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[关键词]氧氯化锆；市场；生产；节能
[中图分类号]O6-1 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432（2013）38-0126-03
1引言
氧氯化锆是制备锆系列材料的一种重要中间产品，其锆化合物已被广泛用于实际生活中。一酸一碱法生产氧氯化锆具有流程短、反应控制科学、回收率高、产品质量稳定、杂质含量低等优点，其原料种类和杂质来源少，奠定了产品质量基础；工艺流程。[1]
我国作为全球最大的氧氯化锆生产基地，其产能在近几年也逐渐扩张。
目前氧氯化锆行业利润大幅下滑的过程中，进行有效降低煤耗、降低蒸汽耗、节约能源，提高单位能源的综合利用率，已成为企业生存、提高经济效益、实现可持续发展的根本保证。
2氧氯化锆的市场分析
2.1产能
全国有规模、有资质的企业有10余家，产能约22万吨/年，产能见表1。
氧氯化锆生产企业各有特点：氧氯化锆质量较好，且进入市场比较早，在美国、日本市场拥有较高的品牌影响力；氧氯化锆产能不大，但适用于包裹红色釉料方面较好；氧氯化锆产能较大，可有效降低产品单耗；氧氯化锆用于生产宝石级氧化锆，在宝石锆行业市场占有量较好；氧氯化锆用于生产复合氧化锆，其复合氧化锆市场占有率比较高；氧氯化锆用于生产硫酸锆、碳酸锆；其氧氯化锆特点是透光率相当好；利用稀土萃取技术嫁接于氧氯化锆生产过程中，提高产品质量，同时可降低产品生产成本。
2.2近年来氧氯化锆产量初步统计
由于资源消耗、环境污染等方面的原因，美国、欧洲、日本等发达经济体已经相继减少或停止氧氯化锆的生产，除了南非、印度等少数国家还有少量的氧氯化锆生产外，其余氧氯化锆产能几乎全部集中在我国占世界总产量95%以上；目前，我国已经成为世界上最大的氧氯化锆生产国、消费国和出口国。2005—2012年氧氯化锆国内产量初步统计[2]见图2。
从价格走势图中可以看出，在2005—2008年年底涨势很缓，几乎没有多大变化；受2008年年底金融危机影响，2009年年初氧氯化锆单价开始下滑，2010年6月后跌入谷底不到1万元，开始上升至2011年6月的2.65万元的波峰后开始下滑至2013年6月的0.95万元左右。
2.4产能过剩原因分析及影响
结合氧氯化锆近年来实际产量及其单价的变化，分析形成目前氧氯化锆行业产能过剩的原因主要有：首先是氧氯化锆在前几年利润较高吸引了很多资金进入到该行业。其次是过去几年环保压力较小，企业进入氧氯化锆的行业成本偏低。
由于金融危机和通货膨胀控制措施的影响，锆制品的市场需求下降，开工不足，再加上原材料价格高居不下，全行业陷入微利状况，一些中小企业难以承受利润缩减，资金压力等风险，会逐渐主动退出。随着国家关于氧氯化锆行业法规的制定与出台，环保审核更为严格，这也将有助于改善当前氧氯化锆产能过剩的局面，有利行业发展和经济环境发展。
3氧氯化锆生产节能挖潜探讨
3.1氧氯化锆行业实施节能的意义
氧氯化锆行业产能过剩，利润大幅下滑；面对如此严峻形势，要发展、增加收益，出路之一就是向节能降耗要效益，简言之就是节约能源、降低消耗，用最少的投入去获取最大的经济效益。节能从企业的角度来讲，就是要在生产过程中有效节水、节电、降低煤耗、降低蒸汽耗，节约能源，提高单位能源的综合利用率。
3.2氧氯化锆生产过程中能耗构成分析
3.3节能降耗的具体途径和措施
氧氯化锆生产过程中节能途径和措施主要包括：采用新型节能设备；采取新工艺技术，改进生产作业方式；通过提高管理水平，实现节能降耗。
3.3.1蒸汽
何绍敏[3]就氧氯化锆生产过程中蒸发设备选用石墨成功代替搪瓷，从理论上进行了探讨并在生产实践上得到证实，1台外加热循环石墨蒸发器相当于6台罐式蒸发；从而减少了蒸汽消耗，获得明显的经济效益。
许园春[4]研究氯氧化锆浓缩工艺过程将DDZ-Ⅲ系列仪表用于矩形加热器温度自动控制系统；该控制系统既能满足设备要求，又能降低资金投入，具有结构简单、调整方便、控制稳定等优点；原浓缩1t清液消耗蒸汽12t，自从选用温度控制装置后，每浓缩1t清液只需消耗11t蒸汽，减少了蒸汽的使用量。
陈勇兵[5]重点介绍了氧氯化锆蒸发系统全石墨设备的设计、选型以及设备使用注意事项。氧氯化锆蒸发系统全石墨装置因为采用负压外循环处理，具有蒸发效果高，能连续稳定生产，操作简单，设备防腐耐用，操作运转费用低等显著特点。
3.3.2煤
（1）碱烧工序余热的利用。碱烧车间烧煤的热能通过高温区后即由烟道排出，浪费大量热能；故在高温区之后再增加几个窑炉口放置碱烧锅加以预热后再移置高温区，可缩短加热时间，降低煤单耗。
（2）燃煤分解炉替代煤气发生炉。由于碱烧工序需要大量的能源，而煤气发生炉产生煤气时，单位产品消耗原煤量较大，因此用单位产品耗煤小的燃煤分解炉代替煤气发生炉。
3.3.3电
（1）采用节电型电气设备。从设计到采购过程一律不得采用国家或地区公布淘汰的机电产品。[6]在生产过程中有效采取变频调速、电容补偿节电措施降低电耗。在选用电机时，要尽量使电机的负荷率接近或达到它们的设计负荷，来提高功率因数，节约电能。
（2）改进生产方式。以压滤机压滤的方式替代离心机，由原先人工卸料变为由泵抽出经管道进入压滤机，利用原闲置的压滤机，通过接通管道和增加离心泵，将氧氯化锆的废酸料产品离心机甩干方式改为压滤机过滤方式；减少物料流失，减轻劳动强度，提高工作效率，节约用电。
（3）加强用电管理。减少大功率设备空转时间，降低电耗；优惠政策与生产经营有效结合，根据不同时间段用电峰、平、谷价格差，在实际生产运行中安排启用设备，尽量与峰、平、谷电价相结合，降低用电费用；在生产过程中，加强照明用电管理，严禁浪费电能。
3.3.4水
根据各工艺系统对水量和水质要求，合理安排用水、排水，建立合理水量平衡，做到一水多用，废水回收利用，减少全公司的耗水量，提高水的重复使用率，节省污水处理费用。
（1）加大水的回收利用，提高水重复利用率。可回收利用的水有：锅炉系统的水循环利用，真空机组冷却水回收利用，石墨蒸发器冷却水回收利用；转型水回收利用。
（2）加强用水管理。各用水部门的进出口设置计量仪表；选用节能型和质量优的疏水阀、隔离阀，减少和避免漏水、冒汽，降耗节能；加强员工培训，减少和避免跑冒滴漏，减少水资源的浪费；重复拖地代替用水冲地；完善生产奖惩制度。
4结论
通过一系列节能挖潜措施，氧氯化锆生产过程中的主要能源单耗指标逐年下降，达到了节能降耗的目的，提升了企业竞争力。具体能源单耗指标见表2。本文从氧氯化锆市场分析和生产节能挖潜的两个方面进行了探讨，对氧氯化锆企业生产经营具有一定的指导意义。建议企业开发高新技术产品，实现产业升级，并鼓励上下游企业间相互融合，促进行业健康平稳发展。[7]
参考文献：
[1]郭树军，董雪平.一酸一碱法氧氯化锆生产工艺进展[J].江西化工，2013（1）：22-25.
[2]贾翃，逯福生，王向东，等.国内氧化锆市场分析[J].中国金属通报，2012（7）：22-23.
[3]何绍敏，代春.氧氯化锆生产过程中外循环石墨蒸发设备探讨[J].机电信息，2011（21）：79-80.
[4]许园春，杨存岐，王奎亮.氯氧化锆浓缩加热器温度自动控制系统的应用[J].河南化工，2002（11）：27-28.
[5]陈勇兵.氧氯化锆蒸发系统全石墨设备设计[J].化工设计通讯，2008，34（3）：47-49.
摘要： 本文介绍了我国目前商业建筑的能耗现状，分析了其中的节能潜力，并介绍了商业建筑节能的相关技术和市场机制。探讨商业建筑节能的可持续发展道路。
关键词： 商业建筑 建筑节能 市场分析
随着改革开放和经济发展，我国商业建筑的面积日趋增大，据统计目前已经建成大约2000多幢高级宾馆和写字楼，800多家大型商场，设有中央空调系统的建筑面积约1.5亿平方米。根据商业建筑的能耗调查统计，设有空调系统的商业建筑每年的能源消耗费用接近150元/平方米，现有商业建筑的每年的能源消耗费用就高达225亿元人民币。商业建筑消耗的能源主要用于空调、照明、热水供应以及其它动力设备等方面。其中空调能耗是商业建筑的能耗的主要部分，占总能耗的50～60％。 上海地区商业建筑能耗成分比例：空调 照明 卫生热水 动力设备及其它 饭店 46.1 13.5 31 9.4 商场 40.5 33.7 10.7 15.2 写字楼 49.7 33.3 2.7 17 医院 30.3 13.9 41.8 14 空调能耗主要由以下几方面组成：补偿维护结构传热的能耗占40～50％，新风处理能耗占30～40％，空气、水输送能耗占25～30％。通过对中国商业建筑的调查和分析发现，商业建筑具有巨大的节能潜力。主要表现在以下几方面：* 中国商业建筑的能耗高于国外发达国家的商业建筑能耗。例如清华同方人环工程公司在1998年对北京市的十家营业较好的大商场进行了全面的测试和统计，这些商场的全年运行能耗平均大约是188 kwh/m2.a，而气候条件大致相当的日本的同类建筑的平均全年能耗大约是135 kwh/m2.a，也就是说北京市的商场的能耗要比日本高出将近40％。* 同类型的的商业建筑之间的能耗也有较大差别。* 通过对商业建筑的模拟分析发现，建筑的理想能耗与实际能耗有较大差别，主要是空调系统运行管理较差、缺乏空调自控系统、原有空调系统存在许多不合理设计等原因造成。通过对这些不合理成分的改造，能以较小的投入获得极大的节能效果。* 近年来已有不少的节能改造项目竣工，这些改造项目都显示出较大的经济效益，说明商业建筑有巨大的节能潜力。例如北京双安商场的空调风系统的改造，通过充分利用春秋季室外新风为商场内供冷，从而减少了一个月的冷机运行时间，据统计每年可节省能耗费30万元左右。改造所需的40万元的投资一年时间就可以回收。此外在亮马河大厦，通过节能改造，一年可以节约运行费用300多万，所需的投资不到一年的时间即可回收。上述分析表明，中外对比、同类建筑的对比、理论计算和实际测试的对比、商业建筑成功的改造实例都充分说明中国的商业建筑具有巨大的节能潜力，商业建筑节能改造有很好的经济效益。技术手段的推广和合理利用是商业建筑节能的关键。适合中国商业建筑的节能的方法并不是建造一两幢新的商业建筑来展示新技术，而是通过一些投资小见效快的技术手段对现有商业建筑的改造和提高运行管理水平来提高能源利用效率。就是说商业建筑的节能关键不在于以后新建的商业建筑，而在于对已有商业建筑的节能改造，这是商业建筑节能的重点所在。表2显示了不同节能改造技术的经济效果，从表中可以看出，通过改善维护结构来节能的经济效益是最低的。 不同节能改造技术的经济分析改造投资 改造收益 投资回收年限 提高运行管理水平 1$ 10～20$ 1～2月 更换风机、水泵 1$ 0.8~1.0$ 1～1.2年 增加自动控制系统 1$ 0.3~0.5$ 2~3年 系统形式的全面更新 1$ 0.2～0.4$ 3~5年 建筑材料更换 1$ 0.1~0.05$ 5~10年 近年来，清华大学通过对数十幢商业建筑的调查和测试分析，总结出一套适合中国商业建筑节能工作开展的成套技术MATE技术，并成功地在一些改造工程中得到了验证和完善。该技术是包括调研测试（Measure）、全面分析（Analyze）、跟踪实施（Tackle）和节能评估（Evaluate）在内的“MATE建筑节能改造技术”。 根据已有节能改造项目的统计，节能改造每平方米可获得20～30元的直接效益，所以如果商业建筑节能按照在北京建立示范工程、在中国主要大城市建立推广中心、全国范围推广三个阶段来发展的话，各阶段的的改造效益如下：* 第一阶段： 改造面积：30万平方米；直接效益：600～900万元* 第二阶段： 改造面积：400万平方米；直接效益：8000～12000万元* 第三阶段： 改造面积：1.5亿平方米；直接效益：30～45亿元三个阶段的直接经济效益如果按照0.8元/度电和40％的发电效率折算成一次能源，相当于可为国家节省250万吨标准煤，减少向环境排放562万吨CO2，对全球生态环境的改善有巨大的贡献。节能改造的投资主要有以下几个方面：* 计量仪表及安装费用安装计量仪表的目的主要是计量改造效果，让业主看到效益，有利于推动节能改造工作发展。根据已有改造工程的统计，计量仪表的投资约为2.5元/平方米，所以一、二、三阶段的仪表投资分别为75万元、1000万元、3.8亿元。* 培训费用* 制定标准和政策费用* 宣传、传播费用* 建立节能改造中心和节能小分队费用* 节能改造工程投资由于节能改造有较大的经济效益，改造工程投资可以在3年左右收回，所以改造工程投资可以说服业主承担或采用其它的融资方式。商业建筑的节能具有很好的前景，大有可为。但是在其发展阶段，资金投入是一个主要的障碍。商业建筑的长远发展必须符合市场经济的规律。简单来说就是要作到“分担投入、共享收益”。所谓“分担投入”就是要从多个渠道解决商业建筑节能所需要的前期投入。比如建筑业主承担主要部分，专业化的节能改造公司承担一部分，政府支持的低息银行贷款一部分，这样可以促进商业建筑节能改造工作的全面开展。而“共享收益”是推动商业建筑持续发展的动力，业主是节能改造的最大收益者，他们通过节能改造中可以增加效益是不言而喻的。银行的贷款以及利息也可以通过节约的运行能耗费来偿还。而专业化的节能改造公司如果能够得到政府和金融部门的支持而参与到节能改造中去，将技术推广到到市场中去，建筑节能就可以走上可持续发展的道路。
总结：随着经济的发展、城市化进程的加快、城市居民生活水平的提高，建筑耗能占整个能源消费总量的比重不断上升，每年由于新建和改建建筑，消耗大量能源，带来自然环境的恶化。同时在建设过程中还存在水污染严重、土地资源利用率低、建筑耗材高等严重问题。如不注意防止水、土和空气的污染，绿化与水面严重不足、空气污浊、气温升高、能耗剧增。自然环境的日趋恶化，结果是建筑系统内和建筑系统外的物质良性循环与能量的良性转换受到严重破坏，也就是生态环境受到严重破坏。居住区中的气候设计，不仅仅是一个充分利用自然能源、减少再生能源消耗的问题，也是一个直接处理人与自然的关系问题，实现可持续发展是本世纪人类所面对的巨大挑战。发展的观念正逐渐成为人类社会的共识，环保建筑也好，节能建筑也好，其宗旨都是为了人类的安居乐业和长久的持续发展。我们要在“以人为本”的建筑设计前提下，在有限的地球资源条件下，建立一个更加美好、更加和谐的人居环境。
【关键词】蒸汽换热；气候补偿；分时分区；节能分析
1.供热系统简介
石家庄铁道学院总供暖面积约33万m2，其中办公楼约10万m2，学生公寓约7万m2，其余为住宅。院内设置蒸汽供热站，蒸汽为热电厂提供，压力0.6Mpa，温度220℃。现有换热器2组，高区换热系统，只供学院办公楼高层供热，供热面积小；低区换热系统，给学院内所有多层建筑（包括学生公寓、教学楼、实验楼和住宅等）和办公楼低区供热。低区换热系统，带供热面积大且用户用热时间不一致，因此改造的重点是低区供热系统。
2.系统节能改造方案概述
系统现状如下：办公楼和学生公寓的系统与住宅混合在一起，因此其运行模式只能是同步供热，不能对办公楼、学生公寓实行分时分区的供热，造成了热量浪费；蒸汽换热系统供热量不能精细调节；用户室内温度差别较大。采用下列三项节能改造。
2.1 供热系统节能监控中心
供热系统节能监控中心是掌控整个供热系统调度的枢纽。本项目采用HOMS供热系统节能管理平台，实现远程无线访问，用户只要有一台能上网的计算机或手机通过IE访问监控中心服务器即可掌控全网运行。同时可实现数据实时采集、实时调度、实时报警、并且提供多样化的数据报表和曲线棒图分析。
2.2 气候补偿器
气候补偿器通俗地讲是指供热系统的供水温度应该随着室外的气候而改变，进而使系统的供热量与室外气候相匹配，达到按需供热的目的。由于在供热系统的负荷计算时，太阳辐射得热被当作富裕度考虑的。因此当室外天气是晴天时，阳光充足，系统的供水温度在原来通过负荷计算的温度基础上可以适当降低一点，这样就因为出水温度降低而少用蒸汽，从而节约能源。
考虑到石家庄铁道学院供热系统的实际情况，选择能远程监控的气候补偿器QHOMS-5型一套，用户可以随时在上网通过电脑或手机查看气候补偿器的工作，得到供热运行参数；通过手机短信也能得到供热运行参数，以及某些故障报警情况，为后期的数据分析提供大量的运行数据。
监测参数：一次网蒸汽温度、蒸汽压力、一次凝结水温度、二次网供水温度、二次网回水温度、二次回水压力、电动阀开度、室外温度。
工作原理：气候补偿器通过公共通讯网络或现场实时得到室外温度，依据室外温度，通过优化分析计算得到二次网系统供水温度的最佳值，调节一次网蒸汽电动阀，调整进入换热器的蒸汽流量，使二次网供水温度达到最佳值，实现按需供热的目的，从而节约能源。
控制方法：有三种气候补偿控制方法，根据需要自行选择：带室外气候补偿的二次网供水温度或回水温度或二次网的供回水平均温度经验法、带室外气候补偿的二次网供水温度或回水温度或二次网的供回水平均温度公式法、分时段修正法。
气候补偿器的分时段控制，大致分为三个阶段。1）早晨，用户刚起床，供水温度设定较高；2）中午，根据日照的情况调节；3）晚上，用户入睡后，可适当降低供水温度。
气候补偿器按照气象条件控制：根据室外气象条件，如阴天、雨天、雪天、大风天和晴天五种室外气象情况，自动调整系统供水温度。
气候控制+公共建筑分时分区的控制，即实现供热系统的质和量调节。
控制精度：供水温度的实际值与设定值的偏差小于1ºC，完全低于建设部±2ºC的温度控制标准，控制精度很高。
通讯方式：采用GPRS通讯，可以在任何能上网的计算机上登陆查看供热状况，同时手机也可以作为一个终端上网查看供热运行情况。
2.3 分时分区
在教学楼、办公楼和学生公寓的热入口设置公共建筑供热节能器PB-HOMS，实现了公共建筑的分时分区供热。公共建筑在无人使用时关闭或关小阀门，保证值班温度5～8℃；上班前提前打开阀门，保证教职工上班时室内温度达到国家标准要求的18℃±2；学生公寓在学院放假期间关闭或关小阀门，保证值班温度5～8℃，其余时间保证18℃±2。
3.节能改造后效果分析
供热节能改造后，低区蒸汽换热机组上采用气候补偿调节，并在教学楼、办公楼和学生公寓实施的分时分区调节。
（1）气候补偿调节
取2009年2月27日低区供热系统运行数据，气象参数：白天晴间多云，偏北风2—3级，最高气温8℃；夜间晴间多云，偏北风1—2级，最低气温：0℃。室外温度和供水温度的记录数据如图1、图2。
从图1、图2可以看出：
1）随着室外温度的升高，二次供水温度随之降低，说明实现了供水温度的按室外温度补偿调节。
2）分时段修正：早晨，虽然室外温度升高，但供水温度反而适当提高几度，保持较高的室内温度；中午，太阳辐射较强，因此适当降低供水温度；晚上，供水温度适当提高。
3）供水温度在设定值±1℃范围内，达到了设计控制精度。
（2）2月份蒸汽耗量趋势
取2009年2月份的运行数据，形成图表如图3、图4。
由图3、4可以看到，2月份蒸汽耗量随着室外温度的升高而降低，反之亦然，充分说明了气候补偿调节控制的作用。
（3）不同室外气象条件下蒸汽耗量比较
2009年2月22日、2月25日和3月1日室外气候条件见表1。
可以看到3月1日与2月22日相比，室外温度相近，但风较小；2月25日与2月22日相比，风力相近，但室外温度有所降低。
2月22日、25日和3月1日全天蒸汽耗量对比，见图5。
由图5可以看到，2月25日室外温度较低，蒸汽耗量较高；2月22日和3月1日，室外温度较高，蒸汽耗量也较低。
根据实时采集的这三天的室外温度形成曲线如下，见图6。
整理这三天的各时段的蒸汽消耗量形成图表如图7。
综合分析图6和图7，可以看到：
1）14点～18点这段时间，太阳辐射较多，供水温度根据分时段修正控制策略适当降低几度，导致耗蒸汽量下降；
2）2月22日晴间多云，风力3～4级转2～3级，随着太阳辐射的增强，室外温度也随之上升，各时段蒸汽耗量基本随室外温度的升高而降低。
3）2月25日多云，风力3～4级转2～3级，太阳辐射较弱，室外温度曲线也较平缓，没有了太阳辐射在午休时间适当提高供水温度，因此蒸汽耗量与晴天相比略有上升，但蒸汽耗量还是随着室外温度的升高而降低。
4）3月1日晴间多云，风力2～3级转1～2级，太阳辐射较强，可以看到室外温度呈波浪装起伏。
4.结论
经过一年的节能管理和数据分析，得出如下结论：
1）气候补偿和分时分区节能技术的节能潜力很大，经过一个冬天的运行，与上三个采暖季的平均数据相比，节省蒸汽量达到了16.7%。
2）在高校供热系统中，气候补偿调节和分时分区节能结合的运行调节是非常有效的管理手段。
3）不足之处，由于节能改造时间紧，没有安装平衡阀，系统没有进行管网平衡调节，系统存在一定的水力失调现象。
参考文献
关键词：电厂发展；锅炉节能；现状及技术运用
引言
自改革开放到现在，社会发展已经进入到一种较高水平。城市化水平也大大提高，居民对于各种资源的应用自然也随之提高。尤其是人们日常生活所不能缺少的电力能源，现代化水平的不断提高对于电力需求更是急剧增长。而电力能源在当前的发展现状下，更多的还是依靠热力进行生产。所以，电力使用量的增多会带来巨大的能源资源压力。进行电厂锅炉改造是国家在慎重分析锅炉耗能现状后所采取的必要措施，本文就现阶段锅炉节能现状以及节能技术的应用方式进行叙述。
一、电厂锅炉节能现状
火力发电中，在发电环节中会产生大量的污染以及不可再生资源的消耗。通过进行节能处理来改善这一问题渐渐成为国家以及电厂的共识，锅炉是电厂中的重要设备，其日常的运行中会消耗掉大量的能源。锅炉进行节能改造因此得到足够的重视。虽然对于锅炉的节能改造已经开展多时，但在现阶段仍旧有着以下三个方面的问题：
（一）燃料不稳定
在锅炉的使用中更好的实现燃料的燃烧是充分进行能源利用的途径，在实际的燃料使用中，燃料状态并不稳定，主要表现在煤炭燃料在进行预先处理时并没有严格的对煤炭的燃点，品质，体积，纯度进行把控调整，在实际的使用中就出现了煤炭燃料不稳定影响实际的燃烧效果的问题。燃烧效果不充分就会造成更多的煤炭资源损失，以及污染排放的增多。使得锅炉的节能效果达不到预期水准。
（二）锅炉平均负荷率低
锅炉在日常的使用中往往达不到其能承受的较高负荷，通过现实实际的调查发现，在许多企业中锅炉的平均负荷率还不到一半。过低的负荷使得锅炉运行在性能能耗比例上较低，这种状态下无法实现资源的有效利用，无法满足节能的相关要求。这种问题的出现一方面是由于企业在进行锅炉建设时为预防各种因素影响所以对锅炉的需求进行留余。另一方面则是因为在受到时期内经济环境因素的影响。
（三）锅炉的实际控制不完善
在国内电厂中普遍存在锅炉控制能力不足的问题，没有相关的监测设备，没有合理的监控手段等原因造成了之一问题的出现。锅炉的各种实时数据得不到体现，操纵锅炉的技术人员技术不过关，锅炉的最佳运行状态得不到保证，造成大量的能耗。不能完善的对锅炉进行控制，在实际的使用中也就更加无法实现对于锅炉的节能控制。
二、节能技术应用方案
在当前的发展中针对锅炉的节能技术已经出现很多其中针对锅炉运行中的不同环节分别有着不同的改造技术，例如针对燃料的充分燃烧研究出循环富氧燃烧技术，针对炉内温度控制出现路呢你传热强化技术，针对功能方面出现低温省煤器等等。多种技术的出现使得锅炉节能应用可选方式大大的增多。有了以上应用，对于实际的锅炉节能技术能够有更多的思考。
（一）合理运用节能技术对能耗进行控制
通过采样分析锅炉的各种运行数据并对其进行分析运算后发现，更高的工作效率能够更好的提高资源利用价值，工作效率的提高则要通过提高电厂锅炉辅机运行效率来实现。另外对于能耗的控制还需要分析各锅炉的实际状态已经周围需要考虑的因素，加强辅机的控制能够有效的提高锅炉的工作效率。再辅以各种符合现状的节能技术就能实现更进一步的能耗控制，及既要提高能源的利用率，又要降低能源的利用综合降低实际能源消耗。
（二）完善对锅炉的控制
除了合理利用好各种节能技术，在实际的操作中提高操作员的基本素质才能更好的保证各种技术得到完美的运用。加强对技术操作人员的培养，提高其对锅炉的控制能力，增强其对各种突发状态的调整能力。另外，为了更好的对锅炉进行控制，还要积极的进行监测设备的安装，明确各种标准，对于锅炉的实时运行状态有更加清晰的了解。
（三）完善锅炉的保温措施
由于各种不确定因素的影响，锅炉可能会出现不定期的或者短期的停运，锅炉冷热的转换会造成能源的浪费，并降低锅炉的运行效率。如果短时间内多次的反复不仅会造成更大程度的资源浪费，也会对锅炉的一部分元件造成损坏。所以，加强锅炉保温控制有着重要意义。在实际的处理中，除了合理使用新型的保温技术，也要对锅炉的各种保温元件进行改造增强，选择性能更加稳定的材料。最终实现“软硬件”的协同作用。
结语
电厂锅炉是电厂进行日常生产中一种极其重要的生产装备，其在运行时会消耗大量的能源。加强对锅炉的节能改造对于实现整体的节能有着重要的意义。随着技术进步，经济发展，各种针对性的技术得以出现，但在实际中如何更好的发挥出技术的效果需要对节能技术的实际应用方式进行更多的思考。推动节能改造对于电厂可持续发展有着重要的意义，对于市场也会产生巨大的影响。在未来的发展中，希望电厂锅炉的技能改造能够取得更好的效果，更好的推动可持续发展的进行。
参考文献：
[1]孙慧. 电厂锅炉节能现状及节能技术发展和有效降低电厂成本的节能技术分析[J]. 科技展望， 2014， （21）： 16-21
[2]马北中；， 李根；， 王晓岚. 节能降耗技术在电厂锅炉运行中的应用[J]. 山东工业技术， 2015， （21）： 19-23
【关键词】社会学 结构 地区差异 电力市场
引 言
电力市场化改革的根本目的是提高效率。无论是在理论研究或是实践探索中,市场效率都被作为评价电力市场优劣的重要标准,从传统的经济学的角度分析,上述结论是正确的。然而,对电力市场制度的评估还应考虑其他一些因素,例如社会不同地区结构上的差异等因素,这些因素同样对电力市场的运行效果产生重要的影响。因此,有必要对目前基于经济学市场效率的市场分析方法作进一步的补充,确立社会学分析的角度,从而更科学地看待电力市场的发展。
我们知道,经济学的制度外部性是指一种经济制度对他人福利施加的未在市场交易中反映出来的影响。如果某个经济行为个体的活动使他人或社会受益,称为正外部性;如果某个经济行为个体的活动使他人或社会受损,则称为负外部性。因此,这种外部性的影响就会对社会活动的各个领域之间,包括政治、经济、文化和社会生活各个领域之间的相互联系产生作用。帕森斯的结构功能主义认为,在社会系统中,行动者之间的关系结构形成了社会系统的基本结构。社会角色,作为角色系统的集体以及由价值观和规范构成的社会制度,是社会的结构单位。
因此,无论是在“物与物交易关系”的背后看出“人与人社会关系”的马克思,还是强调人们的理解型的经济行动构造了市场的竞争关系与权力关系的韦伯,就实质而论,都是在单纯的交易关系、价格机制之外,看到了更多的社会要素,并且努力把这些要素与价格机制连接起来加以理解。
电力市场对社会结构的影响
社会结构,概括而言,就是社会各组成部分之间的关系网络。它是人类社会长期发展的产物,并伴随着人类社会的变迁而不断发生着变化。在一个现实的社会系统中,一切社会活动都是在一定的社会结构中运行的,任何单一部分的变动都会引起社会结构的变化并且受到社会结构变迁的制约,社会结构的变革最终成为社会变迁和发展的根本标志。电力市场与社会结构的关系可以用电力市场的制度外部性来解释。电力市场的制度外部性,是指当一个电力市场的覆盖范围内存在多个经济发展水平和电价承受能力有较大差别的地区时,组织跨地区的统一电力交易,将改变各地区的用电量和电价,这将影响各地的经济发展和人民生活,改变地方的社会结构。
跨地区统一电力交易可能扩大了地区间经济发展不平衡。跨地区电力市场统一交易的影响将作用于电价和用电量两个方面。首先,统一的市场交易会使各地区的上网电价逐渐趋同,经济较发达、发电成本较高的地区上网电价降低;经济欠发达、发电成本较低的地区上网电价升高。其次,经济欠发达地区和经济较发达地区的消费者对电价的承受能力存在着很大的差距,经济欠发达地区的电价升高,将迫使该地区的用电量减少,对该地区的人民生活和许多重要的工业生产造成不利的影响;而经济较发达地区的用电量随着电价的降低而增加,将获得更多的福利。
低成本发电商可能抬高报价,提高整体电价水平,而降低整体市场的效率。在跨地区电力市场的统一交易中,有经济较发达地区的发电企业的高成本电价作为参照,给了经济欠发达地区的低成本机组一定的提价空间。在这个空间内,即使提高报价,仍可获得期望的发电量。这种错误的激励将会提高整个市场中的电价水平,降低整个市场的效率。
基于以上两个方面的考虑,只有考虑社会结构的优化性,电力市场结构才能实现社会结构最优化。
研究设计:访谈社会结构的优化与电力市场结构的关系
为了更好地说明电力市场结构与社会结构之间的关系,笔者进行了一些访谈,访谈的对象皆为电力市场公众非常熟悉的专家,分别属于电厂、电网公司和电力系统的研究人员。访谈的题目如下:
一,您认为省级电力市场的存在基础及发展前景如何?
二,您认为当前电力市场的主要问题是什么,具体表现如何?
三,您认为构建统一开放的电力市场体系还有多长的路要走?
四,如何发挥电力市场中电网企业对电力消费和生产的引导作用?
五,如何发挥市场监管体系的作用?
六,您是如何理解电力市场结构中的企业权力?
针对第一个问题,大部分专家认为,目前我国电力市场中大部分的电力交易是在省级市场层面完成的,因此,省级市场是电力市场体系不可或缺的基础性市场,是电力市场体系的重要组成部分,打破区域间的壁垒将促进全国能源资源的优化配置。从我国能源资源的大范围优化配置的客观要求来看,省级电力市场不仅客观存在,而且发展潜力也非常大,而且是电力市场的基本市场。
针对第二个问题,专家们认为当前电力市场主要的问题有三方面。一方面电力市场的改革模式还不明确,包括厂网分开后遗留的问题。第二方面主要是主辅分离任务艰巨,输、配、售电是否各自独立运作?其复杂性可想而知,相应的管理也比较落后。第三方面,在电力市场建设上还存在不少问题,缺乏相应的激励机制和法规;缺乏长期的电力规划和明确的组织实施办法等。
针对第三个问题,专家们认为我们现在电力市场的体系还不完整,电力工业有垄断性特征,也有公用事业的开放性特征,这都增加了市场改革的艰巨性。其次,省级电力市场是客观存在的,各省级市场形成的市场运营规则均不一致,各方利益主体的矛盾仍然存在,缺乏公平公正的市场交易规则,这也不利于建立统一开放的全国电力市场,最保守还需5～10年时间。
针对第四个问题,专家们认为应强化电网企业在电力市场中对电力消费和生产的引导作用。比如,以电网规划引导资源规划,以消费引导电网规划就是方法之一;电网企业向社会提供无歧视的网络准入,允许市场化的输电网络投资机制的存在等;与电力市场机制相适应的价格联动机制还没有建立,发电侧通过竞价形成的市场价格波动,还不能通过销售电价传递到用户侧。需要考虑政府的限制权和社会福利等因素,同时引导可再生能源、环保、节能减排等激励措施的具体实施。
针对第五个问题,专家们认为市场监管很关键。如发电侧市场的监管体制还不完善;树立良好的监管形象和执法能力等,这都是处理好市场在电力资源配置中作用与改善市场监管的关系,处理好改革、发展、稳定、安全的关系,实现电力体制改革过程中电力行业内部各环节和谐发展以及电力行业和社会的和谐发展统一目标的途径。
针对第六个问题,专家们认为电力市场结构中企业权力的垄断性特征仍是较为显著。比如通过颁发用电许可证、电网企业间的电量购买、扩装、抄表计量、设备验收及检验中各工作环节中企业都不同程度上行使了权力。
设计市场规则时的考虑因素
综上,我们发现在进行电力市场规则设计的时候,一定要突出其建设的总体目标:保持电力工业长期稳定发展,电力供应应满足不断增长的社会需求,尤其是在我国这样经济高速增长的发展中国家,破除市场壁垒,优化资源配置,提高生产效率,降低成本,以发展与环境协调一致,建设最终为广大用户提供优质、多样化的电力产品服务的市场体系。在设计市场规划时,须考虑以下几点,
利益均衡机制不可或缺。电力市场的建立是为不同群体提供了表达和追求各自利益的平台,在已经建立的市场经济的基本框架下,需要建立不可缺少的利益均衡机制,考虑社会结构的变化带来的新课题。在社会结构的力量越来越处于活跃状态的情况下,电力体制改革的深化就是要在法律层面制定规则,重视电价形成机制和电价体系的研究,建立起一套规范、科学的政府监管与市场作用相结合的电价制度,将社会“公平”因素纳入改革的方向中,考虑竞争的各方整体利益的健康发展,同时满足环境保护的要求。比如,政府在制定电力市场研究方案时考虑发电商的权力形成因素,这样,才能在发电商正常经营的情况下,尽量使市场结构与社会结构相对称,满足社会福利最大化。
关键词：火电厂；电气节能；节能技术；损耗
中图分类号：TM08 文献标识码：A 文章编号：
目前我国火电厂发电能力和当前的用电需求还存在一定的差距，甚至有些地方出现限电现象，严重影响了经济的发展。因此对电气设施采取节能措施是非常必要的。
从电气设计工艺专业的角度认为，火电厂的节能降耗中最直接的办法是节约燃料，提高锅炉燃烧效率与热力循环效率，降低传输热量损耗。加强引进火力发电的新材料、变频调节技术的使用，设计火电厂电气系统时采取节能措施，保证节能效果。
一、降低变压器的有功损耗
变压器损耗主要是空载损耗与负载损耗，变压器铁心的材质和变压器内部的结构决定空载消耗，负载消耗就主要由线圈的材质和导体截面决定。
（一）采用节能型变压器
随着科学技术的发展，变压器根据实践操作不断改进变压器构成，提升变压器节能功效。如今变压器在逐渐更新，以前S7和S9型的变压器已成为耗能的机器，而S10—1600／10型的节能变压器，空载损耗是1.8kW,负载是14Kw,是我国先今最佳的节能型变压器。
表110kV级配电变压器的损耗对照表
（二）调整变压器运行方式节约耗能
最大限度的减少空在运行变压器数量。在火力发电厂，大容量高压启动备用变压器也是电厂启动电源，它的容量和最大的高压厂用的变压器相同，虽然具有一定优势，但是空载的消耗也是巨大的。如果将“启/备”设计为“冷备用”，即处于备用状态时不带电，这样便能节约很多的电能和其他经济开支。
在保证火电厂用电的可靠性的基础上，低压厂用电接线采用暗备用动力中心方式接线，这样在设备运行时两台互为备用的变压器可以分担负荷，使每台变压器的负载损耗大幅度降低，节能效果很好。
二、减少线路上的能量损耗
线路上的电阻会对流过的电流造成有功功率的损耗，用公式说明就是：
P=I2R×10-5
式中：I——线电流(A)；R——线路电阻(Ω)。
不能改变线路电流，就只能减小线路电阻降低线路电能损耗。线路电阻的公式是：R=P×L/S,从公式中可以看出降低线路电能损耗应该采取的几个主要措施：
1、电导P越大，电阻越大。在电气设计时，宜选取电导率较小的铜作为导体，配电室汇流铜母排和铜芯电力电缆等是比较好的电导材料。
2、火电厂电气线缆越长L，电阻越大。因此在设计电气安装时，要综合分析电缆线路安装位置，缩短从配电室输送电流到各类辅机设备处的电缆长度，从整体上减少电缆线路长度，降低电阻电能损耗。其中，可以选择离相封闭母线。首先，选择它是因为它使火电厂主厂房及相关设施的线路安装位置布置紧凑，最大限度的缩短导体长度，减少输电损耗；其次，因其屏蔽效果好，能够很好的降低输电过程中线路的铁磁性损耗，加之使用封闭母线，不仅可以增加线路运行的可靠性，减少维护工作力量，还能提升安装线路的美观度。
3、线路截面S越大，电阻越小。在选择导体时，对全年负荷利用小时数比较大、母线比较长、传输容量比较大的回路，火电厂要依据经济电流的密度选择导截流导体截面积，在减少投资的同时降低线路电阻损耗。
三、减少输电过程中的铁磁性损耗
由于受到交变磁场的作用，钢材料产生涡流损耗和磁滞损耗，被称为铁磁性损耗。铁磁性损耗大，造成钢材料过热，不但威胁工作人员的安全、设备安全和电力系统结构的安全，更会使大量的电能浪费。因此在交变磁场中要减少钢材料的使用，增加屏蔽或者改善钢材料与截流导体空间关系，从而减少铁磁性消耗，节省电能。
1、导体金具采用最先进的型号，采用非导磁性材料制造的金具，从而降低产热性，增加金具使用期，减少电能损耗和其他经济开支。
2、严格限制钢结构的使用，加大钢结构与电抗器的距离。
四、提高系统功率因数
图1异步电动机效率一功率曲线
其异步电动机的转速公式：
鼠笼型异步交流电动机因其结构原因，在低负荷的情况下效率很低，效率功率曲线图见图1.
鼠笼型异步交流电动机是火电厂系统中主要用电设备，它结构简单、运行可靠、易于维护、价格便宜，对拖动电力具有重要的意义。但它必须用系统中引入超前的无功抵消其运行是产生的滞后无功，而超前的无功功率要从系统经高、低压线路传输到用电设备，在传输线路上自然会产生有功损耗，浪费电能。为达到电气设计节能的效果，就要提高系统的功率因数，使用电容补偿系统，由电容器产生的超前无功与前者相互抵消，就是Q=QL-QC。由此可见，要减少无功的耗能需求量，就采用无功补偿提高系统功率因数。
五、风机、水泵类负载的变频节能技术
（一）火电厂风机、水泵类的设计现状
依据我国现行的火电设计规程，风机、水泵都是按照额定的功率运行，风机选用的电动机型号没有完全匹配，在作业时冗余量大，但其的调节方式不够先进，没有形成闭环控制，不能达到省电节能的目的；水泵流量通常为最大流量，压力调控方式仅仅是控制阀门开度大小和电机启停的手段。电气的控制手段落后不能有效的控制电机的转速，更不能发挥软启动的作用，导致对机械的冲击力大、系统运行时间短、震动噪声干扰大、功率因素低、电能浪费大。
（二）风机、水泵类负载的变频调速的节能意义
为了充分利用风机水泵运行负荷，使用变频器有效的控制风机、水泵类的负载是火力发电厂电气设计最佳节能方法。它使用变频器内置PID调节软件可直接调节电动机的转速，让它保证水压和风压的恒定，达到系统要求的压力。通过控制电机运行的额定转速，降低机械损耗、电机铜、铁损的影响，必能大大的提高节能效率。使用变频调速，能够施行闭环恒压控制，进一步降低电能消耗。对于大功率的电动机，采用变频器对其进行软停、软启，避免电流冲击对电气设备的影响，降低电动机不必要的损害，最终较少了对电网容量的要求和无功损耗。
六、照明部分的节能
根据火力发电厂不同的工作场地实际情况，安装不同类型的高效光源，从而降低电能浪费，节约电能资源。室内工作照明：高低压配电室、机炉电控制室、化验室等，应该采用荧光灯和小功率高压钠等高效光源，比如U型管节能荧光灯，已经达到《建筑照明设计标准》中照明功率密度的限值要求。高大空间和室外工作的照明及道路照明：对汽机间和锅炉间的照明应该使用金属卤化物灯、高压钠灯之类的高光强气体放电灯，这些电灯采用的镇流器都是低耗能的，十分节能。
七、结语
火电厂要充分发展电气部分的节能潜能，在电气设计时全方面考虑有利于电气系统节能的各种可行的技术措施。节能变压器、变频驱动、节能照明技术是电气设计首要考虑的基本因素，其次优化电气接线方案的设计、优化导体选择和优化安装时保证电气节能的重要设计层面，火电厂电气设计人员要在坚持电气系统安全可靠的运行的同时，全面进行节能设计，从而降低火电厂的电能损耗，提高火电厂的供电力和经济效益。
参考文献：
[1]冯岩,朱文强.火力发电厂电气节能设计方法[J].黑龙江电力,2007,29(1):72-75.
[2]戴悦.火力发电厂电气系统节能设计[C].//清洁高效燃煤发电技术协作网2011年会论文集.2011:1-8.
[3]徐群英.电气节能设计[J].中国住宅设施,2007,(2):58-59.
关键词：污水处理厂；节能降耗；能耗分布
1 我国城市污水处理厂能耗及分布
城市污水处理是高能耗行业，其能耗主要包括电能、药耗和燃料等多个方面，其中电耗约占总能耗的60%～90%，电耗也成为了污水处理厂运行成本的主要组成部分。2011 年，我国城镇污水处理厂用电量约为100 ×108kW・h， 约占全国社会总用电量的0.2%。污水处理厂电能主要消耗在污水污泥的提升、生物处理的供氧、推动混合、污泥的处理处置、附属建筑用电和厂区照明等方面。其中曝气能耗最大，约占到整个污水处理厂能耗的一半左右，此外，污泥处理环节能耗也不容忽视，我国污水处理厂在该环节的能耗约为3%～5%左右，与日本、美国等发达国家20%～30%相比有很大差距，这也反映出我国的污泥处理工艺和设备还有待进一步完善。城市污水处理厂处理单元能耗分布情况见表1。
表1 污水处理厂处理单元能耗分布
2 城市污水处理厂节能降耗途径分析
从以上分析可以看出，我国城市污水处理厂的能耗分布主要在污水提升、处理以及污泥处理等单元，包括设备的电能消耗、污水处理和药剂消耗等，因此，我国城市污水处理厂节能的途径选择应该是在曝气和泵领域、污泥处理以及日常运行的节能设计优化等等。
2.1 污水提升泵站节能途径
污水提升泵在整个污水处理中是主要的耗能设备之一，因此，具有优化提升泵站设计能够产生较大的节能效果。目前国内城市污水处理厂泵的能量高消耗主要由于电机效率不高、设计的运行能力超过了实际水量所需的能量、水量波动以及运行控制不良等原因所致。提升泵的优化节能主要途径有改工频泵为部分变频泵作为调速泵；所有提升泵都是变频泵，如绍兴污水处理厂通过提升水泵变频技术改造，节能达到12%；多级动态液位控制策略技术。在实际运行过程中通过转速加台数控制法，实现定速泵平均流量运行；当水流出现较大波动时应该适时增减运转台数，调速泵变速运转来适应水流量的变化；定期对水泵进行维护，以减少摩擦降低电耗。水泵的节能降耗最关键的是要提升泵的运行效率，在采用上述方法之外在泵设备上下功夫外，还需要加强日常的管理和高程布置等，结合污水处理厂的实际运行情况不断的总结最佳运行条件，以实现效率的最大化。
2.2 曝气设施节能途径
曝气机是污水处理厂耗能最多的设备之一，降低污水处理厂的能耗关键是要做好曝气机的节能。在污水处理曝气环节的操作主要有风机、空气扩散、控制以及动力等方面，现实中造成曝气过高能耗的原因主要有设备容量过大、操作效率低等等，因此，可以通过优化曝气系统和智能控制来实现曝气机的节能降耗：考虑曝气机动力效率、氧利用率、堵塞故障以及工程造价等因素来合理选择曝气装置；选择渐减式曝气布置，如第1～3 段分别按照35%、30%、25%进行布置；选择溶解氧自动控制系统来实现对溶解氧浓度的控制；选择变频器来改变交流电机的转速方式对风机流量进行控制，实现风机的节能。
2.3 污水处理节能途径
污水处理环节的能耗主要产生于污水预处理和生化处理，其中预处理阶段主要包括格栅、沉砂池，生化处理阶段的主要能耗单元是曝气系统（之前已作论述）。这里重点探讨污水预处理环节的能耗。首先是做好格栅的安装，虽然整个格栅本身在污水处理过程中的节能空间不大，但对后续其他设备的降耗起着重要作用，需要做好格栅的安装，一般会选择将格栅安装在污水处理厂的前段或者污水渠道、泵房集水井的进口处，以此来实现对较大漂浮物的截留，减少堵塞，保证污水设施的正常运转。曝气沉沙池由于曝气设备的使用而产生较高能耗，因此沉砂池的设计一般应选择平流式和旋流式。
2.4 污泥处理节能途径
污泥处理单元是产生能耗较大的部分，既要做好该部分的节能降耗，也需要探寻污泥资源的二次利用，因此污泥处理系统的节能主要着眼于污泥的处理和资源的回收阶段。首先是污泥处理方面，目前主要包括污泥的浓缩、稳定和脱水三个环节。其中，污泥浓缩应优先使用生物气浮技术来代替简单的重力气浮，以提升浓缩效率、降低能耗的效果；污泥的稳定主要有厌氧、好氧和堆肥处理，当然也有许多未经稳定处理就直接进入了脱水环节。一般厌氧消化后可以产生沼气来弥补稳定环节的能量。污泥脱水有机械脱水和自然脱水两种方式，目前大多选择的机械脱水，机械脱水的主要能耗是电耗，一般使用离心脱水的电耗较低，但对污泥的预处理效果要求高，还容易磨损，还需要在实践中探寻新的脱水工艺，提升节能降耗效果。此外，要做好污泥的回收再利用，污泥中大部分成分是挥发性有机物，在日本，60%污泥可以经由厌氧消化削减，每吨挥发性有机质可产生约680m3 的沼气，利用磷酸型燃料电池壳获得污水厂约50%的能源。污泥的回收途径一般有两种：利用污泥焚烧产生的热能、厌氧消化气的利用。
2.5 药剂消耗节能途径
药剂消耗虽然在整个污水处理厂中所产生的能耗比例不大，但在污泥消毒、调理和除磷等环节也存在一定的节能空间。首先是除磷方式的选择，一般会使用无需投加药剂、污泥产量又少的生物除磷技术，但这项技术工艺较为复杂，需要在实践中不断的加以完善。如果选择化学除磷，可以尝试使用高分子混凝剂除磷，能够有效降低药耗；污泥调理是为了进一步提升污泥的脱水性能，通常有选择化学调理和物理调理两种工艺；污泥的消毒可以推荐使用辐射技术，无需高温高压，是污泥消毒的新技术，有利于污水处理厂的节能降耗。生物消毒由于不需要投加药剂，也是目前国内大多数污水处理厂选择的污泥消毒方式，这一工艺需要进一步提升污泥的脱水性能，以减少后续污泥脱水环节的能耗和药耗。
3 加强日常生产经营管理
污水厂的节能降耗渗透于日常的生产运营管理的方方面面，加强日常生产经营管理也是污水处理厂的节能降耗的重要举措。首先是加强教育培训，提升人员的节能意识，树立节能生产理念；其次是做好日常的生产经营成本分析，通过对城市污水处理厂各个处理环节的能耗分析，准确掌握不同单元的具体能耗，从而有针对性的提出控制能耗的重点环节；再次是建立节能降耗目标，把节能降耗目标设置于各个环节，对于完成预期目标的给予一定的奖励，从而激发大家开展节能降耗的积极性。
参考文献
[1]王崇.污水处理厂能耗分布与节能机会分析[J].市政技术，2013（3）：148-151.
【关键词】中压，变频，节能，新型，电子技术
中图分类号：TE08文献标识码： A 文章编号：
一、前言
变压式变频器技术的发展要追溯到上个世纪八十年代了，经历大约三十多年的理论专研，实验设计研发以及最终的实践应用，终取得突破性进展。随着近些年来新出现的电力电子器件与高性能微处理器，以及深度完善的控制技术的发展，变频器的性价比逐渐增大，并且体积越来越小，轻捷简便，西门子研发制作出来的全集成控制系统，各软件的集中利用，将中压变频器触摸屏经过层层集结，而后统一到现场总线上，使得该变频调速控制系统的正常运作，并对水厂的安全生产以及完善部件有着非凡的意义。
二、主要的技术特点
1.卓越的性能：中压变频系统由简单的系统结构组成，它的调速比较平整，并且高效节能，符合现行的社会风气，除此之外，它的安全性能也相当之高，比液力偶合调速、串级调速等调速方式更加完善，更有优越性；
2.三电平技术：中压变频器是采用脉冲整流的输入方式，其中的逆变桥是主要的构成部分，它是由HVIGBT和钳位二极管组成，三电平逆变器具有优良的输出电压特性，安全可靠，快速准备，而且有效地抑制低次谐波电流；
3.软启动功能：电机在平滑的启动过程中，它的启动电流是很小的，减小了电流的磁场对电网和电机的干扰性，增长了电机的使用寿命，也节约了由于故障原因造成的维修成本；
4.化脉宽调制技术：这种新型技术对电机的谐波影响减少，它确保了控制保护的可靠性，同时也保证了在装置检测的工作中保持超高的精度。
三、中压变频的节能分析
交流变频调速技术是当今十分重要的一门节能技术，通过使用高压变频器来控制电机的运作，随机组负荷变化而调节电机的转速来调节水量，大大减少截流损失，节约了电能，还减少了设备保护与维修的开支。无需更换原有的普通电动机，而且节能效果也十分显而易见。可实现电动机软启动，常规电压下电动机启动时，启动电流可能高达额定电流的四到八倍，如此大的冲击电流既是对电能的浪费，又是对电动机的绝缘致命的威胁，大多数电机是在启动时烧毁而不是在运行中烧毁的。高压变频调速装置因为可以随意设定电机的启动初始转速和转速上升速度，从而避免了对电机产生大的冲击，大大延长了设备寿命。提高自动控制系统的品质，并可实现短时间失电无跳闸运行、旋转无冲击带负载启动等特殊功能，易于实现协调控制。在能源日益短缺和紧张的今天，变频调速装置将在节能降耗中大显身手，是企业提高经济效益的重要途径，也是改变粗放型经营模式，提高企业管理水平的重要措施。变频调速装置的使用将会带来良好的社会效益和经济效益。
四、节能情况统计分析
某水厂共有6台机组,1#,3#,5#:6#机组为调速,2#,4#机组为恒速,1#~4#机组额定功率为2500kw,5#~6#机组为2600kw。
该厂一期日供水能力为50X104m3,二期投产后日供水能力可100x104m3。一般夏季供水量较大,冬季较少,白天和夜晚水量变化也较大,因此需要采用不同的调配方案。应如何调配机组才能达到最佳经济运行呢?
首先根据该厂2005年6月和7月两个月的实际运行记录进行分析。6月份日均供水量为50XI04m3,一般白天需要开3~4台机组,夜晚需水量减少,只开2~3台。
可看出:调速机组(1#3#5#6#)均比恒速机组单耗低,其中调速机组3#，6#单耗最低(水泵机组特性影响)。为了更高地发挥机组效率,在实际运行中,
应增加此两机组的运行时间。下面分几个方案来讨论(假定全日小时供水量是均匀的)。方案I为全月供水量均由3#，6#两台调速机组提供,且两机组各分担总供水量的一半即834.443X104m3,同时运行。
方案Ⅱ由2 #4#两台恒速机组同时运行供水。
方案Ⅲ为采用一台恒速一台调速运行,会有多种组合,其中以3#、4#两台机组同时运行较优。以上方案都是同时开动两台机组,每台机组每月分别供水Q=834.44x104m3,。各台机组的单耗电量Wd。则各机组的月耗电量为W=Q·Wdkw·h。
可知,方案l比方案Ⅱ和方案Ⅲ每月可分别节电70x104kw·h和20 x104 kw·h;方案I的实际用量也可节电16 x104kw·h。因此,方案l较为经济、理想。在实际运行中要考虑其它电机的防潮,最好提高3#，6#机组运行时间,即各占总运行时间的35%,则可节约更多的电。
对于日均供水量为100 x104m3时,由表2可以看出:4#,3# ,6 # ,5#机组单耗较低.因供水量大,所以需要3一4台机组同时运行,下面分几个方案来探讨(假定全日小时供水量是均匀的)。方案I为两恒速一调速,各机组供水量均为总供水量1/3,Q=2324.795/3=771.6x104m3。。
方案Ⅱ为3台均为调速同时运行,方案Ⅲ为两调一恒,3个方案的耗电量。实际运行方式的耗电量与方案I较接近。通过比较,方案Ⅲ节电效果突出,在实际运行中应尽量采用此方案。具体措施如下: 4# , 5# , 6#机组尽量同时运行,且运行时间分别占总运行时间的30%,其它机组共占总运行时间10%。
五、中压变频的维护重点
1．经常检查室内温度，通风情况，注意室内温度应高于0度，不要超过40度，尽量控制在25度左右。 室内保持清洁卫生。 经常检查变频器是否有异常声响，异味，柜体是否发热。排风口是否有异味。
2．经常用一张A4纸检查变压器柜、功率柜进风口风量（A4纸应能被过滤网牢牢吸住，如有问题及时排除（更换或清洗过滤网或检查风扇是否有问题）。
3．建议变频器投入运行头一个月内，检查所有进出线电缆及功率单元之间连接电缆，若有松动现象，应将之紧固，以后每六个月定期检查紧固一遍（包括控制线）。并用吸尘器将柜内灰尘清除干净。注意：不能碰到内部的光纤
4．经常记录变频器运行情况（运行模式、电压、电流、速度、功率等），发生跳闸时，要记录下故障情况，查明原因后方可再次送电。
5．打开柜门后，要等功率单元上所有的灯都熄灭后才能开始工作，否则有触电危险。 建议两次合分高压的时间间隔在30分钟以上，以减少对变压器的冲击。
6．清扫工作：清洁滤网、变压器柜，功率单元柜，控制柜，如发现过滤网积有灰尘，将之取下，换上干净的滤网，一定要保持滤网绝对干燥，否则会损害变频器，造成严重后果。 紧固工作：进出/线电缆，功率单元进/出线，控制柜端子排，在维护时候，不能碰到内部的任何电子线路板和光纤。
7.对电机摇绝缘的时候，一定要使变频器和电机脱开，变频器输出端绝对不允许加高压。 变频器内的任何线路板不能用手直接接触，以防静电将线路板损坏。 在变频器运行其间，绝对不能打开高压柜门，更不能在高压柜前工作，以防高压危险。
六、结束语
中压变频调速技术是现今最高配置的技术应用，它能使水厂减少能耗，这是未来的必然趋势，在提高了系统效率的同时，又满足了生产工艺要求，基于PLC和人机界面的中压变频控制系统更提供了可视化的窗口进行过程信息处理，提高了系统的响应精度和控制精度，实现了生产过程的自动化。
【关键词】火电厂；节能降耗；锅炉能耗；机组能耗
引言：
电力行业是我国的能源基础行业，在经济飞速发展的今天，电力行业逐步朝着规模化、集成化的方向发展。我国的火电厂以煤炭为主要原料，我国每年开采的煤炭有一半以上都用于燃烧发电和室内供暖。据资料显示，仅2008年这一年，我国火电厂发电燃煤量就高达14亿吨，排放的CO2和氮氧化合物占全国排放量的半数以上。电力行业高能耗、高污染这一现状使得我国的节能减排工作难以深入进行。因此，在火电厂开展节能降耗工作具有十分重要的现实意义。
一、我国火电厂节能管理体系
（一）规范节能降耗管理制度。一个正常运作的火电厂节能管理体系，需要规范节能降耗管理制度。在火电厂成立相关的节能降耗组织部门，根据日常工作需求制定节能规章制度，将火电厂总体节能目标分解成部门目标，逐级下达至班组、部门，充分发挥厂级技能领导小组、部门节能小组、班组节能工作人员的作用[1]，全面开展节能降耗管理。
（二）强化节能降耗管理。除了需要有规范化的节能管理制度，火电厂还需要提高厂区里每一位员工的节能降耗意识，强化节能降耗管理。员工之间在日常操作中相互交流、积累经验、相互借鉴，也可以通过强化火电厂机组的参数控制，使各项参数在运行过程中达到预定值，同时注重对设备各项参数指标的能耗分析，要严格按照国家电网的相关规定进行调度和分配，尽量使每一台机组都在其高效运行区间内，力求降低能耗水平，节约资源。
二、火电厂具体节能降耗措施分析
（一）降低锅炉能耗。锅炉系统是火电厂高能耗的主要设备之一，其能耗损失主要由于烟气带走大量热量、燃料不完全燃烧等造成，其中排烟损失占锅炉能耗总损失的60%～70%，因此，设法降低排烟损失对于节约能源、降低锅炉能耗具有重要意义。
（二）降低汽轮机组能耗。为了使汽轮机组降低能耗，可以从维持正常运作的给水温度和提高汽轮机组的真空度两方面来控制。在汽轮机组中，给水温度需要达到设计温度，并最好保持恒定，一旦水温发生波动，将会导致机组中回热抽气量发生变化，同时也会使排烟温度不恒定，从而降低锅炉效率。为保持水温恒定，需要将高加进汽电动门改成能够实现高加滑启、滑停的三态控制结构，同时要注意将高加水位调节至正常水位状态，水位过高，会使受热面全部浸在水中，降低传热效率，也会引起疏水倒流，影响汽轮机正常工作；水位过低，会造成机组振动，长时间运行后会使疏水管疲劳损坏。提高汽轮机的真空度，就能有效地增强汽轮机做功能力，坚持定期对机组进行真空气密性试验、使用水封阀系统、定期检查机组负压系统等都能提高机组的真空度，发现泄漏问题要及时处理。
（三）降低工质损失。工质损失是火电厂能耗中较大的一方面，一般工质损失都将带走大量的能量，因而造成能量损失。在机组运行过程中，通过减少补给水能够有效的降低工质损失[3]。补给水是机组安全运行的一个重要参数，也是节能降耗的重要指标。通常可从以下几个方面降低补给水的供应量：（1）使用热网疏水回收节能技术，可将疏水回收到凝结水中，既能回收工质，降低工质损失，也能防止补水箱结冻。（2）保证水质检验合格后再进入锅炉中，若将不合格的炉水直接进入锅炉，会使锅炉内表面结垢，增大热阻，降低锅炉的热效率，因而增加燃耗；结垢严重时还会存在安全隐患，引起爆管、泄漏等事故。因此，火电厂需要加强水质检测，确保锅炉水质合格。（3）做好暖风器疏水回收工作，由于暖风器的原因，常常导致疏水不能回收至指定的除氧器中，因而造成大量工质损失，因此要及时排除暖风器故障，提高疏水回收率，降低工质损失。（4）合理排污能够降低过热器表面结垢现象，有效地控制锅炉进水以及炉内蒸汽质量，减少能耗损失。
（四）控制火电厂用电。在火电厂中，节约用电也是节能降耗的重要一方面。为节约火电厂用电，可在机组启动前，尽量减少锅炉上水至点火的时间间隔，这样能缩短电泵、循环水泵的运作时间；在停机过程中尽量降低汽包压力机组解列，这样在停机后能减少由电泵向锅炉补水的时间；在机组启动之前，将锅炉上水温度设置略高于汽包壁面温度，能有效减少能耗。同时，还需要降低制粉系统能耗、降低辅助机组正常运行的用电率等，力争从各个方面减少厂区用电量。
三、设备改造与新技术的推广
（一）积极改造旧设备。火电厂设备的运行状况是影响能耗的重要方面之一。火电厂由于长期处于连续运作状态，许多大型设备仪器已经接近老化，这将导致某些设备的运行状况无法满足目前的工艺条件，因此，需要对旧设备积极进行改造[4]。可先后从工业水系统、排污除渣系统、污水处理系统、燃油系统、循环水泵等方面进行技术改造，替换和更新老化设备。对于能耗较大的系统，需要深入分析，组织技术人员进行技术攻关，在保证机组安全高效运行的前提下，尽可能地降低机组能耗，节约能源。
（二）推广节能降耗新技术。火电厂是我国的能耗大户，在近几年来，我国一直倡导节能降耗。在火电厂中大力推广节能降耗新技术需要做到以下几方面：使用变频技术，以适应新的工况要求，达到最佳运行状态；在照明时，根据厂房的实际情况选择不同的光照强度及照射角度，采用光控技术，能够通过厂房的实际明暗程度和白昼变化自动调节光照，减少不必要的电能消耗。
四、结束语
火电厂是我国电力生产的重要方式，它在将燃料的化学能转化成可利用的电能的同时，也消耗着大量的能源，在此过程中，火电厂应该根据自身企业特点，利用先进的科学技术进行结构调整，在实现能量转换的同时，减少自身能耗，降低对环境的污染，实现节能减排的目标。为达到节能降耗的目的，火电厂还可从其他方面入手，如提高煤粉利用率、优化锅炉燃煤效率等，只有从各个方面综合入手，才能切实达到节能降耗的目的，实现经济效益最大化。
参考文献：
[1]李明，杨秀文，陈莉. 火电厂机组节能降耗技术措施[J]. 山东电力高等专科学校学报，2009（1）：54-59
[2]黄其励.我国清洁高效燃煤发电技术[A]. 清洁高效燃煤发电技术协作网2007年会论文集[C]，2007，11
