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鋼鐵冶煉系統中,節能技術的問題,主要表現在方法單一上。我國鋼鐵冶煉行業運營中,節能一直是社會關注的問題,雖然鋼鐵冶煉行業積極提倡節能,但是其在實際節能中,仍舊采用的是單一的節能技術,無法在根本上降低鋼鐵冶煉的能源消耗,很難提高鋼鐵冶煉生產的效率。鋼鐵冶煉系統中,如果要引入先進的節能途徑,就要以冶煉系統的整體為主,需要消耗大量的資金,如果缺乏資金支持,鋼鐵冶煉系統的節能技術,就無法落實到位。鋼鐵冶煉行業,綜合考慮到鋼鐵利用率、節能減排指標等,已經注意到成本投入在冶煉系統節能中的重要性,關鍵問題是,社會對鋼鐵的利用率,不能為鋼鐵冶煉行業帶去足夠的資金效益,進而阻礙了節能新技術的發展,增加了鋼鐵冶煉系統的節能壓力。
2電氣工程及其自動化中存在的問題
2.1能耗大。雖然電氣工程自動化技術的出現為人類的發展進步做出了巨大貢獻,但是我們不能因此就看不到其本身存在的弊端,其中,擺在當前最為棘手的問題就是對于能源的消耗過大。在電氣工程自動的發展系統本身帶有復雜性,被應用的范圍逐步擴大,對于能源的需求量也與日俱增。電氣自動化是以消耗電能為主,作為當下最為先進的技術之一,對其本身最為基礎的要求就是要做到在運作過程中保證誤差小,并且準確有效,所以,就需要大批量的電氣設備共同運作,如此,對于電能的消耗可謂是不計其數,與我們國家提出的走綠色節能的可持續發展道路存在差距。2.2質量水平較低。就現階段的發展而言,電氣工程自動化技術已經得到的飛速的提升,但縱觀整體發展情況而言,其質量水平還處在發展低端。尤其是最近幾年,人們對于生活追求的品質不斷攀升,相應地也加大了對電氣自動化水平的要求,但是我國對這一領域研究的時間還不是很長,對于相應的管理流程和先進的發展模式還不能很好的予以把控,特別是在自動化工廠的生產環節,相關人員只關心結果而忽略過程中的質量問題。但是,眾所周知的是,如果電氣的生產質量得不到有效的保證,就會發生一系列的用電事故,嚴重的會造成爆炸、火災等重大安全事故出現,需要引起人們的深思。2.3集成化程度低。 顧名思義,集成化的主要運作原理就是把所有需要的東西做還集合工作,上文已經提到過,雖然電氣工程自動化近年來的發展勢頭迅猛,但由于起步過晚, 雖然在努力的向集成化方面靠攏,確切的來說,現在還處于自動化階段,技術水平發展有限,集成化技術還不成熟,各個體系和功能之間還無法做到有效的集成連接。所以,還達不到及時實現資源的有效共享,在一定程度上影響了電氣自動化功能的發揮,使電氣自動化工程技術滯后。
3對電氣自動化工程中節能設計技術
3.1減少線路傳輸產生的耗損。由于無法對線路上的電流做出改變,所以也只能通過減少電阻來有效降低電能在傳輸中產生的耗損。所以,可以從這幾方面做起,減少導線電阻:(1)使用功率較小導線;(2)使用相對較短的導線。這樣做可以避免在布線過程中少走彎路,減少人員的工作量,有效減少電能耗損,同時在安裝變壓器時候與負荷中心保持較短的距離,也是減少供電的距離;(3)使用截面積大較大的導線,如果條件允許,可以選用較大截面積的導線,有效減少電阻產生的耗損。3.2無功補償。電力系統在運行的過程中,配電設備中的無功功率占有較大的容量,所以存在較為嚴重的電能耗損的情況,不僅影響到電壓,還對整個電能的質量造成不良的影響。對使用者來說,無功功率主要表現在功率低,尤其是當功率過低的時候,用戶需要向相關部門繳納一定的罰款,因此如果說能夠使用合適的無功補償設備,就可以保證功率的平衡,有效提高供電質量。工作人員在操作中要盡量減少對電能不必要的耗損,從而確保電氣工程的安全運行。如果導線受到電阻的影響,那么由電機產生的電能就不能被變壓器更好的吸收,同時沒被吸收的那些電能在電流傳輸的過程中會被釋放出來。同時由于無功功率產生了一定的作用,因此可以讓電容器和無功功率進行抵消。利用電氣相關設備在進行無功補償時候,有幾處要格外注意:(1)利用電容器在進行無功補償的時候,一定要根據電壓容量,電壓負荷,自然功率,目標功率等參數來確定電容器的容量,同時如果在無功補償的環節中發現產生了諧波,需要通過串聯定量電抗器來消除諧波;(2)以參數的物理量來確定無功的電流,功率的參數,從而有效避免投切振蕩現象。
4結束語
綜上所述,電氣自動化對于節能設計的要求是為了響應綠色生產的理念,也是為了響應可持續發展的需求,同時也是時展的必然趨勢。雖然我國現階段在電氣自動化的節能設計中取得了顯著的進步,但是隨著社會的發展,電氣自動化節能技術仍然需要進行不斷完善和發展,不斷優化配電設計,在科學利用電力資源的同時,還需要不斷提高電力系統的運行效率,并最終達到節能的目的。
作者:吳尚坤 單位:山東鋼鐵集團日照有限公司
參考文獻
[1]陸偉.電氣自動化的節能設計技術研究[J].中國高新技術企業,2015(07).
關鍵詞:電氣工程;安全供電;節能降耗
中圖分類號:F407.6 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著世界能源的大規模使用及其不合理的浪費,能源的短缺越來越引起發達和發展中國家的普遍關注。其中,電力能源的耗費和電力設計也引起了人們的高度重視。人們在追求智能樓宇、博物館建筑、住宅樓和校園建筑的舒適、安逸、安全和人性化的同時,也開始注重電氣自動化工程的節能設計,既要做到合理、達到用戶使用需求,又要兼顧到節能設計。
1電氣工程設計原則
1.1優化供配電設計。促進電能合理利用
在做電氣工程設計時首先考慮的是適用性,就是要能為電氣設備的運行提供必要的動力:為在建筑物內創造良好的人工環境提供必要的能源;應該滿足用電設備對于負荷容量、電能質量與供電可靠性的要求;應能保證電氣設備對于控制方式的要求,從而使電氣設備的使用功能得到充分的發揮。做到供電系統高效、靈活、穩定、易控、多樣、便捷、暢通。其次考慮的是安全性,電氣線路應有足夠的絕緣距離、絕緣強度、負荷能力、熱穩定與動穩定的裕度;確保供電、配電與用電設各的安全運行:有可靠的防雷裝置:防雷擊技術措施;在特殊功能的場合下還應有防靜電、防浪涌的技術措施;按建筑物的重要性與火災潛在危險程度設置相應必要的技術措施。在滿足電氣工程的實用性和安全性的基礎上,利用先進的技術,優化供配電設計。促進電能合理利用。
1.2提高設備運行效率。減少電能的直接或間接損耗
在滿足建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下,盡可能減少建設投資,最大限度的減少電能與各種資源的消耗。選用節能設備、均衡負荷、補償無功、減少線路損耗、降低運行與維護費用,提高電源的綜合利用率,提高設備運行效率、減少電能的間接或直接損耗。
1.3合理調整負荷。
選取合理的設計系數,提高負荷率和設備利用率在滿足建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下,設計時盡可能提高電能質量、合理調整負荷、選取合理的設計系數、在特殊用電的情況下選擇合理的節能措施,提高負荷率和設備利用率節約電能。
2電氣自動化節能技術
在進行電氣自動化的技能設計時,主要就是希望能夠通過一些可靠的新技術和新思路來保證設備的安全運行和成本的有效控制。在實際的設計與施工過程中,可以從多個角度多個方面來實現,下文中分類簡述之。
2.1減少電能傳輸的損耗
電路線路上必然會存在電阻,因此只要有電流通過線路就會產生有功功率能耗,對于這樣一種形式的能量損失,我們就需要根據其能耗的機理來進行設計處理,考慮到線路上的電流是不允許改變的,因此就只能夠在線路的電阻上做文章,也就是說,只要能夠在不影響線路正常運行的狀況下減小線路上的電阻,就能夠有效的起到節能的作用。我們更進一步的來探討,與線路電阻有關的是線路自身的電導、線路截面和線路的長度,相應的節能方式也就可以分為三個大類:一是選用電導率比較小的金屬材質來作為線路的輸電導線;二是盡可能的減少線路的長度,這一點可以通過線路少走彎路、不走回頭路來實現;三是適當的增大導線截面的面積。
2.2無功補償
在電氣自動化系統中,無功功率占有供配電設備的很大一部分容量,因此增大了線路的損耗,從而造成電網的電壓下降,從而大幅度影響到電能質量和電網的經濟運行。因此,為了實現無功就地平衡,減少損耗,可以選用恰當的無功補償設備,這樣也能夠有效提高社會和經濟的雙重效益。具體而言,對無功補償設備有以下幾點要求:一是在使用電容器補償時,電容器容量的確定應該根據具體參數,如目標功率因數、配電電壓的容量、負荷等等,通過對這些參數的計算來確定;二是為了達到良好的補償效果,應該采用集調節平滑、跟蹤準確、適應面廣等優點為一體的模糊投切方式,因為以前的補償電容組中電容器的分擔方式、投切開關的方式、按編碼配置的方式、按比例分配的方式等,都不能達到現在我們想要的補償效果;三是最好選擇無功功率作為投切參數物理量,以有效防止投切振蕩、無功倒送等情況的發生。此外,無功補償裝置最好就地安裝,實行就地補償,這樣才能使線路上的無功傳輸減少,達到節能的目的。
2.3使用有源濾波器
為了有效避免與電網聯結電氣設備的誤動作,就必須消除諧波,而消除諧波最有效的方法就是使用有源濾波器。誤動作主要是由于電氣設備數量的增加,產生的諧波越來越多,又由于這些諧波電流在電網阻抗上產生的電壓與基波電壓重疊,就會引起電壓的畸變,從而造成電氣設備產生誤動作。概括起來,有源濾波器主要以下特性:具有優異的動態性能;反應快;能使功率范圍更寬大等,能使無功補償達到更好的效果。一般情況下,采用有源濾波器對產生的諧波進行過濾,在電氣設備誤操作之前就能夠將其阻止,使電氣設備的運行更加有效率,從而達到節能的目的。
2.4選擇電壓等級
電壓等級的合理配置同樣能夠起到較好的節能效果,一方面是處理好高壓和低壓配電的電壓等級選擇,另一方面就是在進行供電電壓的確定時,需要綜合性的考慮多方面的影響因素來進行,包括用電設備的性質、設計的前景規劃、電網的發展計劃以及供電回路的數量等。
2.5供配電系統的設計
通過供配電系統的合理設計來實現節能無疑是最為直接也最為有效的方式之一,具體來說可以從以下三個方面來著手進行:一是盡可能的減少配電的級別,這樣能夠有效的提高供配電系統的穩定性和可靠性;二是要要結合實際的用電狀況來對供配電的狀況進行確定,盡可能的保證變壓器處于負荷的中心位置,這樣就能夠最大程度的降低供電半徑,從而實現電力節能,并且,這樣一種節能方式還能夠一定程度上提高供電的質量。
2.6提高自然功率因數
自然功率因數就是在沒有配備無功補償裝置的供配電系統中有功功率與無功功率的比值。用電設備根據其性質可以分為直流、電感和電容三大類,而在實際的應用中通常這三種性質的電器都會同時存在,這時候系統中就會因為感性和容性電器的存在而產生一部分無功功率,我們所需要做的就是通過系統自身超前的無功引入將其抵消掉。從這樣一種狀況中我們就可以看到,提高功率因數的好處就在于能夠在保證負荷有功功率不發生任何變化的情況下降低無功功率來實現線損降低的目的。在實際的設計過程中,實現功率因數降低的方式有兩種:一是直接采用功率因數較高的同步電動機,二是采用電容器來實現補償。
2.7照明節能
在電氣自動化的節能設計中,還可以通過照明節能來實現,具體來說同樣是有兩種方式,一種就是直接利用高效光源,傳統的白熾燈雖然簡單便宜,但是其發光的效率比較低;另一種就是充分的利用自然光,這就需要對構筑物的門窗進行擴大,或者是對建筑物或者是構筑物選擇一個較好的朝向。
3結束語
社會還在不斷的發展,電氣系統也隨著社會的發展在不斷的進步,而對于電氣自動化中的節能技術而占也正處于發展階段。現在的節能技術能夠達到節能的效果,而今后研究的節能技術將會朝著更好的方向發展。而現在要做好電氣自動化的節能設計則應該從導線的選擇到最后安裝的完成都應該做到最好,并且還要讓節能技術在電氣系統中發揮到最好的效果。
參考文獻:
[1]永恒,綠色自動化改變生活——施耐德電氣自動化暨Modicon40周年現場報道[期刊論文]-自動化博覽2008,25(8)
【關鍵詞】工業電氣自動化 應用原理 節能技術 發展趨勢
隨著科技的高速發展,人民生活水平得到了日益提高,解放勞動力和節能減排是當前急需解決的工業問題,因此,工業電氣自動化應用與節能技術被廣泛提及,工業電氣自動化也被我國的各個系統、部門應用著。尤其是改革開放以來,工業電氣工程的自動化也變得更加人性化,為我國的工業建設帶來了比較大的經濟效益和社會效益。因為工業電氣自動化的先進性,使得這項技術可以被應用于工業生產的方方面面,時至今日,更是發展成了比較完善的體系,預測其未來的發展趨勢基本可以體現在以下三個方面:一次設備的智能化發展、一次設備在線監測的實現、電力互感器向光互式方向發展。
1工業電氣自動化概述
工業電氣自動化專業是電氣信息領域的一門新興學科,作為一項新興技術,工業電氣自動化更是與人們的日常生活密不可分,其發展速度十分迅速、發展態勢十分迅猛,與工業生產的密切關系也使得這項技術日趨成熟,已經成為高新技術產業的重要組成部分,在國民經濟中發揮著越來越重要的作用。在概念方面,工業電氣自動化是指電氣裝置或者電氣設備在沒有人操作的前提下,按照提前輸入的指令對工業進行控制或者操作的過程。目前電氣自動化在工業、農業、醫療等多個與人類生存息息相關的領域被廣泛應用,其中工業電氣自動化不僅可以解放生產中的勞動力,還能使生產過程更高效、安全,很多情況下,工業電氣自動化已經成立一個國家的技術先進與否的重要標準。因此,我國對工業電氣自動化的關注程度、開發力度都是前所未有的。
2工業電氣自動化的應用情況
上個世紀五十年代,電氣自動化專業在我國出現,并由此拉開了工業電氣自動化技術快速發展的時代序幕,經過半個多世紀的發展,電氣自動化技術已經被推廣到了與人們的日常生產、生活息息相關的多個領域。電氣自動化技術的飛速發展離不開科學技術的支持,它被廣泛應用在工業領域,便是由自動化的機器代替人工完成工作任務,不僅可以節約人力資源、物力成本,電氣自動化還能夠提高工作效率、保證工作質量,為工業創造經濟價值。尤其是一些危險系數高的工作,以安裝了自動化程序的機器為主要勞動力,可以直接避免對人員造成的身體傷害。日常生活中隨處可見工業電氣自動化技術,例如在空調設備中、制暖設備中、樓宇通信設備中。目前,我國從事工業電氣自動化技術研發的人才更多、領域更廣泛,很多高校已經開設了電氣自動化專業。為工業電氣自動化的發展與創新提供支持的是信息技術的發展,信息技術的特點推動了工業電氣自動化的多方面應用。
2.1工業電氣自動化的應用原理
隨著科技的進步,電氣自動化也被應用到各個領域中,尤其是工業電氣自動化的發展更為迅速,OPC技術出現以后更是極大地推動了工業電氣自動化的發展。工業電氣自動化的發展基于控制系統,表現為易于集成、比較靈活,并能夠有效地節約資源、降低成本,它的應用能夠促進工業發展,短時間內便可帶來經濟效益和社會效益。整個應用原理是:充分利用現場總線控制系統,該系統控制準確性高、智能程度高、互動開放性強、時效性強,能加強工業底層生產過程和生產所需設備之間的關系,加快信息交流過程,能夠保證管理層面和執行層面的通信透明和自動化數據的存取。如此一來,工業電氣自動化應用這一系統后準確度更高、控制更靈活,同時還降低了成本和生產程序誤差,這也正是近年來工業電氣自動化被應用到了諸多領域的原因所在。基于此原理,電氣自動化提升了工業的生產效率和產品的可靠性,應用此項技術的企業無異于獲得了一項強有力的技術支持,從而一躍站在同等行業的頂峰,提升了企業的核心競爭力,雖然工業電氣自動化技術發展迅猛,但也存在一些需要調整和改進的地方,需要繼續發展。
2.2將工業電氣自動化應用于建筑行業
因為我國城市化進程加快,固定的城市區域內集中了大量的城市人口,對建筑行業的要求也越來越高,需要在盡量短的時間內保質保量地完成建筑任務。工業電氣自動化應用于建筑行業是最常見的,在建筑行業中應用工業電氣自動化技術可以降低建筑成本、提高施工效率、簡化施工過程、從危險系數較高的任務中解放施工人員,因為這種自動化的技術可以按照最科學合理的方法進行人員分工、資料分配、時間安排等,將復雜的建筑施工任務簡單化、便捷化。電氣自動化技術為建筑行業增添了新的活力,通過在建筑物中實現現場總線控制系統連接自動化系統和智能設備,就可以快速解決系統之間的信息傳遞問題,真正實現工業自動化。同時,在高樓大廈中的安全、防御、防火、監控、通訊、辦公等多個環節也需要應用電氣自動化,這種技術使得目前的建筑行業更加智能化、高端化。使用自動化技術還能夠減少后期電纜的使用,在材料上節省支出,也為后期電纜維護省去了不少麻煩。
2.3將工業電氣自動化應用于空調設備
文獻資料顯示,除建筑行業外,空調設備采用工業電氣自動化的情況也比較多。空調是家庭中常備的家用電器,因其制冷、制暖的雙重功能而廣受歡迎,使人們能夠在炎熱的夏季和寒冷的冬季都能夠感受到適宜的溫度,但是空調能夠為人們既提供涼爽,也提供溫暖的特點,使得空調設備必須要應用電氣自動化技術,也是電氣自動化技術成就了空調的這兩項基本功能。空調設備的運行原理是:它可以利用內部的電氣自動化裝置,通過比例積分的運算方式對相關數據進行計算和處理,空調設備中的溫濕度傳感器可以敏銳地“感受”室內的溫度和濕度,比較事先設定好的溫度、濕度和內部傳感器獲得的溫度、濕度數據,并將比較后的信號傳輸到通風濕度控制上,以實現對室內溫度、濕度的調控,使室內的溫度、濕度與設定數值相符。當室內的溫度、濕度達到了預先設定值的時候,傳感器再度通過運算使空調停止運轉,實現對室內溫濕度的控制。這樣的過程便是在空調設備中應用工業電氣自動化的原理。
3工業電氣自動化的節能技術
工業電氣自動化的節能技術是最為領先的技術所在,在節省運行成本、提高生產效率、改善工業環境等方面都起著積極作用,伴隨“綠色工業革命”的興起,在工業領域的節能技術廣受推崇,并已經成為了當前的經濟建設和工業建設的雙重目標,電氣自動化日益成為了工業領域節能的有效武器。在電氣自動化系統中,最為顯著的是對電力資源的節約,以下從減少電能損耗、選對變壓器、無功補償和選對濾波器等四個方面闡述工業電氣自動化的節能技術。
3.1減少電能損耗
工業電氣自動化的機器在運行中一定會需要電力支持,但是在節能方面首先要考慮的就是盡量減少對電能的無謂損耗。在電氣自動化運行過程中,通過電力傳輸才能產生效果,然而由于導線電阻緣故,勢必會造成電力的損耗,這種消耗是沒有任何意義的,因此應該采取措施來減少這種電能消耗。第一,在導線的材質方面要選擇電導率相對小的;第二,線路的走向要合理,因為減短導線的長度就可以減少因電阻而產生的不必要消耗;第三,適當加大導線的橫截面積,這樣便可將電阻減小。
3.2選對變壓器
變壓器是工業電氣自動化不可缺少的一部分,但是這種常見的電器設備卻會消耗很多電力,為了節約能源,在變壓器的選擇上也有很多門道。首先,要選擇節能變壓器,便可以在源頭解決耗費電能源的問題;其次,要減少負荷不平衡,只有維持好三相電的平衡才能減少對變壓器的損耗,從而減少耗電,例如采用單相自動補償設備、三相四線制供電等將用電平分到三相電源上。
3.3無功補償
無功補償在電力供電系統中有著重要作用,它可以降低損耗、提高供電效率,從而改善供電環境,正因為無功功率補償裝置不可或缺,但又比較耗電,所以要合理、正確地選擇補償裝置,可以做到最大限度的減少電網的損耗,以達到提高電網質量的目的。第一,通過嚴格計算來確定電容器補償的使用;第二,采用具有調節平滑、跟蹤準確、適應面廣等諸多優點的模糊投切方式,改變原有方式來實現補償效果的最優化;第三,要盡量防止整個過程中的投切振蕩、無功倒送等情況出現;第四,無功補償設備就地安裝、就地補償,避免在傳輸過程中出現二次耗能。
3.4選對濾波器
電源濾波器是由電容、電感和電阻組成的濾波電路。濾波器可以對電源線定頻率的頻點或該頻點以外的頻率進行有效濾除,得到一個特定頻率的電源信號,或消除一個特定頻率后的電源信號。因為突然增加設備,在電網擴建過程中難免會產生諧波電流,而這些電流又會因為電網的阻抗而產生容易產生畸變的電壓,增加對電氣設備誤操作的可能性,從而影響電網的正常使用。因此需要選對濾波器來實現節約能源,應用有源濾波器,可以過濾到部分諧波電流,從而增加電氣設備有效率,節約電力資源。
4我國工業電氣自動化未來發展趨勢
通過對工業電氣自動化應用情況的分析得知,電氣自動化技術未來的發展趨勢就是被廣泛應用在各種領域,無論是工業、農業,還是醫療、教育,甚至在國防領域,因為工業電氣自動化技術可以節約成本、解放勞動力、增加工作準確率,獲得更多的經濟社會效率。
近年來,我國的工業電氣自動化水平得到了快速提升,不僅可以直接應用技術,還能夠實現對電氣自動化技術的自主研發,該技術的應用推動了科學技術進步、國民經濟發展,逐漸拉近了與工業強國之間的距離。我國工業電氣自動化未來發展趨勢主要有以下幾點。
第一,對于工業電氣自動化技術的應用應該建立成熟的機制和完善的體制。目前,工業電氣自動化技術還屬于高新技術,發展時間尚短,因此應該在努力研發更先進的技術和產品時注意保證生產的規范和標準,不能一味只求高效創收而忽視和諧發展,在發展中需要考慮的問題有污染問題、浪費問題、安全問題、產權問題等。建立成熟的機制和完善的體制就是要確保工業電氣自動化的研發有章可循,在以創新為主導地位的前提下,堅持科學發展觀指導思想,做到以人為本,實現經濟的快速增長、科技的飛速發展。
第二,實現各領域聯動發展。工業電氣自動化技術不僅能夠應用于工業領域,還能夠為其他領域和行業創造效益,因此未來的發展趨勢之一就是實現各領域聯動,集工業、農業、商業、醫療、教育、國防等領域的高精尖人才,共同開發電氣自動化技術,實現社會的整體發展。
第三,為自主研發電氣自動化系統和產品提供發展空間。電氣自動化的研發就是一個創新的過程,因此,應該為這種創新工作提供足夠的空間和優越的條件,大力推動電氣自動化技術的發展,開創工業電氣自動化技術科學發展的新局面。
5結語
綜上所述,工業電氣自動化被廣泛應用于各個領域和系統之中,因其高效、準確、自動等特點為我國的工業建設帶來了重大經濟效益。但是若想工業電氣自動化發揮更大的效能,除繼續發展技術之外,還要做到節約能源。本論文從工業電氣自動化概述、工業電氣自動化的應用情況、工業電氣自動化的節能技術以及工業電氣自動化的未來發展等方面分析我國工業電氣自動化的應用與節能技術。在我國,工業電氣自動化主要被應用于建筑行業和空調設備,要想做到節約電力資源需要減少電能損耗、選對變壓器和濾波器、做好無功補償,方能發揮工業電氣自動化的最佳效用。另外,本文還簡要預測了我國工業電氣自動化未來發展趨勢,電氣自動化技術未來的發展趨勢就是被廣泛應用在各種領域:對于工業電氣自動化技術的應用應該建立成熟的機制和完善的體制、實現各領域聯動發展、為自主研發電氣自動化系統和產品提供發展空間。
參考文獻:
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關鍵詞:建筑工程;智能樓宇;節能技術;施工要點
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
中圖分類號:TU71文獻標識碼: A 文章編號:2095-2104(2012)06-0020-02
隨著信息化技術在全球范圍內的廣泛應用,為智能建筑工程的發展奠定了良好的基礎,同時由于全球資源性緊張趨勢的加劇,如何更好的將節能技術應用于建筑工程中,并使其能夠更好的與智能建筑形成良好的統一體便成為現階段建筑工程領域內的一道最新研究課題。下面本文將從智能樓宇的特點、智能樓宇與節能建筑以及智能樓宇的節能建筑施工應注意的要點三個方面對該問題進行重點論述。
1智能樓宇的特點
智能樓宇作為信息化技術與建筑技術的完美結合的產物,以其特有的優勢被廣泛的應用于各項建筑工程的施工項目當中,他的出現不僅符合了當今的時展,更滿足了人們對于安全、便捷、舒適的生活需求。智能樓宇是不是特殊的建筑,它主要由4A組成,即;大樓自動化系統、辦公自動化系統、通訊自動化系統、安全自動化系統。智能樓宇自動化的各個子系統之間是相互協調的,具有互操作性,因此,還需要有一個能實現集中管理與協調的系統,以便各個子系統能有機地集成在一起,共同構成建筑物的自動控制網絡。
1.1環境方面
舒適性;高效性;適應性;安全性;方便性;可靠性。
1.2功能方面
具有高度的信息處理功能。信息通信不僅局限于建筑物內,而且與外部的信息通信系統有構成網絡的可能。所有的信息通信處理功能,應隨技術進步和社會需要而發展,為未來的設備和配線預留空間,具有充分的適應性和可擴性。要將電力、空調、防災、防盜、運輸設備等構成綜合系統,同時要實現統一的控制,包括將來新添的控制項目和目前還被禁止統一控制的項目。實現以建筑物最佳控制為中心的過程自動控制,同時還要管理系統實現設備管理自動化。
2智能樓宇與節能建筑
建筑節能是一個系統工程,不僅是建筑維護結構使用保溫材料,而且與設備的運行效率和能量的管理模式密切相關。國外專家對建筑全生命周期成本的分析表明,在建筑的建設過程中,規劃成本占總成本的2%、設計施工成本占23%;而在運營使用過程中的成本占75%。在我國往往只重視降低建設過程的成本,忽視建筑運營使用過程的成本。要降低建筑的運營成本,只有通過科學的管理手段,才能提高管理效率。智能建筑技術的優勢之一在于能幫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,我們可用建筑智能技術實現建筑節能,如運用樓宇自控系統的節能策略與技術措施等,就有巨大的節能潛力。
3智能樓宇的節能建筑施工應注意的要點
3.1設計、施工中應力求產學研結合、不斷創新
由于建筑節能與綠色建筑嵌入了智能化系統工程,為配合節能與用能技術措施的智能控制方案與產品都具有一定的新穎性、獨特性與復雜性,傳統用于建筑的監控設備與系統已不能充分滿足要求,因此,在建筑節能工程中需要不斷地學習國外先進技術、開發新裝備,在運行過程中不斷積累數據,優化控制與管理模式,完善并提升建筑智能化節能控制裝備的功能。在建筑節能工程大規模推進的早中期,產學研結合研制新型節能裝備尤為重要。
3.2工作思路與模式上應不斷尋求改進
智能化系統工程節能技術措施以往主要集中在能耗設施,如冷熱源、空調等的節能控制方面,現在則應轉為“全面用能管理,精細節能控制”。無論是設備系統的工藝控制,還是日常管理,只要有一定的節能空間,就應具有針對性的措施。所以,凡是有利于用能管理的參數,智能化系統就必須準確地采集并完整地存貯,通過對各類實時信息與歷史數據的分析,管理當前的用能設備,優化今后的用能控制與管理策略。
建筑智能化工程的設計施工不僅是主觀地配置功能,采購設備現場安裝,而應與建筑、設備、物業等專業聯合,對建筑物的能源系統進行分析與診斷,緊密結合建筑方案、設備工藝、管理方式,提供全面的自動監測、控制與管理方案,并在實施過程中不斷地優化完善。能源合同管理及節能工程的前期咨詢、規劃設計和實施優化都需要高素質的人才,工作模式的轉變意味著智能建筑工程界整體將提升一個層次。
3.3加強標準的健全與建設導向
目前國內一些地方如上海、江蘇、山東等省市已制定了地方的設計標準,相關部門也在制定綜合布線標準,但整個智能建筑系統的行業標準或全國性的規范還沒有形成。依據什么標準進行設計,要達到什么樣的智能等級及設備水準,如何選擇適合中國國情的國際技術標準,如何進行工程質量評定和驗收,這些都是建筑中急待解決的問題。
另外,有不少投資商、設計單位和系統集成商對智能化存在理解上的偏差,不知智能建筑的真正含義,搞不實宣傳,有的投資商在已建、在建的智能建筑中提出了不切實際的智能化要求,在具體建設中還帶有一些盲目性,特別是在設備選擇或系統集成方面往往屈從潮流或隨意拔高,導致設備和設施不能正常運轉,造成投資上的極大浪費。由于存在這種盲目性,使得當前智能建筑在輿論導向上存在過熱現象。這些問題都值得進一步的創新和改進。
3.4提高和培養智能建筑設計隊伍的素質
要建立起一支高素質的智能建筑設計隊伍,不能長期把智能化系統設計委托給國外設計單位或系統集成商。實質上智能化系統設計僅是整個建筑物設計工作的一部分,智能化系統設計應服從于建筑設計,整個建筑物的設計工作應由建筑專業牽頭,統籌考慮并統一協調各專業之間的關系。因此,對于智能化建筑,建筑設計單位仍然是主體設計單位,系統集成商僅是配合單位。
實踐表明,智能化系統設計與建筑設計不能各自為戰,國內已出現過多起由于建筑設計與智能化系統設計沒有同步而引發的設計事故。為使兩種設計形成有機的聯合體,國內有條件的設計單位應調整專業設置,把自動控制、通訊、信息、計算機、建筑設備等專業有效地結合起來,建立起自己的智能建筑設計隊伍。對于獨立于建筑設計單位的系統集成商,除服從于主體設計單位外,其設計成果還應納入建筑設計單位的質量管理體系。
綜上,建筑能耗與工業、交通運輸能耗并列,屬于民生能耗,與老百姓的生活息息相關。建筑節能應被理解為“建筑合理用能”,不僅僅是單純地抑制需求,減少能耗,而是在滿足人們日益增長的健康和舒適感的需求下,盡量降低能耗。綠色建筑強調的是結果,智能建筑強調的是手段。智能建筑是綠色建筑重要的實施手段和方法。以智能化推進綠色建筑,節約能源,減少污染,是智能建筑發展的方向和目的,也是全面實現綠色建筑的必由之路。
參考文獻:
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關鍵詞 污水處理 環保
中圖分類號:X703 文獻標識碼:A
1進行城市污水處理廠環保設計的重要性
能源是人們保證生活的基礎,有了能源,人們才可以有衣食住行,生活中的每一件事都離不開能源。而環境則是人們維持生活的必須元素。能源和環境是密切相關的,有了節能,才可以保護環境,生產工人算過一筆賬:節約一度電相當于節約0.4k標煤,4L凈水,減少0.272kg碳粉塵,0.03kg二氧化碳,0.997kg二氧化硫,0.015kg氮氧化物的排放。我國13億人口,平均每人每天節約一度電,一年下來可以節約2億多噸原煤,削減煤炭燃燒對空氣污染的總量的10%以上。
2 靠優化設計創建節能環保型污水處理廠
設計是一個構想,也是一件事的開端,設計的好,那么代表已經跨出了一大步。污水處理廠的設計,應采用更高的高度,更廣的范圍,更加先進技術和理念,這樣才會達到一個更高的標準,更好的節能和環保。初步設計對工程建設中節約投資和建成后取得好的經濟、環境、社會效益起著決定性的作用,批準后的初步設計是污水廠建設確定投資額、編制固定資產投資計劃、簽訂施工合同、簽訂貸款合同、組織設備訂貨、進行施工圖設計等文件的依據。國家明文規定:初步設計未經批準不允許施工,銀行不予撥放資金。
歷史上有很多的例子,證明了設計的重要性,要融合先進的技術、案例,套用成熟的藍本,以先進的設計圖為藍本,進一步的修改,提升。設計的好壞,與之后的花銷,成本和效率有著很大的關系,要盡量做到將設計內的毛病剔除,保證科學性、先進性、經濟性、合理性、節能性,使設計方案達到最好。
3 靠提高污水處理的自動化水平創建節能環保型污水處理廠
眾所周知,一個工廠的自動化水平越高,就代表著這個企業的科技水平與經濟效益越高。自動化水平是保證節能環保的前提,這樣才能高效的處理污水,更加經濟,高效。
污水的處理需要在一定的溫度,壓力、流量、液位、濃度等工藝條件下進行。但是,由于種種原因,這些數字總會發生一些變化,與工藝設定值發生偏差。為了保持參數設定值,就必須對工藝過程施加一個作用以消除這種偏差而使參數回到設定值上來。所有這一些,手工操作是很難做到的,必須依靠自動化系統裝置檢測和調節。所以,自動化水平的高低與一個污水處理廠的效率,經濟有著直接的關系。例如,污水的流量必須與出水的量是一致的,如果來水多于出水量,那么就會把蓄水池溢滿,那上游就會被淹泡。污泥的存放溫度與位置也需要很高的要求,清理速度也需要保證效率,否則就將會導致排污池的堵塞,對于環保有很大的威脅。
隨著社會對于污水清理速度的需求不斷的增加,自動化污水處理已被很多地方提上了日程,而更多的需要自動化污水處理廠進行更新,自動化水平的提升進一步的增加了工作效率,使得自動化污水處理成為了必備條件之一。
4靠選用優質設備創建節能環保型污水處理廠
俗話說:磨刀不誤砍柴工,在做一件事的時候,好的工具也會給你帶來更好的效率,處理污水的設備一般都耗電量很大,所以應該在節能上多加力氣,而且處理污水時所產生的氣體具有非常強的腐蝕性,因為這兩個特點,我們在選擇設備這方面,應該選擇節能、耐用,防腐蝕性強的產品。雖然增加了很多的投資成本,但是換來的卻是經濟效益、環境效益、資源效益和社會效益的統一。不可以選擇那些低成本,質量不夠硬的設備,這樣的設備容易損壞,出事故,造成包括經濟,社會等多方面的負面影響,得不償失。例如:大容量設備選用10kV高壓電機比選用380V低電機節能顯著;水泵、風機如果引進變頻技術即可節能20%~60%,兩年內收回投資,而設備水下部分,應用不銹鋼代替原有的鋼結構,這樣會顯著地提高設備的抗腐蝕性。
選擇好的設備是一個方面,但是設備的保養更是重中之重,如果好的設備不經常保養,也是很容易損壞的,保養的好,設備的使用壽命便會延長,進一步的增強了節能的效果。
5靠安全生產創建節能環保型污水處理廠
安全問題一直以來都是很重要的一個環節,人們往往在這方面下足了功夫,避免發生一些不必要的事故,在設備等條件都滿足的情況下,人們對于安全的重要性就提高了起來。例如:污水處理廠的電氣設備有很多,應該經常保養,避免觸電事故的發生。而處理污水時所釋放的沼氣,是易燃易爆氣體,必須做好防火措施,污水、污泥中有很多有毒成分以及寄生蟲,工人工作后,必須及時的作出清理,這樣才能保證不被感染疾病。寄生蟲等。在世界上,很多的安全事故不斷的提醒著我們,安全是重中之重,只有解決了安全問題,工作才會有效率,節能環保的效果才會更上一層樓。
各種各樣的安全事故不斷的警示、提醒我們:必須高度重視污水處理廠的安全問題,必須牢牢樹立起“安全第一,預防為主”的思想,必須正確處理好“生產必須安全,安全促進生產”的辯證關系,這樣才能將污水處理廠的節能環保效果最大化。
參考文獻
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關鍵詞:保障性住房;層次分析法
1 目前保障性安居工程中普遍存在問題如下
1.1 房屋標準 針對部分地方存在的建筑工程戶型不合理、功能不完善、標準太低等問題,重點加強規劃設計和施工圖設計管理。在項目選址、規劃布局、戶型設計等方面高標準、嚴要求。
1.2 節能環保 新建樓房要按照節能省地環保型建筑的要求,滿足節能65%的規定。
1.3 高新技術 推廣應用太陽能、地源熱泵、供熱分戶計量等新技術。
通過組織開展廉租住房、回遷安置房戶型設計大賽、社會主義新農居規劃設計競賽等活動,廣泛征集方案,評選出戶型合理、功能完善、使用方便、節能環保的優秀設計,編制戶型標準圖集,提高保障性安居工程的設計水平。
本文針對目前保障性住房中存在的上述問題,對保障性住房的科技支撐水平采用層次分析法進行了具體的研究:
首先初步構建保障性安居工程保障性安居工程支撐的評價指標體系,然后通過德爾菲法對指標進行進一步的篩選。保障性安居工程保障性安居工程支撐評價指標篩選的基本流程如下:
為了更加完善保障性安居工程保障性安居工程支撐的評價指標體系,本文選擇了對保障性安居工程保障性安居工程支撐比較了解、有較好的保障性安居工程方面相關知識的專家、相關學者、業界人士和保障性安居工程管理者等作為咨詢專家群,共進行了兩輪專家問卷調查。在評估中專家人數一般控制在 30%-50%之間,為保證評估的準確性,評估人數不少于20人。本課題為了廣泛地征求專家們的意見,在第一輪問卷調查中,采用開放式和封閉式相結合的問卷調查形式,邀請專家填寫調查問卷。從調查的總體結果來看,除個別專家對某些指標提出修改建議外,其余指標均得到專家們的認可。第一輪調查結果得出后,再次查閱有關文獻,結合第一輪專家的意見和建議,重新擬定保障性安居工程保障性安居工程支撐的評價指標體系。然后將各級評價指標制成問卷,進行第二輪專家調查。在第二輪調查中,原則上不要求專家提出新的指標。
接下來通過第二論專家問卷調查,并結合保障性安居工程科技支撐水平的特征、指標選取原則等,本文最終確定了3個一級指標、11個二級指標和35個三級指標的指標體系表作為評價保障性安居工程科技支撐水平的情況。
2 實證分析
2.1 調查問卷形成 結合以上指標按照琿春礦區的保障性住房建設工程形成分析各項指標的相對重要性的問卷調查表。
2.2 指標篩選及分析 本文選取了5人專家組對科技支撐調查問卷進行打分,通過問卷獲得了5名專家對第二層要素、第三層要素和第四層要素中各個建筑能效評價指標的權重評價值,最后將個體成員的判斷綜合成專家組的綜合判斷,判斷矩陣如下
3 結論
采用yaahp0.5.2對矩陣結果進行分析結論為:標度類型:e^(0/5)~e^(8/5)。外部環境氣候溫差、季風特點:0.0314;建筑間距體形與科學分區:0.0123;交通可達性:0.0225;建筑方位朝向:0.0146;建筑地點:0.0184;電梯節能技術:0.0157;建筑布局形式:0.0112;制冷節能技術:0.0111;采暖節能技術:0.0285;照明節能技術:0.0234:安防自動化:0.0221;小區微環境:0.0369;給排水:0.0270;屋頂節能技術:0.0842;門窗節能技術:0.0432;外墻節能技術:0.0737;住宅設計公私分區:0.0122;室內空氣質量:0.0404;居住空間最低面積控制標準:0.0271;公共健身設施、活動中心:0.0174;醫療保健設施:0.0278;社區商業配套:0.0199:軟硬景觀:0.0085;綠化指標:0.0177;自然環保:0.0246;環境衛生:0.0210;污水和中水處理:0.0314;垃圾收集與處理:0.0314;表面材料:0.0380;防曬、遮陽材料:0.0195;新型的節能保溫隔熱墻體材料、復合墻體材料:0.0406;節能環保型保溫隔熱屋面材料:0.0732;屋頂設置溫度阻尼區:0.0732。
經過專家對問卷調查的打分,分析上述指標的權重設定均符合矩陣一致性,因此可以將上述的科技指標作為保障性住房的科技水平支撐。
參考文獻
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關鍵字:建筑電氣 ;節能設計 ;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
中圖分類號:F407.6文獻標識碼A 文章編號
我國是建筑能源的消耗大國,能源資源相對緊缺,這一成為制約我國建筑電氣發展的關鍵因素,因此說加強建筑電氣節能顯得尤為重要。尤其是十一五以來,建筑電氣節能已經成為我國國民經濟發展的一項長遠發展戰略。首先來簡單的論述一下建筑工程中建筑電氣節能的現狀分析。
一、建筑電氣節能的現狀
1.1建筑電氣節能技術有待提高
要實現建筑電氣節能目標,最首要的任務是要保證節能技術的研發。我國的建筑業興起時間不長,建筑節能理念更是剛剛興起,因此說從技術方面做得還不夠完善,從目前的調查情況中發現,我國的建筑電氣節能技術對外具有依賴性,對內具有欠缺性,這就造成了我國的建筑電氣目標實現的困難。節能技術的瓶頸成為制約我國建筑電氣持續長久發展的一個關鍵因素,需要格外關注。
1.2缺乏必要的建筑電氣節能管理
除了技術的支持外,還需要有管理作為輔助支撐。但是從目前的情況來看,我國的建筑電氣節能管理方面還比較欠缺,沒有形成健全的管理機制和管理理念,相關的法規也不完善,這就使得電氣節能管理處于無保護的境界,既無條例的制約,有無法律的強制保護,這樣不利于節能的實現,需要改進加強。
1.3建筑工程電氣節能設備應用不到位
技術的支持和管理的支撐能夠保證電氣節能目標的實現,同樣節能設備的應用也能夠實現節能目標。可是經過調查發現,由于節能意識欠缺,在建筑電氣施工的過程中,施工者往往沒有應用節能設備,這就造成了能源的浪費。對于變壓器的使用有時沒有分清規格,也會造成能源的浪費,在今后的施工中需要關注。
上面幾條論述了在現階段我國建筑電氣節能的現狀,指出了節能的過程中存在的一些不足之處,雖然存在一些問題,但是我國大多數的建筑電氣施工隊伍還是秉承著節能的原則,能夠合理的利用資源,實現節能的目標。下面就針對這些問題論述幾點在我國建筑工程中建筑電氣節能的新思路。
二、建筑電氣節能的新思路
建筑電氣系統節能設計的主要努力方向是減少電能損失。節能要點包括:
1)優化諸如變電設備、配電線路等以降低供配電系統電能損耗;
2)采用高效節能高效且經濟可行的電氣設備;
3)優化管理,提高供配電設備運行效率;
4)提高用電平均負荷與最大負荷之比,提高系統功率因數。
進行節能設計時要根據所設計建筑的實際用電負荷的特性和變化規律,正確選擇和配置變壓器容量和數量,合理調整負荷,實現變壓器及配電網的經濟運行。提高線路設計的節能水平,最大限度建筑少輸配電環節無謂的電能消耗。
下面著重介紹以下幾種節能設計方案:
2.1供配電裝置的節能設計新思路
2.1.1變壓器的節能設計
我們應該在考慮變壓器損耗和短路平衡關系的基礎上,選擇使用短路阻抗能力最為適合的變壓器,以保證供電設施的有效協調。而在電壓器的節能調節上,我們可以運用硅鋼片的調節能力,將電阻降到最低,從而使電流不斷地增大;通過負載量的調節功效,運用微分法進行計算,有效的降低變壓器的損耗,使其功率得到很好地提升。同時,我們還應當加強節能型變壓器的使用以及創新改良力度,不斷挖掘變壓器的低消耗潛能,使其能夠更好的為節能限電做出更大的貢獻。
2.1.2提升功率因數
我們通過不斷提升功率因數,以降低線路中的無功功率,從而使一些附屬設備中因為電感性所產生的滯后無功電流不斷降低,進而降低整個線路中的功率消耗,以達到我們節能的目的。同時,我們還可以通過對電感性較強的電氣供電設備增設補償性電容器以及采用無功補償的技術手段,以降低電氣設備的功率消耗和使消耗掉的功率快速得到補償等方式來完成我們節能的計劃。
2.2照明的節能設計新思路
照明節能的基本原則是在保證不降低生產、作業視覺要求,不降低照明質量的條件下,力求減少照明系統中光能的損失,最有效地使用照明用電。做好照明節能工作應注意以下幾點:
2.2.1根據視覺作業要求,應根據《建筑照明設計標準》確定合理的照明標準,不同場所應有目的地進行照明。由于我國幅員遼闊,各地區經濟條件差別較大,民族習慣不同,因此還應結合現場實際情況,在規范推薦的高、中、低值中確定合理的標準,對標準值的確定應掌握適度,并合理利用局部照明。
2.2.2充分利用自然光
照明的最佳光源是陽光。太陽光是免費的,不需電力,也不造成污染。在寫字樓里,如果在設計時能在大樓內部引入自然光線,員工會情緒更好,效率更高。在醫院里,住在靠近窗戶附近的病人康復得更快。現在有些窗戶可以對光譜進行選擇,引入日光的同時還可保持舒適。有一些創新的技術如側窗、天窗、光柵板和光線管道等,可將日光引入大樓內部。在燈具布置時,將所控燈列與側窗平行,跟據日照強弱來進行燈具控制也是照明節能的有效手段。
2.3采用建筑設備自動化管理控制系統
自動控制、監視和測量是自動化管理控制系統的三大要素。通過應用信息通信、計算機網絡、自動化控制等智能化技術,對建筑物內采暖、通風和空氣調節系統、給排水及熱水供應系統、照明和其他各類用電設備系統的運行實施能效管理,確保各類設備系統運行穩定、安全可靠,從而達到提高能效、降低能耗的目的。
2.4保證施工過程中的各個環節實現節能
要想實現建筑電氣節能目標,除了要采用新型的節能技術和加強管理之外,還需要保證施工的每個環節實現節能,這就要求在設備選擇上格外注意。首先需要合理選擇變壓器的型號和規格。為了實現節能的目標,減少電能的損耗,可以適當的降低變壓器的負載率,但是這樣又會造成工程投資的提高。采用非晶態合金作為變壓器的鐵芯,這樣能夠擁有特殊的磁特性,與普通的材料相比同容量能夠降低損耗達到80%左右,所以說選擇合理的變壓器十分重要。其次要選擇合適的電纜和電線。線路要盡可能走直線以減少導線的長度,低壓線路要少走回頭先,減少電能的損耗,同時要保證變壓器接近負荷中心,減少供電的距離。同時需要注意的是可以增加導線的截面,還可以利用某些季節性的負荷線路減少線路和電阻。最后需要注意保證電動機的節能。實現電動機的節能主要需考慮電動機的工作效率和功率因數,因此說要實現電動機的節能,在進行選擇時一定要正確掌握其負荷特性,分清是否是連續的。而為了降低無功功率流動引起的能量損耗,需要改變電容器集中安裝的做法。
三、結束語
建筑電氣設計對整個建筑工程有著直接的影響,并且對建筑物將來的使用及維護也密切相關,我們設計人員必須具有一定的超前意識,在設計中努力實現電氣工程的高水平配置,減少日常生活中的隱患,以達到節能、實用、環保以及易操作等要求,為人們提供更加實用、更加貼切、更加安全的電氣使用條件。
參考文獻:
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[2]聶英君 淺談建筑工程中建筑電氣節能措施 黑龍江科技信息,2012年25期
關鍵詞:建筑集中供熱;采暖系統;節能設計
中圖分類號:TU201文獻標識碼: A
引言
能源是促進社會發展最為重要的物質基礎之一,目前世界范圍內所發生的能源危機已經讓各國在節約能源方面達成了共識,提升能源的利用效率勢在必行。
城市建筑集中供熱需要消耗大量的能源,如何可以有效的節約能源提升供暖的效率已經成為了建筑集中供熱采暖所面臨的重要課題。以下主要結合自身對于建筑集中供熱采暖的認識談幾點看法,以期可以更好的做好建筑集中供暖工作,服務好廣大人民群眾對于集中供暖的需要。
1.建筑集中供熱采暖的節能理論研究
1.1開展建筑集中供熱節能的必要性探討
我國幅員遼闊,氣候類型呈現出多樣化的特征。在冬季,我國西北地區、華北地區和東北地區溫度較低,寒冷給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開展的重要工作。但目前來講集中供暖對于能源的消耗比較大,加之目前我國需要集中供暖地面的面積在不斷擴大,長江以南地區的武漢、長沙等城市市民也希望能夠享受到集中供暖,這就對能源的利用效率提出了更高的要求。另外因為能源消耗所帶來的環境問題也不斷加劇,溫室氣體大量排放導致海平面上升給很多海島國家構成了威脅。因此,對建筑集中供暖進行分析,研究降低熱損失和環境影響的方法,對于提升能源的利用效率有著十分積極的作用。
1.2目前建筑集中供熱采暖存在的問題分析
我國建筑集中采暖工作起步的比較晚,對于節能技術的應用不足,所以在發展中還存在著各種各樣的問題。
首先是在進行建筑設計的過程中對于保暖重視不足,建筑物能耗設計能夠達標的比較少。另外建筑物本身額墻體的保溫和隔熱都比較差,這使得大量的熱量在到達建筑物會后從窗體散失。另外一些地區的熱力網的熱損失也比較嚴重。由于熱力站的設備老化問題,其機械化和自動化的水平比較低,使用智能技術的控制率也比較低,加上熱力管網年久失修,官網的保溫和防水工作不夠到位,也會造成大量的能量浪費。最后熱源問題也是值得進行關注的重點問題,在我國大部分城市都采取的是煤炭,煤炭在進行燃燒的過程中會造成環境的污染,加上熱源的分布問題,對燃煤的消耗量比較大,最終導致供暖的成本比較高。
2.城市集中供熱采暖節能設計研究
2.1 熱用戶采暖節能設計
熱用戶是供熱采暖系統中的最后一個環節,也是熱能的最終消耗環節,因此,該環節的節能設計顯得尤為重要。
首先,建筑本身需要進行節能設計和改造,新建建筑應選用雙層隔熱玻璃,合理選用原片玻璃,控制通過門窗的輻射傳熱,改進中空玻璃間隔層內氣體性能、選用低傳導間隔層和隔熱性能好的窗框材料降低窗體熱量的損失;同時,在建筑物的圍護結構的設計上,目前我國已針對不同氣候地區出臺相應節能設計規范, 建筑圍護結構的構造做法,傳熱系數等限值給出了明確參考和規定,外墻保溫隔熱做法,解決防濕、防結露、防熱橋等問題的設計上已趨于成熟。
其次是針對采暖需求要建立按熱量的使用量計量系統,積極采用熱能計、熱量分配表等設備,逐步建立和完善對熱用戶按耗熱量計取熱費的體系,針對新建和新增加采暖系統的建筑,建議采用分戶獨立、一戶一表的供熱采暖計量方式,對于老舊供暖系統改造的建筑,可采用熱分配表式,將用戶的使用數量與費用直接掛鉤,提高用戶的節能意識,同時,需要按照節能要求,在供暖采暖系統,推廣使用散熱器、恒溫控制器、平衡閥、壓差控制器等先進的室溫控制設備,避免熱用戶水力失調和熱能浪費,實現按熱用戶需求供熱。
最后是不同的熱力站之間應該用間接連接方式,以保證量調節的實現。 熱力站是集中供熱采暖系統一次網和二次網的連接紐帶,是一次網實現量調節和使一二次網分離減少熱網漏水損失的核心。在熱力站中應積極推廣采用高效板式換熱器機組, 并配以自動調節裝置,實現熱力站按熱用戶的需求和氣候變化進行實時調節。通過改變供水溫度或供水量,達到節能的目的。
2.2 熱力網供暖節能設計
熱力網節能是供熱采暖系統的關鍵環節,熱力網聯接著熱力站和采暖用戶,中間環節的節能措施至關重要。
首先要根據城市水文、地理及建筑物特點,做好熱力網的規劃設計。 熱網設計應在綜合考慮經濟、技術效果的前提下,確定優化方案,并進行詳細的水力平衡計算,以期達到最佳設計效果。 熱力管網布置及走向應服從小區的統一規劃,根據小區具體情況,進行科學論證,推廣使用保溫性能好,占地面積下,同時施工簡單、成本低的硬質聚氨酯保溫直埋技術,熱網主干線的敷設要靠近熱負荷密集區,盡量降低管網的長度,選定合理的熱指標,管網參數設計要合理,熱網支管及用戶入口管徑的設計,應按外網總壓力平衡計算來確定,并核算其流通能力。
其次要做好熱力網的控制與管理節能。要放棄傳統的熱力網的手動調節方式,實行科學的管理和自動化控制。 研究熱網監控系統或其它自控方式的可行性,采用熱網微機監控系統,提高自控系統的可靠性。同時,要提高運行管理人員技術水平和整體素質,參與到自控系統的設計和實施過程中,以保證整個熱力管網的自動化管理水平,提高管理效率和水平。
最后要提高熱網的設施與材料的節能水平。逐步放棄使用保溫性能較差的珍珠巖瓦、巖棉管等保溫材料,推廣使用聚胺酣保溫材料。逐步放棄使用調節功能很局限的調節閘閥,在各個供熱干管上安裝調節性能優良的平衡閥或自力式流量控制器,使管路或用戶的流量符合要求,從而消除管網水力失調,解決暖氣局部過熱、局部不熱的問題。
2.3 熱源節能設計
熱源的節能設計對改善供熱環境,提高供熱水平,節約燃料,降低供熱系統對環境的污染效果明顯。首先是嚴格限制高硫煤的開采和大力推行煤炭的洗選加工,開發和推廣清潔煤技術和循環流化床鍋爐,積極推廣使用除塵設備和電廠脫硫技術及其成套裝備。其次采取合理的運行管理措施, 根據實際情況選用集中質調節,量調節,分階段改變流量質調節及間歇調節方式,避免運行過程中的冷熱失調,提高控制和調節水平。 在操作方面要提高鍋爐操作人員的規范化操作水平,放棄“看天燒火”的經驗主義做法,根據室外溫度合理確定供暖期每日的鍋爐運行參數,使鍋爐運行科學化、程序化,做到既保暖又節煤。
3.小結
冬季我國北方很多地區使用集中供暖是居民取暖的重要方式,伴隨著供暖面積的擴大,提升供暖系統的節能效果就顯得非常重要。在進行建筑集中供暖采暖節能設計的過程中藥注重環境和運行成本兩個方面的綜合考慮,這是開展集中采暖節能設計的重點。本文主要對建筑集中供暖采暖系統基本理論進行了闡述,進而分析了了供暖采暖節能設計的主要措施,以期可以更好的做好集中供熱采暖工作,保護環境造福人民群眾。
參考文獻
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【關鍵詞】煉焦技術節能技術發展
中圖分類號: TE08 文獻標識碼: A 文章編號:
一.引言
我國是世界焦炭第一生產大國,同時也是第一焦炭消費大國。近些年來,我國的煉焦技術得到了較大進步,煉焦技術的發展,促進了煉焦行業節能技術的推廣和應用。
二.煉焦技術的工藝特點。
1.回收煉焦工藝流程簡述。
熱回收煉焦工藝技術包括備煤、煉焦、篩焦、余熱鍋爐、廢氣脫硫等主要生產設施。煉焦煤由備煤車間制備好后送到煉焦車間,煉焦煤在裝煤推焦車上由搗固機搗成煤餅送入煉焦爐,成熟的焦炭由接熄焦車送到熄焦塔內進行熄焦。熄焦后的焦炭由篩焦車間進行粒度篩分和儲存。煉焦爐為負壓操作,煉焦煤煉焦時產生的揮發份在焦爐內全部燃燒,高溫廢氣經焦爐集氣管道送到余熱鍋爐回收其熱量產生蒸汽。回收熱量后的低溫廢氣脫除二氧化硫后經煙囪排放。蒸汽送到工業、公共設施,或用于余熱發電車間發電。
2.回收煉焦工藝主要特點。
(1).煉焦爐負壓操作,基本消除了煉焦爐對大氣的污染。回收煉焦產生的揮發份燃燒為高溫廢氣的熱量,并回收其熱量,徹底消除了化學污水的產生。實現了煉焦工業的清潔生產。
(2). 煉焦爐內煤餅和爐頂空間形成惰性氣體保護層,取代耐火磚作為高溫干餾煉焦煤和空氣的隔離物。教好的解決了煉焦煤表面在高溫干餾時的燃燒現象。
(3). 煉焦爐煉焦時揮發性的物質在焦炭層中的流程較長,二次裂解產生的具有活性鍵的碳充分和焦餅上的活性鍵起架橋作用,能改善和提高焦炭的物理化學性質和冷熱強度。結合搗固煉焦,對于擴大煉焦用煤的范圍和提高焦炭的質量具有重要意義。
(4). 熱回收煉焦技術工藝在國際上首次使用具有我國自主知識產權的液壓搗固,在國內首次使用具有我國自主知識產權的水平接熄焦,充分體現了我國堅持科學發展觀和科技的創新能力。
三.發展清潔生產的大型搗固煉焦。
大力研發和推廣具有完善環保設施、能夠實現清潔生產的大型搗固煉焦技術。標定、調試和總結我國已投產的6.25米大型搗固焦爐,進一步修改和完善并建成6.25米大型搗固焦爐示范工程。
開發適合中國國情的6.7米搗固焦爐,其每孔年產焦炭1.443萬噸,將是我國乃至世界上最大的搗固焦爐,2×52孔年產焦炭150萬噸,填補我國年產150萬噸級焦炭規模的大型搗固焦爐空白,并建成能起樣板作用的示范工程,推動我國大型搗固煉焦技術的發展,使其達到世界領先水平。
發國產的適合中國國情的6.25米和6.7米大型搗固焦爐使用的搗固一裝煤一推焦一體車(SCP機),使其機械化、自動化、安全性能和環保水平等方面達到世界領先水平。
隨著我國大中型鋼鐵企業逐步接受和采用搗固煉焦技術,應推動焦化和煉鐵工作者共同研究搗固焦炭的冶煉性能、適宜的焦炭質量標準、相應的高爐生產操作工藝和參數,推動大中型高爐使用搗固焦炭。
1.大力推廣的節能技術。
(1). 發展高效節能環保的大型焦油加工裝置。
淘汰耗能高、污染嚴重、裝備水平落后的間歇蒸餾、間歇酸堿洗滌、間歇結晶和污染大的瀝青成型工藝。
進一步推動我國煤焦油加工的集中處理,建設規模大、技術先進、節能環保的世界一流煤焦油加工廠。同時通過不斷開發新產品,擴大產品品種和品級,配合化工、醫藥、材料等市場要求,開發出附加值高的洗油深加工產品、蒽油深加工產品和瀝青深加工產品等。對附加值低的殘油,在滿足炭黑生產的同時,可采用加氫催化裂化、加氫裂解等技術,使其轉化成為高附加值的汽油調和油、柴油調和油。
(2).推薦采用高效節能的脫硫脫氰技術。
新建焦化廠應該首選脫硫脫氰效率高、產品質量好、操作可靠的脫硫脫氰工藝,如利用荒煤氣余熱再生的真空碳酸鉀法脫硫工藝等。
推進我國第一套HPF法氧化脫硫工藝廢液與低純度硫磺焚燒制取硫酸的工業裝置投產,并建成示范裝置,解決全國已有的HPF法氧化脫硫工藝存在的問題,推動其更新換代。
推薦采用間接法蒸氨,以減少焦化廢水,有利于實現焦化廢水的近零排放。
(3)積極研發焦爐煤氣資源化利用技術。
COG含有54%-59%H2和24%-28%CH4。COG燃料化利用不如資源化利用效益高,因此只有在萬不得已的情況下才用作燃料和發電。高質量地利用COG不僅有利于降低鋼鐵企業單位產品的能源消耗和排放負荷,甚至能開發出大量最清潔能源—氫氣,從而引發鋼鐵制造流程能量流新的供需平衡關系,甚至會引發整個社會新的供需關系。
(4)開發新型焦化污水深度處理技術.
資源節約、環境友好的焦化廠必須使處理后的焦化廢水資源得到最大限度地合理使用,因為生產1噸焦炭通常產生0.48噸焦化污水和0.42噸循環水排污水(采用CDQ時循環水排污水為0.53噸)。我國已開發出成熟可靠的焦化污水生化處理技術。對鋼鐵企業焦化廠來說,焦化廢水經生化處理后可全部回用于焦化廠和鋼鐵廠的濁循環水系統。對采用濕法熄焦的獨立焦化廠,生化處理時,可減少或不加稀釋水,減少生化處理水量,使處理后廢水全部作為濕法熄焦補充水,在焦化廠內消耗掉。但是,隨著我國獨立焦化廠逐漸采用干法熄焦,處理后廢水無路可去,只能回用于凈循環水系統。而凈循環水系統對水質要求嚴格,對其補充水的水質要求更嚴。若將生化處理后焦化廢水用作凈循環水系統補充水,必須進行降低有機物和脫鹽的深度處理。
“十一五”期間,進行了大量污水回用深度處理技術的開發工作。深度處理一般采用膜分離技術。即:生物處理(A-A/O)+超濾(UF)+納濾(NF)(或反滲透(RO));或生物處理(A-A/O)+膜生物反應器(MBR)+納濾(NF)(或反滲透(RO))。深度處理的產水率可達到70%以上,產水水質可達到循環水補充水的要求,用作循環水補充水。膜深度處理產出占原料水量30%左右的濃縮液。濃縮液不但含有較高的有機物,而且濃縮了大量的鹽。濃縮液可以深度處理回用,也可以蒸發提鹽,但這些手段成本太高,因此,濃縮液處理將是下一步重點開發的課題。
(5)研發焦爐荒煤氣余熱回收及利用技術。
離開焦爐炭化室的650-700℃荒煤氣所帶出的顯熱占焦爐輸出熱的36%,與紅焦帶出的顯熱相當,余熱回收利用的潛力巨大。
“十一五”期間,國內外許多焦化企業積極研發焦爐荒煤氣余熱回收及利用技術,如:濟鋼將5個上升管做成夾套管,導熱油通過夾套管與荒煤氣間接換熱,被加熱的高溫導熱油可以去蒸氨、去煤焦油蒸餾、去干燥入爐煤等;寶鋼梅山鋼鐵公司煉焦廠在其4.3米焦爐上升管采用熱管回收荒煤氣帶出熱的試驗;濟鋼和中冶焦耐正在進行用鍋爐回收荒煤氣帶出熱的試驗;無錫焦化廠在其4.3米焦爐上進行用半導體溫差發電技術回收上升管余熱的試驗;平煤武鋼焦化進行了高效微流態傳熱材料作換熱介質的上升管余熱回收試驗;日本已在1個上升管和正在3個上升管上進行用荒煤氣帶出熱對焦爐煤氣進行無催化高溫熱裂解和重整試驗,得到了主要含H2和CO的合成氣體;中冶焦耐在初冷器一段用82℃-85℃的荒煤氣加熱真空碳酸鉀法脫硫廢液,用熱廢液閃蒸的蒸汽再生脫硫液;有的焦化廠擬用初冷器一段熱循環水制冷,所得的低溫水直接用于初冷器三段制冷。
“十二五”期間,應當支持荒煤氣余熱回收和利用技術的研發調試、改進完善、總結比較,選擇最優方法;推動最優方法盡快工業化,總結經驗,建立示范裝置,加以推廣普及。
五.結束語
煉焦,要做好能源生產和節能處理的兩手抓,在確保生產的同時,要減少對能源的消耗,提高最終有效產出。
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