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建筑給排水的節(jié)能工作是指建筑物在規(guī)劃和設(shè)計(jì),以及建筑過(guò)程中按照建筑節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn),使用節(jié)能的技術(shù)和材料,提高建筑的使用效率,加強(qiáng)建筑物用能系統(tǒng)管理,減少給排水系統(tǒng)的能耗。建筑給排水專(zhuān)業(yè)在建筑耗能中所含的主要內(nèi)容有:人民生活及從事工藝、游樂(lè)、環(huán)境衛(wèi)生、綠化、給水、排水、消防、熱水、中水等消耗的能源。據(jù)材料介紹,上述所消耗能源中占建筑能耗的10%~30%。由此可以看出建筑給排水專(zhuān)業(yè)在節(jié)能工作中不是可有可無(wú)的,而是占有相當(dāng)分量的。因此,重視對(duì)建筑給水排水節(jié)能途徑的研究,對(duì)我國(guó)建筑節(jié)能將有積極的意義。
1、建筑節(jié)水研究背景
水是地球的血液,關(guān)系到人類(lèi)生存發(fā)展、是具有戰(zhàn)略意義的資源。面對(duì)缺水的現(xiàn)狀,節(jié)約用水已成為我國(guó)的基本國(guó)策。建筑節(jié)水更是任重道遠(yuǎn)。
(1)超壓出流浪費(fèi)水量巨大
衛(wèi)生器具給水額定流量是為滿(mǎn)足使用要求,衛(wèi)生器具給水配件出口,在單位時(shí)間內(nèi)流出的規(guī)定出水量。流出水頭是保證給水配件流出額定流量,在閥前所需的靜水壓。給水配件閥前壓力大于流出水頭,給水配件在單位時(shí)間內(nèi)的出水量超過(guò)額定流量的現(xiàn)象,稱(chēng)超壓出流現(xiàn)象,該流量與額定流量的差值,為超壓出流量。
給水配件超壓出流,不但會(huì)破壞給水系統(tǒng)中水量的正常分配,對(duì)用水工況產(chǎn)生不良的影響,同時(shí)因超壓出流量未產(chǎn)生使用效益,為無(wú)效用水量,即浪費(fèi)的水量。因它在使用過(guò)程中流失,不易被人們察覺(jué)和認(rèn)識(shí),屬“隱形”水量浪費(fèi),因而至今未引起足夠的重視。然而這種“隱形”水量浪費(fèi)在各類(lèi)建筑中不同程度的存在,其浪費(fèi)的水量也是十分龐大的。
(2)熱水干管循環(huán)浪費(fèi)水量巨大。我國(guó)熱水供應(yīng)系統(tǒng)的水量浪費(fèi)也較為嚴(yán)重,主要表現(xiàn)在開(kāi)啟配水裝置后,不能及時(shí)獲得滿(mǎn)足使用溫度的熱水,往往要放掉不少冷水后,熱水設(shè)備才能正常使用。在設(shè)計(jì)時(shí),集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)熱水回水管道。對(duì)于要求隨時(shí)取得合適溫度的建筑物,除應(yīng)保證循環(huán)系統(tǒng)的干管、立管中熱水循環(huán),還應(yīng)保證支管熱水循環(huán),或有保證支管中熱水溫度的措施。在設(shè)計(jì)中,高層建筑熱水系統(tǒng)的分區(qū)應(yīng)與給水系統(tǒng)的分區(qū)一致,保證系統(tǒng)內(nèi)冷熱水壓力平衡,達(dá)到節(jié)水、節(jié)能、用水舒適的目的。循環(huán)管道應(yīng)采用同程布置形式,它對(duì)于防止系統(tǒng)中熱水短路循環(huán),保證整個(gè)系統(tǒng)的循環(huán)效果,各用水點(diǎn)能取得所需溫度的熱水有著重要的作用。雖然這樣設(shè)計(jì)會(huì)增大投資,但對(duì)于節(jié)水有著長(zhǎng)遠(yuǎn)意義。
(3)管道及閥門(mén)泄露。管道銹蝕、閥門(mén)的質(zhì)量等導(dǎo)致大量的水消失于無(wú)形。經(jīng)常都能看到路邊的給水管道在管子接縫處及法蘭、閥門(mén)連接處滋滋的往外冒水。埋在地下的開(kāi)不見(jiàn)的更不知道有多少。用戶(hù)們經(jīng)常反映浮球閥經(jīng)常損壞、漏水,不論是用于水池、水箱的還是馬桶上使用的,其質(zhì)量的低劣直接導(dǎo)致大量水從溢流管流出。據(jù)調(diào)查,滴漏的水龍頭每天就可耗水 70L。
2、建筑給水排水節(jié)能技術(shù)
2.1給水供水的節(jié)能
合理確定用水量(包括冷水、熱水及其他等用水)的定額。嚴(yán)格執(zhí)行《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中的生活用水量定額標(biāo)準(zhǔn),并非用水量越高越好。理設(shè)計(jì)建筑給水系統(tǒng)。主要可通過(guò)下列方法實(shí)現(xiàn):充分利用市政管網(wǎng)的壓力,直接供水;合理進(jìn)行豎向分區(qū),平衡用水點(diǎn)的水壓;采用并聯(lián)給水泵分區(qū),盡量減少減壓閥的設(shè)置;推薦支管減壓作為節(jié)能節(jié)水的措施,減小用水點(diǎn)的出水壓力;合理設(shè)置生活水池的位置,盡量減小設(shè)置深度,以減少水泵的提升高度;優(yōu)先考慮水池―――水泵―――水箱的供水方式。
推廣采用節(jié)水的衛(wèi)生器具。如限制衛(wèi)生器具的流出水頭、紅外線(xiàn)感應(yīng)龍頭和便器等,不應(yīng)采用無(wú)控制花管、長(zhǎng)流水的小便槽。合理采納變頻調(diào)速泵組供水。當(dāng)采用變頻泵供水時(shí),應(yīng)優(yōu)先采用變頻變壓變流量的給水方式,其節(jié)能效果要優(yōu)于變頻恒壓變流量的給水方式;當(dāng)采用變頻恒壓變流量時(shí),工作壓力的設(shè)定應(yīng)接近水泵工頻運(yùn)行時(shí)高效段揚(yáng)程的下限;工作水泵應(yīng)選用2臺(tái)或2臺(tái)以上,不同級(jí)配工作泵的流量宜以 1/2 的流量梯變,宜采用大小水泵搭配的形式,并設(shè)氣壓罐小流量給水。當(dāng)市政條件允許時(shí),宜采用疊壓供水設(shè)備。具備條件的,應(yīng)當(dāng)至少選擇一種可再生能源(指風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑Q竽艿确腔茉矗糜诮ㄖ锏臒崴?yīng)。熱水水源的利用可采用太陽(yáng)能、水源熱泵、地源熱泵技術(shù)。在采用水源熱泵、地源熱泵技術(shù)時(shí),不得對(duì)水體和土壤造成污染和浪費(fèi)。
如利用地下地溫地源自動(dòng)供暖制冷系統(tǒng),就是通過(guò)表層地下水為載體,或?qū)⒈P(pán)管埋在土壤中以盤(pán)管內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)為載體,將這些地溫?zé)嵩摧斔偷剿礋岜眠M(jìn)行能量轉(zhuǎn)換,冬季輸出45℃~65℃的熱水。
在太陽(yáng)能的利用上,有條件的可采用太陽(yáng)能蓄熱技術(shù),太陽(yáng)熱水系統(tǒng)的工程參數(shù)應(yīng)結(jié)合建筑所處的地理位置確定。太陽(yáng)能熱水器的循環(huán)可采用強(qiáng)迫式、自然式循環(huán)太陽(yáng)能熱水器和直流式太陽(yáng)能熱水器。太陽(yáng)能熱水器應(yīng)有溫控裝置,并應(yīng)合理控制和設(shè)定熱水的溫度。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的熱能再利用與節(jié)水技術(shù)還應(yīng)相互結(jié)合。太陽(yáng)能熱水器可作為熱水供應(yīng)的預(yù)加熱措施,可設(shè)在其他熱交換器的前端。熱水系統(tǒng)宜機(jī)械循環(huán)以滿(mǎn)足用水點(diǎn)的節(jié)水要求。合理設(shè)計(jì)熱水供應(yīng)系統(tǒng)。對(duì)集中熱水系統(tǒng)遠(yuǎn)距離的少量供熱點(diǎn)可采用局部加熱方式;對(duì)不同場(chǎng)所可采用不同的熱源形式。從技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)適用的角度出發(fā),應(yīng)合理配置組合各種不同熱源的比例關(guān)系。應(yīng)合理確定熱水用水量定額、耗水量、耗熱量、供水水溫、水質(zhì)等熱水系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)參數(shù)。當(dāng)采用電作為熱源時(shí),宜采用儲(chǔ)熱式電熱水器,以降低耗電功率。熱水供應(yīng)系統(tǒng)儲(chǔ)水溫度宜控制在 55~60℃。熱水供應(yīng)管網(wǎng)宜采用同程回水的給水方式。熱水供應(yīng)系統(tǒng)宜縮短熱水的給水時(shí)間,增加機(jī)械循環(huán),并平衡冷熱水的水壓。
2.2排水的節(jié)能減排
排水應(yīng)盡量采用重力排水的方式。可利用空調(diào)凝結(jié)水排水。就近排放污廢水管道的敷設(shè),避免壓力提升。蒸汽凝結(jié)水的回收利用。雨水的收集和綜合利用。
2.3冷卻水和消防給排水
在水源條件許可的情況下,可采用江水、河水、湖泊水、海水、地下水等作為循環(huán)冷卻水。冷卻水宜循環(huán)利用,提高水的重復(fù)利用率。保證冷卻塔之間的距離,有良好的氣流組織條件,避免影響冷卻塔的散熱效果。針對(duì)不同的循環(huán)冷卻水水質(zhì)應(yīng)采取化學(xué)(殺菌、滅藻等)、物理(過(guò)濾)的水處理方法,具有緩蝕、阻垢的水處理功能,減少管道和機(jī)組內(nèi)的結(jié)垢、腐蝕。在空氣濕球溫度較低的干燥地區(qū),可通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算來(lái)適當(dāng)提高冷卻水進(jìn)出水溫差,以減少循環(huán)水量和循環(huán)水泵的能耗,縮小循環(huán)管道的管徑。合理布置冷卻塔。利用消防試驗(yàn)排水,將消防排水返回到消防水池。增加消防水池、消防水箱的水處理設(shè)備。在一定的條件下,設(shè)置合用消防水箱,以減少消防水箱的清洗用水。
2.4使用節(jié)能型建筑設(shè)備和材料
建筑給排水的節(jié)能工作是指建筑物在規(guī)劃和設(shè)計(jì),以及建筑過(guò)程中按照建筑節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn),使用節(jié)能的技術(shù)和材料,提高建筑的使用效率,加強(qiáng)建筑物用能系統(tǒng)管理,減少給排水系統(tǒng)的能耗。建筑給排水專(zhuān)業(yè)在建筑耗能中所含的主要內(nèi)容有:人民生活及從事工藝、游樂(lè)、環(huán)境衛(wèi)生、綠化、給水、排水、消防、熱水、中水等消耗的能源。據(jù)材料介紹,上述所消耗能源中占建筑能耗的10%~30%。由此可以看出建筑給排水專(zhuān)業(yè)在節(jié)能工作中不是可有可無(wú)的,而是占有相當(dāng)分量的。因此,重視對(duì)建筑給水排水節(jié)能途徑的研究,對(duì)我國(guó)建筑節(jié)能將有積極的意義。
一、建筑節(jié)水形勢(shì)嚴(yán)峻
水是地球的血液,關(guān)系到人類(lèi)生存發(fā)展、是具有戰(zhàn)略意義的資源。面對(duì)缺水的現(xiàn)狀,節(jié)約用水已成為我國(guó)的基本國(guó)策。建筑節(jié)水更是任重道遠(yuǎn)。(1)超壓出流浪費(fèi)水量巨大。衛(wèi)生器具給水額定流量是為滿(mǎn)足使用要求,衛(wèi)生器具給水配件出口,在單位時(shí)間內(nèi)流出的規(guī)定出水量。流出水頭是保證給水配件流出額定流量,在閥前所需的靜水壓。給水配件閥前壓力大于流出水頭,給水配件在單位時(shí)間內(nèi)的出水量超過(guò)額定流量的現(xiàn)象,稱(chēng)超壓出流現(xiàn)象,該流量與額定流量的差值,為超壓出流量。給水配件超壓出流,不但會(huì)破壞給水系統(tǒng)中水量的正常分配,對(duì)用水工況產(chǎn)生不良的影響,同時(shí)因超壓出流量未產(chǎn)生使用效益,為無(wú)效用水量,即浪費(fèi)的水量。因它在使用過(guò)程中流失,不易被人們察覺(jué)和認(rèn)識(shí),屬“隱形”水量浪費(fèi),因而至今未引起足夠的重視。然而這種“隱形”水量浪費(fèi)在各類(lèi)建筑中不同程度的存在,其浪費(fèi)的水量也是十分龐大的。(2)熱水干管循環(huán)浪費(fèi)水量巨大。我國(guó)熱水供應(yīng)系統(tǒng)的水量浪費(fèi)也較為嚴(yán)重,主要表現(xiàn)在開(kāi)啟配水裝置后,不能及時(shí)獲得滿(mǎn)足使用溫度的熱水,往往要放掉不少冷水后,熱水設(shè)備才能正常使用。這部分流失的冷水,未產(chǎn)生使用效益,可稱(chēng)無(wú)效冷水,也即浪費(fèi)的水量。以某建筑大學(xué)新區(qū)的一個(gè)浴室為例:共有龍頭約300個(gè),因采用干管循環(huán),首次開(kāi)啟時(shí)都得放掉支管內(nèi)的冷水。以首次開(kāi)啟放掉的冷水約2.0L計(jì)算,浴室每周開(kāi)放三次,則每周浪費(fèi)水量為300×2.0×3=1800L,每月浪費(fèi)水量7.2噸。以一棟設(shè)有定時(shí)供應(yīng)熱水系統(tǒng)的6層招待所為例,采用干管循環(huán),有16根立管,以每根平均管徑32mm,長(zhǎng)18m計(jì),每天供應(yīng)一次熱水則每年約流失無(wú)效冷水105m3,那么全國(guó)同類(lèi)建筑熱水系統(tǒng)年浪費(fèi)水量的累計(jì)值,也將是十分可觀的。顯然,干管循環(huán)浪費(fèi)水量最多。(3)管道及閥門(mén)泄露。管道銹蝕、閥門(mén)的質(zhì)量等導(dǎo)致大量的水消失于無(wú)形。經(jīng)常都能看到路邊的給水管道在管子接縫處及法蘭、閥門(mén)連接處滋滋的往外冒水。埋在地下的開(kāi)不見(jiàn)的更不知道有多少。用戶(hù)們經(jīng)常反映浮球閥經(jīng)常損壞、漏水,不論是用于水池、水箱的還是馬桶上使用的,其質(zhì)量的低劣直接導(dǎo)致大量水從溢流管流出。據(jù)調(diào)查,滴漏的水龍頭每天就可耗水70L。一些第三世界國(guó)家城市中有百分之六十的飲用水管道蝕損嚴(yán)重,及干線(xiàn)違規(guī)分流等原因流失了許多水量。菲律賓首都馬尼拉市供水管網(wǎng)的漏耗水量以近其總供水量的百分之五十八,即使在管理措施較好的新加坡,也存在著百分之八的管網(wǎng)漏耗率,但人們認(rèn)為無(wú)足為怪。據(jù)聯(lián)合國(guó)的一項(xiàng)調(diào)查,美、英兩國(guó)管網(wǎng)漏耗率均為百分之十二。
二、建筑給水排水節(jié)能的主要途徑
1.給水供水的節(jié)能。合理確定用水量(包括冷水、熱水及其他等用水)的定額。嚴(yán)格執(zhí)行《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中的生活用水量定額標(biāo)準(zhǔn),并非用水量越高越好。理設(shè)計(jì)建筑給水系統(tǒng)。主要可通過(guò)下列方法實(shí)現(xiàn):充分利用市政管網(wǎng)的壓力,直接供水;合理進(jìn)行豎向分區(qū),平衡用水點(diǎn)的水壓;采用并聯(lián)給水泵分區(qū),盡量減少減壓閥的設(shè)置;推薦支管減壓作為節(jié)能節(jié)水的措施,減小用水點(diǎn)的出水壓力;合理設(shè)置生活水池的位置,盡量減小設(shè)置深度,以減少水泵的提升高度;優(yōu)先考慮水池――水泵――水箱的供水方式。推廣采用節(jié)水的衛(wèi)生器具。如限制衛(wèi)生器具的流出水頭、紅外線(xiàn)感應(yīng)龍頭和便器等,不應(yīng)采用無(wú)控制花管、長(zhǎng)流水的小便槽。合理采納變頻調(diào)速泵組供水。當(dāng)采用變頻泵供水時(shí),應(yīng)優(yōu)先采用變頻變壓變流量的給水方式,其節(jié)能效果要優(yōu)于變頻恒壓變流量的給水方式;當(dāng)采用變頻恒壓變流量時(shí),工作壓力的設(shè)定應(yīng)接近水泵工頻運(yùn)行時(shí)高效段揚(yáng)程的下限;工作水泵應(yīng)選用2臺(tái)或2臺(tái)以上,不同級(jí)配工作泵的流量宜以1/2的流量梯變,宜采用大小水泵搭配的形式,并設(shè)氣壓罐小流量給水。當(dāng)市政條件允許時(shí),宜采用疊壓供水設(shè)備。具備條件的,應(yīng)當(dāng)至少選擇一種可再生能源(指風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑Q竽艿确腔茉矗糜诮ㄖ锏臒崴?yīng)。熱水水源的利用可采用太陽(yáng)能、水源熱泵、地源熱泵技術(shù)。在采用水源熱泵、地源熱泵技術(shù)時(shí),不得對(duì)水體和土壤造成污染和浪費(fèi)。如利用地下地溫地源自動(dòng)供暖制冷系統(tǒng),就是通過(guò)表層地下水為載體,或?qū)⒈P(pán)管埋在土壤中以盤(pán)管內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)為載體,將這些地溫?zé)嵩摧斔偷剿礋岜眠M(jìn)行能量轉(zhuǎn)換,冬季輸出45℃~65℃的熱水。在太陽(yáng)能的利用上,有條件的可采用太陽(yáng)能蓄熱技術(shù),太陽(yáng)熱水系統(tǒng)的工程參數(shù)應(yīng)結(jié)合建筑所處的地理位置確定。太陽(yáng)能熱水器的循環(huán)可采用強(qiáng)迫式、自然式循環(huán)太陽(yáng)能熱水器和直流式太陽(yáng)能熱水器。太陽(yáng)能熱水器應(yīng)有溫控裝置,并應(yīng)合理控制和設(shè)定熱水的溫度。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的熱能再利用與節(jié)水技術(shù)還應(yīng)相互結(jié)合。太陽(yáng)能熱水器可作為熱水供應(yīng)的預(yù)加熱措施,可設(shè)在其他熱交換器的前端。熱水系統(tǒng)宜機(jī)械循環(huán)以滿(mǎn)足用水點(diǎn)的節(jié)水要求。合理設(shè)計(jì)熱水供應(yīng)系統(tǒng)。加強(qiáng)余熱的回收和利用,有條件的地區(qū)可采用城市熱網(wǎng)或區(qū)域性鍋爐房的熱水或蒸氣作熱源。當(dāng)?shù)仉娏?yīng)較富裕的地區(qū)或鼓勵(lì)夜間使用低谷電的政策時(shí),可采用電能作為熱源或直接制備熱水。可采用專(zhuān)用的蒸氣或熱水鍋爐制備熱源,也可采用燃油、燃?xì)鉄崴畽C(jī)組制備熱源或直接供應(yīng)生活熱水。對(duì)集中熱水系統(tǒng)遠(yuǎn)距離的少量供熱點(diǎn)可采用局部加熱方式;對(duì)不同場(chǎng)所可采用不同的熱源形式。從技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)適用的角度出發(fā),應(yīng)合理配置組合各種不同熱源的比例關(guān)系。應(yīng)合理確定熱水用水量定額、耗水量、耗熱量、供水水溫、水質(zhì)等熱水系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)參數(shù)。當(dāng)采用電作為熱源時(shí),宜采用儲(chǔ)熱式電熱水器,以降低耗電功率。熱水供應(yīng)系統(tǒng)儲(chǔ)水溫度宜控制在55~60℃。熱水供應(yīng)管網(wǎng)宜采用同程回水的給水方式。熱水供應(yīng)系統(tǒng)宜縮短熱水的給水時(shí)間,增加機(jī)械循環(huán),并平衡冷熱水的水壓。
機(jī)房的節(jié)能不僅僅包括機(jī)房主設(shè)備的節(jié)能,更重要的還涉及電源、空調(diào)、機(jī)房空間等多個(gè)方面。對(duì)于大多數(shù)企業(yè)而言,除了機(jī)房的一次性投資外,更大的成本在后續(xù)長(zhǎng)期的運(yùn)維上面。
1 機(jī)房節(jié)能減排技術(shù)措施
1.1 機(jī)房建筑結(jié)構(gòu)及裝飾設(shè)計(jì)
機(jī)房的節(jié)能應(yīng)從規(guī)劃、設(shè)計(jì)開(kāi)始,結(jié)合最新節(jié)能、環(huán)保、低碳的技術(shù),充分利用空間節(jié)約、供電節(jié)約、制冷節(jié)約、水資源節(jié)約等技術(shù),依據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件,充分利用自然冷資源,最大限度實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保綠色低碳建設(shè)。
在新建造機(jī)房建筑時(shí),機(jī)房區(qū)域的保溫性能成為節(jié)能降耗的重要技術(shù)指標(biāo),設(shè)計(jì)時(shí)要求符合《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50189—2005》,由于大部分機(jī)房要求保持常年恒溫恒濕的環(huán)境,因此在建筑機(jī)房區(qū)域結(jié)構(gòu)上要有良好的保溫性能,同時(shí)外墻不應(yīng)設(shè)置外窗。
在進(jìn)行老舊機(jī)房改造時(shí),一方面,可以通過(guò)為機(jī)房區(qū)域墻體加裝保溫層,另一方面,通過(guò)改造窗框、玻璃以及安裝遮陽(yáng)裝置,達(dá)到減少外界環(huán)境對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)環(huán)境的影響,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。
無(wú)論是新建還是改造,機(jī)房設(shè)計(jì)時(shí)都要進(jìn)行機(jī)房?jī)?nèi)冷熱通道設(shè)計(jì),合理的冷熱通道設(shè)計(jì)有利于提高能效比,降低空調(diào)用電量和設(shè)備耗電量。
對(duì)于新建機(jī)房建議采用“空調(diào)下送風(fēng)”方式,機(jī)柜擺放方式建議采用“面對(duì)面,背靠背”,這樣冷熱氣流相對(duì)獨(dú)立,符合服務(wù)器等IT設(shè)備從正面進(jìn)風(fēng)、從后面排風(fēng)的設(shè)計(jì)。通過(guò)將冷、熱氣流分開(kāi),可避免前排機(jī)柜排出的熱空氣與空調(diào)的冷空氣混合后再進(jìn)入后排機(jī)柜,不會(huì)出現(xiàn)冷氣流的“斷路”現(xiàn)象,減少機(jī)房?jī)?nèi)局部設(shè)備區(qū)高溫情況的出現(xiàn)。
對(duì)于沒(méi)有條件采用“空調(diào)下送風(fēng)”的機(jī)房,可根據(jù)機(jī)房實(shí)際情況,采取在設(shè)備機(jī)柜對(duì)面安裝空調(diào)的方式和在機(jī)房熱負(fù)荷較高的區(qū)域上部適當(dāng)增加回風(fēng)風(fēng)機(jī)的方法強(qiáng)制氣流循環(huán),將熱氣流回送到空調(diào)的回風(fēng)口,改善機(jī)房的冷熱氣流組織,使得冷氣流在機(jī)房中分布較為均勻,并可直接進(jìn)入機(jī)柜中的設(shè)備,進(jìn)行充分的熱交換。
1.2 制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化
1.2.1 合理的進(jìn)行機(jī)房制冷設(shè)備的選型
進(jìn)行機(jī)房制冷設(shè)備的選型工作應(yīng)結(jié)合機(jī)房所在地區(qū)的地理、氣候環(huán)境以及機(jī)房所承載的系統(tǒng)功能來(lái)設(shè)計(jì),重點(diǎn)是選擇精密空調(diào)還是舒適空調(diào)。
精密空調(diào)有著風(fēng)量大,風(fēng)速高、溫濕度控制精確等優(yōu)點(diǎn),但也有著投資大、耗電高等缺點(diǎn)。如果機(jī)房?jī)H提供可靠性不高的應(yīng)用或設(shè)備對(duì)機(jī)房環(huán)境要求不高,設(shè)計(jì)時(shí)可以考慮使用舒適空調(diào)。需要指出的是冬季在北方寒冷地區(qū),由于室外溫度太低,舒適性空調(diào)不能正常運(yùn)行,對(duì)于冬季仍需要制冷的機(jī)房來(lái)說(shuō)還需通過(guò)別的途徑解決。另外,由于精密空調(diào)室外機(jī)機(jī)體較大,會(huì)產(chǎn)生室外機(jī)與室內(nèi)機(jī)安裝地點(diǎn)高低差的問(wèn)題,還有管路路徑超長(zhǎng)的問(wèn)題,這些需要設(shè)計(jì)人員和運(yùn)維人員權(quán)衡利弊,做出最優(yōu)的選擇。
1.2.2 利用可行的節(jié)能新技術(shù)
在進(jìn)行機(jī)房節(jié)能減排優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)可以利用一些傳統(tǒng)的技術(shù),如利用自然冷源技術(shù)、建立統(tǒng)一的溫度濕度控制系統(tǒng)等。
我國(guó)土地面積大,南北溫差及冬夏溫差都很大。在長(zhǎng)江以北,特別是高緯度高海拔地區(qū)室外溫度低,在秋冬兩季完全具備天然的“冷源”。如能很好的把室外新風(fēng)加以利用,將起到很好的節(jié)能作用。國(guó)外有的機(jī)房全年2/3時(shí)間是使用新風(fēng)來(lái)冷卻機(jī)房溫度的,長(zhǎng)期運(yùn)行積累出的效益將是非常可觀的。
機(jī)房?jī)?nèi)部統(tǒng)一的溫濕度控制能夠避免各空調(diào)之間出現(xiàn)溫濕度不一致的問(wèn)題。通過(guò)機(jī)房統(tǒng)一的控制管理,可以避免因不同空調(diào)間溫濕度差異而造成的一部分空調(diào)在制冷而另一部分在加熱的現(xiàn)象,防止出現(xiàn)因操作互相抵觸造成的效率低下問(wèn)題。
1.3 UPS系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化
為保障機(jī)房的電力供應(yīng),提高系統(tǒng)的可靠性,現(xiàn)在機(jī)房里都會(huì)安裝一套或兩套以上UPS系統(tǒng)。大多數(shù)機(jī)房運(yùn)維人員認(rèn)為,UPS系統(tǒng)只是起到斷電保護(hù)的作用,實(shí)際上機(jī)房中UPS系統(tǒng)也是一個(gè)耗電大戶(hù),在其工作時(shí)整流器、逆變器也均存在著功率損耗。根據(jù)統(tǒng)計(jì)在沒(méi)有進(jìn)行UPS系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中,供電系統(tǒng)自身的耗電占15%以上,而這部分損耗是完全沒(méi)有必要的。
在設(shè)計(jì)優(yōu)化時(shí)首先應(yīng)考慮供電的可靠性,合理的設(shè)計(jì)系統(tǒng)斷電續(xù)航能力,過(guò)高的要求不但增加了建設(shè)投資,無(wú)形之中也使系統(tǒng)的運(yùn)維費(fèi)用增加。據(jù)統(tǒng)計(jì):傳統(tǒng)機(jī)房中80%的UPS負(fù)載率不到50%,層層設(shè)計(jì)加碼導(dǎo)致普遍大馬拉小車(chē)的現(xiàn)象,UPS容量浪費(fèi)嚴(yán)重,效率低下。
其次,在設(shè)備選型時(shí)要盡可能的考慮效率較高的UPS,如采用高頻無(wú)變壓技術(shù),可以降低供電系統(tǒng)的耗電量,為機(jī)房節(jié)省一大筆電費(fèi)。
除了提高UPS自身的效率,部分UPS廠(chǎng)商提供了一種經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式的功能,正常供電時(shí),激活該功能,UPS由靜態(tài)旁路供電,此時(shí)逆變器處于待機(jī)狀態(tài),不輸出能量。一旦供電異常,UPS會(huì)立即切換到逆變器供電狀態(tài)。由于平時(shí)的逆變器處于待機(jī)狀態(tài),所以自身功耗非常小,UPS的整機(jī)效率可以達(dá)到97%。
1.4 機(jī)房線(xiàn)纜設(shè)計(jì)優(yōu)化
機(jī)房線(xiàn)纜管理對(duì)機(jī)房的散熱效力有著直接影響。如果某個(gè)機(jī)房的線(xiàn)纜比較混亂,設(shè)備產(chǎn)生的熱氣流就會(huì)受阻,在局部就會(huì)產(chǎn)生高溫,從而對(duì)設(shè)備的安全運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行產(chǎn)生影響。合理有序的布線(xiàn)可防止散熱通道堵塞,提高散熱效率。建議無(wú)論是設(shè)計(jì)新機(jī)房還是改造舊機(jī)房,在進(jìn)行布線(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)可以采用結(jié)構(gòu)化布線(xiàn),將布線(xiàn)一次敷設(shè)到各機(jī)柜中,新設(shè)備安裝時(shí)不需要進(jìn)行新的布線(xiàn),僅通過(guò)列頭柜和設(shè)備機(jī)柜內(nèi)的跳線(xiàn)就可實(shí)現(xiàn)新設(shè)備的接入,這樣可以避免“線(xiàn)纜雜草般叢生”的現(xiàn)象發(fā)生,同時(shí)能夠減少維護(hù)人員的工作量,易于維護(hù)和管理。
2 結(jié)束語(yǔ)
機(jī)房節(jié)能減排工作是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,涉及機(jī)房建設(shè)規(guī)劃、IT設(shè)備選型管理等內(nèi)容。更為重要的是,每一位工作人員都要樹(shù)立節(jié)能減排意識(shí),從細(xì)節(jié)入手,真正將節(jié)能減排工作落到實(shí)處。
參考文獻(xiàn)
[1]國(guó)家電網(wǎng)公司信息機(jī)房設(shè)計(jì)及建設(shè)規(guī)范[J].
[2]電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50174—93)[J].
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 中圖分類(lèi)號(hào):TM621 文章編號(hào):1009-2374(2016)09-0082-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.09.039
1概述
社會(huì)的發(fā)展越來(lái)越快,社會(huì)的經(jīng)濟(jì)水平也越來(lái)越高。在生活水平提高之后,越來(lái)越多的人們逐漸開(kāi)始重視其生活質(zhì)量的問(wèn)題。電能是人們生活、發(fā)展過(guò)程中必不可少的資源,電量的增多可以保障日常生活、工作的穩(wěn)定。然而我國(guó)的發(fā)電結(jié)構(gòu)還處于以火力發(fā)電為主的層面,而火力發(fā)電則會(huì)使用大量的煤炭資源。煤炭資源屬于不可再生資源的一種,長(zhǎng)期、大量的消耗最終會(huì)導(dǎo)致煤炭資源的稀缺,不利于我國(guó)的長(zhǎng)久發(fā)展。不僅如此,大量的燃燒煤炭也會(huì)造成空氣的污染。為此我國(guó)逐漸把可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題作為當(dāng)前的發(fā)展重點(diǎn)來(lái)看待,尤其是節(jié)能減排工作。節(jié)能減排不僅可以有效地節(jié)約資源,同時(shí)也可以減少因廢氣的排放而造成的環(huán)境污染。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,電廠(chǎng)不僅僅依靠手工操作進(jìn)行生產(chǎn),進(jìn)而轉(zhuǎn)向了利用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。這也大大提高了電廠(chǎng)的工作效率,從而為節(jié)能減排起到了推動(dòng)作用。
2運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的相關(guān)理念
2.1運(yùn)用自動(dòng)化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排
為了逐步實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo),一些電廠(chǎng)開(kāi)始運(yùn)用自動(dòng)化產(chǎn)品作為輔助工具。如電廠(chǎng)利用微電腦系統(tǒng)進(jìn)行控制以及使用軟啟動(dòng)等技術(shù),從而在一定程度上可以依靠自動(dòng)化產(chǎn)品使節(jié)能減排成為可能。一些自動(dòng)化產(chǎn)品的使用,使得電廠(chǎng)在控制方面的精準(zhǔn)度有所提升。在對(duì)電廠(chǎng)的運(yùn)行功率以及運(yùn)行負(fù)載進(jìn)行嚴(yán)格的控制之后,耗電量以及耗費(fèi)的能源逐漸減少,因此,使用自動(dòng)化產(chǎn)品可以有效地幫助電廠(chǎng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
2.2運(yùn)用自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排
除了運(yùn)用自動(dòng)化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排之外,也可以利用自動(dòng)化系統(tǒng)使節(jié)能減排成為可能,比如運(yùn)用調(diào)度自動(dòng)化以及管理自動(dòng)化等,在提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),也能有效地控制資源以及能源的投入量問(wèn)題。依靠節(jié)能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠(chǎng)投入的控制,從而使電廠(chǎng)節(jié)約成本,并且節(jié)約各種資源,進(jìn)而促進(jìn)節(jié)能減排工作的順利實(shí)現(xiàn)。
3電廠(chǎng)節(jié)能減排中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用
3.1實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)的一體化進(jìn)程
目前,電廠(chǎng)的自動(dòng)化系統(tǒng)由三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成,即過(guò)程控制、制造執(zhí)行以及經(jīng)營(yíng)規(guī)劃三層。為了有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,除了運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)、設(shè)備之外,還要利用先進(jìn)的自動(dòng)化系統(tǒng)。通過(guò)系統(tǒng)的控制,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)操作以及調(diào)度等方面的優(yōu)化。我國(guó)有六種耗能較多的工礦企業(yè):有色、冶金、建材、電力、造紙以及化工。這些工礦企業(yè)不僅耗費(fèi)大量的能源、資源,也會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。為此,就需要對(duì)其重點(diǎn)的能耗設(shè)備進(jìn)行節(jié)能控制,減少能源的消耗,同時(shí)對(duì)其重點(diǎn)污染源進(jìn)行污染治理,因此,逐漸完善控制裝置并進(jìn)行系統(tǒng)的及時(shí)優(yōu)化勢(shì)在必行。通過(guò)各種系統(tǒng)和先進(jìn)設(shè)備的共同作用,對(duì)能源的除塵、脫硫等流程進(jìn)行嚴(yán)格控制。同時(shí)對(duì)各種易產(chǎn)生污染的環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化處理,從而使燃燒技術(shù)更為優(yōu)化,使能源消耗與污染物的排放降至最低,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電廠(chǎng)的節(jié)能減排工作。
3.2節(jié)能自動(dòng)化產(chǎn)品的研制和技術(shù)的開(kāi)發(fā)
由于科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,電廠(chǎng)也逐漸實(shí)現(xiàn)手工控制操作向自動(dòng)化控制的方向發(fā)展。同時(shí),實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制之后,也使電能生產(chǎn)的方式更加優(yōu)化、合理,使得電能的生產(chǎn)效率也實(shí)現(xiàn)了逐步提升。目前,電廠(chǎng)的自動(dòng)化技術(shù)一般都是運(yùn)用變送器對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及大屏幕的監(jiān)視器、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)等進(jìn)行控制。雖然國(guó)家及電廠(chǎng)正在加大力度實(shí)現(xiàn)發(fā)電結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型,但是在我國(guó)的電力規(guī)劃中指出,即使到2030年,我國(guó)電廠(chǎng)發(fā)電結(jié)構(gòu)依然是以火力發(fā)電為主。而預(yù)計(jì)4年后,我國(guó)的裝機(jī)容量便可多達(dá)14億千瓦,其中火力發(fā)電所占的比重就多達(dá)10億左右。因此,在以火力為主的發(fā)電結(jié)構(gòu)模式下,節(jié)能減排工作更是困難重重,要及時(shí)需找新的方法,加快節(jié)能自動(dòng)化產(chǎn)品和自動(dòng)化技術(shù)的研發(fā)。首先可以尋找新的自動(dòng)化節(jié)能方法,可以不斷引進(jìn)外國(guó)先進(jìn)的節(jié)能技術(shù),再與我國(guó)先進(jìn)的技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)無(wú)觸點(diǎn)調(diào)壓、穩(wěn)壓等;其次,采用移相控制技術(shù)以及電子安全保護(hù)技術(shù)等方法及時(shí)地對(duì)發(fā)電機(jī)的輸出功率進(jìn)行調(diào)整和改變,加強(qiáng)微電腦對(duì)電廠(chǎng)的控制管理,不斷提高電機(jī)的工作效率,使能耗逐漸降低,從而達(dá)到節(jié)約資源的目的;最后,可以加快研制新的自動(dòng)化產(chǎn)品和自動(dòng)化技術(shù),使可再生及不可再生資源的儲(chǔ)能效率及生產(chǎn)效率等都獲得較大程度的提高。
3.3結(jié)合信息管理進(jìn)行節(jié)能減排
在電廠(chǎng)使用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行控制的早期,一般都是單純地對(duì)控制系統(tǒng)方面的單輸出和單輸入情況進(jìn)行分析整理,之后再對(duì)其進(jìn)行人工繪圖。而這種操作方法一般都會(huì)存在很大的誤差,且工作效率低。由于電廠(chǎng)對(duì)于信息管理的重視不夠,導(dǎo)致自動(dòng)化技術(shù)與管理信息化程度嚴(yán)重不匹配。為了改變這一局面,就要重視二者的協(xié)調(diào)發(fā)展,從而提高系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,也使自動(dòng)控制的實(shí)用性更強(qiáng),使操作更為簡(jiǎn)單、方便。
4成功運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行節(jié)能減排的表現(xiàn)
4.1變頻技術(shù)的應(yīng)用
電廠(chǎng)使用變頻技術(shù)能有效地控制節(jié)能減排。在電廠(chǎng)的運(yùn)行過(guò)程中,一般會(huì)利用煤、燃?xì)饣蚴怯偷荣Y源進(jìn)行發(fā)電,因此,就會(huì)有很多浪費(fèi)現(xiàn)象從中產(chǎn)生。煤、燃?xì)庖约坝偷荣Y源的消耗使我國(guó)能源的投入量大大提高。而在電廠(chǎng)實(shí)際發(fā)電的過(guò)程中,對(duì)于能源的消耗也很大,以致節(jié)能減排難以實(shí)現(xiàn),使用變頻技術(shù)可以有效降低能源消耗。變頻調(diào)節(jié)器的使用也會(huì)在很大程度上降低燃料的消耗量,從而根據(jù)電廠(chǎng)的實(shí)際情況對(duì)能源投入進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。與此同時(shí),變頻調(diào)節(jié)器的使用也可以?xún)?yōu)化鍋爐的運(yùn)行狀態(tài),控制燃料在燃燒時(shí)的風(fēng)量。變頻技術(shù)的應(yīng)用可以幫助電廠(chǎng)解決能源消耗以及資源浪費(fèi)等問(wèn)題,逐漸實(shí)現(xiàn)電廠(chǎng)的節(jié)能減排、降低消耗,從而獲得更多的經(jīng)濟(jì)收益。
4.2運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)
運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)可以幫助電廠(chǎng)順利實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,電廠(chǎng)總線(xiàn)布置涉及的范圍也越來(lái)越廣。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)與傳統(tǒng)的技術(shù)相比具有比較明顯的優(yōu)勢(shì):一是可以使硬件設(shè)備的應(yīng)用數(shù)量有所降低。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)一般采用的是計(jì)算機(jī)控制,同時(shí)利用PC,使得硬件設(shè)施的需求量大為減少,并且其控制站的面積也可以因此大大縮減;二是從安裝方面來(lái)講,現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)操作起來(lái)更為簡(jiǎn)捷、方便。在現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的其中一條線(xiàn)路上可以進(jìn)行多個(gè)設(shè)備的接入,從而為電廠(chǎng)節(jié)約了更多的資金。同時(shí),應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)也在一定程度上可以解放人力。由于其工作量小,相對(duì)的,電廠(chǎng)對(duì)于人力、物力方面的投入也會(huì)相對(duì)減少。
4.3碳素焙燒控制技術(shù)
利用碳素焙燒技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)時(shí),焙燒可以影響生產(chǎn)的各個(gè)方面,如對(duì)環(huán)保產(chǎn)生影響、對(duì)能耗產(chǎn)生影響、對(duì)成品的品質(zhì)和成品的壽命造成影響等。然而碳素焙燒技術(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中具有多道工藝,因此,對(duì)于環(huán)境造成的影響也極其惡劣。但是由于長(zhǎng)時(shí)間缺乏控制,所以其相對(duì)的能耗也比較大且污染嚴(yán)重。目前,針對(duì)這一情況已經(jīng)研發(fā)出專(zhuān)門(mén)控制碳素焙燒的技術(shù),在電廠(chǎng)的投入使用中,不僅為電廠(chǎng)節(jié)約了大量的能源,也減少了對(duì)于環(huán)境造成嚴(yán)重污染的污染物的排放,同時(shí)為電廠(chǎng)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益,使得節(jié)能減排工作逐漸成為現(xiàn)實(shí)。
5電廠(chǎng)節(jié)能減排中自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向
5.1走可持續(xù)發(fā)展之路
電廠(chǎng)在節(jié)能減排過(guò)程中運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)可以促進(jìn)電廠(chǎng)實(shí)現(xiàn)高水平、高質(zhì)量的發(fā)展。在利用自動(dòng)化技術(shù)的同時(shí),能夠有效實(shí)現(xiàn)電廠(chǎng)的可持續(xù)發(fā)展。自動(dòng)化技術(shù)使節(jié)能減排成為可能。在降低能源消耗、減少對(duì)環(huán)境的污染的同時(shí),不僅為國(guó)家節(jié)約了大量資源、能源,也逐漸促使國(guó)家向環(huán)境友好型方向發(fā)展。
5.2促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)的規(guī)模化發(fā)展
自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用是符合時(shí)展潮流的,而且在電廠(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用中,不僅節(jié)約成本、降低消耗、保證環(huán)境質(zhì)量,同時(shí)也增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。利用自動(dòng)化技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)利用小型系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模節(jié)能減排的效果,因此,要促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)向規(guī)模化方向發(fā)展。擴(kuò)大自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍之后,可以實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的節(jié)能減排目標(biāo)。在全國(guó)各個(gè)領(lǐng)域、各大工礦企業(yè)推廣自動(dòng)化技術(shù),從而實(shí)現(xiàn)全方位的節(jié)能減排工作。
5.3深化自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用
目前,自動(dòng)化技術(shù)主要應(yīng)用于電廠(chǎng)的節(jié)能減排工作上,所以要不斷深化自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,使自動(dòng)化技術(shù)在安全控制方面的應(yīng)用力度不斷加強(qiáng),從而使節(jié)能減排工作水平的安全性能不斷提高。減少自動(dòng)化技術(shù)的安全隱患,從而提升其應(yīng)用效益,不斷滿(mǎn)足電廠(chǎng)在節(jié)能減排方面的需求。
6結(jié)語(yǔ)
我國(guó)電廠(chǎng)的發(fā)展為我國(guó)提供了大量生活必須的電能,有助于社會(huì)的安全與穩(wěn)定。然而在實(shí)際的生產(chǎn)發(fā)展過(guò)程中,電廠(chǎng)的正常運(yùn)行需投入大量的能源、資金,同時(shí),能源、燃料的燃燒也給環(huán)境帶來(lái)了巨大的危害。由于煤等能源屬于不可再生資源,如果大量使用,子孫后代將無(wú)這種資源的福祉可享。為此,我國(guó)的發(fā)展不能只建立在眼前利益之上,而應(yīng)更多地考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)利益的發(fā)展。與此同時(shí)對(duì)于環(huán)境的污染也成為世界各國(guó)廣泛關(guān)注的焦點(diǎn),因此一定要重視節(jié)能減排工作的落實(shí)。為此,電廠(chǎng)引進(jìn)先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù),在一定程度上降低了能源的消耗和污染物的排放,也促進(jìn)了電力生產(chǎn)事業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]楊永明.自動(dòng)化技術(shù)在電廠(chǎng)節(jié)能減排中的應(yīng)用與研究[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2011,(33).
[2]方劍.節(jié)能減排理念下的電廠(chǎng)自動(dòng)化技術(shù)淺析[J].山東工業(yè)技術(shù),2015,(7).
[3]姚生魁,胡英軍.自動(dòng)化技術(shù)在電廠(chǎng)節(jié)能減排中的應(yīng)用與研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2015,(19).
對(duì)于電力行業(yè)整體而言,從建立節(jié)能減排長(zhǎng)效機(jī)制的角度來(lái)看,宏觀規(guī)劃是非常重要的,可以通過(guò)制度手段進(jìn)行節(jié)能減排。根據(jù)中國(guó)能源的分布、電量的需求,加上促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的政策機(jī)制,建設(shè)既高效又節(jié)能的機(jī)組,優(yōu)化火電結(jié)構(gòu)。盡快調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變?cè)鲩L(zhǎng)方式,提高企業(yè)的生產(chǎn)效率,加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新及推廣應(yīng)用。對(duì)污染物排放數(shù)據(jù)是否達(dá)標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè),在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行節(jié)能減排系統(tǒng)的優(yōu)化。確定最佳的資源配置方案與能源流向及輸送過(guò)程,完善產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。提高可再生資源發(fā)電的利用率,在制度、技術(shù)、結(jié)構(gòu)上采取綜合性對(duì)策。采用行政法律法規(guī)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)相結(jié)合的機(jī)制,重視能源節(jié)約和污染物減排工作,使資源優(yōu)化配置。根據(jù)節(jié)能減排的國(guó)際經(jīng)驗(yàn)及中國(guó)國(guó)情,通過(guò)節(jié)能調(diào)度的措施、有效監(jiān)管及節(jié)能減排的技術(shù)支撐體系,通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制來(lái)促進(jìn)節(jié)能減排工作。
二、電力節(jié)能減排的技術(shù)支撐體系的市場(chǎng)機(jī)制
火電企業(yè)是中國(guó)電力行業(yè)的中堅(jiān)力量,考慮部分市場(chǎng)機(jī)制的節(jié)能減排模式,在其轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程中,建立基于能耗和污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能減排的市場(chǎng)機(jī)制,并且要建立促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展、健全節(jié)能減排的長(zhǎng)效機(jī)制。支持鼓勵(lì)進(jìn)入機(jī)制輔助以加大國(guó)家的宏觀規(guī)劃,限制約束進(jìn)入機(jī)制調(diào)整電力產(chǎn)業(yè)的整體結(jié)構(gòu)。利用法律法規(guī)與市場(chǎng)手段相結(jié)合,以技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、差別價(jià)格、經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償?shù)葯C(jī)制引導(dǎo)高能耗、高污染的火電機(jī)組有序退出市場(chǎng),真正達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo),彌補(bǔ)市場(chǎng)機(jī)制的不足。從而確保了電力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的科學(xué)化,強(qiáng)化了執(zhí)行節(jié)能、環(huán)保等社會(huì)性的監(jiān)管。
(1)市場(chǎng)機(jī)制電力節(jié)能減排過(guò)渡模式中國(guó)電力市場(chǎng)化改革針對(duì)各行業(yè)的不同特點(diǎn)制訂相應(yīng)的政策和法規(guī),雖然取得了一定的進(jìn)展,但是沒(méi)有真正地抑制火電企業(yè)廢氣的排放,仍需加強(qiáng)對(duì)污染氣體排放量的控制。由于電力市場(chǎng)機(jī)制還很不成熟,可以通過(guò)停止使用部分小火電機(jī)組并同時(shí)建設(shè)大容量、低耗能、高效率、少排放的機(jī)組,促進(jìn)節(jié)能減排的發(fā)電權(quán)交易機(jī)制。發(fā)電權(quán)交易,就是計(jì)劃合同電量的有償出讓和買(mǎi)入,并制定相應(yīng)的法律法規(guī),借鑒普通商品二級(jí)市場(chǎng)交易,從源頭上解決問(wèn)題。通過(guò)轉(zhuǎn)讓或購(gòu)入發(fā)電權(quán)電量實(shí)現(xiàn)發(fā)電企業(yè)之間的交易,更快更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。實(shí)施發(fā)電權(quán)交易是促進(jìn)節(jié)能減排的有效方法,也是促進(jìn)高效節(jié)能環(huán)保的重要途徑,會(huì)直接影響中國(guó)節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。通過(guò)以市場(chǎng)機(jī)制促進(jìn)節(jié)能減排,來(lái)達(dá)到結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化及降耗。此外,通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)達(dá)到管理上的優(yōu)化及降耗,充分發(fā)揮市場(chǎng)配置資源的基礎(chǔ)性作用,利用法律和長(zhǎng)效市場(chǎng)機(jī)制來(lái)確保節(jié)能減排的目標(biāo)更好更快地完成。
(2)調(diào)整市場(chǎng)機(jī)制的節(jié)能減排管理手段,提高經(jīng)濟(jì)效益通過(guò)實(shí)施差別電量(政府宏觀調(diào)控或計(jì)劃調(diào)控),調(diào)整電力產(chǎn)業(yè)布局使電力結(jié)構(gòu)科學(xué)化。改變傳統(tǒng)的平均分配發(fā)電,抑制用電量的迅猛增長(zhǎng)。通常情況下,發(fā)電都是利用小時(shí)數(shù)的模式,發(fā)電利用小時(shí)數(shù)就是一定時(shí)期內(nèi)平均發(fā)電設(shè)備容量在滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行條件下的運(yùn)行小時(shí)數(shù)。平均發(fā)電用小時(shí)=報(bào)告期發(fā)電量/報(bào)告期的平均發(fā)電設(shè)備容量。通常都是從工業(yè)快速發(fā)展的實(shí)情出發(fā),實(shí)行機(jī)組類(lèi)型差別、能耗差別,增加高效環(huán)保機(jī)組的發(fā)電小時(shí)數(shù),并通過(guò)對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整來(lái)解決工業(yè)的高耗電量和節(jié)能的問(wèn)題。實(shí)施“上大壓小、關(guān)停小火電”政策,達(dá)到節(jié)能減排保護(hù)環(huán)境的目的。對(duì)列入關(guān)停序列的小火電機(jī)組,從問(wèn)題的源頭出發(fā),進(jìn)行合理的規(guī)劃,給予一定的補(bǔ)償性發(fā)電量指標(biāo),避免火電企業(yè)的無(wú)序建立。關(guān)停盲目建立的導(dǎo)致煤炭供需失衡的小火電是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的重要措施。同時(shí),通過(guò)競(jìng)標(biāo)及充分配置市場(chǎng)資源,提高資源的配置效率,完善相關(guān)的法律法規(guī),建立節(jié)能減排長(zhǎng)效機(jī)制。基于經(jīng)濟(jì)發(fā)展同環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)的目的,促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的政策機(jī)制,維護(hù)節(jié)能減排的技術(shù)體系,彌補(bǔ)市場(chǎng)機(jī)制在節(jié)能減排中的不足。
(3)增進(jìn)質(zhì)量監(jiān)督工作,促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展通過(guò)電力節(jié)能減排的方式和手段促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的政策機(jī)制,是電力節(jié)約、減少排放的根本所在。綜合運(yùn)用經(jīng)濟(jì)、法律、行政等手段,在一定程度上,解決一些環(huán)境保護(hù)、節(jié)約能源等外部問(wèn)題。重視安全問(wèn)題基礎(chǔ)上,以能源價(jià)格為核心內(nèi)容的經(jīng)濟(jì)手段來(lái)激勵(lì)相關(guān)各方自覺(jué)遵守節(jié)能減排的基本政策,完善一系列的法律法規(guī)以達(dá)到節(jié)能減排的目的。因其直接危及到工人及附近居民的切身利益和自身的保障,將節(jié)能減排目標(biāo)的責(zé)任落實(shí)到地方政府及國(guó)有企業(yè),充分發(fā)揮政府的主導(dǎo)作用,加強(qiáng)當(dāng)?shù)厝嗣竦墓?jié)能意識(shí)。同時(shí)以經(jīng)濟(jì)手段為基礎(chǔ),制定一系列的法律法規(guī),以此為保證,作用于各級(jí)政府及國(guó)有企業(yè)。狠抓節(jié)能減排責(zé)任落實(shí)和執(zhí)法監(jiān)管,進(jìn)行以安全為主題的思想政治教育,對(duì)節(jié)能減排技術(shù)人員進(jìn)行全面培訓(xùn)、監(jiān)督及考核。加強(qiáng)節(jié)能減排管理,加快節(jié)能減排的法制建設(shè),制定完整齊備的方案來(lái)保證電力節(jié)能工作的順利執(zhí)行。發(fā)揮各種措施相結(jié)合的積極作用,推進(jìn)能源價(jià)格形成機(jī)制改革,減輕減排的技術(shù)壓力。
(4)加強(qiáng)成本管理,完善組織體系建立集中統(tǒng)一、高效透明的節(jié)能減排監(jiān)管體系,使其達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目的。理順節(jié)能減排監(jiān)管職能,落實(shí)政府在節(jié)能減排中的作用。解決節(jié)能減排監(jiān)管職能的配置問(wèn)題,積極采取措施,促進(jìn)個(gè)人的學(xué)習(xí),加大執(zhí)法檢查力度。公平公正地進(jìn)行工作的投入,理順能源主管部門(mén)、環(huán)保部門(mén)與監(jiān)管部門(mén)的關(guān)系,制定出反映市場(chǎng)供求關(guān)系與環(huán)境保護(hù)程度及電力資源稀缺程度的機(jī)制。履行對(duì)電力節(jié)能減排的專(zhuān)業(yè)性監(jiān)管,將工作責(zé)任落實(shí)。建立有效的財(cái)稅激勵(lì)政策,大力抓日常管理,制定出行之有效的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制,增加節(jié)能減排投資,健全節(jié)能減排工作的標(biāo)準(zhǔn),實(shí)施所得稅優(yōu)惠政策。加大對(duì)清潔能源的發(fā)展,對(duì)節(jié)能減排產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)給予一定的所得稅優(yōu)惠,將環(huán)境保護(hù)、資源利用與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)統(tǒng)籌起來(lái)。立足于鼓勵(lì)節(jié)能減排產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn),形成良性循環(huán)。引導(dǎo)節(jié)能減排產(chǎn)品的使用和消費(fèi),通過(guò)源頭的控制,達(dá)到節(jié)能減排的目的。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)。建立基于能耗和排放的市場(chǎng)準(zhǔn)入機(jī)制,走清潔生產(chǎn)的模式,把發(fā)展經(jīng)濟(jì)與節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境結(jié)合起來(lái),讓公民從思想上建立節(jié)能環(huán)保的意識(shí)。
為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,必須要降低能耗,那么則需要采用低碳環(huán)保的施工技術(shù)。電廠(chǎng)作為一個(gè)污染排放量大、能源消耗高的企業(yè),需要充分做好節(jié)能減排工作,降低煤炭的消耗。目前,我國(guó)很多電廠(chǎng)都開(kāi)始轉(zhuǎn)向自動(dòng)化控制模式,不僅可以提升工作效率,而且還可以有效降低能源消耗,達(dá)到節(jié)能減排的目的。
1自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用目標(biāo)
1.1利用自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排
在電廠(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中可以利用調(diào)度自動(dòng)化和管理系統(tǒng)化系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,不僅可以全面提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,而且可以更好的對(duì)能源和資源的投入量進(jìn)行控制。
1.2使用自動(dòng)化產(chǎn)品來(lái)達(dá)到節(jié)能減排的目的
為了可以順利實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的基本目標(biāo),一部分電廠(chǎng)開(kāi)始使用自動(dòng)化產(chǎn)品進(jìn)行輔助生產(chǎn)。比如,電廠(chǎng)通過(guò)微電腦系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng),利用自動(dòng)化產(chǎn)品來(lái)達(dá)到節(jié)能減排的目的。通過(guò)使用一些自動(dòng)化的產(chǎn)品,可以顯著提升電廠(chǎng)控制精度[1],降低能源的消耗。
2火電廠(chǎng)節(jié)能減排中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用方向
2.1綜合過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)一體化
當(dāng)前,過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)主要包括經(jīng)營(yíng)規(guī)劃層(BPS)、制造執(zhí)行層(MES)、過(guò)程控制層(PCS)三個(gè)層面,所以電廠(chǎng)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中,想要對(duì)資源進(jìn)行優(yōu)化,降低能耗,不僅要充分利用現(xiàn)代化的優(yōu)化技術(shù)和優(yōu)化工藝,還需要充分引入過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng),通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度和優(yōu)化操作。
2.2研制和開(kāi)發(fā)節(jié)能自動(dòng)化產(chǎn)品
目前,電廠(chǎng)逐步開(kāi)始轉(zhuǎn)向了自動(dòng)化控制操作。與此同時(shí)在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制后,電能生產(chǎn)方式也更加合理,提高了電能生產(chǎn)效率。電廠(chǎng)自動(dòng)化技術(shù)主要是利用變送器來(lái)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)和大屏幕監(jiān)視器來(lái)進(jìn)行控制,但在2030年之前,我國(guó)依然會(huì)以火力發(fā)電作為主要的能源供給。隨著裝機(jī)總量的不斷提升,如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排成為了工作重點(diǎn),需要不斷地尋找新的方法來(lái)進(jìn)行自動(dòng)化技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)。(1)不斷尋找新的自動(dòng)化節(jié)能方法,積極的引入國(guó)外先進(jìn)節(jié)能技術(shù),和我國(guó)技術(shù)進(jìn)行融合來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)觸點(diǎn)穩(wěn)壓和調(diào)壓的目的。(2)將電子安全保護(hù)技術(shù)和移相控制技術(shù)結(jié)合起來(lái),利用微電腦對(duì)電廠(chǎng)進(jìn)行控制管理,提升電機(jī)工作效率,降低能耗,節(jié)省資源[2]。(3)不斷提高自動(dòng)化技術(shù)和自動(dòng)化產(chǎn)品的研發(fā)力度,提高可再生資源和不可再生資源的生產(chǎn)效率。
2.3管理信息化和生產(chǎn)自動(dòng)化結(jié)合
工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)主要包括硬件、自動(dòng)化軟件和系統(tǒng)三個(gè)部分,這是一種使用儀器儀表、控制理論、計(jì)算機(jī)和其他信息技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)檢測(cè)、優(yōu)化、控制、調(diào)度、決策和管理的管理技術(shù),可以在提升產(chǎn)量、保證安全的基礎(chǔ)上降低能源的消耗。隨著信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,有數(shù)以萬(wàn)計(jì)的檢測(cè)器、感應(yīng)器、讀卡器、PLC、計(jì)算機(jī)等設(shè)備會(huì)組成一個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)。要想真正的實(shí)現(xiàn)電廠(chǎng)節(jié)能減排工作重點(diǎn)的轉(zhuǎn)移,必須將信息化和自動(dòng)化有機(jī)的結(jié)合起來(lái),使兩者相互融合。
3自動(dòng)化技術(shù)節(jié)能減排的具體應(yīng)用
3.1電廠(chǎng)中變頻技術(shù)的應(yīng)用
在電廠(chǎng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,通常會(huì)使用燃?xì)狻⒚骸⒂偷荣Y源來(lái)進(jìn)行發(fā)電,在這一過(guò)程中會(huì)有比較嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象。在電廠(chǎng)發(fā)電過(guò)程中,由于需要消耗比較多的能源,導(dǎo)致電廠(chǎng)節(jié)能減排無(wú)法順利實(shí)現(xiàn),而利用變頻技術(shù)可以有效降低能耗。通過(guò)利用變頻調(diào)節(jié)器可以有效降低燃料的消耗,并根據(jù)電廠(chǎng)的具體情況來(lái)對(duì)投入的能源進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。此外,利用變頻調(diào)節(jié)器對(duì)鍋爐的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化,對(duì)燃料燃燒過(guò)程中的風(fēng)量進(jìn)行控制,不僅解決了能源消耗和資源浪費(fèi)的問(wèn)題,而且也實(shí)現(xiàn)了電廠(chǎng)降低能耗、節(jié)能減排的基本目標(biāo),提高了電廠(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。
3.2預(yù)測(cè)控制算法的應(yīng)用
預(yù)測(cè)控制算法指的是對(duì)未來(lái)行為進(jìn)行控制的一種算法,主要包括滾動(dòng)優(yōu)化、預(yù)測(cè)模型、反饋校正三個(gè)方面的內(nèi)容。其中模型預(yù)測(cè)控制主要指的是根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程響應(yīng)對(duì)過(guò)程動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行描述的一種數(shù)學(xué)模型,然后根據(jù)優(yōu)化指標(biāo)將控制量時(shí)間序定出來(lái),使未來(lái)一段時(shí)間中被控制變量和期望軌跡之間的誤差降到最低。因此預(yù)測(cè)控制算法使用在線(xiàn)滾動(dòng)優(yōu)化,并且進(jìn)行優(yōu)化時(shí)還需要根據(jù)反饋的模型預(yù)測(cè)輸出和實(shí)際輸出的差進(jìn)行校正,所以可以在一定程度上降低一些不確定因素的影響,提高系統(tǒng)的魯棒性。通過(guò)在電廠(chǎng)中應(yīng)用該技術(shù),可以顯著提高氣溫控制品質(zhì),降低工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度,提升鍋爐效率,降低污染無(wú)排放,具有非常顯著的經(jīng)濟(jì)效益。系統(tǒng)沒(méi)有投運(yùn)時(shí)的情況如圖1所示,在變負(fù)荷工況下,氣溫會(huì)產(chǎn)生較大幅度的波動(dòng),尤其在升降負(fù)荷時(shí)熱度會(huì)產(chǎn)生非常大的波動(dòng)。設(shè)計(jì)主蒸汽溫度為570℃時(shí),溫度控制效果并不好,控制品質(zhì)差。按照再熱氣溫和平均主氣溫可以提升3℃計(jì)算,那么鍋爐的效率會(huì)提升0.33%,大約會(huì)降低22.3%的氮氧化物排量,一年可以大約可以節(jié)約500~600萬(wàn)元,應(yīng)用價(jià)值高。
3.3現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的運(yùn)用
通過(guò)在電廠(chǎng)中利用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)可以有效降低電廠(chǎng)能源消耗。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展下,電廠(chǎng)總線(xiàn)布置范圍日益廣泛,相較于傳統(tǒng)的技術(shù)來(lái)說(shuō),現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)一方面可以降低硬件設(shè)備的應(yīng)用數(shù)量,另一方面現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)操作也更加的方便、便捷,一條線(xiàn)路允許接入多個(gè)設(shè)備,降低了電廠(chǎng)的投入資金,并在一定程度上減少了人力和物力方面的投入。
3.4碳素焙燒控制技術(shù)
在電廠(chǎng)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中焙燒會(huì)對(duì)能耗、環(huán)保生產(chǎn)、成本壽命、成品品質(zhì)等造成比較大的影響。由于碳素焙燒過(guò)程中會(huì)用到多個(gè)工藝,對(duì)環(huán)境所造成的影響也非常大,產(chǎn)生的污染比較多。針對(duì)這種情況可以引入碳素焙燒技術(shù)進(jìn)行控制。通過(guò)在電廠(chǎng)中引入碳素焙燒技術(shù),不僅可以節(jié)省能源,而且也降低了環(huán)境污染的排放,給電廠(chǎng)帶來(lái)了具大的經(jīng)濟(jì)效益。
4結(jié)論
電廠(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中需要投入大量的資金和能源,但是能源的燃燒也會(huì)對(duì)環(huán)境造成比較大的危害。因?yàn)槊禾抠Y源不可以再生,為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,需要盡量降低能耗,電力企業(yè)要不斷加強(qiáng)社會(huì)責(zé)任意識(shí),將節(jié)能減排從被動(dòng)轉(zhuǎn)變成主動(dòng),加強(qiáng)節(jié)能減排產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)力度,對(duì)節(jié)能減排的措施進(jìn)行完善,充分利用自動(dòng)化控制技術(shù)。
目前,多數(shù)企事業(yè)單位都是根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)管理使用能源,這種粗放型的能源管理方式,對(duì)單位的能耗數(shù)據(jù)和能源分配情況不能及時(shí)、可靠地進(jìn)行統(tǒng)計(jì),運(yùn)營(yíng)管理部門(mén)也就不能及時(shí)、有效地制定出相應(yīng)的管理制度。造成這種現(xiàn)象的主要原因在于缺乏科學(xué)的計(jì)量考核及用能監(jiān)測(cè)體系。
在國(guó)際通用能效管理3EM理論中節(jié)能分為三個(gè)層面:
第一,人、組織/管理層面的效率;
第二,分配系統(tǒng)/電力品質(zhì)層面的效率;
第三,負(fù)荷側(cè)設(shè)備運(yùn)行層面的效率。其中明確指出:人、組織/管理層面的效率占總節(jié)能率的60%~75%;由此可見(jiàn)管理節(jié)能是整個(gè)節(jié)能領(lǐng)域的核心。
企業(yè)的節(jié)能管理需要做的工作如下:
一是進(jìn)行企業(yè)能耗可視化管理和效果評(píng)估;
二是實(shí)現(xiàn)企業(yè)能耗計(jì)劃管理和績(jī)效考核;
三是建立企業(yè)能耗的成本分析和關(guān)鍵指標(biāo)分析體系;
四是制定企業(yè)節(jié)能改造和技術(shù)升級(jí)的計(jì)劃;
五是通過(guò)提高管理水平降低能耗成本;
六是管理部門(mén)及時(shí)、可靠地掌握能耗情況,提供能源分配和節(jié)能決策
節(jié)能減排信息監(jiān)控平臺(tái)的建設(shè)可以有效推動(dòng)高速公路行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì),為高速公路運(yùn)營(yíng)的科學(xué)管理提供有效地技術(shù)支撐。
政策依據(jù):交通部下發(fā)文件
“公路水路交通節(jié)能中長(zhǎng)期規(guī)劃綱要”
“公路水路交通運(yùn)輸節(jié)能減排‘十二五’規(guī)劃”
一、高速公路節(jié)能減排信息監(jiān)控平臺(tái)介紹
1.1基本需求
在高速公路節(jié)能減排信息監(jiān)控平臺(tái)下,各分公司建立企業(yè)能源監(jiān)控系統(tǒng),以單臺(tái)變壓器為控制單元,實(shí)時(shí)監(jiān)控每個(gè)節(jié)點(diǎn)的能源消耗情況,統(tǒng)計(jì)水、電、氣、熱等能源消耗數(shù)據(jù)。在各個(gè)節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)都會(huì)實(shí)時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的數(shù)據(jù)庫(kù)中,最后,工作人員通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)信息進(jìn)行調(diào)度、查詢(xún)和處理。
1.2監(jiān)控對(duì)象
節(jié)能減排信息監(jiān)控系統(tǒng)主要管理對(duì)象為高速公路集團(tuán)公司及所屬分公司運(yùn)營(yíng)管理活動(dòng)所涉及到的各種供水、供電、燃?xì)狻⒐┡⒖照{(diào)制冷、汽車(chē)燃油等各種能源。
按照能源用途分類(lèi):生產(chǎn)耗能、行政辦公耗能、職工生活耗能、保障性耗能
按照能源使用分類(lèi):收費(fèi)站區(qū)耗能、行政辦公區(qū)耗能、職工生活區(qū)耗能、道路運(yùn)營(yíng)耗能
1.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
節(jié)能減排信息監(jiān)控系統(tǒng)采用分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),以多級(jí)監(jiān)控中心自下而上逐級(jí)匯接而成,每個(gè)級(jí)別的監(jiān)控中心連接成一對(duì)多的監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成可分為:
監(jiān)控總中心―監(jiān)控分中心―傳輸網(wǎng)絡(luò)―載波集中控制單元―現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元
第一,監(jiān)控總中心:實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)監(jiān)控分中心的水、電、氣、熱等能源消耗數(shù)據(jù),對(duì)監(jiān)控分中心上報(bào)的各種信息進(jìn)行智能分析處理,實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)告警。監(jiān)控中心主要由數(shù)據(jù)庫(kù)及數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)程序、Web瀏覽器組成,網(wǎng)上運(yùn)行TCP/IP協(xié)議
第二,監(jiān)控分中心:實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的水、電、氣、熱儀表數(shù)據(jù)及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),對(duì)監(jiān)控點(diǎn)上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析處理,實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)告警。監(jiān)控分中心主要由數(shù)據(jù)庫(kù)、監(jiān)控工作站組成。
第三,傳輸網(wǎng)絡(luò):監(jiān)控總中心、監(jiān)控分中心和載波集中控制單元之間采用現(xiàn)有高速公路局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,載波集中控制單元與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元之間利用低壓電力線(xiàn)通過(guò)電力載波通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
第四,現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元:主要負(fù)責(zé)采集各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的水、電、氣、熱等計(jì)量?jī)x表數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)定期上報(bào)監(jiān)控分中心,告警信息實(shí)時(shí)上報(bào)監(jiān)控分中心,同時(shí)接收并執(zhí)行監(jiān)控分中心發(fā)來(lái)的遙控命令。
二、節(jié)能減排信息監(jiān)控系統(tǒng)主要監(jiān)控設(shè)備
2.1電力載波集中控制
一是收集各監(jiān)控點(diǎn)的檢測(cè)的信息,包括供電系統(tǒng)的電流、電壓、功率因數(shù)、用電量及電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),供水系統(tǒng)的水壓、流量、電動(dòng)閥門(mén)的開(kāi)閉狀態(tài),辦公區(qū)和生活區(qū)的室內(nèi)溫度、濕度;
二是對(duì)收集的監(jiān)控信息進(jìn)行預(yù)處理,定期將處理后的數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控分中心,告警信息實(shí)時(shí)上傳至監(jiān)控分中心;
2.2電力載波監(jiān)控終端
電力載波監(jiān)控終端包括:載波智能電表、載波智能水表、載波智能燃?xì)獗怼⑤d波電動(dòng)閥門(mén)、載波照明控制器、載波智能電路保護(hù)器、載波溫濕度控制器、載波數(shù)據(jù)采集終端等;
2.3電力載波技術(shù)優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)
第一,采用全球首創(chuàng)的“多頻段自適應(yīng)直接序列展頻通信技術(shù)”,徹底解決了電力線(xiàn)載波通信信號(hào)傳輸?shù)摹皩?shí)時(shí)準(zhǔn)確性”和“超強(qiáng)抗干擾性”兩大世界難題。
第二,電力載波通訊是以低壓電力線(xiàn)為載體進(jìn)行設(shè)備間通訊,無(wú)需另外布線(xiàn),減少了用戶(hù)建設(shè)控制網(wǎng)絡(luò)的成本。
三、高速公路節(jié)能減排信息監(jiān)控系統(tǒng)軟件
3.1軟件設(shè)計(jì)特點(diǎn)
軟件的設(shè)計(jì)通過(guò)運(yùn)用面對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控對(duì)象的一些基本操作方法,這樣使監(jiān)控系統(tǒng)的軟件具有了一定的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性的特征等。在監(jiān)控系統(tǒng)的功能處理方面,在縱向方面通過(guò)應(yīng)用層次進(jìn)行了分類(lèi)和設(shè)計(jì),而在橫向方面則通過(guò)使用了功能層次的設(shè)計(jì)思路;將各監(jiān)控要素(被監(jiān)控設(shè)備、被監(jiān)控點(diǎn)、站點(diǎn)、控制網(wǎng)絡(luò)等)之間因監(jiān)控而產(chǎn)生的各種關(guān)系進(jìn)行先后、輕重等屬性劃分,系統(tǒng)根據(jù)這些屬性和關(guān)系運(yùn)作。
軟件的設(shè)計(jì)采用三層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想,使系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性、擴(kuò)展性得到保證。三層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是將大部分業(yè)務(wù)要求及功能等應(yīng)用以存儲(chǔ)進(jìn)程、服務(wù)器進(jìn)程等方式在服務(wù)器上實(shí)現(xiàn)。三層結(jié)構(gòu)的有點(diǎn)是:
一是減小成本,由于通過(guò)了一定的技術(shù)處理方案,在節(jié)能減排的信息監(jiān)控系統(tǒng)軟件方面,通過(guò)將大部分的系統(tǒng)任務(wù)轉(zhuǎn)移到軟件功能強(qiáng)大且服務(wù)穩(wěn)定方面,使得在操作方面的人機(jī)界面等各個(gè)方面得到了最大程度的成本得以減小。
二是擴(kuò)展:由于用戶(hù)系統(tǒng)為不間斷系統(tǒng),因此要求后續(xù)擴(kuò)容或者升級(jí),方便易行,避免停機(jī),保護(hù)原有投資,并減少后續(xù)投入的成本。
3.2軟件界面特點(diǎn)
全新的人性化界面,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
一是以文字、顏色、圖形、動(dòng)畫(huà)、聲音等各種效果反映監(jiān)控系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)及被監(jiān)控對(duì)象的參數(shù)和狀態(tài),支持矩形、標(biāo)簽、輸入框、圖形、動(dòng)畫(huà)、開(kāi)關(guān)、進(jìn)度條等多種組態(tài)控件。
二是界面可以根據(jù)用戶(hù)需要進(jìn)行修改和設(shè)定,滿(mǎn)足用戶(hù)的具體需求;
三是界面設(shè)計(jì)的靈活性,可以制作出各種監(jiān)控界面,如電子地圖,組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖,綜合管理界面,各類(lèi)設(shè)備的詳細(xì)情況界面,供電系統(tǒng)圖、電流圖、用電量統(tǒng)計(jì)圖、供水系統(tǒng)圖、室內(nèi)溫度檢測(cè)圖、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等;界面形式靈活多變,充分滿(mǎn)足監(jiān)控的需要。
3.3權(quán)限管理特點(diǎn)
第一,支持多級(jí)管理權(quán)限:高級(jí)用戶(hù)、管理用戶(hù)及職能部門(mén)自己的管理權(quán)限;
第二,所有的操作均有記錄,具有可追溯性,以備明確責(zé)任;
第三,安全管理功能,每個(gè)操作人員都有自己的登錄號(hào),密碼和權(quán)限,只有登錄正確后才有權(quán)操作;
第四,具有完備的告警、預(yù)警功能,可以多點(diǎn)、多事件告警,準(zhǔn)確率大于99%;
第五,告警信息可以是聲音、文字、圖像、動(dòng)畫(huà)等多種形式;
第六,系統(tǒng)中的所有告警范圍均由用戶(hù)設(shè)定;
第七,上級(jí)監(jiān)控中心可以從指定的數(shù)據(jù)庫(kù)中提取數(shù)據(jù)及報(bào)表,但不能執(zhí)行遠(yuǎn)程控制命令。
結(jié)語(yǔ)
總之,對(duì)于高速公路節(jié)能減排所采用的技術(shù)方案來(lái)說(shuō),是有多種多樣的,這其中既可以從傳統(tǒng)的角度來(lái)出來(lái),通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)的汽車(chē)與路面以及綠化帶等進(jìn)行完善來(lái)促進(jìn)節(jié)能減排的實(shí)現(xiàn);另一方面,又可以從新技術(shù)的角度出來(lái),通過(guò)研制與運(yùn)用新技術(shù)來(lái)促進(jìn)對(duì)高速公路節(jié)能減排的實(shí)現(xiàn),為我國(guó)全面建成小康社會(huì)與資源節(jié)約與環(huán)境友好型的社會(huì)作出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]李曉寧.高速公路發(fā)展進(jìn)程中的低碳生活[N].公路經(jīng)濟(jì),2009-03-19(3).
[2]廖贏.低碳與高速公路的建設(shè)并行[N].中國(guó)時(shí)報(bào),2009-08-04(2).
中圖分類(lèi)號(hào):TE45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)29-0029-01
1、企業(yè)簡(jiǎn)況
第四采油廠(chǎng)隸屬于中國(guó)石油天然氣股份有限公司大港油田分公司,是有大型企業(yè),主要從事石油天然氣開(kāi)采,資產(chǎn)總額36億元。
第四采油廠(chǎng)所轄區(qū)域南起二號(hào)院,北至驢駒河,西近津南鐵路,東臨渤海,是大港油田公司的北大門(mén),管理著板橋、千米橋、長(zhǎng)蘆3個(gè)油田;目前共有油井321口,注水井83口,原油年產(chǎn)能力24.93萬(wàn)噸,天然氣年產(chǎn)能力2.22億立方米,年注水量164萬(wàn)立方米。
第四采油廠(chǎng)遵守國(guó)家法律法規(guī)和石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),執(zhí)行油田公司QHSE管理體系,管理制度健全,針對(duì)生產(chǎn)、安全、環(huán)保等各方面制定了具體的管理辦法。
2、環(huán)保現(xiàn)狀
采油廠(chǎng)廢水分為工業(yè)廢水和生活污水。工業(yè)廢水為采油污水,各油氣生產(chǎn)井生產(chǎn)出的油氣水,分別進(jìn)入計(jì)量接轉(zhuǎn)站后,再經(jīng)過(guò)集輸管線(xiàn)系統(tǒng)進(jìn)入板一聯(lián)合站進(jìn)行油氣水分離。分離出的污水進(jìn)入污水處理設(shè)施,采用物理化學(xué)方法處理后,返回注水系統(tǒng)進(jìn)行回注地下,起到驅(qū)油目的。生活廢水包括食堂生活廢水和辦公生活廢水,均排入污水下水道。
采油廠(chǎng)廢氣為水套加熱爐燃燒廢氣。在油氣生產(chǎn)、集輸工藝過(guò)程中,需要進(jìn)行加熱工作,加熱爐的燃料為天然氣,燃燒時(shí)產(chǎn)生廢氣排放。
采油廠(chǎng)固體廢棄物為一般廢物和危險(xiǎn)廢物。一般廢物主要是生活垃圾及少部分工業(yè)用料廢棄物,這些固體廢棄物定期由相關(guān)部門(mén)負(fù)責(zé)清理回收。危險(xiǎn)廢物為《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)石油生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的落地原油、含油泥砂。目前,我們采油廠(chǎng)產(chǎn)生的含油泥砂拉運(yùn)到當(dāng)?shù)卣付ǖ攸c(diǎn)進(jìn)行處理。
3、清潔生產(chǎn)與節(jié)能減排的先進(jìn)技術(shù)與做法
從2008年開(kāi)始,第四采油廠(chǎng)就開(kāi)展了清潔生產(chǎn)與節(jié)能減排的工作,截止到2009年底共實(shí)施了32項(xiàng)無(wú)低費(fèi)方案,11項(xiàng)中高費(fèi)方案,并在物料消耗、能源消耗、污染物排放等諸多方面均取得了顯著的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益,達(dá)到了節(jié)能降耗、減污增效的目的。
下面對(duì)采油廠(chǎng)開(kāi)展清潔生產(chǎn)與節(jié)能減排的一些好的技術(shù)與做法進(jìn)行介紹:
在無(wú)低費(fèi)方面:
3.1、建立回收制度,節(jié)約手套、棉紗、皮帶等使用量,減少?gòu)U棄物的產(chǎn)生。
08年以前,雖然有一些設(shè)備使用管理制度,但是沒(méi)有根據(jù)清潔生產(chǎn)和節(jié)能減排定出專(zhuān)門(mén)的管理制度,2008年,在采油廠(chǎng)開(kāi)展此項(xiàng)工作后,專(zhuān)門(mén)對(duì)各單位下放了固體廢物和危險(xiǎn)廢物回收管理制度,從制度上進(jìn)行了約束,使廣大一線(xiàn)員工增強(qiáng)了清潔生產(chǎn)和節(jié)能減排意識(shí),達(dá)到了減少物資消耗,減少環(huán)境污染的目的;
3.2、廢抽油機(jī)皮帶利用。
抽油機(jī)廢舊皮帶的重復(fù)利用,采油廠(chǎng)有運(yùn)轉(zhuǎn)抽油機(jī)130臺(tái),每臺(tái)抽油機(jī)平均3個(gè)月皮帶更換一次皮帶,更換的廢舊皮帶經(jīng)過(guò)改進(jìn),可以當(dāng)抽油機(jī)盤(pán)根使用,平均節(jié)約成本約5.4萬(wàn)元/年;
3.3、落地原油、放空油回收。
每個(gè)井站計(jì)量房都配有污油池,落地原油和取樣放空油及時(shí)存放到污油池內(nèi),由罐車(chē)統(tǒng)一拉運(yùn)到當(dāng)?shù)卣付ǖ攸c(diǎn)進(jìn)行處理,減少了環(huán)境的污染。
3.4、合理控制外輸爐停爐。
合理控制外輸爐停爐:采油四廠(chǎng)的原油外輸都是依靠管道輸送到聯(lián)合站,管道需要外輸爐加熱,根據(jù)原油輸送溫度,定出合理的冬夏季關(guān)停爐方案,可以減少天然氣的使用量,減少大氣污染,節(jié)能效益15萬(wàn)/年;
3.5、合理控制空調(diào)開(kāi)啟。
合理控制空調(diào)開(kāi)啟:采油廠(chǎng)為了保證員工的身體健康,給每個(gè)辦公室和一線(xiàn)井站值班室配備了空調(diào),為了不浪費(fèi)電能,又能保證員工身體健康,規(guī)定夏季空調(diào)定溫在27度,減少氣體排放,減低單耗;
3.6、注水系統(tǒng)投入沉降罐,提高注水水質(zhì)。
注水工作是采油廠(chǎng)一項(xiàng)重要工作,為了保證污水回注的水質(zhì),減少注水單耗,采油廠(chǎng)在板三注水站、白二注水站、板22注水站安裝了沉降罐,保證了污水回注的水質(zhì),節(jié)約電力,降低注水單耗;
3.7、更換節(jié)能燈。
對(duì)采油四廠(chǎng)所有辦公場(chǎng)所和一線(xiàn)井站更換節(jié)能燈具,減少員工更換燈泡的工作量,節(jié)約電能,節(jié)能效益5萬(wàn)元/年
3.8、去除井場(chǎng)氣包。
優(yōu)化低壓供氣管線(xiàn),去除井場(chǎng)的低壓供氣氣包,可減少氣包維護(hù)、安全閥檢測(cè)費(fèi)用4萬(wàn)元/年,減少環(huán)境污染。
在中高費(fèi)方面
3.9、實(shí)施單井干線(xiàn)通球技術(shù),改造20口井,停用井場(chǎng)和干線(xiàn)加熱爐,投資97萬(wàn)元;對(duì)20口井進(jìn)行改造,實(shí)施單井干線(xiàn)通球,共停用井場(chǎng)和干線(xiàn)加熱爐35臺(tái),減少了大氣污染,節(jié)能效益117.8萬(wàn)元/年
3.10、實(shí)施老型蘭12型抽油機(jī)的增程節(jié)能改造35臺(tái),投資200萬(wàn)元;節(jié)電增油每年效益達(dá)100.8萬(wàn)元
3.11、老式加熱爐的更新,投資82萬(wàn)元,更換新型節(jié)能加熱爐20臺(tái),減少溫室氣體排放量,節(jié)省燃?xì)庑б?6.8萬(wàn)元/年。
通過(guò)清潔生產(chǎn)方案的實(shí)施,截止2009年,采油四廠(chǎng)減少天然氣消耗73.83萬(wàn)方,根據(jù)天然氣減少量估算二氧化硫排放量和煙塵排放量均減少約16%。
2010年采油四廠(chǎng)根據(jù)清潔生產(chǎn)和節(jié)能減排工作部署,繼續(xù)推廣中/高費(fèi)方案的應(yīng)用,先后實(shí)施了十項(xiàng)改造方案(見(jiàn)表1)
中圖分類(lèi)號(hào):TB
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
doi:10.19311/ki.1672 3198.2016.22.089
1 IDC機(jī)房節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用
1.1 IDC機(jī)房節(jié)能減排技術(shù)概念簡(jiǎn)介
IDC(Internet Data Center),全稱(chēng)是互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心,是電信部門(mén)利用互聯(lián)網(wǎng)通信線(xiàn)路、帶寬資源,建立的標(biāo)準(zhǔn)化的電信專(zhuān)業(yè)級(jí)機(jī)房環(huán)境。IDC機(jī)房為政府和一些企業(yè)提供服務(wù)器托管、租借和其他有關(guān)的增值等方面的服務(wù)。IDC機(jī)房比傳統(tǒng)方式耗能低,節(jié)約了資源,符合綠色環(huán)境發(fā)展的要求。
1.2 IDC機(jī)房節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用的必要性
在IDC機(jī)房的運(yùn)行的過(guò)程中,存在著能耗過(guò)大的問(wèn)題,且仍然有很大的節(jié)能減排的空間。尤其隨著IDC機(jī)房的不斷發(fā)展,機(jī)房面積不斷擴(kuò)大,設(shè)備機(jī)器增多,IDC機(jī)房的散熱成為了當(dāng)前急需解決的一項(xiàng)重要問(wèn)題。傳統(tǒng)散熱方法通常采用通風(fēng)制冷設(shè)備來(lái)降低IDC機(jī)房溫度,保護(hù)機(jī)房?jī)?nèi)對(duì)溫度變化反應(yīng)靈敏的設(shè)備,但是這種制冷方法比較粗糙,不能針對(duì)性的精確降溫,不僅造成了不必要的能源消耗、增加機(jī)房運(yùn)營(yíng)成本,有時(shí)仍然無(wú)法對(duì)部分溫度過(guò)高的設(shè)備有效降溫。這一問(wèn)題就需要通過(guò)IDC機(jī)房節(jié)能減排技術(shù)來(lái)解決,
在IDC機(jī)房的使用中實(shí)行節(jié)能減排技術(shù)不僅可以更好地解決散熱問(wèn)題,延長(zhǎng)設(shè)備機(jī)器的使用壽命,提高設(shè)備的工作效率,節(jié)省開(kāi)支,降低了IDC機(jī)房的租賃成本,還低碳環(huán)保,符合國(guó)家綠色發(fā)展的要求。
1.3 IDC機(jī)房節(jié)能減排技術(shù)的具體應(yīng)用方式
1.3.1 精確送風(fēng)技術(shù)的應(yīng)用
精確送風(fēng)技術(shù)是提出的比較早的一種IDC機(jī)房節(jié)能減排技術(shù),精確送風(fēng)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)精確制冷與自動(dòng)溫控的關(guān)鍵。精確送風(fēng)技術(shù)的原理是將空調(diào)送出的冷空氣,通過(guò)可控制的風(fēng)道送到通訊設(shè)備或服務(wù)器的進(jìn)風(fēng)口。通常我們將精確送風(fēng)技術(shù)分為兩大類(lèi):第一類(lèi)是智能精確送風(fēng),第二類(lèi)是機(jī)柜精確控制。其中智能通風(fēng)地板主要是通過(guò)智能化控制系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際通風(fēng)需求,自動(dòng)調(diào)整通風(fēng)地板的開(kāi)度,從而控制地板送風(fēng)量,并且結(jié)合先進(jìn)的微電腦控制調(diào)節(jié)技術(shù),進(jìn)行風(fēng)閥的調(diào)節(jié),在出風(fēng)量上也要遠(yuǎn)優(yōu)于普通地板,可以大大降低通風(fēng)能耗。智能精確送風(fēng)主要是利用電腦智能化系統(tǒng)完成的,是精確送風(fēng)技術(shù)的主要發(fā)展方向。機(jī)柜精確控制,則是通過(guò)對(duì)每個(gè)機(jī)柜后排風(fēng)溫度的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),并通過(guò)前端控制器對(duì)數(shù)據(jù)的分析,自動(dòng)調(diào)控各通風(fēng)地板的送風(fēng)量,以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)送風(fēng)的目的。
下面我們分別介紹智能精確送風(fēng)技術(shù)和機(jī)柜控制單元的具體方法,并對(duì)二者進(jìn)行比較:
(1)智能化動(dòng)態(tài)精確制冷技術(shù)的應(yīng)用。
IDC機(jī)房節(jié)能減排技術(shù)中關(guān)注度很高的一種是智能化動(dòng)態(tài)精確制冷技術(shù)。這種技術(shù)的主要原理是利用智能化的系統(tǒng),檢測(cè)出不同設(shè)備所需降低的溫度,精確地調(diào)節(jié)相應(yīng)空調(diào)送風(fēng)口的風(fēng)速和溫度,合理分配規(guī)劃,達(dá)到有效解決設(shè)備局部溫度過(guò)熱的目的。智能化動(dòng)態(tài)精確制冷技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)還體現(xiàn)在該技術(shù)可以監(jiān)測(cè)空調(diào)送風(fēng)以及回風(fēng)的溫度,并且調(diào)控它們改變溫度,保證用最少的空調(diào)能耗達(dá)到最佳的設(shè)備降溫效果。
IDC機(jī)房可以采購(gòu)相關(guān)設(shè)備,安裝智能化制冷系統(tǒng),并培訓(xùn)相關(guān)工作人員熟練掌握操作系統(tǒng)。
(2)自動(dòng)溫控技術(shù)的應(yīng)用。
自動(dòng)溫控技術(shù)作為IDC機(jī)房節(jié)能減排技術(shù)中十分重要的一種,其主要工作原理是在機(jī)房設(shè)備上安裝溫度傳感器,將設(shè)備的實(shí)時(shí)溫度傳送給溫度控制系統(tǒng),電腦的溫度控制系統(tǒng)會(huì)使用這些數(shù)據(jù),做出溫度調(diào)節(jié)的決策,當(dāng)設(shè)備溫度過(guò)高時(shí),溫度控制系統(tǒng)將準(zhǔn)確控制相關(guān)制冷設(shè)備的開(kāi)啟程度,迅速散熱;當(dāng)設(shè)備溫度恢復(fù)正常水平時(shí),溫度控制系統(tǒng)將會(huì)及時(shí)關(guān)閉制冷設(shè)備,節(jié)省能耗。
IDC機(jī)房在資金充足的情況下可以在設(shè)備上設(shè)置溫度傳感器,在控制電腦上安裝溫度控制系統(tǒng)的相關(guān)程序,關(guān)聯(lián)制冷設(shè)備,調(diào)控IDC機(jī)房散熱過(guò)程。
1.3.2 IDC機(jī)房設(shè)備科學(xué)排列布局技術(shù)的應(yīng)用
IDC機(jī)房設(shè)備的布局和排列很大程度上影響了機(jī)房的散熱效果。機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備的位置、結(jié)構(gòu)、排列會(huì)不會(huì)阻礙機(jī)房空氣流動(dòng)是判斷IDC機(jī)房的排列布局合理與否的一個(gè)重要衡量標(biāo)準(zhǔn)。如果沒(méi)有規(guī)劃好設(shè)備的擺放方向,很有可能使設(shè)備兩側(cè)出現(xiàn)溫度差,增加空調(diào)能耗,甚至還可能造成設(shè)備局部溫度過(guò)高、燒毀機(jī)器的嚴(yán)重后果。
合理地設(shè)計(jì)IDC機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備和元件的布局,按照科學(xué)的方法排列它們,可以從很大程度上增強(qiáng)其他IDC機(jī)房節(jié)能減排技術(shù)的施行效果,減少I(mǎi)DC機(jī)房運(yùn)行成本。
1.3.3 IDC機(jī)房的供電設(shè)備及供電方案優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用
IDC機(jī)房維持日常運(yùn)行的主要能量來(lái)源是電能。IDC機(jī)房?jī)?nèi)機(jī)器數(shù)量龐大,供電設(shè)備及供電方案優(yōu)化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排最直接也最為基礎(chǔ)的途徑,優(yōu)化機(jī)房供電系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)機(jī)房節(jié)能減排的有效措施。第一步要做的是優(yōu)化供電線(xiàn)路。對(duì)供電線(xiàn)路進(jìn)行精減,刪去多余的線(xiàn)路,用盡量少的線(xiàn)路完成供電,以避免線(xiàn)路上的能量損耗。第二步要做的是盡量選擇節(jié)能的供電設(shè)備,引入一些新型低能耗設(shè)備。
IDC機(jī)房可以合適的高壓直流系統(tǒng)取代原有的供電系統(tǒng),并做好日常維護(hù)保養(yǎng)工作。在工作中一旦發(fā)現(xiàn)供電系統(tǒng)的問(wèn)題就及時(shí)改進(jìn)。
1.3.4 新風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用
新風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)的工作原理是將室外空氣經(jīng)冷氣機(jī)降溫、過(guò)濾后形成清潔冷空氣送入機(jī)房,與機(jī)房?jī)?nèi)的干熱空氣進(jìn)行交換。同時(shí)通過(guò)機(jī)械或自然排風(fēng)把熱濕空氣排走,利用免費(fèi)冷源的同時(shí)保證機(jī)房?jī)?nèi)空氣質(zhì)量。當(dāng)進(jìn)風(fēng)機(jī)的風(fēng)口溫度小于設(shè)定值且濕度滿(mǎn)足要求時(shí),則打開(kāi)進(jìn)風(fēng)單元,將適宜的冷空氣引入機(jī)房,根據(jù)補(bǔ)充冷量由電腦自動(dòng)關(guān)閉對(duì)應(yīng)臺(tái)數(shù)空調(diào);當(dāng)進(jìn)風(fēng)機(jī)的風(fēng)口溫度大于設(shè)定值時(shí),則關(guān)閉進(jìn)風(fēng)單元,根據(jù)機(jī)房的熱量來(lái)開(kāi)啟對(duì)應(yīng)臺(tái)數(shù)空調(diào)。IDC機(jī)房節(jié)能減排技術(shù)的效果評(píng)估。
(1)精確送風(fēng)技術(shù)的評(píng)估。
①智能化動(dòng)態(tài)精確制冷技術(shù)的評(píng)估。
智能化動(dòng)態(tài)精確制冷技術(shù)前景廣闊,有效的節(jié)省了人力,制冷效率高、效果好,并且很大程度上減少了IDC機(jī)房日常運(yùn)行中的空調(diào)能耗,是一種綠色安全便捷IDC機(jī)房節(jié)能減排技術(shù)。同時(shí),該技術(shù)需要的前期投資相對(duì)較高,還需要進(jìn)行相關(guān)工作人員的培訓(xùn),給這種技術(shù)的普及造成了一定的阻礙。但是不可否認(rèn),智能化動(dòng)態(tài)精確制冷技術(shù)代表了未來(lái)IDC機(jī)房節(jié)能減排技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
②自動(dòng)溫控技術(shù)的評(píng)估。
從本質(zhì)上來(lái)看,這種技術(shù)與第一種技術(shù)是同一種類(lèi)型,都屬于智能調(diào)控減少能耗。具有降溫效率高,耗能少,溫度浮動(dòng)程度小等優(yōu)點(diǎn)。區(qū)別在于自動(dòng)溫控技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)需要更多的前期投入。但是,自動(dòng)溫控技術(shù)需要的專(zhuān)業(yè)程度較低,工作人員更容易掌握。
(2)IDC機(jī)房設(shè)備科學(xué)排列布局技術(shù)的評(píng)估。
IDC機(jī)房設(shè)備科學(xué)排列布局技術(shù)的成本較低,在機(jī)房建設(shè)初期施行,可以具有“一勞永逸”的效果,安全性也非常高。但是,這種技術(shù)節(jié)能減排的效率不高,力度比較小,需要配合其他節(jié)能減排技術(shù)共同使用。
(3)IDC機(jī)房的供電設(shè)備及供電方案優(yōu)化技術(shù)的評(píng)估。
IDC機(jī)房的供電設(shè)備和供電方案優(yōu)化技術(shù)是機(jī)房節(jié)能減排技術(shù)中的基礎(chǔ)技術(shù)。這一技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是從根本上控制能耗,節(jié)省用電量。缺點(diǎn)也比較明顯:工作量較大,完成周期比較長(zhǎng),在實(shí)施過(guò)程中存在一定的風(fēng)險(xiǎn)性。需要隨著機(jī)房的發(fā)展不斷調(diào)整維護(hù)。
(4)新風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)的評(píng)估。
新風(fēng)技術(shù)最大的特點(diǎn)在于它的風(fēng)源是室外自然風(fēng),經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理后通入機(jī)房?jī)?nèi),有效中和了機(jī)房?jī)?nèi)干燥的空氣,且在合適的季節(jié)可以利用自然冷源,省去了對(duì)空氣降溫的能耗。但是這種技術(shù)收到季節(jié)和地域的影響比較大,不能長(zhǎng)期使用。
2 結(jié)束語(yǔ)
節(jié)約資源、減少排放是未來(lái)我國(guó)工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì),IDC機(jī)房在當(dāng)今信息化社會(huì)中扮演著不可缺少的角色。落實(shí)實(shí)施IDC機(jī)房節(jié)能減排技術(shù)對(duì)于控制成本、提高機(jī)器運(yùn)行的效率具有非常關(guān)鍵的意義,這一措施也符合節(jié)能減排、能源可持續(xù)發(fā)展的具體要求。IDC機(jī)房節(jié)能減排技術(shù)仍然有廣闊的發(fā)展空間,積極鼓勵(lì)推動(dòng)IDC機(jī)房節(jié)能減排技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展,采取安全高效的節(jié)能減排技術(shù),逐步提升IDC機(jī)房節(jié)能減排的整體水平,可以推動(dòng)建設(shè)節(jié)約型社會(huì),為改善生態(tài)環(huán)境做出積極的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
1 降低煤炭消耗量
火力發(fā)電廠(chǎng)中最大的能源消耗就是煤炭了,因此,節(jié)能減排首先要對(duì)煤炭消耗采取有效措施。
(1)要對(duì)進(jìn)入鍋爐內(nèi)的煤炭情況進(jìn)行及時(shí)掌握,根據(jù)不同煤質(zhì)以及爐膛燃燒的狀況進(jìn)行合理的調(diào)整燃燒,掌握煤的粒徑及幾種煤的科學(xué)搭配和各種煤種下的配風(fēng)比例。加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行情況的監(jiān)督以及火焰的巡視,查看各種儀表的參數(shù)變化與設(shè)定值十分符合,當(dāng)出現(xiàn)偏差時(shí)要盡快進(jìn)行分析和處理。
(2)針對(duì)對(duì)鍋爐的本體和其保溫情況進(jìn)行定期的巡檢,對(duì)漏風(fēng)、漏灰、漏粉等跑冒滴漏現(xiàn)象及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。
(3)及時(shí)做好保證鍋爐各受熱面清潔,即進(jìn)行爐膛水冷壁、煙道、空預(yù)器受熱面吹灰,爐膛及時(shí)打焦,以使鍋爐經(jīng)常處于最佳工況下運(yùn)行。
(4)做好對(duì)過(guò)熱蒸汽汽溫、汽壓、排污率、爐煙含氧量、排煙溫度、鍋爐漏風(fēng)率、飛灰可燃物、煤粉細(xì)度合格率、制粉單耗、風(fēng)機(jī)單耗、點(diǎn)火及助燃用油量等的監(jiān)視收集工作,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題綜合考慮,做好運(yùn)行分析,找到解決方法,提高鍋爐效率。
2 從技術(shù)上進(jìn)行節(jié)能減排
(1)積極進(jìn)行技術(shù)改造來(lái)應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。以前國(guó)家對(duì)電廠(chǎng)的排污管理不到位,很多電廠(chǎng)為了降低成本來(lái)獲得更大的利潤(rùn)而不采取先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)。但是隨著國(guó)家在“十一五”期間節(jié)能減排的要求,節(jié)能減排已經(jīng)成為了電廠(chǎng)刻不容緩的問(wèn)題。例如,采用石灰石一石膏濕法脫硫工藝來(lái)進(jìn)行脫硫處理,除硫率可以高達(dá)90%以上,是目前效果最好的技術(shù)之一,而且副產(chǎn)品石膏還可進(jìn)行回收利用。
(2)合理安排規(guī)劃,在末端建立虛擬電廠(chǎng)。虛擬電廠(chǎng)指的是在終端安裝可以提高用電率的設(shè)備,這樣可以在有效緩解用電緊張的同時(shí)可以節(jié)約大量的資源。同時(shí)這種電廠(chǎng),不會(huì)消耗能量和排放二氧化硫和二氧化碳等污染物,間接的達(dá)到了減排的目的。建設(shè)虛擬電廠(chǎng)必須在總體的范圍內(nèi)進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃,對(duì)設(shè)備進(jìn)行的技術(shù)升級(jí)和改造,例如更換節(jié)能型變壓器等。
(3)電廠(chǎng)的監(jiān)測(cè)儀表精度對(duì)節(jié)能減排工作來(lái)說(shuō)十分重要。由于電廠(chǎng)工作環(huán)境的復(fù)雜性,對(duì)很多監(jiān)測(cè)儀器的選擇來(lái)說(shuō)也要進(jìn)行仔細(xì)考慮的,例如,采用了精度高、容量大的電壓電流互感器,就可以有效減少了二次回路的電壓降,提高了計(jì)量的準(zhǔn)確度,使電廠(chǎng)用電率降低。如果選擇精度相對(duì)較低的儀表,雖然在短期內(nèi)可以滿(mǎn)足運(yùn)行的需求,但是低精度儀表與高精度的儀表在參考點(diǎn)的選取以及檢測(cè)數(shù)據(jù)可靠性方面存在著一定的差異性,那么這些數(shù)據(jù)就有可能對(duì)決策人員的判斷起到一定的誤導(dǎo)作用,導(dǎo)致出現(xiàn)一些本可以避免的事故。尤其是目前電廠(chǎng)的自動(dòng)化程度越來(lái)越高,各單元之間的數(shù)據(jù)交換和指令的執(zhí)行在瞬間完成,一旦出現(xiàn)失誤不僅對(duì)執(zhí)行單元損害大,對(duì)機(jī)組干擾也大,影響機(jī)組負(fù)荷就直接影響電廠(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益,長(zhǎng)期的積累就是無(wú)法估量的損耗。特別是在電廠(chǎng)在出現(xiàn)非正常運(yùn)行的情況下,高精度儀表在保護(hù)、連鎖系統(tǒng)意義就更為重大,每次的機(jī)組誤動(dòng)都會(huì)造成或多或少的經(jīng)濟(jì)損失,甚者導(dǎo)致重大的設(shè)備損壞,減少非正常停機(jī)是電網(wǎng)的要求也是企業(yè)的要求。
(4)在運(yùn)行中,盡量使磨煤機(jī)在滿(mǎn)負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行并及時(shí)補(bǔ)充鋼球,找出最佳的鋼球裝載量、磨煤機(jī)的通風(fēng)量、粗粉分離器拆向門(mén)開(kāi)度,使制粉系統(tǒng)在最佳狀態(tài)下運(yùn)行,從而降低制粉系統(tǒng)單耗。
(5)提高和改善熱控就地設(shè)備的工作環(huán)境條件。就地設(shè)備工作環(huán)境普遍十分惡劣,提高和改善就地設(shè)備的工作環(huán)境條件,對(duì)提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性有著十分重要的作用。如:就地設(shè)備接線(xiàn)盒盡量密封防雨、防潮、防腐蝕;就地設(shè)備盡量遠(yuǎn)離熱源、輻射、干擾;就地設(shè)備(如:變送器、過(guò)程開(kāi)關(guān)等)盡量安裝在儀表柜內(nèi),必要時(shí)對(duì)取樣管和柜內(nèi)采取防凍伴熱等措施。
(6)對(duì)于調(diào)節(jié)幅度比較大而又采用擋板調(diào)節(jié)的送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)等大型風(fēng)機(jī)設(shè)備,可以通過(guò)改變這些輔機(jī)運(yùn)行方式,提高輔機(jī)效率,降低煙風(fēng)道及管道阻力等措施 可以降低電廠(chǎng)的廠(chǎng)用電率.提高發(fā)電廠(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。比如將送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)采用的擋板調(diào)節(jié)改為液力耦合器調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,出入口擋板展開(kāi),既減少節(jié)流損失也降低了廠(chǎng)用電。
(7)使用交流電機(jī)變頻調(diào)速器,可使普通交流電機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速,恒轉(zhuǎn)矩或變矩拖動(dòng),不影響電機(jī)的功率輸出,具有顯著的節(jié)能效果,真正達(dá)到高效節(jié)能運(yùn)行。將定速運(yùn)行機(jī)械,改為變頻調(diào)速運(yùn)行,低負(fù)荷時(shí)電機(jī)軸功率減少,進(jìn)而節(jié)省了電廠(chǎng)的自用電。
(8)改用先進(jìn)的機(jī)型組合可使同量能耗下,產(chǎn)能提高。如改凝汽(抽凝)式發(fā)電機(jī)組為背壓式發(fā)電機(jī)組(浙江某熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)在不增加爐子不增任何能源的條件下擴(kuò)建了一臺(tái)B3-3.43/0.98背壓式汽輪發(fā)電機(jī)組,在不減少0.98Mp供汽量的同時(shí)每 小時(shí)有2―2.5MW發(fā)電量的增加,且發(fā)電量與供汽量有了靈活的調(diào)節(jié))既節(jié)能又增加能方式的靈活性。
3 做好火力發(fā)電廠(chǎng)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)控制
3.1 優(yōu)化鍋爐燃燒率,做好節(jié)能減排管理工作
火力發(fā)電廠(chǎng)中耗能最大的設(shè)備就是鍋爐設(shè)備,通過(guò)優(yōu)化鍋爐中煤炭的燃燒率來(lái)實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠(chǎng)的節(jié)能減排具有很大的發(fā)展空間。煤炭等燃料在鍋爐內(nèi)的燃燒過(guò)程中,往往會(huì)造成一定程度的能量損失,這些損失主要包括:可燃?xì)怏w或固體未完全燃燒造成的熱損失、鍋爐自身散熱造成的熱損失、鍋爐排渣和整理煙塵排放中所攜帶的熱損失等。因此,提高鍋爐燃料燃燒率,減少能量損失,是做好火力發(fā)電廠(chǎng)節(jié)能減排管理工作的重要舉措。
(1)通過(guò)提高入爐的空氣溫度、控制過(guò)量空氣系數(shù)、充分混合空氣與煤炭(煤粉)、合理降低煤粉細(xì)度、調(diào)整鍋爐的燃燒程度和保障鍋爐內(nèi)一、二次風(fēng)的混合時(shí)間等來(lái)減少可燃?xì)怏w和固體中因未完全燃燒所造成的熱損失;
(2)可以通過(guò)嚴(yán)密水冷壁和鍋爐爐墻結(jié)構(gòu)、采用先進(jìn)的保溫材料保障爐墻與管道的保溫性能以及增加鍋爐周?chē)諝獾臏囟葋?lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐自身散熱導(dǎo)致熱損失的控制;
(3)可以通過(guò)保持鍋爐受熱面的清潔干凈來(lái)保障鍋爐及各項(xiàng)輔助設(shè)備的正常運(yùn)行,通過(guò)控制鍋爐火焰的中心位置來(lái)防止局部高溫,通過(guò)降低鍋爐排煙漏風(fēng)的容量體積來(lái)實(shí)現(xiàn)煙塵排放中所攜帶的熱損失。
3.2 提高火力發(fā)電廠(chǎng)中汽輪機(jī)的工作效率
汽輪機(jī)效率得到提高后可以增大其轉(zhuǎn)化內(nèi)功的效能,從而降低其內(nèi)部損失。在火力發(fā)電廠(chǎng)中,使用汽輪機(jī)將蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能非常普遍。但由于在汽輪機(jī)內(nèi)部汽流通過(guò)噴嘴與葉片產(chǎn)生摩擦。而葉片也往往存在頂部間隙漏汽等因素,汽輪機(jī)在進(jìn)行蒸汽熱能轉(zhuǎn)化時(shí),只能將部分蒸汽的可用焓降轉(zhuǎn)變?yōu)槠啓C(jī)內(nèi)功。造成汽輪機(jī)內(nèi)部的損失。因此,提高火力發(fā)電廠(chǎng)中汽輪機(jī)的工作效率,也是做好節(jié)能減排管理工作的一個(gè)重要方面。在實(shí)際應(yīng)用中,我們可以通過(guò)以下方法進(jìn)行改善:可以增加蒸汽流過(guò)動(dòng)葉柵時(shí)的相對(duì)速度,采用漸縮型葉片等減小葉片出口邊的厚度,從而降低噴嘴與葉片產(chǎn)生摩擦所造成的動(dòng)能損失。
3.3 采用先進(jìn)的技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新
積極推進(jìn)先進(jìn)技術(shù)在火力發(fā)電廠(chǎng)中的應(yīng)用時(shí)其得以長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的不竭動(dòng)力,其效果是不僅可以獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益,而且進(jìn)一步有效減少火力發(fā)電中的各項(xiàng)能耗,提高對(duì)不可再生能源的有效利用率,達(dá)到節(jié)約能源和減少污染物排放量的目的。例如,可以采用變頻調(diào)速技術(shù)改造火力發(fā)電廠(chǎng)中的火電機(jī)組,形成封閉環(huán)控制系統(tǒng),促使恒壓和恒流量控制,改善鍋爐燃燒情況,減少煤耗、電耗和水耗等一系列能源資料消耗,實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電中能源資源的高效利用和循環(huán)利用,真正落實(shí)節(jié)能減排的管理工作。
4 自動(dòng)化技術(shù)在電廠(chǎng)應(yīng)用的新突破
隨著科技的進(jìn)步,我國(guó)在電廠(chǎng)的自動(dòng)控制領(lǐng)域已經(jīng)獲得了很大的成功,傳統(tǒng)的一些技術(shù)已經(jīng)不符合社會(huì)發(fā)展的需求。分散控制系統(tǒng)(DCS)、基于計(jì)算機(jī)的專(zhuān)用控制系統(tǒng)和各類(lèi)優(yōu)化軟件控制系統(tǒng)的實(shí)施和應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、快速控制和優(yōu)化運(yùn)行,已經(jīng)為電廠(chǎng)帶來(lái)了顯著的效益。為此,積極推進(jìn)火電廠(chǎng)的技術(shù)改造具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。
(1)電廠(chǎng)主機(jī)組的集中控制實(shí)現(xiàn)了多機(jī)一控。目前國(guó)內(nèi)眾多的運(yùn)行電廠(chǎng),絕大多數(shù)是一個(gè)控制室控制兩臺(tái)機(jī)組,也有一個(gè)控制室控制一臺(tái)機(jī)組的。隨著電廠(chǎng)自動(dòng)化水平的提高,近幾年開(kāi)始發(fā)展到三臺(tái)機(jī)組一個(gè)控制室、四臺(tái)機(jī)組一個(gè)控制室,甚至開(kāi)始嘗試更多臺(tái)的機(jī)組一個(gè)控制室。
(2)電廠(chǎng)輔助車(chē)間系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化集中控制。電廠(chǎng)除了主機(jī)即鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)及相關(guān)系統(tǒng)外,還有許多輔助系統(tǒng),包括煤處理系統(tǒng),水處理系統(tǒng),灰渣處理系統(tǒng),燃油系統(tǒng)等,這些輔助系統(tǒng)往往需要一個(gè)單獨(dú)的控制系統(tǒng),需要單獨(dú)的控制室來(lái)控制它。隨著設(shè)計(jì)水平的提高和控制技術(shù)的進(jìn)步,逐步把地理位置相近和工藝性質(zhì)相同的輔助系統(tǒng)實(shí)施集中控制。例如由中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)華北電力設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的大唐王灘電廠(chǎng),把所有的輔助控制系統(tǒng)都整合到一起,集和成一個(gè)控制系統(tǒng),自動(dòng)控制水平得到了很大提高。
(3)基于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)在電廠(chǎng)的應(yīng)用時(shí)間相對(duì)已經(jīng)很長(zhǎng)了,但是在規(guī)模上一直沒(méi)有得到大的發(fā)展。隨著技術(shù)的日益成熟,現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)已經(jīng)由局部的零星系統(tǒng)發(fā)展為完整了車(chē)間負(fù)責(zé)系。如華能玉環(huán)電廠(chǎng)的水處理系統(tǒng),已經(jīng)開(kāi)始在主機(jī)組中大規(guī)模的予以運(yùn)用。
5 火力電廠(chǎng)節(jié)能減排的發(fā)展趨勢(shì)
在未來(lái)的幾年中,中國(guó)在能源方面還有很大的缺口,因此必須繼續(xù)增加發(fā)電裝機(jī)來(lái)滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們?nèi)找鏀U(kuò)大的需求。在新的形勢(shì)下,我們不僅要面對(duì)電力行業(yè)的結(jié)構(gòu)以及發(fā)展規(guī)模的問(wèn)題,而且還要盡快解決電網(wǎng)整體技術(shù)有待提高,不可再生能源消耗量大、可再生能源的比例過(guò)低和環(huán)境污染等一些深層次的問(wèn)題。我們要警惕國(guó)外的發(fā)展教訓(xùn),杜絕先污染再治理的思想,對(duì)能源的有效利用以及和諧發(fā)展要足夠的重視。在剛剛走過(guò)的“十一五”期間,國(guó)家已經(jīng)對(duì)能耗大,產(chǎn)能低的小火電機(jī)組進(jìn)行了處理,要求總體能耗要下降20%,排放指標(biāo)下降15%。在這期間我們?nèi)〉昧撕艽蟮倪M(jìn)步,但同時(shí)我們要意識(shí)到在“十二五”期間發(fā)電企業(yè)要繼續(xù)深化“節(jié)能減排”和技術(shù)改造,不僅實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)上的增長(zhǎng),而且獲得更顯著的環(huán)保效益。首先,要明確科學(xué)的發(fā)展理念,確定新的發(fā)展目標(biāo),轉(zhuǎn)變?cè)械谋O(jiān)管思路,根據(jù)市場(chǎng)的要求,對(duì)已有的設(shè)備進(jìn)行必要的技術(shù)改造以滿(mǎn)足國(guó)家的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn),增強(qiáng)監(jiān)管的可預(yù)見(jiàn)性和透明度,正確處理好改革、發(fā)展與穩(wěn)定的關(guān)系,為新體制下電力行業(yè)的穩(wěn)定和有序的發(fā)展提供平臺(tái)。對(duì)于電力企業(yè)發(fā)展一定要堅(jiān)持在規(guī)劃、設(shè)計(jì)時(shí)考慮其經(jīng)濟(jì)性,同時(shí)要在生產(chǎn)及管理上下功夫,積極推進(jìn)節(jié)能技術(shù)的研究和應(yīng)用,才能真正實(shí)現(xiàn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
6 語(yǔ)結(jié)
低碳環(huán)保,節(jié)能減排是我國(guó)一向大力提倡的,建立一個(gè)節(jié)約型的社會(huì)也是我們追求的目標(biāo)。因此,作為耗能相對(duì)較大的火力發(fā)電廠(chǎng),如何以節(jié)能為導(dǎo)向開(kāi)展工作時(shí)一向任重而道遠(yuǎn)的工作。節(jié)能降耗是全方位、全過(guò)程的工作,只要認(rèn)真、扎實(shí)地抓好節(jié)能降耗,抓好每一個(gè)環(huán)節(jié),火力發(fā)電廠(chǎng)節(jié)能工作會(huì)有顯著提高。
參考文獻(xiàn):
[1]魏素蕊.發(fā)展智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè):節(jié)能減排與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的雙贏[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2011(11).
[2]馬彤兵,孫超.基于電力供應(yīng)鏈的節(jié)能減排策略研究[J].中國(guó)集體經(jīng)濟(jì),2012(19).
[3]陳子教,于文益.廣東電力行業(yè)節(jié)能減排技術(shù)分析與潛力研究[J].廣東科技,2009(12).
[4]張德瑾,賈紅革.淺析電力生產(chǎn)企業(yè)的節(jié)能減排問(wèn)題[J].黑龍江科技信息,2010(34).
[5]何海航,羅咸輝,付崢嶸.火力發(fā)電廠(chǎng)節(jié)能減排策略探討[J].中國(guó)科技信息,2008(21).
中圖分類(lèi)號(hào):TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
煤炭作為我國(guó)的主要能源,目前,由于大部分原煤未經(jīng)加工,不僅利用效率低、資源浪費(fèi)大,而且給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的污染。2007年全國(guó)原煤入選率不到40%,商品煤灰分高,燃煤效率僅為50%~60%;全國(guó)SO2和CO2排放量的85%、煙塵排放量的70% ,氮氧化物排放量的60%來(lái)自燃煤,大氣污染造成的經(jīng)濟(jì)損失占GDP的3%~7%。世界主要產(chǎn)煤國(guó)家的原煤入選率平均在80%以上,因此,大力發(fā)展煤炭分選加工工業(yè)是實(shí)現(xiàn)“節(jié)能減排”的主要技術(shù)途徑。選煤產(chǎn)業(yè)具有脫硫降灰,節(jié)約運(yùn)力,提高煤炭利用效率,降低產(chǎn)業(yè)的運(yùn)行費(fèi)用,提高煤炭生產(chǎn)企業(yè)和用煤企業(yè)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益的作用。只有不斷地提高產(chǎn)業(yè)升級(jí)更新?lián)Q代,真正做到節(jié)能減排,才能使企業(yè)更具競(jìng)爭(zhēng)力。
一、煤炭仍然是未來(lái)的主要能源
目前,我國(guó)煤炭資源總儲(chǔ)量5.57億萬(wàn)噸,可采量2040億噸,是世界上少數(shù)以煤為主要能源的國(guó)家之一。2012年,我國(guó)原煤生產(chǎn)36.3億噸,一次能源消費(fèi)總量己達(dá)到36.2億噸標(biāo)煤,預(yù)計(jì)煤炭占一次能源消費(fèi)總量的比重大約為66.4%。預(yù)計(jì)2020年,煤炭在我國(guó)一次性能源生產(chǎn)和消費(fèi)中占60%左右;到2050年,我國(guó)的煤炭生產(chǎn)和消費(fèi),在一次性能源消耗的比例仍將大于50%。因此,煤炭仍然是我國(guó)能源安全的基本保障,也將是我國(guó)未來(lái)幾十年的主要能源。
二、選煤技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
選煤是使用物理、物理化學(xué)方法,通過(guò)采用相應(yīng)的生產(chǎn)工藝、技術(shù)、方法等有效去除原煤中灰分、硫分等,將原煤分成不同質(zhì)量規(guī)格產(chǎn)品的加工過(guò)程。目前,選煤是提高煤炭產(chǎn)品的質(zhì)量,增加煤炭品種、減少無(wú)效運(yùn)輸,提高熱效率、節(jié)約能源,減少SO2、NOx和煙塵等排放的有效手段。因此,提高選煤技術(shù),開(kāi)發(fā)低噪音設(shè)備、智能選煤控制系統(tǒng)、選用環(huán)境友好型節(jié)能設(shè)備及采用先進(jìn)生產(chǎn)工藝,成為降低煤炭從生產(chǎn)到使用產(chǎn)生環(huán)境污染的前提。
選煤技術(shù)提高是提高效益、降低污染的前提和保障,在未來(lái)一段時(shí)間,煤炭仍然是我國(guó)最主要和最可靠的能源。然而,目前存在兩方而問(wèn)題:一是原煤入洗率較世界主要產(chǎn)煤國(guó)及歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家低。上世紀(jì)國(guó)外原煤入選率達(dá)到70%-90%,我國(guó)2010年是50.9%,2011年是53%;目前選煤技術(shù)有待提高,燃煤技術(shù)和燃燒器落后,以及降低排放物污染設(shè)施欠缺等原因,不僅使熱效率低(實(shí)際熱能利用效率不到30%),而且大氣呈煤煙型,污染嚴(yán)重;三是我國(guó)高硫難選煤比重較大,按中國(guó)煤炭可選性資料的不完全統(tǒng)計(jì),原煤灰分大部分在25%以上,平均硫分高達(dá)1.72%,其中硫分2.5%的占27.08%。
三、選煤技術(shù)、設(shè)備現(xiàn)狀
截至2010年底,全國(guó)共有各類(lèi)煤礦1.4萬(wàn)余處,原煤產(chǎn)量32.4億噸,而選煤廠(chǎng)不到2000處。目前,選煤技術(shù)發(fā)展主要圍繞水、浮選液、風(fēng)等介質(zhì)選煤及脫水角度開(kāi)發(fā)設(shè)備,改善選煤工藝。
近幾年,國(guó)內(nèi)選煤技術(shù)發(fā)展較快,在引進(jìn)消化基礎(chǔ)上,形成了一些具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的分選設(shè)備和技術(shù)。如:我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)取得成功并廣泛推廣應(yīng)用,選煤效率達(dá)到了95%;我國(guó)研制的浮選柱有效分選下限可達(dá)10um,使細(xì)粒精煤產(chǎn)率平均提高1~3個(gè)百分點(diǎn);大型機(jī)械攪拌式浮選機(jī)單槽容積己達(dá)20m3;“十五”國(guó)家科技攻關(guān)課題“帶有礦漿預(yù)礦化器的機(jī)械攪拌式浮選機(jī)”己大面積推廣應(yīng)用。世界上用于處理5~6mm級(jí)煤炭、處理能力為50t/h的空氣重介質(zhì)流化床干法選煤技術(shù)首先由中國(guó)礦業(yè)大學(xué)完成;對(duì)0.045mm粒級(jí)的細(xì)粒煤采用細(xì)介質(zhì)重介質(zhì)旋流器通過(guò)細(xì)粒上的離心力和有效分離速度,將顆粒分選,黃鐵礦硫脫除率在85%左右,降灰數(shù)量效率達(dá)90%以上,對(duì)小于0.045mm細(xì)泥通過(guò)采用選擇性絮凝進(jìn)行脫硫降灰技術(shù),通過(guò)利用煤和成灰礦物雜質(zhì)表面之間的物理、化學(xué)性質(zhì)的差異,使絮凝劑有選擇地將黃鐵礦脫除率達(dá)90%以上。
我國(guó)研制并推廣應(yīng)用了加壓過(guò)濾機(jī)、超高速離心機(jī)和強(qiáng)氣壓穿流式隔膜擠壓壓濾機(jī),很大程度上降低了浮選精煤水分,改善了煤泥水處理系統(tǒng)的工況;加壓過(guò)濾機(jī)、隔膜壓濾機(jī)、快速裝車(chē)站等設(shè)備的成功投產(chǎn)取代了進(jìn)口設(shè)備。目前,在大型破碎機(jī)、振動(dòng)篩、離心機(jī)、磁選機(jī)、重介淺槽、沉降離心機(jī)等設(shè)備制造方面,日益接近國(guó)際先進(jìn)水平。
四、選煤的環(huán)境影響因素
煤炭生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響主要包括兩個(gè)方面:一是原生影響。原生影響是指煤炭開(kāi)采出來(lái)后直接使用對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響,再是次生影響,在加工過(guò)程中產(chǎn)生的影響。原煤通過(guò)選煤廠(chǎng)加工有效降低煤炭原生影響的同時(shí),卻產(chǎn)生次生環(huán)境影響。主要包括兩個(gè)方面:一是生產(chǎn)過(guò)程中的水、電等能源消化和噪聲、大氣污染。再是末端排放物對(duì)環(huán)境影響,主要是煤泥水和矸石等產(chǎn)生的外部環(huán)境污染問(wèn)題。
五、選煤生產(chǎn)過(guò)程的水電資源消耗
目前,我國(guó)水資源總量2.8億m3,人均僅2200m3,約為世界人均資源占有量的1/4。工業(yè)水重復(fù)利用率我國(guó)為60%,發(fā)達(dá)國(guó)家為85%。洗煤生產(chǎn)中,通常每洗選1t原煤就要用3~5m3水,洗煤噸煤耗電大約5~10度。
六、噪聲污染源
選煤廠(chǎng)設(shè)備多且集中,高噪聲源多,噪聲污染極為嚴(yán)重。據(jù)調(diào)查,大部分選煤廠(chǎng)的噪聲都超過(guò)國(guó)家規(guī)定的90dB,高者甚至達(dá)到120-130dB,這對(duì)職工的身心健康造成極大危害。選煤生產(chǎn)的主要噪聲源:
(1)、振動(dòng)篩:振動(dòng)篩是選煤廠(chǎng)主要的噪聲源,主要來(lái)源于物料與篩而的摩擦、篩體的振動(dòng)以及金屬?gòu)椈傻恼駝?dòng),另外,還有傳動(dòng)中齒輪摩擦等;
(2)、空氣壓縮機(jī):空氣壓縮機(jī)是一個(gè)多聲源發(fā)聲體,其噪聲主要為進(jìn)氣噪聲、排氣噪聲、機(jī)械噪聲和電磁噪聲等。
七、選煤排放物污染
選煤技術(shù)及工藝的先進(jìn)程度決定了選煤排放物污染程度。作為濕法選煤過(guò)程的必然產(chǎn)物煤泥水,成為重要的污染源。煤泥水中含有烴類(lèi)油、酯類(lèi),陰離子型的硫基類(lèi)、烴基類(lèi)及皂類(lèi),及陽(yáng)離子型的胺類(lèi)衍生物;起泡劑有表面活性劑醚類(lèi)、醇類(lèi)及醚醇類(lèi),非表面活性劑酮醇類(lèi);調(diào)整劑有活化劑無(wú)機(jī)鹽類(lèi),抑制劑無(wú)機(jī)鹽類(lèi)、有機(jī)物、pH調(diào)整劑電解質(zhì),絮凝劑無(wú)機(jī)電解質(zhì)、天然高分子、合成高分子,分散劑有無(wú)機(jī)鹽類(lèi)、高分子化合物等。這些物質(zhì)如得不到及時(shí)有效地回收、處理,勢(shì)必對(duì)周?chē)r(nóng)田、河流、地下水等造成嚴(yán)重的污染。
總之,隨著選煤技術(shù)裝備的模塊化、大型化、智能化的發(fā)展,選煤工藝日趨進(jìn)步,以及生物技術(shù)的應(yīng)用,必將在生產(chǎn)與環(huán)境中尋找到和諧發(fā)展的平衡點(diǎn)。
參考文獻(xiàn):
[1].周明遠(yuǎn).蒸汽壓濾脫水的研究.[J].選煤技術(shù).2011.
[2].劉峰.選煤技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì).[J].選煤技術(shù).2010.