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從輸油站的工作內容和工作性質上進行分析,輸油站在生產和石油輸送中消耗的能量非常大,輸油站一般情況下,使用的都是高能量、高熱值的原油,其主要是對100℃以下的原油進行加熱,在加熱的過程中,熱與動力學兩部分消耗能量,熱量由加熱爐、加熱鍋等加熱設備消耗,而動力學的能量消耗由電力系統、電網等供應,并且會產生大量的動力能力損耗。在輸油站的生產工作中,需要消耗大量的電能,1000kW以上的大電機其消耗的能量占輸油站總消耗能量的60%以上,而輸油站的加熱設備的火用效率較低。
3輸油站的能量節能發展的措施
在石油系統中,輸油站的能量消耗非常大,產生了嚴重的能量浪費,為了實現輸油站、石油系統等發展中的節能,需要針對輸油站的能量消耗制定一系列的措施:
3.1降凝降粘
輸油站的加熱爐和輸油泵是最大的能量損耗設備,為此可以采用降凝降粘的措施,降低輸油泵和加熱爐的能量消耗。
3.2改造設備的結構
輸油站工作中產生的能量損耗主要來自加熱爐,為了實現輸油站的節能發展,可以將加熱爐的結構進行改造,將其吸熱的平均溫度提高,可以采用預熱助燃等方法,將加熱爐的爐膛中的空氣系數降低。
3.3合理配置
輸油站的工作任務就是上輸油管道內輸送的油品提供能量,但是輸油管線的長短,與輸油站能量的消耗和損失有較大的關系。為了促進輸油站的節能發展,需要合理的配置,為其制定一些節能技術,促進其發展。
3.4定期清理輸油管線
輸油站的石油系統中,輸油管是必不可少的組成部分,但是因為輸送原油自身的特性,以及輸油中原油溫度的變化,會在輸油管道的管壁上形成一層結蠟,增加輸油管道管壁的厚度,進而增加原油輸送中的阻力,造成輸油量和輸油效率的降低。為了減少輸油站的能量消耗,實施節能發展,需要減少輸油管道的阻力,為此需要定期對輸油管道進行清理,使用清管球,在油壓的作用下,將輸油管道壁上的蠟質清除,提高輸油量和輸油效率,進而減少能量的損耗。在輸油站的實際工作中,實施的技能技術還有很多種,例如調整輸油速度、輸油管節能技術、其他設備的節能技術等,在這些節能技術的支持下,輸油站的能源損失將會減少,能源的利用率會得到提升,促進其節能發展。
3.5變頻器的應用
變頻器節能主要表現在輸油泵電機、輔助泵電機等設備的應用上。為了保證生產的可靠性,各種生產機械在設計配用動力驅動時,都留有一定的富余量。
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油氣;儲運系統;節能
1油氣儲運系統節能技術的必要性
社會科技的發展已經進入了日新月異的時代,我國油氣儲運系統的更新已經跟不上石油化工業的發展速度,無論是在管材開發及應用上,還是對管材斷裂等缺陷的控制上,都存在著許多急需解決的問題,而油氣的高壓運輸更是我國石油業所面臨的一個重大考驗,因為油氣的儲運,連接著石油化工業整個生產運營活動中的每一個環節,起著傳送紐帶的作用,所以降低儲運過程中的油氣消耗,保證儲運過程中的安全可靠性,是刻不容緩的,這就要求我們在不斷的實踐研究中去探尋油氣儲運技術的更高境界,摸清油氣儲運的發展規律,促進我國油氣儲運節能技術的更快發展。
2油氣儲運系統節能技術的研究與分析
(1)油氣混輸技術的分析前些年,我國石油與天然氣的儲運都是獨立分開的,它是把油、氣經過嚴格采集處理后,再進行分離,這就要經過三相分離器、天然氣壓縮機、原油外輸泵等等設施來完成,不僅工藝復雜,而且運輸起來也要分成不同的輸送泵來進行獨立輸送,無形中造成了企業經濟成本的增加,而經過革新后的油氣混輸技術,就是利用輸送泵,把油、氣、水混合在一起進行儲運,它所需的設備只要一臺混輸泵和一條混輸管道就可以進行了,這種儲運工藝在我國的石油化工業中已經得到十分普遍的應用,因為這種儲運技術不僅能保證各個輸送管道獨立完成輸送任務,而且為石油化工企業降低了運輸成本,增加了經濟效益。
(2)輸油泵變頻調速技術的分析輸油泵的變頻調速顧名思義也就是說在油氣的儲運過程中對它的運輸流量進行控制,這個過程是利用輸油泵中離心泵的工作原理來實現的,我們控制油氣儲運過程中的流量大小一般都是采用安裝在輸油泵出口處的閥門的開關程度來進行調節的,這種方法雖然簡單、易操作,但卻很容易造成能源的浪費,而采用設置離心泵變頻轉速的方法,不僅能在油氣儲運過程中自由控制它的輸送流量,更能達到節能的目的。
(3)控制蒸汽能耗技術的分析據統計,在整個油氣儲運的過程中,蒸汽的能源消耗能達到85%以上,這其中最大的原因就是油氣儲運過程中的溫度沒有得到保證,所以我們要想減少能源的消耗,首先,要從油氣的存儲溫度下功夫,結合蒸汽消耗的狀況對其溫度進行合理的控制;其次,要加強對儲油罐的保溫工作,保證油質的溫度與油罐溫度的一致性。另外,對油氣存儲罐的清潔衛生狀況也要加以檢查和控制,因為油罐內的殘留物在不同程度上也會影響油罐的傳熱效率,造成能源的浪費。
(4)常溫輸送技術的分析常溫輸送技術在我國石油化工業中的運用比較廣泛,大多的石油化工業都在采用這種輸送法來對油氣進行儲運,因為它不僅節能,而且對加熱保溫裝置的技術要求也不是十分的嚴格,從不同程度上減輕了石油化工企業的一些額外的資金開支。
3加強油氣儲運系統節能技術的有效措施
(1)結合實際,因地制宜因為各石油化工企業所處的環境不同,具體的情況也不一樣,所以對儲備系統的建設方法也不盡相同,因而要對油氣儲備的采購、銷售以及運營等進行科學的研究,制定出符合實際的管理方案及儲運措施。
(2)加強實時監測因為油氣的儲運過程都是看不見、摸不到的,所以加強實時監測是十分有必要的,它可以隨時觀察到輸送管道的所有的狀況,對儲運管道發生的泄漏等現象,可以在最短的時間內進行補救,為企業降低消耗,節約能源,同時還能保證油氣儲運過程的安全可靠性。
(3)加強技術更新從我國的總體水平來看,石油的產能不小,位于世界的前列,但儲運技術卻沒有達到世界的先進水平,在油氣的存儲溫度上、輸油泵的變頻調速上以及混合儲運等等技術上都還有待加強和提高,所以為了盡快使我國的油氣儲運節能技術與國際化水平接軌,就必須加強油氣儲運過程的管理,找出油氣儲運過程中的關鍵環節,進行改進和革新。
4結語
總而言之,石油天然氣的存儲運輸環節是整個石油化工企業的所有生產經營活動中的重中之重,只有把油氣儲運系統的節能技術落到實處,管理措施落到實處,才能保證油氣儲運過程的整體質量,才能在油氣儲運過程中減少不必要的能源消耗,促進油氣儲運系統向高效、節能、安全、環保、低碳的方向發展,使我國石油業在國際化的競爭中立于不敗之地,為我國的國民經濟建設增加可觀的經濟效益奠定基礎。
作者:黃永志 單位:中國石油遼陽石化分公司
參考文獻:
[1]曹巖輝.關于油氣儲運系統節能技術的研究[J].科技風,2012,17:79.
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建筑在整體布局上較為緊湊,以便外表面面積盡可能降最低水平來減小夏季太陽輻射的影響以及冬季能量的散失。群體內部分隔加以火巷,防火的同時還形成負壓區,誘導街巷空間的自然通風。有些巷內設置水井收集雨水,局部改善小環境。單體采用多進布局形式,前后空間形成貫通產生“穿堂風”。院落寬度與建筑高度至少1:1的比例關系,以最小的比例尺度保證了院落日照的充足。室內面積通常較小,南向幵窗大北向開窗小或不設窗,保證建筑內部的采光保暖效果。傳統坡屋頂形式以30°至35°的角度南向以便接受更多太陽輻射能量提升冬季時的室內溫度,屋面伸出的大出檐在夏天更能抵擋太陽暴曬的影響。
1.2傳統建筑存在的缺陷
在傳統建筑形式的組群中,建筑密度較大,相鄰建筑相互之間易形成遮擋導致陽光無法直射進入屋內,從而造成房間的陰暗和伴隨的潮濕情況出現。房屋的層高一般較高,與層高低的建筑相比,室內維持相同溫度所需的能量較多。磚木結構的傳統建筑保存至今,即便是維護,屋面、木構架等也均會出現一定程度的損壞,如木格門窗這類傳統構件也不能滿足現代對建筑保溫等的需求。在當今各種資源緊缺要求低碳節能的大環境下,天井內“四水歸堂”的做法未對雨水進行收集利用,造成水資源的浪費。
2節能技術在揚州傳統建筑中的運用分析
2.1結構節能技術
2.1.1外墻節能改造由于是建筑改造,墻體節能只能釆取復合墻體保溫這種形式,在基層墻體上另設保溫層,配合使用粘結劑、防護層等,增加墻體保溫隔熱效用。對比內保溫和外保溫兩種形式,確定外墻外保溫更適宣。做法是泡沫玻璃保溫板或加以石膏保溫層二者結合。設計泡沫玻璃保溫板需要先把基層打毛,刷摻了建筑膠的水泥漿一道,然后是專用瓷磚膠粘結層,最后貼面磚。加設石育保溫層的構造自里向外分別為石裔板、面層、木結構、泡沫玻璃保溫板、塑料薄膜、巖棉保溫層、石育保溫層、木面板。
2.1.2窗戶節能改造窗戶采用三玻雙層窗戶和內側斷熱鋁合金窗框、外側木花格窗框。三玻雙層窗戶熱傳導系數較小,因為中間空氣夾層緩沖,比單層防滲透性能更好,具有較好的密閉、保溫、隔聲性能。雙層中空窗扇設置于內側,保溫性能比置于外側更好。另外內外雙層窗框大大地減小了熱橋效應,也減少了窗框和墻體之間的冬季冷風滲透且與整體風格融為一體,保持了傳統建筑風貌。南向大窗扇在冬季的被動太陽能采暖減少能源的浪費且有效提髙了室內溫度。
2.1.3天井遮陽在公建和圍合式的庭院內設置遮陽棚,采用可活動的的竹簾或是高密度聚乙烯編織輕材等,夏季時防止露天區域和鄰近房間受到太陽熱量的影響。
2.1.4屋面節能改造坡屋頂的做法以用泡沫玻璃保溫板或PU(聚亞安酯Polyurethane)保溫層為例。在木桁條、木緣、望磚之上,或是厚泡沫玻璃保溫板或是120mm聚亞安酯保溫層,然后順序鋪設木順水條、防水卷材、網格布、木防滑條、40厚1:1:4的混合砂漿座漿,最后是外層的小青瓦。節能改造做法多種多樣,只要能減少不必要的能源消耗且與環境適宜即可。
2.2設備節能技術
2.2.1太陽能利用太陽能熱水系統——采用太陽能熱水供應系統,利用光能——熱能轉換原理,集熱裝置利用太陽輻射熱量將冷水加熱,通過循環管將熱水儲存起來,即可隨時取用,也可將其分配到采暖散熱器中使建筑內部暖和起來;太陽能光電系統——亭、廊架頂或屋面直接利用光伏板,將太陽能轉換為電能。所得電能可用于照明也可用于水的加熱以及其他一些設備供電。雖初期投資不少但其回收期短且節能效果明顯,減少了資源與能源的浪費,同時也間接地降低了C02的排放量。
2.2.2雨水收集系統采用雨水收集系統將屋面雨水、基礎滲水、地面雨水過濾后送入組合式雨水箱儲存,其后直接用于綠地澆灌、沖洗廁所、洗車等,節約了水源,形成循環再利用,不僅可以緩解供水壓力,而且這些水資源不進入城市管網,減輕了城市排水、防洪和處理系統的負荷。
2.2.3地源熱泵VRV系統利用淺層地能進行供熱/冷,轉移地下土壤中熱/寒量到建筑空間需要的地方,利用了地下土壤巨大的蓄熱蓄冷能力,在年度內上下形成冷熱循環以節約能源。
2.2.4回收新風系統此系統主要是全熱交換器、新風凈化箱、進氣風口、排氣風口四部分的設置,重點在于全熱交換器。全熱交換器運作時,通過熱交換芯體用室內空氣溫度預熱或冷卻室外送入室內的空氣,使兩者溫度達到一致。這樣無論在冬季還是夏季均在保室內空氣的清新的同時還減少了熱量損失,強化室內通風換氣,提高室內空間的熱舒適度以及室內空氣質量。
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在制定工藝設計方案時,要保證各個部門都可以生產協作,而且工藝技術設計要遵循專業化、規范化的原則。在機械工廠中,生產產品的零部件一般不在本廠進行加工,這主要是因為零部件加工批量比較小,專業化程度要求比較高,設計人員需要做好協調工作,要保證零部件生產的經濟性,還要避免重復建設,要最大限度的節約資源。
2在應用節能工藝技術時,還要應用節能型設備
在熱加工車間進行零部件生產時,可以合理應用余熱,做好熱能的回收利用工作,這可以有效的提高技術水平,還可以降低能量的損耗,可以提高熱能的利用率,降低企業的生產成本。
3為了保證成組技術的有效發揮,相關工作者一定要確定適合的生產組織形式。
在對冷加工類車間的生產組織方式進行確定時,要避免機群式的布置方式,相關工作者要盡量采用自動化生產方式,形成流水線的生產模式,這樣可以有效提高生產的效率。在進行小批量的生產加工時,設計人員一般都會采用機群式的布置方式,這種工作模式生產的周期比較長,工作效率比較低,而且耗能量比較大。所以,設計人員需要采用節能原理,要根據零件的形態、加工方式、工藝裝備等形成新的流水線,這種工藝設計方法可以有效縮短運輸的時間,減少能耗,體現出了節能的原則。
二、廠房形式
1聯合廠房。
聯合廠房的設計具有較多優點,這種廠房形式可以提高土地資源的利用率,可以縮短物流運輸的距離,還可以減少零部件在運輸的過程中可能出現的損耗問題。聯合廠房受到的限制比較少,要布置的過程中,可以將車間、倉庫等安排在同一個廠房內,由于運輸的線路比較多,所以,工作的效率也比較高。
2廠房設計需要保證通風效果以及采光效果。
廠房設計對建筑朝向以及門窗的朝向有著一定要求,在設計的過程中,一定要合理選擇門窗的形式,為了增加靈活性,設計人員可以選擇遙控天窗。如果廠房的自然通風效果不佳,還可以借助風機或者電風扇進行降溫與通風,這種形式可以降低室內溫度,但是能耗比較大。采用自然通風可以有效的節約電能,可以使室內的空間更加新鮮。在設計廠房時還要考慮采光效果,以自然采光的形式代替人工照明,可以有效的達到節能的效果。
3墻體與屋面設計也要遵循節能的理念
墻體與屋面都屬于或建筑護結構的主體,保證這兩部分設計的節能型,可以有效降低機械工廠設計的耗能性。在設計的過程中,要采用保溫材料,設計人員可以采用復合墻體技術以及空心磚墻技術,這兩項技術都具有較強的節能性,在保證室內溫度的同時,還要保證廠房的密封效果。
三、倉儲設施
1機械工廠的倉庫中,要合理配置設施,還要確定廠房庫存的周期。
倉庫設施是工廠重要的組成部分,但是很多機械工廠的倉庫設施設計卻存在較大的漏洞,這主要是因為設計人員缺乏工作經驗,這一過程容易導致倉儲能力不足或者過剩的現象,容易造成資源的浪費,還容易造成資源配置不合理的現象。工廠倉儲設施的設計一定要考慮到物品的特性,要確定物品存儲周期,要遵循盡量縮短儲存周期的原則,這樣可以節約倉庫中較多的面積,可以減輕管理人員的工作量,還可以降低管理的成本。
2對傳統倉庫出入庫工藝進行優化,提高產品運輸的效率。
在優化倉庫入庫工藝時,比較提倡看板運輸,在優化工藝技術時,可以將領料制改為配料制,還可以根據倉庫工作人員的要求,對生產工藝進行改進與優化。在運送配料的過程中,可以采用拼盤的方式,應用配料制度,還可以縮短物料運輸的次數,還可以減少輸送的距離,有助于減輕物流人員的工作量,還可以避免錯發等問題的出現。
3采用立體倉庫。
在可能的情況下積極采用立體倉庫。立體倉庫可提高倉庫面積和空間利用率,與同面積平面倉庫相比,庫容量擴大5~6倍,還可做到貨物先進先出,減少貨物損耗及出入庫工作量,同時也便于倉庫計算機管理。
四、項目審核
1項目綜合能耗應作為設計評價的重要指標。
設計單位的內部審校,應將項目綜合能耗和節能評價作為設計評價的重要指標和依據,核算各項能耗指標。進行單位產品能耗、主要工序能耗指標的國際、國內對比分析,并據此對項目的節能進行評價。綜合能耗高于行業平均水平的項目一律不應通過內部審核。
2對設計項目的水耗指標進行分析。
設計單位的內部審校,還應審核項目水耗情況。核算單位產品的耗水量,對水耗指標和水的重復利用率分析對比。水耗指標應達到國內外同行業的先進水平,水的重復利用率應達到當地政府規定的指標。如是技術改造項目,應考核改造后提高水資源利用率的效果。
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2)流體通過節流裝置后產生了較大的永久壓損,相關的實驗數據顯示,永久壓損ppl=(0.5~0.6)ΔP,約為20~50kPa(節能型節流裝置永久壓損ppl=0.3ΔP)。在檢測流量計量過程中,被測流體通過孔板節流裝置時會產生漩渦,在行進的過程中流體和裝置不斷摩擦,流體自身存在的機械能轉換為熱能,在流體中以水蒸氣的形式消失,所以,節流后流體的靜壓力不等于節流前的靜壓力。
2流量計中節能技術的應用
為解決傳統流量計存在的不足,研發人員開發了節能高效的流量計量系統,以下2種流量計被廣泛應用。
2.1畢托巴流量計
畢托巴流量計具有測量介質范圍廣(風、煙、水、汽、氣、油)、耐高溫高壓、防堵、耐磨、耐腐蝕、壓力損失小、安裝簡便、無需維護、節能環保等優質性能,前景非常廣闊。
2.1.1畢托巴流量計的特點
1)畢托巴流量計的設計采用高精度探頭在風洞或水洞上全量程標定,探針直徑選擇為20mm的不銹鋼材料,在截面積很小的管道中壓力的損失也可降到最小甚至為零。
2)流量測量具有高準確度、高強度和大量程比等性能。
3)該裝置構造簡單、可靠性高。通過測量,該裝置內部導壓管中無介質流動,阻斷了雜物和內部管道的接觸,使測試具有高精度。
4)安裝方便。無論是直管段或是彎管段都能安裝,由傳統的直管段改進為多種彎管段以及多倍管徑。
5)該裝置可以在線安裝和檢修,同時可直接顯示和流量相關的數據,憑借其智能特性可進行遠程集中管理,節省成本,準確度高。
2.2V型錐流量計
V型錐流量計和傳統差壓式流量計的組成部分基本相同,都是由三閥組、引壓管、變壓變送器組成質量流量測試系統。V型錐流量計是在管道的中心位置安裝一個椎體來控制節流,由于椎體前后差壓不同形成氣壓差,通過不同的氣壓測量流量。
2.2.1V型錐流量計的特點
1)V型錐流量計不僅可測量各種液體,而且對部分氣體、蒸汽和氣液兩相介質也能較為準確地測量。
2)V型錐流量計準確度較高、量程寬、永久壓損小、無直管段要求等,是新一代節流裝置中的典型代表。
3)V型錐流量計對于氣體和蒸汽等介質不僅能壓縮,而且還能實現溫度、壓力補償,組成質量流量測試系統。由于椎體在管線中心位置懸掛,同流體的高速沖擊區域直接接觸,使高速區的流體和近管壁低速區的流體強制性相混合從而使流速中和,達到均勻化。
2.2.2與傳統孔板流量計的應用對比
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1綠色建筑的設計
在一個成功的綠色建筑的產生的過程中,建筑的設計很重要,處于至關重要的地位。建筑的設計包含建筑的場地的選擇、功能的設定、外形的構思以及內在的能源系統等很多方面的精心策劃。其中,在很多項都確定了以后,外形是個影響建筑耗能多少的一個重要因素。在建筑的系統里有一個重要的概念,表示外形系數,外形系數越小,建筑物需要的能量供給就越少,這樣一來,建筑物的耗能量就大大降低。所以在建筑的設計中,在不影響建筑物的功能的同時,要著重考慮建筑物的外形系數。
2綠色材料的選擇
傳統的建筑材料在完善建筑功能的同時,也有很大的弊端。傳統的建筑材料給人們的生活質量帶來了提高,也給人們的健康帶來危害,建筑材料里的甲醛是人類健康的殺手,而大部分傳統的建筑材料中都含有此成分。傳統建材工業占據著我國國民經濟的重要地位,同時也是耗能最大、污染最大的一項工業。而隨著社會經濟的發展,人類物質享受領域的要求就越高,對自身的生命安全也越來越重視。人們在建材當面也開始研發高性能、低污染的材料,也就是綠色材料。綠色教材與傳統建材相比較,具有節約能源,少用或不用天然能源及資源,在建筑的過程中,盡量使用工業生產中產生的廢棄物,將可用的工業廢品制成建筑材料。并且在使用的過程中對人體的健康沒有危害,保證無毒環保。在綠色建筑的材料選擇中,也一定要選擇健康環保,負荷小的綠色材料。
3可再生能源應用技術
可再生的能源不同于其他資源的最大優點便是為使用的過程中降低污染、有效的保護生態環境。包括太陽能、光能、熱能、核能等很多新興能源。這些能源的共同點就是源源不斷的,取之不盡,用之不竭。以太陽能為例,我國現階段太陽能光伏發電系統已經被廣泛的應用了,很多建筑物的部分用電設備、路燈、體育場的大型照明燈都采用的太陽能發電。此外風力發電也很普遍。所以在綠色建筑的建造過程中,適當的應用可再生能源技術是必要的,能大幅度的節約資源。
4采用合理的施工方法
建筑的施工,是建筑過程中持續時間較長的一項工程。綠色建筑在設計的過程中,已經充分考慮施工過程中帶來的污染,但是還是不能眼圈解決施工污染的問題。那工民建工程節能技術不僅體現在現代化科學技術方面,也要注重從建筑自身的設計、外部條件布置等方面入手,可以通過完善園林技術來發揮節能環保的效果。對建筑周圍的園林進行優化、綠化設計,利用綠化園林來調節建筑物周圍的局部地區氣候,從而達到保溫隔熱的功效。例如:在工民建筑物的外墻種植藤類植物,藤類植物發揮了對建筑物平面的裝飾作用,又能發揮保溫、隔熱的功效。夏季,氣候炎熱、溫度較高,藤類植物發揮對建筑物的綠色屏障作用,降低了建筑物自身溫度,控制了室內空調設備的使用;冬季氣候相對嚴寒、溫度較低,綠色藤類植物枯萎附在建筑物表面能夠發揮保溫功效,從而控制建筑物自身的能源損耗。這一綠化技術使用不僅發揮了節能環保功能,同時,也營造一個優美的景觀環境,發揮了綠化環保的景觀功效。
三樓頂隔熱技術的運用
建筑物容易受到太陽輻射的不良影響,特別是一些氣溫較高、日照時間較長的地區,建筑物更容易受到太陽輻射的不良影響,從而影響建筑物的使用壽命,為了減輕這一不良影響,可以在建筑物頂端配置隔熱設備,現階段,一種最為流行的節能環保類隔熱技術體現為:空氣層隔熱技術,憑借控制傳熱來達到隔熱的效果,空氣層隔熱技術已經被應用到工民建筑工程的頂部、墻體以及門窗等多個部位,都發揮了積極的隔熱作用,通過通過空氣層隔熱也能夠發揮保溫的功效,已經成為一項獲得廣泛認可的節能技術,同時,其他類型的保溫節能技術,例如:架空技術、浮石砂等也得到了廣泛而深入的利用。
篇7
建筑工程節能技術的發展,能夠實現建筑行業對資源的有效保護,使建筑行業從資源消耗、浪費的角色轉變成為節約能源的角色,實現綠色建筑行業的有效發展。能源危機的出現已經嚴重影響了人類的正常生活,建筑行業在節能技術方面的發展,能夠有效緩解其在能源方面的過量需求,這對加強資源保護,緩解能源危機具有重要意義。
1.2提升施工水平,推動行業發展
在現代建筑工程建設當中,節能技術的有效應用不僅能夠實現對能源的有效節約,還可以在施工水平進步上起到重要作用。在節能技術、節能材料的影響下,很多原本較為困難的施工環節都變得簡單,原本笨重的建筑材料也被輕便的節能環保材料所取代,這在建筑施工過程中有效的降低了施工難度,提升了施工水平。從建筑行業的長遠發展角度來看,只有施工技術的不斷進步與創新,才能保證建筑行業良好的成長動力,所以說節能技術的有效應用在推動建筑行業發展方面也起到了關鍵性作用。
1.3實現資源節約,促進經濟發展
建筑節能技術的最基本意義就是能夠實現對資源的有效節約。隨著人口增長、生活需求增大,資源緊缺問題日益嚴重。建筑行業作為資源使用率最大的行業,其在施工過程中不僅會使用大量資源,還會造成資源浪費。節能技術的有效應用,能夠有效轉變建筑行業在現代社會資源應用環節中的地位,使其從“能源消耗大戶”變為“能源節約大戶”,這種資源上的節約不僅提升了建筑工程的建設效益,還能提升資源利用效率,使節約的資源應用到更多行業中,提升資源的經濟效益,從而為促進經濟發展提供支持。
1.4推動環境保護,提升生活質量
環境是人類生存的基礎,在社會工業快速發展背景下,環境遭到了嚴重破壞,并已經危及到人類的生活安全。建筑行業作為社會工業當中的一部分,實現節能發展幫助其從環境污染嚴重的工業產業體中脫離出來,成為了環境保護工業產業當中的一部分。從人類社會發展角度考慮,環境保護刻不容緩,建筑行業的節能技術發展標志著其與人類社會發展的一致性,這是現代建筑工程建設科學發展的重要標志。
2現代建筑節能技術的應用
2.1外墻保溫技術
建筑外墻保溫是實現建筑節能環節的重要途徑。傳統的外墻保溫以增加墻體厚度為對策,這種方式不僅保溫效果不好,其還浪費了大量建筑材料。現代節能外墻保溫技術是基于建筑外墻的實際情況而制定出來的,其主要類型有“外墻夾心保溫技術”、“外墻外保溫技術”和“外墻內保溫技術”三種。
(1)外墻夾心保溫技術。外墻夾心保溫技術是通過在墻體外層和內層之間放置保溫材料,以達到保溫效果。目前夾心保溫技術的主要保溫材料有玻璃棉、礦渣棉等。采取外墻夾心保溫技術的墻體,要保證內外墻材料的一致采用混凝土空心砌塊。由于外墻夾心保溫技術的抗震性能較差,因此其在推廣和應用范圍內存在一定局限性。
(2)外墻外保溫技術。外墻外保溫技術是在外墻上涂抹保溫層來達到保溫效果。外墻保溫技術一方面能夠降低外界溫度對室內的影響,還能實現對建筑主體結構的有效保護,是目前使用較為廣泛的保溫技術類型。從當前的外墻保溫需求和實際施工技術角度考慮,采用玻璃纖維和膨脹聚苯乙烯泡沫塑料板是保溫效果的保溫技術。
(3)外墻內保溫技術。外墻內保溫技術是通過在外墻內側安裝保溫材料來達到保溫節能的目的。在實際施工過程中,因外墻內保溫技術具有不受外界環境干擾和施工工藝簡單的優勢,也成為了使用較為廣泛的技術類型。目前,施工較為廣泛的內保溫技術有保溫砂漿、苯板和擠塑聚乙烯板。
2.2門窗節能技術
據統計,建筑能量消耗的70%都來自于門窗,門窗作為建筑中的重要通風系統,做好對其的節能技術研究至關重要。從門窗的實際功能性角度分析,想要在這一環節做好節能發展,就必須要改善門窗的密封性,同時還要提升門窗材料的隔熱性,以達到保護建筑能量的目的。門窗保溫技術是通過增加玻璃間的空氣層來達到減少室內能量消耗目的,實現保溫的。在門窗材料選擇時,應盡量選擇污染小、導熱系數小、密閉性良好的材料,例如鋁木復合材料、UPVC塑料材料以及鋁合金斷熱材料等。玻璃材料的選擇則應該遵循透光效果好,隔熱性好的材料,例如鍍膜玻璃等。在密閉性環節中,可以通過選擇粘結性好、彈性高、不易發生變形的密閉材料,以保證窗戶的密閉性,達到節能目的。例如聚氨酯、聚硫橡膠等。
2.3屋面節能技術
屋面作為建筑結構直接接受太陽能照射的部位,其溫度普遍要比室內高2~4℃,在這種前提條件下,做好對屋面的節能研究也是至關重要的。目前屋面節能技術有綠化技術倒置式節能技術等。其中綠化技術是通過在建筑屋頂種植花卉、植被的方式來建造人工花園,在達到美化環境的同時,實現散熱和降低頂層溫度的目標。在采取綠化技術進行屋面節能時,要保證做好屋面的防水工程,避免因防水問題而影響建筑功能性發揮。倒置式屋面技術是通過將屋頂結構防水層和保溫層的位置交換來實現對屋面能源的有效解決。在采取倒置式屋面節能技術時,要保證保溫層材料具有導熱系數高、吸水性強的特點,例如水泥蛭石等。倒置式屋面技能技術具有隔熱效果好、施工簡單、對屋面結構造成負荷小的優勢,目前該技術在建筑屋面節能環節中的應用較為廣泛。
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由于特殊的地理環境,目前古藺縣超過50km公用投運線路共有6條,分別是古德一線、龍金線、走象線、大石線、香黃線和雙屯線,線路多為主供山區負荷。其中大石線和香黃線線徑較細,且改造難度大,線路過長為造成線路電壓低,損耗較大的主要原因。
1.2農村低壓
由于山區農村負荷相對較小且極度分散,配電變壓器容量一般以50kVA居多,居民家庭電器較少,用電無功損耗不大,造成線路損耗大的原因為電源點不足、線徑過細和線路過長。同時山區農村用氣取暖不便,因此電能成為居民取暖的主要手段,隨著年底外出務工人員的大量返鄉,山區氣溫降低,取暖用電激增,負荷將出現短時高峰,變壓器燒毀現象普遍。本次選擇大石線和香黃線的30個具有代表性“低電壓”問題的農村臺區進行綜合治理。
2解決思路
針對上文分析,分別對中壓部分、農村低壓和鄉鎮低壓分別提出針對性的解決思路。
3項目實施內容
由于資金的限制,在這個項目中僅對兩條線路進行。把實施工作分為對配電臺區和中壓線路兩部分開展。
3.1配電臺區及低壓線路
配電臺區及低壓線路分兩種情況考慮,一種是在鄉鎮的情況,這類臺區低壓線路供電半徑基本符合要求,單臺配電變壓器容量在200kVA左右,這些區域影響因素一方面是配電變壓器的損耗,另一方面是功率因數較低導致損耗。而另一種情況,是鄉村較邊遠的區域,低壓線路較長,個別線路超過2000m,不僅僅末端電壓較低,而且線路損耗非常大。對于配電變壓器,主要針對現有老舊的S7和S9變壓器更換為高過載變壓器和有載調容變壓器,按照超過200kVA(含200kVA,主要集中分別在鄉鎮)以上容量更換有載調容變壓器,低于200kVA更換為高過載變壓器的方式。本項目一共更換35臺50kVA的高過載變壓器和10臺200kVA有載調容變壓器。對部分農村線路,加裝低壓線路調壓器60臺,單臺功率20kW。對更換為調容變壓器的十個臺區,都加裝低壓側無功補償,單臺容量60kvar。
3.2中壓線路
選擇古德一線和走象線加裝中壓線路調節器,由于這兩條10kV線路長度均超過80km,而且線路的配電變壓器總容量也較大,均在17MVA以上。10kV線路調壓器主要由自耦調壓器、斷路器、隔離開關等組成,是將有載調壓的自耦變壓器串接至10kV線路中,通過自動有載調壓來保證電壓的穩定,解決“低電壓”的問題。根據古藺縣實際情況,配置戶外10kV電壓互感器,該電壓互感器具有兩個繞組,一個繞組額定輸出100V,精度0.5級,用于自耦變壓器一次側電壓采樣;另一繞組額定輸出220V,精度3級,容量800VA,用于做供電電源。為自耦變壓器配置內部電壓互感器,用于自耦變壓器二次側電壓的取樣;對于雙電源供電的線路,斷路器內部保護電流互感器用于電流取樣,以便控制器判斷當前送電方向,實現雙向調壓。
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(3)減少設備的無用功的消耗。在電力工程的設計中可以設置并聯電容器來減少供電中感性負荷的產生來控制電能的損耗,作出無功補償。無功補償大大降低了無用功的損耗,節省了可開支。動態的無功補償是無功的發生器巨大提升,這種方法產生的諧波少,有效地改善了供電質量。相關的設計人員應當從多方面考慮,敢于創新實踐,主動尋求更多新型的節能能源,完善設計人員素質和技術,進一步提高電力節能措施。
(4)對運行中的電壓進行實時有效的調節。電力工程設計中在電壓及線路上作出一定的調節,理調節電壓的運行,保證供電的質量,實現有效的節能,根據電壓的平方和有功的耗損之間是正比的關系的理論,自動調節壓力的變壓器可以一定程度上保證輸出電壓的穩定性。另外在制定節能措施中要注意自然因素和部分人為因素。
(5)新能源的應用,風能和太陽能是我國電氣新能源開發的重要資源,電氣新能源的開發分析隨著工業經濟的迅速發展,我國能源問題也面臨著越來越嚴峻的挑戰,除了要從意識上技術上節約電能之外,還應當大力開發電氣工程新能源。將開發新能源作為現階段節約能源戰略的重要措施之一。煤炭是我國主要的電力能源,但能源利用的效率很低下,與天然氣相比,煤燃燒時每單位能量排放的二氧化碳量也要更多。所以,要著手調整和優化能源結構。我國很多地區和企業已經開始采用新能源發電,一定程度上為減少了城市污染。天然氣在安裝中比煤的價格便宜,更適合大范圍運用。積極研究和尋找開發新型節能技術。和世界先進理念接軌,尋找更多有效的節能技術,多方位開展節能工作,選擇節能設備,并利用到可以利用的天然資源,減少污染物的排放。
2電力工程節能中存在的問題及完善
(1)變電所的位置以及低壓供電線路設計不合理造成的電力消耗。由于實際地理條件的變化或生產需求的不同,變電所位置不合適,使供電總線路過長壓力變大。或者的為了節約資金,減少了配電箱的數量,導致配電箱超負荷運行,增加了線路使用壓力和線路以及開關的損耗。
(2)對電力節能改造的資金和技術投入不足,人員意識上對電力節能不夠重視,過多重視眼前經濟效益,對節能改造問題就不再那么重視。對電力節能方面的管理問題,在定期對電力計量工作當中不嚴謹,技術水平較低。在這種情況下我們就要在新的電力設計中考慮到節能的措施,及時改造舊的高能耗電力設計,提高對節能的重視,加大對節能應用的力度,逐步實現電力的節能降耗。
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2)用戶需要的冷負荷是變化的,在制冷裝置的實際運行中,部分負荷運行所占的比較較大,所以要根據用戶的需要和外界的環境變化調節制冷機的制冷量。從經濟性、調節范圍和操作等多個角度來說,一般采用進口導葉調節和改變轉速的方法對制冷量進行調節。
3)對冷卻水和冷凍水的水質進行管理,避免熱交換器結垢影響熱傳遞效率。制冷空調裝置常用的是敞開式冷卻水循環系統,吸熱的冷卻水在冷卻塔與空氣充分接觸,逐漸蒸發,二氧化碳大量散失,溶解氧含量升高,水中Ca2+、Mg2+、溶解性固體、懸浮物逐漸增加,使冷卻循環水的水質惡化,給系統帶來結垢、腐蝕、污泥和菌藻等問題。從而造成系統熱阻增大,熱交換率降低,設備腐蝕及壽命縮短,能耗加大。故應重視冷卻水循環過程中的水處理。所以,需要定期對水質進行加藥,投加阻垢劑防止結垢,投加緩蝕劑防止腐蝕,投加殺生劑消滅微生物等等。同時進行排污處理并定期取水樣進行化驗。冷凍水的水溫低,循環流動系統通常為封閉的,不與空氣接觸,因此冷凍水的水質管理和必要的水處理相對冷卻水系統來說要簡單得多。其工作目標主要是防止水對金屬的腐蝕,可以通過添加合適的緩蝕劑予以解決。
4)定期清洗熱交換器。對水質進行處理可以減少結垢、腐蝕的發生,但不能完全杜絕。在運行一段時間后還需要對熱交換器定期進行物理清洗和化學清洗,防止或減少結垢、腐蝕,提高換熱效率。
二、空氣調節系統節能
(一)能量循環利用
新風量少了,室內的衛生條件則變差;新風量大了,又會加大空調負荷,造成能耗過大。所以在關系人體健康的同時,還要考慮到能耗費用。冬、夏季室外的環境溫濕度與室內的溫濕度標準相差較大,應采用最小新風量,減少新風處理量,降低能耗。在過渡季節,當外界空氣的溫濕度達到一定的條件時,可以采用全新風的送風方式,在滿足室內的溫濕度要求的同時,又能減少需要處理的空氣量,降低空調系統耗能。可以采用CO2濃度控制器,在保證衛生、保持正壓等基本要求下,控制新風量,從大自然中獲得冷、熱能,對能量進行充分利用,節約空調負荷,節省空調的運行費用。
(二)合理的參數設定
室內空氣環境主要涉及的參數有溫度、相對濕度等,要使空調系統能節能運行,就要對這些參數進行合理設定。空調房間內空氣溫度設定值與空調負荷和能耗有著密切關系。供冷時室溫設定得越高或者供熱時室溫設定得越低,可以減小室內、外的溫差,降低空調負荷,空調系統越節能。所以,在實際運行中,我們可以根據季節的不同,在設定參數時夏季取高值、冬季取低值,達到節能目的。在設定合理室溫的同時,還須設定合理的室內濕度。除了一些工業生產廠房、實驗室等需要較嚴格的工藝要求的建筑外,一般的商場、辦公樓等建筑,都是以舒適性空調為主的。為了不浪費能量,室內相對濕度的設定,在夏季可適當降低,冬季可適當提高。所以,在滿足室內環境要求的前提下,可適當降低室內的溫濕度標準。
三、冷卻水塔節能
冷卻水塔工作原理是:空氣經過風機抽動后,自進風網處進入冷卻塔內。濕熱的冷卻水自布水盤經過填料流入塔內。當水滴和空氣接觸時:一方面由于空氣與水的直接傳熱,另一方面由于水蒸汽表面和空氣之間存在壓力差,在壓力的作用下產生蒸發現象,將水中的熱量帶走即蒸發傳熱,從而達到降溫之目的。
1)冷卻塔的位置應設置在通風良好的地方,例如室外綠化地帶、室外地面上或在高層建筑主樓的屋頂上,同時遠離高溫或者有害氣體,避免建筑物高溫高濕排氣或者不潔凈的氣體對冷卻塔進行影響。
2)采用冷卻塔變頻技術。冷卻塔變頻技術主要是利用冷卻水塔進出水溫差對比,通過變頻器改變冷卻塔風機供電頻率,不斷改變冷卻塔風機的轉速,來達到調節風量以及減少風機能耗的效果。
3)對于一塔多風機的冷卻塔,在保證冷卻水溫滿足制冷機組正常運行的情況下,可以根據冷卻水的回水溫度,調整投入運轉的風機數量,達到節能目的。而在多臺制冷主機并聯供冷的系統中,與其匹配的冷卻塔也可采用并聯形式。在過渡季節或外界溫度較低,部分制冷主機運行時,利用并聯的冷卻塔,可以不開風機采用自然冷卻的方法降低能耗。
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2)節能性原則。
工廠電氣節能設計時,節能技術的有效實施對于工廠發展有著重要作用,節能技術的應用和節能效果有著非常重要的聯系,在工廠發展過程中,不需要簡單的追逐經濟利益,需要不斷實現可持續發展戰略,通過節能技術改造,可以提升工廠經濟效率,比如與工廠公用設備相關的運行,節能,改造,工程等工作開展,就可以切實提升電廠的電能利用效率。
2工程電氣節能技術
工廠電氣節能技術設計和利用過程中,需要重視對各項節能技術的有效實施和利用,能夠強調節能型配電系統的科學利用,不斷強化節能設備的選擇和管理方式,從而通過對工廠運行過程中各個運行方面和各個運行系統都加強節能改造,來有效實現電氣節能。
2.1節能型配電系統
在配電系統設計過程中,電氣節能設計是非常重要的,節能配電系統構建發展過程中,必須要保證電壓的合理。一方面需要控制好電壓大小,在工廠經營過程中,供電電壓需要根據工廠運行的電容量需要、供電負荷大小以及工廠未來的發展規劃進行有效選擇。另一方面在節能型變壓器選擇方面,變壓器是大能耗電器,因此為了有效提升電氣節能效率,需要大力的推廣節能型變壓器,這樣可以充分的借助于干式變壓器來完成改造發展和運行過程。因此降低變壓器能源消耗,保證變壓器的科學有效和安全工作,對于提升整個變壓器的經濟運行效率,合理選擇變壓器的運行方式等方面發揮著重要作用,保證整個工廠實現有效的電氣節能,提高能源利用效率。
2.2節能設備
1)變頻器。
在工廠的括空調,空壓機等技術改造和節能發展過程中,高壓變頻技術已經被廣泛的利用到生產過程中,對于工廠發展來說,在括空調,空壓機等設備運行過程中,采用變頻管理方式,可以使得這些系統處于一個工頻運行狀態,這樣就可以明顯的提升電能的利用效率,通過變頻調節,實現對括空調,空壓機等風量等方面的控制,從而提高設備的運行效率。
2)節能光源。
工廠廠房比較大,對于顯色性要求較高,因此在工廠照明設計過程中,一方面要保證工廠照明需要,另一方面也不需要耗費過大的電能,這樣就會造成電能的不合理損耗,因此在工廠照明設計過程中,需要選擇一些顯色指數較大的金屬鹵化物形成的照明燈,這樣當一部分光源光照強度不夠時,可以采用混合光源氣體放電燈的方式來達到工廠照明需要,既不浪費能源,又可以滿足照明需求。
3)低阻電纜。
在輸電線路運行過程中,隨著輸電線路越長,越容易造成電能的損耗,因此在工廠經營發展過程中,盡可能的降低輸電線路損耗,采用低阻電纜,可以實現有效的能源節約,降低電能事故發生率,保證用電的安全、高效。
4)甲醇系統、氮氣系統等多系統的節能技術。
在各個系統完成生產活動過程中,要想提高系統的運行效率,就必須要不斷提升甲醇、氮氣等處理技術,采用先進的科學技術可以有效的保證各個系統的良好運行,從而實現科學節能功效。
5)廠房維護節能。
廠房維護工作開展過程中,需要定期開展維護工作,對于維護過程中各個方面都加強節能認識,能夠采用先進的節能技術和先進的管理方式來開展運行維護工作,保證整個工廠實現有效的電氣節能,提高能源利用效率。
6)Y型高效能電動機。
和傳統的電動機比較,我們發現當前使用的電動機效能比較高,在各個方面都發生了一定的改善,同時采用了高品質的硅鋼片和銅繞組等,因此有效的降低了電動機運行過程中的電能消耗,與此同時還可以明顯的提升電動機的運行效率,保證電動機的安全運行,這也是工廠發展過程中符合其自身經濟效益的同時所開展和應用的一項技術,通過采用高效能的電動機設備,可以有效的提升電動機的運行效率,縮短電動機的投資回報損耗,在選擇高效能的電動機過程中,也可以明顯的實現電氣節能設計,降低電動機運行過程中的負荷,提高其運行效率。
2.3強化工廠用電和電力計量管理
在工廠經營發展過程中,科學合理的實施用電管理方式,能夠有效的提升整個電能運行效率,針對不同時期的用電系統,做到用電安全、高效管理。比如在谷峰時期,需要加強對其用電安排情況,在實踐活動開展過程中,每天上午八點到晚上10點是用電量的高峰期,其他時間是用電量低谷期,這種情況下,就需要根據工廠的具體用電情況來進行合理安排,保證用電的安全、有效。在電力計量管理工作開展過程中,加強對電力計量管理,可以有效的解決企業之間因為電力計量問題而帶來的不利影響,通過對其實施動態監控,可以進一步保證電能計量的準確性、有效性、安全性,使得工廠電氣系統運行過程中,整個運行系統都能夠實現高效、節能安全發展,保證了整個電力系統的運行安全性,同時也可以通過開展多項節能技術提高電力系統的運行效率。
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1997年陜甘寧天然氣歷經860多公里進京工程,標志著我國開始大力發展天然氣事業。限于當前我國能源結構和生產能力,工業生產用能源多是煤,石油石化企業用能源也以煤、石油為主。經濟性上,使用煤的成本比石油低,石油的成本比天然氣低,但是就節約性和低碳性而言,石油和天然氣遠比用煤節省。采用天然氣替代煤、石油作為工業能源具有美好前景。對原有注汽鍋爐進行系統結構改造,改燃煤、燃油為燃氣。注汽鍋爐使用不同燃料的能源消耗情況。采用燃氣裝置后,可大大提高鍋爐爐膛燃燒溫度,而且安全性能和自動化技術程度高、運行成本低、維修方便、易操作。最大優點是采用燃氣方式后,燃料不完全燃燒幾乎可以忽略,無污水排放,煙氣排放量相對燃油降低幅度可達25%。
1.2優化燃燒方式采用富氧燃燒
提高煤、石油燃料的燃燒效率通常需要考慮兩個方面因素,要有適當過量的空氣及燃料與空氣要充分混合,富氧燃燒技術(簡稱OEC)即是利用高氧含量空氣做助燃劑提高燃燒效率的。富氧燃燒技術主要特點如下:
(1)燃燒速率加快,火焰溫度、強度提高,優化了傳熱效果。富氧助燃火焰強度增加,燃燒劇烈,不僅增強傳熱,而且使燃燒更為完全,消除黑煙產生,同時減少了污染物排放;
(2)降低燃點的溫度:燃料的燃點不是一個常數,例如一氧化碳在空氣中燃點為609℃,氧濃度為100%時則為388℃;
(3)低空氣系數,減少燃燒后的煙氣量:普通空氣作為助燃劑,使得占79%的N2不僅不能助燃,而且還帶走了燃燒產生的大部分熱量,降低了熱效率,而氧濃度為27%與普通空氣比較,煙氣體積減少了20%,促進了熱效率的提高;
(4)提高氧濃度、空氣消耗減少:氧分布更加廣泛,因此缺氧“盲區”很少存在,促進了燃料的充分燃燒、合理燃燒。目前國內油田行業富氧制取方法最常用的是膜法富氧技術。不同粒徑分子的混合物在通過半透膜時,氧氣和氮氣的透過速度不同,氧氣透過膜的速度要比氮氣快2~5倍,這樣就可在單位時間內得到更多的氧,而氮的含量降低。隨著膜法富氧技術的發展,富氧技術日趨成熟,效益的提高及在生產中的廣泛應用,成本逐漸降低,推廣也更加廣泛可行。
1.3采用新型燃燒器
國內注汽鍋爐主要引進國外燃燒器,基本上使用北美燃燒器,其結構緊湊,成本低,便于管理與使用。采用壓力式蒸汽霧化燃燒。但隨著開采油質性質的改變,北美燃燒器已不能適應超稠油的性質,燃燒不完全,污染環境,熱效率大幅降低。由此,采用轉杯式霧化的扎克燃燒器被廣泛引進應用在稠油熱采的注汽鍋爐上。其霧化效果好,燃燒充分,熱效率高,對環境污染小等。
1.4強化燃油霧化
為減少油田注汽鍋爐燃料消耗,現引進莫爾節能技術。莫爾節能技術是采用莫爾液為催化劑,經過高度霧化與燃料氣體混合,在其金屬化合物有效催化下,燃料小顆粒間隙增大、變得松散,而且能增大燃料與助燃劑的接觸面積、提高燃料活性、促進燃料完全燃燒。在促進燃料完全燃燒同時可有效減少積碳和結焦化物的生成、增加鍋爐排管傳熱系數,實現鍋爐熱效率提高和燃料單耗的降低。從實驗結果分析可知,在達到最佳工況下工作,鍋爐注汽的單耗值隨使用時間呈逐漸下降趨勢,最大降幅6%。根據實際勘測結果分析發現,NOx排放指標下降幅度較大,均為20%以上,其他如SO2含量亦有不同程度降低。在實際測試中,平均節能熱效率可提高4%~5%。燃油鍋爐單耗上,由實驗數據測得鍋爐單耗可由61.40kg/m3降低為59.69kg/m3,達到了2.78%的節能率,按照3372.92t/(臺•a),計算可有93.77t/a,按照石油價格3000元/t,則每臺年節約成本28萬元以上。當前我國正在大力發展高效能源利用模式,莫爾技術能夠達到節能環保要求,并能提高經濟效益,具有廣闊的應用前景。
2從傳熱學角度
提高注汽鍋爐熱效率的基本原則是延長煙氣在鍋爐內停留的時間,強化煙氣與工質之間的傳熱,減少爐墻外壁與環境之間的傳熱,降低散熱損失。
2.1采用新保溫材料、新砌筑技術
采用新保溫材料和新砌筑技術對爐體進行改造,增強傳熱效果,減少熱損失,可有效提高鍋爐熱效率。
(1)采用高溫紅外輻射涂料技術:眾多油田企業在鍋爐爐墻內壁采用高溫紅外輻射涂料技術用于提高爐墻輻射能力,強化爐內換熱。高溫紅外輻射涂料技術是將涂料涂在高溫側壁面,通過改善爐內的熱交換形式及高溫條件下涂層自身的紅外輻射,使爐膛內溫度場場強增大,提高燃料燃燒的充分性、均勻性,以達到提高鍋爐熱效率的技術。涂料涂層在高溫輻射下,自身釋放出極強穿透力的紅外線,激發燃燒室的分子發生能級躍遷,客觀上減少燃燒時間,提高熱效率。根據材料特點,產品具有耐高溫、耐腐蝕、高置換率、良好的輻射和強熱輻射性能等特點,同時安全環保、節能高效,符合節能性要求。試驗表明,該技術具有明顯的節能效果,鍋爐煙氣溫度排放由230℃降到219℃,鍋爐外壁面平均溫度由80℃降至55℃,排煙熱損失約10.1%,鍋爐散熱損失是1.6%,鍋爐運轉效率提升2.7%,節油可達4%。
(2)氣凝膠爐體降溫技術:氣凝膠又名干凝膠,當凝膠失去大部分溶劑時,此時凝膠的形狀體積內部充滿氣體,僅外表呈現為固體狀,稱之為氣凝膠。失去溶劑后的氣凝膠形成了其特有的納米多孔、空間網絡結構,具有良好的膨脹作用、觸變作用、離漿作用,在聲、光、熱、電各方面性質優異,可在這幾方面充分發揮其良好性能。氣凝膠納米多孔的固體狀性質,作為熱學性質應用在限制固態傳熱和氣態傳熱具有重要意義。當熱流體流過時,流體要穿過數以萬計的納米孔隙,在路線無規則變化的空隙中流動,類似于流體穿過無限長的路徑,大大提高了導熱熱阻,增強了絕緣效果。氣凝膠運用在注汽鍋爐爐墻絕熱時,鍋爐熱效率平均提高2.2%,假設鍋爐注汽量為50000m3/(臺•a),消耗天然氣按75m3/(m3石油)計算,采用該技術后可節省天然氣50000×75×2.2%=82500m3。天然氣以工業價格2.50元/m3計算,年節約天然氣支出30多萬元,相比于安裝氣凝膠設施成本,節約效果仍然可觀。
(3)高鋁纖維定型絕熱磚砌筑技術:它是把高鋁纖維經過一定處理,加工成高鋁纖維小塊,然后利用耐高溫膠等材料技術將高鋁纖維小塊附在爐膛內壁,形成一個牢固的絕熱層。其特點具有堅固、抗沖刷、密度大、保溫層薄,為爐膛內燃料燃燒的熱交換和熱輻射過程提供足夠的空間。實踐證明,高鋁纖維保溫層保溫效果好,耐用,能夠使鍋爐熱效率提高2%~3%。
2.2優化對流段結構,定期清灰
注汽鍋爐產能大,損耗比較嚴重,經過一定使用年限后,鍋爐必然會出現各方面的老化問題:鍋爐內表面物質性狀發生改變、對流段存在積灰,導致鍋爐注汽參數不穩定、可控性下降,而且不能達到保溫要求,不能保證內部輻射傳熱、對流傳熱的高效運行,最終降低了鍋爐熱效率。對鍋爐內部結構適當修復,提高內部對流換熱和熱輻射能力,減少透過鍋爐導熱引起的熱損失,可大大提高鍋爐熱效率。采用對流翅片管清洗除灰即是改變鍋爐對流段受熱面的結構,從而提高熱效率的。類似的還有針形管、光管的清洗除灰。以翅片管為例,為了提高換熱效率,在鍋爐的高溫煙氣工況下,利用套裝翅片的換熱元件,增大管道與煙氣高溫環境的接觸,以提高工質的吸熱效率。但是經過長久的使用,翅片表面積灰嚴重,有可能導致翅片管本身功能失效,且影響內部工質吸熱效果,反而成為降低熱效率的原因之一。因此及時有效的清洗翅片積灰,對于增強煙氣與工質的熱傳遞效果,保證熱量的有效利用起著重要作用。
3從熱力學角度
提高注汽鍋爐熱效率的基本原則就是盡量減少鍋爐的熱損失。
3.1對鍋爐尾部煙氣實現自動控制
燃料燃燒中,可能因為空氣系數較大,鍋爐燃燒狀況不佳,甚至出現黑煙情況,排煙熱損失嚴重影響到鍋爐熱效率,此時就需要將空氣系數控制在一定范圍內,采用煙氣自動控制技術,可以有效控制排煙損失問題。注汽鍋爐的工況調整主要靠工作人員肉眼觀察火焰形態、顏色,實際生產中,為避免出現冒黑煙的情況,人們常采用加大通風量的辦法以彌補,但是造成了空氣系數過大的情況,影響了鍋爐熱效率,實際測得煙氣含氧量約為5%,空氣系數約為1.31。在不同工作狀況下,鍋爐空氣系數需要控制在一定范圍內,將排煙損失降到該狀況下最小值,以達到環保節能的目的。煙氣含氧量自動控制技術需要在鍋爐中安裝煙氣氧含量控制分析儀,分析空氣系數,通過調節空氣量提高鍋爐熱效率。根據實驗測試數據報告表明,運用煙氣含氧量自動控制技術鍋爐熱效率平均可提高0.95%。
3.2充分利用空氣預熱器等附屬裝置
注汽鍋爐的排煙溫度一般在200℃左右。以往油田主要利用煙氣余熱預熱注汽鍋爐給水,取得了較好的節能效果。但近年來某些油田企業為有效利用油田污水,將污水回注鍋爐,受柱塞泵給水溫度(≤65℃)要求的限制,這種余熱利用方式無法得到更好的節能效果。在此情況下將排煙預熱助燃空氣,既降低了排煙熱損失,又提高了鍋爐熱效率。目前注汽鍋爐尾部增設的空氣預熱器一般采用熱管傳熱技術,即利用由管殼、端盤和吸液芯組成的熱管在煙氣中吸熱,內部工質蒸發吸熱,到熱管冷側凝結散熱。由于傳熱性能好,且熱管中相變傳熱的特殊性,可高效回收熱量,提高熱量回收率,進而提高鍋爐熱效率。工業應用中,考慮到成本問題,常常采用重力熱管,即在熱端工質吸熱蒸發到冷端,在冷端蒸汽凝結沿多孔材料靠毛細力的作用回到熱端,如此往復,在實際生產中,這一過程可瞬時完成,效率極高。熱管空氣預熱器在應用試驗中達到預定效果,按照排煙熱損失對鍋爐熱效率影響,煙氣溫度每升高20~25℃,鍋爐熱效率即降低1%,應用煙氣余熱回收裝置后,一臺23t/h的油田注汽鍋爐年減少消耗19.2萬m3天然氣,兩年可節約資金將近40萬元,減少廢氣排放量500多萬m3。
篇13
在施工的過程中,應根據節能建筑的要求,設計利用可再生資源,采用節能型結構的建筑物,在門窗、屋面和外墻的性能上采取一些必要的節能措施,比如使用節能型密封條和玻璃棉等高性能保溫材料提高隔熱性能,用新型空心砌塊代替傳統磚塊,充分循環使用太陽能和地熱能等可再生資源,優化房屋內外結構設計等。施工前,施工單位負責人應當根據節能建筑的要求嚴格貫徹實行,設計合理的建筑設計圖和施工圖,并經過不斷驗證,設計出有效的質量控制點。設計工作人員應在嚴謹地實地調查之后根據實際情況設計施工圖和施工方案并確保施工方案可行,避免各種返工和浪費。并且應該在上崗前對工作人員進行專業培訓,不合格的工作人員不得進入施工現場。施工單位要保證任務的完成質量,就要對操作程序嚴格把關,對于材料的質量也要嚴格檢查,材料采購員必須嚴格依據質量標準,在節能建材中選擇價廉物美的品類。質檢人員也應在采購、施工和驗收上嚴格驗證質量,對所有程序進行跟蹤記錄,以備驗收需要。
3節能建筑施工技術的概況
當前,節能建筑施工技術涉及到施工各環節,影響到建筑方、施工方和監理方。在經濟飛速發展的今天,人們對環保的重視越來越多,節能作為環境保護的重要一環,在人們心中的地位也越來越重要。我國在節能環保方面的投入在不斷加大,也陸續制定出了一些規范和標準,并得到了各方支持,因此,技術的進步也已經非常深遠。雖然在施工技術上我國已取得很多成績,但不足之處依然明顯。1)施工人員技術水平不達標,操作上存在很多誤區,因此資源浪費在施工過程中隨處可見,甚至可能導致整體建筑質量不合格;2)施工的成本比較高。每個個體都想從施工中獲利,而高成本會導致原有利益的減少,這種情況進而會減少各施工方采納節能施工的動力,這是普及節能技術的一大障礙。
4節能建筑施工技術
4.1墻體施工
1)空心磚墻體施工一般使用的是整磚平砌外墻體的承重磚,使得孔洞方向垂直,對于空心磚則盡可能保持完整。如果整磚不能滿足尺寸的要求,可選用外砌實心磚法,為避免通風問題、冷熱橋問題和不密實情況的出現,應采用實心磚砌筑墻體中的預埋件以及預留管道點,不得隨意鑿孔或者用水泥砂漿填孔;
2)施工人員對空心砌塊的墻體施工時,應嚴把質量關,按照設計圖的要求和實際情況制作砌塊排列圖;
3)如果在施工過程中遇到灰縫處滲漏、裂縫等各方面可能影響到施工完成質量的問題,在施工過程中必須立刻采取有力的措施來解決。從灰縫飽滿度、砌塊和砌筑砂漿的質量以及砌塊的均勻性、整體性、粉刷層與砌塊粘結完整度和變形協調等方面加強技術保障,以提高整體砌塊墻體的施工質量。尤其是要注意門窗洞口、屋檐口、女兒墻、墻面曲折突變等重點部位。
4.2墻體保溫施工對于墻體保溫這一節能過程中的重要一環,當前的普遍設計是將墻體保溫層設置在墻體內側或者是墻體外側。保溫層如果設在內側,技術實現方便,但缺點是保溫效果略差,并且占用空間較大;而設在外側便可以節省建筑內的空間,但缺點是如果技術實現不細致則會出現問題,花費成本也較高。在施工過程前期應盡量做好清潔等工作以免需要后期修復的問題;水平線和腳踏線應當嚴格按照要求來設置;每一次的抹灰厚度應當盡量精確,并應在上一層凝固成型后再繼續下一層;應使用保濕養護替代原有的水沖養護。采用玻璃纖維網格,并且做好防潮的措施。
4.3門窗加工門窗的改進方案包括:
1)將傳統玻璃替換為節能效果更好的玻璃,比如低輻射玻璃。低輻射玻璃對可見光有很好的透射性,低反射的特性可以確保建筑內良好接收太陽能,提高太陽光的利用率,長波紅外線在常溫下很難透射過這種玻璃,保溫的效果比較好。
2)根據相關要求,嚴格調整門窗、墻與住宅面積的配比。
3)選擇氣密性良好的門窗材料,在扇與框的密封工作中使用泡沫封條,在解決縫隙問題的過程中,應選擇使用松軟型材料或密閉型材料,完善外窗氣密性的施工過程。4)加設溫度阻尼區,完善施工操作,在室內和室外之間設置夾層,可以有效地避免熱量流失,或者對朝北的陽臺加以密封,也可在門外設防風漏斗。
4.4屋面施工改進方案
1)為達到更好的節能效果,應用倒置式屋面。吸水后的材料導熱系數會發生很大變化,導致施工成本增加,且施工難度加大,而倒置式屋面則可以解決以上問題;
2)在選擇保溫材料時,要考慮燃燒性能、強度、導熱系數和吸水率等性能參數良好的材料,選擇前應通過實驗檢驗材料是否符合相關標準和實際要求;
3)在屋面使用綠化措施,有關研究已經證明這些措施可以明顯提高建筑能源利用率,減少資源浪費。