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.工民建施工節能技術應用中需要解決的問題
第一,工民建施工節能技術的應用過程中需要注意,并不是所有的節能技術都可應用在所有的工民建施工項目中,我國土地遼闊,南北方氣候差異較大,且各地區海拔高低不一,因此不同地區的工民建項目對節能的要求也千差萬別。例如在我國北方地區主要考慮建筑圍護結構的保溫性能和降低建筑供暖消耗等,而在南方地區則主要考慮空調問題。第二,不同的工民建對能源的消耗差異很大,即便是同類型的工民建的能源消耗也有一定差距,因此需要根據工民建項目的實際情況進行區別對待,既要使工民建滿足節能的要求,又要避免材料和人力資源的浪費,減少成本支出。第三,當前建筑單位面積的能源利用率不高,因此需要在這方面突破加強,使能源得到充分的利用,在施工之前應當制定科學的施工方案,使節能技術得到充分應用,并實現資源的合理配置。
3.幾種常見的工民建節能技術
3.1太陽能節能技術
傳統一次能源的日益枯竭給人們的各項生產活動敲響了警鐘,而工民建在施工和運行過程中都要消耗大量的一次能源,因此人們不斷尋求新能源來全部或部分替代傳統能源,以緩解能源危機。太陽能技術作為節能技術的代表是近年來工民建中研究最多的技術之一,太陽能技術的節能主要是將太陽能轉化為熱能或電能,儲存起來或者直接利用,由于太陽能是可再生的能源,具有取之不盡用之不竭的優點,因此可大范圍推廣,且整個利用過程無污染,符合環保要求,因此成為工民建施工最主要的節能技術。在我國南方地區由于夏季持續時間較長、天氣較為炎熱,使得空調用電負荷較大,給電網的穩定運行造成負擔,同時這種氣候特點也給太陽能技術的應用提供了基礎條件,在工民建施工中可將太陽能裝置安裝在工民建的屋面或其他陽光直射時間較長的部位,一方面利用這些裝置起到遮陽的作用,另一方面通過裝置將太陽能轉化為電能儲存起來,用于空調系統的運轉,減輕電網的負荷,再者,對于室內來說太陽能裝置具有比墻體或屋面結構更好的隔熱性能,因此可在一定程度上降低空調的使用頻率。而在我國北方地區可利用太陽能裝置收集熱量,用于建筑采暖,并使圍護結構具有更好的保溫性能。
3.2節水技術
工民建的施工過程中的混凝土拌合以及保濕養護等都使用大量的水,隨著工民建項目數量和規模的不斷增加,使得其對水資源的消耗量也在不斷加大,這給水資源匱乏地區的工民建施工帶來了巨大挑戰,因此如何增強對水資源的利用效率,減少水資源的浪費是建筑行業面臨的重要課題。在工民建施工中,可通過增加水資源循環利用率的方式達到節水的目的,比如基坑開挖時進行地下降水時抽出的水可通過沉淀后用于混凝土的拌制以及機械設備沖洗等,而對于鉆孔時用于護壁的泥漿水通過抽到沉淀池沉淀后,上層清水可用來沖洗設備或施工場地的降塵噴灑等。另外通過減水劑等外加劑的使用可減少水的用量,并在一定程度上提高混凝土結構的強度。
3.3墻體保溫節能技術
建筑物的墻體一般為熱的不良導體,以使外界環境氣溫較高或較低時能夠最大限度保持室內溫度的恒定,滿足使用的舒適性要求。在墻體保溫性能不好時,由于墻體隔熱性差導致室內外熱交換較為容易,使得人們的居住、工作環境溫度不適宜,為降低或升高室內溫度,就需要采用空調、暖氣等設施,墻體保溫隔熱性能越差,為此消耗的能源就越多,建筑就越不節能。前文已經介紹了使用太陽能等來替代傳統能源進行暖通系統的驅動,雖然可以在很大程度上降低由于暖通系統運行造成的能源消耗,但是無法解決根本問題,為降低墻體與外界環境的熱交換,可緊貼墻體設置保溫層的方式,按照保溫層設置的不同,可分為墻體內保溫和墻體外保溫技術,其中墻體外保溫技術是將保溫材料連續貼附在墻體外表面上,因此能夠保證保溫結構的整體性,測是當前認為最科學的保溫技術,常用的保溫材料有聚苯板、玻璃棉等,通過墻體保溫施工,使得墻體更加隔熱,從而降低建筑物對能源的消耗量,達到節能的目的。近年來,科學發展觀的提出和可持續發展戰略的實施要求我國在提高經濟發展的同時,必須兼顧環境和能源問題,目前建筑節能技術已經普遍應用于工民建施工中的各個方面,但是還是缺乏相應的節能設計規范。從目前來說,我國工民建施工中的節能技術雖然得到了高度的重視,但是還需要提高技術水平,要有完善的設計標準和加強節能技術的有效手段。
1.1中壓部分
由于特殊的地理環境,目前古藺縣超過50km公用投運線路共有6條,分別是古德一線、龍金線、走象線、大石線、香黃線和雙屯線,線路多為主供山區負荷。其中大石線和香黃線線徑較細,且改造難度大,線路過長為造成線路電壓低,損耗較大的主要原因。
1.2農村低壓
由于山區農村負荷相對較小且極度分散,配電變壓器容量一般以50kVA居多,居民家庭電器較少,用電無功損耗不大,造成線路損耗大的原因為電源點不足、線徑過細和線路過長。同時山區農村用氣取暖不便,因此電能成為居民取暖的主要手段,隨著年底外出務工人員的大量返鄉,山區氣溫降低,取暖用電激增,負荷將出現短時高峰,變壓器燒毀現象普遍。本次選擇大石線和香黃線的30個具有代表性“低電壓”問題的農村臺區進行綜合治理。
2解決思路
針對上文分析,分別對中壓部分、農村低壓和鄉鎮低壓分別提出針對性的解決思路。
3項目實施內容
由于資金的限制,在這個項目中僅對兩條線路進行。把實施工作分為對配電臺區和中壓線路兩部分開展。
3.1配電臺區及低壓線路
配電臺區及低壓線路分兩種情況考慮,一種是在鄉鎮的情況,這類臺區低壓線路供電半徑基本符合要求,單臺配電變壓器容量在200kVA左右,這些區域影響因素一方面是配電變壓器的損耗,另一方面是功率因數較低導致損耗。而另一種情況,是鄉村較邊遠的區域,低壓線路較長,個別線路超過2000m,不僅僅末端電壓較低,而且線路損耗非常大。對于配電變壓器,主要針對現有老舊的S7和S9變壓器更換為高過載變壓器和有載調容變壓器,按照超過200kVA(含200kVA,主要集中分別在鄉鎮)以上容量更換有載調容變壓器,低于200kVA更換為高過載變壓器的方式。本項目一共更換35臺50kVA的高過載變壓器和10臺200kVA有載調容變壓器。對部分農村線路,加裝低壓線路調壓器60臺,單臺功率20kW。對更換為調容變壓器的十個臺區,都加裝低壓側無功補償,單臺容量60kvar。
3.2中壓線路
選擇古德一線和走象線加裝中壓線路調節器,由于這兩條10kV線路長度均超過80km,而且線路的配電變壓器總容量也較大,均在17MVA以上。10kV線路調壓器主要由自耦調壓器、斷路器、隔離開關等組成,是將有載調壓的自耦變壓器串接至10kV線路中,通過自動有載調壓來保證電壓的穩定,解決“低電壓”的問題。根據古藺縣實際情況,配置戶外10kV電壓互感器,該電壓互感器具有兩個繞組,一個繞組額定輸出100V,精度0.5級,用于自耦變壓器一次側電壓采樣;另一繞組額定輸出220V,精度3級,容量800VA,用于做供電電源。為自耦變壓器配置內部電壓互感器,用于自耦變壓器二次側電壓的取樣;對于雙電源供電的線路,斷路器內部保護電流互感器用于電流取樣,以便控制器判斷當前送電方向,實現雙向調壓。
(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。
1)首先根據建筑物的用途、考慮全年的空調負荷變化和制冷機部分負荷的調節特性,并綜合考慮初投資和運行費、維護保養、環保、安全等因素,合理的選擇制冷機的機型、單機容量、臺數和全年的運行方式,提高制冷系統在部分負荷時的運行效率,降低運行費用。選用的制冷機的容量在考慮冷量損失的情況下,要與冷量負荷相適應。在冷量負荷經常變化的情況下,要選用多臺制冷機,以便在運行中進行合理調配。
2)用戶需要的冷負荷是變化的,在制冷裝置的實際運行中,部分負荷運行所占的比較較大,所以要根據用戶的需要和外界的環境變化調節制冷機的制冷量。從經濟性、調節范圍和操作等多個角度來說,一般采用進口導葉調節和改變轉速的方法對制冷量進行調節。
3)對冷卻水和冷凍水的水質進行管理,避免熱交換器結垢影響熱傳遞效率。制冷空調裝置常用的是敞開式冷卻水循環系統,吸熱的冷卻水在冷卻塔與空氣充分接觸,逐漸蒸發,二氧化碳大量散失,溶解氧含量升高,水中Ca2+、Mg2+、溶解性固體、懸浮物逐漸增加,使冷卻循環水的水質惡化,給系統帶來結垢、腐蝕、污泥和菌藻等問題。從而造成系統熱阻增大,熱交換率降低,設備腐蝕及壽命縮短,能耗加大。故應重視冷卻水循環過程中的水處理。所以,需要定期對水質進行加藥,投加阻垢劑防止結垢,投加緩蝕劑防止腐蝕,投加殺生劑消滅微生物等等。同時進行排污處理并定期取水樣進行化驗。冷凍水的水溫低,循環流動系統通常為封閉的,不與空氣接觸,因此冷凍水的水質管理和必要的水處理相對冷卻水系統來說要簡單得多。其工作目標主要是防止水對金屬的腐蝕,可以通過添加合適的緩蝕劑予以解決。
4)定期清洗熱交換器。對水質進行處理可以減少結垢、腐蝕的發生,但不能完全杜絕。在運行一段時間后還需要對熱交換器定期進行物理清洗和化學清洗,防止或減少結垢、腐蝕,提高換熱效率。
二、空氣調節系統節能
(一)能量循環利用
新風量少了,室內的衛生條件則變差;新風量大了,又會加大空調負荷,造成能耗過大。所以在關系人體健康的同時,還要考慮到能耗費用。冬、夏季室外的環境溫濕度與室內的溫濕度標準相差較大,應采用最小新風量,減少新風處理量,降低能耗。在過渡季節,當外界空氣的溫濕度達到一定的條件時,可以采用全新風的送風方式,在滿足室內的溫濕度要求的同時,又能減少需要處理的空氣量,降低空調系統耗能。可以采用CO2濃度控制器,在保證衛生、保持正壓等基本要求下,控制新風量,從大自然中獲得冷、熱能,對能量進行充分利用,節約空調負荷,節省空調的運行費用。
(二)合理的參數設定
室內空氣環境主要涉及的參數有溫度、相對濕度等,要使空調系統能節能運行,就要對這些參數進行合理設定。空調房間內空氣溫度設定值與空調負荷和能耗有著密切關系。供冷時室溫設定得越高或者供熱時室溫設定得越低,可以減小室內、外的溫差,降低空調負荷,空調系統越節能。所以,在實際運行中,我們可以根據季節的不同,在設定參數時夏季取高值、冬季取低值,達到節能目的。在設定合理室溫的同時,還須設定合理的室內濕度。除了一些工業生產廠房、實驗室等需要較嚴格的工藝要求的建筑外,一般的商場、辦公樓等建筑,都是以舒適性空調為主的。為了不浪費能量,室內相對濕度的設定,在夏季可適當降低,冬季可適當提高。所以,在滿足室內環境要求的前提下,可適當降低室內的溫濕度標準。
三、冷卻水塔節能
冷卻水塔工作原理是:空氣經過風機抽動后,自進風網處進入冷卻塔內。濕熱的冷卻水自布水盤經過填料流入塔內。當水滴和空氣接觸時:一方面由于空氣與水的直接傳熱,另一方面由于水蒸汽表面和空氣之間存在壓力差,在壓力的作用下產生蒸發現象,將水中的熱量帶走即蒸發傳熱,從而達到降溫之目的。
1)冷卻塔的位置應設置在通風良好的地方,例如室外綠化地帶、室外地面上或在高層建筑主樓的屋頂上,同時遠離高溫或者有害氣體,避免建筑物高溫高濕排氣或者不潔凈的氣體對冷卻塔進行影響。
2)采用冷卻塔變頻技術。冷卻塔變頻技術主要是利用冷卻水塔進出水溫差對比,通過變頻器改變冷卻塔風機供電頻率,不斷改變冷卻塔風機的轉速,來達到調節風量以及減少風機能耗的效果。
3)對于一塔多風機的冷卻塔,在保證冷卻水溫滿足制冷機組正常運行的情況下,可以根據冷卻水的回水溫度,調整投入運轉的風機數量,達到節能目的。而在多臺制冷主機并聯供冷的系統中,與其匹配的冷卻塔也可采用并聯形式。在過渡季節或外界溫度較低,部分制冷主機運行時,利用并聯的冷卻塔,可以不開風機采用自然冷卻的方法降低能耗。