,實現了機組效率的提升,還能夠提高低品位熱能的利用率。燃氣輪機發電是以天然氣為動力源,并且將廢熱直接排放到吸收式冷熱水機組,長生了用于制冷的冷凍水,并且將熱量應用在除濕型空調上面,這樣就可以大幅度增加熱電冷聯產的綜合效率。該技術的節能效果非常顯著,至少在10%以上,因此我國近年來也開展了該技術的應用,例如上海的黃浦區中心醫院以及浦東國際機場都采用了燃氣輪機熱電冷聯產系統,具有非常明顯的節能效果。
2.6熱聲制冷技術
作為一種新發展起來的制冷技術,熱聲制冷技術與傳統的蒸汽壓縮式制冷技術相比,取消了對于環境具有破壞作用的制冷劑,直接使用惰性氣體或者惰性氣體的混合物作為制冷劑,減少了對于溫室效應的危害以及臭氧層的破壞。而且熱聲制冷技術具有結構簡單可靠、無需特殊材質,在制造成本具有非常大的優勢,而且它減少了活塞、劑的使用,在維護成本上同樣具有非常明顯的優勢。此外,熱聲制冷技術幾乎沒有現階段制冷系統的缺點,因此其可以成為未來制冷空調節能技術的主要發展方向。
2.7人工智能技術
隨著科學技術的不斷發展,人工智能技術已經廣泛應用在了人工工作和生活中的各個方面,人工智能技術主要應用在智能控制、負荷預測以及故障檢測和診斷等方面。但是由于人工智能技術在制冷空調中的應用仍處于初期階段,仍存在很多的不足,所以我們應將傳統的方針系統與人工智能制冷技能技術相結合,通過計算機技術的廣泛應用,實現空調制冷效率的最大提升,并且實現最大化的節能效果。
以太陽能、風能、水能為代表的非化石能源的發電量比重進一步提高,就我國目前而言,一方面水電、核電、風電、太陽能電等發電裝機同比增長速度快,同比達到5%、14%、36%、143%,另一方火電的裝機總量進一步滑落。
1.2電力技術水平和效率提高快
電力技術水平和效率的提高主要表現在特高壓的輸電能力不斷增強,如新增1000kv交流輸電線路一千多米。此外,電力系統積極采用超臨界機組,不斷推廣大型空冷、循環流化床等先進技術手段,在技術進步和強化管理的作用下,火電又有較大的下降。
2電力系統節能存在的問題
現階段,雖然電力系統的節能減排效果取得了良好的成績,但是有些問題依然未得到根本解決,隨著經濟的不斷發展,逐漸暴露出來。
2.1脫硫設備質量及運行管理水平不高
現階段,國家對火電廠的煙氣脫硫要求日趨嚴格,脫硫設備的建設任務更加重要和繁重。由于惡性競爭導致脫硫設備在設計和建設上都存在缺陷,嚴重影響了脫硫設備長期、穩定、安全的運行。另一方面,脫硫設備的設計未考慮到實際情況,設計量過小,導致脫硫設備投運后無法滿足火電廠的要求。此外,高昂的修復費用也給電力企業帶來了壓力。
2.2火電節能減排的經濟激勵機制不完善
就當前而言,我國的大多數電力企業都是出于對國家政策法律法規的規定而進行的節能減排措施,在思想上仍然出于要我節能的階段。這樣的節能減排效果有限,且需要政府部門長期地監管。因此,需要研究建立健全可行的經濟激勵長效機制,政府利用市場的調節作用,通過給節能減排的電力企業施行減免稅收、增加補貼等方式,確保電力企業節能的自發性和積極性。
2.3電煤質量下降影響節能減排效果
由于目前電煤的質量不高,存在著發熱量下降、電煤的灰份與硫份的含量急劇上升,導致對發電機組正常出力影響大,嚴重磨損了發電設備,增加了火電廠的用電消耗,降低發電效率。此外,由于硫份的增加造成脫硫設備超負荷的運轉,脫硫效率取法達到要求。
3電力系統節能技術措施
電力系統由發電廠、電網及用戶三個部分組成,其承擔著電能生產和消費的職責。在電力系統中,每一個部分都存在巨大的能量消耗。故而如何合理的選擇電力系統的運行方案,實現每一部分上的能量節約,是完成電力系統節能減排的重要保證。
3.1發電廠的技術節能
現階段,我國的發電廠主要是以火電為主,火電每年消耗的煤炭量數字驚人。因此在火電的節能上有著巨大的發展空間。首先,要定期對火電機組進行檢測維護,保證發電機組運行的安全性和可靠性;優化發電機組的運行方式,提高其的經濟運行。其次,對發電中產生的廢棄排放物,要實現合理地處理和再生利用,對燃料的購買和使用進行科學的調整。最后,大力發展新型清潔可再生能源的利用,如太陽能發電、水力發電、核能發電等,進一步減少煤炭等常規能源的消耗,降低廢棄物的排放。
3.2輸電網絡的技術節能
輸電網絡的節能主要從電網的總體結構、變壓器的選擇、電力線路技術的運用三個方面進行。首先,要合理設計規劃輸電網絡,保證輸電網絡建設的質量,在建設時盡量采用環形或多路供電,以減少輸電網絡的電壓等級,從而電網的運行成本,此外還要及時調整負載量,減少不必要的空載損耗。其次,在變壓器的選擇中,要通過科學的計算,依據實際的用電情況合理選擇變壓器的大小,加強用戶無功補償設備的配置;另外定期檢查維修變壓器,減少不惜要的能量消耗。最后,要加大新型材料和新技術的運用,減少輸電線路的線損;運用先進的計算機技術,加強對電力系統的監控,提高用電利用水平。
3.3用戶終端的技術節能
首先,在室內的用電供暖中,用戶可以安裝熱量分配儀和溫度調節閥,自行控制電能供給,從而達到舒適和節能的目的。其次,采用高效的照明系統,提高用電效率和照明效果,大力推廣節能電器的使用,降低電器的能量消耗。其次,供電企業要采用節電控制器,有效控制電網的削峰填谷、改善電網運行方式。
(2)節能型變壓器,變壓器是輸變電行業中的主要耗能項目,我們要在條件允許的情況下進行改造,維護和保持三相負荷之間的平衡安全。在節能技術的設計中一定要保護三相技術的平衡性,如果三相負荷不能平衡的時候,就會帶來漏電的隱患,變壓器負載荷度與電流間是呈正比的關系的,靈敏相的漏電會直接導致變壓器功率損耗的加大,不靈敏相的漏電還會直接引發觸電事故。危害到人身安全以及財產損失。
(3)減少設備的無用功的消耗。在電力工程的設計中可以設置并聯電容器來減少供電中感性負荷的產生來控制電能的損耗,作出無功補償。無功補償大大降低了無用功的損耗,節省了可開支。動態的無功補償是無功的發生器巨大提升,這種方法產生的諧波少,有效地改善了供電質量。相關的設計人員應當從多方面考慮,敢于創新實踐,主動尋求更多新型的節能能源,完善設計人員素質和技術,進一步提高電力節能措施。
(4)對運行中的電壓進行實時有效的調節。電力工程設計中在電壓及線路上作出一定的調節,理調節電壓的運行,保證供電的質量,實現有效的節能,根據電壓的平方和有功的耗損之間是正比的關系的理論,自動調節壓力的變壓器可以一定程度上保證輸出電壓的穩定性。另外在制定節能措施中要注意自然因素和部分人為因素。
(5)新能源的應用,風能和太陽能是我國電氣新能源開發的重要資源,電氣新能源的開發分析隨著工業經濟的迅速發展,我國能源問題也面臨著越來越嚴峻的挑戰,除了要從意識上技術上節約電能之外,還應當大力開發電氣工程新能源。將開發新能源作為現階段節約能源戰略的重要措施之一。煤炭是我國主要的電力能源,但能源利用的效率很低下,與天然氣相比,煤燃燒時每單位能量排放的二氧化碳量也要更多。所以,要著手調整和優化能源結構。我國很多地區和企業已經開始采用新能源發電,一定程度上為減少了城市污染。天然氣在安裝中比煤的價格便宜,更適合大范圍運用。積極研究和尋找開發新型節能技術。和世界先進理念接軌,尋找更多有效的節能技術,多方位開展節能工作,選擇節能設備,并利用到可以利用的天然資源,減少污染物的排放。
2電力工程節能中存在的問題及完善
(1)變電所的位置以及低壓供電線路設計不合理造成的電力消耗。由于實際地理條件的變化或生產需求的不同,變電所位置不合適,使供電總線路過長壓力變大。或者的為了節約資金,減少了配電箱的數量,導致配電箱超負荷運行,增加了線路使用壓力和線路以及開關的損耗。
(2)對電力節能改造的資金和技術投入不足,人員意識上對電力節能不夠重視,過多重視眼前經濟效益,對節能改造問題就不再那么重視。對電力節能方面的管理問題,在定期對電力計量工作當中不嚴謹,技術水平較低。在這種情況下我們就要在新的電力設計中考慮到節能的措施,及時改造舊的高能耗電力設計,提高對節能的重視,加大對節能應用的力度,逐步實現電力的節能降耗。
2合理選擇變壓器的容量
變壓器能耗量較大,所以對于建筑內變壓器臺數和容量選擇時需要根據負荷的情況進行合理設計,同時還要對不同季節負荷的變化進行充分的考慮,確保變壓器能夠做到靈活的投切,確保其運行的經濟性,對于可能導致損失的輕載運行則盡量避免。因此對于季節性用電設備,則宜設立單獨的變壓器,同時將一些重要的負荷和維持正常工作需要的負荷要集中在一臺或是幾臺變壓器上,其他不重要的設備另設變壓器,這樣有利于在使用備用電源時方便切除。
3合理選擇導線的經濟截面
長期以來在對電力電纜選擇時,通常電纜的截面會根據發熱載流量、短路電流和電壓來選擇,以滿足安全為基礎,然后確保截面的最小化,這樣可以實現節約。但這樣進行設計的結果往往導致電能損耗費用增加,進而導致運行成本的增加。所以對于電纜截面的選擇,還需要考慮到經濟載流量,確保選擇的導線截面具有較好的合量性,降低線路的損耗,確保在電纜的生命周期內實現總費用的最小化,按電纜的經濟載流量(經濟電流密度)合理選擇導線的經濟截面,減少線路損耗,并使得電纜在壽命周期內總費用最低。而且經濟截面要大于發熱截面,這就確保了電纜運行上的安全性,減少了安全隱患的發生。同時在選擇導線時,還要對電阻率進行充分的考慮,以選擇盡量小的電阻率為宜,設計中避免導線長度過長,使負荷中心與變電所能夠盡可能的靠近,以實現供電距離最短,從而實現節能的目的。
4配電線路的節能
4.1選用電導率較小的材質做導線。以銅芯最佳,鋁芯次之。國家從節能、環保的角度出發,提倡采用銅質導體。
4.2減小導線長度。首先,變配電室應盡量靠近負荷中心,以縮短供電半徑,減少線路損耗;其次,線路盡可能走直線,少走彎路和回頭路,減少導線長度;最后,對于環形供電方式,為降低線路的電阻值,宜將開環運行改為閉環運行。可明顯降低線路損耗。
4.3增大導線截面。按經濟電流密度法合理選擇導線截面,以減少損耗;對于比較長的線路,除滿足載流量、熱穩定、保護的配合及電壓損失等要求外,宜加大一級導線截面;除消防等重要負荷或大容量負荷外,應優先采用母干線分支方式配電。
5照明系統的節能
照明系統的節能設計,一方面照度、色溫、顯色指數要達標,另一方面又要達到節能的目的。由于電氣照明設備的耗電量與照明設備用電使用時間、照明設備的損耗、房間面積、照明器數量等因素成正比關系,與照明電氣的發光效率成反比關系。因此,照明系統的節能設計可從以下方面來考慮。
5.1減少設備使用時間。在設計的時候,樓梯間、走廊這樣的公共場所可采用自動控制的方式,做到人來燈亮,人走燈滅。考慮到線路損耗,對于面積小的房間可采用一燈一控或二燈一控:面積較大的房間采用多燈一控的方式。同時,設計時,應充分利用天然光。
5.2提高光源的利用效率。首先要改善環境的反射條件。即建筑物內的墻壁、天頂、地面以及家具的表面盡量光滑、色彩盡量選用淺色。當然考慮到健康因素,屋頂和墻面的光反射系數宜在55%~60%之間,地面宜為15%~35%。