水电气节能方案范例(12篇)
水电气节能方案范文篇1
[关键词]水利工程;电气节能设计;问题及策略
中图分类号:TV222文献标识码:A文章编号:1009-914X(2017)14-0303-01
随着社会经济的迅速发展,经济与能源供应间的矛盾越来越突出,我国人口数量较多,在电能方面消耗较大。此外我国工业用电消耗电能更大与农业用电相比,一般是农业用电量十倍以上,增强电气节能设计意义及作用重大,应将其作为我国基础建设的一项基本任务。
一、水利工程电气节能设计中的问题
(一)节能产品落后
我国水利工程实施建设中常常需投入大量资金,一些管理层人员禁不止物质利益的诱惑而出现贪念,私自贪污克扣工程建设费用,而且一些施工企业单位不管国家相关规定,使用一些明令禁止的落后淘汰品,其无法实现节能目的,而且与普通节能材料相比,这类产品消耗电能会更多更大。
(二)规章制度建立不完善
设计水利水电工程节能设计过程中,较容易发生缺少统一规范性的文件遵照,相关规章制度也没有建立健全起来,因此在实施开展水利工程建设过程中,多数施工单位只考虑自身单位需求,促使工程建设中出现电气质量不统一的现象。
(三)水利工程O计人员认识较差
水利工程单位的设计人员在设计工程时,多数只看到施工利益与需求,对周围其他外在因素条件及电气节能需求并不关心,完成水利工程建设施工后,周边各企业、人员及农田使用电力非常不方便[1]。水利工程设计人员应对此进行了解、调研及分析等等,设计出既有个性化又有普遍适用性的电气节能方案。
二、水利工程电气节能设计中问题解决策略
(一)选用节能变压器
水利工程电气节能设计中,应选用节能变压器,这种变压器节能效果显著,也具有噪音低、抗冲击、损耗低等显著优点。使用节能变压器,既能节约能源,也能促使室外气体排放量减少,具有较大的节能潜力。对此水利水电工程的电气节能设计与实施过程中,最好选用低损耗、高效能的节能变压器。
(二)设计好电源开关
设计水利工程电气节能时,也应在电源开关上进行节能设计,有效降低开关过程产生的噪声与损耗,提高开关频率,此外在电源开关设计过程中,还应采取软开关技术,而不要使用硬开关技术,前者具有更大优势。
(三)做好供配电系统方面工作
水利工程电气节能设计过程中,还应注意供配电系统方面的设计工作,应依据用电负荷分布特点、负荷容量及设备性能等对供配电系统实施科学合理地设计,降低运行中的供配电系统损耗,使得供配电系统在最好的状态是运行,也能有效确保供配电系统更高效经济运行,以此实现节能降耗目标。设计供配电系统节能时,还要考虑好这几方面因素:第一,结合用电负荷情况,选取变压器容量与台数,变压线接线时应坚持经济运行原则[2];第二,设计的供配电系统一定要简单可靠,尽量地将减少因为电压等级过多导致的电能损耗,结合集中负荷分布特点选取节能型变配电装置,防止出现多级供电损耗;第三,促使变配电位置靠近负荷中心,将供电网络合理地分布,在合理范围内将低电供压半径控制好,以此降低线路电压损失,促使供电线路的电压损失适应规范允许值,有效提升供电网络运行效率及质量。
(四)选用高效光源及绿色照明
水利工程电气节能设计过程中,还需要设计好照明节能,设计照明节能过程中,要选取高效光源,其具有高效率发光及性能好的显色、使用寿命长及性价比较高的光源。其能分析不同工作场所选取种类不同的高效光源,这样就能较好地降低电能消耗、节约能源。水利工程作为一项庞大的建筑工程,需要较多操控部门及运行车间,对此可选用高效光源,将荧光灯用于水利工程室内操作间,及将高压钠灯作为水利工程科研部门光源,结合不同场所选用不同照明节能灯。此外还应提倡使用绿色照明,其目的是提升人们在生活、生产中的效率,在保护人们身心健康基础上实现节能[3]。对此水利工程照明设计时,应重视电气节能,考虑视觉效果,然后依据场所不同选用不同的光源与照明方式。
(五)合理使用电动机
设计水利工程电气节能过程中,电动机应慎重选择,其是水利工程整体运行的主要工具,也是水利工程运转的动力支持。一般情况下,水利工程常常选用大功率电动机保障水利工程的正常运行与实施。选用这种电动机能随时调节电动机功率借助变频调速器以达到电气节能目的。也可以使用软启动器方法实施电动机节能,其具有平稳启动特点,在启动到运行过程中,电流并不会出现过大的变化,电流对电网冲击也相对减少,使得电压始终保持在恒定范围内,从而达到较好的电气节能目的。
(六)选用科学合理的供配电系统方案
设计供配电系统方案过程中,供电电压等级应合理选取,一般条件及情况下,如果选用的供电电压越高,则损耗就越小,因为工程中电压容量较大,因此应选择高电压电机,以此减少电压等级及电流对电网的冲击。还应提升供配电系统的功率,确定水利水电工程用电设备选型及控制调速设计方案后,如果其自然功率能达到相应的电网接入要求,就应立即进行无功功率补偿,从而实现提升功率及减少线路损耗的目标。
三、结语
水利工程具有较大的节能潜力,水利工程电气节能设计也应贯穿工程项目的整个过程,促使整个过程设计都节能化,更好地践行可持续发展理念。为了更好地解决水利工程电气节能设计问题,应结合水利工程实际分析电气节能中存在的问题如节能产品落后,规章制度建立不完善及水利工程设计人员认识较差等等,然后给出相应解决措施,选用节能变压器,设计好电源开关,做好供配电系统方面工作,及选用高效光源及绿色照明等等。
参考文献
[1]卢飞.关于水利工程电气节能设计的问题探讨[J].中国科技投资,2012(26):46-46.
水电气节能方案范文篇2
展会分10个展区:1个综合馆、5个专业馆、3大专区(整体解决方案、绿色金融、生态示范)和1个广场清洁能源车辆展区。展会还特意安排了科普知识和观众互动环节。
专业馆:
清洁能源馆包括:太阳能、风能、核能、生物质能等。
节能减排馆包括:高效节能系统及设备、清洁生产技术及设备、新型节能材料、智能电网、储能系统、再制造技术与设备、高效节能消费品,新能源汽车等。
环境治理馆包括:“三废”处理、循环利用、环境监测与污染控制、公共卫生、环保综合设计及服务等。
低碳技术馆包括:高能耗、高排放领域的节能减排技术;新能源、煤的清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发、二氧化碳捕获与埋存等有效控制温室气体排放的新技术;高参数超临界机组技术、热电多联产技术、燃料电池技术、氢能技术等。
循环经济馆包括:国际先进的生态城市理念和模型;中国生态工业园区;海水淡化、可再生能源、中水利用、废旧汽车拆解和利用;农村能源解决方案等。
5大领域展区集中展示全球一流企业在清洁能源、节能减排、环境保护、低碳技术、循环经济等方面的一流设备和技术。整体解决方案专区展示国际知名企业的低碳理念和绿色解决方案。
专区:
绿色金融专区展示绿色信贷、赤道银行、碳交易、排放权交易、全球环境产业基金、清洁发展机制等领域概况和相关知名企业;整体解决方案专区展示国际知名企业的低碳理念和绿色解决方案;和谐社会专区展示人与自然和谐相处、祥和温馨的美好画卷。
本次绿博会共有来自亚洲、欧洲、美洲、大洋洲25个国家和地区的212家知名企业参展,国外企业占60%,国内企业85家,有西门子、道达尔、通用电气、威立雅等著名的跨国公司,泰豪太阳能、中国节能环保集团、华锐风电科技、无锡尚德等国内绿色经济领域的行业领军企业。
“绿色革命”风生水起
技术更精层次更高
投影机。丽讯――全球领先的投影机研发厂商,主产LED超短焦投影产品。零投射距离使其紧贴墙壁放置,便可投射近百寸的超大画面。
富士电机。展示了目前全球唯一一款薄膜型非晶硅太阳能发电设备,可随身携带,在任何地方都可以迅速地为手机、对讲机、笔记本电脑充电。
煤层发电机组模型。可收集以前排放的煤层气,用于发电,显著降低温室气体排放,改善煤矿安全。再制造是制造业服务延伸的一种商业模式,不能等同于维修或者翻新的概念,它是原有部件的一次“浴火重生”。再制造可节约85%的能耗。卡特彼勒还生产再制造的水泵等零部件。
废塑料也能做成好面料。低碳、环保的面料成为主流。帝人集团展出了黑白两件运动衫,面料质感轻柔,主要成分为艾可丝可柔纤维,舒适度、透气性都很好。这种面料是用回收的塑料瓶、废旧文具中的塑料以及废旧衣服制成的,生产一件这样的衣服能够减少80%的二氧化碳排放量。
橘皮加工成橘子油、涂料等。天津鎏虹科技发展有限公司的油漆产品,原料全部取自橘子皮,他们与四川的果汁企业合作,承接果汁企业剩下的橘子皮,进行二次加工。初加工阶段提取橘子油,再运到天津进行深加工,逐步形成了天然植物型油漆、涂料、溶剂、清洗剂、胶黏剂及橘皮废渣板材等环保产品。
绿色科技不仅将“下脚料”吃干榨尽,还催生了新的产业,产生了倍增效益。
发电自行车。由深圳安托山特种机电有限公司展出。在健身自行车和电灯之间有一个蓄电装置,平均每骑一小时,能产生0.3千瓦时电,可以供一个40瓦的灯泡照明7.5小时。
瓦轴高端轴承。瓦轴集团――环保新能源配设施和唯一一家轴承制造企业。主要产品是高端轴承:风力发电配套轴承、轨道交通高铁轴承、大功率机车轴承、地铁轻轨轴承,重大技术装备冷轧机轴承、森吉米尔轴承、精密机床轴承等产品。
泰豪太阳能。主要展示了具有国际领先水平的光伏建筑一体化整体解决方案、大型电站投资运营模式及泰豪自主研发的光伏电站监控系统等。
路面修复。加拿大马泰克再生公司,全球领先,其设备可以使路面修复的建设成本节省70%。
皇明太阳能。主要业务包括:太阳能热水器(家庭热水解决方案)、太阳能热水系统(单位集体热水解决方案)、太阳能高温热发电、太阳能空调、海水淡化等。
目前,皇明股份拥有国家专利215项,融会了超大热水量、全天候、全方位热水等诸多功能,实现了太阳能的全自动化运行,颠覆了传统太阳能,为消费者提供了与国际接轨的最佳热水生活系统解决方案,并实现了太阳能热水供应、太阳能采暖制冷等技术的完美结合,引领太阳能行业进入全新发展时代。太阳能产业逐渐成为引领绿色经济发展的支柱产业。
长虹挥出“组合拳”。平板电视、空调、手机和冰箱等优秀节能产品、进出口检测试验基地、废旧家电回收处理技术、装备及产业化等项目,受到多方关注。
中环万代。专业的水务公司,主要从事水处理领域(工业和市政生活给、排水处理)的工程总承包(工程设计、设备配套和安装调试等)、项目投资、建设以及环保设施运营管理;环保设备研发制造和销售、高效絮凝剂的研制生产和销售等。公司拥有以CEAO工艺和双流化床工艺为中心的一系列自主知识产权的给、排水处理实用新技术,多项技术具有国际、国内领先水平。其中CEAO印染污水处理技术、双流化床污水处理技术、CEAO造纸废水处理及零排放技术被评为国家重点环保实用新技术;组合式高效蒸发技术用于处理环氧烷类生产废水,解决了困扰行业发展的难题。
欧姆龙。涉及工业自动化控制系统、电子元器件、汽车电子、社会系统以及健康医疗设备等广泛领域,无触点接近开关,电子自动感应信号机,自动售货机,车站自动售检票系统,癌细胞自动诊断仪……在世界上率先开发并生产出一系列产品与设备系统。
博士热力。德国博士热力技术有限公司的独资子公司,主要向中国市场销售来自欧洲的多种系列铸铁炉、钢制炉、壁挂炉、太阳能、水地源热泵等产品。在南京设有太阳能平板集热器生产基地。
协同科技。公司长期从事电力自动化领域用电信息采集系统技术,为电力部门提供电力负荷管理,配电监测、电能管理、居民集抄等系统、产品和技术支持。业务遍布国内200余座大中城市,是国内第一家无线负荷监控系统研制开发单位,建成了第一家通过部级实用化验收的系统,设计和制造了国内城市地形环境最复杂、中继层次最多的系统和国内规模最大(使用终端设备最多)的系统。
中国电子科技集团公司第四十五研究所。专业研发电子专用设备技术、整机系统和应用工艺。在微电子学、精密光学、计算机应用、自动控制、精密机械、液压、气动及系统工程等诸多技术应用方面居国内领先地位。
四十五所设备产品主要应用于集成电路、分立器件、太阳能电池和液晶器件等生产领域,涵盖材料加工、图形制作、检测和封装等关键生产环节。
华锐风电。中国第一家自主开发、设计、制造和销售适应全球不同风资源和环境条件的大型陆地、海上和潮间带风电机组的专业化高新技术企业。
中科院。搭建一个“超临界空气储能系统”模型,发电机组无法随便开关,因此通过这套系统可以把电厂在用电波谷发出的电能转化为热能储存起来,再在用电高峰时释放出去,这样就不会造成电能的浪费。
台达电子。全球电源管理与散热管理解决方案的领导厂商,展示多项低碳科技的节能整体解决方案,应用领域从电动车电力动力系统与充电站基础架构、可再生能源发电系统到LED照明应用及节能视讯解决方案等。节能产品丰富多元,包括增程型插电式电动车、转换效率高达98%的太阳能光伏逆变器、质量与效能屡获国际大奖肯定的LED照明、可精准定位日射来源的太阳能追日系统、高效率1千瓦风力发电机、A3大屏幕彩色电子纸等等,并运用超省空间的超短焦投影机、3D高画质投影系统、3D裸视立体显示屏等尖端视讯设备。台达电子集团在多项产品领域亦居世界级的领导地位,包括显示器、工业自动化、网络通讯产品与可再生能源相关产品。
水电气节能方案范文1篇3
关键词:分布式能源;装机方案;微型燃气轮机;燃气内燃机;燃气轮机
前言
天然气分布式能源是指利用天然气为燃料,通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用,综合能源利用效率在70%以上,并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式,是天然气高效利用的重要方式。
1分布式能源的基本原理
天然气分布式能源是一种建立在能的梯级利用概念基础上,将制冷、供热及发电过程一体化的多联产总能系统。天然气在动力系统中燃烧做功发电;动力系统排出的废热用于制冷或供热,从而形成冷热电三联供。由于实现了能量的梯级利用,能源利用率明显提高。能源站机房可以建在终端用户附近,节能效果明显。
2分布式能源系统配置
天然气分布式能源系统种类繁多,相应的分类方法也很多。按照系统规模分类可分为楼宇分布式能源系统和区域分布式能源系统。
按照动力系统类型分类,有微型燃气轮机冷热电分布式能源系统、燃气内燃机冷热电分布式能源系统、燃气轮机冷热电分布式能源系统、燃气-蒸汽联合循环冷热电联供系统。
2.1微型燃气轮机冷热电联供分布式能源系统
微型燃气轮机具有自动调峰、调频功能,可根据楼宇对热、电、冷、热水的需求自动进行负荷调节,无须专人职守。低压电力通过微燃机厂家配套的双模控制器接入楼内自用电力系统,不足电力从公用电网输入。燃气轮机排出的高温余热烟气直接排入余热吸收式溴化锂机组,产生7℃冷水供建筑物制冷,或产生65℃热水用于采暧;同时利用溴化锂机组烟气中的低品位余热产生70℃生活热水,或进一步通过低温吸附式制冷机制冷。
2.2燃气内燃机冷热电联供分布式能源系统
2.2.1概述
燃气内燃机的额定功率通常为5~10000kW。相对于燃气轮机,内燃机组的发电效率较高,内燃机联供系统的电输出比例较高,冷电比(或热电比)通常为1.0~1.5。由于双效吸收式制冷系统对驱动热源温度的要求比直接供热高,故内燃机系统侧重于供热。
燃气内燃机发电机组最突出的优点是发电效率比较高,其次是设备集成度高,安装快捷,基本不需要水。设备的单位造价也比较低。燃气内燃机分布式联供系统由于燃气进气系统压力较低(如0.35MPa),广泛应用于楼宇分布式能源系统,单台燃气内燃机组的供热、供冷面积不超过3万m3。
2.2.2系统配置
对于燃气内燃机,燃料热量的约1/3用来做功发电,约1/3通过烟气散热,还有约1/3通过缸套水、中冷水及辐射热散失。因此对烟气和缸套水、中冷水进行余热回收利用,系统综合能源效率可达80%~90%。
2.3燃气轮机冷热电联供分布式能源系统
2.3.1概述
燃气轮机的功率从几千kW到上百万MW,不过由于建筑用户所需的温度通常与环境温度比较接近,远距离传输相当困难。因此,主要是小型燃气轮机冷热电联供系统,功率范围从5000kW~50MW。由于燃气轮机的天然气接入压力较高,不适合布置在民用建筑物内。
燃气轮机冷热电联供系统主要适合于区域供冷、集中供热相结合的地区。总规模在10MW~100MW。特点是用户类型多、时间错开、负荷需求互补,利用实现能源梯级利用。
2.3.2系统配置
燃气轮机冷热电联供系统主要包括燃气轮机及其发电机、余热锅炉、热网首站、蒸汽型溴化锂机组等设备。该系统利用先进的燃气轮机发电,燃气轮机的排气口排出的高温烟气进入余热锅炉。采暖季,余热锅炉产生蒸汽进入热网首站中加热热网循环水,对外供热;制冷季,余热锅炉产生蒸汽进入制冷站中的蒸汽型溴化锂吸收式制冷机对外供冷水。
2.4燃气-蒸汽联合循环冷热电联供系统
2.4.1概述
燃气-蒸汽联合循环冷热电联供系统主要适合于工厂及小型制造业集中的工业园区等。电、热、汽需求比例稳定且规模大,联供的经济效好。
2.4.2系统配置
燃气-蒸汽联合循环冷热电联供系统包括燃气轮机及其发电机、余热锅炉、蒸汽轮机及其发电机等设备。
图1给出了燃气-蒸汽联合循环冷热电联供系统的工作原理。天然气进入燃气轮机1,燃烧做功带动发电机2发电,产生的500℃左右烟气进入余热锅炉3,加热水使之变为高压蒸汽,高压蒸汽进入抽凝式蒸汽轮机5做功带动汽轮发电机6发电,做功后的一部分蒸汽被抽出冬季供热或夏季用于蒸汽吸收式制冷,或用作工业供汽。汽轮机排汽进入凝汽器7,冷却后经凝结水泵8打回锅炉。
3分布式能源项目典型装机方案
天然气分布式能源系统的原动机主要以微燃机、燃气内燃机及燃气轮机为主。分布式能源站原动机选型时,其规模应按满足基本冷负荷的要求进行匹配,这样既可适当减小发电机组的配置容量,降低设备投资费用,又可提高发电机组的满负荷运传率,保证系统运行的经济性。峰值冷(热)负荷通过配置其他供冷(热)设备(如燃气直燃机、补燃型溴化锂吸收式制冷机、电制冷机组等)进行调节,不足电力从电网购电补充。
根据原动机的种类及装机规模,以下给出大、中、小三个等级典型的分布式能源装机方案。
3.1小规模配置方案
方案1到方案4中给出了典型的楼宇式分布式能源系统的装机方案(供热面积10万m2以内),其中原动机为微燃机和燃气内燃机,该类型主要应用于单栋楼宇、建筑群,如医院、酒店、商厦、大学、机关等,发电装机规模较小。特点是电、冷、热的需求在一段时间内较为单一,运行时间规律单一。
3.2中规模配置方案
方案5到方案8中给出了典型的区域分布式能源系统的装机方案(供热面积10-110万m2),原动机为燃气轮机,由于燃气轮机的天然气接入压力较高,适合于区域供冷、集中供热相结合的开发区等,规模在10MW~50MW。特点是用户类型多、时间错开、负荷需求互补,利用实现能源梯级利用,运行效率高;节省土地。
3.3大规模配置方案
方案9-10中给出了典型的区域式分布式能源系统的装机方案(供热面积70-90万m2),其中原动机为燃气轮机及汽轮机,这种系统主要适合于过程工业及工业园区等工厂及小型制造业集中的工业园区。
4结束语
文章在对比研究了微型燃气轮机、燃气内燃机、燃气轮机等不同燃气发电装置的分类及性能的基础上,对不同联供系统的具体配置和组成形式进行研究,将冷热电分布式能源系统划分为大、中、小三个等级,并给出了10种典型的分布式能源装机方案。这对天然气分布式能源项目的可行性研究装机方案论证具有一定的指导意义。
参考文献
[1]周大汉,柳建华,王瑾,等.吸收式制冷应用于冷热电三联产系统的能耗特性分析[J].上海理工大学学报,2004,26(1).
[2]左政.分布式冷热电联产系统的集成建模与优化设计[D].广州:华南理工大学,2005.
[3]华责,龚婕.分布式冷热电联供源系统经济性分析[J].天然气工业,2007(7).
水电气节能方案范文1篇4
科技档案楼项目规划用地面积1263m2,建筑基底面积809.49m2,总建筑面积4585m2,地上6层,建筑总高度23.85m。其中:首层为展厅及科技档案库,2层绿色建筑机电技术研发中心,3~6层均为机电设计办公室。
本项目在设计的全过程中坚持绿色建筑设计理念的基本原则,充分考虑建筑的能源,植物、水环境、风环境、光环境、声环境等方面的有效利用,不仅做好建筑护保温结构的保温措施,还严格控制建筑体型系数和窗墙比。既处理好屋顶绿化及垂直绿化与建筑的关系,又选用了高效能的机电设备,采用了太阳能热水系统及光伏发电系统,还采用地源热泵供冷供热等诸多生态技术及设备,体现了节能减排的设计思想。
1融合绿色技术展示和研发功能的科技档案楼
建筑结合绿色展示和数据研发,一方面使参观者在体验科技之旅的同时感受多样化。多层次的绿色建筑技术,接受绿色环保理念教育,实现建筑本体作为展示的最大展品。另一方面,注重生态技术在建筑的实际运行效果,在建筑的室内外设置了监控围护结构传热效果的传感器,室内温湿度传感器,CO2传感器,同时在太阳能热水,光伏发电、地源热泵等系统设置数据采集设备等。通过软件的编辑,使得展示系统也能对建筑系统运行进行全面的检测,实现实时监控,定期采集数据的原则建立数据库,为设计院对绿色生态技术的研发提供最真实可靠的依据。
2舒适健康的办公环境
毛细管网末端辐射系统与溶液除湿新风机组系统形式类似人体血液循环系统和呼吸系统。毛细管就是毛细血管,供水干管就是动脉,回水干管就是静脉,机组就是心脏,载体介质就是血液,智能化的温控装置就是神经中枢和大脑,新风系统就是呼吸系统。通过毛细管网和溶液除湿新风机组为我们创造了一个“无风感无噪音、健康卫生、节能高效、安静舒适”的办公环境,打造真正的生态建筑!
3可再生能源利用的节能示范建筑
充分利用地理、气候优势,采用地源热泵与毛细管辐射吊顶空调系统,设置太阳能热水以及太阳能光伏发电系统为建筑增加特色。
科技档案楼定位为绿色建筑典范,从建筑实际“节能减排”效果和示范意义上考虑,严格按照我国绿色建筑等级“二星级”为设计目标,全力打造天津市第一个绿色建筑项目。并且在设计阶段已于2009年10月获得了建设部审查通过的国家绿色建筑两星级标准,下面阐述绿色建筑的特征。
节地与室外环境
1基地选址
本项目位于天津市建筑设计院院内,四周情况为东侧为设计院职工家属楼后院,南侧为建筑设计院与华北市政设计院围墙,西侧为4层办公楼,北侧为天津市建筑设计院2层的文体中心。场地性质为科研设计用地,并不破坏当地文物,自然水系,湿地、基本农田,森林和其他保护区:建筑位于百年洪水线上,防汛能力能够达到《防洪标准》GB50201―94的规定要求;建筑位于天津市市区,不存在泥石流、滑坡等自然灾害的威胁。
由于场地先天狭小的不利因素,在对场地进行分析和权衡后,为最大限度地调和与周边建筑的空间关系,选择了将新建筑与原有文体中心贴建的设计方案,与其相互影响不如合而为一,将至少带来三大好处。首先,新老建筑整合为一体,建筑内外空间更易达到和谐统一。其次,贴建使得新建筑北移,让出更多的室外可用地面积,更符合绿色建筑要求的“节地”原则。再次,北移为建筑争取了更多的日照。
2室外环境
室外噪声环境:天津市建筑设计院科技档案楼的《建设项目环境影响报告表》,项目建设区域环境噪声监测结果统计,昼间环境噪声等效声级平均值为54.7dB(A),低于《城市区域环境噪声标准》(GB3096―93中的1类标准(昼间55dB(A1)要求。该项目为于天津市建筑设计院院内,属性为办公建筑,因此不考虑夜间环境噪声对建筑的影响。
室外风环境:以《中国建筑热环境分析专用气象数据集》天津气象参数的统计结果为依据,进行模拟分析:科技档案楼项目周边人行区域夏季风速约为1.2m/s;冬季风速约为1.2m/s(SW风)、1.5m/s(E风),过渡季节风速约为1.2m/s,上述参数均小于5m/s,满足人的舒适要求。
3对周边环境的影响
根据场地现有状况,对周边环境所能造成的影响主要有以下两方面:
一方面是新建筑对北侧住宅楼的日照遮挡,借助日照模拟分析及对建筑形体进行控制,使得原有住宅楼的日照仍能满足《民用建筑设计通则》及《城市居住区规划设计规范》的规定(天津地区每套住宅至少应有一个居住空间获得大寒日不小于2小时)。
另一方面新建筑所产生的光污染主要为建筑的南、西两侧,南向为规划院办公楼,西侧为原设计院4层办公楼。在光污染的处理上,一方面在立面上避免设计大面积的幕墙,另一面选用低反射率Low-E玻璃,最大化地控制对周边环境产生的光污染。
4合理采用屋顶绿化、垂直绿化
本项目采用屋面绿化、室外绿化及垂直绿化相结合的综合绿化设计方案。屋面为科技档案馆6层,总面积为702m2,水箱问,太阳能集热板及光伏发电板占用面积94m2,屋顶绿化面积为568m2,占屋顶可绿化总面积的比例为80.9%。屋顶绿化全部采用佛甲草,其特点为易存活,基本免维护,仅在屋顶水箱间内预留中水管,在旱季作为补充浇灌水源。另外,利用建筑首层东,西、南三个方向的花坛作为基槽,种植爬墙植物。
本项目景观设计采用复层绿化,优化乔、灌木的种植位置及灵活搭配,选择乡土植物作为主要绿化物种,适当种植宿根花卉及草坪。由于绿化范围小,建筑周边也种植灌木,花卉及草坪以增加层次。
节能与能源利用
1围护结构节能
外墙在围护结构的选用上,我们采用的是砂加气砌块保温墙体系,局部采用外墙外保温体系。砂加气砌块保温墙这种新材料不仅具有传统墙体材料的基本功能,更具有节能,轻质、防火、隔音、环保。施工便捷、节省投资等诸多优点。科技档案楼的外墙的形式主要为200~350mm厚砂加气砌块保温墙,局部贴50mm厚挤塑保温板和窗口部位30mm厚胶粉聚苯保温浆料。整个建筑外墙的平均传热系数仅为0.39W/(m2・K),远远低于现行节能标准的0.6W/(m2・K)。
外窗较小的窗墙比有利于冬季节能,而通透的表皮则利于夏季自然风的流通以及自然光的采集。如何解决这一矛盾,成为方案设计中必须考虑的要素。根据天津地区的全年主导风向及冬夏两季的主导风向,在不同朝向的外墙形成不同的窗墙比系数(南向:0.32、东向:0.25、西向:0.29、北向:0.11),均衡了各个考量因素,实现了建筑功能、建筑立面与建筑节能的兼得。外窗的材料为PA断桥铝合金
LOW-E中空玻璃,平均传热系数达到了2.0W/(m2・K)。
外遮阳:外遮阳对于减少太阳辐射热进入室内,降低空调负荷具有巨大的作用。因此在建筑的东向设置了固定外遮阳百叶。在建筑的西向采用了机翼型电动智能外遮阳百叶,可根据太阳入射角度的变化,自动进行调节。
屋顶:屋面选用80mm厚的挤塑聚苯板,在建筑完成面上做150mm厚的佛甲草种植屋面,屋面仅建筑本身的传热系数就达到了0.42W/(m2・K),远远低于现行节能标准的0.55W/(m2・K)。
2可再生能源的利用
太阳能热水:根据本项目用水特点,生活热水太阳能热水系统采用强制循环直接加热方式,屋顶设太阳能集热板,集热器采用金属――玻璃真空管型,屋顶水箱间内设热水箱及太阳能循环泵,太阳能系统设置温度传感器,冷水首先进入水箱,经循环泵进入太阳能集热器,强制循环,达到设定温度后,停止循环,并同时供应用水点热水,水箱内设电辅助加热设备,生活热水供应范围为每层卫生间内的洗手盆。每天用热水量为1440L,因此,热水箱容积采用1.5m3,满足每日热水用量(表1)。
太阳能光伏发电:天津地区太阳能条件为资源较富区,等级为11级,年日照时数为3000-3200h,水平面上年太阳辐照量5400~6700MJ/m2・a,太阳能保证率50%~60%,因此极为适合利用太阳能。本工程设置一个3kWp的太阳能光伏并网发电系统(表2)。
因方阵建设位置受到其右前方高层建筑的影响,在下午时有阴影的遮挡,经我方计算后发电量的系数应为75%,即整个系统的年发电量
3699.6×75%=2774.7KWh
太阳能光伏并网发电系统的环保效果统计:根据一个3kWp的太阳能光伏并网发电系统的年发电量,如果这些电是用火力发电产生的,则相应地由太阳能发电后,可以减少CO2的排放量约为2.25t、S02的排放量约为0.023t、氮氧化物的排放量约为0.015t。所排放的这些气体如果用森林在一年内来吸收,则需要4.5ha(1ha=100m×100m)面积的森林,即相当于我们一年种植了这么大面积的森林。一个3kWp的太阳能光伏并网发电系统的年发电量,如果改用燃油来获得,则相当于得消耗674升的燃油。
地源热泵系统地源热泵主要负担房间夏季的显热负荷及冬季围护结构的热负荷。根据计算夏季显热负荷为227KW,冷负荷指标为51W/m2,冬季热负荷为104KW,热负荷指标为24W/m2。同时本楼兼顾实验测试所用,需在4层新风机房预留冷热负荷约为60KW冷热水管。
经综合考虑,选用两台模块式地源热泵机组(MWH030CB)(单台制冷量为122KW,制热量为101KW)和一台蒸发式冷凝制冷机组(制冷量为91KW)作为冷热源。这样配置,既能满足功能和预留的需要,又可解决单纯使用地源热泵机组,地源侧会出现的冬夏季吸收排放热量不均衡的问题。
地源热泵采用垂直埋管系统,系统设计为32组换热井,三组测温井,每组换热井有效换热深度120m,井间距5.0m,采用AU形式同程设计,选用HDPE作为管材。
能耗独立分项计量:本项目所有低压柜的馈电回路均设电力仪表,由电力监控系统监视各种电气参数和状态量,减少故障风险,促进节能降费。通过配电系统的监控管理工程,可以实现对照明、冷热源、电梯等用电能耗进行分项计量。
节水与水资源利用
1.透水地面
根据建筑设计及景观设计方案,室外地面主要分为三部分:一部分是建筑首层的花坛,花坛采用下凹式种植土,低于主路面,路面雨水可直接流入花坛内。其次是在停车车位上采用高透草率的高聚化合物植草格。最后,整个室外的铺地全部采用的是透水砖。
2非传统水源利用
根据项目占地面积小,可回收利用的污废水量少的特点,如单独设置中水处理系统来回收利用,则投资大、很不经济。考虑项目所在的气象台路附近有中水处理厂,可以方便地从其引用市政中水,且天津市建委明确规定,建筑室内冲厕及室外绿化用水必须采用中水,为此,项目由气象台路引入一根DN150市政中水管,供建筑的冲厕,庭院绿化用水及洗车之用。
3雨水的收集与利用
对于非传统水源的雨水利用因降雨量小,可回收雨水量少,因此本项目设计收集屋面雨水,对建筑的屋面雨水进行有组织的收集,有组织的排入附近绿地。通过管网末端的渗井排入地下,可灌溉绿地及补充地下水,从而节约绿化用水,达到节水的目的。
4高效的灌溉方式
本项目绿化用水采用滴灌的方式,由中水管道引入供水,在绿地内设置阀门井,沿绿地敷设滴灌管,通过滴灌浇洒绿地,即可达到节水的目的,又可避免中水在空气的弥散。
5节水器具
选用节水型卫生洁具及配件,所有器具满足《节水型生活用水器具》CJl64及《节水型产品技术条件与管理通则》GB/T18870的要求。
卫生间蹲便器采用脚踏式冲洗阀,一次冲洗水量为6L,比传统冲洗阀节水50%。卫生间采用感应式龙头洗手盆,一次出水量不大于0.15L/S,节水30%。小便器采用无水型小便器,比传统小便器节水100%。卫生洁具给水及排水的五金配件采用与卫生洁具配套的节水型产品。
节材与材料资源的利用
本项目从节约能源和环境保护的要求出发,在保证安全、耐久、经济的前提下,选用资源消耗和对环境影响小的建筑材料。墙体全部采用砂加气砌块,所选用的砂加气砌块积极响应国家提出的合理利用再生资源,其生产的砂加气砌块的主要材料为硅矿尾矿砂,硅尾矿砂为生产平板玻璃原料提取过程中产生的废弃物。利用硅尾矿砂元素含量较高的特点,变废为宝,成功地进行了掺加再生产,大大提高了产品的强度,使产品质量达到并超过了国家标准的要求。硅矿尾矿砂用量占整个砂加气原材料用量的30%以上。
本项目装修工程包括内装修,外装修。室内装修设计做到和土建设计,机电设备设计,施工同步且匹配,做到不破坏和拆除已有的建筑构件及设施。办公区域主要为办公室,设计室、会议室等。其中,设计室为开敞式设计办公室,适宜结合室内装修设计设置能够重复利用的灵活隔断,有利于节约建材。
现浇混凝土采用预拌混凝土,能够减少施工现场噪声和粉尘污染,并节约能源、资源,减少材料损耗。主体结构原采用钢筋混凝土框架结构,后优化设计,在结构设计中增加了消能减震设计,即在两个方向增加了消能支撑,以此来消耗地震能量,最大限度地减少材料用量,最终达到减小资源消耗的目的。
室内环境质量
1室内噪声环境
本项目建筑布局动静分开。制冷机房噪音较大布置在首层,和档案库(库房,
基本无人)相邻,制冷机房顶棚做吸音无机纤维喷涂20mm厚。位于4、5层的新风房机房,机房门为防火隔音门,与相邻房间的隔墙做吸音无机纤维喷涂20mm厚。通过模拟分析,结果如下:
昼问,科技档案楼1层室内噪声为27~33dB(A)水平,2层室内噪声为27-36dB(A)水平,3-4层室内噪声为26~32dB(A),建筑整体噪声水平在36dB(A)水平以下。
夜间,科技档案楼1层室内噪声为21~31dB(A)水平,2层室内噪声为24-35dB(A)水平,3~4层室内噪声为23~32dB(A),建筑整体噪声水平在35dB(A)水平以下。
模拟结果表明,科技档案楼室内外噪声环境在周围外部区域噪声影响下,可以满足现行国家标准《声环境质量标准》GB3096,2008中1类区限值要求室内噪声昼间小于45dBA,夜间小于35dBA。
2室内自然采光
科技档案楼为科研办公类建筑,主要功能区域为档案库、办公室、会议室、设计室等,因此本项目主要考虑在除档案库外的其他主要功能空间来实现自然采光。《天津市建筑设计院科技档案楼项目室内自然采光模拟分析报告》中显示,天津市建筑设计院科技档案楼室内自然采光水平较好,整楼90%以上的主要功能空间采光系数达到《建筑采光设计标准》BG50033的规定。同时在六层的卫生间前室处采用了光导管技术,以改菩采光效果相对较差区域的自然采光。
3室内空气质量监控系统
为使室内维持一个良好的空气品质与环境,预防和控制室内空气污染,科技档案楼室内设置了空气质量监测系统。监测系统主要监测数据参数为:温度、湿度、二氧化碳浓度等有关的参数,对应的在典型办公区域,设计室等区域安装温度、湿度传感器、C02浓度传感器,根据上述参数监测及分析,调整自然通风,空调状况等多种室内运行实际环境工况运行模式。
4采用调节方便。可提高人员舒适性的空调末端
风机盘管设置冷热转换功能的温控器,设置风机三速开关和水管电动二通阀,每个回水支管均设有电动二通阀。当房间相应区域温度达到设定温度时,电动阀关闭,切断供水;当房间相应区域温度偏离设定温度时电动阀打开,恢复供水。风机盘管设置温度控制的同时,设置三速开关,调节风量,达到节能及舒适的目的。
毛细管辐射系统设置冷热转换功能的温控器,采用每个房间独立温湿度控制方式,每个房间配备一套温度控制器,露点探测器,二通电磁阀及相应的控制元件等。温度控制器安装于每个房间室内的墙壁上,集温度传感器和温度控制功能于一体。控制器具有开,关、温度设定、冬夏切换等功能。当温度控制器开关处于开的状态时,温度控制功能有效,水开始在毛细管内循环流动,空调系统开始工作。二通电磁阀根据室内负荷变化和温度控制器的房间温度设定值,自动进行打开和关断调节。当温度控制器开关处于关的状态时,室内二通电磁阀关闭,毛细管中水流停止,空调系统停止工作。各房间满足分室控温的要求。达到节能及舒适的目的。
运营管理
针对科技档案楼的独特性,制定节能、节水、节材和绿化管理制度,包括建筑运营,工作人员管理,日常管理的详细记录。物业管理公司对垃圾和废弃物进行分类收集和处理,避免二次污染。对于建筑装修、维护过程中出现的渣土、散落的砂浆和混凝土、剔凿产生的砖石和混凝土碎块等统一收集后外运。对于金属、橡胶、装饰装修产生的废料、各种包装材料、废旧纸张等,进行回收后供给专业废弃物再利用公司。根据建筑垃圾的来源,可否回用性质、处理难易度等进行分类,将其中可再利用或可再生的材料进行有效回收处理,重新用于生产。
水电气节能方案范文
近年来,我国国民经济整体发展步伐较快,无论是居民生活质量还是各行各业发展水平,较以往均有了大幅度提升,这使得电力需求量也愈来愈大。在此背景下,水利水电工程建设受关注度愈来愈高,特别是电气节能方面受到了高度重视。基于此,本文对水利水电工程电气节能设计进行了综合性阐述,并对相关技术应用进行了分析,以供参考。
【关键词】
水利水电;电气;节能
1.水利水电工程电气节能设计现状概述
水利水电工程建设过程中,节能设计是十分重要的环节,特别是在社会生产用电及居民用电需求不断提升的背景下,节能设计所产生的效应也就愈加显著。尽管我国水利水电工程节能设计水平较以往有所进步,但在某些环节上依然暴露出一定问题,具体表现为以下几个方面[1]:(1)规章制度有待健全。水利水电工程电气节能实际设计过程中,由于缺乏规范性文件引导,且相关制度并不完善,造成电气设计质量无法统一。(2)节能产品及设备质量有待提升。部分施工企业为了自身利益,使用一些质量不合格的节能产品或设备,导致节能效果低下、节能水平不能达标,无法充分发挥节能作用。(3)节能意识有所缺失。部分设计人员缺乏节能意识,过于注重施工需求及工程效益,忽视了节能设计的重要性,导致节能设计出现漏洞。直至工程完成后,才发现由于节能设计缺陷所带来的用电不便。综合来看,水利水电工程节能设计还有待完善,无论是在技术还是管理上都应该给予重视。
2.电气节能设计相关原则分析
水利水电电气节能设计过程中,应遵循以下原则[2]:(1)尽可能满足环保要求。在节能设计过程中,除了要保证设备达到环保要求,还需要采取相关节能技术。结合实际需要,筛选设计节能设备与节能技术,以有效降低能耗。(2)满足基本功能需求。节能设计时,要充分考虑设备基本功能需求,不能因为追求节能效果而影响到电机正常功能。(3)保持节能设计的合理性。节能设计的本质目的在于节约经济成本,所以在实际设计过程中,要保证节能方案切实合理、科学有效,其前提是节能设备与节能技术达到工程标准。但要切忌为了节能,而忽视设备本身的功能及质量。
3.水利水电工程电气节能相关技术应用
3.1优化配电系统方案
通过优化配电系统,让用电负荷合理分布,保证系统处于最佳运行状态,以此来降低能耗。首先,配电系统设计应尽可能简捷化。同一电压等级的供电系统,其变配电级数应控制在两级以内,通过降低变电级数让电能损耗控制在合理范围内。对供电电压等级进行合理筛选,在不影响设备运行及安全的情况下,尽可能提升电压,以降低损耗[3]。工程主机需对电机启动电流进行控制,避免其对电网产生冲击。其次,根据设备需求及系统整体运行要求,对负荷进行合理分配。结合负荷情况,合理选择变压器数量、容量等,使其与负荷变化相契合。再者,对电缆材料进行合理筛选,保证电缆可满足载流量需求,并根据电流密度筛选导线截面,以降低能耗、损耗。另外,通过无功功率补偿来降低变压器及线路损耗。
3.2投入节能变压器
水利水电工程建设过程中,应推广应用节能变压器,通过节能变压器实现节能降耗,达到节约电能的目的。变压器运行过程中,其空载损耗主要来源于铁损,具体是由于交变的磁力线通过铁芯时产生磁滞及涡流所致。而节能变压器的铁芯为非晶合金铁芯,其排列方式为三相五柱式两行矩形,其中两个旁柱会通过零序磁通,并且磁通不会经过箱体,所以不会产生结构发热损耗,也可一定程度上降低变压器运行噪声;高低压线圈为矩形铜绕组,即便出现偶然短路,也能抵御较大程度的机械应力破坏,避免线圈变形;箱体散热器为冷轧钢板制成,其高低压套管上还带有保护罩,可用电缆接线,并可实现全绝缘保护;采用填充硅油进行热循环,箱体为全密封结构,可在高温环境下正常运行。节能变压器整体空载损耗仅为常规变压器的20%,具有重量轻、噪音低、抗冲击、运作效率高等特征,并具有良好的节能效果,值得推广。
3.3完善照明节能
照明节能设计是水利水电工程电气节能设计的重要环节,通过照明节能可有效降低系统中的光能损失,以充分利用光能。首先,应重视自然光的利用,将自然光与人工照明相结合,达到节能效果。其次,应根据应用环境选择高效光源。例如,在室内操作空间,可采用荧光灯;在车间内部,可采取高频无极荧光灯;技术研究部门则可选用高压钠灯。实际照明节能设计期间,应遵从相关标准(GB50034-2004)[4],优先考虑工程的功能性,再考虑视觉环境与照明效果,以提升生产效率。
3.4加强相关管理工作
通过落实相关管理工作,为水利输电电气节能设计提供一个良性的环境,使其充分发挥作用。首先,设计前,要对工程项目资料进行分类整合,包括水文数据、自然资源、施工条件等方面。通过科学地比选分析,保证电气设备与实际施工环境相契合。其次,要做好招投标管理,通过竞争管理制度预防垄断行为,并可筛选出质量优良施工设计,以提升工程整体质量。再者,要加强设计审查,对设计质量不高或无法满足要求的设计方案进行重新提案,以落实质量管控工作。另外,要加强内部培训工作,让设计人员、施工人员具备良好责任意识,通过培训使其业务能力不断增强,为设计、施工工作具体实施提供保障。
4.结语
水利水电工程电气节能设计是一项综合性的工作,其中涉及到多个环节,需要进行综合性权衡。通过利用节能技术、加强施工管理、优化节能方案,可以降低水利水电工程整体能耗,提升工程效益,为工程良性运作提供保障。
作者:袁聪单位:永安电力股份有限公司
参考文献
[1]唐平,卢伟丽.浅议水利水电工程电气节能设计[J].水电站机电技术,2015(01):74-77.
[2]蓝雪梅.浅议水利水电工程电气节能设计[J].通讯世界,2015(23):195-196.
水电气节能方案范文篇6
关键词:电镀企业;清洁生产;产污环节;方案制订
中图分类号:TQ153文献标识码:A文章编号:1009-2374(2013)07-
改革开放以来,我国经济一直持续高速增长,世界制造业与加工业的中心正在向我国转移,电镀技术不仅仅在传统工业中扮演重要角色,而且在高新技术产业,如现代电子技术、微电子技术、通讯技术及产品制造上发挥愈来愈大的作用。
我国的电镀加工基地主要集中在广东的珠江三角洲地区和浙江的温州地区。两地的电镀厂约上万家,产值近150亿人民币。电镀包括仿金、镀铜镍铬、镀镍、镀锌、镀硬铬等多个镀种,电镀工程的用水量大、流程工艺复杂,所用的化学药剂用量大、种类多,在电镀环节中,物料损耗、污染物种类、污染环节特别多。电镀企业要想改变传统的环境污染大、高生产成本的局面,就必须要进行清洁生产审核。
1系统科学的清洁生产审核过程
通常,实施一个完整的清洁生产审核,其核心工作包括:生产过程的评价、清洁生产机会的识别和清洁生产方案的制定与实施。
生产过程评价是一个对企业生产各构成环节的运行管理现状,特别是物质流(包括废物流)的调查了解、全面认识的活动。它可从生产过程系统及其投入产出上分析和确定企业“不清洁”的生产部位。生产工艺流程图、物料平衡分析等是生产过程评价最常用的技术方法。
清洁生产机会识别是指在生产过程评价,特别是重点审核部位评价的基础上,对企业生产过程存在的问题、差距,从其影响因素等方面进行因果关系分析,以发现提高资源和能源利用效率、降低废物产生途径的过程。这也是清洁生产审核过程中最富于发挥企业一线员工清洁生产主动性与创造性的环节。大量清洁生产机会的识别和挖掘会有力地支持清洁生产方案的产生与制定。
清洁生产方案是指对物料流失、资源浪费、污染物产生和排放所提出的节能、降耗、减污和增效的合理化建议。清洁生产方案内容广泛多样,对那些简单易行、投入较低的清洁生产方案,例如杜绝跑冒滴漏等问题,应边审核边实施,及时行动。但对涉及生产全过程的技术、工艺或设备更新改造等方案,应进行充分的可行性分析。
2电镀企业生产流程产污环节分析
对于一般电镀企业而言,产污环节主要存在于以下几个流程:
抛光流程:对器件表面使用机械进行处理,从而提高器件物品的光洁程度,产生的污染物主要是含金属粉尘。除油流程:采用碱性或电解方式对器件的表面除油处理,产生含有油、碱的废水。酸洗流程:利用酸的化学性质去除物件表面的腐蚀钝化膜、氧化皮,主要产生含有金属离子、酸的废水。预镀铜流程:镀液成分比较稳定、简单,钢铁等零件要经过预镀铜处理,产生含铜、含酸的废水。镀镍流程:主要产生含镍的废水以及废气。镀硬铬流程:镀液是由硫酸和铬酸组成的,产生含铬的废水、铬雾废气。钝化流程:使用碳酸钡、硫酸、硝酸、铬酐等化学药品,产生含铬的废水。清洗流程:将器件表面的残留液体清洗干净,主要产生含有重金属的废水。喷漆流程:喷保护漆,会产生含有机溶剂的废气。烘干流程:对于喷漆后的器件烘干处理,产生含有有机溶剂的废气。
3制定清洁生产方案
3.1镀硬铬生产线清洁生产方案
将调压室整流器淘汰,选择高频开关电源。在渡槽的后面设回收槽,在镀镍槽和酸、铜镀铜槽后设回收槽,从而减少镀液排除。修复好破损的体面,防止废水的渗漏。安装好收集处理废气的装置,在前处理区、镀铜线、镀镍线上安装处理废气装置,将铬雾收集,处理成为镀液。选用三价铬钝化,现阶段,镀锌线是六价铬钝化,对于环境的危害很大,而且毒性大,相对来说三价铬毒性较小。将含铬废水沉淀完全之后进行排放。
3.2镀铜镍的生产线清洁生产方案
3.2.1进行自动线改造,手工镀铜镍转化成自动镀铜镍。
3.2.2对预镀铜废弃物的处理,含氰的电镀溶液剧毒性大,应在渡槽的上面安装排气通风设施,而且要对废水进行分流,配备好处理废水的装置。
3.2.3车间空气质量改善,在前处理车间、氰化镀铜上面安装通风排气装置,增加车间内部的通风性能。
3.2.4安装酸铜电解处理设备,原来的工艺流程中没有对酸铜清洗水进行处理,应该在酸铜电解槽的后面安装回收装置,对废水里面的铜进行回收。
3.2.5增加渡槽的回收级数,安装二道回收槽装置,在镀件出缸前,停留5~10s,镀液充分沥回渡槽。
3.2.6中水回用,把处理合格之后的水经过膜处理之后,再用于生产流程。
3.2.7电极良好的导电性能,经常清洗导电羊角、阳极导电棒、阳极,确保导电羊角、阳极导电棒、阳极、阴极铜棒之间的电阻尽量要小。
3.3半自动镀铜镍生产线清洁生产方案
3.3.1调整工艺参数,流水线没有控制好渡槽出槽时候的停留时间,就会造成不充分的镀液滴回,要对停留时间进行合理的设置,保证镀液充分的
滴回。
3.3.2镍回收装置的安装,在镍清洗槽的后面进行镍回收装置的安装,可以回收利用98%的镍和70%的水。车间地面积水问题的改善。
3.3.3车间内部的污水管道要定期进行处理,从而减少管道堵塞造成的地面积水问题。
3.4其他区域清洁生产方案的制定
3.4.1改进清洗方式,节约用水。结合生产加工的具体情况,关小水龙头或及时关闭,将手工单槽清洗改成逆流三级清洗,进水方式改成皮管直接通到槽底部10厘米的高度,清水从槽体下部流入,干净的清洗水直接通过整个流程的用水环节,将使用的水经过相应的处理重新用于生产线。
3.4.2更新线路改造,减少线损率,有效节约能源。
3.4.3办公区域、车间采用T5节能型照明,休息时间关闭车间内部的大部分照明灯。
3.4.4将不合理的用电线路进行合理配置,原先的电线线路与负载不相匹配,就容易造成线路发热、老化,已经超过了国家规定的最低线损率,要进行合理的线路改造,节约能源,减少线损率。
3.4.5对镀液与废水进行定期检验。对镀液进行定期化验,降低镀液化验周期,降低镀件的报废率。对废水处理系统进行抽样检查,从而确保其稳定的达标性。
3.4.6进一步完善二级计量和三级计量的考核方式。流程工艺在使用电镀药剂的时候没有准确的计量,单纯的评级经验和感觉,不仅会影响到生产产品的质量,而且还增加了相应的生产成本。
3.4.7加强对原材料和废弃物品的管理。要加强对原材料的保管和存放,原料使用完毕之后,扎口保存或加盖保存,完善危险物品的领用、存储制度规定。对废弃物进行可回收、不可回收的处理,对镀液结晶、缸脚槽渣等进行集中处理,密闭存放,定期进行回收提炼或无害化处理,加大利用力度。
3.5投资比较大的可行性清洁生产方案的制定
废气处理收集装置的安装:在镀槽两边安装净化铬雾回收器和酸雾、氰雾处理器。铬雾的回收率可以达到95%以上。再利用回收箱装置除去大部分的废气,从而确保所有排出气体中,铬雾的净化率在98%以上。对于氰雾、酸雾的收集,其回收率也在95%以上。现如今,这项清洁方案的制定在技术上是成熟可行的。
镍回收装置的安装:在镀镍的过程中,在完成镀镍之后还必须要通过回收槽和清洗槽之后,才能进入下面的工艺流程,大约会有15%的镍流失。例如:某电镀企业一年会消耗17~20t的硫酸镍,按照15%的流失率计算,每年就可以回收大约2.55~3t硫酸镍,按照每t5万元计算,在扣除各类设备运营费用后,每年就可以节约大约9.26万元,这一套设备在企业经济运行上是比较可行的,比较值得大范围的推广使用。
4结语
电镀企业实施清洁生产的分析方法和改造方案还有很多,只要企业领导能充分重视,根据实际情况从资源能源、生产工艺、生产设备、过程控制、企业管理、人员素质、产品设计、综合利用等方面去寻求节能、降耗、减污、增效的机会,一定能开展好清洁生产工作,走上可持续发展的道路。
参考文献
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水电气节能方案范文篇7
关键词:发电厂;电气设计;经济性;可靠性
电力企业是维持我国经济正常运转、人们生活正常运行的重要基础设施之一。发电厂的经济收益是推动我国国民经济正常增长的重要来源之一,随着世界经济的增长和我国经济水平的提高,各行业内部的竞争逐渐激烈,这也给我国的电力企业运行提出了更高的要求。电厂电气设计的效果对电力企业运行具有十分重要的意义,所以应该采取有效措施提高其设计成果的可靠性,同时还要保证设计的经济性,这样可以促使电厂在落实我国的节能减排标准的同时,保证电厂生产的效率,提高电力生产的质量,使电力企业在激烈的竞争中获得强大的竞争优势。
1电气设计四个环节经济及可靠性实施方案
1.1事前分析
无论进行何种类型的施工,前期准备都非常重要,充足的准备能够为后期工程的开展奠定良好的基础。对于电厂的电气设计工作来说,前期准备也同样重要,在进行设计之前对电厂的结构进行充分的了解,实地勘察电厂的实际情况,并且进行充分的知识积累能够提高电气设备的工作效率,增强电气设计的效果。另外,在开展正式的设计之前,需要根据设计构想,结合厂区的实际情况对构想的可行性进行检测和分析,并根据分析的具体结果形成研究报告,根据研究报告中提出的方案,我们可以做出设计方案的经济收益预估,这样电力企业中的决策人员就能够根据报告中提到的内容对整体设计方案进行查阅和批准。事前分析是整个设计环节的亲体和基础,能够对整个工程的所有环节进行科学的预估和合理的设想,为后期设计工作顺利开展提供保障,另外还能够对设计项目的完工时间做出规范,保证设计进度。
1.2完善设计预案
提高发电厂电气设计经济及可靠性的关键是提前做好预案,为每一个环节的实施提供依据,并严格按照计划进行工作,确保施工合理性。因此,在设计预案过程中,要明确设计目标,加强实地考察,结合实际情况,对相关技术等进行充分研究,并论证技术合理性,确保技术能够完成设计,实现电气设计最优化目标;另外,设计预案的文件及内容,要坚持精细原则,全面、系统将设计方案呈现出来,以便于更好的指导工作,规范施工行为,在提高工作质量和效率的同时,还能够有效提高电气设计工作的经济性、可靠性。
1.3制定合理技术方案
技术作为提高电气设计经济、可靠性的重中之重,其科学、合理性在日后发电厂发展中占据重要位置。因此,制定合理的技术方案显得尤为重要。首先,结合设计预案及现场实际情况,选择相关电气设计技术,并充分验证其合理性,制定相关设备使用制度,规范设备荷载、构架等工作,提高电气设计工作经济、可靠性;其次,为了能够为工作人员顺利开展提供支持,还需要完善相关说明书,确保电气设计工作有制度可依;最后,田于电气设计工作涉及范围较广,例如:主接线、配电装置等。基于此,要加强对相关电流的计算,避免由于设备与电压不相符,影响工作进度图。
1.4加强对现场施工的管理
在实施具体施工操作时,虽施工项目进行监督和管理是一项非常重要的工作。工程施工过程中,施工设计图纸是开展施工操作的基础,设计图纸是对施工图纸的科学规划标记,因此在施工过程中需要工作人员遵照设计图纸来进行操作施工,根据图纸中的要求和相应规范对各电气设施进行建设,这就要求设计人员才设计的过程中要注意设计的严谨性和科学性,否则将给电气设备的运转造成很大的困难。设计的合理性是设备正常运转的基础,所以一定要对设计工作予以中分的重视。除设计工作之外,施工现场的监督和管理工作也非常重要,严格的监督工作能够保证在施工过程中及时发现其中存在的不足,保证施工的质量,保证电气设备投入使用后的运行稳定,以此来提高电气设计的经济性和可靠性。
2优化和完善电气主接线设计的有效措施
2.1具体要求
我国国家政策针对发电厂电气设计已经提出了明确要求,例如:技术选择等方面,基于此,发电厂主接线设计要掌握设计相关资料信息,确保工作符合标准。另外,在实际工作过程中,一方面,要加强对成本的监督和控制;另一方面,发电厂要不断优化自身工作,为用户提供更加优质的服务,确保供电稳定、可靠性,逐步提高接线方便性,保障人员安全,从而将提高经济性与可靠性有机结合。
2.2选用合适的主变压器
主变压器作为发电厂系统运行的核心,不能盲目选择,要结合发电厂未来发展方向及目标,进行综合性考察,立足于电气设计的经济、可靠性角度进行选择,针对大型发电厂而言,要兼顾数量与容量,确保主变压器能够为系统稳定运行提供帮助和支持;针对中小型发电厂来说,采用三项式主变压器,不但能够降低成本,还能够确保发电机供电的经济性和可靠性圈。
2.3提高主接线设计经济、可靠性措施
提高主线设计的经济性和可靠性能够减少在电路系统运行过程中出现的电路故障问题,主线在运行过程中经常会发生停电的问题,提高其可靠性和经济性能够有效较少停电的次数,还能够是供电和维修两方面获得平衡,尽可能减少停电事故的发生,促进电力企业服务水平的提高。
为了能够提高主接线经济性,在主接线管理工作中,要从以下几个方面入手:首先,设计主接线要坚持简单、清晰原则,采取针对性措施,减少短路电流情况的发生,结合实际情况,选择物美价廉的设备,减少投资;其次,针对大型发电厂建设,可以采取分期投资,将资金适当转移,促进企业核心业务的发展;最后,发电厂减少能源消耗的关键是变压器,由此,要选择合适的变压器型式、容量等,避免两次变压增加能源消耗,提高能源利用率,从而实现经济效益最大化。
3结论
总而言之,电厂电气设计的可靠性会受到诸多因素的影响,可靠性的高低又会对其经济性造成影响,所以一定要充分分析可能造成其可靠性降低的原因,并且有针对性的对其进行改进,以促进其可靠性和经济性的增长。电气设计的可靠性对电厂设备的运行安全具有十分重要的意义,能够提高电厂的运行效率,而经济性的提高又能够促进电气施工达到节能减排的规定要求。电气设计的可靠性和经济性的提高有利于促进我国经济发展水平提高,更有利于我国实现可持续发展的目标。
参考文献
水电气节能方案范文篇8
关键词:主接线开关站方案经济勐野江水电站
中图分类号:TV7文献标识码:A文章编号:1007-3973(2012)010-036-02
1工程概况
勐野江水电站位于云南省普洱市江城哈尼族彝族自治县和宁洱哈尼族彝族自治县的两县界河上。电站采用混合式开发,以发电为主。电站枢纽工程由混凝土面板堆石坝、引水系统、地面厂房及户外GIS开关站等组成。
勐野江水电站装机规模68MW,多年平均发电量为3.072亿kWh,以一回220kV出线经石门坎水电站,送墨江500kV变电所。
2电气主接线
2.1电气主接线设计的基本原则
(1)保障电力系统的稳定和安全以及供电的连续性。
(2)保障电站安全、可靠、连续运行,充分发挥电站作用和取得尽可能多的经济效益。
(3)在满足电站对可靠性要求的前提下,选择灵活性、经济性较好的接线。
(4)满足电站接线简单、检修方便,便于实现自动化的原则。
(5)设备布置简单紧凑,尽量减少开挖量。
(6)节约能源,降低电能损耗。
2.2发电机出口装设断路器的分析
本电站发电机电压是10.5kV,经估算发电机出口发生短路时,短路点所在的机组提供的10.5kV短路电流近15.46kA,系统和另外一台机组提供的短路电流约21.68kA。
由于本电站发电机与变压器的组合方式选用单元接线,且需要倒送厂用电,根据《水力发电厂机电设计规范》:DL/T5186-2004的要求,在发电机出口装设发电机断路器。此外,也考虑了以下三点:
(1)有效限制主变压器内部故障的扩大。
如果不设发电机断路器,当主变压器出现内部故障时,由于机组所供短路电流持续时间取决于机组本身的灭磁时间,可能导致故障电流衰减较慢,对主变压器切除故障不利,严重时可能着火爆炸。发电机出口装设断路器,使机组与主变压器之间有明显隔离区,当主变压器出现故障时,能迅速切除机组馈送的短路电流,有利于限制主变压器内部故障的扩大。
(2)提高厂用电的可靠性。
如果不设发电机断路器,则机组停机时需跳高压侧断路器,同时也切断了该回路的厂用电源,必须经倒闸操作后才能通过主变倒送厂用电。发电机出口装设断路器,则机组停运时不需跳高压侧断路器即可直接由系统倒送厂用电,为电站提供了可靠的厂用电源,并使得厂用电运行方式操作灵活、方便。
(3)减少220kV侧断路器操作次数。
若机组与主变压器间不设发电机断路器,则同期点就必须设置在220kV高压侧,使220kV断路器操作次数明显增多,从而导致其寿命的缩短和事故机率的增加。根据目前的电力设备制造水平,220kV断路器的操作次数约为5000次,而发电机出口断路器的操作次数可达10000次。
2.3电气主接线形式和经济比较
根据电站的装机容量及其在电力系统中的地位和作用,考虑到电站的出线电压及回路数,勐野江水电站可以采用的主接线形式主要有以下几种:联合单元(两个单元接线高压侧联合)+线路组接线、发变组单元接线+不完全单母线接线(出线不设断路器)、发变组单元接线+单母线接线。
方案一:联合单元+线路组接线。
发电机-变压器采用一机一变单元接线,在高压侧联合后,以一回220kV线路直接送出,出线设一台断路器。本方案220kV侧仅设置一个断路器间隔,减少了高压断路器数量及主变压器至开关站的进线回路数,设备投资最低;一台变压器检修或故障,需经倒闸操作后另一台才能送出全厂50%的容量;出线断路器故障或检修将导致全部机组停运。
方案二:发变组单元接线+不完全单母线接线(出线不设断路器)。
发电机-变压器采用一机一变单元接线,220kV电压等级两个进线间隔均设置断路器,出线间隔不设断路器,设备投资居中。任一台断路器检修或故障、变压器故障或检修均不会造成全厂停电,只影响一台机组发电。
方案三:发变组单元接线+单母线接线。
发电机-变压器采用一机一变单元接线,220kV电压等级采用单母线接线。本方案高压侧设置三台断路器,设备投资最高;但任一台进线断路器检修或故障、变压器故障或检修均不会造成全厂停电,只影响一台机组发电;出线断路器故障或检修将导致全厂停电,所有机组容量均不能送出。
考虑到本电站的装机容量、地理位置、机组参数,国内机电设备制造水平以及现场的运输条件,确定主变压器、GIS等均采用国产设备,在以下的比较中以断路器非计划停运时间为150小时计算因设备故障所造成的经济损失。
方案一一台主变压器故障或检修,通过倒闸操作后,另一台机组仍可继续投入运行,但是,考虑到系统的稳定性,减少对系统的冲击和扰动,即使故障能够在短时间内修复,也不会被允许立即并入系统,会造成电站电能送出受阻。如果按照停电后至并网的时间间隔为24小时和云南省水电上网电价0.215元/度计算,将会损失24?.215?8000=35.09万元;联合单元+线路组接线方式,因出线断路器故障造成的经济损失约为150?.215?8000=219.30万元。
总之,方案一因变压器或出线断路器故障所造成的停电经济损失为254.39万元。
方案二采用发变组单元接线+不完全单母线接线(出线不设断路器),高压配电装置设置两个断路器进线间隔,一个隔离开关出线间隔,在任意一台断路器或主变压器检修或故障情况下,电站均能够送出全厂50%的电能。虽然高压配电装置比方案一多了一台断路器,但是从综合经济效益分析,如果220kV断路器故障,本方案所损失的电能费用为150?.215?4000=109.65万元。较方案一因故障停运期间的经济损失约少144.74万元,与增加一个220kVGIS断路器间隔的投资相比,少35.26万元。
方案三采用发变组单元接线+单母线接线,高压侧设置三台断路器,增加了开关站布置场地及设备投资,与方案二相比,设备投资约高180万元;方案三在出线断路器故障或检修情况下均会造成全厂停电,所造成的电能不能送出的经济损失约为150?.215?8000=219.30万元,比方案二高出109.65万元。
勐野江水电站总装机68MW,是一座中型电站。虽然发变组单元接线+不完全单母线接线(出线不设断路器)比联合单元+线路组接线,设备投资高约180万元左右,但是在一台断路器故障或检修情况下,电站均能够送出全厂50%的电能,由于停电所造成的经济损失较小,比联合单元+线路组接线方式低约144.74万元,而且运行可靠性高、灵活性好;相比发变组单元接线+单母线接线方式,省了一个断路器间隔的投资,而且不存在出线断路器检修的情况,设备投资及停电损失可节约289.65万元。
3220kV开关站布置形式和经济比较
对220kV电气设备的选型和布置,应结合电站地形条件、枢纽布置、设备性能、运行维护以及经济合理性等统一考虑,针对户外GIS、户内GIS、户外敞开式三种布置方案进行了经济技术比较。
方案一:户外GIS方案。
220kVGIS开关站(包括220kVGIS、出线设备和出线构架)布置在主变开关楼楼顶,GIS通过位于母线电缆层的管道母线与位于主变开关楼内的主变压器高压套管相连。
与户外敞开式开关站相比,GIS开关站有其自身的特点,即可靠性高,布置紧凑,节约占地面积,减少开挖或回填量。就勐野江水电站来说,可以充分利用主变开关楼楼顶的面积,比布置48?8m2的敞开式开关站可节省土建投资约286.05万元。
与室内GIS方案相比,户外GIS方案可以和出线场实现“紧凑型”布置在一个平台上,省去了建设GIS室的土建费用约253.91万元和购买桥机及其他设备的费用约25万元,而且,如果采用室内GIS方案,位于主变开关楼顶的出线场距地约30m,出线塔架距地约50m,安装比较困难。
方案二:户内GIS方案。
220kVGIS设备布置在主变开关楼的GIS室内,220kV出线场设备布置在主变开关楼顶。GIS设备向下通过管道母线与布置在主变开关楼主变压器室(与安装场同高程)内的主变压器高压套管相连,向上与布置在主变开关楼顶的高压出线套管相连。
户内GIS方案,受环境影响小,运行可靠性高,但是需要建设GIS室,配置桥机、消防、及通风空调等设备,由于GIS室较高,如果出线场布置在GIS楼顶,距地约30m,出线场设备吊装较麻烦,如果布置在其他地方,则会增加管道母线的长度,与方案一相比将增加投资277.91万元。
方案三:户外敞开式方案。
户外敞开式开关站有其独特的特点,可以有效降低机电设备造价,节省工程投资。但由于断路器、隔离开关、CT、PT、母线等都暴露在空气中,运行可靠性较低,维护工作量较大。对于本电站而言,如果采用敞开式布置方式,开关站尺寸为48?8m2。由于电站厂房区域离河岸只有20m左右,而且会受到下游龙马电站回水的影响,在厂房附近布置敞开式开关站难度极大,只能在其他地方选址建设。就本电站而言,只有在厂区左侧距离大约200m的地方,有一面积不大、坡度较缓的区域,具有建设敞开式开关站的可能性,而建设48?8m2的敞开式开关站比在主变开关楼顶布置户外GIS开关站,需增加土建投资约286.05万元;由于远离厂房,还会增加高压电缆长度1500m,增加电缆投资约237万元,而且会降低电站的运行可靠性。
由上可知,户外敞开式开关站需大量挖填土石方,且可靠性低,运行维护工作量大,不利于电站将来向“无人值班”过渡。而GIS开关站布置紧凑,设备运行维护工作量小,可以减轻企业负担,降低发电成本,有利于市场竞争。这也是国内已建和在建水电站中开关站在场地条件较差的情况下大多采用GIS设备的主要原因。
与户内GIS开关站相比,采用主变开关楼顶布置户外GIS开关站的方案,既节省了建设GIS开关室的土建费用约253.91万元,又节省了桥机、消防、通风空调等设备的投资约25万元,因此本阶段推荐采用在主变开关楼顶布置户外GIS开关站的方案。
根据江城县气象站多年实测资料统计显示,勐野江水电站附近区域冬无严寒,夏无酷暑,其多年平均气温18.3℃,极端最高气温34.5℃,极端最低气温-0.7℃,多年平均降水量2251mm,平均降水日数达210天,最大一日降水为250mm,降水主要集中在5月~10月,该段时间降水量占全年86%左右;多年平均蒸发量1421mm,多年平均风速1.03m/s,多年平均相对湿度为84.7%。以上气象条件符合布置户外GIS开关站的要求。基于以上原因,推荐选用户外GIS方案。开关站
4结论
水电气节能方案范文篇9
关键词:常压锅炉供热系统;控制方式;电动阀;电磁阀
常压锅炉即无压锅炉,其供热系统的特点是热水循环系统启闭运行时锅炉均不受压,同时保持供热系统的满水位。在运行和停止时,系统水均不会外溢。常压锅炉供热系统虽有欠节能之嫌,但由于其造价低、无爆炸危险、布置灵活的优点,因此常压锅炉技术在城镇得到广泛应用。
常压锅炉技术虽广受欢迎,但在除锅炉出水口必须置于循环水泵的吸水侧外,如何隔开锅炉和用户系统,如何控制系统水压对锅炉的影响,如何保持系统水位不外溢,采用什么可靠的工艺系统和控制元件,诸如此类的问题是常压锅炉热源供热系统优化设计值得探讨的问题,本人从研究过的常压锅炉资料中总结出几点个人见解,提出以下几种常压锅炉供热系统控制方式的方案,供专业人员参考和讨论:
方案一:回水侧减压水箱加浮球阀或液压液位控制阀控制。
如图1所示,该系统见于早期的常压炉供热系统,其减压回水箱为常压,隔开水压对锅炉的影响,浮球阀控制系统启闭运行和静水位。由于浮球阀和液压液位控制阀均为浮子控制元件,短期使用便易损坏失控,自动控制最终成为手动阀控制,而不能及时有效的控制启闭,致造成系统失水严重,大量补水和热能浪费使系统运行费用增大。又由于减压回水箱直通大气,回水旋流挠动性大,溶氧量增大,加剧系统氧腐蚀。
方案二:回水侧减压回水箱加电磁阀,电动阀控制
如图2,为有效控制系统启闭运行,该常压炉供热系统,采用大口径电磁阀。但该阀理论启闭时间为9~10秒钟,实际启闭时间还会更长,每次完成启闭时仍有水外溢,加之电磁阀的频繁启动,阀瓣磨损严重,又由于系统水的不洁净,含杂质较多,启闭时有卡住的现象,使之不能持久使用,最终仍然成为手动阀控制。电动阀的启闭时间比电磁阀还长,同样存在上述问题,此种方式亦达不到经久耐用的理想的效果。
方案三:吸水侧常压补水膨胀水箱加回水自动启闭阀控制。
如图3所示,该常压炉供热系统将补水膨胀水箱置于锅炉出口与循环水泵吸水口侧,热源呈低位布置,箱低与出水管之间距离至少应≥500mm,锅炉与水箱相通为常压。系统启闭采用回水自动启闭阀控制,该阀利用水泵出口较大压力的水力传动管将阀瓣打开,锅炉进出水量平衡,补水箱水不会外溢,锅炉不承压,水泵停止时,水力管无压即关闭。由此启闭迅速、灵敏使用持久。由于水箱补水管置于水泵吸水口侧,系统缺水时能够及时得到补充,安装高度水头可有效防止水泵汽蚀。由于回水不再直接通过水箱,系统溶氧量减少,减缓系统腐蚀,运行效果较好
方案四:楼顶布置,吸水侧常压补水箱、回水流量调节阀控制
上述常压锅炉热源供热系统均为楼底布置,存在循环水泵扬升,电能消耗较大的缺点。
如图4所示,该常压锅炉供热系统可在楼顶布置,耗电小。水泵吸水侧补水箱和锅炉出水管呈常压,且安装高度容易覆盖热源系统高度,保护机组系统满水位安全运行,回水设流量调节阀,此时只需调节流量平衡,不用考虑低位布置时的静压高的问题。省去保持和控制系统静水位的控制元件,不再担心水系统压力对锅炉的影响。由于热源系统高位布置,水泵消耗在水位提升方面的能量很小,电能消耗亦很小。此系统是常压锅炉较理想的供热系统。
方案五:适合分户热计量的常压炉单级泵一、二次水供热动态平衡系统。
=实现分户热计量时,供热系统由静态系统转变为动态系统,即由定流量转变为变流量或定流量和变流量的混合系统。此时如果某些用户关闭或调节都将影响系统流量和压差发生变化。此系统采用旁通式自力式压差控制阀,该阀在额定压差范围内阀塞为关闭状态,工作压差一旦超过额定压差,自动阀塞开启,自动调节开度,在压差的作用下保证控制压差不变。起到恒定热源系统流量,支持用户系统变流量运行。该系统为单级泵系统的一、二次水系统,适合小型热源处调节二次水的变流量运行。
该系统配套使用气候补偿器,根据室外气温变化而改变供水温度。保证热源输出热量等于用户实际用热量,达到节能的目的,其运行效果更佳。
通过以上分析,得出一下结论:
1.方案三使用效果最好。优于其他几种控制方案。系统简洁,启闭迅速灵敏、压力稳定、溶氧量少、安全可靠。
2.方案五适合于小型热源调节二次水的变流量运行,配套使用气候补偿器随室外气温变化随时改变供水温度,更具节能效果。该系统也适于供热系统改造。
3.应该指出,常压锅炉如在低位布置,循环水扬升,耗能比闭式系统大,不节能。但在一定客观条件下必须选用时,设计时应注意最佳工艺方案的选择,使常压锅炉供热系统发挥出更好的效果。
水电气节能方案范文
关键词:分户热计量壁挂炉散热器电热膜地热电缆
1、工程概况:海军xx部队x号家属区北区住宅位于辽宁省xx市海滨地段,为山丘地形。军级住宅10户,2户组构成一栋;师级住宅为一楼一底,联排式布局,其中B1户型137户,B2户型99户;团级住宅206户,为一梯两户单元式多层住宅。总建筑面积为70900m2,其中住宅建筑总面积为65400m2,公共建筑面积为5500m2。
2、方案比较为选择本工程的最佳供热方案,我们对以下三种方案进行了比较,现简述如下:
2.1方案一:集中供暖加分户热计量
集中供暖是一种传统的供暖方式,现有燃煤锅炉房扩容改造后为该小区提供采暖热水,通过室外热网进入户内。根据建设部要求,设分户计量装置,在每户入户前设集、分水器,分水器前设热表,计量每户所用热量。散热器上设温控阀,可分室调节室温。
集中供暖加热户热计量采暖方式的特点如下:
优点:
1)集中供暖应用历史长,技术比较成熟,用户对此比较熟悉。
缺点:
1)燃煤锅炉房所产生的煤灰、烟气对该小区环境污染较大,与小区所营造的宁静、高雅的气氛不协调。
2)集中供暖室外管网每年维修量大,维修时开路挖沟,要投入一定的人力、财力,而且给小区的居民生活带来不便。
3)本工程除多层住宅外,大多数户型为一楼一底,面积约160—200m2,供暖系统在户内的阻力损失较小,而整个外网长且复杂,外网的阻力损失较大,系统调节起来极为困难,引起水力失调,造成各户冷暖不均。为解决运行失调问题,每个热力入口处设动态流量平衡阀。
4)师、军级连排式住宅,采暖系统入户处要设管道井,井的数量过多,既不美观又影响房间的使用。
5)考虑到地形的复杂,且除采暖热水管外,还有电缆、生活供水、排污管等多条管线,管线综合极为困难,对采暖热水管的找坡、放气泻水不利。
2.2方案二:燃气壁挂炉加散热器
燃气壁挂炉是近2、3年来引入国内的一种采暖方式,即每家有一台燃气壁挂炉,水在炉内被加热,而后在散热器内散热,来加热室内空气,如此不断地循环。壁挂炉内有换热器,生活用水可由采暖用热水通过换热器来加热。
燃气壁挂炉加散热器采暖方式的特点如下:
优点:
1)调节方便,室内无人时,可调节燃气炉,使室内温度维持到值班供暖温度;
2)便于计量、收费;采暖费转化为燃气费,减少了物业管理的工作量。
3)供暖瞬态负荷不高于目前家用热水器负荷可省去投资,不会给燃气管网带来问题;
4)燃气壁挂炉能提供生活热水,可节省热水器的投资;
缺点:
1)每台燃气热水炉是一个污染源,燃烧产物CO2、NOx、CO等对环境有污染,中高层小区实测Nox浓度超过国家标准两倍。但该住宅区临海且多数住宅高度不超过9m,燃烧产物对区域空气环境的影响较其对高层住宅的影响小;
2)鉴于有燃气供暖炉爆炸的先例,在使用时,应严格选择有较高安全保障的产品。
2.3方案三:电热膜或地热电缆采暖
电热膜也是近2、3年进入国内的一种低温辐射采暖方式,即将电热膜敷设于房间顶棚或墙壁上,电热膜与楼板间填充绝热材料,避免向楼上传热,电热膜下可采用纸面石膏板等作吊顶。
电热膜采暖方式的特点如下:
优点:
1)调节灵活,可根据实际需要调节室温;
2)便于计量和收费;
3)辐射传热比对流传热(传统散热器)节能10-20%,地热电缆辐射采暖比天花采暖更为舒适。
缺点:
1)为不影响电热膜的散热量,要求电热膜下表面为石膏吊顶,并不能被覆盖,(也即不允许用户对吊顶进行二次装修)各家吊顶单一,无特色。如果用地热电缆,吊顶不受限制,但不能铺地毯。
2)鉴于电热膜有失火的先例,在使用时,应严格选用有较高安全保障的产品。
以上三个方案中室内管道或电热膜均要占用约50-70mm的建筑空间。
水电气节能方案范文篇11
关键词:调峰燃机;电厂高中压;给水系统;节能改造
中图分类号:F407文献标识码:A
一、给水系统概况
某天然气发电有限公司(以下简称“某LNG电厂”)有3套M701F燃气-蒸汽联合循环机组,锅炉为杭州锅炉厂生产的卧式、三压、再热、自然循环余热锅炉。原设计中每套机组设置2台100%容量的电动高、中压给水泵,为卧式、多级、带中间抽头离心定速泵,其额定流量和扬程满足余热锅炉和蒸汽轮机各种工况运行的要求。每台给水泵满足100%最大流量且保留10%裕量的要求。
二、原给水系统设计存在的缺陷和问题
某LNG电厂原高中压给水系统采用泵恒定转速运行,给水流量调节依靠水泵出口调节阀节流调节。在实际运行中,发现这种运行方式存在多种弊端。
(一)给水系统节流损失严重,不节能。在项目改造前,某LNG电厂对给水系统进行了性能测试(测试数据见表1),以评估其改造节能潜力。
表1改造前不同负荷下高中压给水系统试验数据
由试验数据可以发现,高、中压给水调节阀门压力损失严重。380MW负荷时,高压给水调节阀进、出口的压力损耗为2.19MPa,阀门开度仅为61%,中压给水调节阀进、出口的压力损耗为1.29MPa,阀门开度为85.73%,高压系统存在较大的节流损失;在变负荷条件下,高、中压给水调节阀进、出口压力损耗尤为严重,240MW最低稳定负荷工况下,高压给水调节阀进、出口压力损耗为6.83MPa,阀门开度为43.47%,中压给水调节阀进、出口压力损耗为2.94MPa,阀门开度为66.07%,此时给水系统节流损失更甚。
(二)系统设计不合理,易造成给水系统设备损坏,影响机组的安全可靠性。M701F燃气-蒸汽联合循环发电机组设计运行方式为两班制,机组启动频繁,运行中变负荷工况多;在启动阶段,由于高、中压给水泵瞬间达到额定转速,对系统的管路、阀门冲击较大,存在着较大的安全隐患;在启停和低负荷工况下,高、中压给水调节阀前后压差大,运行工况恶劣,极易发生阀门损坏,从而引发机组跳机问题。
三、项目改造方案选择
通过调研和分析,在项目改造前初步制定3种可行性改造方案,包括:使用液力耦合器、去掉高、中压给水泵末级叶轮和电动机变频调节方案。采用液力耦合器节能效率较低,而且需要移动现有高、中给水泵和电动机的位置,泵地基需要重新建造,施工时间长;采用去掉高、中压给水泵末级叶轮方案,则无法满足给水泵出力且保留10%裕量的设计规范要求,同时,该方案对机组变负荷的适应性较差;采用电动机变频调节方案,尽管投资成本高,占地面积大,后续维护成本也较高,但其具有变频调节效率高、调节精度高、调节范围宽,可以较好地适应电厂频繁调峰的运行模式。经过对比论证,最终采用电动机变频调节方案对电厂3台机组给水泵进行改造。变频调节改造实施后,给水泵的电动机转速从零逐渐升速,启动时对给水设备冲击小,实现了软启动;对两班制运行的机组非常适合,能较好地解决高中压给水系统存在的问题,取得了很好的节能效果和经济效益。
考虑到高、中压合泵条件下高压给水和中压给水同时进行变频调节改造难度很大,而且中压给水变频调节会压缩高压给水的变频节能空间。因此,决定将高、中压给水泵分泵后再分别进行变频调节改造,即原高、中压给水泵只用于高压汽包供水,将原来泵体的中压抽头加装堵板,另增设中压给水泵及其中压给水管路,以此来优化变频控制。
高压给水泵变频改造采用北京利德华福电气技术有限公司的HARSVERT高压变频器,该系列高压变频调速系统采用单元串联多电平技术,属高-高电压源型变频器。变频装置主要由控制柜、功率柜、变压器柜和隔离开关柜4部分组成,可满足此次改造的技术要求。
高压给水泵变频改造的方法:每台机组的2台高压给水泵电动机共用1台高压变频器控制,采用“一拖二加旁路”方式,即1台变频器可分别拖动2台给水泵;考虑变频器可靠性及其检修隔离方便,变频装置的旁路、进线、出线开关均采用手动方式,原来供给水泵工频运行的6kV电源开关不变。变频器“一拖二加旁路”的方式,使给水泵A、B都可以变频运行,并可定期切换,互为备用,其接线如图1所示。
图1高压给水泵变频改造接线图
中压给水泵采用380V电源,其改变频费用较低,为提高系统稳定性,中压给水泵变频改造采用2台泵均变频“一拖一带旁路”的方式,即1台泵装1台变频器加旁路,如图2所示。
图2中压给水泵改变频接线图
四、对设备进行技术改造
燃气-蒸汽联合循环电厂虽然具有能耗低、启停迅速的优点,但由于频繁调峰,辅助设备耗能增加,设备老化加剧,因此必须适时对设备进行改造以降低辅机能耗、适应电力市场激烈竞争的需要。
(一)补水泵、凝结水泵电机变频改造
1.补水泵变频改造
电力有限公司取水点来自距厂区3.5km处的一干河,有3台160kW的补水泵,运行方式是1运2备,将其中一台补水泵改为变频调节控制,以达到控制补水沉淀池水位在正常水平、减少泵的启停次数、延长设备使用寿命的目的。改造后电流基本运行在100A,节电效果平均达到50%左右,每天按运行12h计算,年节电可达50万kW・h。
2.凝结水泵变频改造
该厂2台机组每台配置2台互为备用的凝结水泵,电机功率500kW,流量调节采用传统的阀门调节方式,因而存在以下弊端:①节流损失大,能量浪费严重;②机组调峰时凝结水泵运行效率大幅度降低,调节频繁易导致阀门和执行机构损坏,设备维护量大;③电机工频启动对电网和电机本体造成较大冲击;④自动化程度低、控制精度差。为进一步提高设备利用率,降低厂用电率,对1、2号机组的凝结水泵进行变频改造,避免燃机低负荷运行期间凝结水泵电机出现“大马拉小车”现象以及停运期间因凝汽器热负荷较少,凝结水泵功率较大,消耗厂用电较多现象。改造为变频凝结水泵后,停机时采用停机辅助凝结水泵取代凝结水泵运行,年节电约276万kW・h。
(二)循环水泵电机双速改造
该厂2台390MW燃机机组各安装2台循环水泵,电机功率为900kW,额定转速424r/min,运行方式是1运1备,夏季根据真空情况采用2台运行,循环水泵电机始终在额定转速下运行。冬季运行工况下,由于循环水温较低,凝汽器真空经常在96kPa以上,过高的真空并未有效地提高燃机出力,同时,机组停机后循环水泵仍需运行一段时间,过大的冷却水量也会造成循环水泵电耗的增加。在不同环境温度下,单台循环水泵电机输出功率变化不大,而真空相差较多。针对这种情况对循环水泵的电机进行了双速改造,使循环水泵在冬季及夏季不同工况下均能满足凝汽器真空要求。对电机进行双速改造,即更换电机所有定子线圈,将电机改造为14/16极双速电机,电机实际极数通过切换连接片完成。改造后的转速为371r/min,较改造前降低53r/min。在冬季及气温较低的季节,可采用循环水泵低速运行方式。在机组两班制停机期间,因凝汽器的热负荷较少,也可采用低速循环水泵的运行方式。这样,在不影响机组负荷情况下,低速循环水泵可降低泵的电耗,从而降低厂用电率。仅此一项改造就给企业带来年节电约36万kW・h的效益。
(三)管道疏水扩容器改造
由于燃机启动频繁,在原管道疏水扩容器将疏水通过疏水U形管回收至凝汽器时,常发生凝汽器真空降低的现象。如果每次启停中大量疏水排至管道疏水扩容器后不予回收,则严重影响补水率,不利于节能。根据节能降耗及对标管理要求,对管道疏水扩容器进行了改造,采用了真空扩容器,即将管道疏水扩容器顶部排大气管接至凝汽器汽侧,运行时管道疏水扩容器内为负压状态,实现疏水回收,降低补水率。管道扩容器改造采用其顶部排汽管改接凝汽器,下部排水管直接接至凝汽器热井,不经过疏水U形管,实现疏水回收,原疏水U形管两端堵板封闭。从电厂的实践情况来看,管道疏水扩容器改造后可缩短机组主蒸汽疏水暖管的时间,补水率下降约0.3%,减少了发电成本,凝汽器运行稳定,完全能够满足运行需要。
五、优化检修管理
加强设备维护管理,努力杜绝“跑、冒、滴、漏”现象,使辅机系统处于良好的经济运行状态。主要措施有:
(一)做好机组的集中消缺、维护工作,确保机组运行在最佳状态。定期开展的具体工作主要有:
1.清洗全厂板式冷却器,包括油系统的冷油器、闭式循环冷却水系统闭冷器、真空泵冷却器,提高冷却效果;
2.加强凝汽器钢管检查,防止发生腐蚀结垢;
3.对生产现场的“跑、冒、滴、漏”情况进行全面排查,及时安排消缺;
4.根据燃气轮机运行小时数,利用机组停机机会,对燃气轮机压气机喇叭口进行人工清洗,对压气机安排离线或在线水洗,更换压气机入口滤芯,以提高机组出力和热效率。
(二)开展节能检查与评价活动,分析存在的问题,挖掘节能潜力并下达整改计划,其中对重要能源计量表计如天然气调压站流量计进行检查、校验。
(三)倡导“绿色检修”,在检修中讲环保、比节能、保安全,践行绿色发展理念,杜绝漏汽、漏水、漏油的“三漏”现象,力求做到“安全环保搞好检修,节能减排增加效益”。
结束语
某LNG电厂高中压给水系统节能改造项目实施后,节能效果明显,经济效益显著;同时,该项目增强了系统的安全性、可靠性,解决了原系统存在的能耗高,启动、变负荷时给水系统受冲击大,系统设备易损坏等问题,达到预期目标。改造项目实施过程中,根据发电厂机组的实际运行情况以及设备特性,对给水系统管路及其控制逻辑进行了多项改进和优化,取得了良好的效果,是一个非常有益的探索和尝试,相关的改造和优化经验可为同类型的变频改造项目提供参考和借鉴。
参考文献:
[1]徐韩昭.M701F联合循环机组给水泵变频控制研究[D].华南理工大学,2013.
[2]罗国平.燃气―蒸汽联合循环机组凝泵变频节能改造的控制研究[D].华南理工大学,2012.
[3]何赛.燃机电厂凝结水泵变频改造研究[D].华南理工大学,2012.
水电气节能方案范文篇12
【关键词】反渗透技术;电厂水处理
1.水处理的规模及水处理方案
本工程为西气东输二线精河压气站配套工程,将废气通过余热锅炉产生中压、低压过热蒸汽用于汽轮发电机发电。本工程水处理量约为30t/h。
根据锅炉汽水系统对补给水的水质要求,拟采用以下锅炉补给水处理系统方案进行对比:
方案一:反渗透装置+脱气膜装置+EDI
生水生水箱生水泵汽水混和加热器双层滤料过滤器活性炭过滤器5μ保安过滤器高压泵反渗透装置缓冲水箱缓冲水泵脱气膜装置EDI装置除盐水箱除盐水泵主厂房。
方案二:二级反渗透装置+EDI
生水生水箱生水泵汽水混和加热器双层滤料过滤器活性炭过滤器一级5μ保安过滤器一级高压泵一级反渗透装置除碳器中间水箱中间水泵二级5μ保安过滤器二级高压泵二级反渗透装置二级反渗透缓冲水箱缓冲水泵EDI装置除盐水箱除盐水泵主厂房。
方案三:反渗透装置+混床
生水生水箱生水泵汽水混和加热器双层滤料过滤器活性炭过滤器5μ保安过滤器高压泵反渗透装置除碳器中间水箱中间水泵混床除盐水箱除盐水泵主厂房
上述系统出水水质均为:
二氧化硅≤20μg/L
电导率≤0.2μs/cm(25℃)
硬度≈0μmol/L
二氧化硅:应保证蒸汽二氧化硅符合标准。
2.方案比较及分析
从以上的方案我们不难看出,三个方案的最大区别在于精除盐系统的选择,方案三选择的为混床,这是一种传统的除盐工艺,通过离子交换树脂来完成除盐的过程。而方案一、二选择的均为EDI,这是一种新型的除盐工艺,是一种电渗析和离子交换结合的产品,无需再生,无环境污染。
2.1工艺技术分析
方案一:一级反渗透RO+膜脱气+EDI
优势:
(1)EDI工艺技术最敏感最脆弱的是弱电解质,通过膜脱气技术将CO2除掉,大大减轻了EDI的弱电解质负荷,使EDI运行完全稳定;
(2)EDI工艺技术担心有CaCO3浓水室的结垢形成,导致频繁的清洗,而通过脱除CO2,将其进水浓度控制在2ppm或1ppm以下,人为的打破离子平衡,消除了CaCO3结垢的阴离子因素,从而在高的进水硬度条件下运行,EDI也不会结垢;
(3)膜脱气技术非常节能,功率消耗只是二级反渗透的10%左右,一般脱气膜运行功耗为:0.08~0.12kWh/m3产水,取决于进水CO2的水平和出水CO2的要求;
(4)工艺流程短,辅助设备和电控单元的投资可以大大节省,而且可以减少水的多次提升;
(5)膜脱气设备占地很少,只需要二级反渗透设备面积的10%左右;
(6)方案一和方案二相比,方案一的整体设备投资要比方案二节省30%以上。
方案二:二级反渗透+EDI
劣势:
(1)反渗透的设计规模庞大,根据整个系统流量平衡计算,“一级RO+二级RO”总体设计进水量为增加;
(2)由于一级RO的设计规模要放大25%,因此,机械过滤器的设计规模最少要增大25%;
(3)二级RO的功率消耗相当巨大,一般RO运行功耗为:0.8~1.0kWh/m3产水;
(4)增加一级反渗透系统功耗,大约为0.4~0.5kWh/m3产水;
(5)辅助设备和电控单元的投资很大;
(6)设备整体占地面积大。
方案三:一级反渗透+混床
劣势:
(1)需要设计采用酸碱对离子交换树脂进行再生;
(2)需要设计酸碱废水的收集、处理、排放等辅助系统;
(3)容易产生严重的安全和设备腐蚀;
(4)每年酸碱费用和防腐费用较大;
(5)辅助设备和电控单元的投资较大;
(6)主体设备和辅助设备系统的整体占地面积大。
2.2水处理方案综合比较
混床技术虽然成熟,但是有许多应用上的缺点,而EDI技术是对二级除盐技术的革命,也是未来的趋势,当然EDI有众多应用上的优势,比较如表1。