引論：我們?yōu)槟砹?篇節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用范文研究范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
0引言
某電廠引進(jìn)三菱/東汽聯(lián)合生產(chǎn)的M701F燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組，采用三壓、再熱、臥式、無補(bǔ)燃、自然循環(huán)余熱鍋爐。原設(shè)計(jì)鍋爐給水系統(tǒng)采用高中壓合泵的定速給水泵，這種方式在機(jī)組啟停及低負(fù)荷階段給水調(diào)門開度較小，存在較大的節(jié)流損失，作為兩班制運(yùn)行調(diào)峰電廠，對(duì)給水系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造很有必要。常用的節(jié)能技術(shù)有電機(jī)變頻技術(shù)、液力耦合技術(shù)、永磁調(diào)速技術(shù)等，通過對(duì)比分析，該電廠選用了電機(jī)變頻方案，高中壓給水系統(tǒng)由高中壓給水泵單泵運(yùn)行改為分泵運(yùn)行，新增兩臺(tái)中壓給水泵，其中高壓泵電機(jī)變頻運(yùn)行，中壓泵電機(jī)工頻運(yùn)行[1]。
1高中壓給水系統(tǒng)改造前后簡(jiǎn)介
1.1高中壓給水系統(tǒng)異動(dòng)情況
高中壓給水系統(tǒng)的主要作用是為高中壓汽包補(bǔ)水，同時(shí)也為高壓過熱器、再熱器及高壓旁路減溫器提供減溫水。節(jié)能改造前，高壓給水及高過減溫水取自高中壓給水泵出口，中壓給水、再熱器減溫水及高旁減溫水取自高中壓給水泵中間抽頭。高壓給水泵變頻改造后，考慮低頻運(yùn)行時(shí)無法同時(shí)滿足高中壓給水需求，故新增一套中壓給水系統(tǒng)，中壓給水及再熱器減溫水改由中壓給水泵供水，高旁減溫水仍取自高中壓給水泵中間抽頭。系統(tǒng)流程如圖1所示。1.2變頻改造后接線特點(diǎn)原設(shè)計(jì)高中壓給水泵一運(yùn)一備，兩臺(tái)高中壓給水泵電機(jī)分別由兩臺(tái)6kV開關(guān)供電。變頻改造采用“一拖二加旁路”方式[2]，即一臺(tái)變頻器可分別拖動(dòng)兩臺(tái)給水泵，設(shè)置一臺(tái)6kV開關(guān)單獨(dú)給高壓給水變頻器供電，變頻器輸出端分兩路分別引至高壓給水泵電源開關(guān)出線處，變頻接線如圖2所示。變頻器制造商為廣州智光，型號(hào)為Zinvert-A6H2500/06B，GSA、GSB為手動(dòng)刀閘，QFA、QFB為真空接觸器。當(dāng)給水泵由變頻器驅(qū)動(dòng)時(shí)，通過邏輯閉鎖對(duì)應(yīng)給水泵6kV電源開關(guān)合閘，處于備用的給水泵仍可通過自身電源開關(guān)啟動(dòng)，變頻器不能同時(shí)拖動(dòng)兩臺(tái)給水泵運(yùn)行。當(dāng)變頻器故障時(shí)，兩臺(tái)給水泵均可工頻啟動(dòng)。在保留原有接線條件下新增變頻回路接線方式，接線簡(jiǎn)單靈活，但需要配置一套可靠的邏輯閉鎖系統(tǒng)。主要的電氣閉鎖關(guān)系如表1所示。源分別為開關(guān)的控制電源，電磁鎖的動(dòng)作原理為帶電解鎖。由于本次改造牽涉到的聯(lián)鎖、閉鎖回路較多，很多閉鎖回路采用的是開關(guān)的轉(zhuǎn)換接點(diǎn)，必須在變頻器、變頻器各旁路柜、QF1、QF2、QF3等的控制電源送上的情況下閉鎖才起作用，因此在進(jìn)行各項(xiàng)操作時(shí)務(wù)必送上上述回路的控制電源。
2變頻改造后相關(guān)控制邏輯變動(dòng)
2.1汽包水位控制邏輯
高中壓汽包水位控制采用的是汽包水位、蒸汽流量和給水流量組成的三沖量調(diào)節(jié)，根據(jù)蒸汽流量高低分別采用單沖量調(diào)節(jié)和三沖量調(diào)節(jié)[3]。控制核心是三個(gè)比例積分器，單沖量調(diào)節(jié)單獨(dú)采用一個(gè)比例積分器，三沖量調(diào)節(jié)采用兩個(gè)比例積分器，單沖量調(diào)節(jié)時(shí)比例積分輸入為汽包水位偏差，三沖量調(diào)節(jié)則疊加了蒸汽流量與給水流量差值作為比例積分器輸入，控制輸出值即作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出。控制邏輯框圖如圖3所示。變頻器頻率控制也沿用這種控制算法，即頻率輸出也采取三沖量調(diào)節(jié)模式。但變頻運(yùn)行時(shí)高壓汽包水位控制較為復(fù)雜，采用的是高壓給水調(diào)門與變頻器聯(lián)合控制。變頻運(yùn)行時(shí)，設(shè)有兩種控制模式：閉環(huán)控制模式和開環(huán)控制模式。閉環(huán)控制下，變頻最小頻率為負(fù)荷的函數(shù)，水位調(diào)節(jié)主要通過調(diào)門調(diào)節(jié)，這種模式下仍存在一定節(jié)流損失，故一般不采用；開環(huán)控制模式下，低負(fù)荷階段變頻器設(shè)定在最小頻率下運(yùn)行，給水流量由給水調(diào)門調(diào)節(jié)，此時(shí)變頻器頻率處于鎖定狀態(tài)。隨著負(fù)荷上升，給水需求量上升，調(diào)門不斷開大至90%，此時(shí)調(diào)門將鎖定不動(dòng)，給水流量轉(zhuǎn)由變頻器頻率調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)過程中如果出現(xiàn)水位偏離正常水位較多、備泵聯(lián)啟、變頻退出自動(dòng)等異常情況時(shí)，高壓給水調(diào)門自動(dòng)解除閉鎖參與水位調(diào)節(jié)。聯(lián)合調(diào)節(jié)在保證安全的條件下盡可能減少調(diào)門節(jié)流損失，從而達(dá)到節(jié)能的目的。開環(huán)運(yùn)行頻率最小設(shè)定為可變值，主要依據(jù)給水泵電機(jī)冷卻、電機(jī)振動(dòng)、減溫水壓力、給水壓力與汽包壓力差值等因素確定，一般在30～38Hz，當(dāng)給水母管壓力對(duì)汽包壓力的差值不足0.28MPa時(shí)，最小壓力按一定速率向上提升，直至壓差滿足要求。中壓系統(tǒng)未進(jìn)行變頻改造，原水位控制邏輯基本不變，給水調(diào)門根據(jù)運(yùn)行情況選擇三沖量或單沖量中圖2高壓給水變頻接線圖表1主要的閉鎖關(guān)系壓汽包水位調(diào)節(jié)。
2.2給水泵聯(lián)鎖功能
變頻改造后，給水泵原聯(lián)鎖邏輯保留不動(dòng)，即當(dāng)給水泵工頻運(yùn)行時(shí)，原有高壓給水泵間的聯(lián)鎖功能仍不變，原有的高壓給水母管壓力低聯(lián)鎖啟動(dòng)備用泵的功能只在工頻運(yùn)行時(shí)起作用。變頻運(yùn)行時(shí)，原給水泵出口壓力低聯(lián)鎖啟動(dòng)備用泵邏輯已不適用，此時(shí)這部分邏輯被屏蔽。新增兩種聯(lián)鎖啟備泵條件：（1）閉環(huán)模式聯(lián)鎖啟動(dòng)工頻備用泵的條件是給水母管壓力超過汽包壓力不足0.2MPa，這種聯(lián)泵方式在變工況時(shí)容易導(dǎo)致備泵聯(lián)啟，現(xiàn)一般不采用；（2）開環(huán)模式聯(lián)鎖啟動(dòng)工頻備用泵的條件是汽包水位低于-450mm，高壓包正常水位波動(dòng)情況下不會(huì)導(dǎo)致備泵聯(lián)啟。
3節(jié)能改造后運(yùn)行出現(xiàn)的異常情況
3.1變頻器故障引起給水泵跳閘
變頻器故障分輕故障和重故障，輕故障動(dòng)作發(fā)報(bào)警，重故障動(dòng)作直接跳變頻器。發(fā)生輕故障時(shí)變頻器雖可繼續(xù)運(yùn)行，但也須及時(shí)處理，以防發(fā)展成為重故障。變頻改造多年來該廠已發(fā)生多起因變頻器故障導(dǎo)致的給水泵跳閘，但所幸未造成事故擴(kuò)大。引起變頻器跳閘的原因很多，但多數(shù)為功率模塊故障，更換故障模塊后則恢復(fù)正常。某電廠由于冷卻系統(tǒng)異常停運(yùn)曾造成過給水變頻功率單元超溫跳閘。事故時(shí)機(jī)組啟動(dòng)選SFC由于諧波濾波柜受潮發(fā)生接地短路，廠用電電壓瞬間下降，故障切除后恢復(fù)，電壓低導(dǎo)致變頻室空調(diào)跳閘，變頻裝置運(yùn)行時(shí)發(fā)熱量較大，變頻器熱量積聚導(dǎo)致功率柜超溫跳閘。為提高變頻器運(yùn)行可靠性，該電廠配置了一套可靠的冷卻系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)。三臺(tái)機(jī)給水泵變頻器統(tǒng)一安裝于單獨(dú)設(shè)立的電氣室，室內(nèi)采用中央空調(diào)加獨(dú)立空調(diào)雙套配置，變頻室內(nèi)裝有溫度探頭，溫度信號(hào)接入DCS系統(tǒng)，當(dāng)溫度超過正常范圍可發(fā)出報(bào)警，提醒運(yùn)行人員關(guān)注。
3.2機(jī)組啟動(dòng)時(shí)中壓給水泵頻繁聯(lián)啟
某電廠#3機(jī)組中壓給水泵在機(jī)組啟動(dòng)過程頻繁聯(lián)啟，造成中壓汽包水位波動(dòng)，增加了運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，也縮短了設(shè)備的使用壽命。以某日#3機(jī)溫態(tài)啟動(dòng)為例，機(jī)組轉(zhuǎn)速1450r/min左右，中壓系統(tǒng)疏水閥陸續(xù)關(guān)閉，中壓汽包水位持續(xù)下降至-190mm（水位設(shè)定值為-150mm），給水調(diào)門快速開至62%，流量約60t/h，中壓給水泵出口壓力降至聯(lián)泵值（4.0MPa），備用給水泵聯(lián)啟。負(fù)荷到46MW時(shí)，此時(shí)高旁開啟，中壓汽包水位快速降至-116mm（此時(shí)水位設(shè)定值為0），給水調(diào)門快速開至94%，出口壓力下降，備泵再次聯(lián)啟。聯(lián)啟一般發(fā)生在中壓系統(tǒng)疏水門關(guān)閉或高壓旁路閥開啟時(shí)，中壓汽包水位突然下降，虛假水位導(dǎo)致中壓給水調(diào)門突然開大，中壓給水泵出口壓力突然下降后中壓泵聯(lián)啟，溫?zé)釕B(tài)啟動(dòng)聯(lián)啟較為突出，這與#3機(jī)組中壓系統(tǒng)調(diào)節(jié)特性有關(guān)，但歸根到底還是中壓泵選型出力裕量不足。通過修改中壓系統(tǒng)疏水閥關(guān)閉時(shí)間，避免多個(gè)疏水閥同時(shí)關(guān)閉造成水位劇烈波動(dòng)，聯(lián)啟現(xiàn)象有所改善，但問題仍存在，需要進(jìn)一步改善旁路系統(tǒng)調(diào)節(jié)速率，防止中壓汽包水位波動(dòng)過于劇烈。
3.3高過減溫水量不足導(dǎo)致過熱器超溫
某日，#1機(jī)負(fù)荷270MW，AGC控制降負(fù)荷至240MW，高壓給水泵頻率從41Hz逐漸下降至39Hz左右，燃機(jī)排氣溫度從592℃逐漸升高，高過出口溫度從541℃逐漸升高，減溫閥開度從24%逐漸開大，當(dāng)燃?xì)鉁囟壬?99℃，減溫閥開度已開至100%，但高壓給水泵頻率為39.7Hz，減溫水流量?jī)H為2.44t/h，高過出口溫度升至546℃，機(jī)組RB。又如某日，#3機(jī)負(fù)荷200MW，AGC控制升負(fù)荷至330MW，燃機(jī)排氣溫度從560℃逐漸升高，高過出口溫度從521℃逐漸升高，減溫閥開度從0%逐漸開大。09：18，機(jī)組負(fù)荷升至329MW時(shí)，燃?xì)鉁囟壬?88℃，高過出口蒸汽溫度升至544.8℃，減溫閥開度已開至100%，但減溫水流量?jī)H為5.07t，運(yùn)行當(dāng)值將高壓給水泵頻率從40.3Hz手動(dòng)提高至48.3Hz，高過減溫水流量升至10t/h，高過出口蒸汽溫度開始回落至正常值。兩起高過超溫事件均表明高壓給水泵低頻率運(yùn)行下，減溫水流量出現(xiàn)了不足現(xiàn)象。一般情況下，變頻運(yùn)行不會(huì)引起減溫水流量不足，但變頻運(yùn)行降低了減溫調(diào)節(jié)裕度，需要運(yùn)行人員關(guān)注，必要時(shí)應(yīng)手動(dòng)干預(yù)提高頻率。
4結(jié)語
電機(jī)變頻調(diào)速有著效率高、功率因數(shù)高、調(diào)速性能好、啟動(dòng)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)[4]，廣泛應(yīng)用于各電廠節(jié)能改造中。然而，節(jié)能不可避免地犧牲了一部分設(shè)備壽命及運(yùn)行安全可靠性，但總體可控。改造多年來，系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，節(jié)能效果良好。
作者:陳義鋒 單位:深圳市廣前電力有限公司
節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用研究2
節(jié)能綠色環(huán)保建筑材料(又被稱為“生態(tài)建材”)充分利用了清潔生產(chǎn)技術(shù)，在降低能源使用量的基礎(chǔ)上，將工業(yè)廢棄物加工處理為無毒無害且有益于人類健康的的建筑材料，通過將其應(yīng)用于建筑工程中，可以降低建筑工程的施工成本，提高整體建筑的窄帶和性能，為實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、綠色環(huán)保等要求打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑工程的綠色化施工，更好地保護(hù)環(huán)境，如何將節(jié)能綠色環(huán)保建筑材料科學(xué)應(yīng)用于建筑工程中是技術(shù)人員必須思考和解決的問題。
1建筑工程概況
某地區(qū)綠色建筑工程概況如下:工程占地面積達(dá)到了69386m2，總建筑面積達(dá)到了1400006m2，土地屬于住宅用地類型，期限通常為70年，總體規(guī)劃戶數(shù)高達(dá)912戶，戶型面積通常在65m2～1636m2。該小區(qū)充分利用節(jié)能綠色環(huán)保建筑材料，不僅滿足了低碳排放相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，還有效地降低了維護(hù)成本。此外，在建筑規(guī)劃期間，施工單位重點(diǎn)打造小區(qū)的原生態(tài)環(huán)境，確保小區(qū)與周邊生態(tài)環(huán)境能夠相得益彰，十分協(xié)調(diào)。
2綠色環(huán)保建筑材料與傳統(tǒng)建筑材料的對(duì)比
2．1綠色環(huán)保建筑材料的特殊性
傳統(tǒng)建筑材料含有大量的有毒物質(zhì)以及相關(guān)污染物，這些物質(zhì)嚴(yán)重污染了人類的生態(tài)環(huán)境，同時(shí)，在進(jìn)行裝修期間，這些物質(zhì)很容易散發(fā)出來，嚴(yán)重危害人們的身體健康。此外，傳統(tǒng)建筑材料的使用，會(huì)產(chǎn)生大量的CO2，加劇了全球溫室效應(yīng)問題，從而給大氣層造成不同程度的破壞，不符合我國(guó)節(jié)能降排的發(fā)展需求。但是，節(jié)能綠色環(huán)保建筑材料的出現(xiàn)和應(yīng)用可以很好地避免以上現(xiàn)象的發(fā)生，這是由于這種新型建筑材料主要是將城市回收利用的廢棄物作為原料進(jìn)行制作的，而這些原料無毒無害，同時(shí)，放射性物質(zhì)和CO2產(chǎn)生量相對(duì)較少，完全符合我國(guó)綠色環(huán)保、節(jié)能降耗發(fā)展需求。2．2綠色環(huán)保建筑材料的功能性與傳統(tǒng)建筑材料相比，節(jié)能綠色環(huán)保建筑材料具有保溫性高、節(jié)能效果顯著等特征，這些新型建筑材料除了具有多樣化的美觀樣式外，還具有屏蔽有害輻射物質(zhì)的功能，同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的自動(dòng)化調(diào)節(jié)和控制。例如:在設(shè)計(jì)外墻保溫結(jié)構(gòu)時(shí)，可以選用保溫效果較高的玻璃纖維網(wǎng)格布材料，確保外墻能夠規(guī)范外界環(huán)境溫度的變化，對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行科學(xué)調(diào)整和控制，從而為人們打造舒適的居住環(huán)境。
3節(jié)能綠色環(huán)保建筑材料在建筑工程中的具體應(yīng)用
為了實(shí)現(xiàn)建筑工程的綠色化施工，技術(shù)人員要根據(jù)如圖1所示的建筑工程施工類型，將節(jié)能綠色環(huán)保建筑材料科學(xué)應(yīng)用于建筑工程中，為提高墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平、維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平、防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平、門窗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平以及保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平提供重要的依據(jù)和參考。
3．1在建筑工程墻體結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用
在進(jìn)行建筑工程施工期間，墻面施工占比往往較高，因此，墻體材料的使用成本要越低越好，只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)建筑工程社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的最大化。另外，在進(jìn)行建筑工程施工的過程中，經(jīng)常用到混凝土結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)紅磚材料相比，混凝土具有施工操作簡(jiǎn)單、耐久性高、成本低等特別。但是，普通混凝土材料無法滿足建筑節(jié)能降耗、綠色環(huán)保相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，在這樣的背景下，大量新型墻體材料不斷涌現(xiàn)，這些材料憑借著自身節(jié)能、環(huán)保、綠色等特征，被廣泛地應(yīng)用于建筑工程中，常規(guī)混凝土與新型混凝土性能對(duì)比如表1所示。從表1中的數(shù)據(jù)可以看出，新型墻體材料主要包含以下幾種類型:(1)加氣混凝土。加氣混凝土原料主要包含2種成分，一種是硅砂，另一種是粉煤灰，通過將其與石灰、石膏、水泥等材料進(jìn)行充分混合，并置于高溫環(huán)境下進(jìn)行蒸壓養(yǎng)護(hù)處理后即可形成。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)資料記載，加氣混凝土具有較高的導(dǎo)熱性、保溫性和隔熱性以及較強(qiáng)的抗裂性和抗?jié)B透性，通過將其應(yīng)用于建筑工程中，可以降低能耗，由于該材料自身密度較小，可以起到節(jié)約原材料使用量的作用，為最大限度地降低運(yùn)輸環(huán)節(jié)所消耗的能量創(chuàng)造良好的條件。(2)泡沫混凝土。泡沫混凝土在具體的制作中，主要用到了專用發(fā)泡劑，并采用機(jī)械化控制方式，對(duì)發(fā)泡劑進(jìn)行處理，使其與水泥漿能夠充分混合，然后，借助泵送系統(tǒng)，對(duì)發(fā)泡劑進(jìn)行模具成型處理，然后，經(jīng)過一段時(shí)間的自然養(yǎng)護(hù)后，形成如圖2所示的新型混凝土材料，從圖2中可以看出，該材料含有大量的氣孔，這些氣孔具有封閉性。泡沫混凝土具有質(zhì)量輕、保溫隔熱性能良好、耐火性強(qiáng)等特征，經(jīng)常被應(yīng)用于復(fù)合墻板和混凝土填層等相關(guān)領(lǐng)域中，但是，泡沫混凝土也存在一定的缺陷，如抗裂性低、吸水弱、強(qiáng)度不足等問題，因此，在日常的應(yīng)用中，技術(shù)人員要從發(fā)泡劑、工藝流程等環(huán)節(jié)出發(fā)，對(duì)泡沫混凝土性能進(jìn)行不斷改進(jìn)。(3)模網(wǎng)混凝土。模網(wǎng)混凝土主要綜合運(yùn)用了蛇皮網(wǎng)、加勁構(gòu)筑等多種網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，然后，采用澆筑混凝土的方式得到剪力墻結(jié)構(gòu)，被廣泛地應(yīng)用于住宅建筑工程中，并取得了良好的應(yīng)用效果。模網(wǎng)混凝土在具體的應(yīng)用中，需要借助蛇皮網(wǎng)孔，在搭建三維空間網(wǎng)架的基礎(chǔ)上，開展現(xiàn)場(chǎng)組裝工作和混凝土澆筑工作。
3．2在建筑工程維護(hù)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用
在進(jìn)行建筑工程施工期間，要想保證工程維護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性，除了要做好對(duì)建筑本身的維護(hù)外［1］，還要做好對(duì)建筑承重性能以及保溫、隔熱性能的提升。而加氣混凝土材料的出現(xiàn)和應(yīng)用可以很好地實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，加氣混凝土砌塊作為一種常用的維護(hù)結(jié)構(gòu)，被廣泛地應(yīng)用于建筑工程中，這是由于該新型建筑材料具有強(qiáng)大的隔熱、保溫、防火性能。此外，為了更好地滿足絕緣施工相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，還要加強(qiáng)對(duì)珍珠巖板、聚苯乙烯等新型建筑材料的應(yīng)用，這是由于他們具有較高的絕緣性能，同時(shí)，重量輕，便于運(yùn)輸和搬運(yùn)，同時(shí)，為降低建筑物結(jié)果的承重負(fù)荷產(chǎn)生積極的影響。另外，當(dāng)暖通設(shè)備需要穿過墻套管時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保護(hù)［2］，必須要做好散熱工作以及絕緣性能優(yōu)化工作，外部維護(hù)結(jié)構(gòu)在具體的設(shè)計(jì)中，要優(yōu)先使用太陽能玻璃材料，該材料具有較高的光傳輸性能，不僅可以取得良好的保溫隔熱效果，還能提高采光的總體面積。最后，在設(shè)計(jì)墻體保溫結(jié)構(gòu)期間，要優(yōu)先使用法蜂窩復(fù)合結(jié)構(gòu)材料，通過利用這種新型建筑材料，不僅可以很好地改善和優(yōu)化墻體的隔熱效果，還能提高保溫結(jié)構(gòu)的抗裂性［3］，同時(shí)，還要采用全面保溫處理方式，將新型建筑材料與新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行充分結(jié)合，并借助環(huán)保型的砂漿，完成對(duì)防裂保護(hù)層的設(shè)計(jì)，這樣一來，不僅可以提高建筑物的穩(wěn)固性和安全性，還能保證建筑物的最終保溫效果。建筑工程維護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)流程如圖3所示。
3．3在建筑工程防水結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用
建筑防水結(jié)構(gòu)作為建筑工程的施工重中之重，一旦出現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)防水性能不好，將會(huì)給用戶的日常生活和工作造成極大的不便，同時(shí)，還對(duì)建筑物的整體使用壽命產(chǎn)生不良的影響，為了避免以上現(xiàn)象的發(fā)生［4］，技術(shù)人員要謹(jǐn)慎選用合格的防水材料。在我國(guó)科技水平的不斷提高下，我國(guó)研發(fā)和使用了大量的新型防水材料。這些防水材料主要包含以下幾種:(1)聚氨酯防水涂料。該材料具有適應(yīng)性高、對(duì)施工作業(yè)環(huán)境要求低等特點(diǎn)，不管涂層表面是否干燥，外界環(huán)境的變化，均不會(huì)影響其防水性能。當(dāng)涂抹施工結(jié)束后，該材料在最短時(shí)間內(nèi)會(huì)快速被固化，為后期形成穩(wěn)固性良好的防水結(jié)構(gòu)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。(2)防水卷材。當(dāng)防水涂層被完全固化后，需要使用防水卷材進(jìn)行鋪設(shè)。在這一過程中，首先，要借助防水卷材，對(duì)涂層進(jìn)行固化處理，確保兩者之間可以實(shí)現(xiàn)無縫銜接，同時(shí)，還要做好對(duì)防水性能的改進(jìn)和優(yōu)化，這樣一來，可以更好地降低粘合劑的使用量［5］。另外，建筑屋頂結(jié)構(gòu)作為建筑工程重要施工內(nèi)容，由于該結(jié)構(gòu)直接暴露在外，當(dāng)經(jīng)過一段時(shí)間的風(fēng)吹日曬后，很容易對(duì)其防水性能造成不良的影響，一旦該結(jié)構(gòu)的防水性能不達(dá)標(biāo)［6］，將會(huì)給人們的日常生活和工作造成極大的不便，因此，在選用屋頂防水材料期間，要優(yōu)選使用防水卷材，這是由于防水卷材具有較高的拉伸強(qiáng)度和抗老化性，完全符合屋頂防水相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。3．4在建筑工程門窗結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用在進(jìn)行建筑工程日常施工中，門窗作為一種重要的結(jié)構(gòu)部位，主要承擔(dān)著流通室內(nèi)氣體與室外氣體的角色［7］，同時(shí)，還起到了熱傳遞的作用。因此，門窗建筑材料的應(yīng)用顯得尤為重要。門窗建筑材料主要包含鋼化玻璃、鋁合金門窗和鍍膜中空玻璃等類型，通過將其應(yīng)用建筑工程中，不僅可以提高門窗的保溫性能、隔熱性能，還能降低熱損耗量，為節(jié)能能源，提高能源利用率打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。例如:在設(shè)計(jì)部分門窗結(jié)構(gòu)期間，經(jīng)常用到的門窗建筑材料是鍍膜中空玻璃，通過利用該材料，可以使窗口的散熱系數(shù)達(dá)到3．0W/m2，同時(shí)，窗口的平均遮陽系數(shù)在0．4以上，極大地減小了熱損耗量，此外，還提高了窗口的遮陽透光效果。
3．5在建筑工程外墻保溫結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用
在節(jié)能綠色環(huán)保建筑材料的應(yīng)用背景下，通過對(duì)外墻保溫結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，可以提高整個(gè)建筑物的節(jié)能降耗效果。隨著我國(guó)科技水平的不斷提高，外墻保溫材料種類越來越多樣化，為此，技術(shù)人員要在綜合考慮節(jié)能性、有效性和環(huán)保性等因素的基礎(chǔ)上，做好對(duì)建筑工程外墻保溫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作［8］。在進(jìn)行保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)期間，經(jīng)常用到的節(jié)能綠色環(huán)保建筑材料主要包含以下幾種:(1)玻璃纖維網(wǎng)格布。玻璃纖維網(wǎng)格布主要是借助高分子物質(zhì)，經(jīng)過乳液浸泡后，形成的一種新型建筑材料，該材料具有柔韌性高、抗拉力強(qiáng)等特征，被被廣泛地應(yīng)用于建筑工程墻體保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。另外，玻璃纖維網(wǎng)格布具有重量輕、強(qiáng)度高、定位性好等特征，可以降低墻體收縮變形概率，同時(shí)，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，耐腐蝕性強(qiáng)，通過將其科學(xué)應(yīng)用于墻體保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不僅可以最大限度地提高外墻的保溫性能和隔熱性能，還能滿足建筑工程綠色環(huán)保、節(jié)能降耗施工需求。(2)聚苯乙烯泡沫塑料。聚苯乙烯泡沫塑料除了具有密度小、導(dǎo)熱系數(shù)低、材料加工簡(jiǎn)單等特征外，還具有良好的保溫性能和隔熱性能，通過將其應(yīng)用于建筑工程的外墻保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可以保證尺寸精度配合的合理性和協(xié)調(diào)性。但是，由于聚苯乙烯泡沫塑料含有大量的聚苯乙烯，聚苯乙烯一旦遇到高溫環(huán)境，很容易導(dǎo)致外墻出現(xiàn)軟化變形現(xiàn)象，此外，由于該材料的防火性較低，無法滿足防火等級(jí)較高的外墻保溫結(jié)構(gòu)節(jié)設(shè)計(jì)需求。因此，技術(shù)人員要根據(jù)實(shí)際使用需求，科學(xué)合理地選用聚苯乙烯泡沫塑料。(3)巖棉。巖棉所使用的原料主要包含兩類，一類是玄武巖，另一類是輝綠巖，通過將這些原料與輔助料進(jìn)行充分混合后，經(jīng)過一段時(shí)間的高溫熔融處理，最終研制出一種新型建筑材料，這種材料又被稱為“人造無機(jī)纖維材料”。巖棉具有良好的透氣性、防火性、隔熱性和抗壓性，通過將該材料科學(xué)應(yīng)用于建筑工程外墻保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不僅可以提高外墻保溫結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性，還能降低施工操作的復(fù)雜度，為實(shí)現(xiàn)對(duì)外墻保溫隔熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及綠色建筑的改造產(chǎn)生積極的影響。
4節(jié)能環(huán)保建筑材料的發(fā)展趨勢(shì)
4．1向環(huán)境友好型方向發(fā)展
現(xiàn)階段，隨著我國(guó)工業(yè)化的不斷發(fā)展，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平快速提高，但是，卻加劇了環(huán)境污染問題，要想實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展，技術(shù)人員必須要加大對(duì)節(jié)能綠色環(huán)保建筑材料的使用量。在這樣的背景下，節(jié)能綠色環(huán)保建筑材料必然要向環(huán)境友好型方向發(fā)展，這就要求該材料在具體的生產(chǎn)、使用的過程中，不能產(chǎn)生污染環(huán)境的有害物質(zhì)。
4．2進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)資源節(jié)約型材料
目前，我國(guó)面臨著嚴(yán)重的資源短缺問題，這是由于部分企業(yè)為了追求短期利益，過渡開發(fā)和利用自然資源，從而嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境的平衡性，為了解決這一問題，建筑行業(yè)在實(shí)際的發(fā)展中，要加大對(duì)資源節(jié)約型材料的使用量，不斷提高資源的循環(huán)利用率，溶蝕，還要用大量使用人工材料，并做好對(duì)廢氣資源的回收利用，只有這樣，才能最大限度地提高資源的循環(huán)利用率，為實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的健康、可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮出重要作用。
4．3重視空間綠色節(jié)能材料的使用
近年來，全球溫室效應(yīng)問題愈加嚴(yán)重，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能降排的發(fā)展目標(biāo)，建筑行業(yè)要加強(qiáng)對(duì)空間綠色節(jié)能材料的使用，盡可能地降低溫室氣體的排放量，這是由于這些材料在具體的使用中，產(chǎn)生的溫室氣體較少，降低能源消耗量。
5結(jié)語
綜上所述，節(jié)能綠色環(huán)保建筑材料屬于一種常用的新型建筑材料，通過大量推廣應(yīng)用，不僅可以提高建筑工程的綠色化施工水平，還能促進(jìn)建筑行業(yè)向環(huán)保化、節(jié)能化、綠色化方向不斷發(fā)展。為此，技術(shù)人員要再接再厲，不斷研發(fā)新型材料，同時(shí)，還要盡可能增加建筑工程中新型建筑材料的使用比例，為提高建筑工程施工的穩(wěn)定性、持久性和降低施工成本;保證施工人員的人生安全和財(cái)產(chǎn)安全發(fā)揮出重要作用，從而提高建筑企業(yè)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
作者:張海昆 李楊紅 單位:廣東環(huán)境保護(hù)工程職業(yè)學(xué)院
節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用研究3
1引言
高速公路房建工程具有遠(yuǎn)離市區(qū)、區(qū)域跨度大等特征，無法接入城市熱力管網(wǎng)，且嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)高速公路房建工程由于環(huán)境較為惡劣，氣溫較低、水分遷移集聚易導(dǎo)致土壤凍脹，繼而損害到房建工程質(zhì)量，且溫度越低，其凍脹程度越嚴(yán)重，質(zhì)量受損程度越嚴(yán)重。土壤凍脹作為影響嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)高速公路房建工程建設(shè)質(zhì)量的重要影響因素，一直是從業(yè)相關(guān)者研究的重點(diǎn)問題。目前，我國(guó)關(guān)于土壤凍脹問題的研究主要集中于防寒處理，通過采暖及保溫策略，避免因低氣溫而增加土壤的凍脹風(fēng)險(xiǎn)。僅僅從建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工學(xué)的方面控制建筑熱損耗難以滿足該地區(qū)高速公路房建工程的采暖及保溫需求，還需要對(duì)內(nèi)部熱源、末端供暖方式及設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化[1-2]。基于此，本論文將以嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)高速公路房建工程作為依托，基于地域性差異化特征，對(duì)建筑安全、環(huán)保、節(jié)能方面設(shè)計(jì)理念進(jìn)行分析，力圖形成相對(duì)完整的高速公路沿線設(shè)施綠色建筑設(shè)計(jì)方法。
2高速公路房屋建筑現(xiàn)狀
高速公路房屋建筑的熱源及末端供暖方式最初采用鍋爐或分體空調(diào)供暖，但由于嚴(yán)寒及寒冷區(qū)域跨度較大且基于氣候、地質(zhì)差異，供暖方式逐漸被節(jié)能性系統(tǒng)代替，節(jié)能性系統(tǒng)包括地下水源、土壤源熱泵系統(tǒng)、多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)等。其中，地下水源熱泵是一種再生性冷熱源，基于地球水體儲(chǔ)存的太陽能實(shí)現(xiàn)就地取材完成供暖；土壤源熱泵系統(tǒng)是基于地下土壤儲(chǔ)存的地?zé)崮馨l(fā)揮制冷、制熱效果[3-4]。雖然上述兩種熱源屬于環(huán)保型能源，但上述熱源系統(tǒng)應(yīng)用與當(dāng)?shù)厮摹庀髼l件存在密切關(guān)聯(lián)性，故一般房屋建筑主要采用多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)等發(fā)揮供暖功效。但一般供暖方式需要消耗大量能量，且存在能源利用效率低、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題，故有必要尋找適合嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)高速公路房建工程的可代替的、具有節(jié)能性的供暖模式[5]。
3甘肅高速公路沿線房屋建筑設(shè)計(jì)理念
3.1工程總體設(shè)計(jì)思路
房屋建筑是高速公路網(wǎng)絡(luò)中的基本配套設(shè)施，是體現(xiàn)公路交通文化的重要窗口。河西片區(qū)高速項(xiàng)目地處高寒、高海拔、強(qiáng)紫外線、大風(fēng)沙、蚊蟲肆虐、鼠疫重災(zāi)區(qū)的沙漠戈壁，且年平均沙塵天氣超過100d，自然環(huán)境極度惡劣，工程有效工期不足14個(gè)月，施工任務(wù)極為繁重。由于甘肅高速公路沿線房屋建筑（服務(wù)區(qū)、收費(fèi)站）區(qū)別于一般性民用建筑及城市公共建筑，故該項(xiàng)目房屋建筑設(shè)計(jì)需要明確信息化、綠色化、智能化建設(shè)目標(biāo)并圍繞此目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)。1）符合嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)高速沿線地區(qū)特征，充分體現(xiàn)出沿線地區(qū)各異的文化及特色，要與周圍地形、地勢(shì)結(jié)合，建設(shè)與周圍環(huán)境和諧一體的房屋建筑。2）充分應(yīng)用安全、環(huán)保、節(jié)能設(shè)計(jì)及技術(shù)；建設(shè)過程中循環(huán)利用洞渣、廢水，洞渣破碎后用于道路施工，積極應(yīng)用清潔能源。3）貫徹人性化設(shè)計(jì)理念，充分考慮使用者需求，應(yīng)用信息化技術(shù)為出行者提供便利交通。4）進(jìn)行科技創(chuàng)新，將信息化技術(shù)貫徹全項(xiàng)目建設(shè)中，為房屋建筑維修提供數(shù)據(jù)支持，需要大力創(chuàng)新科技，提高工程質(zhì)量。
3.2節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)理念———熱源設(shè)計(jì)
節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)是基于當(dāng)?shù)貧夂蚣皡^(qū)域條件，在充分利用當(dāng)?shù)刈匀粌?yōu)勢(shì)，讓房屋建筑盡可能減少資源消耗及環(huán)境污染，節(jié)約成本。在高速公路房屋建筑中成功應(yīng)用相關(guān)的低碳、環(huán)保建設(shè)性技術(shù)的案例較多，其中甘肅高速公路沿線房屋建筑創(chuàng)新型節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在熱源設(shè)計(jì)，沿線房屋建筑均選用節(jié)能環(huán)保型熱源，即空氣源熱泵機(jī)組+太陽能（見圖1），不僅解決了采暖熱源問題，同時(shí)解決了熱水供應(yīng)問題。太陽能熱泵采用低溫太陽能輔助的空氣源熱泵機(jī)組和太陽能集熱系統(tǒng)結(jié)合，太陽能和熱泵互為輔助熱源，不僅最大限度地利用了太陽能，還解決了陰雨天氣及冬季環(huán)境溫度較低太陽能資源不足時(shí)熱水供應(yīng)保證率問題，做到全年、全天候供應(yīng)熱水。系統(tǒng)盡可能將空氣源熱泵冷熱水機(jī)組布置在室外，太陽能板置于綜合樓屋面、陽臺(tái)等地，供暖期間保證房間溫度在18℃以上。1）環(huán)保方面。采用太陽能這一清潔綠色能源利用技術(shù)，通過太陽能轉(zhuǎn)換為熱能并輸送到各用戶所必需的系統(tǒng)中，滿足服務(wù)區(qū)、維修站、加油站等基本熱水及暖熱源需求。太陽能熱水工程是傳統(tǒng)公認(rèn)綠色且運(yùn)行費(fèi)用低廉的熱水工程。而空氣源熱泵熱水工程是應(yīng)用空氣能，同樣是安全、可靠、節(jié)能、環(huán)保的熱水工程，可降低燃煤鍋爐供暖頻率，減少碳排放量，繼而減少環(huán)境污染，充分體現(xiàn)出綠色交通建設(shè)理念。2）節(jié)能方面。采用節(jié)能低碳技術(shù)，設(shè)置固定制熱時(shí)段、儲(chǔ)能時(shí)段、儲(chǔ)能供熱時(shí)段，極端天氣狀態(tài)下，進(jìn)行電輔熱提供熱量。通過空氣源熱泵和太陽能的結(jié)合，有效降低空氣源熱泵的運(yùn)行成本，解決夜間供熱效率低下、因低溫結(jié)霜導(dǎo)致的空氣源熱泵工作不穩(wěn)定等問題。空氣源熱泵制熱時(shí)段為9:00~17:00，通過啟動(dòng)空氣源熱泵，給用戶散熱器提供熱量，同時(shí)加熱熱水儲(chǔ)罐中的水，當(dāng)熱水儲(chǔ)罐溫度高于50℃后，空氣源熱泵停止工作。儲(chǔ)能時(shí)段為9:00~17:00，當(dāng)儲(chǔ)水罐水溫低于25℃，或極寒天氣下空氣源熱泵不能工作時(shí)，啟動(dòng)太陽能集熱器，為戶用散熱器提供熱量，多余部分熱量用于儲(chǔ)存在熱水儲(chǔ)罐中，水溫超過90℃時(shí)，太陽能集熱器停止工作。儲(chǔ)能供熱時(shí)段為17:00~9:00，當(dāng)空氣源熱泵和槽式太陽能集熱器提供的熱量不足以滿足建筑采暖時(shí)，使用熱水儲(chǔ)罐中的熱水為戶用散熱器供熱。極端天氣，連續(xù)陰天或雨雪天，太陽能光照不足時(shí)，使用電輔熱為熱儲(chǔ)罐中的水升溫，并為戶用散熱器提供熱量。結(jié)合空氣源熱泵機(jī)組與太陽能，不僅可以貫徹落實(shí)節(jié)能減排理念，還能保證全年全日連續(xù)供熱。該研究方向也是近年來中央熱水工程熱源設(shè)備發(fā)展的新方向。
3.3安全設(shè)計(jì)理念
自然條件下的日照溫度或驟然溫變等情況將會(huì)導(dǎo)致建筑物各層梁板出現(xiàn)伸長(zhǎng)或縮短現(xiàn)象，尤其是室內(nèi)外溫差相差巨大時(shí)，建筑物結(jié)構(gòu)內(nèi)外構(gòu)件會(huì)產(chǎn)生相互約束作用，出現(xiàn)溫度性應(yīng)力變形或結(jié)構(gòu)變形，不僅縮短了建筑物使用年限，還威脅到相關(guān)人員的生命安全。而節(jié)能環(huán)保型熱源不僅可以降低房建設(shè)施自身能源消耗，提高房建設(shè)施結(jié)構(gòu)熱工性能，還有利于節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用，將期望工程平均壽命成本降低到合理的程度。
3.4信息化設(shè)計(jì)理念
敦當(dāng)高速項(xiàng)目是甘肅省首條公路設(shè)施建管養(yǎng)一體化信息化集成服務(wù)平臺(tái)示范試點(diǎn)項(xiàng)目，在建設(shè)過程中，全面推行信息化管理，應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)+視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)隧道施工狀態(tài)進(jìn)行全面監(jiān)控，對(duì)相關(guān)人員及設(shè)備進(jìn)行定位跟蹤，確保了項(xiàng)目安全性及高效性。應(yīng)用智慧高速綜合管理云平臺(tái)和建管養(yǎng)一體化信息系統(tǒng)，集合監(jiān)測(cè)、調(diào)度、管控、應(yīng)急、服務(wù)一體，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一個(gè)庫、監(jiān)管一張網(wǎng)、管理一條線的目標(biāo)，不僅可以促進(jìn)公路與5G、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、區(qū)塊鏈和互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)深度融合，建設(shè)運(yùn)營(yíng)管理信息化子平臺(tái)，持續(xù)提高公路運(yùn)營(yíng)管理效能和智慧化水平，通過可視化圖層、視頻監(jiān)控、預(yù)警反饋、應(yīng)急救援等技術(shù)手段，以及通過智能溫度控制、溫室控制、儀表控溫、智能測(cè)溫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)綜合樓室溫智能化控制，推動(dòng)智能建筑系統(tǒng)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)全天候高效運(yùn)營(yíng)，為高速公路房屋建筑安全性提供保障；還可以為公眾出行提供更便捷、更安全、更智慧、更豐富的出行服務(wù)。
4結(jié)語
嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)高速項(xiàng)目房屋建筑存在遠(yuǎn)離市區(qū)、區(qū)域跨度大、環(huán)境較為惡劣、氣溫較低、水分遷移集聚易導(dǎo)致土壤凍脹等問題。而優(yōu)化建筑內(nèi)部熱源、末端供暖方式及設(shè)計(jì)不僅為建筑提供節(jié)能性供暖、供水資源，還可以降低土壤凍脹危害，節(jié)約資源，降低供暖對(duì)環(huán)境的污染。既往供暖方式主要為地下水源、土壤源熱泵系統(tǒng)、多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)等，存在區(qū)域或污染嚴(yán)重等局限性，需要探尋適宜嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)且具有節(jié)能環(huán)保性質(zhì)的新供暖方式。在嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)高速公路項(xiàng)目中充分融入節(jié)能、環(huán)保與安全理念，基于高速項(xiàng)目地域特征及常見新型病害，創(chuàng)新新型技術(shù)，確保房屋建筑的安全性，延長(zhǎng)其使用壽命。在保證房屋建筑質(zhì)量安全的前提下，其工程設(shè)計(jì)還需要貫徹落實(shí)節(jié)能環(huán)保技術(shù)，沿線房屋建筑均選用節(jié)能環(huán)保型熱源，空氣源熱泵機(jī)組+太陽能，不僅解決了采暖熱源問題，同時(shí)解決了熱水供應(yīng)問題，貫徹落實(shí)節(jié)能減排理念，保證全年、全日連續(xù)供熱。
作者:李世孝 單位:甘肅省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院股份有限公司
節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用4
0引言
基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在當(dāng)前電力系統(tǒng)運(yùn)行中，變壓器自身能耗占據(jù)總發(fā)電總量的3%~10%左右，所以變壓器具有很大節(jié)能空間和潛能。將節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于變壓器設(shè)計(jì)中，主要目的是降低變壓器運(yùn)行產(chǎn)生的電力能源，并減少電力能源浪費(fèi)，在保證變壓器運(yùn)行效率的基礎(chǔ)上，能夠提高電力能源利用率，同時(shí)還能夠保障電力系統(tǒng)運(yùn)行安全。但是從當(dāng)前的實(shí)際情況來看，變壓器中所應(yīng)用的節(jié)能技術(shù)較少，尚未形成完善的節(jié)能技術(shù)體系，所以需要采用更為科學(xué)的技能技術(shù)。
1研究背景
節(jié)能技術(shù)在電力變壓器中的應(yīng)用意義。電力能源作為當(dāng)前能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分，對(duì)于社會(huì)節(jié)能化發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響，通過采用電力節(jié)能技術(shù)，能夠推動(dòng)我國(guó)能源消耗結(jié)構(gòu)全面創(chuàng)新。在電力變壓器設(shè)計(jì)過程中，雖然已經(jīng)應(yīng)用多項(xiàng)現(xiàn)代化技術(shù)，很大程度上提高了電力變壓器運(yùn)行效率，但是隨之也增加了電力能源的消耗。但是變壓器較大的能源消耗問題卻沒有得到重視，直到最近幾年才開始關(guān)注建筑節(jié)能技術(shù)，對(duì)電力變壓器的電力能源消耗進(jìn)行控制，利用對(duì)電氣設(shè)備、系統(tǒng)的節(jié)能管理，使得電力變壓器運(yùn)行消耗有所降低[1]。（1）應(yīng)用電力變壓器節(jié)能技術(shù)能夠促進(jìn)電網(wǎng)配置優(yōu)化，電網(wǎng)作為電力能源輸送的基礎(chǔ)，在輸送過程中會(huì)產(chǎn)生一定的損耗，如果能夠降低電網(wǎng)損耗，則能夠有效節(jié)能電力能源，所以電網(wǎng)配置優(yōu)化技術(shù)具有重要作用。（2）在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，變壓器是其中一項(xiàng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，將節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于變壓器設(shè)計(jì)中，能夠改變變壓器運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)提高運(yùn)行安全性，最大程度削減電力能源損耗。在變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)中，主要方式是將其轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛽p耗設(shè)備。因?yàn)椴煌秒姂魧?duì)于電力的需求不同。所以，在應(yīng)用變壓器對(duì)其進(jìn)行調(diào)控時(shí)，電力需求較少的用戶端會(huì)產(chǎn)生一定損耗問題[2]。
2電力變壓器設(shè)計(jì)中的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用
2.1新型材料及工藝
對(duì)于電力變壓器而言，在對(duì)其進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，可以從導(dǎo)線材料方面入手，例如采用無氧銅導(dǎo)線材料，能夠降低電力變壓器低線圈內(nèi)阻，從而使得鐵耗和銅耗降低，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。當(dāng)前已經(jīng)投入使用的高溫超導(dǎo)電力變壓器中采用了超導(dǎo)線材料，使得電力變壓器運(yùn)行性能得以提升。同時(shí)，還可以對(duì)電力變壓器的磁體材料進(jìn)行優(yōu)化，想要實(shí)現(xiàn)電力變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)目標(biāo)，則需要降低其運(yùn)行損耗，所以可以采用非晶合金材料，能夠達(dá)到消磁目的，從而降低電力變壓器運(yùn)行能耗問題。除此之外，還可以從電力變壓器的制造工藝方便入手，例如可以采用計(jì)算機(jī)數(shù)控加工系統(tǒng)對(duì)電力變壓器生產(chǎn)進(jìn)行控制，從而能夠?yàn)殡娏ψ儔浩鲀?nèi)部硅鋼片加工提供便利，使得各元件材料的規(guī)格參數(shù)等更加精準(zhǔn)，則能夠有效降低電力變壓器運(yùn)行壓力。
2.2改善經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式
在電力變壓器運(yùn)行過程中，可以通過改變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的策略，對(duì)電力變壓器材料、工藝等進(jìn)行優(yōu)化選擇。相比于傳統(tǒng)的電力變壓器而言，通過采用無功補(bǔ)償?shù)挠?jì)數(shù)方式，能夠提高電力變壓器的節(jié)能效果，電力變壓器內(nèi)采用無功補(bǔ)償?shù)姆绞街饕ǎ海?）無功電壓器的集中補(bǔ)償，將電力變壓器中的并聯(lián)電容器安裝在高低壓配電線路中。（2）電力變壓器的分組補(bǔ)償，分組補(bǔ)償是指將電力變壓器中的并聯(lián)補(bǔ)償電容器安裝在配電變壓器中，從而能夠?qū)崿F(xiàn)降低能源消耗的目的。通過對(duì)電力變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式進(jìn)行優(yōu)化，能夠有效改善電力變壓器的運(yùn)行方式，采用低成本運(yùn)行模式能夠全面減少電力變壓器運(yùn)行過程中的能源損耗和消耗，是提高電力變壓器節(jié)能效果的重要思路。
2.3電力變壓器設(shè)計(jì)中節(jié)能技術(shù)
節(jié)能技術(shù)在電力變壓器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方式。通過本文的分析可以看出，節(jié)能技術(shù)在電力變壓器設(shè)計(jì)中具有重要的作用，是提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效率、減少能源損耗的關(guān)鍵所在，所以需要采用科學(xué)的節(jié)能技術(shù)，結(jié)合電力變壓器的實(shí)際情況，做好節(jié)能技術(shù)應(yīng)用工作。選擇合適的電力變壓器。變壓器是影響電力系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能效果的關(guān)鍵性措施，如果變壓器參數(shù)不符合實(shí)際要求，會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中電壓、電流以及功率不夠穩(wěn)定，從而導(dǎo)致能量消耗加劇，甚至引起安全問題。因此，在對(duì)電力變壓器節(jié)能方案進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮到變壓器參數(shù)，選擇最為合理的變壓器參數(shù)，使其能夠滿足節(jié)能設(shè)計(jì)要求，通過變壓器的控制，能夠提高電力系統(tǒng)電壓、電流以及功率穩(wěn)定性，從而減少無功損耗，使其在運(yùn)行過程中能夠得到充足的電力供給，同時(shí)還不會(huì)造成成本浪費(fèi)問題，是促進(jìn)電力變壓器節(jié)能效果提升的重要方法。降低電力損耗技術(shù)。電力變壓器在電力系統(tǒng)中運(yùn)行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定的電力能源損耗，例如產(chǎn)生熱能就會(huì)消耗一部分能量，所以為了達(dá)到電力變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)目標(biāo)，需要減少電力變壓器運(yùn)行過程中的損耗問題。（1）需要對(duì)電力變壓器的布局進(jìn)行整體考慮，減少控制線路長(zhǎng)度、降低線路彎度等措施，能夠有效降低電力變壓器運(yùn)行過程中產(chǎn)生的能量損耗。（2）降低導(dǎo)線長(zhǎng)度會(huì)導(dǎo)導(dǎo)線路承載負(fù)荷增加，所以可能會(huì)引起導(dǎo)線發(fā)熱問題，所以需要采用將導(dǎo)線寬度拓寬的方式，采用寬度更寬的傳輸導(dǎo)線，使電力變壓器與控制中心距離更近，不僅能夠減少運(yùn)行能耗損失，還能夠減少能量傳輸過程中的能量損耗，通過拓寬線路寬度則能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。（3）電力變壓器線路材料是影響節(jié)能效率的重要因素，在電力變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)中，需要選擇合適的導(dǎo)線材料，選擇節(jié)能效果最優(yōu)的導(dǎo)線材料，從而能夠有效減少電力變壓器運(yùn)行能源損耗[3-9]。降噪技術(shù)。在對(duì)電力變壓器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，噪音產(chǎn)生主要包括機(jī)械噪音和冷卻噪音兩個(gè)部分，例如在電力變壓器運(yùn)行時(shí)，內(nèi)部鋼片產(chǎn)生的磁力會(huì)使得承接鋼片固定的墊腳機(jī)構(gòu)出現(xiàn)振動(dòng)，從而形成噪音，噪音會(huì)導(dǎo)致電力變壓器運(yùn)行能耗增加，所以在對(duì)電力變壓器進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，需要采用降低噪音的技術(shù)。
3結(jié)語
本文闡述了電力變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)的重要意義，并對(duì)電力變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)的基本思路進(jìn)行分析，最后提出多項(xiàng)有效技術(shù)應(yīng)用措施，希望能夠?qū)﹄娏ψ儔浩鞴?jié)能設(shè)計(jì)工作起到一定的借鑒和幫助作用，不斷提高電力變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)效果。
作者:周文琪 單位:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
