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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,我们要结合建筑周围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。
四、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。
作者:温广红 单位:甘肃工程建设监理公司
参考文献:
中图分类号:TQ441.41 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)27-0111-01
前言
黑龙江北大荒农业股份有限公司浩良河化肥分公司是建厂46年老企业,先后进行了多次生产技术改造。现生产能力已经由建厂初期的年产5万吨合成氨8万吨尿素增加到年产18万吨合成氨30万吨尿素,采用水溶液全循环法生产尿素,现已经形成了多肽尿素、硫包衣尿素、大颗粒尿素等多个品种。节能减排一直是企业生产管理重要组成部分之一,曾上马了尿素深度水解工程。这些措施均对企业节能减排发挥了重要作用。本文根据生产实际,对尿素生产装置基本原理及节能减排措施加以分析。
一、尿素生产中的影响因素及操作优化
1、水溶液全循环法尿素生产过程及基本机理
浩化分公司生产尿素采用的是水溶液全循环法。其生产过程一般可分为:二氧化碳的压缩、氨的输送、尿素的合成、未反应物的分解循环、蒸发、造粒和包装、吸收与水解。
尿素工业生产是由氨和二氧化碳直接合成尿素,其总反应式为:
这是一个可逆放热反应。实际上尿素生成是分两步进行:
第一步:液氨与溶解的二氧化碳在高温高压下反应,生成氨基甲酸铵(简称甲铵)熔融液:
这是一个强放热反应,反应速度很快,容易达到化学平衡,甲铵的生成率很高。
第二步:甲铵脱水生成尿素
这是一个微吸热反应,反应速度较慢,需较长时间才能过到化学平衡,且只能在液态时才有较明显的反应速度,因此,甲铵脱水是尿素合成过程中的控制反应。在合成尿素时需控制压力19.8~20.0 MPa、温度约为186~188℃条件下进行,为了移走合成系统多余的反应热,工艺上采用百分之百的过剩氨来实现系统自热平衡。
2、尿素生产操作优化
(1)选择最佳操作温度:温度是影响尿素平衡转化率的重要因素,尿素合成的平衡转化率随温度的升高而升高,但当其他条件不变时,温度超过一定值后,转化率又会下降,因此,存在一个最佳的操作温度。要得到最大的转化率,尿素合成塔应尽可能控制在最佳操作温度下运行。
(2)提高氨碳比:提高原料氨碳比,在进行尿素合成时,可以提高尿素合成的转化率。当有过剩氨存在时,不仅有利于提高转化率,还可以抑制某些副反应。氮碳比可以通过进料调节机构进行调节,不过高氨碳比虽然能够提高尿素合成转化率,但太多过剩氨也会造成系统利用效率下降,并使能耗升高,增大后续设备的负荷,同时也将提高系统的平衡压力,因此实际操作时氨碳比也有一个合理的最优选择范围。
(3)降低水碳比:研究表明降低水碳比,可以大幅度提高尿素转化率,水碳比每降低0.1,转化率就可提高1%以上,因此应当尽可能地降低水碳比。要控制系统的水碳比,只能通过低压甲铵液的含水量来控制,而控制低压甲铵液的含水量又要通过对低压循环吸收系统、0.7MPa系统和水解系统进行综合调整来实现。
(4)延长反应时间:反应时间的长短与反应是否达到或接近化学平衡有关。反应越接近化学平衡,转化率就越高。尿素合成反应最少需要40^50分钟的反应时间,才能达到接近化学平衡状态的转化率。如果反应时间少于40分钟,则转化率明显降低。但过长的时间也是不利的,因为一般来说,虽然得到较高的转化率,但整个合成塔的生产强度却降低了,故操作中可选取1小时左右的反应时间。
二、尿素装置节能减排潜力
节能核心是采用技术上可行、经济上合理、环境和社会可以接受的方法,来有效利用能源。所以,节能并非是在生生产中简单地少用能源,其实质是充分有效地发挥能源的作用,使同样数量的能源可以提供更多的有效能,从而生产出更多、更好的产品,创造出更多的产值和利润。尿素工业自上世纪七十年代从国外引进,经过三十余年发展工艺已经相当成熟。大庆石化公司化肥厂等多家大氮肥装置都经历了扩能改造,虽然改造的方式有所不同,但是都大幅度的提高了产量,能耗和物耗也有所下降。
三、尿素装置节能减排措施
经过分析尿素装置的热力学系统和物料平衡的原则,尿素装置节能减排通过以下几个途径实现:
1、提高生产装置的长周期、满负荷运行能力,降低产品的单耗。装置大型化,集约化是未来化工装置降低能耗的基础,对现有装置的扩容改造也有降低产品单耗的能力,但是这会增加设备投资费用,要合理把握装置投资费用和生产费用的平衡。而长周期稳定的生产工况降低的能源和材料的浪费,保证了能源利用和经济效益的最大化。
2、工艺的持续改进,优化操作,不断优化参数,提高主产物收率,减少低价甚至无用的副产物产量。生产过程中各种参数的波动时不可避免的,如原料的成分、温度、产量、蒸汽需求量等,如果生产优化条件能随着这些参数的变化相应的变化,将能取得很大的节能效果。为了产品生产的合格率,我们装置内一些设备留有颇大的设计裕度,这些设计裕度如果控制不准确会大大增加能耗。
3、提高能源利用率,分三方面:
(1)提高动力蒸汽能的利用效率;(2)提高换热介质的利用率;(3)对生产电力系统进行整体节能改造,如采用安装变频器的方式给压缩机组或大型电机提高效率。
4、提高水资源的二次利用率。尽可能回收利用废水,将之转化为可利用物质。水解系统处理出的水解水可以循环利用,尽量实现“零排放”严格管理标准。
5、加强巡检。细心检查装置的运行状况,检查到一处“跑、冒、滴、漏”处理一处,一切事故都是有先兆的,都是可以控制的,要在事故发生前及时排除。加强巡检保障装置平稳运行,降低了设备和原料的损耗,对节能减排有重要意义。
【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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中图分类号:TE08文献标识码: A
1 居民住宅建筑能耗分析
1.1 传统住宅能耗分析[1]
传统住宅的能耗分为两部分,分别是住宅建造过程的能耗和使用过程的能耗。住宅建造过程的能耗主要有耗材、耗地,住宅使用过程中的能耗主要有耗能与耗水两部分。其中,所占能耗比重最大(约占80%以上)的是住宅使用过程中对能源的消耗,包括住宅的采暖、空调、热水供应、炊事、照明以及住宅电器消耗。其中采暖能耗数量占到了建筑能耗的65%,占到全国总能耗的13%。)
与发达国家相比,我国建筑节能设计起步较晚,且能源浪费现象又十分严重。如我国建筑采暖,外墙的耗热量为气候条件接近的发达国家的4~5倍,外窗为1.5~2.2倍,门窗透气性为3~6倍,屋顶为2.5~5.5倍,总耗能是3~4倍。
1.2 住宅建筑节能影响因素
造成以上这种浪费状况的主要原因有:①节能意识淡薄,致使房屋建筑结构设计不合理;②过于着重工程的初始投资,而很少考虑建成后的日常运行中的能耗费用;③设备效率不高,运行管理不善;④采用传统建筑材料建造房屋,建筑设计保温标准偏低等。
如果现阶段还不重视城市住宅的节能设计,而任高耗能建筑大行其道,那么城市住宅建筑能耗增长的速度将远远超过我国能源生产的增长速度,国家的能源生产势必难以支撑这种浪费型需求。
2 居民住宅建筑节能措施
2.1 规划与建筑设计方面[2]
2.1.1 建筑群规划中的节能
2.1.1.1 建筑群通风
组团绿地能较大面积获取良好的自然风,这是衡量组团布局优劣之一个重要参数,它不仅为组团空间创造了良好的“风环境”,同时又为住宅内部自然通风奠下了良好的根基。下图是几种有利于通风的建筑群布局方式。
为防止冬季寒冷的北风横贯住宅小区内部,住宅北侧应设计为封闭的住宅楼群或其它附属建筑物,并与常青树一起形成防风带。为了引进夏季的凉爽的南风,西侧应设计为开放的楼群及便于通风的绿化树木。根据主导风向采用灵活的住宅布置方式。
图2.1 建筑群体布局与通风
2.1.1.2 利用水体和绿地诱发微小气候
住区区内,住区相邻或附近有水面,白天水体会因水能吸收大量的热辐射而被蒸发降温,夜间水体则会缓缓释放热量。白天与夜间水陆会产生气温差而形成良好的微小气候。
合宜的绿化组织可有效遮阳,乔木群与绿蓠也可组成“气流通道”,减少或增加乔木、绿蓠面积可增大或减弱气流速度,压差的变化可改变气流路线。要重视住宅区的绿化设计,绿化植物具有多种功能,它能改善住宅环境的小气候、调节气温、增加空气湿度、防西晒、防风沙、减噪声、净化空气、减少太阳辐射热,现代居住区越来越重视绿化设计,一般要求绿化覆盖率达50%以上。
图2.2 水体效应
图2.3 绿地效应
2.1.1.3 日照的有效利用
阳光,不但是万物生长之母,同时也是人们白天在户外活动、作业之照度源泉,太阳的紫外线具有良好的杀菌作用(日照二小时杀菌效果可达75~85%,三小时可达90% ),阳光的长波能防治人体多项疾病。因而日照也是住区、住宅健康之保证。以北方为例,住宅建筑应有良好的日照和朝向,住宅的朝向应以冬季日照是否充分为主要依据,为保证良好日照采用合理楼间距和布置形式。
图2.4 住宅群争取日照的方法
2.1.2 建筑设计中的节能[3]
2.1.2.1 体形系数
从建筑设计节能来看,主要考虑建筑物的体形系数(F0/V0)。在住宅体形设计时,应注意用最小的维护结构面积(F0)形成满足功能要求的室内空间体积(V0)。F0值(外墙表面积)越小越有利于建筑节能。节能建筑体形系数宜控制在0.25到0.28之间。所以,平面建筑应规整,尽量减少护结构面积。
2.1.2.2 合理组织气流
合理组织穿堂风,加强室内对流,创造夏季适宜的室内小环境,以达到使用便利,环境舒适的效果。
2.1.2.3 热环境的合理分区
把热环境要求较低的厨房、厕所、过厅等布置在北向,而尽量争取将卧室布置在南向,充分利用太阳能,保持冬季室内有较高的温度,应适当减少北窗开窗面积。
2.2 建筑技术相关措施方面
2.2.1 墙体节能
我国长期以实心黏土砖为主要的墙体材料,用增加砌筑厚度来满足保温要求,这对能源和土地资源是一种严重浪费。因而在节能的前提下,应进一步推广复合墙体和空心砖墙技术。积极推广使用新型墙体结构体系和材料,实现墙体材料的革命。在住宅中引导推广使用混凝土空心砌块。由于混凝土空心砌块具有质轻、隔热的优点,在发达国家普遍使用,我国是一个经济水平比较落后的国家,要充分利用一切廉价的资源,生产混凝土空心砌块、轻骨料砌块、掺粉煤灰的混凝土空心砌块等[4]。
墙体保温方式主要分为外墙内保温,外墙外保温和夹芯保温三类。其中,外墙外保温是将绝热材料复合在承重墙外侧,热稳定性好,居住较舒适,但外保温材料要经得起日晒雨淋和冰冻的侵袭,对保温材料耐久性提出较高要求;夹芯保温,即将绝热材料设在外墙与内墙中间,可取得良好的保温性,但要填充密实,避免内部空气对流,且不适用于旧楼改造。
另外,在节能设计中也应根据墙体的朝向不同而设计不同的墙体厚度。如各面墙均相同,由于各朝向所吸收到的太阳辐射量差别很大,特别是南面墙冬季吸热较多,因此不如将增加的保温材料集中设置于北墙或东西墙,这样可以减少保温费用,在构造上也容易做得比较简单。
2.2.2 门窗节能
窗户对住宅热环境的影响相当大,它既是太阳辐射的得热部件,也是主要的失热部件。所以,窗节能是非常重要的。
1. 在保证室内采光的前提下,合理确定窗墙面积比是节能的重要措施之一。以下是符合我国国情的窗墙比:
表2.1 窗墙比表
朝向 窗墙面积比
北 0.25
东、西 0.30
南 0.30
另外,应减少、改善迎风面开窗面积的比例,从夏季自然通风角度考虑,迎风面与背风面(以夏季主导风向为基准),窗户开洞面积应有一定的比例,其比值约为1:0.7,既减少冬季冷风的渗透,有利于室内保温,又增加了夏季的渗透通风,改善了生活环境的舒适度。
2. 窗户的传热系数约为墙体的3~4倍,只有门窗达到每小时每米缝长的空气渗透量≤ 2.5m3 ,才能达到节能优化设计。为此,要利用新型门窗材料,改善保温隔热性能。例如 Low-E玻璃。
2.2.3 屋面节能
在住宅建筑屋顶构造设计中,应使用高效保温材料、架空型保温、倒置保温等进行合理的保温和隔热设计,这样可以很好地保证在冬季低温地区、夏季高温地区给室内提供适宜的生活温度,同时为冬季的暖气用能、夏季的空调降温用能节省出大量能源。
屋面节能措施的要点。
其一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料,以免屋面重量、厚度过大(荷载问题)。
其二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果。如选用吸水率较高的保温材料,屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分(防水问题)。
目前,高效保温材料已经开始应用于屋面。一些建筑的屋面保温,采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法,就克服了常规作法的诸多缺点。
2.2.4 地面节能
为了改善底层住户的室内热环境,减少热损失,据资料可在垫层下铺设100mm厚干炉渣在做面层。还另采用地板辐射采暖系统进行住宅建筑的供热,首先它较对流供暖方式热效率高,热量相对集中在人体受益的高度内,在同样使人感到温暖的前提下,室内设计温度可以比后者降低2-3摄氏度;其次,因为它使室内沿高度方向上的温度分布比较均匀,温度梯度很小,热媒低温传送,在传送过程中的热损失可大大减少;再其次,控制阀门集中在分配器,方便调节室内温度,且无人时可关闭,从而减少供暖能耗;最后,由于地面层蓄热量大,热稳定性好,因此在间歇供暖的条件下,室内温度变化缓慢,特别适用于住宅建筑。
2.3 其它措施
2.3.1 改变供热收费方式,实行分户计量[5]
我国以往采取的“包费制”,即按面积收费的政策,使得个人式公共建筑的使用者,失去了节约能源的意识。分户计量收费,充分体现了 “热”的商品属性,同时也充分调动了人们节能的主动性。
2.3.2 推动太阳能与建筑一体化
把太阳能的利用纳入环境的总体设计,把建筑、技术和美学融为一体,太阳能设施成为建筑的一部分,相互间有机结合,取代了传统太阳能的结构所造成影响。利用太阳能设施完全取代或部分取代屋顶覆盖层,可减少成本,提高效益。一般对平屋顶而言用覆盖式,对斜屋顶用镶嵌式。
3. 结语
建筑节能是现代技术发展的一个方向。建筑节能在我国是一项长期而艰巨的任务,我国的人口、资源、环境和社会制度,决定了只有在合理、高效利用现有能源的基础上加强再生能源的开发和利用,加强建筑节能标准规范的建设和执行力度才能保证我国21世纪发展战略的顺利实施。当前,我国建筑节能工作已进入发展新阶段。为此,我们建议[6]:
(1)我国居住建筑围护结构的传热系数普遍偏小,夏热冬冷地区尤其明显,建筑能耗浪费严重,必须大力推广节能型建筑材料。
(2)建立检测机构
目前在我国建筑市场很不规范情况下,设计、施工也很不规范。虽然在热工计算书中的数据是节能的,施工图纸也是节能的,但实际测试结果并不一定符合节能标准,因此,很有必要建立检测结构,以规范节能建筑的施工,保证节能建筑节能效果)。
参考文献:
[1] 王琳. 城市住宅建筑节能设计[J]. 建筑设计管理, 2010, 27(156)
[2] 叶荣贵等. 健康、绿色与节能住宅综合研究[J]. 热带建筑,2005,4(2)
[3] 杨蕊等. 住宅建筑热环境节能优化设计的探讨[J]. 陕西建筑, 2006(133)
从楼宇建筑领域中的电能消耗所占成分来看,照明耗电量是建筑电气电能消耗的主要成分,其大约占整个楼宇建筑用电量的12%~25%左右,同时随着人们日常生活水平的不断提高,该比值还在不断增长。建筑照明系统能耗在整个楼宇建筑能耗中所占的比例相当大,每年全国楼宇建筑照明用电所消耗的电量相当高。因此,建筑照明系统中存在非常大的节能潜力,在楼宇建筑快速建设发展的当今,如何采取各种先进的电气照明系统节能降耗技术措施,就成为建筑电气工作人员研究的重要内容之一。
1 楼宇建筑照明系统节能潜力分析
从建筑照明系统多年年平均电能消耗率统计分析和实际经验可知,照明系统其电能消耗比例约占整个楼宇建筑电能消耗的12%左右,如按照2010年全国楼宇建筑总用电量按照28000亿kWh计算,则建筑照明系统中所产生的电能消耗量就达到3369亿kWh。而采用新型节能光源代替传统老式耗能光源其可以达到约25%~35%的节能效果。
2 楼宇建筑照明系统节能降耗措施探讨
2.1 选用高效节能灯具
在进行智能楼宇照明系统安装调试过程中,应结合工程实际情况选用高效光源和节能型灯具。对于大多数老式建筑社区而言,其路灯、楼梯、以及公共场所等地方的照明大多采用长明白炽灯或水银灯,其在运行过程中会造出大量的照明资源浪费,而且与整个环境的照明很不匹配,因此在进行改造安装调试过程中,应合理选用紧凑型荧光灯等灯具。采用紧凑型节能荧光灯与普通高耗能照明白炽灯其所取得的节电效果如表1所示:
表1 紧凑型节能荧光灯与普通高耗能照明白炽灯节电效果比对
从表1可知,在照度相同情况下,紧凑型节能荧光灯可以达到75%左右的节电效果。对于老式办公、商业楼等建筑照明区域进行照明系统改造安装调试时,可以采用节能型荧光灯对常规老式带电子镇流器等高耗能灯具进行节能改造,其可以达到的节电潜力大约在35%~50%左右,光效可高达50%以上,还可以有效消除频闪效应和灯具运行噪声,同时节能型荧光灯还具有较长的使用寿命,具有非常强大的节能改造经济效益。据大量安装调试经验可知,采用节能型荧光节能灯具进行照明系统改造,其大约可以在运行2年后就可以收回整个改造工程的原始投资成本。
2.2合理选择照明辅助装配件
镇流器也是照明系统电能消耗的主要成分,而性能水平较高、运行可靠性较强、电能转换效率较高、综合能耗较低的节能性电子镇流器已成为建筑楼宇照明系统首选的优良产品。在采用电子镇流器产品时,应重视电子镇流器在运行过程中产生的高次谐波对楼宇建筑照明系统供配电系统的影响,并有针对性的采取相应技术措施,改善照明系统的运行环境,提高其电能的综合转换效率。
2.3采用合理照明节能降耗控制系统
在准确统计分析楼宇建筑室内所有照明系统用电总负荷容量的基础上,根据不同部位对照明系统要求,设计出科学合理、运行灵活、操作维护方便的楼宇建筑照明节能降耗系统,一方面可以充分发挥照明系统中的各功能单元应有的节能水平,节省业主的一次性综合投资,提高单位建筑照明系统建设投资的技术经济性;另一方面还可以通过合理的调度方案,为工程日后正常使用过程中提供一个节能降耗的运行环境。
3 案例分析
3.1 VREMSTM先进照明节能控制系统
VREMSTM照明节能控制系统,其在运行过程中对照度影响非常小,相反其所能达到的节电效率却高达30%以上;同时还不会对照明系统供配电网络带来任何谐波污染,在建筑照明系统建设和改造节能工程中具有非常大的节能降耗潜力。
3.2 VREMSTM照明控制系统节能效果分析
为了VREMSTM照明控制在工程中所能取得的节能效果,选取8盏金卤灯作为研究对象。8盏金卤灯其每天工作小时按照11小时进行计算。自6月22日至8月19日,处于VREMSTM照明节能控制系统控制的节能运行工况下运行;而从8月20日-28日,此8盏金卤灯则在照明控制系统的旁路控制工况下(即:全电压直接运行工况,非节能控制模式)运行共8天。在所有灯具均处于稳定运行工况条件下,分别选取节能控制模式和全电压非节能控制模式下的8天电能消耗数据进行对比分析。
通过8天运行数据统计分析可知:节能运行工况状态下的8盏金卤灯的电能消耗为301.5kWh;全电压非节能运行工况状态下的8盏金卤灯的电能消耗为459.1kWh。在节能运行工况条件下8盏金卤灯要少消耗电能157.6kWh,其节电率高达34.3%,所取得的节点效果非常明显。
4 结束语
电气系统能耗是建筑能耗的重要组成部分,同时建筑照明系统能耗又是建筑电气系统能耗的重要组成部分,因此,在实际楼宇建筑照明系统设计和安装调试过程中,不仅要结合建筑工程的实际情况,合理详细的统计分析照明系统中存在的节能潜,同时还要掌握先进的节能技术措施方案和选用新型的节能照明灯具、照明控制系统等电气产品,把节能降耗技术措施和方案灵活运用到楼宇建筑照明系统节能每项工程中。
参考文献
[1] 国家标准. GB50411-2007.建筑节能工程施工验收规范[S].北京:中国建筑工业出版,2007.
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。
关键词:建筑材料; 消耗; 管理; 节约
中图分类号: TU5 文献标识码: A 文章编号:
目前,我国建筑施工现场材料管理仍很薄弱, 主要表现在以下几个方面:
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
“十二五”时期是实现海南国际旅游岛建设发展中期目标、为全面建设小康社会奠定决定性基础的关键时期。海南正从规划、法规、技术、标准、设计等方面,全面推进绿色建筑,建筑节能工程。为满足我省国际旅游岛建设要求,打造低碳经济示范区,根据《关于2009年全国建设领域节能减排专项监督检查建筑节能检查的通报》(建科[2010]45号)有关要求,结合我省建筑节能工作开展实际,对当前建筑节能工程质量监督实施的重点和存在的问题与措施谈谈自己的看法,可供同行交流学习。
二、推广建筑节能质量监督存在的问题
(一)一些单位建筑节能意识淡薄,建筑节能管理工作力度不够。一些单位的管理人员对建筑节能紧迫性和重要性的认识亟待提高,一些建设行政主管部门建筑节能管理的措施亟待加强,如对建筑工程中违反节能强制性标准的情况处罚不力,对违反建筑节能标准,未按设计进行施工、监理的项目予以验收等。(二)一些建设单位不按照相应的建筑节能设计标准和技术要求委托工程项目的规划、设计和开工建设。有少数建设单位明示或暗示设计单位、施工单位违反建筑节能设计强制性标准,降低了工程建设质量。(三)相当一些设计人员建筑节能设计技术不熟练,设计水平不高,节能设计概念不清。部分设计人员未严格执行建筑节能设计规范标准,热工计算不准确、不熟练,节能设计中建筑、空调、电气等各专业缺乏配合,外窗多数没有遮阳措施,有的外墙未采取隔热措施。抽查项目中,电气设计文件灯具效率均无说明,功率密度值大部分不符合标准。有的设计单位还没有节能计算软件。大部分建筑节能设计深度不够,对设计使用的建筑节能材料没有具体的构造做法、施工工艺要求。(四)有些施工图设计文件审查机构对建筑节能审查不严格,把关不到位,造成经审查合格的图纸仍存在建筑节能不符合要求的情况。有些设计项目未填写建筑节能审查登记表或填写登记表但缺少建筑节能动态计算书。(五)建筑节能技术产品少,可选择性不足。部分市县没有符合要求的建筑节能技术产品,如没有符合建筑节能要求的墙体材料,要使用必须从海口、三亚购买,运输成本高。有的新型节能墙体材料,强度不足,收缩性大,容易产生裂、渗、漏等问题。同时,新型建筑节能材料没有相应的设计标准图集、施工技术与验收规程等,不利推广应用。
(六)建设单位、施工单位未经设计单位修改设计,擅自变更外墙围护结构材料的现象较为普遍。由于项目投资制约和业主意愿,有的设计尽管使用新型墙体材料,但实际施工过程中仍使用红砖作外墙。有些监理单位没有严格按设计要求及规范进行监理,允许建设单位、施工单位违反强制性规范条文,擅自修改设计,降低工程质量标准。(七)各级建设管理人员、技术人员对建筑节能政策法规、规范标准和新型节能建筑材料不了解、不熟悉,也影响了建筑节能工作的开展。尤其是施工企业施工人员对新型建筑材料的施工技术不熟练,采用新型建筑材料,施工质量难保证。
三、加强节能建筑质量监督的措施
(一)严格监督节能建材质量。
建筑物的节能保温涉及到标准、设计、施工工艺、建材品的防水、防火、材性的稳定性、耐久性、安全性等,要做好这些工作,建议建立建筑节能隔热材料、产品的工程准入制度,或登记备案制度。建设、设计及监理单位应严格控制用于节能建筑的材料和制品(如聚苯板、塑料窗等)的性能质量,按产品标准进行设计、采供,要求供应商必须提供可代表该产品性能质量的检验证明,对国家和地方标准或标准图没有规定的新材料、新产品更要严格把关。质量监督单位应严格监督用于节能建筑的建材的性能质量,要求供应商提品性能质量的检验合格证明,同时对国家或地方文献里没有规定的新建材更要严格把关,并对其使用的材料或制品进行严格测试及监督。
(二)加强施工过程的监管力度。
施工过程中要严格控制节能建筑设计施工图的变更,加强监管力度,不能擅自改动设计内容,降低节能标准。如真需变更须由原设计单位负责改动,审查合格后备案。而且在施工过程中,监理工程师要严格按照审查合格后的建筑节能施工资料监督施工单位生产施工,同时严格遵从职业操守,不得擅自使用个别单位以总工办或项目部名义下发的节能变更指令。
(三)加强建筑节能设计和施工图审查的管理。
施工图审查机构审查合格的建筑节能施工图纸、审查意见及合格证,是建筑节能施工的法律依据。监管部门要参加设计交底和图纸会审。工程项目施工前,设计文件在图审的基础上需组织设计交底和图纸会审,提出疑点和需要解决的问题,形成会审纪要,经参会各方签字认可后执行。但对设计变更涉及建筑节能效果时,应报原图审单位审查同意后实施。设计单位不得随意变更节能设计,凡是涉及到节能项目的变更,必须经原建筑师签字认可,并报原图审中心重新审查。施工图审查机构要加强对建筑节能的审查,对涉及到外墙镶贴面砖和采用新型节能材料的工程,以及没有国家相应技术标准的节能工程,要认真审查把关,对擅自变更节能设计、降低节能设计标准和效果的工程,一律不得通过审查,确保建筑节能标准真正落到实处。
(四)加强施工队伍建筑节能施工技术培训,组织节能建筑专业施工队伍。
节能建筑墙体、屋面、地面及门窗等的构造、材料和施工方法有严格要求,不少施工人员由于不理解节能设计意图,往往施工不到位,影响了节能建筑质量。因此,对施工队伍进行建筑节能施工技术专门培训十分必要,有条件的还可组织节能建筑专业施工队伍。施工单位要对建筑节能工程制定专项的施工方案。监理工程师重点审核施工方案是否符合节能标准、规范和工程建设强制性标准的要求;审核施工方案在技术上是否可行,施工工艺是否先进合理、能否指导施工、是否切实可行保证工程质量,尤其对易出现问题的保温细部详图进行审查,如:按相关标准图集设计出的门窗框外侧洞口、女儿墙、填充墙、封闭阳台、凸窗、伸缩缝、沉降缝等。
(五)强化建筑节能专项验收。
根据《民用建筑节能条例》的要求,施工单位应当对进入施工现场的墙体材料、保温材料进行检测,建设单位应组织建筑节能全部工程专项验收,专项验收不合格的,不得出具建筑项目整体的竣工验收合格报告,当地建设主管部门不予项目验收备案或交付使用。未通过建筑节能专项验收的民用建筑,不得获得各类工程评奖评优荣誉,不得获得国家和我省可再生能源建筑应用示范财政补助、太阳能热水系统建筑面积补偿等各类与建筑节能有关的扶持政策。
(六)严格执行能效测评公示制度。
根据《民用建筑节能条例》要求,我省国家机关办公建筑和大型公共建筑,项目建成后,必须进行建筑能效专项测评和标识,达不到节能强制性标准的,建设单位不得投入使用。(国家机关办公建筑是指国家各级党委、政府、人大、政协、法院、检察院等机关的办公建筑;大型公共建筑是指除国家机关办公建筑之外的单体建筑面积2万平方米以上的公共建筑。)
(七)加强违反节能规定检查力度。
对违反建筑节能有关规定的参建各方责任主体予以全省通报批评,并根据《民用建筑节能条例》相关条款予以相应处理。同时,加大不定时抽查范围和频率,将一年一度的专项检查与日常抽查相结合,并联合有关部门加强建筑节能材料生产、流通和使用环节的质量监管和检查。发现违反建筑节能强制性标准情况的,一律及时查处,并予以全省通报。
五、小结
随着海南建筑节能政策法规、技术规范标准的培训宣传和行政的监管力度的加强,我省各地对建筑节能工作重要性的认识有了一定的提高,各市、县建设行政主管部门及建设项目责任主体各方开始重视建筑节能工作,采取切实有效的措施,推进建筑节能工作,形成了较好的工作局面,取得了一定的成效。一是建设行政主管部门将建筑节能设计是否合格纳入施工报建的内容,严格把关;二是施工图设计文件审查机构按规定对建筑节能设计进行专项审查,建筑节能设计不合格的项目,施工图设计文件不予审批;三是工程设计单位严格按建筑节能设计规范标准进行设计的主动性普遍提高,新设计的建筑工程基本符合建筑节能标准。四是多数质量监督部门、施工企业、监理公司、建设单位认真贯彻执行有关建筑节能政策法规和规范标准。
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。
传统的化工行业长期以来给人们以高污染、高能耗的恶劣印象,甚至人们认为化工是对人体有害的一类行业。实际上随着科技的发展,化工工艺的技术水平不断提高,化工行业已经朝着可持续的绿色产业方向发展,在化工节能方面取得了不小的成就。
1化工工艺能耗概述
化工工艺的能耗种类较多,在工艺的很多环节都存在着高耗能现象,有以下几个方面的耗能:一是在化工生产中必然存在着能量的损耗和产生,这些能量是巨大的,科学合理的回收这一能量可以实现资源的回收,但是,由于很多的化工企业不具备先进的能量回收装置,这些能量也就无法实现高效回收,产生的大量能量只能白白浪费,最终造成了资源的浪费现象;二是原材料的消耗也是一种损耗类型,在进行产品的生产过程中,存在着转化效率低下现象,这样就会造成原料的消耗增大,同样是一种资源的浪费,这种原料产出的低效率,不仅造成资源浪费,还增加了化工生产成本,增加整个资源的损耗量。
2化工工艺的节能潜能
能源对于社会的发展和人类的生存而言,有着非常重要的意义,虽然地球上的能源储存量到目前还有很多,但是由于人们长期以来的随意浪费,还是会对人类生存、社会发展造成一定的影响。所以,在人类生存和社会发展的过程中,利用能源的同时还要全面地做好节能工作,要在这个过程中合理采用节能措施。由于化工企业是属于一个在能源消耗方面上比较严重的行业,化工企业在生产过程中会消耗大量的能源,如果在这个过程中,对其处理不恰当,就直接会引发大量的污水和有害物质,也从而对生态环境造成了大的影响。所以,化工企业必须要在生产过程中引用环保理念,对化工工艺进行不断地优化,使得其生产能够更科学、绿色。此外,从能源利用率的角度来看待节能潜能的话,首先就需要清楚我国化工业许多的工艺运行及生产几乎都是依附于煤源,但是在工艺的实际生产过程中,对煤的使用并不是特别的充分,因此就直接导致煤源的消耗不能被充分的利用。如果从能化工工艺的生产技术水平来看的话,该生产技术水平的高和低于能源消耗的结果是相互联系的,若在此基础上,将化工工艺生产技术进行完善和提高,同样也能发挥节能潜能。
3化工工艺的节能降耗技术
3.1改善供热系统,改良工艺生产技术
如何坚持节能理念,使用升级新技术,学习与借鉴国外先进的技术,使化工供热系统进一步改善优化是当前化工工艺流程科学规划。在企业生产过程中,结合化工供热系统的自身特点,综合谨慎考虑,才能化工生产设备的转换效率提高到更高水平,各个子模块之间的结合也会更加有效,避免造成能源不必要的浪费,同时加快冷能源和热能源的交换速率,才能高效的利用现有资源。另外,对于化工供热系统的热转换范围也要进一步扩大,最大程度的控制化工工艺能源消耗。通过优化与升级化工工艺,达到降低能耗的目标,增强企业的收益,提高市场竞争力。
3.2回收废水及处理与循环利用
当前,在我国化工企业中,企业排放的废水问题及回收利用效率还是一个关键的矛盾问题,因此造成了大量的水资源及热源的损耗及浪费。追根其中的原因,一方面是开放式回收引起闪蒸降温,高温凝结水泵气浊,一方面或者是蒸汽疏水阀在型号与安装上存在错误等,从而导致加热以及漏气。所以,若能使用闭式冷凝水回收系统,运用自动监控闪蒸消除装置,无论是对将提高整个热力系统的效率,还是节约电、煤、水及污染处理费用,对化工企业节能降耗和提高经济效益方面必定能取得显著的作用。
3.3优化化工工艺参数分析方法
为了保证化工工艺节能降耗技术的应用效果,在进行化工工艺条件的优化分析过程中,要充分的结合实际的化工反应条件,尽可能的优化化工工艺参数处理方法。与此同时,还要对化工反应器之中的反应参数条件进行有效控制。具体的来说,结合实际的化工反应过程,要对化工生产的基本方程式进行研究,并选择合适的催化剂,控制整个化工生产过程位于高效率的工作点,并以此为基础,结合先进的智能控制技术,保证整个化工生产过程的高效完成。与此同时,在进行化化工工艺节能降耗技术的工艺条件选择过程中,要系统化的对化工工艺条件进行归纳总结。具体的来说,要对化学反应过程的温度组成、压力分布、浓度、各组分的组成比例角度入手,系统性的分析不同的工艺条件下的化工生产效率,进而有效的筛选出最优化的化工工艺条件,并在此条件下进行后续的化工工艺节能降耗技术的研究,保证化工工艺节能降耗技术的应用有效性。
3.4采取措施改善反应条件
化工工艺的生产实际是一个化学反应过程,不同的反应条件会产生不同的效果,有效控制反应条件,也就能够控制化工生产的化学反应利用率、速率及产率等诸多因素。所以,有效的改变反应条件,可以对化工工艺进行改变,促进能耗的降低和产出效益的提升。首先开展化工工艺模拟实验的测试,以便找到最佳的反应条件,而后根据实验的结论进行试验性生产,避免造成生产资源的不必要浪费,最终依据试验性生产的结果进行正式投产和工艺的改进。
3.5变频节能调速技术的应用
所谓变频节能调速,其原理就是通过改变外部电源的供电频率从而改变电动机的频率,可以根据n=50(f1-S)/P这个公式推知:当电动机的频率发生改变时,负载转速也会随之改变。变频节能调速技术可以应用在化工装置中,同时,将化学反应中阀门静态调节方案变成变频节能动态调速方案,能确保保持电动机拖动系统的输出和输入设备处于平衡状态。这种技术不仅可以提高电动机中拖动系统的工作效率也更好的降低能耗。
3.6控制化工生产过程的进料组成
在进行化工工艺节能降耗技术研究过程中,核心因素就是选择合适的进料比例,从源头控制整个化工生产过程。结合各个化工企业的实际生产情况,可以发现,如果采用不同原料的化工生产过程,其所形成的化工工艺条件截然不同。与此同时,在进行化工装置节能降耗技术的使用过程中,要對最佳的原材料配比进行控制,进而实现高效率的生产过程,有效的提升化工生产效率。
综上所述,如果能够更全面地做好化工企业的节能管理,那么,化工工业的可持续发展也就更加有效率,总之,做好化工企业的消耗节能工作,是保障企业长远发展的重要手段。综上所述,本文主要对化工工艺的节能潜能以及方案进行了简单的阐述,从而得知,化工工艺的节能和优化既能促进工业企业的健康发展,还能提升化工工艺的生产效率。
参考文献:
[1]陈科宇.简述化工工艺中常见的节能降耗技术措施[J].化工管理,2017(03):161.
中图分类号:TQ023 文章编号:1009-2374(2015)21-0045-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.21.023
1 案例说明
2012年南方某省一处500kV变电站内,巡检人员张某在巡检时使用红外热成像测温时发现一刀闸与2号主变刀闸连接线处的温度已经严重超出了最高允许温度,达到了130.8℃,而其他两个正常工作刀闸位置处的温度只有50℃左右。根据国家《交流高压电器在长期工作时的发热》的规定,该处实际的130.8℃已经远远超出了最高允许工作温度为105℃,已经处于过热状态,属于严重问题,检察人员在报告上级直属领导后,立即向调度申请停运主变,迅速处理了该刀闸的发热问题,此时已经发现该刀闸的外部镀银层发生了严重氧化。
2 红外测温技术应用的目的及意义
通过红外测温技术可以在电气设备正常的工作状态下对其进行温度检测和故障诊断,这不仅可以维持电网的正常运行,还能够更加及时的发现事故隐患。通过手持式红外测温仪,并且对照《交流高压电器在长期工作时的发热》规定,能够快速查找出设备是否存在发热的情况。
预防性试验并不是全面的,我们可以通过结合红外测温技术的方式,对电气设备中无法发现或者不易发现的缺陷提前发现。由于红外测温技术的预见性,现阶段对于该技术的使用频率迅速提升,已经从之前的定期检修技术转变为现阶段的状态检修技术中必不可少的一种部分,具有非常重要的意义。
3 刀闸发热引起的危害
由于螺栓或者压紧弹簧松动,而导致刀闸表面氧化,就会迅速导致隔离刀闸接触部分发热。刀闸的发热和表面氧化是互相推动的,加热会使氧化过程加快,而氧化程度的加剧也会导致温度的逐渐提升,当温度升高到一定程度后甚至会产生电弧,继而变为接地短路,给电网的安全运行带来了极为严重的危害。为了避免由于隔离开关锈蚀或者污垢而导致出头烧坏事故的发生,红外测温技术已经广泛开始使用,通过红外测温技术可以迅速得知刀闸温度,继而分析其工作状态。
4 刀闸发热的原因
通过大量的事故故障分析,我们总结出,隔离刀闸发热的主要原因有三种,分别是出线座发热、刀闸刀口发热以及接线板发热。根据对现场事故成因的详细分析,刀闸发热的原因总结如下:
4.1 刀闸触头的制造问题
在设计和制造的过程中的轻微失误,也可能造成刀闸存在严重缺陷,例如:弹簧质量差、触指弹簧拉紧度不同等都会造成刀闸接触不良继而导致发热现象。为了避免这种问题的发生,我们在材料采购的过程中应优先选择道砟质量好、信誉度好的厂家,在制造的过程中应编制好具有可操作性的操作指南,提出对各个环节的要求,在最后的验收过程中要严格把关,彻底保证每一个刀闸的质量。
4.2 安装调试质量不达标
4.2.1 在刀闸安装过程中,螺丝安装过紧或者过松都会导致刀闸发热。螺丝过松会造成接触不良,这是发热的一项主要原因,此外由于接线板材料大多为软质的铜或铝,在安装过程中拧得过紧会造成该接线板两端轻微的翘起,也会造成接触面过小,进而导致发热。因此安装螺栓需要的力量不能过大也不能过小,尽量使用力矩扳手来进行紧固,并在接线板间涂抹导电脂,以保证接触面的接触效果。
4.2.2 在刀闸调试的过程中。在刀闸安装完成后会对其进行调试,如果调试不当会对合闸造成不利的影响,导致接触不良的问题,因此,在刀闸的调试过程中,我们一定要重视将每个刀闸的水平连杆中的每一个螺丝都拧紧,但是由于多次进行合闸操作后,水平连杆会发生变位,导致刀闸的三相不通气,最终导致的结果就是接触不良。
4.2.3 刀闸操作后的检查。如果操作人员未尽到责任,未将刀闸合位,在此之后由于检查不仔细,并未发现合闸不到位的问题,在这一状况下较长时间的运行也会导致刀闸的刀口发热。
4.2.4 验收人员未尽责任。在验收过程中,不仅需要对设备进行验收,还需要检查设备是否能够安全运行,因此,安全人员需要对全部的结构松紧、接触面接触状况以及弹簧压接质量进行检查,如果发现电流回路超出规定值,应对其立刻进行上报,并对其进行处理,以保证检修周期内,该问题不会再次出现。
4.2.5 加强巡检的作用。通过定期的巡逻检查可以在一定程度上减少刀闸发热现象的发生,通过全面的检查及维护不仅可以维护刀闸的使用寿命,还可以监督刀闸的运行状况,保证其安全、平稳运行。
4.3 刀闸发热现象的维护建议
4.3.1 温度测量。温度测量的方法是检测节点发热的主要手段,通过巡检对节点温度的测量,可以对其运行状态予以确认,温度测量主要有三种方式,分别为:疑点测温、重点测温以及普遍测温,其中普遍测量的频率至少为每月1次,重点测量是指对容易发生过热现象的零部件进行定期对测温,而疑点测温就是对在用电高峰时易发生过热现象的部位进行测温。现阶段大多数的供电公司通过1次/6月的普遍检查可以检测出绝大多数的问题。
4.3.2 提高对刀闸发热现象的重视程度。由于现阶段对沼渣发热现象的不重视,绝大多数的变电站均未予以足够的重视,因此,我们需要将该问题视为严重缺陷,应加强对其监视。
4.3.3 加强对杠杆温度的监视。母线侧刀闸发热时,应减少运行负荷,最好可以通过停电检修的方式来控制该问题的继续恶化。通过加强监视的方式就可以在其杠杆温度上升的时候检查出其不稳定的运行问题,通过相关规章制度可以在不需要停电检修的条件下解决该问题。
4.3.4 一旦过热立即断开刀闸。一旦发现刀闸接触部位发生过热的现象,应立即断开刀闸,甚至可以停电进行间隙以保证事故没有继续蔓延。
4.4 刀闸发热现象的预防措施
4.4.1 规范设计,严密施工。设计初期,要结合具体变电站的负荷情况及运行环境,计算每个刀闸的具体参数,不照搬典型图纸;在施工过程中要严格执行有关工艺标准和技术规范,接触表面禁止用金属榔头敲击而出现不平衡,压接时要均匀,表面不得有划伤或
毛刺。
4.4.2 缩短检修周期。结合所用型号刀闸的使用说明和刀闸所在间隔的负荷重要性,适当缩短大检修周期,定期维护,避免设备发热。
4.4.3 加强设备的巡视测温工作。目前常用的测温方法有蜡片测温和红外线测温,通过观察蜡片的颜色和设备红外测温图谱可以清楚地了解设备的运行状况,及早做出判断并处理。
5 结语
随着科学技术水平的不断进步,人们对于电量的需求日益增加,并且由于刀闸发热是主要影响变电站安全、平稳运行的主要因素,因此,明确刀闸触点能源损耗的检测方法以及处理措施是我们当前工作中的重点和难点,是我们现阶段主要需要解决的问题。
参考文献