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钢铁冶炼系统中,节能技术的问题,主要表现在方法单一上。我国钢铁冶炼行业运营中,节能一直是社会关注的问题,虽然钢铁冶炼行业积极提倡节能,但是其在实际节能中,仍旧采用的是单一的节能技术,无法在根本上降低钢铁冶炼的能源消耗,很难提高钢铁冶炼生产的效率。钢铁冶炼系统中,如果要引入先进的节能途径,就要以冶炼系统的整体为主,需要消耗大量的资金,如果缺乏资金支持,钢铁冶炼系统的节能技术,就无法落实到位。钢铁冶炼行业,综合考虑到钢铁利用率、节能减排指标等,已经注意到成本投入在冶炼系统节能中的重要性,关键问题是,社会对钢铁的利用率,不能为钢铁冶炼行业带去足够的资金效益,进而阻碍了节能新技术的发展,增加了钢铁冶炼系统的节能压力。
2电气工程及其自动化中存在的问题
2.1能耗大。虽然电气工程自动化技术的出现为人类的发展进步做出了巨大贡献,但是我们不能因此就看不到其本身存在的弊端,其中,摆在当前最为棘手的问题就是对于能源的消耗过大。在电气工程自动的发展系统本身带有复杂性,被应用的范围逐步扩大,对于能源的需求量也与日俱增。电气自动化是以消耗电能为主,作为当下最为先进的技术之一,对其本身最为基础的要求就是要做到在运作过程中保证误差小,并且准确有效,所以,就需要大批量的电气设备共同运作,如此,对于电能的消耗可谓是不计其数,与我们国家提出的走绿色节能的可持续发展道路存在差距。2.2质量水平较低。就现阶段的发展而言,电气工程自动化技术已经得到的飞速的提升,但纵观整体发展情况而言,其质量水平还处在发展低端。尤其是最近几年,人们对于生活追求的品质不断攀升,相应地也加大了对电气自动化水平的要求,但是我国对这一领域研究的时间还不是很长,对于相应的管理流程和先进的发展模式还不能很好的予以把控,特别是在自动化工厂的生产环节,相关人员只关心结果而忽略过程中的质量问题。但是,众所周知的是,如果电气的生产质量得不到有效的保证,就会发生一系列的用电事故,严重的会造成爆炸、火灾等重大安全事故出现,需要引起人们的深思。2.3集成化程度低。 顾名思义,集成化的主要运作原理就是把所有需要的东西做还集合工作,上文已经提到过,虽然电气工程自动化近年来的发展势头迅猛,但由于起步过晚, 虽然在努力的向集成化方面靠拢,确切的来说,现在还处于自动化阶段,技术水平发展有限,集成化技术还不成熟,各个体系和功能之间还无法做到有效的集成连接。所以,还达不到及时实现资源的有效共享,在一定程度上影响了电气自动化功能的发挥,使电气自动化工程技术滞后。
3对电气自动化工程中节能设计技术
3.1减少线路传输产生的耗损。由于无法对线路上的电流做出改变,所以也只能通过减少电阻来有效降低电能在传输中产生的耗损。所以,可以从这几方面做起,减少导线电阻:(1)使用功率较小导线;(2)使用相对较短的导线。这样做可以避免在布线过程中少走弯路,减少人员的工作量,有效减少电能耗损,同时在安装变压器时候与负荷中心保持较短的距离,也是减少供电的距离;(3)使用截面积大较大的导线,如果条件允许,可以选用较大截面积的导线,有效减少电阻产生的耗损。3.2无功补偿。电力系统在运行的过程中,配电设备中的无功功率占有较大的容量,所以存在较为严重的电能耗损的情况,不仅影响到电压,还对整个电能的质量造成不良的影响。对使用者来说,无功功率主要表现在功率低,尤其是当功率过低的时候,用户需要向相关部门缴纳一定的罚款,因此如果说能够使用合适的无功补偿设备,就可以保证功率的平衡,有效提高供电质量。工作人员在操作中要尽量减少对电能不必要的耗损,从而确保电气工程的安全运行。如果导线受到电阻的影响,那么由电机产生的电能就不能被变压器更好的吸收,同时没被吸收的那些电能在电流传输的过程中会被释放出来。同时由于无功功率产生了一定的作用,因此可以让电容器和无功功率进行抵消。利用电气相关设备在进行无功补偿时候,有几处要格外注意:(1)利用电容器在进行无功补偿的时候,一定要根据电压容量,电压负荷,自然功率,目标功率等参数来确定电容器的容量,同时如果在无功补偿的环节中发现产生了谐波,需要通过串联定量电抗器来消除谐波;(2)以参数的物理量来确定无功的电流,功率的参数,从而有效避免投切振荡现象。
4结束语
综上所述,电气自动化对于节能设计的要求是为了响应绿色生产的理念,也是为了响应可持续发展的需求,同时也是时展的必然趋势。虽然我国现阶段在电气自动化的节能设计中取得了显著的进步,但是随着社会的发展,电气自动化节能技术仍然需要进行不断完善和发展,不断优化配电设计,在科学利用电力资源的同时,还需要不断提高电力系统的运行效率,并最终达到节能的目的。
作者:吴尚坤 单位:山东钢铁集团日照有限公司
参考文献
[1]陆伟.电气自动化的节能设计技术研究[J].中国高新技术企业,2015(07).
关键词:电气工程;安全供电;节能降耗
中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:
随着世界能源的大规模使用及其不合理的浪费,能源的短缺越来越引起发达和发展中国家的普遍关注。其中,电力能源的耗费和电力设计也引起了人们的高度重视。人们在追求智能楼宇、博物馆建筑、住宅楼和校园建筑的舒适、安逸、安全和人性化的同时,也开始注重电气自动化工程的节能设计,既要做到合理、达到用户使用需求,又要兼顾到节能设计。
1电气工程设计原则
1.1优化供配电设计。促进电能合理利用
在做电气工程设计时首先考虑的是适用性,就是要能为电气设备的运行提供必要的动力:为在建筑物内创造良好的人工环境提供必要的能源;应该满足用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性的要求;应能保证电气设备对于控制方式的要求,从而使电气设备的使用功能得到充分的发挥。做到供电系统高效、灵活、稳定、易控、多样、便捷、畅通。其次考虑的是安全性,电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定的裕度;确保供电、配电与用电设各的安全运行:有可靠的防雷装置:防雷击技术措施;在特殊功能的场合下还应有防静电、防浪涌的技术措施;按建筑物的重要性与火灾潜在危险程度设置相应必要的技术措施。在满足电气工程的实用性和安全性的基础上,利用先进的技术,优化供配电设计。促进电能合理利用。
1.2提高设备运行效率。减少电能的直接或间接损耗
在满足建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下,尽可能减少建设投资,最大限度的减少电能与各种资源的消耗。选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用,提高电源的综合利用率,提高设备运行效率、减少电能的间接或直接损耗。
1.3合理调整负荷。
选取合理的设计系数,提高负荷率和设备利用率在满足建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下,设计时尽可能提高电能质量、合理调整负荷、选取合理的设计系数、在特殊用电的情况下选择合理的节能措施,提高负荷率和设备利用率节约电能。
2电气自动化节能技术
在进行电气自动化的技能设计时,主要就是希望能够通过一些可靠的新技术和新思路来保证设备的安全运行和成本的有效控制。在实际的设计与施工过程中,可以从多个角度多个方面来实现,下文中分类简述之。
2.1减少电能传输的损耗
电路线路上必然会存在电阻,因此只要有电流通过线路就会产生有功功率能耗,对于这样一种形式的能量损失,我们就需要根据其能耗的机理来进行设计处理,考虑到线路上的电流是不允许改变的,因此就只能够在线路的电阻上做文章,也就是说,只要能够在不影响线路正常运行的状况下减小线路上的电阻,就能够有效的起到节能的作用。我们更进一步的来探讨,与线路电阻有关的是线路自身的电导、线路截面和线路的长度,相应的节能方式也就可以分为三个大类:一是选用电导率比较小的金属材质来作为线路的输电导线;二是尽可能的减少线路的长度,这一点可以通过线路少走弯路、不走回头路来实现;三是适当的增大导线截面的面积。
2.2无功补偿
在电气自动化系统中,无功功率占有供配电设备的很大一部分容量,因此增大了线路的损耗,从而造成电网的电压下降,从而大幅度影响到电能质量和电网的经济运行。因此,为了实现无功就地平衡,减少损耗,可以选用恰当的无功补偿设备,这样也能够有效提高社会和经济的双重效益。具体而言,对无功补偿设备有以下几点要求:一是在使用电容器补偿时,电容器容量的确定应该根据具体参数,如目标功率因数、配电电压的容量、负荷等等,通过对这些参数的计算来确定;二是为了达到良好的补偿效果,应该采用集调节平滑、跟踪准确、适应面广等优点为一体的模糊投切方式,因为以前的补偿电容组中电容器的分担方式、投切开关的方式、按编码配置的方式、按比例分配的方式等,都不能达到现在我们想要的补偿效果;三是最好选择无功功率作为投切参数物理量,以有效防止投切振荡、无功倒送等情况的发生。此外,无功补偿装置最好就地安装,实行就地补偿,这样才能使线路上的无功传输减少,达到节能的目的。
2.3使用有源滤波器
为了有效避免与电网联结电气设备的误动作,就必须消除谐波,而消除谐波最有效的方法就是使用有源滤波器。误动作主要是由于电气设备数量的增加,产生的谐波越来越多,又由于这些谐波电流在电网阻抗上产生的电压与基波电压重叠,就会引起电压的畸变,从而造成电气设备产生误动作。概括起来,有源滤波器主要以下特性:具有优异的动态性能;反应快;能使功率范围更宽大等,能使无功补偿达到更好的效果。一般情况下,采用有源滤波器对产生的谐波进行过滤,在电气设备误操作之前就能够将其阻止,使电气设备的运行更加有效率,从而达到节能的目的。
2.4选择电压等级
电压等级的合理配置同样能够起到较好的节能效果,一方面是处理好高压和低压配电的电压等级选择,另一方面就是在进行供电电压的确定时,需要综合性的考虑多方面的影响因素来进行,包括用电设备的性质、设计的前景规划、电网的发展计划以及供电回路的数量等。
2.5供配电系统的设计
通过供配电系统的合理设计来实现节能无疑是最为直接也最为有效的方式之一,具体来说可以从以下三个方面来着手进行:一是尽可能的减少配电的级别,这样能够有效的提高供配电系统的稳定性和可靠性;二是要要结合实际的用电状况来对供配电的状况进行确定,尽可能的保证变压器处于负荷的中心位置,这样就能够最大程度的降低供电半径,从而实现电力节能,并且,这样一种节能方式还能够一定程度上提高供电的质量。
2.6提高自然功率因数
自然功率因数就是在没有配备无功补偿装置的供配电系统中有功功率与无功功率的比值。用电设备根据其性质可以分为直流、电感和电容三大类,而在实际的应用中通常这三种性质的电器都会同时存在,这时候系统中就会因为感性和容性电器的存在而产生一部分无功功率,我们所需要做的就是通过系统自身超前的无功引入将其抵消掉。从这样一种状况中我们就可以看到,提高功率因数的好处就在于能够在保证负荷有功功率不发生任何变化的情况下降低无功功率来实现线损降低的目的。在实际的设计过程中,实现功率因数降低的方式有两种:一是直接采用功率因数较高的同步电动机,二是采用电容器来实现补偿。
2.7照明节能
在电气自动化的节能设计中,还可以通过照明节能来实现,具体来说同样是有两种方式,一种就是直接利用高效光源,传统的白炽灯虽然简单便宜,但是其发光的效率比较低;另一种就是充分的利用自然光,这就需要对构筑物的门窗进行扩大,或者是对建筑物或者是构筑物选择一个较好的朝向。
3结束语
社会还在不断的发展,电气系统也随着社会的发展在不断的进步,而对于电气自动化中的节能技术而占也正处于发展阶段。现在的节能技术能够达到节能的效果,而今后研究的节能技术将会朝着更好的方向发展。而现在要做好电气自动化的节能设计则应该从导线的选择到最后安装的完成都应该做到最好,并且还要让节能技术在电气系统中发挥到最好的效果。
参考文献:
[1]永恒,绿色自动化改变生活——施耐德电气自动化暨Modicon40周年现场报道[期刊论文]-自动化博览2008,25(8)
【关键词】工业电气自动化 应用原理 节能技术 发展趋势
随着科技的高速发展,人民生活水平得到了日益提高,解放劳动力和节能减排是当前急需解决的工业问题,因此,工业电气自动化应用与节能技术被广泛提及,工业电气自动化也被我国的各个系统、部门应用着。尤其是改革开放以来,工业电气工程的自动化也变得更加人性化,为我国的工业建设带来了比较大的经济效益和社会效益。因为工业电气自动化的先进性,使得这项技术可以被应用于工业生产的方方面面,时至今日,更是发展成了比较完善的体系,预测其未来的发展趋势基本可以体现在以下三个方面:一次设备的智能化发展、一次设备在线监测的实现、电力互感器向光互式方向发展。
1工业电气自动化概述
工业电气自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科,作为一项新兴技术,工业电气自动化更是与人们的日常生活密不可分,其发展速度十分迅速、发展态势十分迅猛,与工业生产的密切关系也使得这项技术日趋成熟,已经成为高新技术产业的重要组成部分,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。在概念方面,工业电气自动化是指电气装置或者电气设备在没有人操作的前提下,按照提前输入的指令对工业进行控制或者操作的过程。目前电气自动化在工业、农业、医疗等多个与人类生存息息相关的领域被广泛应用,其中工业电气自动化不仅可以解放生产中的劳动力,还能使生产过程更高效、安全,很多情况下,工业电气自动化已经成立一个国家的技术先进与否的重要标准。因此,我国对工业电气自动化的关注程度、开发力度都是前所未有的。
2工业电气自动化的应用情况
上个世纪五十年代,电气自动化专业在我国出现,并由此拉开了工业电气自动化技术快速发展的时代序幕,经过半个多世纪的发展,电气自动化技术已经被推广到了与人们的日常生产、生活息息相关的多个领域。电气自动化技术的飞速发展离不开科学技术的支持,它被广泛应用在工业领域,便是由自动化的机器代替人工完成工作任务,不仅可以节约人力资源、物力成本,电气自动化还能够提高工作效率、保证工作质量,为工业创造经济价值。尤其是一些危险系数高的工作,以安装了自动化程序的机器为主要劳动力,可以直接避免对人员造成的身体伤害。日常生活中随处可见工业电气自动化技术,例如在空调设备中、制暖设备中、楼宇通信设备中。目前,我国从事工业电气自动化技术研发的人才更多、领域更广泛,很多高校已经开设了电气自动化专业。为工业电气自动化的发展与创新提供支持的是信息技术的发展,信息技术的特点推动了工业电气自动化的多方面应用。
2.1工业电气自动化的应用原理
随着科技的进步,电气自动化也被应用到各个领域中,尤其是工业电气自动化的发展更为迅速,OPC技术出现以后更是极大地推动了工业电气自动化的发展。工业电气自动化的发展基于控制系统,表现为易于集成、比较灵活,并能够有效地节约资源、降低成本,它的应用能够促进工业发展,短时间内便可带来经济效益和社会效益。整个应用原理是:充分利用现场总线控制系统,该系统控制准确性高、智能程度高、互动开放性强、时效性强,能加强工业底层生产过程和生产所需设备之间的关系,加快信息交流过程,能够保证管理层面和执行层面的通信透明和自动化数据的存取。如此一来,工业电气自动化应用这一系统后准确度更高、控制更灵活,同时还降低了成本和生产程序误差,这也正是近年来工业电气自动化被应用到了诸多领域的原因所在。基于此原理,电气自动化提升了工业的生产效率和产品的可靠性,应用此项技术的企业无异于获得了一项强有力的技术支持,从而一跃站在同等行业的顶峰,提升了企业的核心竞争力,虽然工业电气自动化技术发展迅猛,但也存在一些需要调整和改进的地方,需要继续发展。
2.2将工业电气自动化应用于建筑行业
因为我国城市化进程加快,固定的城市区域内集中了大量的城市人口,对建筑行业的要求也越来越高,需要在尽量短的时间内保质保量地完成建筑任务。工业电气自动化应用于建筑行业是最常见的,在建筑行业中应用工业电气自动化技术可以降低建筑成本、提高施工效率、简化施工过程、从危险系数较高的任务中解放施工人员,因为这种自动化的技术可以按照最科学合理的方法进行人员分工、资料分配、时间安排等,将复杂的建筑施工任务简单化、便捷化。电气自动化技术为建筑行业增添了新的活力,通过在建筑物中实现现场总线控制系统连接自动化系统和智能设备,就可以快速解决系统之间的信息传递问题,真正实现工业自动化。同时,在高楼大厦中的安全、防御、防火、监控、通讯、办公等多个环节也需要应用电气自动化,这种技术使得目前的建筑行业更加智能化、高端化。使用自动化技术还能够减少后期电缆的使用,在材料上节省支出,也为后期电缆维护省去了不少麻烦。
2.3将工业电气自动化应用于空调设备
文献资料显示,除建筑行业外,空调设备采用工业电气自动化的情况也比较多。空调是家庭中常备的家用电器,因其制冷、制暖的双重功能而广受欢迎,使人们能够在炎热的夏季和寒冷的冬季都能够感受到适宜的温度,但是空调能够为人们既提供凉爽,也提供温暖的特点,使得空调设备必须要应用电气自动化技术,也是电气自动化技术成就了空调的这两项基本功能。空调设备的运行原理是:它可以利用内部的电气自动化装置,通过比例积分的运算方式对相关数据进行计算和处理,空调设备中的温湿度传感器可以敏锐地“感受”室内的温度和湿度,比较事先设定好的温度、湿度和内部传感器获得的温度、湿度数据,并将比较后的信号传输到通风湿度控制上,以实现对室内温度、湿度的调控,使室内的温度、湿度与设定数值相符。当室内的温度、湿度达到了预先设定值的时候,传感器再度通过运算使空调停止运转,实现对室内温湿度的控制。这样的过程便是在空调设备中应用工业电气自动化的原理。
3工业电气自动化的节能技术
工业电气自动化的节能技术是最为领先的技术所在,在节省运行成本、提高生产效率、改善工业环境等方面都起着积极作用,伴随“绿色工业革命”的兴起,在工业领域的节能技术广受推崇,并已经成为了当前的经济建设和工业建设的双重目标,电气自动化日益成为了工业领域节能的有效武器。在电气自动化系统中,最为显著的是对电力资源的节约,以下从减少电能损耗、选对变压器、无功补偿和选对滤波器等四个方面阐述工业电气自动化的节能技术。
3.1减少电能损耗
工业电气自动化的机器在运行中一定会需要电力支持,但是在节能方面首先要考虑的就是尽量减少对电能的无谓损耗。在电气自动化运行过程中,通过电力传输才能产生效果,然而由于导线电阻缘故,势必会造成电力的损耗,这种消耗是没有任何意义的,因此应该采取措施来减少这种电能消耗。第一,在导线的材质方面要选择电导率相对小的;第二,线路的走向要合理,因为减短导线的长度就可以减少因电阻而产生的不必要消耗;第三,适当加大导线的横截面积,这样便可将电阻减小。
3.2选对变压器
变压器是工业电气自动化不可缺少的一部分,但是这种常见的电器设备却会消耗很多电力,为了节约能源,在变压器的选择上也有很多门道。首先,要选择节能变压器,便可以在源头解决耗费电能源的问题;其次,要减少负荷不平衡,只有维持好三相电的平衡才能减少对变压器的损耗,从而减少耗电,例如采用单相自动补偿设备、三相四线制供电等将用电平分到三相电源上。
3.3无功补偿
无功补偿在电力供电系统中有着重要作用,它可以降低损耗、提高供电效率,从而改善供电环境,正因为无功功率补偿装置不可或缺,但又比较耗电,所以要合理、正确地选择补偿装置,可以做到最大限度的减少电网的损耗,以达到提高电网质量的目的。第一,通过严格计算来确定电容器补偿的使用;第二,采用具有调节平滑、跟踪准确、适应面广等诸多优点的模糊投切方式,改变原有方式来实现补偿效果的最优化;第三,要尽量防止整个过程中的投切振荡、无功倒送等情况出现;第四,无功补偿设备就地安装、就地补偿,避免在传输过程中出现二次耗能。
3.4选对滤波器
电源滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路。滤波器可以对电源线定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除,得到一个特定频率的电源信号,或消除一个特定频率后的电源信号。因为突然增加设备,在电网扩建过程中难免会产生谐波电流,而这些电流又会因为电网的阻抗而产生容易产生畸变的电压,增加对电气设备误操作的可能性,从而影响电网的正常使用。因此需要选对滤波器来实现节约能源,应用有源滤波器,可以过滤到部分谐波电流,从而增加电气设备有效率,节约电力资源。
4我国工业电气自动化未来发展趋势
通过对工业电气自动化应用情况的分析得知,电气自动化技术未来的发展趋势就是被广泛应用在各种领域,无论是工业、农业,还是医疗、教育,甚至在国防领域,因为工业电气自动化技术可以节约成本、解放劳动力、增加工作准确率,获得更多的经济社会效率。
近年来,我国的工业电气自动化水平得到了快速提升,不仅可以直接应用技术,还能够实现对电气自动化技术的自主研发,该技术的应用推动了科学技术进步、国民经济发展,逐渐拉近了与工业强国之间的距离。我国工业电气自动化未来发展趋势主要有以下几点。
第一,对于工业电气自动化技术的应用应该建立成熟的机制和完善的体制。目前,工业电气自动化技术还属于高新技术,发展时间尚短,因此应该在努力研发更先进的技术和产品时注意保证生产的规范和标准,不能一味只求高效创收而忽视和谐发展,在发展中需要考虑的问题有污染问题、浪费问题、安全问题、产权问题等。建立成熟的机制和完善的体制就是要确保工业电气自动化的研发有章可循,在以创新为主导地位的前提下,坚持科学发展观指导思想,做到以人为本,实现经济的快速增长、科技的飞速发展。
第二,实现各领域联动发展。工业电气自动化技术不仅能够应用于工业领域,还能够为其他领域和行业创造效益,因此未来的发展趋势之一就是实现各领域联动,集工业、农业、商业、医疗、教育、国防等领域的高精尖人才,共同开发电气自动化技术,实现社会的整体发展。
第三,为自主研发电气自动化系统和产品提供发展空间。电气自动化的研发就是一个创新的过程,因此,应该为这种创新工作提供足够的空间和优越的条件,大力推动电气自动化技术的发展,开创工业电气自动化技术科学发展的新局面。
5结语
综上所述,工业电气自动化被广泛应用于各个领域和系统之中,因其高效、准确、自动等特点为我国的工业建设带来了重大经济效益。但是若想工业电气自动化发挥更大的效能,除继续发展技术之外,还要做到节约能源。本论文从工业电气自动化概述、工业电气自动化的应用情况、工业电气自动化的节能技术以及工业电气自动化的未来发展等方面分析我国工业电气自动化的应用与节能技术。在我国,工业电气自动化主要被应用于建筑行业和空调设备,要想做到节约电力资源需要减少电能损耗、选对变压器和滤波器、做好无功补偿,方能发挥工业电气自动化的最佳效用。另外,本文还简要预测了我国工业电气自动化未来发展趋势,电气自动化技术未来的发展趋势就是被广泛应用在各种领域:对于工业电气自动化技术的应用应该建立成熟的机制和完善的体制、实现各领域联动发展、为自主研发电气自动化系统和产品提供发展空间。
参考文献:
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[2]王李杨.浅析无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].价值工程,2011(06).
[3]汪志鹏.关于电气工程及其自动化问题的分析[J].世界华商经济年鉴,2013(05).
[4]武芳军.工业电气自动化的重要性和发展趋势[J].中小企业管理与科技,2011(04).
关键词:建筑工程;智能楼宇;节能技术;施工要点
Abstract: With the continuous development of the construction science and technology, as well as modern people, energy-saving concept of life and keep on introducing, building construction energy development has gradually become an inevitable trend, The following article will intelligent buildings, energy-saving construction of key issues concerning the simple exposition thought of intelligent building energy conservation contribute to the development of a certain force.
Key words: construction; intelligent buildings; energy-saving technologies; construction points
中图分类号:TU71文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)06-0020-02
随着信息化技术在全球范围内的广泛应用,为智能建筑工程的发展奠定了良好的基础,同时由于全球资源性紧张趋势的加剧,如何更好的将节能技术应用于建筑工程中,并使其能够更好的与智能建筑形成良好的统一体便成为现阶段建筑工程领域内的一道最新研究课题。下面本文将从智能楼宇的特点、智能楼宇与节能建筑以及智能楼宇的节能建筑施工应注意的要点三个方面对该问题进行重点论述。
1智能楼宇的特点
智能楼宇作为信息化技术与建筑技术的完美结合的产物,以其特有的优势被广泛的应用于各项建筑工程的施工项目当中,他的出现不仅符合了当今的时展,更满足了人们对于安全、便捷、舒适的生活需求。智能楼宇是不是特殊的建筑,它主要由4A组成,即;大楼自动化系统、办公自动化系统、通讯自动化系统、安全自动化系统。智能楼宇自动化的各个子系统之间是相互协调的,具有互操作性,因此,还需要有一个能实现集中管理与协调的系统,以便各个子系统能有机地集成在一起,共同构成建筑物的自动控制网络。
1.1环境方面
舒适性;高效性;适应性;安全性;方便性;可靠性。
1.2功能方面
具有高度的信息处理功能。信息通信不仅局限于建筑物内,而且与外部的信息通信系统有构成网络的可能。所有的信息通信处理功能,应随技术进步和社会需要而发展,为未来的设备和配线预留空间,具有充分的适应性和可扩性。要将电力、空调、防灾、防盗、运输设备等构成综合系统,同时要实现统一的控制,包括将来新添的控制项目和目前还被禁止统一控制的项目。实现以建筑物最佳控制为中心的过程自动控制,同时还要管理系统实现设备管理自动化。
2智能楼宇与节能建筑
建筑节能是一个系统工程,不仅是建筑维护结构使用保温材料,而且与设备的运行效率和能量的管理模式密切相关。国外专家对建筑全生命周期成本的分析表明,在建筑的建设过程中,规划成本占总成本的2%、设计施工成本占23%;而在运营使用过程中的成本占75%。在我国往往只重视降低建设过程的成本,忽视建筑运营使用过程的成本。要降低建筑的运营成本,只有通过科学的管理手段,才能提高管理效率。智能建筑技术的优势之一在于能帮助建筑管理者提高管理效率,降低建筑能耗和人工成本。因此,我们可用建筑智能技术实现建筑节能,如运用楼宇自控系统的节能策略与技术措施等,就有巨大的节能潜力。
3智能楼宇的节能建筑施工应注意的要点
3.1设计、施工中应力求产学研结合、不断创新
由于建筑节能与绿色建筑嵌入了智能化系统工程,为配合节能与用能技术措施的智能控制方案与产品都具有一定的新颖性、独特性与复杂性,传统用于建筑的监控设备与系统已不能充分满足要求,因此,在建筑节能工程中需要不断地学习国外先进技术、开发新装备,在运行过程中不断积累数据,优化控制与管理模式,完善并提升建筑智能化节能控制装备的功能。在建筑节能工程大规模推进的早中期,产学研结合研制新型节能装备尤为重要。
3.2工作思路与模式上应不断寻求改进
智能化系统工程节能技术措施以往主要集中在能耗设施,如冷热源、空调等的节能控制方面,现在则应转为“全面用能管理,精细节能控制”。无论是设备系统的工艺控制,还是日常管理,只要有一定的节能空间,就应具有针对性的措施。所以,凡是有利于用能管理的参数,智能化系统就必须准确地采集并完整地存贮,通过对各类实时信息与历史数据的分析,管理当前的用能设备,优化今后的用能控制与管理策略。
建筑智能化工程的设计施工不仅是主观地配置功能,采购设备现场安装,而应与建筑、设备、物业等专业联合,对建筑物的能源系统进行分析与诊断,紧密结合建筑方案、设备工艺、管理方式,提供全面的自动监测、控制与管理方案,并在实施过程中不断地优化完善。能源合同管理及节能工程的前期咨询、规划设计和实施优化都需要高素质的人才,工作模式的转变意味着智能建筑工程界整体将提升一个层次。
3.3加强标准的健全与建设导向
目前国内一些地方如上海、江苏、山东等省市已制定了地方的设计标准,相关部门也在制定综合布线标准,但整个智能建筑系统的行业标准或全国性的规范还没有形成。依据什么标准进行设计,要达到什么样的智能等级及设备水准,如何选择适合中国国情的国际技术标准,如何进行工程质量评定和验收,这些都是建筑中急待解决的问题。
另外,有不少投资商、设计单位和系统集成商对智能化存在理解上的偏差,不知智能建筑的真正含义,搞不实宣传,有的投资商在已建、在建的智能建筑中提出了不切实际的智能化要求,在具体建设中还带有一些盲目性,特别是在设备选择或系统集成方面往往屈从潮流或随意拔高,导致设备和设施不能正常运转,造成投资上的极大浪费。由于存在这种盲目性,使得当前智能建筑在舆论导向上存在过热现象。这些问题都值得进一步的创新和改进。
3.4提高和培养智能建筑设计队伍的素质
要建立起一支高素质的智能建筑设计队伍,不能长期把智能化系统设计委托给国外设计单位或系统集成商。实质上智能化系统设计仅是整个建筑物设计工作的一部分,智能化系统设计应服从于建筑设计,整个建筑物的设计工作应由建筑专业牵头,统筹考虑并统一协调各专业之间的关系。因此,对于智能化建筑,建筑设计单位仍然是主体设计单位,系统集成商仅是配合单位。
实践表明,智能化系统设计与建筑设计不能各自为战,国内已出现过多起由于建筑设计与智能化系统设计没有同步而引发的设计事故。为使两种设计形成有机的联合体,国内有条件的设计单位应调整专业设置,把自动控制、通讯、信息、计算机、建筑设备等专业有效地结合起来,建立起自己的智能建筑设计队伍。对于独立于建筑设计单位的系统集成商,除服从于主体设计单位外,其设计成果还应纳入建筑设计单位的质量管理体系。
综上,建筑能耗与工业、交通运输能耗并列,属于民生能耗,与老百姓的生活息息相关。建筑节能应被理解为“建筑合理用能”,不仅仅是单纯地抑制需求,减少能耗,而是在满足人们日益增长的健康和舒适感的需求下,尽量降低能耗。绿色建筑强调的是结果,智能建筑强调的是手段。智能建筑是绿色建筑重要的实施手段和方法。以智能化推进绿色建筑,节约能源,减少污染,是智能建筑发展的方向和目的,也是全面实现绿色建筑的必由之路。
参考文献:
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关键词 污水处理 环保
中图分类号:X703 文献标识码:A
1进行城市污水处理厂环保设计的重要性
能源是人们保证生活的基础,有了能源,人们才可以有衣食住行,生活中的每一件事都离不开能源。而环境则是人们维持生活的必须元素。能源和环境是密切相关的,有了节能,才可以保护环境,生产工人算过一笔账:节约一度电相当于节约0.4k标煤,4L净水,减少0.272kg碳粉尘,0.03kg二氧化碳,0.997kg二氧化硫,0.015kg氮氧化物的排放。我国13亿人口,平均每人每天节约一度电,一年下来可以节约2亿多吨原煤,削减煤炭燃烧对空气污染的总量的10%以上。
2 靠优化设计创建节能环保型污水处理厂
设计是一个构想,也是一件事的开端,设计的好,那么代表已经跨出了一大步。污水处理厂的设计,应采用更高的高度,更广的范围,更加先进技术和理念,这样才会达到一个更高的标准,更好的节能和环保。初步设计对工程建设中节约投资和建成后取得好的经济、环境、社会效益起着决定性的作用,批准后的初步设计是污水厂建设确定投资额、编制固定资产投资计划、签订施工合同、签订贷款合同、组织设备订货、进行施工图设计等文件的依据。国家明文规定:初步设计未经批准不允许施工,银行不予拨放资金。
历史上有很多的例子,证明了设计的重要性,要融合先进的技术、案例,套用成熟的蓝本,以先进的设计图为蓝本,进一步的修改,提升。设计的好坏,与之后的花销,成本和效率有着很大的关系,要尽量做到将设计内的毛病剔除,保证科学性、先进性、经济性、合理性、节能性,使设计方案达到最好。
3 靠提高污水处理的自动化水平创建节能环保型污水处理厂
众所周知,一个工厂的自动化水平越高,就代表着这个企业的科技水平与经济效益越高。自动化水平是保证节能环保的前提,这样才能高效的处理污水,更加经济,高效。
污水的处理需要在一定的温度,压力、流量、液位、浓度等工艺条件下进行。但是,由于种种原因,这些数字总会发生一些变化,与工艺设定值发生偏差。为了保持参数设定值,就必须对工艺过程施加一个作用以消除这种偏差而使参数回到设定值上来。所有这一些,手工操作是很难做到的,必须依靠自动化系统装置检测和调节。所以,自动化水平的高低与一个污水处理厂的效率,经济有着直接的关系。例如,污水的流量必须与出水的量是一致的,如果来水多于出水量,那么就会把蓄水池溢满,那上游就会被淹泡。污泥的存放温度与位置也需要很高的要求,清理速度也需要保证效率,否则就将会导致排污池的堵塞,对于环保有很大的威胁。
随着社会对于污水清理速度的需求不断的增加,自动化污水处理已被很多地方提上了日程,而更多的需要自动化污水处理厂进行更新,自动化水平的提升进一步的增加了工作效率,使得自动化污水处理成为了必备条件之一。
4靠选用优质设备创建节能环保型污水处理厂
俗话说:磨刀不误砍柴工,在做一件事的时候,好的工具也会给你带来更好的效率,处理污水的设备一般都耗电量很大,所以应该在节能上多加力气,而且处理污水时所产生的气体具有非常强的腐蚀性,因为这两个特点,我们在选择设备这方面,应该选择节能、耐用,防腐蚀性强的产品。虽然增加了很多的投资成本,但是换来的却是经济效益、环境效益、资源效益和社会效益的统一。不可以选择那些低成本,质量不够硬的设备,这样的设备容易损坏,出事故,造成包括经济,社会等多方面的负面影响,得不偿失。例如:大容量设备选用10kV高压电机比选用380V低电机节能显著;水泵、风机如果引进变频技术即可节能20%~60%,两年内收回投资,而设备水下部分,应用不锈钢代替原有的钢结构,这样会显著地提高设备的抗腐蚀性。
选择好的设备是一个方面,但是设备的保养更是重中之重,如果好的设备不经常保养,也是很容易损坏的,保养的好,设备的使用寿命便会延长,进一步的增强了节能的效果。
5靠安全生产创建节能环保型污水处理厂
安全问题一直以来都是很重要的一个环节,人们往往在这方面下足了功夫,避免发生一些不必要的事故,在设备等条件都满足的情况下,人们对于安全的重要性就提高了起来。例如:污水处理厂的电气设备有很多,应该经常保养,避免触电事故的发生。而处理污水时所释放的沼气,是易燃易爆气体,必须做好防火措施,污水、污泥中有很多有毒成分以及寄生虫,工人工作后,必须及时的作出清理,这样才能保证不被感染疾病。寄生虫等。在世界上,很多的安全事故不断的提醒着我们,安全是重中之重,只有解决了安全问题,工作才会有效率,节能环保的效果才会更上一层楼。
各种各样的安全事故不断的警示、提醒我们:必须高度重视污水处理厂的安全问题,必须牢牢树立起“安全第一,预防为主”的思想,必须正确处理好“生产必须安全,安全促进生产”的辩证关系,这样才能将污水处理厂的节能环保效果最大化。
参考文献
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关键词:保障性住房;层次分析法
1 目前保障性安居工程中普遍存在问题如下
1.1 房屋标准 针对部分地方存在的建筑工程户型不合理、功能不完善、标准太低等问题,重点加强规划设计和施工图设计管理。在项目选址、规划布局、户型设计等方面高标准、严要求。
1.2 节能环保 新建楼房要按照节能省地环保型建筑的要求,满足节能65%的规定。
1.3 高新技术 推广应用太阳能、地源热泵、供热分户计量等新技术。
通过组织开展廉租住房、回迁安置房户型设计大赛、社会主义新农居规划设计竞赛等活动,广泛征集方案,评选出户型合理、功能完善、使用方便、节能环保的优秀设计,编制户型标准图集,提高保障性安居工程的设计水平。
本文针对目前保障性住房中存在的上述问题,对保障性住房的科技支撑水平采用层次分析法进行了具体的研究:
首先初步构建保障性安居工程保障性安居工程支撑的评价指标体系,然后通过德尔菲法对指标进行进一步的筛选。保障性安居工程保障性安居工程支撑评价指标筛选的基本流程如下:
为了更加完善保障性安居工程保障性安居工程支撑的评价指标体系,本文选择了对保障性安居工程保障性安居工程支撑比较了解、有较好的保障性安居工程方面相关知识的专家、相关学者、业界人士和保障性安居工程管理者等作为咨询专家群,共进行了两轮专家问卷调查。在评估中专家人数一般控制在 30%-50%之间,为保证评估的准确性,评估人数不少于20人。本课题为了广泛地征求专家们的意见,在第一轮问卷调查中,采用开放式和封闭式相结合的问卷调查形式,邀请专家填写调查问卷。从调查的总体结果来看,除个别专家对某些指标提出修改建议外,其余指标均得到专家们的认可。第一轮调查结果得出后,再次查阅有关文献,结合第一轮专家的意见和建议,重新拟定保障性安居工程保障性安居工程支撑的评价指标体系。然后将各级评价指标制成问卷,进行第二轮专家调查。在第二轮调查中,原则上不要求专家提出新的指标。
接下来通过第二论专家问卷调查,并结合保障性安居工程科技支撑水平的特征、指标选取原则等,本文最终确定了3个一级指标、11个二级指标和35个三级指标的指标体系表作为评价保障性安居工程科技支撑水平的情况。
2 实证分析
2.1 调查问卷形成 结合以上指标按照珲春矿区的保障性住房建设工程形成分析各项指标的相对重要性的问卷调查表。
2.2 指标筛选及分析 本文选取了5人专家组对科技支撑调查问卷进行打分,通过问卷获得了5名专家对第二层要素、第三层要素和第四层要素中各个建筑能效评价指标的权重评价值,最后将个体成员的判断综合成专家组的综合判断,判断矩阵如下
3 结论
采用yaahp0.5.2对矩阵结果进行分析结论为:标度类型:e^(0/5)~e^(8/5)。外部环境气候温差、季风特点:0.0314;建筑间距体形与科学分区:0.0123;交通可达性:0.0225;建筑方位朝向:0.0146;建筑地点:0.0184;电梯节能技术:0.0157;建筑布局形式:0.0112;制冷节能技术:0.0111;采暖节能技术:0.0285;照明节能技术:0.0234:安防自动化:0.0221;小区微环境:0.0369;给排水:0.0270;屋顶节能技术:0.0842;门窗节能技术:0.0432;外墙节能技术:0.0737;住宅设计公私分区:0.0122;室内空气质量:0.0404;居住空间最低面积控制标准:0.0271;公共健身设施、活动中心:0.0174;医疗保健设施:0.0278;社区商业配套:0.0199:软硬景观:0.0085;绿化指标:0.0177;自然环保:0.0246;环境卫生:0.0210;污水和中水处理:0.0314;垃圾收集与处理:0.0314;表面材料:0.0380;防晒、遮阳材料:0.0195;新型的节能保温隔热墙体材料、复合墙体材料:0.0406;节能环保型保温隔热屋面材料:0.0732;屋顶设置温度阻尼区:0.0732。
经过专家对问卷调查的打分,分析上述指标的权重设定均符合矩阵一致性,因此可以将上述的科技指标作为保障性住房的科技水平支撑。
参考文献
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关键字:建筑电气 ;节能设计 ;新思路
Abstract:The construction industry has developed rapidly, and the corresponding functions, people for the construction industry has also had a higher request, especially the electrical design for building more attention. China's current energy resources are relatively scarce, strengthen the construction of electrical energy saving is very important. This paper mainly discusses the building electrical energy saving design of the new ideas.
Keywords: Building electrical design; energy saving; new ideas
中图分类号:F407.6文献标识码A 文章编号
我国是建筑能源的消耗大国,能源资源相对紧缺,这一成为制约我国建筑电气发展的关键因素,因此说加强建筑电气节能显得尤为重要。尤其是十一五以来,建筑电气节能已经成为我国国民经济发展的一项长远发展战略。首先来简单的论述一下建筑工程中建筑电气节能的现状分析。
一、建筑电气节能的现状
1.1建筑电气节能技术有待提高
要实现建筑电气节能目标,最首要的任务是要保证节能技术的研发。我国的建筑业兴起时间不长,建筑节能理念更是刚刚兴起,因此说从技术方面做得还不够完善,从目前的调查情况中发现,我国的建筑电气节能技术对外具有依赖性,对内具有欠缺性,这就造成了我国的建筑电气目标实现的困难。节能技术的瓶颈成为制约我国建筑电气持续长久发展的一个关键因素,需要格外关注。
1.2缺乏必要的建筑电气节能管理
除了技术的支持外,还需要有管理作为辅助支撑。但是从目前的情况来看,我国的建筑电气节能管理方面还比较欠缺,没有形成健全的管理机制和管理理念,相关的法规也不完善,这就使得电气节能管理处于无保护的境界,既无条例的制约,有无法律的强制保护,这样不利于节能的实现,需要改进加强。
1.3建筑工程电气节能设备应用不到位
技术的支持和管理的支撑能够保证电气节能目标的实现,同样节能设备的应用也能够实现节能目标。可是经过调查发现,由于节能意识欠缺,在建筑电气施工的过程中,施工者往往没有应用节能设备,这就造成了能源的浪费。对于变压器的使用有时没有分清规格,也会造成能源的浪费,在今后的施工中需要关注。
上面几条论述了在现阶段我国建筑电气节能的现状,指出了节能的过程中存在的一些不足之处,虽然存在一些问题,但是我国大多数的建筑电气施工队伍还是秉承着节能的原则,能够合理的利用资源,实现节能的目标。下面就针对这些问题论述几点在我国建筑工程中建筑电气节能的新思路。
二、建筑电气节能的新思路
建筑电气系统节能设计的主要努力方向是减少电能损失。节能要点包括:
1)优化诸如变电设备、配电线路等以降低供配电系统电能损耗;
2)采用高效节能高效且经济可行的电气设备;
3)优化管理,提高供配电设备运行效率;
4)提高用电平均负荷与最大负荷之比,提高系统功率因数。
进行节能设计时要根据所设计建筑的实际用电负荷的特性和变化规律,正确选择和配置变压器容量和数量,合理调整负荷,实现变压器及配电网的经济运行。提高线路设计的节能水平,最大限度建筑少输配电环节无谓的电能消耗。
下面着重介绍以下几种节能设计方案:
2.1供配电装置的节能设计新思路
2.1.1变压器的节能设计
我们应该在考虑变压器损耗和短路平衡关系的基础上,选择使用短路阻抗能力最为适合的变压器,以保证供电设施的有效协调。而在电压器的节能调节上,我们可以运用硅钢片的调节能力,将电阻降到最低,从而使电流不断地增大;通过负载量的调节功效,运用微分法进行计算,有效的降低变压器的损耗,使其功率得到很好地提升。同时,我们还应当加强节能型变压器的使用以及创新改良力度,不断挖掘变压器的低消耗潜能,使其能够更好的为节能限电做出更大的贡献。
2.1.2提升功率因数
我们通过不断提升功率因数,以降低线路中的无功功率,从而使一些附属设备中因为电感性所产生的滞后无功电流不断降低,进而降低整个线路中的功率消耗,以达到我们节能的目的。同时,我们还可以通过对电感性较强的电气供电设备增设补偿性电容器以及采用无功补偿的技术手段,以降低电气设备的功率消耗和使消耗掉的功率快速得到补偿等方式来完成我们节能的计划。
2.2照明的节能设计新思路
照明节能的基本原则是在保证不降低生产、作业视觉要求,不降低照明质量的条件下,力求减少照明系统中光能的损失,最有效地使用照明用电。做好照明节能工作应注意以下几点:
2.2.1根据视觉作业要求,应根据《建筑照明设计标准》确定合理的照明标准,不同场所应有目的地进行照明。由于我国幅员辽阔,各地区经济条件差别较大,民族习惯不同,因此还应结合现场实际情况,在规范推荐的高、中、低值中确定合理的标准,对标准值的确定应掌握适度,并合理利用局部照明。
2.2.2充分利用自然光
照明的最佳光源是阳光。太阳光是免费的,不需电力,也不造成污染。在写字楼里,如果在设计时能在大楼内部引入自然光线,员工会情绪更好,效率更高。在医院里,住在靠近窗户附近的病人康复得更快。现在有些窗户可以对光谱进行选择,引入日光的同时还可保持舒适。有一些创新的技术如侧窗、天窗、光栅板和光线管道等,可将日光引入大楼内部。在灯具布置时,将所控灯列与侧窗平行,跟据日照强弱来进行灯具控制也是照明节能的有效手段。
2.3采用建筑设备自动化管理控制系统
自动控制、监视和测量是自动化管理控制系统的三大要素。通过应用信息通信、计算机网络、自动化控制等智能化技术,对建筑物内采暖、通风和空气调节系统、给排水及热水供应系统、照明和其他各类用电设备系统的运行实施能效管理,确保各类设备系统运行稳定、安全可靠,从而达到提高能效、降低能耗的目的。
2.4保证施工过程中的各个环节实现节能
要想实现建筑电气节能目标,除了要采用新型的节能技术和加强管理之外,还需要保证施工的每个环节实现节能,这就要求在设备选择上格外注意。首先需要合理选择变压器的型号和规格。为了实现节能的目标,减少电能的损耗,可以适当的降低变压器的负载率,但是这样又会造成工程投资的提高。采用非晶态合金作为变压器的铁芯,这样能够拥有特殊的磁特性,与普通的材料相比同容量能够降低损耗达到80%左右,所以说选择合理的变压器十分重要。其次要选择合适的电缆和电线。线路要尽可能走直线以减少导线的长度,低压线路要少走回头先,减少电能的损耗,同时要保证变压器接近负荷中心,减少供电的距离。同时需要注意的是可以增加导线的截面,还可以利用某些季节性的负荷线路减少线路和电阻。最后需要注意保证电动机的节能。实现电动机的节能主要需考虑电动机的工作效率和功率因数,因此说要实现电动机的节能,在进行选择时一定要正确掌握其负荷特性,分清是否是连续的。而为了降低无功功率流动引起的能量损耗,需要改变电容器集中安装的做法。
三、结束语
建筑电气设计对整个建筑工程有着直接的影响,并且对建筑物将来的使用及维护也密切相关,我们设计人员必须具有一定的超前意识,在设计中努力实现电气工程的高水平配置,减少日常生活中的隐患,以达到节能、实用、环保以及易操作等要求,为人们提供更加实用、更加贴切、更加安全的电气使用条件。
参考文献:
[1]夏治蜂 在建筑电气设计中的节能技术措施 民营科技,2012年08期
[2]聂英君 浅谈建筑工程中建筑电气节能措施 黑龙江科技信息,2012年25期
关键词:建筑集中供热;采暖系统;节能设计
中图分类号:TU201文献标识码: A
引言
能源是促进社会发展最为重要的物质基础之一,目前世界范围内所发生的能源危机已经让各国在节约能源方面达成了共识,提升能源的利用效率势在必行。
城市建筑集中供热需要消耗大量的能源,如何可以有效的节约能源提升供暖的效率已经成为了建筑集中供热采暖所面临的重要课题。以下主要结合自身对于建筑集中供热采暖的认识谈几点看法,以期可以更好的做好建筑集中供暖工作,服务好广大人民群众对于集中供暖的需要。
1.建筑集中供热采暖的节能理论研究
1.1开展建筑集中供热节能的必要性探讨
我国幅员辽阔,气候类型呈现出多样化的特征。在冬季,我国西北地区、华北地区和东北地区温度较低,寒冷给居民的正常生活造成了很多不便,所以采取集中供暖就成了必然要开展的重要工作。但目前来讲集中供暖对于能源的消耗比较大,加之目前我国需要集中供暖地面的面积在不断扩大,长江以南地区的武汉、长沙等城市市民也希望能够享受到集中供暖,这就对能源的利用效率提出了更高的要求。另外因为能源消耗所带来的环境问题也不断加剧,温室气体大量排放导致海平面上升给很多海岛国家构成了威胁。因此,对建筑集中供暖进行分析,研究降低热损失和环境影响的方法,对于提升能源的利用效率有着十分积极的作用。
1.2目前建筑集中供热采暖存在的问题分析
我国建筑集中采暖工作起步的比较晚,对于节能技术的应用不足,所以在发展中还存在着各种各样的问题。
首先是在进行建筑设计的过程中对于保暖重视不足,建筑物能耗设计能够达标的比较少。另外建筑物本身额墙体的保温和隔热都比较差,这使得大量的热量在到达建筑物会后从窗体散失。另外一些地区的热力网的热损失也比较严重。由于热力站的设备老化问题,其机械化和自动化的水平比较低,使用智能技术的控制率也比较低,加上热力管网年久失修,官网的保温和防水工作不够到位,也会造成大量的能量浪费。最后热源问题也是值得进行关注的重点问题,在我国大部分城市都采取的是煤炭,煤炭在进行燃烧的过程中会造成环境的污染,加上热源的分布问题,对燃煤的消耗量比较大,最终导致供暖的成本比较高。
2.城市集中供热采暖节能设计研究
2.1 热用户采暖节能设计
热用户是供热采暖系统中的最后一个环节,也是热能的最终消耗环节,因此,该环节的节能设计显得尤为重要。
首先,建筑本身需要进行节能设计和改造,新建建筑应选用双层隔热玻璃,合理选用原片玻璃,控制通过门窗的辐射传热,改进中空玻璃间隔层内气体性能、选用低传导间隔层和隔热性能好的窗框材料降低窗体热量的损失;同时,在建筑物的围护结构的设计上,目前我国已针对不同气候地区出台相应节能设计规范, 建筑围护结构的构造做法,传热系数等限值给出了明确参考和规定,外墙保温隔热做法,解决防湿、防结露、防热桥等问题的设计上已趋于成熟。
其次是针对采暖需求要建立按热量的使用量计量系统,积极采用热能计、热量分配表等设备,逐步建立和完善对热用户按耗热量计取热费的体系,针对新建和新增加采暖系统的建筑,建议采用分户独立、一户一表的供热采暖计量方式,对于老旧供暖系统改造的建筑,可采用热分配表式,将用户的使用数量与费用直接挂钩,提高用户的节能意识,同时,需要按照节能要求,在供暖采暖系统,推广使用散热器、恒温控制器、平衡阀、压差控制器等先进的室温控制设备,避免热用户水力失调和热能浪费,实现按热用户需求供热。
最后是不同的热力站之间应该用间接连接方式,以保证量调节的实现。 热力站是集中供热采暖系统一次网和二次网的连接纽带,是一次网实现量调节和使一二次网分离减少热网漏水损失的核心。在热力站中应积极推广采用高效板式换热器机组, 并配以自动调节装置,实现热力站按热用户的需求和气候变化进行实时调节。通过改变供水温度或供水量,达到节能的目的。
2.2 热力网供暖节能设计
热力网节能是供热采暖系统的关键环节,热力网联接着热力站和采暖用户,中间环节的节能措施至关重要。
首先要根据城市水文、地理及建筑物特点,做好热力网的规划设计。 热网设计应在综合考虑经济、技术效果的前提下,确定优化方案,并进行详细的水力平衡计算,以期达到最佳设计效果。 热力管网布置及走向应服从小区的统一规划,根据小区具体情况,进行科学论证,推广使用保温性能好,占地面积下,同时施工简单、成本低的硬质聚氨酯保温直埋技术,热网主干线的敷设要靠近热负荷密集区,尽量降低管网的长度,选定合理的热指标,管网参数设计要合理,热网支管及用户入口管径的设计,应按外网总压力平衡计算来确定,并核算其流通能力。
其次要做好热力网的控制与管理节能。要放弃传统的热力网的手动调节方式,实行科学的管理和自动化控制。 研究热网监控系统或其它自控方式的可行性,采用热网微机监控系统,提高自控系统的可靠性。同时,要提高运行管理人员技术水平和整体素质,参与到自控系统的设计和实施过程中,以保证整个热力管网的自动化管理水平,提高管理效率和水平。
最后要提高热网的设施与材料的节能水平。逐步放弃使用保温性能较差的珍珠岩瓦、岩棉管等保温材料,推广使用聚胺酣保温材料。逐步放弃使用调节功能很局限的调节闸阀,在各个供热干管上安装调节性能优良的平衡阀或自力式流量控制器,使管路或用户的流量符合要求,从而消除管网水力失调,解决暖气局部过热、局部不热的问题。
2.3 热源节能设计
热源的节能设计对改善供热环境,提高供热水平,节约燃料,降低供热系统对环境的污染效果明显。首先是严格限制高硫煤的开采和大力推行煤炭的洗选加工,开发和推广清洁煤技术和循环流化床锅炉,积极推广使用除尘设备和电厂脱硫技术及其成套装备。其次采取合理的运行管理措施, 根据实际情况选用集中质调节,量调节,分阶段改变流量质调节及间歇调节方式,避免运行过程中的冷热失调,提高控制和调节水平。 在操作方面要提高锅炉操作人员的规范化操作水平,放弃“看天烧火”的经验主义做法,根据室外温度合理确定供暖期每日的锅炉运行参数,使锅炉运行科学化、程序化,做到既保暖又节煤。
3.小结
冬季我国北方很多地区使用集中供暖是居民取暖的重要方式,伴随着供暖面积的扩大,提升供暖系统的节能效果就显得非常重要。在进行建筑集中供暖采暖节能设计的过程中药注重环境和运行成本两个方面的综合考虑,这是开展集中采暖节能设计的重点。本文主要对建筑集中供暖采暖系统基本理论进行了阐述,进而分析了了供暖采暖节能设计的主要措施,以期可以更好的做好集中供热采暖工作,保护环境造福人民群众。
参考文献
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【关键词】炼焦技术节能技术发展
中图分类号: TE08 文献标识码: A 文章编号:
一.引言
我国是世界焦炭第一生产大国,同时也是第一焦炭消费大国。近些年来,我国的炼焦技术得到了较大进步,炼焦技术的发展,促进了炼焦行业节能技术的推广和应用。
二.炼焦技术的工艺特点。
1.回收炼焦工艺流程简述。
热回收炼焦工艺技术包括备煤、炼焦、筛焦、余热锅炉、废气脱硫等主要生产设施。炼焦煤由备煤车间制备好后送到炼焦车间,炼焦煤在装煤推焦车上由捣固机捣成煤饼送入炼焦炉,成熟的焦炭由接熄焦车送到熄焦塔内进行熄焦。熄焦后的焦炭由筛焦车间进行粒度筛分和储存。炼焦炉为负压操作,炼焦煤炼焦时产生的挥发份在焦炉内全部燃烧,高温废气经焦炉集气管道送到余热锅炉回收其热量产生蒸汽。回收热量后的低温废气脱除二氧化硫后经烟囱排放。蒸汽送到工业、公共设施,或用于余热发电车间发电。
2.回收炼焦工艺主要特点。
(1).炼焦炉负压操作,基本消除了炼焦炉对大气的污染。回收炼焦产生的挥发份燃烧为高温废气的热量,并回收其热量,彻底消除了化学污水的产生。实现了炼焦工业的清洁生产。
(2). 炼焦炉内煤饼和炉顶空间形成惰性气体保护层,取代耐火砖作为高温干馏炼焦煤和空气的隔离物。教好的解决了炼焦煤表面在高温干馏时的燃烧现象。
(3). 炼焦炉炼焦时挥发性的物质在焦炭层中的流程较长,二次裂解产生的具有活性键的碳充分和焦饼上的活性键起架桥作用,能改善和提高焦炭的物理化学性质和冷热强度。结合捣固炼焦,对于扩大炼焦用煤的范围和提高焦炭的质量具有重要意义。
(4). 热回收炼焦技术工艺在国际上首次使用具有我国自主知识产权的液压捣固,在国内首次使用具有我国自主知识产权的水平接熄焦,充分体现了我国坚持科学发展观和科技的创新能力。
三.发展清洁生产的大型捣固炼焦。
大力研发和推广具有完善环保设施、能够实现清洁生产的大型捣固炼焦技术。标定、调试和总结我国已投产的6.25米大型捣固焦炉,进一步修改和完善并建成6.25米大型捣固焦炉示范工程。
开发适合中国国情的6.7米捣固焦炉,其每孔年产焦炭1.443万吨,将是我国乃至世界上最大的捣固焦炉,2×52孔年产焦炭150万吨,填补我国年产150万吨级焦炭规模的大型捣固焦炉空白,并建成能起样板作用的示范工程,推动我国大型捣固炼焦技术的发展,使其达到世界领先水平。
发国产的适合中国国情的6.25米和6.7米大型捣固焦炉使用的捣固一装煤一推焦一体车(SCP机),使其机械化、自动化、安全性能和环保水平等方面达到世界领先水平。
随着我国大中型钢铁企业逐步接受和采用捣固炼焦技术,应推动焦化和炼铁工作者共同研究捣固焦炭的冶炼性能、适宜的焦炭质量标准、相应的高炉生产操作工艺和参数,推动大中型高炉使用捣固焦炭。
1.大力推广的节能技术。
(1). 发展高效节能环保的大型焦油加工装置。
淘汰耗能高、污染严重、装备水平落后的间歇蒸馏、间歇酸碱洗涤、间歇结晶和污染大的沥青成型工艺。
进一步推动我国煤焦油加工的集中处理,建设规模大、技术先进、节能环保的世界一流煤焦油加工厂。同时通过不断开发新产品,扩大产品品种和品级,配合化工、医药、材料等市场要求,开发出附加值高的洗油深加工产品、蒽油深加工产品和沥青深加工产品等。对附加值低的残油,在满足炭黑生产的同时,可采用加氢催化裂化、加氢裂解等技术,使其转化成为高附加值的汽油调和油、柴油调和油。
(2).推荐采用高效节能的脱硫脱氰技术。
新建焦化厂应该首选脱硫脱氰效率高、产品质量好、操作可靠的脱硫脱氰工艺,如利用荒煤气余热再生的真空碳酸钾法脱硫工艺等。
推进我国第一套HPF法氧化脱硫工艺废液与低纯度硫磺焚烧制取硫酸的工业装置投产,并建成示范装置,解决全国已有的HPF法氧化脱硫工艺存在的问题,推动其更新换代。
推荐采用间接法蒸氨,以减少焦化废水,有利于实现焦化废水的近零排放。
(3)积极研发焦炉煤气资源化利用技术。
COG含有54%-59%H2和24%-28%CH4。COG燃料化利用不如资源化利用效益高,因此只有在万不得已的情况下才用作燃料和发电。高质量地利用COG不仅有利于降低钢铁企业单位产品的能源消耗和排放负荷,甚至能开发出大量最清洁能源—氢气,从而引发钢铁制造流程能量流新的供需平衡关系,甚至会引发整个社会新的供需关系。
(4)开发新型焦化污水深度处理技术.
资源节约、环境友好的焦化厂必须使处理后的焦化废水资源得到最大限度地合理使用,因为生产1吨焦炭通常产生0.48吨焦化污水和0.42吨循环水排污水(采用CDQ时循环水排污水为0.53吨)。我国已开发出成熟可靠的焦化污水生化处理技术。对钢铁企业焦化厂来说,焦化废水经生化处理后可全部回用于焦化厂和钢铁厂的浊循环水系统。对采用湿法熄焦的独立焦化厂,生化处理时,可减少或不加稀释水,减少生化处理水量,使处理后废水全部作为湿法熄焦补充水,在焦化厂内消耗掉。但是,随着我国独立焦化厂逐渐采用干法熄焦,处理后废水无路可去,只能回用于净循环水系统。而净循环水系统对水质要求严格,对其补充水的水质要求更严。若将生化处理后焦化废水用作净循环水系统补充水,必须进行降低有机物和脱盐的深度处理。
“十一五”期间,进行了大量污水回用深度处理技术的开发工作。深度处理一般采用膜分离技术。即:生物处理(A-A/O)+超滤(UF)+纳滤(NF)(或反渗透(RO));或生物处理(A-A/O)+膜生物反应器(MBR)+纳滤(NF)(或反渗透(RO))。深度处理的产水率可达到70%以上,产水水质可达到循环水补充水的要求,用作循环水补充水。膜深度处理产出占原料水量30%左右的浓缩液。浓缩液不但含有较高的有机物,而且浓缩了大量的盐。浓缩液可以深度处理回用,也可以蒸发提盐,但这些手段成本太高,因此,浓缩液处理将是下一步重点开发的课题。
(5)研发焦炉荒煤气余热回收及利用技术。
离开焦炉炭化室的650-700℃荒煤气所带出的显热占焦炉输出热的36%,与红焦带出的显热相当,余热回收利用的潜力巨大。
“十一五”期间,国内外许多焦化企业积极研发焦炉荒煤气余热回收及利用技术,如:济钢将5个上升管做成夹套管,导热油通过夹套管与荒煤气间接换热,被加热的高温导热油可以去蒸氨、去煤焦油蒸馏、去干燥入炉煤等;宝钢梅山钢铁公司炼焦厂在其4.3米焦炉上升管采用热管回收荒煤气带出热的试验;济钢和中冶焦耐正在进行用锅炉回收荒煤气带出热的试验;无锡焦化厂在其4.3米焦炉上进行用半导体温差发电技术回收上升管余热的试验;平煤武钢焦化进行了高效微流态传热材料作换热介质的上升管余热回收试验;日本已在1个上升管和正在3个上升管上进行用荒煤气带出热对焦炉煤气进行无催化高温热裂解和重整试验,得到了主要含H2和CO的合成气体;中冶焦耐在初冷器一段用82℃-85℃的荒煤气加热真空碳酸钾法脱硫废液,用热废液闪蒸的蒸汽再生脱硫液;有的焦化厂拟用初冷器一段热循环水制冷,所得的低温水直接用于初冷器三段制冷。
“十二五”期间,应当支持荒煤气余热回收和利用技术的研发调试、改进完善、总结比较,选择最优方法;推动最优方法尽快工业化,总结经验,建立示范装置,加以推广普及。
五.结束语
炼焦,要做好能源生产和节能处理的两手抓,在确保生产的同时,要减少对能源的消耗,提高最终有效产出。
参考文献:
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[2] 曾子平刘应隆. 应用氨肥法一体化工艺烟气脱硫促进高能耗产业节能减排——煤化钢铁企业炼焦废氨水脱硫产业链建设 [会议论文]. 2008年全国热工节能减排技术交流会
[3] 武荣成 许光文. 焦化过程煤调湿技术发展与应用 [会议论文]. 2012 - 中国化工学会2012年年会暨第三届石油补充与替代能源开发利用技术论坛