時間:2022-03-20 11:51:17
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇節能技術論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
1.1重視水力平衡、提高水力穩定性
當管路阻力不平衡時,往往近處用戶室溫過高,需開窗散熱,浪費能源。遠處用戶則室溫過低。如果增強供熱后雖然提高了遠處用戶室溫,但近處用戶室溫更高,總之供熱效果不好、又浪費能源。設計時應盡量使各并聯管路阻力平衡,但管路長度相差懸殊,設計無法達到阻力平衡時,采用技術手段,如閥門調節、設減壓孔板、設自動平衡閥等。這一過程應在設計及安裝調試階段完成。水力平衡的調節手段是在各建筑入口處設調節裝置。對于一般作啟閉用的閥門(如閘閥截止閥和球閥),因其開啟度)流量曲線非線性,不宜作為調節閥使用。
1.2加強保溫、提高管網輸送熱效率
一般來說室外管網輸送熱效率應大于90%,這就需要對熱網的設施和選用優質的材料進行保溫節能,加強維護管理,防止水浸,破壞等。
1.2.1對室外管網要進行合理敷設與布置被地下水淹沒的熱網主、支干線小室實施堵漏。采用膨脹橡膠作為密封填料,將小室主要漏水點管道穿墻套管密封,防止地下水通過穿墻套管進入小室內浸泡管道。對熱網中所有的補償器芯管進行保溫。
1.2.2供熱管網保溫層厚度的確定盡量將管道散熱損失降到最小供熱管道保溫層厚度應按國標《設備及管道保溫設計導則》中的經濟厚度計算公式確定。
2供暖節能的管理策略
2.1供熱企業經營機制的轉換,形成多元化投融資渠道
供熱事業長期以來一直以國有企業為投資主體,投融資相對單一,資金投入嚴重不足。隨著我國經濟體制改革的不斷深入,這種投融資模式己經制約了供熱事業的發展,必需打破這種傳統計劃經濟下的投融資管理模式,逐步形成投資主體多元化,資金來源多渠道,投資方式多樣化,項目建設市場化的新格局。在理順供熱價格的前提下,通過注入資本金、貸款貼息、稅收優惠等措施,鼓勵和引導社會資本以獨資、合資、合作、聯營、項目融資等方式,參與供熱項目的建設。
2.2制定正確的熱價管理政策
城市集中供熱價格,是供熱企業通過一定的供熱設施,向用戶供熱,以保持恒定的室內溫度,所形成的供熱商品價值的貨幣反映。因供熱系統是由熱源、熱網、熱用戶室內采暖系統)組成的龐大、封閉、復雜的循環系統,采暖供熱具有自然壟斷性,熱價不能通過市場自由競爭形成,只能由城市政府模擬市場機制而對熱價形成進行管理。熱價管理,包括熱價構成、制定、調整和執行管理。熱價構成管理是熱價的靜態管理,熱價制定、調整和執行管理是熱價的動態管理。熱價管理理論研究,目的是探索熱價管理工作中的客觀規律,為熱價管理辦法的制定和熱價管理支持系統的開發提供科學依據。熱價構成管理,是正確核算和規定熱價的成本費用,科學計算熱價的稅金利潤,使熱價能正確反映供熱商品的價值。正確制定熱價管理及定價政策是中國推行熱計量的關鍵環節。實行供暖費的明補改革,制定熱計量的獎懲政策,制定熱價管理政策,制定熱計量投融資政策,設立供暖保障金,實行供熱體制改革是推行熱計量必須解決的問題。而熱價管理政策的正確制定是其中關鍵的一環。熱價與供熱體制,供熱技術和供熱投融資機制互關聯、相互促進。
2.3改善企業經營機制
改善企業經營機制由粗放型向效益型、科技型、節約型轉變,建立起一套以考核經濟效益為中心的技術經濟指標體系。長期以來,由于對城市集中供熱的商品意識比較薄弱,國家對供熱企業的考核,主要講求速度和服務質量,而不注重經濟效果,使之長期處于不求經濟效益的落后狀況。但隨著我國經濟體制改革的深入發展,使人們對商品經濟和市場競爭的認識逐步加強,對一種商品在市場上是否有魅力及企業的管理水平,主要觀其投入和產出之比。具體的說,也就是產品在形成價值的過程中,能夠為社會創造的價值(即企業盈利)與產品實際消耗的物化勞動和活勞動(即產品成本)的比較。在一定的價格下,成本降低,企業盈利就可以增加,反之,則減少。因此,企業為了增加盈利,就必須在降低成本上下功夫。為了使產品在形成價值的過程中,能夠及時發現問題,找出降低成本的途徑就必須加強對各項費用的核算工作,并建立起一套能夠科學、合理的反映投入產出對比關系和綜合經濟效益的指標體系。供熱企業現有的指標體系存在不少問題。從宏觀上看,主要是反映速度型的增長模式。例如供熱發展面積、供熱量、銷售量、產值、產量、利潤總額等等。但卻反映不出投入與產出的關系;從微觀上看,企業內部指揮過多,重點不突出,主次不分明,綜合在一起,很難做出比較肯定的判斷。
3結束語
玻璃幕墻是一種有別于傳統的新型建筑外墻形式,這種外墻形式最突出的優勢就是節能環保,完全改變了人們對建筑行業污染環境、浪費材料等的初期印象。目前建筑行業中,普遍使用的玻璃幕墻有雙層玻璃幕墻和真空玻璃幕墻兩種這兩種都具有節能環保的優勢,但是所表現的節能原理以及節能形式有所不同。筆者總結如下。
2建筑雙層玻璃幕墻
這種玻璃幕墻還有很多的名稱,比如熱通道幕墻或者是呼吸式以及通風式幕墻,從上述這些名稱中我們可以充分的了解到這種玻璃幕墻的優勢,即:通風散熱具有熱通道的功能。所謂雙層玻璃墻不言而喻,其是由內、外兩層構成,在這兩層之間存有一定的空隙,用來設置換氣通風層,最突出的優勢就是其外層幕墻設計了出風以及進風兩個出人口,進而使得通風層開合自如,這是雙層玻璃幕墻能夠實現節能的關鍵,有些雙層玻璃幕墻內外層之間不僅僅設計了換氣通風層,還設計了百葉,這種設計在做到節能的同時,還能夠對自然光進行有效的調節,以使人們生活得更加舒適。其主要的節能原理為:內外層玻璃之間有大量的空氣存在,所以緩沖作用比較明顯,達到了節能保溫的效果。這種玻璃幕墻如果根據通風層結構來劃分來可以將其劃分為兩種不同的循環體系,這兩種體系的差別在于,一個是敞開式,另一個是封閉式;一個是外循環,另一個是內循環。封閉內循環是一個體系,敞開外循環是另一個體系。前者要求建筑外墻采取封閉式處理的方法,處理時采用兩種材料,一種是中空玻璃,另一種是斷熱材料,內層可以設計為開啟玻璃,也可以設計為單層玻璃,這兩層之間的換氣層通常在10cm~20cm之間。換氣通風層并不是單獨的一個體系,其與建筑的整個通風系統相關聯,進而實現空氣循環,最終使得內部玻璃幕墻的溫度始終保持與室內的溫度相當,這是封閉式內循環體系的玻璃幕墻能夠真正的實現節能的主要原因。敞開式外循環體系的玻璃幕墻與前面闡釋的封閉式內循環系統略有不同,尤其是構成的材料,前者外層是單層玻璃,其屬于非斷熱的材料,另外,其透過濾非常好,則前者玻璃幕墻主要由兩種材料構成,一種是斷熱性能良好的材料,另一種是中空玻璃。敞開式外循環體系的玻璃幕墻內外層之間也設置了換氣通風層,其兩端也有相應的排風以及進風的設備。溫度相對比較高的季節,可以把通風口打開,由此使得通道之中的所有氣體的溫度都有所升高,隨著氣體溫度的升高,其運動的方向也就越往上,待到達到最頂部的時候就隨之排出,使得通道內的熱量全部被帶走,最終達到隔熱的目的。在溫度比較低的季節中,進風口以及出風口都要關閉,這樣外層玻璃與內層玻璃之中的空氣將無法排出,進而實現了保溫目標,在當夜晚來臨時,其中的熱量會逐漸的被釋放,這樣室內就不會出現溫度驟降的現象,讓居住者感到不適。有研究表明,與單層玻璃幕墻比較,雙層玻璃幕墻在夏季制冷時可以節約38%60%的能源,在冬季供暖時能夠節約42%52%的能源。另外,在雙層玻璃幕墻之間加入百葉,使其節能效果更好。
3建筑真空玻璃幕墻
這種玻璃幕墻也是建筑工程中使用率比較高的一種玻璃幕墻,其所使用的兩塊玻璃平板都處于封閉狀態中,玻璃平板之間的差距非常小,最大的也不超過0.2mm而且平板之間的空氣會全部被抽走,直至達到真空的狀態。玻璃傳熱一般有傳導、輻射和對流三種方式,有研究表明對流傳熱占總體傳熱的70%以上,而真空玻璃幕墻就是利用真空來減少對流傳熱。由于中間是真空,所以使傳導傳熱和對流傳熱能夠較大程度的減弱,應保證組成的兩塊玻璃至少一片是Low-E玻璃,這樣能夠保證降低輻射傳熱。真空玻璃和中空玻璃結構比較相似,都是兩塊相間隔的玻璃組成。他們之間的不同是:真空玻璃中間層是真空,而中空玻璃中間層是空氣;真空玻璃要求至少一塊玻璃是Low-E玻璃;真空玻璃的兩塊玻璃之間的間距較小,僅為0.15mm左右,而中空玻璃間距一般再10mm以上。由于真空玻璃的構造,與中空玻璃相比具有更好好的隔熱保溫性能。有研究表明,一片6mm厚的真空玻璃,其隔熱性能和370mm的粘土磚相當,同時真空玻璃有較好的隔聲性能。有資料表明,應用真空玻璃后,能使建筑的空調節能一半左右。另外,同中空玻璃相比,真空玻璃的防結霜結露性能更優越,由于真空玻璃的內層有真空隔絕,其溫度不會過低,與中空玻璃容易在冬季出現室內結露現象相比,真空玻璃具有防止冬季室內出現結露的功能。由于真空層的存在,使其比中空玻璃具有更好的隔聲效果,尤其是對中頻的聲音,真空玻璃具有較好的隔絕效果。真空玻璃除了這些良好的隔聲、防露、防霧、隔熱性能外,還有較好的抗風壓性能。真空玻璃的兩塊玻璃緊密的結合在一起,一般其耐風壓性能比中空玻璃強1.5倍。因此,與中空玻璃相比,真空玻璃在各方面具有更優良的性能。
4結語
(一)優化配電設計。隨著我國經濟的發展,對能源的需求量也是非常大的,尤其是對新能源的開采利用量更是很大,電能作為新型能源,逐漸的激怒了人們的視野。越來越成為人們備受關注的焦點,國家對電能的運用給予了厚望,當然社會也不例外,在這種情況下,國家投入了大量的財力,對電力系統進行升級改造,并達到了預期的效果。在整個配電網絡中電力系統的正常運轉發揮著重要的作用,我們也把該電力系統與整個配電系統匹配作為重要的環節。在確保電力系統的運轉能實現高效的前提下,把可操控性和穩定性作為重要的控制因素,當然安全性和實用性也必不可少。我們要把電力系統的安全問題放到第一位上,將其作為尚方寶劍懸掛在企業的戰略思維中,全員明確電能的功效強大,和在一定情況下造成的可怕之處,所以,我們要采取相應的措施,把電線網絡的絕緣性落實到實處,其次是在進行線路規劃時,也要將其因素全部考慮進去,其設計和規劃要從全局的角度出發,確保導線之間都能夠實現絕緣距離,從而將危害降到最低。當出現一些惡劣的天氣時,尤其是雷雨天,這個時候最容易出現一些人們不愿意看到的現象,如用電設施的損壞,看似簡單的損壞,它就會影響到人們的日常生活,帶來經濟上的損失,更有甚者會付出生命的代價,因此,我們要把安全意識放到第一位,嚴格落實各項規章制度,使其作為沒有人敢碰的高壓線。
(二)減少電能的傳輸損耗設計。由于我國區域的特征,各個地區各不相同,大小不一。電能通過遍布各地的網絡進行輸送的過程中,電阻在導線上會帶來一定的損失,這損失量每年都是很大的,讓電能在輸送的過程中就白白的浪費,從而使電能的利用率大大的降低了。如何解決上述的問題,那就在電能的利用率放在首位,降低輸送中的消耗率,這就要從減小導線的電阻這下功夫。下面介紹方法來解決上述問題,方法一是根據對供電網絡線路進行合理的設計與布局,本著一些能夠把握的原則,對線路進行相應的規劃,盡可能的做到簡單的直線分布,這樣就能在一定程度上緩解損耗的浪費;方法二是要在變壓器這個器件上做足功夫,讓它盡可能靠近負荷中心,這樣就能在一定程度上緩解損耗的浪費。也在一定程度上解決了損耗的問題;
二、電氣自動化節能技術功能分析
通過上述的分析,我們發現電氣自動化的技能設計尤為重要。我們希望采取一定的措施進行保駕護航,新技術和新思路是必不可缺少的,只有這樣才能保證設備的安全運行,運行的成本在一定程度上也得到了有效控制。在實際的應用過程中,我們要考慮到設計與施工過程中的各個環節,從以下幾個方面出發,進行相應的優化。
(一)無功補償。在電氣自動化系統中,無功功率是相關行業面臨的一個嚴重的問題,也是現實面臨的一個問題,這個問題的出現在一定程度上影響了作業的效率,它占有供配電設備的容量,容量要根據實際情況來確定,其數量也不是小的,而是非常的龐大的,這種現象的出現必然會帶來一系列的影響,這種占有必然會增大了線路的損耗,損耗也帶來一系列的問題,電網的電壓的呈現出來下降的趨勢,電壓一出現下降的趨勢,必然會在一定程度上大幅度影響到電能的質量,電能的質量受到影響后,電網的正常運行是很難保證的。因此,為了實現無功就地平衡,減少各個環節的損耗,我們可以根據實際情況,采取系列的措施,對無功補償設備根據實際情況有針對性的選擇,這樣就會出現一定的成效,能夠有效提高社會和經濟的雙重效益。具體按照下列的情況進行相應的操作,在使用電容器補償時,也要考慮相應的具體參數,不能泛泛的去考慮參數,并且通過調整這些參數來進行相應的確定;也可以有另外的一種選擇,就是選擇無功功率作為投切參數物理量,這樣它會帶來很多的好處,不僅可以有效防止投切振蕩,而且還可以使無功倒送等情況的發生。此外,還要考慮無功補償裝置,要選擇好安裝的方式是非常關鍵的,最好就地安裝,在就地安裝的基礎上實行就地補償,這樣會帶來一系列的良好的連鎖反應,它既減少了無功傳輸,又減少了損耗,從而實現了節能效能的目的。
(二)選擇電壓等級。電壓等級是一個關鍵的指標,所以在日常的操作當中,我們一定要把握好這個指標,它是否合理配置關系到了系統的正常運轉,它也起到了較好的節能效果,所以,在實際的操作中,我們要選擇高壓和低壓配電是一個非常重要的環節,當然處理好高壓和低壓配電的電壓等級的關系就顯得更是重要了,另一方面,如何確定供電電壓,這也是該領域重點關注的一個問題,我們不能孤立的看待這個問題,要站在全局的角度來看待,它不是考慮單一的因素,我們要根據處于的實際環境重要的考慮,這里講的考慮是指要考慮全面的因素,要把設施的整體情況一并考慮進去,根據設施的自身特點,進行相應的配套匹配。
(三)照明節能。在電氣自動化的使用過程中,節能設計一直貫穿始終,照明就是一種很好的方式,我們在實際運用中是可實現的,在具體的操作過程中,照明節能可通過以下兩種方式來實現,一種方法是把高效光源作為利用對象,來改造傳統的白熾燈,雖然它有簡單便宜的優勢,但是它的發光的效率低下是難以改變的;另一種方式就是把自然光充分的利用起來,這就需要對構筑物進行相應的改造,把門窗進行擴大,或者是對建筑物朝向進行改造。以上兩種方法都能實現電器自動化。
三、結束語
加熱爐和輸油泵是輸油管道系統兩種主要的耗能設備,在輸油技術中把降低設備的能量損失與燃料消耗作為重點,從輸油泵和加熱爐兩方面優化了輸油工藝條件,以達到降低能耗的目的。
1.加熱爐
加熱爐在石油、化工、冶金中運用普遍,并成為熱輸原油管道的主要耗能設備,直接式加熱爐在蘇聯,美國曾大量運用,但美國還使用間接式加熱爐。熱媒爐系統自動控制與調節系統的實際使用效果好,同時采用余熱回收辦法,節能效果明顯。我國在20世紀80年代后期開始普遍采用間接式加熱爐,達到了一定的節能效果,隨著近年來,國家不斷的大力投入研究燃燒節能新技術、新設備,以及新型高效燃燒器和余熱回收裝置技術的投入研究,很好的提高了加熱爐的效率。根據多年工作經驗,在加熱爐方面認為可從以下幾方面入手提高耗能設備利用率:①加強爐管清灰和燃料計量儀表的檢驗;②強化技術人員和操作人員對加熱爐風配比的技術培訓,試驗推廣使用可增強爐膛輻射換熱的涂料;③在加熱爐大修時注意加強爐前和防爆門斷面的爐體保溫,在燃油改燃氣時,注意燃燒器對天然氣的氣壓使用范圍。
2.輸油泵
輸油泵作為液壓傳動系統,保證柴油在低壓油路環境內循環,也成為熱輸原油管道的主要耗能設備。在國外大型輸油泵通常采用電機調速控制,這種方式的節電率可達40%。而在我國國內輸油泵運行效率遠遠低于國外的技術水平,節能大概約10-20%,通常的做法采用閥門節流,這種方式看上去很有效,但是很浪費能源。同時還有相當數量的輸油泵處于部分負荷下工作,工作流量小于額定流量,而工作壓力有大于額定壓力。當前,經過多年的研究采用變頻調速技術,并在新舊管線上推廣應用,取得了很好節能效果。此外在輸油泵的日常運行方面,還應注意以下幾點:①加裝無功補償裝置提高功率因數,節約電能,且在大流量生產運行時應選擇兩臺工頻輸油泵機組并聯運行;②對于節流損失較大的輸油泵,應進行拆級改造或更換形同輸量低揚程輸油泵;③建議定期進行振動故障診斷測試,避免被動停車。
二、運用節能新技術,降低能耗
我國生產的原油大部分為含蠟量高、凝點高、粘度高的“三高”原油,原油加熱輸送已成為管道輸油的重要途徑,但是加熱會造成大量的燃料浪費。針對“三高”原油提出的原油改性處理技術可有效降低燃料的浪費。
1.針對高凝原油,除了加熱(物理降凝法)外,還可向原油中加入降凝劑(化學降凝法),可大大改善原油的流變性。
降凝劑主要有兩類,一類是以石油磺酸鹽、聚氧乙烯烷基胺和六聚三乙醇胺油酸酯為代表的表面活性劑型原油降凝劑,可通過在蠟晶表面吸附的機理,使蠟不易形成遍及整個體系的網絡結構而起降凝作用;另一類是以聚丙烯酸酯為代表的聚合物型原油降凝劑,在主鏈或支鏈上有與蠟分子共同結晶的非極性部分,也有使蠟晶晶型產生扭曲的極性部分,從而起到降凝作用。
2.針對高含蠟原油的運輸,需采取防蠟工作。
蠟是C15-C70的直鏈烷烴,常溫下為固體,在管道運輸工程中,蠟易溶解在原油中,隨著壓力和溫度的降低,易引起結蠟。針對高含蠟原油,除了加熱外,還可向原油中加入防蠟劑,抑制原油中的蠟晶析出、長大和在管道表面的沉積。防蠟劑主要有三類,一類是稠油芳香烴型防蠟劑,該類防蠟劑主要是通過參與組成晶核,使晶核扭曲,不利于蠟晶的繼續生長;第二類是聚合物型防蠟劑,作用機理同聚合物型降凝劑;第三類是表面活性劑型防蠟劑,又分為油溶性和水溶性兩種,油溶性的作用機理同表面活性劑型降凝劑,水溶性的主要是通過吸附在輸油管道表面,改變管道表面的性質,使其變成極性表面并有一層水膜,不利于蠟的沉積。
3.針對高粘油的運輸,除了加熱和加入降粘劑外,還可通過改進輸油泵,實現節能控制。
相對低粘度流體而言,高粘原油輸送時較高的粘度會抑制葉輪出流和蝸殼內低速流動的紊流摻混,造成流體角動量不守恒,國內輸油泵通常是采取減小閥門開度來降低泵流量,這種情況下還會造成較大的節流損失,從而進一步降低泵效,使能耗加大;粘油輸送時粘性增大使得流道內摩阻升高,產生較大的水力摩擦損失。針對以上高粘造成耗能上升的現象,可從以下幾方面展開改進措施,以降低能耗。①對過流部件進行拋光、打磨并涂抹貝爾左鈉高分子涂料,提高泵整體效率;②改變管路特性和離心泵性能曲線,調整泵運行工況,管路特性一般無法改變,但是可通過對輸油泵進行葉輪切削處理和增設變頻裝置,提高泵效和經濟效益;③合理確定泵的型號,做到梯級匹配,實現泵機組合理啟運搭配,實現節能降耗;④優化工藝,精心調度,合理控制高粘油的輸送溫度,在滿足工藝的情況下實現高效配送。
三、加強管理,科學合理用能,提高能源利用率
科學合理用能是節能的根本途徑,科學合理用能除了以上優化輸油工藝以及運用節能新技術以外,加強科學管理也可提高能源的利用率。
1.加強節能教育和宣傳,明確要求,完善管理體制。
管道輸油企業應當從實際情況出發,有計劃地開展專題節能培訓,樹立全民的節能意識和“節約能源,人人有責”的責任感。節能管理體系應當進一步完善,要做到“人不散、線不斷、網不破”。將節能工作與降低輸油能耗、增加企業經濟效益掛鉤,加強節能的科學化、現代化管理。
2.堅持科學用能監督和監測。
在當前市場經濟條件下,充分利用現有的《節約能源法》、《重點用能單位節能管理辦法》、《電力法》的法律法規,監督和約束用能企業的用能和耗能狀況,取締非法用能戶,堅持按標準收費,避免能源流失。通過節能監測,對輸油設備存在的能源浪費現象查找原因,搞清重點耗能設備的耗能狀況及能源利用率,有的放矢的對耗能設備進行維修、檢修或節能技術改造,充分提高企業能源的利用率。
四、結語
建筑內供配電系統的設計,需要根據整個建筑的負荷容量和供電距離及設備的特點來進行具體考慮,在此基礎上對供配電系統進行合理設計,確保供配電系統穩定,不僅操作簡便,而且結構上簡單可靠,在進行變配電所設計時,越接近負荷中心越好,通過將配電半徑進行有效的縮短,從而實現對線路損耗的有效控制。
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??擅黠@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%。
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1.1皮帶機系統的構成
目前典型的港口皮帶機系統大體由兩大部分組成,包括監控系統和現場作業系統,集電氣自動化、計算機控制、通訊技術等技術于一體,但其控制系統所消耗的低壓電能遠不及現場作業系統所消耗的高壓電能。這些高壓能耗主要來源于皮帶機系統的驅動單元,港口皮帶機系統的驅動單元一般采用異步電動機,其價格便宜、運行可靠,得到廣泛應用,但是其調速差、動率因數低、啟動電流大等問題造成了電能的大量損耗,因此想要解決皮帶機系統能耗過大的問題,其根本在于解決電動機的能耗浪費問題。
1.2電動機能耗的現狀
相關數據顯示,電動機是用電量最大的終端用能設備,目前我國電機每年總耗電量約3萬億千瓦時,電機耗電占全社會用電總量的64%、工業用電的75%。統計顯示,我國電機系統(電機與拖動設備)運行效率比國外低10%~20%。據估算,我國電機效率每提高1%,每年可節約用電量260多億千瓦時;假設我國電機效率提升了5%~8%,則每年節約的電量相當于2~3個三峽電站的發電量。我國推出的《節能中長期規劃》,已經將電機節能列入重點工程,這一舉措對皮帶機傳輸系統節能技術的深入研究起到了很大的促進作用。
2皮帶機效率低的原因
由以上數據可知,皮帶機系統的主要能耗部件為電動機,因此造成港口皮帶機系統效率低下的主要原因是電動機效率低下。根據電機學原理,異步電動機在沒有變頻調節下進行啟動,轉矩特性與負荷特性會造成“小馬拉大車”或者“大馬拉小車”的現象。在港口建設初期,根據設計的年吞吐量選定電機的額定功率,一般按照皮帶機所能承受的最大運輸量來計算,但是考慮到皮帶沿線長、阻力大,因此至少需要考慮20%的功率富余量。當生產運營時遇到空載或輕載情況時,便會出現嚴重的能耗浪費。當生產運營時遇到重載或超載現象時,便會使得負荷大于轉矩,電機難以啟動,甚至造成電流過大燒毀電機現象,然而當皮帶機運轉穩定后,又會使得負荷功率低于電機功率,進入輕載狀態,再一次造成電能浪費,并且受現場各大機作業影響,出現負載變化不均,都會導致電能浪費的現象。此外,電動機的功率因數降低不僅影響自身效率,同時會吸收電網的無功功率,增加了供電線路不必要的損耗。
3港口皮帶機系統節能技術研究
3.1震動給料器及流量控制器
在煤炭運輸港口,對于皮帶機系統,會經常遇到煤炭在皮帶沿線上分布不均勻的情況,這會造成運輸過程負載大小的不斷變化,進而也會造成驅動單元能耗的增加。因此如果能提高煤炭在皮帶上分布的連續性和均勻性,則會降低電能的消耗。目前,港口翻車機房通常使用的振動給料器正是確保通過翻車機房的煤炭能夠均勻的落到皮帶上。但是在取料機上還缺乏此類設備,同時如果能在皮帶沿線上使用類似的自動控制技術,通過系統的實時監測,對作業現場的情況不斷調整,準確地控制煤炭翻卸量或取料量,使翻車系統到裝船系統達到閉環控制,將會明顯提升整個系統的穩定性,同時還有效地降低了皮帶機傳輸系統的耗電量。
3.2改變電動機連接方式
異步電動機的繞組有三角形和星型兩種連接方式。根據電機學原理,VΔφ=VL,VYφ=VL/。式中:VL為線電壓,VΔφ與VYφ分別為接線定子繞組上的相電壓與Y接線定子繞組上的相電壓。電動機所需要的無功功率Q=QJC+QLC,其中漏磁功率QLC與用電設備的負荷電流成正比,故當負荷不變時兩種接法下電動機的負荷電流大小相同,則QΔLC=QYLC;而勵磁無功功率QJC與定子繞組上的相電壓的平方成正比,則有QYJC/QΔJC=(VΔφ/)2/VΔφ2=1/3,即“Y”接法的電動機所需的勵磁無功功率僅是“”接法的1/3,并且隨著電動機負載率的減小,差別越來越大。近年來,天津港和連云港在港口設備技術改造中率先通過增加XSZ系列節電器對電動機進行-Y反復變換,實現了節能的效果。但是,經過這一技術改造后,實際生產中皮帶機系統節能能力有限,并且頻繁變換電機接線方式對電機本身的性能和壽命造成了不利影響。
3.3增減電機運行技術
近年來,在皮帶機系統節能技術改造中,增減電機運行技術也日益成熟,成為一種新技術被推廣使用。這項技術適用在多臺電機作為驅動裝置的系統中,其核心原理就是根據皮帶機所承載負荷的變化準確實時地自動投入或切除驅動電動機的個數。現在的煤炭港口皮帶機的驅動系統都由幾臺電機組成,所以這種技術特別適用于額定功率較大的煤炭運輸港口的皮帶機系統。煤炭港口的皮帶機傳輸系統作業時,皮帶機小負荷甚至空載運行的情況經常發生,輕載和空載時,多臺電機共同驅動,各電機都處于低效率運行狀態。采用“增減電機技術”根據負荷的變化實時改變運行電機的數量,使電動機輸出功率與負載匹配最優化,可以有效避免這一情況的發生。“增減電機技術”的研究重點在于投入或切除電機的檢測方法。電機電流檢測和位置檢測是港口技術工作人員較為青睞也比較成熟的檢測方法。根據電機學原理,異步電機工作電流正比于負載轉矩。據此,通過檢測電機電流可以間接地檢測出皮帶機實際的負荷大小,將檢測電流數據與電機額定電流數據進行對比,制定電流數據表,并劃分區間,不同區間采用最優的電機數量。位置檢測是指在堆場中根據堆、取料機的行走位置編碼器確定堆取料機位于堆場的位置來確定皮帶機系統工作長度,當堆、取料機位置靠近BH或BJ皮帶沿線時,尾車所連接的皮帶沿線到轉接塔的距離較近,煤炭在皮帶機上所形成的負荷相對較小,驅動系統可不必滿功率運行,因此可以適當減少堆、取料機上驅動單元的運行數量,反之,當堆、取料機遠離BH或BJ皮帶沿線時,則可以適當增加驅動單元的運行的數量。尤其當取料作業開始啟動或即將結束時,皮帶機系統大多數處在空載或輕載運行,適當增減電機運行個數,便可以達到節能減排的目的。此方法通過手動操作或自動控制技術均可實現。
4結語
(一)排煙耗能的損失。
因為油田注汽鍋爐的排煙溫度高,因此當用石油當做燃料的時候,一般排煙溫度會限定在最高240℃,當用天然氣當做燃料的時候溫度會限定在最高180℃,這兩個溫度都不算低,因此當排煙帶走了很多熱量的時候,不但使得排煙本身擁有熱損失,也是無人周圍的空氣。有一項統計指出,油田注汽鍋爐的排煙熱損失占總體損失的50%以上。
(二)燃料耗能的損失。
我們所說的燃料耗能損失主要指的是燃料沒有充分燃燒時造成的損失,包括化學與機械兩個方面,其中化學沒有完全燃燒造成的耗能是主要方面,機械方面的耗能我們可以忽略不計?;瘜W沒有完全燃燒造成的耗能主要是由燃料燃燒的特性、鍋爐內部結構以及空氣系數造成的,其中燃料燃燒的特性與耗能成正比,其余兩項成反比。
(三)散熱耗能的損失。
因為任何設備在運轉過程中都會產生熱量,這樣設備本身的溫度就會比周圍的環境溫度要高,周圍環境的溫度越低,兩者之間的溫差越大,這樣造成的散熱耗能損失越多。
二、油田注汽鍋爐的空氣預熱節能技術
在上文的分析中我們看到了油田注汽鍋爐主要耗能的三個部分,那么我們下面針對這三方面的耗能進行節能技術的研發。
(一)利用排煙的余熱降低排煙溫度。
因為鍋爐的排煙是其熱損失中比較重要的一部分,因此降低排煙的損失具有非常大的意義。我們主要從以下幾方面考慮降低排煙的措施。
1應用空氣預熱技術。
這種技術首先利用注汽鍋爐的排煙對空氣預熱換熱器里的水加熱,待水變成水蒸氣之后再用水蒸氣給爐內的水進行加熱。這便實現了水的循環利用,一方面提高了鍋爐應用的效率,另一方面有效降低了排煙的耗能。下面我們便看一下空氣預熱系統工藝裝置的流程圖。
2科學布置鍋爐的對流部分。
鍋爐進行對流的功能部件位于鍋爐的尾部。因為排煙溫度較高,因此可以利用鍋爐的對流裝置使的排煙經過對流段時,利用排煙的熱量為鍋爐內的水加熱并輔助燃燒,這樣也實現了排煙的循環利用,這樣就等于兩次應用了空氣預熱技術,達到更好的節能效果。
3優化鍋爐的燃料使用。
在之前的討論中我們看到了以原油和天然氣做原料時,所產生的熱量是不一樣的,以天然氣做燃料比用原油所產生的溫度低,而且單位成本也比原油低,因此在優化鍋爐的燃料使用時可以用天然氣代替原油作為燃料,或者發展混燃技術,合理分配兩者之間的使用比例,但是需要注意的是在使用天然氣作為燃料時需要裝置報警系統,以防天然氣壓力過大而產生爆炸、泄露等危險情況。
(二)采用一種新的輻射涂料,以輔助空氣預熱裝置發揮作用。
鍋爐內有部分叫做輻射段,當鍋爐內的溫度很高時,傳熱段便用輻射代替散熱,那么我們可以利用這一點,采用一種高溫的紅外輻射涂料,增加其輻射率,從而代替更多的散熱,這樣便可以減少散熱的耗能,輔助空氣預熱技術發揮作用。
(三)應用測量蒸汽干度在線監控系統,保證空氣預熱科學進行。
普通的鍋爐控制系統不能夠準確的對蒸汽的干度進行統計與控制,經常是憑借經驗進行操作,但這樣做的后果是使得工作沒有科學的進行,造成沒有必要的浪費,在這種情況下,我們需要引進一種測量蒸汽干度的在線監控系統,這樣的話工作人員能夠實時對蒸汽的干度進行統計與調整,有效的控制誤差,使得在石油開采過程中提高蒸汽的使用質量。
三、結語