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【關鍵詞】建筑行業;節能降耗
由于我國人口眾多,且呈不斷快速上漲的趨勢,節能降耗成為當今的一大重要問題。不論在哪個行業,都要通過節能降耗來節約資源、減少碳排放量。而且與發達國家相比,我國的建筑能耗較高,技術含量較低,不利于環境保護。因此,本文將著重探討建筑行業應如何降低能耗,實現可持續發展。
1 關于圍護結構節能設計問題
建筑的能耗與圍護結構設計有著很大的關系,主要有以下幾方面:
1.1 建筑物朝向與能耗有著很大關系,南北朝向的建筑相對于東西朝向的建筑來說更加節能,相關研究顯示,在多層住宅中,東西向比南北向的消耗量指標約增加5%左右。
1.2 體形系數也決定能耗大小。在其它條件相同情況下,建筑物的耗熱量指標隨體形系數增大而增大,從節能考慮,體形系數應盡可能小,體形系數越小,護結構的熱損失也越小,這是建筑節能設計的普遍常識,但它還與建筑造型、平面布局、采光通風等因素密切相關,體形系數過小,將造成建筑造型呆板,平面布局困難甚至影響采光通風等建筑功能。
1.3 圍護結構的傳熱系數。圍護結構的傳熱系數越小,表示其保溫性能越好。屋頂:屋頂節能可進行屋頂阻隔熱、散熱和開發利用自然可再生能源,如建保溫隔熱層、太陽能采集裝置,規范設計并使用太陽能熱水器等。墻體:墻體節能就是提高墻體的保溫隔熱性能,如增加墻體厚度、使用新型墻材或在墻體外表加貼保溫隔熱層等。門窗:減小窗墻面積比,對節能有利,故外窗(包括陽臺門的透明部分)面積不應過大,在不同地區,不同朝向窗墻面積比應控在一定范圍。門窗的氣密性也很重要,提高門窗氣密性對節能有利。
2 降低房屋建筑能耗的主要方法
在進行建筑設計施工時,一定要注意以下幾方面:
2.1 注意在施工過程中的節能降耗工作。在施工過程中要注意節約和合理利用原材料,使用機械設備時嚴格按照操作規范進行,延長設備使用壽命,施工過程中避免能源的浪費現象。
2.2 按節能規范設計確保使用過程節能。如果房屋達不到節能要求,為了保證居住質量,必然多使用空調或暖氣,影響了建筑的壽命和對環境造成了污染。
2.3 在建筑使用過程中,注意利用各種可再生能源,如,太陽能,風能和地熱能等,這些節能措施的實施,不僅環保而且成本低,既能確保居住質量,又能減輕住戶的經濟負擔,是積極意義上的節能。
走環境生態友好型的房屋建設路線,推廣使用房屋建筑新技術結合西方的先進技術和中國的具有國情選用適合中國房屋建設的新技術,盡量減少能源消耗。
(1)為了降低能耗,可利用場地自然條件,合理考慮建筑朝向和樓距,充分利用自然通風和天然采光,減少使用空調和人工照明,提高建筑圍護結構的保溫隔熱性能,采用高效保溫材料制成的復合墻體和屋面及密封保溫隔熱性能好的門窗,采用有效的遮陽措施。
門窗的節能設計在建筑的節能降耗中也起著舉足輕重的作用。在整個建筑物的熱損失中,而門窗縫隙空氣滲透的熱損失則占20%~30%。所以,門窗是圍護結構中節能的一個重點部位。門窗節能主要從減少滲透量、減少傳熱量、減少太陽能輻射3個方面進行。減少滲透量可以減少室內外冷熱氣流的直接交換而增加設備負荷,可通過采用密封材料增加窗戶的氣密性;減少傳熱量是防止室內外溫差的存在而引起的熱量傳遞,建筑物的窗戶由鑲嵌材料和窗框、扇型材組成。為此,要加強節能型窗框和節能玻璃等技術的推廣和應用,增大窗戶的整體傳熱系數以減少傳熱量。
塑鋼門窗不僅防噪隔聲功能顯著,防雨水滲漏能力強,空氣滲透量小,更主要的是塑鋼門窗的導熱系數極低,隔熱效果優于鋁材1250倍,在采暖和制冷上,能耗要低30%~50%,室內空調的啟動次數明顯減少,耗電量也顯著減少。
(2)充分利用場地的自然資源條件,開發利用可再生能源,如太陽能、水能、風能、地熱能、海洋能、生物質能、潮汐能,以及通過熱泵等先進技術取自自然環境(如大氣、地表水、污水、淺層地下水、土壤等)的能量,可再生能源的使用不應造成對環境和原生態破壞以及對自然資源的影響。
推廣使用新型節能建材,臨時設施充分利用舊料和現場拆遷回收材料,使用裝配方便,可循環利用的材料。周轉材料,循環使用材料和機具應耐用,維護與拆缷方便,且易于回收和再利用。建設節能型住宅在科學技術上已有重大突破。近幾年來,國內建筑業研制節能型建筑材料和施工技術不斷有新的進展。如河北省石家莊市一家公司研制的節能建筑體系就是綜合效益最突出的一種。其要領是,將隔熱的聚苯泡沫夾在墻體中間,兩側用鋼絲網與聚苯泡沫板固定,形成隔熱的網夾板,在工廠用計算機控制的生產線上制作成受力鋼筋與隔熱保溫材料融為一體的墻體骨架,在施工現場,整體澆灌混凝土墻體。這種建筑體系,墻體由隔熱效能好的輕型材料和承重能力強的鋼筋混凝土復合而成,采用預制和澆注相結合的方法施工,被稱之為“CL(英文輕便結構之意)建筑體系”,節能功效明顯且有節約耕地、抗震等功能。
目前,墻體可應用的材料越來越多,多年以來,我國建筑墻體一般采用單一材料,如空心砌塊墻體、加氣混凝土墻體等。單一材料導熱系數大,一般為高效保溫材料的20倍以上,由于建筑節能的需要,新型復合墻體已經出現,復合墻體主要通過在墻體主體結構基礎上,增加一層或幾層復合的絕熱保溫材料來改善整個墻體的熱工性能。復合墻體很好地發揮了兩種材料的長處,既不會使墻體過厚,又能承重,保溫效果又好,因此,發達國家新建建筑已基本上采用了此種方式。我國要達到節能50%的要求,除部分采用加厚的加氣混凝土單一墻體外,使用復合墻體將是大勢所趨。根據復合材料與主體結構位置的不同,墻體保溫包括內保溫、外保溫、夾芯保溫等。
采用工業化的成品,減少現場作業與廢料,減少建筑垃圾,充分利用廢棄物。大力推廣可循環利用的新型建筑體系,如全鋼機構體系、全木結構體系以及其它衍生體系。施工單位應按國家、行業或地方管理部門對綠色建材做出法律、法規及評價方法選擇建筑材料,就地取材,充分利用土地資源進行施工,減少運輸對環境造成的影響。
3 結語
關鍵詞:汽輪機運行;節能降耗;
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
一、汽輪機是能夠將蒸汽熱能轉換為機械能,被應用于拖動發電機發電。是火電和核電的主要設備之一,它運行效率高、功率大、運行較為平穩、使用時間長。它的工作原理為:蒸汽流在一定溫度和壓力情況下經過穩定的噴嘴,并在噴嘴中不斷擴張,不斷消減蒸汽的壓力和溫度,提高其流動速度,從而完成蒸汽熱能與動能的轉換,如圖1所示。
汽輪機之所以會發出較大的功率,是源于其中不間斷的高速蒸汽流動,蒸汽在單位面積中可以通過巨大的流量。也正是因為汽輪機的高效運作,才導致其耗能較大。
二、電廠汽輪機運行的節能降耗措施
1、控制汽輪機給水的溫度
對于汽輪機所需要的燃料數量而言,給水溫度的高低往往會起到較大的影響,如果給水的溫度過低,那么升溫的話,必然需要消耗更多的煤,同時也會隨著鍋爐排煙而使得大量的熱量排放在空氣中,導致鍋爐的熱效率較低。
第一,機組大小修時對加熱器進行檢漏。
應該要注意觀察,對高加筒體密封性、水室隔板密封性進行認真的檢查,尤其是重點注意加熱器鋼管,檢查其是否出現漏點,一旦發現漏點,那么就應該在第一時間內進行消除,避免出現嚴重事故。若高加筒體密封性較差,那么必然會使得蒸汽和水的熱交換效率大幅度下降,甚至出現部份蒸汽短路現象,對于給水溫度會造成嚴重的影響。若水室隔板密封性較差,那么勢必會出現“短走旁路”的現象,也會導致給水溫度較低。
第二,保證高加投人率。
應該嚴格按照規程規定來對機組滑停、滑啟進行控制,保持高加水位穩定,加強高加運行維護,減少換熱管泄漏,降低換熱管積垢,規范運行操作,清除管內沉積物,提高投人率。
第三,為了保障主、輔設備安全運行和回熱的經濟性,那么應該盡力維持加熱器的正常水位。
2、加強汽輪機的運行管理
電廠汽輪機在運行過程中可以采用定一滑一定的運行方式。實際上就是在高負荷區域下,為了保持機組的高效率,那么就應該改變通流面積(一般采用噴嘴調節)來實現。在極低負荷下,為了保持給水泵軸臨界轉速、燃燒、水循環工況能夠得到穩定,那么就應該使用低水平的定壓調節。而在中間負荷區,就應該根據實際情況來加減負荷(一般采用鍋爐調整壓力),使得汽門的開關處于滑壓運行狀態。為了提高給水溫度和投人率,減少加熱器端差,對加熱器水位進行合理地調整,應該在高負荷運行時適當提高汽輪機的主汽溫度、主汽壓力。低速暖機后,肯定機組一切正常,可逐漸開大主汽門將轉速升至1400RPM,保持40分鐘一80分鐘,檢查:(1)油位、油溫、油壓、油流;(2)輔助油泵的工作情況;(3)汽輪機各部位的膨脹情況;(4)上下缸的溫度差不應超過50℃;(5)監聽機組內部的聲音,是否有摩擦。
3、維持汽輪機凝汽器最佳真空
凝汽器是汽輪機組的一個重要組成部分,其作用是將汽輪機排汽冷卻凝結成水,形成高度真空,使進入汽輪機做功的蒸汽能膨脹到低于大氣壓力,多做功。若其不能正常運行,將直接影響到整個機組的安全和經濟運行。因此,維持凝汽器良好運行工況,保證達到最有利的真空是電廠節能的重要方面之一。機組正常運行中,保持凝汽器最佳真空應采取如下措施:
1)降低凝汽器熱負荷:為了減輕凝汽器熱負荷,提高機組熱效率,可以在凝汽器喉部增設一套裝置,具體方法有以下兩種:一種是在凝汽器上部、排汽缸喉部的有限空間里,加裝一個表面式加熱器,其入口與工業水系統連接,出口送至化學供水系統加熱生水。但是這種方法有兩個缺陷:一是新裝生水加熱器銅管排列安裝在機組凝汽器冷卻水銅管上方,存在汽阻問題;二是增加了凝汽器支撐的質量載荷。因此,方案設計與施工應盡量避開缺點,從而獲得盡可能好的改造效果。另一種是在凝汽器喉部增加一套霧化式噴頭,通過接觸式傳熱,可吸收部分蒸汽凝結熱,使部分補充的除鹽水在凝汽器內形成一個混合式凝汽器,從而減輕表面式凝汽器的熱負荷,提高真空。
2)清洗冷卻面:在凝汽器中,污垢熱阻有時會成為傳熱過程的主要熱阻,須給予足夠的重視。運行中,循環冷卻水采用經過嚴格預處理的廠內水,同時合理安排冷卻面清洗周期,一般采用二步法(干洗法和酸洗法)來清洗。冷卻面結垢對真空的影響是逐步積累和增強的,因此判斷冷卻面是否結垢時,應與冷卻面潔凈時的運行數據作比較。結垢可使凝汽器冷卻管內的阻力損失增大。初期的結垢較松,污泥多,可用干洗法:利用汽輪機日開夜停的機會,選用除氧器的熱水灌滿凝汽器的汽側,冷卻管內用風機吹干,泥垢發生龜裂后,用冷水沖掉。當凝汽器冷卻銅管結有硬垢,真空下降已無法維持正常運行時,則需進行酸洗:可選用濃度5%的有機酸(氨基磺酸)作為主洗劑,對銅管進行清洗。腐蝕速率小于標準1/(m2/h)時,加0.5%的酸緩蝕劑和銅緩蝕劑、適量滲透劑、0.2%氫氟酸,水溫在40攝氏度左右,流速0.1m/s,進行循環清洗。當酸度連續兩次測定一致時,清洗結束。然后用高位冷卻塔水源大流量反沖洗,加工業磷酸三鈉,循環中和后排放。酸洗后銅管呈黃銅色,表明未發生過洗現象。由于循環水的含鹽量較低,故運行一段時間后,銅管表面可生成一層致密Cu(OH)z保護膜,使銅表面與水隔離,抑制腐蝕。
3)提高真空系統的嚴密性:定期對喉部以下凝汽器汽側和真空系統進行灌水檢漏,消除喉部、管道接頭、水位計連通接頭、凝結水泵軸端密封裝置等處的漏氣點;檢查清理抽氣器的噴嘴,保證其抽氣效率;根據負荷的變化,合理調整汽輪機軸封蒸汽壓力;經常檢查負壓系統的閥門;加強射汽抽氣器的運行調整,法蘭處不應有松動現象。
4. 汽輪機運作及停止
①汽輪機的運作。汽輪機的運行方式為定-滑-定,在比較低的負荷下為了保障給水泵軸臨界轉速的限制、燃燒的平穩性、鍋爐中水的循環情況,從而應用低水平的定壓調節;噴嘴調解則應用于高負荷區域,為了保障高效率的機組選擇使用變換通流面積的措施;在中間區域的壓力區應用一個或兩個現來調整汽門閉合處于滑動和壓力的工作情形,與此同時加減負荷則是靠鍋爐調整壓力來實現。汽輪機的此種運行方式能夠很好的適應負荷的改變,可以提供機組一次調頻的需求,這種方式之所以可以減少節流的耗損,是因為僅有一個調節汽門沒有完全開啟。汽輪機在較高壓力工作時,應該合理范圍內提高主汽壓力和溫度,從而為加熱器有較高的利用率做出保障,加熱器水位也應該在合理范圍內做出調整,降低加熱器兩端的差距來提高給水溫度。凝汽器本身除氧能力下降也是影響機組效率的關鍵因素。有些鈦管完全處于凝結水中,是由于凝汽器中存在過高的凝結水,凝結水在持續冷卻過程中造成超冷狀態,從而增加機組冷卻的源頭損失,據統計大約1℃過冷減少對應0.5%的機組熱耗率降低。因此,維持正常的凝汽器水位,對汽輪機的運行調整起到非常重要的作用。
三、汽輪機的停機
在汽輪機機組非計劃停機或者正常停機的時候,筆者都建議采用滑參數停機,這樣可以利于設備檢修,降低汽輪機、鍋爐等設備的溫度,還可以利用鍋爐余熱來進行發電。
電廠汽輪機組節能降耗工作是一項復雜的、系統的技術工程,電廠的運行管理、維修養護、技術改造以及綜合技術水平都對節能降耗工作有著重要的影響。現代電廠汽輪機組節能降耗工作中應針對影響機組能耗的各因素進行分析,并積極引入現代節能技術及管理方式對機組進行技術改造與管理,以此滿足我國節約型社會對電廠節能降耗的需求、滿足電廠競價上網對節能降耗的需求。
參考文獻:
[1]楊永明.自動化技術在電廠節能減排中的應用與研究[J].中國高新技術企業,2011(33):112-114.
一是通過實地調查發現,我縣的石材原材料采掘所毀壞的自然地貌、農民耕地等現象不容忽視;
二是通過“行風熱線”以及石材企業主反映,石材加工企業所產生的石沫泥渣等廢料很讓令人頭疼,這些廢物不僅污染了環境,占壓了大量土地,還對環境造成污染,浪費了許多寶貴資源;
三是個別石材企業因加工區位設置不當,產生噪音污染,嚴重影響了居民的正常生活。
原因分析:
節能減排問題是一個事關大局的問題,在當前全球變暖、部分地區癌癥發病率居高不下、沙塵暴襲擊等嚴峻形勢下,如果忽視了以上這些問題的解決,不僅會導致嚴重的社會問題,還必將影響我縣經濟社會等各項事業的發展進程。針對于此,×××人民非常有覺悟,紛紛行動起來,積極采取節能降耗、限制企業污染物排放總量等行之有效的措施,做了大量的工作。諸如對地方國際罐頭城的治理等,都充分體現了我縣在節能減排方面的決心和工作力度。為了×××能夠實現山青水秀的生態環境,擺脫“資源--產品--環境污染”的“直線型”生產套路,逐步形成低耗高效經濟發展模式,特提出以下幾點建議。
對策建議:
節能減排,沒有退路,難在出路。要想打開出路,企業是主體,科技創新是支撐。
一、轉換思路視角,通過循環經濟模式“變廢為寶”,可實現“節能”、“減排”的雙贏。
在循環經濟理念下,所謂廢物,不過是放錯了位置的資源。“欲生環境美,先斷污染源”,在石材等加工企業生產過程中所產生的“石沫泥渣等廢料”,在人們慣常印象里是導致環境污染和生態災害的“廢物”,而通過資源化處置的途徑,卻可變“廢”成金,通過實現無害利用和產業開發,使廢料變身為創造效益的寶貴資源。讓企業得到切身實惠,由此產生的“減排”熱情必然也就能更加持久,“減排”成果也將更加鞏固。
二、加快先進適用技術研發推廣和設施改造,讓企業由“泥山”變“金山”的前景預期及利益回報得到實現,是節能減排的關鍵。
應當看到,盡管從中央到地方各級都對節能減排給予高度重視,且包括問責制、區域限批等政策措施紛紛出臺實施,但實際的“減排”成效卻差強人意。這其中的一個根本癥結是部分企業畏于“減排”成本過高,不是不想“減”,而是不敢“減”,或者無力“減”。要從根本上激發企業節能減排的積極性和動力,重要的是要依靠科技,通過先進適用技術的研發和推廣應用,使企業在加大環境投入的同時,又能實實在在地嘗到“節”和“減”所帶來的“甜頭”。否則,一些企業的排污設施仍將是“聾子的耳朵”,諸如地方國際罐頭城曾經存在的一些令人頭疼的現實,其實多部分是環境執法部門與違法企業間“貓鼠游戲”的尷尬寫照。如果實現了由“泥山”變“金山”的前景預期及利益回報就能從根本上徹底消除這些問題。
三、協調引導企業變只靠自身“單打獨斗”式的內部節能減排,走多企業、跨行業、區域間循環經濟之路,有利于廣領域、大幅度提升節能減排的成效。
通過統籌區域產業結構布局,整合拉長產業鏈條,引導、協調相關企業走跨行業循環、區域間循環的路子,可實現參與企業多方得利、區域經濟聯合發展和生態環境建設共贏。通過技術改造和區域循環助推節能減排,是實現環境友好與可持續發展的重要途徑。為讓“石泥(渣)山”加快向“金山”和“青山”轉變,具體方法有以下幾點:
一是堅持“結構節能”和“技術節能”兩手抓,當前尤其要突出抓好“技術節能”。盡管根據發達國家經驗,調整產業結構帶來的節能潛力高于技術進步。但從平邑的實際情況看,我們正努力推進人口大縣向人力資源強縣跨越,由資源加工型產業向資源高新型產業跨越,內向型經濟向開放型經濟跨越,農業大縣向工業強縣跨越。為實現平邑經濟的快速、健康、有序發展,發展好第二產業,特別是重工業還是我們招商引資工作的重點,如何實現好“高標準起步,跨越式發展”,在發展的同時不忘節能減排,積極調整產業結構,實現能耗指標的科學、限期、有序下降,是我們當前各項工作的重中之重。針對于此,必須把“技術節能”提到突出位置上來抓緊抓好。
二是推行“石泥(渣)等廢料”雙向治理模式,密切合作,加快節能減排先進技術研發推廣和重點項目實施。節能減排單靠單個企業自身往往力量不足、收效不大。針對于此,建議政府有關部門應成立企業技術研究中心,積極為企業與高等院校、科研機構、企業與企業間牽線搭橋,支持其開展科研合作與項目共營,統籌推動企業間、行業間、區域間的循環經濟發展。當前,應重點組織實施一批節能降耗和污染減排行業共性、關鍵技術開發和產業化示范項目,在重點行業中選擇一批節能潛力大、應用面廣的重大技術,加大推廣力度,促進企業擺脫高投入、高消耗、高污染的粗放型生產方式。要積極推廣金礦工業景區示范項目建設模式,把石材原材料采掘后遺癥徹底消除。要積極發展第三產業,使旅游景點建設成為我縣的綠色產業龍頭,積極打造文化名城并做大做強,做出特色。
關鍵詞:化工企業;電氣;節能方法;應用
隨著社會的不斷進步與科學技術的不斷發展,現在人們越來越關心我們賴以生存的地球。各國都在采取積極有效的措施改善環境,減少污染。這其中最為重要也是最為緊迫的問題就是能源問題,要從根本上解決能源問題,除了尋找新的能源,節能是關鍵的也是目前最直接有效的重要措施。節能就是應用技術上現實可靠、經濟上可行合理、環境和社會都可以接受的方法。有效地利用能源,提高用能設備或工藝的能量利用效率。
1電氣節能設計的主要內容
節能工作又關系到技術進步和緩解能需矛盾,是支持國民經濟迅速發展的重要一環。通常來講,電氣節能設計的主要內容可分為:
供配電系統的節能(負荷計算、功率因數補償,諧波治理、變配電設備選擇等):
電氣照明的節能(照明設計和設備選擇、照明控制、光纖照明等):
建筑電氣設備的節能(電動機、空調系統、給排水系統、電梯、典型建筑設備等):
計量與管理(電能計量、冷熱量計量、中央空調系統的計量、居住小區的能耗計量等):
能源的綜合利用(地源或水源熱泵系統,太陽能光伏電源系統、冰蓄冷系統、蓄熱式電采暖系統,風力發電系統、熱電或熱電冷聯供系統等)。
2化工企業電氣節能的原則
化工企業電氣節能既不能以功能為代價,也不能盲目增加投資,為節能而節能。因此,應遵循以下原則:
2.1適用性
就是基于滿足化工創業運行提供必要的能源和動力,按照用電設備對于負荷容量、電能質量與供電可靠性等方面的要求,來優化供配電設計,促進電能合理利用。
2.2經濟性
要充分考慮實際經濟效益,合理選用節能設備及材抖,使節能增加的投資能在較短的時間內用節能減少下來的運行費用收回。
2.3節能性
應考慮采取措施減少或消除無關的消耗。比如電氣設備自身的電能消耗,傳輸線路上的電能消耗等等。這應該是節能的著眼點。
總之,節能設計應把握“滿足功能、經濟合理、技術先進”的原則。具體說來,可重點從以下多個方面采取節能措施,將節能技術合理應用到實際工程中。
3電氣節能設計技術的合理利用
3.1向電動機要節能
對化工企業而言,電動機是必不可少的重要電氣設備。由于化工企業電動機數量多,耗電量大,大約占電力消耗的80%,因此電動機的節能非常重要。
3.1.1合理選用電動機類型
推廣使用高效節能電動機。
3.1.2合理選用電動機的容量
若電動機容量選的過大,雖然能保證設備的正常運行,但投資大,功率因數和效率都很低,造成電力的大量浪費。從節能角度看,80%負載時運行效果最佳,此時能量效率最高。
1.3大力推廣變頻調速
為了保證生產平穩,依靠其出口閥門控制排量,造成泵管壓差過大,閥門節流產生的能量損失嚴重,還有一部分靠打回流維持生產,這樣既降低了泵效,又浪費了大量的電能。變頻器安裝后,還要進行認真細致的管理,使其充分發揮變頻器的節能效果。
3.2向變壓器要節能
作為電壓變換設備,變壓器被廣泛應用于輸電和配電領域。由于容量和數量很大、運行時間長,總損耗也相當大,因而變壓器在選擇和使用上存在著巨大的節能潛力。
3.2.1合理選擇變壓器的負載率
化工行業為連續生產企業(一般為二級負荷),對供電系統的可靠性有極其嚴格的要求,往往采用兩臺變壓器、雙段母線供電的方法來保證生產裝置不致于因供電中斷而停止運行,當一臺變壓器有故障時,可由另一臺變壓器帶全部負荷。
3.2.2選擇高效節能的新型變壓器
我國變壓器絕大多數為標準設計,產品由原來的高損耗型到較低損耗型,發展到了更節能的產品。加速老變壓器更新換代是降低電網損耗的重要途徑。所以,化工企業在進行設備更新或者技術改造時,要考慮到這一重要因素。
3.3提高系統的功率因數節能
化工企業適當提高系統的功率因數,能夠改善電壓質量,減少無功在線路上傳輸,提高用電設備的工作效率,以達到節能的目的。
3.3.1采取適當措施,提高系統自然功率因數
具體方法有:采用同步電動機或異步電動機同步運行提高功率因數;合理使用變壓器、電動機。防止在低負荷下運行;提高異步電動機的檢修質量等。
3.3.2功率因數的人工補償
供電企業僅僅依靠提高自然功率因數的辦法已經不能滿足工廠對功率因數的要求。化工企業自身也需裝設補償裝置進行人工補償。
3.4減少線路上的能量損耗
由于線路上存在電阻,有電流流過時,就會產生有功功率損耗。
3.4.1減小導線長度
首先變壓器盡量接近負荷中心,以減少供電距離;其次,線路盡可能走直線,少走彎路,以減少導線長度。
3.4.2大導線截面
導線截面增加雖然能降低能耗,但在技術合理時,必須按經濟電流密度選取導線截面。
3.5照明節能
照明節能中,除了滿足照度、光色、顯色指數外,還應采用高效光源及高效燈具。
3.6降低高次諧波
3.6.1電力系統諧波產生的原因
由于電力系統中存在著各式備徉的諧波源,使得高次諧波的干擾成了影響電能質量的一大“公害”,因此諧波的治理是十分必要且有實際經濟效益的。
3.6.2諧波的主要危害
目前,化工行業諧波治理工作是共同努力的一個方向。
3.7其它節能方式
企業節能是一個綜合性課題,也需要綜合的手段來開展節能工作。
4結束語
盡管化學工業節能工作取得了較好的成果。但能耗水平與國外先進水平相比還有較大差距,國內企業之間的能耗水平也有很大差別。電氣節能設計領域中面臨著新的挑戰,因為國外的設計公司在設計過程中十分重視環保和節能,如果我們在設計過程中不重視節能,就有可能被淘汰出局。而節電節能工作牽涉的面又十分廣泛,從發電廠開始到線路末端的用戶都應該高效地使用電能以減少損失。對于設計者而言,就是要合理的選用設備(變壓器,電動機,電纜,照明光源等),合理確定供電電壓等級以及采用新材料,新技術等。
關鍵詞:建筑節能;節能設計;供配電系統;功率因數
下面從建筑電氣設計幾個方面來闡述建筑電氣如何節能。
一、建筑供配電的節能設計
1、根據負荷容量,供電距離及分布,用電設備特點等因素合理
設計供配電系統,做到系統盡量簡單可靠,操作方便。變配
電所應盡量靠近負荷中心,以縮短配電半經減少線路損耗。
合理選擇變壓器的容量和臺數,以適應由于季節性造成的負
荷變化時能夠靈活投切變壓器,實現經濟運行減少由于輕載
運行造成的不必要電能損耗。
2、 對負荷進行合理分配,選取容量與電力負荷相適應的變壓器及臺數,使其工作在高效低耗區內。變壓器應選用節能型的,以減少鐵芯的渦流損耗和漏磁損耗。變壓器的有功損耗按下式計算: ΔP=P0+β2Pk
式中:ΔP――變壓器的有功損耗(KW);
P0――變壓器的空載損耗(KW);
Pk――變壓器的短路損耗(KW);
β――變壓器的負載率
P0作為變壓器的空載損耗又稱鐵損,它是由鐵芯渦流損耗及漏磁損耗組成,其值與鐵芯材料及制造工藝有關,與負荷大小無關,所以在選用變壓器時最好選擇節能型變壓器如S11,SL11,SC9,SC10等。
Pk是變壓器額定負載傳輸的損耗又稱變壓器線損,它取決于變壓器繞組的電阻及流過繞組電流的大小,并與負荷率平方成正比。因此在選擇變壓器時應選用阻值較小的繞組,如銅芯變壓器。β2Pk用微分求它極值時,是在β=50%時每千瓦的負荷,此時變壓器的能耗最小,但在β=50%負載率時僅減少變壓器的線損,并未減少變壓器的鐵損,因此也不是最節能的。變壓器最經濟節能運行的負載率一般在75%~85%之間。
3、減少線路損耗 :由于配電線路有電阻,有電流通過時就會產
生功率損耗,其公式為: ΔP=3I2R•10-3
式中:ΔP――三相輸電線路的功率損耗(KW);I――線電
(A);R――線路相電阻(Ω)。 其中“R”線路電阻在通過電流
不變時,線路長度越長則電阻值越大。所以減少線路能耗必須滿
足工程需要情況下,盡量減少電纜長度(變電所應盡可能地靠近
負荷中心,以減少供電半徑);盡量選擇電阻率低的銅芯電纜;有
條件情況下,選擇電纜截面增大一級線截面。
4、大多數用電設備均是根據電磁感應原理工作的,如配電變壓器、電動機等,它們都是依靠建立交變磁場才能進行能量的轉換和傳遞。為建立交變磁場和感應磁通而需要的電功率稱為無功功率,在功率三角形中,有功功率P與視在功率S的比值,稱為功率因數cosφ,其計算公式為:cosφ=P/S=P/(P2+Q2)1/2在電網的運行中,功率因數反映了電源輸出的視在功率被有效利用的程度,如何使得配電系統功率因數盡可能接近于1,使得電路中的無功功率可以降到最小,視在功率將大部分用來供給有功功率,從而提高電能輸送的功率。降低配電系統的電能損耗,是配電系統節能的途徑之一。采用無功補償通常有二種方式,集中自動補償和就地固定補償。
功率因數提高了可以減少線路無功功率的損耗,從而達到節能目的。前面提到的輸電線路損耗ΔP中包含了線路傳輸有功功率時而引起的線損和線路傳輸無功功率時引起的線損。傳輸有功功率是為了滿足建筑物功能所必須的,是不變的。而在供配電系統中的某些用電設備如電動機、變壓器、燈具的鎮流器以及很多家用電器等都具有電感性,會產生滯后的無功電流,它要從系統中經過高低壓線路傳輸到用電設備末端,無形中又增加了線路的功率損耗。然而這部分損耗是可以避免的,具體方法有:
1.減少用電設備無功損耗,提高用電設備的功率因數。在設計中盡可能采用功率因數高的用電設備如同步電動機等,電感性用電設備可選用有補償電容器的用電設備(如配有電容補償的熒光燈)等。
2.用靜電電容器進行無功補償,電容器可產生超前無功電流抵消用電設備的滯后無功電流從而達到提高功率因數同時又減少整體無功電流。在具體工程設計中有采用分散就地補償和高低壓柜集中補償等方式,可根據具體情況具體分析。
二、建筑用電設備的節能
1、照明節能設計:
照明節能設計就是在保證不降低作業面視覺要求、不降低照明質量的前提下,力求減少照明系統中光能的損失,從而最大限度的利用光能,通常的節能措施有以下幾種:
a.充分利用自然光,這是照明節能的重要途徑之一,在設計中電氣設計人員應多與建筑專業配合,做到充分合理地利用自然光使之與室內人工照明有機地結合,從而大大節約了人工照明電能。
b.照明設計規范規定了各種場所的照度標準、視覺要求、照明功率密度等等。照度標準是不可隨意降低的,也不宜隨便提高,要有效地控制單位面積燈具安裝功率,在滿足照明質量的前提下,一般房間(場所)應優先采用高效發光的熒光燈(如T5、T8管)及緊湊型熒光燈,高大車間、廠房及體育館場的室外照明等一般照明宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源。
c.推廣使用低能耗性能優的光源用電附件,如電子鎮流器、節能型電感鎮流器、電子觸發器以及電子變壓器等,公共建筑場所內的熒光燈宜選用帶有無功補償的燈具,緊湊型熒光燈優先選用電子鎮流器,氣體放電燈宜采用電子觸發器。
d.改進燈具控制方式,采用各種節能型開關或裝置也是一種行之有效的節電方法。根據照明使用特點可采取分區控制燈光或適當增加照明開關點。臥房、病房、客房等床頭燈可采用調光開關,高級客房采用節電鑰匙開關,公共場所及室外照明可采用程序控制或光電、聲控開關,走道、樓梯等人員短暫停留的公共場所可采用節能自熄開關。
2、風機、水泵的節能設計:
風機、水泵運行主體是電動機。減少電動機損耗的主要途徑是提高電動機的工作效率和功率因數。在工程設計中應選用高效率的電動機,減少電動機輕載和空載運行,因為在輕載運行下電動機效率是極低的,因此,采用變頻調速控制電動機使其在負載率變化時自動調節轉速使得與負載變化相適應,以提高電動機輕載時的效率從而達到節約電能的目的。