時間:2023-05-28 09:35:08
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇節(jié)能市場分析范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
隨著改革開放和經(jīng)濟發(fā)展,我國商業(yè)建筑的面積日趨增大,據(jù)統(tǒng)計目前已經(jīng)建成大約2000多幢高級賓館和寫字樓,800多家大型商場,設(shè)有中央空調(diào)系統(tǒng)的建筑面積約1.5億平方米。根據(jù)商業(yè)建筑的能耗調(diào)查統(tǒng)計,設(shè)有空調(diào)系統(tǒng)的商業(yè)建筑每年的能源消耗費用接近150元/平方米,現(xiàn)有商業(yè)建筑的每年的能源消耗費用就高達225億元人民幣。商業(yè)建筑消耗的能源主要用于空調(diào)、照明、熱水供應(yīng)以及其它動力設(shè)備等方面。表1顯示了上海地區(qū)各種商業(yè)建筑能源消耗的各成分比例。其中空調(diào)能耗是商業(yè)建筑的能耗的主要部分,占總能耗的50~60%。
表1: 上海地區(qū)商業(yè)建筑能耗成分比例
空調(diào)照明衛(wèi)生熱水動力設(shè)備及其它飯店46.113.5319.4商場40.533.710.715.2寫字樓49.733.32.717醫(yī)院30.313.941.814
空調(diào)能耗主要由以下幾方面組成:補償維護結(jié)構(gòu)傳熱的能耗占40~50%,新風(fēng)處理能耗占30~40%,空氣、水輸送能耗占25~30%。圖1 顯示了北京某著名商業(yè)建筑各設(shè)備(冷凍機、水泵、空調(diào)箱、照明、動力)電耗的積分圖。該建筑的65%的電耗是空調(diào)系統(tǒng)。
圖1 各設(shè)備耗電量積分圖
2、中國商業(yè)建筑節(jié)能潛力
通過對中國商業(yè)建筑的調(diào)查和分析發(fā)現(xiàn),商業(yè)建筑具有巨大的節(jié)能潛力。主要表現(xiàn)在以下幾方面:
* 中國商業(yè)建筑的能耗高于國外發(fā)達國家的商業(yè)建筑能耗。例如清華同方人環(huán)工程公司在1998年對北京市的十家營業(yè)較好的大商場進行了全面的測試和統(tǒng)計,這些商場的全年運行能耗平均大約是188 kwh/m2.a,而氣候條件大致相當(dāng)?shù)娜毡镜耐惤ㄖ钠骄昴芎拇蠹s是135 kwh/m2.a,也就是說北京市的商場的能耗要比日本高出將近40%。
* 同類型的的商業(yè)建筑之間的能耗也有較大差別。圖2顯示了北京十家大型百貨商場每平方米耗電量,從圖中可看出耗電量最高的商場比耗電量最低的商場能耗高出將近50%。此外寫字樓和旅館類建筑的情況也是這樣的。圖3中北京16家星級旅館的1997年的能耗狀況,能耗最大的旅館能耗費是能耗最小的旅館能耗費的將近3倍。
圖2 北京十家商場能耗圖
圖3 北京16家旅館能耗圖
* 通過對商業(yè)建筑的模擬分析發(fā)現(xiàn),建筑的理想能耗與實際能耗有較大差別,主要是空調(diào)系統(tǒng)運行管理較差、缺乏空調(diào)自控系統(tǒng)、原有空調(diào)系統(tǒng)存在許多不合理設(shè)計等原因造成。通過對這些不合理成分的改造,能以較小的投入獲得極大的節(jié)能效果。例如下圖所示為北京某四星級飯店的水系統(tǒng),從圖中可看出,標(biāo)準層加壓泵后的閥后壓力為1.12MPa,而加壓泵前的閥前壓力為1.15MPa,即經(jīng)過加壓泵后壓力反而降低,主要原因是加壓泵前后的閥門開度只有25%,這說明標(biāo)準層加壓泵是多余的,如果取消標(biāo)準層加壓泵,經(jīng)估算每年可節(jié)電10%,約22萬度電,節(jié)省運行費16.5萬元。
* 近年來已有不少的節(jié)能改造項目竣工,這些改造項目都顯示出較大的經(jīng)濟效益,說明商業(yè)建筑有巨大的節(jié)能潛力。例如北京雙安商場的空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的改造,通過充分利用春秋季室外新風(fēng)為商場內(nèi)供冷,從而減少了一個月的冷機運行時間,據(jù)統(tǒng)計每年可節(jié)省能耗費30萬元左右。改造所需的40萬元的投資一年時間就可以回收。此外在亮馬河大廈,通過節(jié)能改造,一年可以節(jié)約運行費用300多萬,所需的投資不到一年的時間即可回收。
上述分析表明,中外對比、同類建筑的對比、理論計算和實際測試的對比、商業(yè)建筑成功的改造實例都充分說明中國的商業(yè)建筑具有巨大的節(jié)能潛力,商業(yè)建筑節(jié)能改造有很好的經(jīng)濟效益。
3、中國商業(yè)建筑節(jié)能的途徑和技術(shù)手段
技術(shù)手段的推廣和合理利用是商業(yè)建筑節(jié)能的關(guān)鍵。適合中國商業(yè)建筑的節(jié)能的方法并不是建造一兩幢新的商業(yè)建筑來展示新技術(shù),而是通過一些投資小見效快的技術(shù)手段對現(xiàn)有商業(yè)建筑的改造和提高運行管理水平來提高能源利用效率。就是說商業(yè)建筑的節(jié)能關(guān)鍵不在于以后新建的商業(yè)建筑,而在于對已有商業(yè)建筑的節(jié)能改造,這是商業(yè)建筑節(jié)能的重點所在。表2顯示了不同節(jié)能改造技術(shù)的經(jīng)濟效果,從表中可以看出,通過改善維護結(jié)構(gòu)來節(jié)能的經(jīng)濟效益是最低的。
表2:不同節(jié)能改造技術(shù)的經(jīng)濟分析
改造投資改造收益投資回收年限提高運行管理水平1$10~20$1~2月更換風(fēng)機、水泵1$0.8~1.0$1~1.2年增加自動控制系統(tǒng)1$0.3~0.5$2~3年系統(tǒng)形式的全面更新1$0.2~0.4$3~5年建筑材料更換1$0.1~0.05$5~10年
近年來,清華大學(xué)通過對數(shù)十幢商業(yè)建筑的調(diào)查和測試分析,總結(jié)出一套適合中國商業(yè)建筑節(jié)能工作開展的成套技術(shù)-MATE技術(shù),并成功地在一些改造工程中得到了驗證和完善。該技術(shù)是包括調(diào)研測試(Measure)、全面分析(Analyze)、跟蹤實施(Tackle)和節(jié)能評估(Evaluate)在內(nèi)的“MATE建筑節(jié)能改造技術(shù)”。
4、商業(yè)建筑節(jié)能的市場機制和可持續(xù)發(fā)展
根據(jù)已有節(jié)能改造項目的統(tǒng)計,節(jié)能改造每平方米可獲得20~30元的直接效益,所以如果商業(yè)建筑節(jié)能按照在北京建立示范工程、在中國主要大城市建立推廣中心、全國范圍推廣三個階段來發(fā)展的話,各階段的的改造效益如下:
* 第一階段: 改造面積:30萬平方米; 直接效益:600~900萬元
* 第二階段: 改造面積:400萬平方米; 直接效益:8000~12000萬元
* 第三階段: 改造面積:1.5億平方米; 直接效益:30~45億元
三個階段的直接經(jīng)濟效益如果按照0.8元/度電和40%的發(fā)電效率折算成一次能源,相當(dāng)于可為國家節(jié)省250萬噸標(biāo)準煤,減少向環(huán)境排放562萬噸CO2,對全球生態(tài)環(huán)境的改善有巨大的貢獻。
節(jié)能改造的投資主要有以下幾個方面:
* 計量儀表及安裝費用
安裝計量儀表的目的主要是計量改造效果,讓業(yè)主看到效益,有利于推動節(jié)能改造工作發(fā)展。根據(jù)已有改造工程的統(tǒng)計,計量儀表的投資約為2.5元/平方米,所以一、二、三階段的儀表投資分別為75萬元、1000萬元、3.8億元。
* 培訓(xùn)費用
* 制定標(biāo)準和政策費用
* 宣傳、傳播費用
* 建立節(jié)能改造中心和節(jié)能小分隊費用
* 節(jié)能改造工程投資
由于節(jié)能改造有較大的經(jīng)濟效益,改造工程投資可以在3年左右收回,所以改造工程投資可以說服業(yè)主承擔(dān)或采用其它的融資方式。
摘要: 本文介紹了我國目前商業(yè)建筑的能耗現(xiàn)狀,分析了其中的節(jié)能潛力,并介紹了商業(yè)建筑節(jié)能的相關(guān)技術(shù)和市場機制。探討商業(yè)建筑節(jié)能的可持續(xù)發(fā)展道路。
關(guān)鍵詞: 商業(yè)建筑 建筑節(jié)能 市場分析
隨著改革開放和經(jīng)濟發(fā)展,我國商業(yè)建筑的面積日趨增大,據(jù)統(tǒng)計目前已經(jīng)建成大約2000多幢高級賓館和寫字樓,800多家大型商場,設(shè)有中央空調(diào)系統(tǒng)的建筑面積約1.5億平方米。根據(jù)商業(yè)建筑的能耗調(diào)查統(tǒng)計,設(shè)有空調(diào)系統(tǒng)的商業(yè)建筑每年的能源消耗費用接近150元/平方米,現(xiàn)有商業(yè)建筑的每年的能源消耗費用就高達225億元人民幣。商業(yè)建筑消耗的能源主要用于空調(diào)、照明、熱水供應(yīng)以及其它動力設(shè)備等方面。其中空調(diào)能耗是商業(yè)建筑的能耗的主要部分,占總能耗的50~60%。 上海地區(qū)商業(yè)建筑能耗成分比例:空調(diào) 照明 衛(wèi)生熱水 動力設(shè)備及其它 飯店 46.1 13.5 31 9.4 商場 40.5 33.7 10.7 15.2 寫字樓 49.7 33.3 2.7 17 醫(yī)院 30.3 13.9 41.8 14 空調(diào)能耗主要由以下幾方面組成:補償維護結(jié)構(gòu)傳熱的能耗占40~50%,新風(fēng)處理能耗占30~40%,空氣、水輸送能耗占25~30%。通過對中國商業(yè)建筑的調(diào)查和分析發(fā)現(xiàn),商業(yè)建筑具有巨大的節(jié)能潛力。主要表現(xiàn)在以下幾方面:* 中國商業(yè)建筑的能耗高于國外發(fā)達國家的商業(yè)建筑能耗。例如清華同方人環(huán)工程公司在1998年對北京市的十家營業(yè)較好的大商場進行了全面的測試和統(tǒng)計,這些商場的全年運行能耗平均大約是188 kwh/m2.a,而氣候條件大致相當(dāng)?shù)娜毡镜耐惤ㄖ钠骄昴芎拇蠹s是135 kwh/m2.a,也就是說北京市的商場的能耗要比日本高出將近40%。* 同類型的的商業(yè)建筑之間的能耗也有較大差別。* 通過對商業(yè)建筑的模擬分析發(fā)現(xiàn),建筑的理想能耗與實際能耗有較大差別,主要是空調(diào)系統(tǒng)運行管理較差、缺乏空調(diào)自控系統(tǒng)、原有空調(diào)系統(tǒng)存在許多不合理設(shè)計等原因造成。通過對這些不合理成分的改造,能以較小的投入獲得極大的節(jié)能效果。* 近年來已有不少的節(jié)能改造項目竣工,這些改造項目都顯示出較大的經(jīng)濟效益,說明商業(yè)建筑有巨大的節(jié)能潛力。例如北京雙安商場的空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的改造,通過充分利用春秋季室外新風(fēng)為商場內(nèi)供冷,從而減少了一個月的冷機運行時間,據(jù)統(tǒng)計每年可節(jié)省能耗費30萬元左右。改造所需的40萬元的投資一年時間就可以回收。此外在亮馬河大廈,通過節(jié)能改造,一年可以節(jié)約運行費用300多萬,所需的投資不到一年的時間即可回收。上述分析表明,中外對比、同類建筑的對比、理論計算和實際測試的對比、商業(yè)建筑成功的改造實例都充分說明中國的商業(yè)建筑具有巨大的節(jié)能潛力,商業(yè)建筑節(jié)能改造有很好的經(jīng)濟效益。技術(shù)手段的推廣和合理利用是商業(yè)建筑節(jié)能的關(guān)鍵。適合中國商業(yè)建筑的節(jié)能的方法并不是建造一兩幢新的商業(yè)建筑來展示新技術(shù),而是通過一些投資小見效快的技術(shù)手段對現(xiàn)有商業(yè)建筑的改造和提高運行管理水平來提高能源利用效率。就是說商業(yè)建筑的節(jié)能關(guān)鍵不在于以后新建的商業(yè)建筑,而在于對已有商業(yè)建筑的節(jié)能改造,這是商業(yè)建筑節(jié)能的重點所在。表2顯示了不同節(jié)能改造技術(shù)的經(jīng)濟效果,從表中可以看出,通過改善維護結(jié)構(gòu)來節(jié)能的經(jīng)濟效益是最低的。 不同節(jié)能改造技術(shù)的經(jīng)濟分析改造投資 改造收益 投資回收年限 提高運行管理水平 1$ 10~20$ 1~2月 更換風(fēng)機、水泵 1$ 0.8~1.0$ 1~1.2年 增加自動控制系統(tǒng) 1$ 0.3~0.5$ 2~3年 系統(tǒng)形式的全面更新 1$ 0.2~0.4$ 3~5年 建筑材料更換 1$ 0.1~0.05$ 5~10年 近年來,清華大學(xué)通過對數(shù)十幢商業(yè)建筑的調(diào)查和測試分析,總結(jié)出一套適合中國商業(yè)建筑節(jié)能工作開展的成套技術(shù)MATE技術(shù),并成功地在一些改造工程中得到了驗證和完善。該技術(shù)是包括調(diào)研測試(Measure)、全面分析(Analyze)、跟蹤實施(Tackle)和節(jié)能評估(Evaluate)在內(nèi)的“MATE建筑節(jié)能改造技術(shù)”。 根據(jù)已有節(jié)能改造項目的統(tǒng)計,節(jié)能改造每平方米可獲得20~30元的直接效益,所以如果商業(yè)建筑節(jié)能按照在北京建立示范工程、在中國主要大城市建立推廣中心、全國范圍推廣三個階段來發(fā)展的話,各階段的的改造效益如下:* 第一階段: 改造面積:30萬平方米;直接效益:600~900萬元* 第二階段: 改造面積:400萬平方米;直接效益:8000~12000萬元* 第三階段: 改造面積:1.5億平方米;直接效益:30~45億元三個階段的直接經(jīng)濟效益如果按照0.8元/度電和40%的發(fā)電效率折算成一次能源,相當(dāng)于可為國家節(jié)省250萬噸標(biāo)準煤,減少向環(huán)境排放562萬噸CO2,對全球生態(tài)環(huán)境的改善有巨大的貢獻。節(jié)能改造的投資主要有以下幾個方面:* 計量儀表及安裝費用安裝計量儀表的目的主要是計量改造效果,讓業(yè)主看到效益,有利于推動節(jié)能改造工作發(fā)展。根據(jù)已有改造工程的統(tǒng)計,計量儀表的投資約為2.5元/平方米,所以一、二、三階段的儀表投資分別為75萬元、1000萬元、3.8億元。* 培訓(xùn)費用* 制定標(biāo)準和政策費用* 宣傳、傳播費用* 建立節(jié)能改造中心和節(jié)能小分隊費用* 節(jié)能改造工程投資由于節(jié)能改造有較大的經(jīng)濟效益,改造工程投資可以在3年左右收回,所以改造工程投資可以說服業(yè)主承擔(dān)或采用其它的融資方式。商業(yè)建筑的節(jié)能具有很好的前景,大有可為。但是在其發(fā)展階段,資金投入是一個主要的障礙。商業(yè)建筑的長遠發(fā)展必須符合市場經(jīng)濟的規(guī)律。簡單來說就是要作到“分擔(dān)投入、共享收益”。所謂“分擔(dān)投入”就是要從多個渠道解決商業(yè)建筑節(jié)能所需要的前期投入。比如建筑業(yè)主承擔(dān)主要部分,專業(yè)化的節(jié)能改造公司承擔(dān)一部分,政府支持的低息銀行貸款一部分,這樣可以促進商業(yè)建筑節(jié)能改造工作的全面開展。而“共享收益”是推動商業(yè)建筑持續(xù)發(fā)展的動力,業(yè)主是節(jié)能改造的最大收益者,他們通過節(jié)能改造中可以增加效益是不言而喻的。銀行的貸款以及利息也可以通過節(jié)約的運行能耗費來償還。而專業(yè)化的節(jié)能改造公司如果能夠得到政府和金融部門的支持而參與到節(jié)能改造中去,將技術(shù)推廣到到市場中去,建筑節(jié)能就可以走上可持續(xù)發(fā)展的道路。
總結(jié):隨著經(jīng)濟的發(fā)展、城市化進程的加快、城市居民生活水平的提高,建筑耗能占整個能源消費總量的比重不斷上升,每年由于新建和改建建筑,消耗大量能源,帶來自然環(huán)境的惡化。同時在建設(shè)過程中還存在水污染嚴重、土地資源利用率低、建筑耗材高等嚴重問題。如不注意防止水、土和空氣的污染,綠化與水面嚴重不足、空氣污濁、氣溫升高、能耗劇增。自然環(huán)境的日趨惡化,結(jié)果是建筑系統(tǒng)內(nèi)和建筑系統(tǒng)外的物質(zhì)良性循環(huán)與能量的良性轉(zhuǎn)換受到嚴重破壞,也就是生態(tài)環(huán)境受到嚴重破壞。居住區(qū)中的氣候設(shè)計,不僅僅是一個充分利用自然能源、減少再生能源消耗的問題,也是一個直接處理人與自然的關(guān)系問題,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是本世紀人類所面對的巨大挑戰(zhàn)。發(fā)展的觀念正逐漸成為人類社會的共識,環(huán)保建筑也好,節(jié)能建筑也好,其宗旨都是為了人類的安居樂業(yè)和長久的持續(xù)發(fā)展。我們要在“以人為本”的建筑設(shè)計前提下,在有限的地球資源條件下,建立一個更加美好、更加和諧的人居環(huán)境。
隨著我國社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展,資源缺乏的矛盾也日益突出,火電廠作為當(dāng)前我國煤炭能源消耗的大戶,在當(dāng)前低碳環(huán)保壓力劇增及資源可持續(xù)發(fā)展的背景下,電廠能否采取相應(yīng)的節(jié)能管理模式也受到了越來越多人的關(guān)注。再加上當(dāng)前煤價飛漲及行業(yè)間激烈的市場競爭,電廠要想從根本上立于不敗之地,其當(dāng)務(wù)之急在于開展節(jié)能工作,跟上國家節(jié)能環(huán)保的前進步伐,降低電廠的發(fā)電成本,提高電廠的市場競爭力。
1.電廠節(jié)能管理工作的重要性
針對電廠節(jié)能管理工作的重要性,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:首先,作為當(dāng)前人類發(fā)展中面臨的嚴峻挑戰(zhàn)之一,節(jié)能減排工作能否順利進行,直接關(guān)系著我國資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的建設(shè),同時也關(guān)系著國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,因而在我國社會發(fā)展中占據(jù)著極其重要的地位。其次,節(jié)能減排工作的開展已成為國家產(chǎn)業(yè)政策的主導(dǎo)方向。各級政府在制定生產(chǎn)發(fā)電政策時,主要依據(jù)電廠的能源消耗水平及污染物的排放量,若電廠能耗與污染物排放量不在政府部門規(guī)定的范圍內(nèi),則電廠就會被同行所取代。最后,隨著市場經(jīng)濟的迅速發(fā)展,節(jié)能降耗是電廠實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展及壯大運行的必然所在。
從當(dāng)前我國電廠的實際發(fā)展趨勢中不難看出,影響電廠的幾點因素主要包括燃料價格、電價電量、財務(wù)費用、能耗水平及其他設(shè)備費用等。而在這幾點因素中,燃料價格已經(jīng)完全市場化,電廠管理人員能否把握燃料市場機遇,直接關(guān)系著電廠的經(jīng)營;在電價管理上,也已經(jīng)實施標(biāo)桿電價,因而在運作上不存在任何空間;電量在電力供過于求的局面下,“三公”電量實施全省平衡,電量工作的重點也放在了競價上;財務(wù)費用也受到了資本金與國家宏觀金融政策、通脹水平的限制。在這些因素分析中,其共同點在于都是受市場經(jīng)營環(huán)境與市場約束,主動權(quán)不在企業(yè)手上;只有節(jié)能降耗工作才是企業(yè)自主的事情,因此,推動節(jié)能降耗工作的開展,發(fā)揮電廠員工工作得主管能動性,是提升電廠贏利能力與市場競爭力的關(guān)鍵所在。
2.電廠節(jié)能管理模式的完善途徑
2.1打下堅實的安全運行基礎(chǔ)
節(jié)能管理模式的實施,必須以安全可靠的設(shè)備運轉(zhuǎn)為基礎(chǔ),沒有安全可靠的設(shè)備,就無法保證電廠日常工作的順利進行,更談不上節(jié)能管理模式的開展。一般來講,電廠在實際發(fā)電中,機組若出現(xiàn)“非計劃停運”,則會造成發(fā)電量少、耗電多、耗煤多、耗油多等現(xiàn)象,大大增加了發(fā)電成本;即使沒有發(fā)生“非停”,電廠的重要輔助設(shè)備一旦發(fā)生故障,則會造成機組的降負荷運行,機組的整體效率就會大幅度下降。因此,在開展節(jié)能管理模式的過程中,首先應(yīng)對電廠的發(fā)電機組進行檢查,確保機組的正常運行。
2.2提供先進的發(fā)電設(shè)備
這里的發(fā)電設(shè)備,主要是對其性能的強調(diào)與肯定。電廠作為集資金、技術(shù)于一身的密集型企業(yè),自身系統(tǒng)比較復(fù)雜,中間任何一個環(huán)節(jié)、設(shè)備出現(xiàn)問題,都會造成電廠處于停運或不經(jīng)濟運行狀態(tài),而在這些環(huán)節(jié)中,主要以設(shè)備環(huán)節(jié)最為重要。一般來講,電廠的發(fā)電設(shè)備主要包括各類風(fēng)機、保溫和密封等,另外如汽機、鍋爐效率等都對機組運行的經(jīng)濟性產(chǎn)生明顯的影響。對此,電廠在實現(xiàn)節(jié)能管理的過程中,應(yīng)做好相應(yīng)的基礎(chǔ)工作,在確保發(fā)電設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的前提下,將節(jié)能管理工作落實到電廠的各個部門,確保節(jié)能管理工作能夠以電廠的正常運轉(zhuǎn)為核心去開展。需要注意的是,節(jié)能管理模式在電廠的開展應(yīng)用,除了實現(xiàn)低碳這一環(huán)保目的外,其主要目的在于提高電廠的市場競爭力及經(jīng)濟效益,因此,使用先進的發(fā)電設(shè)備,無論在發(fā)達量上還是能源消耗上,與傳統(tǒng)的發(fā)電設(shè)備相比,都占據(jù)著極大的優(yōu)勢。
2.3制定出科學(xué)完善的管理制度
在電廠的日常運行中,科學(xué)完善的管理制度是推動節(jié)能管理模式順利運行的核心所在,同時也是提高電廠發(fā)電質(zhì)量、實現(xiàn)低耗節(jié)能的關(guān)鍵所在。節(jié)能工作在電廠開展的過程中,與其他工作一樣,需要有專項制度對其進行規(guī)范,只有這樣才能確保節(jié)能管理工作的順利開展,才能使該項工作有目的、有計劃、按程序的運行起來,進而實現(xiàn)其既定的管理目標(biāo)。這就要求電廠的管理人員能夠結(jié)合著電廠的實際發(fā)展?fàn)顩r,建立起相應(yīng)的節(jié)能管理制度、節(jié)能獎懲制度及節(jié)能分析制度,并在具體落實中,需要各個部門的負責(zé)人結(jié)合本部門的實際運行狀況,將電廠下達的各項目標(biāo)任務(wù)進行落實。
此外,在電廠的開展節(jié)能管理模式的過程中,好的機制往往是激發(fā)企業(yè)內(nèi)在潛力的重要手段,從節(jié)能工作自身的性質(zhì)來看,在具體實施中離不開人的主觀能動性,且在對節(jié)能工作開展評價時,也沒用準確的參照標(biāo)準,因而有必要設(shè)置相應(yīng)的獎勵措施對員工進行激勵。顧名思義,所謂的激勵就是指管理人員通過一定的物質(zhì)、精神獎勵,對員工日常工作中的業(yè)績給予肯定。在整個激勵措施上,獎勵與懲罰是對立統(tǒng)一的。電廠管理人員在制定激勵制度的過程中,除了注重激勵手段外,還應(yīng)對激勵模式、激勵評價方法進行綜合考慮,只有這樣才能確保激勵手段的實效性與科學(xué)性。此外,激勵模式的制定,還應(yīng)結(jié)合著電廠現(xiàn)階段制定的發(fā)展目標(biāo),一切以電廠的經(jīng)濟效益為核心進行制定,并在不同階段進行進行靈活調(diào)整。
3.總結(jié)
綜上所述,節(jié)能管理模式在電廠的開展應(yīng)用,是推動環(huán)境保護與電廠可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。這就要求電廠管理人員能夠從根本上認識到節(jié)能管理的重要性,在深入分析電廠管理問題的基礎(chǔ)上,將節(jié)能管理模式落實到電廠的日常運行中,確保節(jié)能管理模式的順利運行。
參考文獻:
[1]裴文.火電廠燃料管理與節(jié)能控制策略的研究[J].黑龍江科技信息.2011(13).
一、污水處理能耗現(xiàn)狀
從污水種類的角度來看,工業(yè)污水占據(jù)城市污水總排放量的很大部分,并且,工業(yè)污水是多種污水類型中污染物濃度最大,污染最嚴重,最不易凈化的污水。污水量的不斷增加,致使國家不斷加大在污水處理方面的資金投資,興建更多的污水處理廠,污水的總排放量和污水處理消耗的能源不斷增加。城市污水處理是高能耗行業(yè),其能耗主要包括電能、藥耗和燃料等多個方面,其中電耗約占總能耗的60%~90%,電耗也成為了污水處理廠運行成本的主要組成部分。污水處理廠有諸如攪拌推進器、潛水泵、風(fēng)機、螺桿泵等大型用電設(shè)備,首先曝氣工藝中的鼓風(fēng)機電機功率最大,且是污水處理的核心設(shè)備;其次為污水提升設(shè)備的電耗較大。
二、城市污水處理廠節(jié)能降耗途徑分析
(一)污水處理廠總圖的優(yōu)化設(shè)計
在污水處理廠的選址方面:一是,要特別注意污水處理廠所在地的匯水面積,根據(jù)污水處理廠的設(shè)計規(guī)模,盡可能大的規(guī)劃其匯水面積;二是,建廠地址既要有利于污水管網(wǎng)建設(shè),又要兼顧污水處理廠周邊的地形地貌,盡可能避免在高程變化幅度較大的山丘或山嶺地帶選址,避免修建多級泵站。在污水輸送泵方面,精確計算流量,確保水泵在高效區(qū)間內(nèi)運行,采用管道淹沒出流代替堰口出水方式,降低跌水高度,選用水頭損失小的管材減少局部損失,降低管道輸送的長度與迂回次數(shù),利用自然地勢實現(xiàn)污水自流。日處理規(guī)模大于1萬立方米的城市污水處理廠,如果能降低一米的提升高度,可實現(xiàn)降低電耗數(shù)萬千瓦時,節(jié)能效果非常明顯。
(二)污水處理環(huán)節(jié)的節(jié)能降耗途徑
污水處理過程的能源損耗主要體現(xiàn)在污水的生化處理及污水預(yù)處理環(huán)節(jié),其中,污水生化處理環(huán)節(jié)的能源損耗主要產(chǎn)生于曝氣系統(tǒng),而污水的預(yù)處理環(huán)節(jié)主要可分為沉砂池及格柵。首先,曝氣沉砂池極易因曝氣設(shè)施的應(yīng)用而出現(xiàn)較大的能源損耗,所以,通常應(yīng)當(dāng)采取旋流式及平流式的方式來設(shè)計沉砂池,以達到節(jié)能降耗的目的;其次,必須將設(shè)置格柵落實到位,盡管整個格柵在處理污水的過程中沒有較大的節(jié)能作用,可是,其卻可以有效的降低后期其他設(shè)備的能源損耗,所以,必須針格柵的設(shè)置落實到位。通常情況下,可以在泵房集水井、污水渠道的進口位置或者污水處理廠的前段位置設(shè)置格柵,以此來截留較大的漂浮物,避免出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象,進而確保污水設(shè)備的正常運作。
(三)污水提升泵站的節(jié)能降耗途徑
城市污水處理中一個非常重要的能源損耗設(shè)備就是污水提升泵,其會對后期的污水處理能否繼續(xù)進行造成極大的影響,而且其本身的能源損耗也非常大,對污水提升泵站設(shè)計進行改善可以極大的提升污水提升泵站的節(jié)能降耗效果。當(dāng)下我國城市污水處理廠泵之所以會損耗較多的能源,主要是因為電機缺乏較高的效率、運作控制不良和水量波動以及設(shè)計的動作能力比實際水量所需的能量要大等。因此,可從以下幾方面著手硎迪治鬯提升泵站的節(jié)能降耗:第一,選用變頻泵來代替所有的提升泵,以便全面提高城市污水處理廠的總體性能。例如,我國某市的污水處理廠通過改造提升水泵的變頻技術(shù),實現(xiàn)了大約12%的能源節(jié)省;第二,將工頻泵轉(zhuǎn)變成部分變頻泵,并將其當(dāng)作最終的調(diào)速泵,再根據(jù)實際情況來對其進行運作;第三,采取多級動態(tài)液位控制對策技術(shù)。在現(xiàn)實的運作過程中,可采取轉(zhuǎn)速加臺數(shù)控制法來使定速泵實現(xiàn)平均流量運作,如果水流的波動比較大時,應(yīng)當(dāng)對轉(zhuǎn)臺數(shù)進行適當(dāng)?shù)脑鰷p,再通過改變調(diào)速泵的運作速度來迎合水流量的改變;第四,應(yīng)當(dāng)經(jīng)常對水泵實施養(yǎng)護,以使水泵的電能損耗及摩擦實現(xiàn)有效的減少。若想使水泵達到節(jié)能降耗的目的,則必須對提升泵的運作效率進行全面的提高,除了應(yīng)當(dāng)采取如上辦法之外,還必須從泵設(shè)備著手,加大對泵的高程設(shè)置及日常管理力度,再根據(jù)污水處理廠的具體運作狀況,不斷的對運作條件進行歸納與總結(jié),以便選取出最好的運作條件,從而最大限度的提升泵設(shè)備的動作效率。
(四)風(fēng)機變頻與曝氣系統(tǒng)優(yōu)化傳統(tǒng)
的風(fēng)機采用工頻運行,利用主管路的閥門開度調(diào)節(jié)風(fēng)量,雖然電機可達到驅(qū)動要求,但多余的力矩增加了功率、電能的浪費,同時,對溶解氧濃度調(diào)節(jié)存在很大滯后性,容易導(dǎo)致污水處理不達標(biāo)。通過加裝變頻控制系統(tǒng),將溶解氧儀實時數(shù)據(jù)采集至變頻器,再通過變頻器的轉(zhuǎn)換模塊把溶解氧濃度指標(biāo)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,風(fēng)機控制模塊根據(jù)變頻器的參數(shù)設(shè)置處理數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)處理的結(jié)果以運行頻率方式控制風(fēng)機的轉(zhuǎn)速,從而調(diào)節(jié)風(fēng)機風(fēng)量。該項技術(shù)不僅可實現(xiàn)風(fēng)機的自動節(jié)能運行,而且可精確控制污水處理工藝控制過程中的溶解氧含量。
(五)污泥處理環(huán)節(jié)的節(jié)能降耗途徑
污泥處理在城市污水處理廠中也是一個非常重要的部分。目前的污泥比較繁雜,其除了包含的污染物非常多之外,而且其分解過程也極其繁雜,如果只是簡單的采取處理污泥的辦法,根本無法取得較為理想的處理效果,所以,在處理污泥的過程中,還應(yīng)當(dāng)對污泥資源的回收利用加以探求,以實現(xiàn)污泥處理的節(jié)能降耗。污泥的處理環(huán)節(jié)主要可分為污泥的脫水、穩(wěn)定以及濃縮等三個部分。其中,主要可利用自然脫水及機械脫水兩種辦法來對污泥進行脫水處理,當(dāng)下使用較為廣泛的就是機械脫水方式,機械脫水損耗的能源主要是電能,通常來說,采取離心脫水方式所損耗的電能相對比較少,可是無法達到較好的污泥的預(yù)處理效果,而且還極易出現(xiàn)機械磨損情況,因此,應(yīng)當(dāng)通過實踐來對更好的脫水技術(shù)加以尋求,以使污泥處理的節(jié)能降耗效果實現(xiàn)有效的增強;污泥的穩(wěn)定主要包括好氧、厭氧以及堆肥處理等三個環(huán)節(jié),不過也有很多污水處理廠不對污泥進行穩(wěn)定處理就直接實施污泥的脫水處理的。通常來說,厭氧消化過程中所形成的沼氣可用于補充泥污穩(wěn)定過程的能量;污泥濃縮應(yīng)當(dāng)將生物氣浮技術(shù)作為首選,并以此來取代單純的策略氣浮,從而達到提高濃縮效率、減少能源損耗的目的。除此之外,還應(yīng)當(dāng)將潺潺的回收利用落實到位。揮發(fā)性有機物占據(jù)了污泥的絕大部分,日本主要是利用厭氧來削減消化污泥,通過此種辦法,每噸污泥可以形成大概680m3的沼氣,再借助磷酸型燃料電池殼大概可以得到污水處理廠50%的能源。回收利用污泥的辦法主要包括如下幾種:對厭氧消化的所形成的沼氣加以回收利用;對焚燒污泥所形成的熱能加以回收利用;摻燒及堆肥。
(六)藥劑消耗節(jié)能
途徑污水處理廠藥劑消耗主要是針對深度處理、消毒處理和污泥處理工藝中的中的藥劑消耗。深度處理是通過向水中投加藥劑,使水中難以沉淀的膠體顆粒能相互聚合并沉淀的目的。常用藥劑主要包括無機鹽類混凝劑(工業(yè)硫酸鋁、明礬、三氯化鐵、聚合氯化鋁等)和有機合成高分子混凝劑(聚丙烯酰胺、脫絮凝色劑、天然絮凝劑等)。針對除磷,常用的方法有生物除磷、PAM結(jié)合PAC、鐵鹽等。生物除磷技術(shù)無需投加藥劑、污泥產(chǎn)量又少,但這項技術(shù)工藝較為復(fù)雜,需要在實踐中不斷的加以完善。化學(xué)除磷,可以嘗試使用高分子混凝劑除磷,能夠有效降低藥耗。消毒的目的主要是利用物理或者化學(xué)的方法殺滅廢水中的病原微生物,以防止其對人類及畜禽的健康產(chǎn)生危害和對生態(tài)環(huán)境造成污染。消毒的方法主要包括物理法(加熱、冷凍、輻照、紫外線和微波消毒等)化學(xué)法(氯、二氧化氯、次氯酸鈉、臭氧和重金屬離子等)。針對涉及藥劑消耗的方法主要通過合理配比、減小加藥量來實現(xiàn)降耗。
三、結(jié)束語
污水處理廠的節(jié)能降耗涉及方方面面,真正做到節(jié)能降耗需要從設(shè)計初期工藝選擇、設(shè)備選型、污泥處理及處置方式等多方面考慮,為節(jié)能降耗源頭奠定硬件基礎(chǔ),運行過程中根據(jù)本廠水量、水質(zhì)等實際情況,制定可行的節(jié)能降耗措施,積極采用新技術(shù)、新工藝和新標(biāo)準,才能為企業(yè)節(jié)能降耗創(chuàng)造更多途徑。
參考文獻:
引 言
電力市場化改革的根本目的是提高效率。無論是在理論研究或是實踐探索中,市場效率都被作為評價電力市場優(yōu)劣的重要標(biāo)準,從傳統(tǒng)的經(jīng)濟學(xué)的角度分析,上述結(jié)論是正確的。然而,對電力市場制度的評估還應(yīng)考慮其他一些因素,例如社會不同地區(qū)結(jié)構(gòu)上的差異等因素,這些因素同樣對電力市場的運行效果產(chǎn)生重要的影響。因此,有必要對目前基于經(jīng)濟學(xué)市場效率的市場分析方法作進一步的補充,確立社會學(xué)分析的角度,從而更科學(xué)地看待電力市場的發(fā)展。
我們知道,經(jīng)濟學(xué)的制度外部性是指一種經(jīng)濟制度對他人福利施加的未在市場交易中反映出來的影響。如果某個經(jīng)濟行為個體的活動使他人或社會受益,稱為正外部性;如果某個經(jīng)濟行為個體的活動使他人或社會受損,則稱為負外部性。因此,這種外部性的影響就會對社會活動的各個領(lǐng)域之間,包括政治、經(jīng)濟、文化和社會生活各個領(lǐng)域之間的相互聯(lián)系產(chǎn)生作用。帕森斯的結(jié)構(gòu)功能主義認為,在社會系統(tǒng)中,行動者之間的關(guān)系結(jié)構(gòu)形成了社會系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。社會角色,作為角色系統(tǒng)的集體以及由價值觀和規(guī)范構(gòu)成的社會制度,是社會的結(jié)構(gòu)單位。
因此,無論是在“物與物交易關(guān)系”的背后看出“人與人社會關(guān)系”的馬克思,還是強調(diào)人們的理解型的經(jīng)濟行動構(gòu)造了市場的競爭關(guān)系與權(quán)力關(guān)系的韋伯,就實質(zhì)而論,都是在單純的交易關(guān)系、價格機制之外,看到了更多的社會要素,并且努力把這些要素與價格機制連接起來加以理解。
電力市場對社會結(jié)構(gòu)的影響
社會結(jié)構(gòu),概括而言,就是社會各組成部分之間的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。它是人類社會長期發(fā)展的產(chǎn)物,并伴隨著人類社會的變遷而不斷發(fā)生著變化。在一個現(xiàn)實的社會系統(tǒng)中,一切社會活動都是在一定的社會結(jié)構(gòu)中運行的,任何單一部分的變動都會引起社會結(jié)構(gòu)的變化并且受到社會結(jié)構(gòu)變遷的制約,社會結(jié)構(gòu)的變革最終成為社會變遷和發(fā)展的根本標(biāo)志。電力市場與社會結(jié)構(gòu)的關(guān)系可以用電力市場的制度外部性來解釋。電力市場的制度外部性,是指當(dāng)一個電力市場的覆蓋范圍內(nèi)存在多個經(jīng)濟發(fā)展水平和電價承受能力有較大差別的地區(qū)時,組織跨地區(qū)的統(tǒng)一電力交易,將改變各地區(qū)的用電量和電價,這將影響各地的經(jīng)濟發(fā)展和人民生活,改變地方的社會結(jié)構(gòu)。
跨地區(qū)統(tǒng)一電力交易可能擴大了地區(qū)間經(jīng)濟發(fā)展不平衡。跨地區(qū)電力市場統(tǒng)一交易的影響將作用于電價和用電量兩個方面。首先,統(tǒng)一的市場交易會使各地區(qū)的上網(wǎng)電價逐漸趨同,經(jīng)濟較發(fā)達、發(fā)電成本較高的地區(qū)上網(wǎng)電價降低;經(jīng)濟欠發(fā)達、發(fā)電成本較低的地區(qū)上網(wǎng)電價升高。其次,經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)和經(jīng)濟較發(fā)達地區(qū)的消費者對電價的承受能力存在著很大的差距,經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)的電價升高,將迫使該地區(qū)的用電量減少,對該地區(qū)的人民生活和許多重要的工業(yè)生產(chǎn)造成不利的影響;而經(jīng)濟較發(fā)達地區(qū)的用電量隨著電價的降低而增加,將獲得更多的福利。
低成本發(fā)電商可能抬高報價,提高整體電價水平,而降低整體市場的效率。在跨地區(qū)電力市場的統(tǒng)一交易中,有經(jīng)濟較發(fā)達地區(qū)的發(fā)電企業(yè)的高成本電價作為參照,給了經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)的低成本機組一定的提價空間。在這個空間內(nèi),即使提高報價,仍可獲得期望的發(fā)電量。這種錯誤的激勵將會提高整個市場中的電價水平,降低整個市場的效率。
基于以上兩個方面的考慮,只有考慮社會結(jié)構(gòu)的優(yōu)化性,電力市場結(jié)構(gòu)才能實現(xiàn)社會結(jié)構(gòu)最優(yōu)化。
研究設(shè)計:訪談社會結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與電力市場結(jié)構(gòu)的關(guān)系
為了更好地說明電力市場結(jié)構(gòu)與社會結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,筆者進行了一些訪談,訪談的對象皆為電力市場公眾非常熟悉的專家,分別屬于電廠、電網(wǎng)公司和電力系統(tǒng)的研究人員。訪談的題目如下:
一,您認為省級電力市場的存在基礎(chǔ)及發(fā)展前景如何?
二,您認為當(dāng)前電力市場的主要問題是什么,具體表現(xiàn)如何?
三,您認為構(gòu)建統(tǒng)一開放的電力市場體系還有多長的路要走?
四,如何發(fā)揮電力市場中電網(wǎng)企業(yè)對電力消費和生產(chǎn)的引導(dǎo)作用?
五,如何發(fā)揮市場監(jiān)管體系的作用?
六,您是如何理解電力市場結(jié)構(gòu)中的企業(yè)權(quán)力?
針對第一個問題,大部分專家認為,目前我國電力市場中大部分的電力交易是在省級市場層面完成的,因此,省級市場是電力市場體系不可或缺的基礎(chǔ)性市場,是電力市場體系的重要組成部分,打破區(qū)域間的壁壘將促進全國能源資源的優(yōu)化配置。從我國能源資源的大范圍優(yōu)化配置的客觀要求來看,省級電力市場不僅客觀存在,而且發(fā)展?jié)摿σ卜浅4?而且是電力市場的基本市場。
針對第二個問題,專家們認為當(dāng)前電力市場主要的問題有三方面。一方面電力市場的改革模式還不明確,包括廠網(wǎng)分開后遺留的問題。第二方面主要是主輔分離任務(wù)艱巨,輸、配、售電是否各自獨立運作?其復(fù)雜性可想而知,相應(yīng)的管理也比較落后。第三方面,在電力市場建設(shè)上還存在不少問題,缺乏相應(yīng)的激勵機制和法規(guī);缺乏長期的電力規(guī)劃和明確的組織實施辦法等。
針對第三個問題,專家們認為我們現(xiàn)在電力市場的體系還不完整,電力工業(yè)有壟斷性特征,也有公用事業(yè)的開放性特征,這都增加了市場改革的艱巨性。其次,省級電力市場是客觀存在的,各省級市場形成的市場運營規(guī)則均不一致,各方利益主體的矛盾仍然存在,缺乏公平公正的市場交易規(guī)則,這也不利于建立統(tǒng)一開放的全國電力市場,最保守還需5~10年時間。
針對第四個問題,專家們認為應(yīng)強化電網(wǎng)企業(yè)在電力市場中對電力消費和生產(chǎn)的引導(dǎo)作用。比如,以電網(wǎng)規(guī)劃引導(dǎo)資源規(guī)劃,以消費引導(dǎo)電網(wǎng)規(guī)劃就是方法之一;電網(wǎng)企業(yè)向社會提供無歧視的網(wǎng)絡(luò)準入,允許市場化的輸電網(wǎng)絡(luò)投資機制的存在等;與電力市場機制相適應(yīng)的價格聯(lián)動機制還沒有建立,發(fā)電側(cè)通過競價形成的市場價格波動,還不能通過銷售電價傳遞到用戶側(cè)。需要考慮政府的限制權(quán)和社會福利等因素,同時引導(dǎo)可再生能源、環(huán)保、節(jié)能減排等激勵措施的具體實施。
針對第五個問題,專家們認為市場監(jiān)管很關(guān)鍵。如發(fā)電側(cè)市場的監(jiān)管體制還不完善;樹立良好的監(jiān)管形象和執(zhí)法能力等,這都是處理好市場在電力資源配置中作用與改善市場監(jiān)管的關(guān)系,處理好改革、發(fā)展、穩(wěn)定、安全的關(guān)系,實現(xiàn)電力體制改革過程中電力行業(yè)內(nèi)部各環(huán)節(jié)和諧發(fā)展以及電力行業(yè)和社會的和諧發(fā)展統(tǒng)一目標(biāo)的途徑。
針對第六個問題,專家們認為電力市場結(jié)構(gòu)中企業(yè)權(quán)力的壟斷性特征仍是較為顯著。比如通過頒發(fā)用電許可證、電網(wǎng)企業(yè)間的電量購買、擴裝、抄表計量、設(shè)備驗收及檢驗中各工作環(huán)節(jié)中企業(yè)都不同程度上行使了權(quán)力。
設(shè)計市場規(guī)則時的考慮因素
綜上,我們發(fā)現(xiàn)在進行電力市場規(guī)則設(shè)計的時候,一定要突出其建設(shè)的總體目標(biāo):保持電力工業(yè)長期穩(wěn)定發(fā)展,電力供應(yīng)應(yīng)滿足不斷增長的社會需求,尤其是在我國這樣經(jīng)濟高速增長的發(fā)展中國家,破除市場壁壘,優(yōu)化資源配置,提高生產(chǎn)效率,降低成本,以發(fā)展與環(huán)境協(xié)調(diào)一致,建設(shè)最終為廣大用戶提供優(yōu)質(zhì)、多樣化的電力產(chǎn)品服務(wù)的市場體系。在設(shè)計市場規(guī)劃時,須考慮以下幾點,
中圖分類號: TE08 文獻標(biāo)識碼: A 文章編號:
一、火力發(fā)電廠節(jié)能技術(shù)總覽
針對火力發(fā)電廠的設(shè)備及運行特點,其節(jié)能降耗技術(shù)主要應(yīng)用在以下幾個方面:
(1)鍋爐燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)。
(2)生產(chǎn)實時監(jiān)控系統(tǒng)。
(3)設(shè)備高低壓變頻調(diào)速系統(tǒng)。
(4)電除塵優(yōu)化系統(tǒng)。
以上四個方面可解決近九成的節(jié)能需求,而其中,牽涉到設(shè)備運行方面的過濾燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)和高低壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的變頻技術(shù)及又是其中最重要的部分。本文注重介紹這兩種節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的范圍、特點及功效。
二、自動化技術(shù)與電廠節(jié)能減排
節(jié)能減排是關(guān)系經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略問題,是國家確定的經(jīng)濟社會發(fā)展的重大戰(zhàn)略任務(wù)。電力行業(yè)既是優(yōu)質(zhì)清潔能源的創(chuàng)造者,又是一次能源消耗大戶和污染排放大戶,因而也是國家實施節(jié)能減排的重點領(lǐng)域。
截止到2007年底,我國的發(fā)電總裝機容量已經(jīng)超過7億千瓦,其中火電超過了5.5億千瓦,火電占整個發(fā)電總裝機容量的77.7%,而且,火電運行發(fā)電量的比重更大,占到82.86%。
雖然國家一直在努力對發(fā)電結(jié)構(gòu)進行調(diào)整,但煤電還是占很大比重,根據(jù)我國的電力戰(zhàn)略規(guī)劃,2030年前電力工的發(fā)展仍將以火力發(fā)電為主。據(jù)估計,2020年我國裝機容量將達14億kW,其中火電約9.5億kW。因此,火電廠的節(jié)能減排任重而道遠。
盡管我國節(jié)能減排的形勢嚴峻,但在國家的大力倡導(dǎo)下,電廠的節(jié)能減排工作還是取得了一定的成效,2007年,我國6000千瓦以上火電廠的電廠供電煤耗為356克/千瓦時,比2006年的367克/千瓦時降低了11克/千瓦時,是近年來下降幅度最大的一年。相當(dāng)于全年6000千瓦以上火電廠生產(chǎn)節(jié)約標(biāo)煤2423萬噸,占全年發(fā)電耗用標(biāo)煤量的2.75%。在國家和電力企業(yè)的共同努力下,預(yù)計到2020年可以降低到320克/千瓦時,接近或達到世界先進水平。
在減排方面,2007年全國電力二氧化硫排放量比上年減少9%,為近年來全國二氧化硫年排放總量首次下降做出重要貢獻。2007年全國新投運10萬千瓦及以上火電廠煙氣脫硫機組容量達到1.1億千瓦,同比增長4.8%。其中新建機組脫硫裝置比例達70%,現(xiàn)有機組改造為30%;60萬千瓦及以上脫硫裝置約6040萬千瓦,占55%。截至2007年底,全國火電廠煙氣脫硫裝置投運容量超過2.7億千瓦,占全國火電機組容量的一半左右,與“十五”末相比火電廠煙氣脫硫機組容量增加了53倍以上。保證了目前主要火電機組SO2排放濃度控制的達標(biāo)排放。
三、節(jié)能優(yōu)化對策與措施
1、加強機組優(yōu)化運行。提高機組效率
(1)控制蒸汽溫度,防止溫度過低或過高。溫度高受熱材質(zhì)容易疲勞損壞,鍋爐爆管,停機處理,則降低了機組的經(jīng)濟性;溫度偏低就會降低汽輪機的效率,甚至導(dǎo)致汽輪機末級葉片汽蝕。對于600 MW汽輪發(fā)電機組,主蒸汽溫度每降低1℃,供電煤耗就會升高0.1l s/kWh,再熱汽溫度每降低1℃,供電煤耗約升高0.072 s/kWh,均不可忽略。
(2)控制主蒸汽壓力。汽輪機主蒸汽壓力主要受材質(zhì)的承壓極限限制,同時也考慮設(shè)備的安全性。對于600 MW汽輪發(fā)電機組,壓力越高經(jīng)濟性越好,主蒸汽壓力每降低0.1 MPa,發(fā)電煤耗就會降低0.21 g/kWh,因此在運行中要嚴格控制主蒸汽的壓力在設(shè)計范圍內(nèi)。
(3)提高凝汽器真空度。機組真空每降低1kPa,則發(fā)電煤耗會降低1.67 g/kwh。但是提高凝汽器真空度不僅要考慮發(fā)電煤耗,還要綜合考慮機組的經(jīng)濟性,即提高真空度節(jié)約的煤量與機組多消耗的廠用電是否能平衡。例如600 MW超臨界機組將真空度由5.85 kPa提高到4.65 kPa。發(fā)電煤耗降低2.0 g/kWh,循環(huán)水泵要多耗電3150 kWh,標(biāo)桿電價按0.3912元/kWh計算,標(biāo)煤按990元/t計算,則每小時煤耗節(jié)約40×2×990/100=792元/h。循環(huán)水泵多消耗電費為0.3912×3150=1232.28元,因此,從經(jīng)濟性來看在這種狀態(tài)下靠提高真空度降低煤耗是不合算的。
2、減少輸電過程中發(fā)生的鐵磁性損耗
鐵磁性損耗就作用于交變磁場.是鋼材料發(fā)生磁滯、渦流損耗,因此要把載流導(dǎo)體空間與鋼材料關(guān)系進行改善,防止出現(xiàn)閉合回路和增加屏蔽等降低鐵磁性的損耗。具體措施主要有:金具制造以非導(dǎo)磁性材料為主,導(dǎo)體金具主要用先進型號,這樣能夠有效降低溫升與損耗,且延長使用壽命。如在大電流敞露的導(dǎo)體附近和電抗器附近等交變磁場比較強的空間里,進行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時,不能用導(dǎo)體夾板零件、單相導(dǎo)體鋼結(jié)構(gòu)組合閉合磁路。適當(dāng)增大母線與鋼結(jié)構(gòu)的距離,通常橫越鋼構(gòu)的中心與母線中心之間的距離,8倍以上的母線電流(A)時,就不需用到其他設(shè)施。鋼構(gòu)與導(dǎo)體要盡量保持垂直,正確選擇母線、鋼構(gòu)的位置,防止母線與鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生平行,預(yù)防出現(xiàn)感應(yīng)環(huán)流、電勢。
3、盡量減少照明損耗
減少照明損耗的措施主要包括適當(dāng)使用照明調(diào)壓器和節(jié)能型燈具兩種。在火力發(fā)電廠中,動力負荷明顯重要于照明,因此,照明燈具中的電源和電壓在運行中只能對動力電電壓(4001230V)進行合理遷就。加上照明燈具具有的功率與電壓的平方成正比關(guān)系,是電阻性負荷,因此,與采取照明燈具(380/220V)進行供電相比,采取(400/230V)的照明燈具進行供電就會造成嚴重的浪費,電能的浪費通常為12%左有。照明調(diào)壓器具有節(jié)約電能的作用,確保供電電壓錢夠穩(wěn)定在380/220V。而且,降低工作電壓后,發(fā)電廠頻繁更換燈具和使用壽命短等問題也能夠得到有效解決。隨著科技技術(shù)的進步發(fā)展,節(jié)能型燈具的價格越來越實惠,壽命也得到不斷的提高,有著特別明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢。因此,火力發(fā)電廠的節(jié)能降耗措施中,捧廣使用新型節(jié)能燈具是一種比較有效的手段,而且要按照照明技術(shù)的更新設(shè)計更加合理且節(jié)能的照明燈具。
4、適量減少空載運行變壓器的使用
火力發(fā)電廠采用變壓器備用同時還兼用作電廠的啟動電源,通常是采用大容量高壓啟動備用變壓器,不僅具有很大的容量,而且空載也能夠發(fā)生很大的損耗。如果能夠把啟/備變的設(shè)計轉(zhuǎn)化成“冷備用”,就可以使各種開支與電能得到很大的節(jié)約。要想讓啟備轉(zhuǎn)化成“冷備用”這個運行方式,必須在設(shè)計用電方案的過程就使啟備處于正常狀態(tài)且未帶有公用負荷,同時要把公用負荷科學(xué)的分配至l號、2號機組的變壓器上,或者可以把l號機組設(shè)計為高壓廠使用全帶變壓器。若是能夠符合整個廠用電的安全可靠,就應(yīng)該通過暗備用動力中心這種方式進行接線,使之成為低壓廠的主要用電接線。如此,能夠取得顯著的節(jié)能效果,兩臺變壓器互為備用,通過暗備用動力中心方式進行接線,可以正常運行的話,就能夠有效減少一半的負萄運行,相比帶全部負荷運行,變壓器每臺的負載損耗可以有效減少為1/4。
5、根據(jù)實際使用高效電動機
發(fā)電廠中使用的生產(chǎn)輔助機械一般是在三相感應(yīng)電動機在旋轉(zhuǎn)時拖動進行傲功。電力拖動系統(tǒng)主要由電源、電動機、控制裝置和工作機械等構(gòu)成。電力拖動主要是利用電動機把電能轉(zhuǎn)換為機械能,實現(xiàn)了工作機械在啟動、運轉(zhuǎn)和調(diào)速等方面的作業(yè)要求。電動機發(fā)生旋轉(zhuǎn),依據(jù)的是電磁理論。感應(yīng)電動機不但可以消耗掉有功功率,使電能向機械能發(fā)生轉(zhuǎn)換,還可以消耗掉無功功率,有效建立旋轉(zhuǎn)磁場。因此,為使電動機的耗電量有效降低,不但要把運行效率提高,還要把有功功率進行消耗,同時,把運行功率的因數(shù)提高,再降低無功消耗。一直以來,高效電動機換掉低效電動機,是比較有效的節(jié)電手段,是提高其運行效率與功率因數(shù)的前提。總損耗低于標(biāo)準系列的22%以上才可以稱之為高效電動機。
四、結(jié)語
提高對節(jié)能和減排控制產(chǎn)品的開發(fā)力度,為節(jié)能減排提供技術(shù)支持和系統(tǒng)方案。這樣,經(jīng)過幾方面的共同努力,我國電力系統(tǒng)的節(jié)能減排必定前景廣闊,為中國和世界的環(huán)境更美、人們生活更幸福作出貢獻。
中圖分類號TK22 文獻標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708(2014)121-0131-01
1電廠鍋爐節(jié)能的作用
在提倡構(gòu)建節(jié)約型社會的今天,電廠鍋爐的節(jié)能作用逐漸作為我國能源節(jié)約一個重要的內(nèi)容越來越被重視。工業(yè)鍋爐對能源的消耗非常大,在全國能源消耗中占據(jù)了很大的比例。同時,工業(yè)鍋爐也是耗能最多的設(shè)備之一,鍋爐的運行效率是我國的節(jié)能工作的一個重要部分。
2電廠鍋爐節(jié)能主要問題
2.1燃煤燃燒效率低且不夠穩(wěn)定
目前我國電廠的鍋爐大多都是使用燃煤作為燃料的,燃煤的品質(zhì)直接影響著電廠鍋爐的燃燒效率,鍋爐燃燒的方式基本上都是層燃燃燒,飛灰可燃物較大。另一方面由于電廠對燃煤的管控不力,造成燃煤的質(zhì)量不夠穩(wěn)定,從而導(dǎo)致鍋爐的運行設(shè)置的參數(shù)不能完全符合鍋爐工作的最優(yōu)化參數(shù),熱值往往低于鍋爐的設(shè)計熱值,使得燃煤不能完全燃燒,鍋爐的功率無法達到最優(yōu)化,飛灰可燃物增多。
2.2鍋爐運行負荷不夠穩(wěn)定
受經(jīng)濟發(fā)展不均衡和電廠企業(yè)對鍋爐設(shè)計不合理的影響,我國電廠鍋爐普遍存在運行負荷率低的情況,導(dǎo)致鍋爐在實際工作時始終處于最佳狀態(tài)之外,工作效率大大降低。
2.3 鍋爐設(shè)備和控制手段落后
由于電廠很多設(shè)備已經(jīng)落后于目前經(jīng)濟運行狀況,導(dǎo)致很多鍋爐陳舊,運行和監(jiān)控檢測設(shè)備不足,很多檢測手段落后。同時電廠工作者的工作水平參差不齊,因此,對鍋爐的運行和工作狀態(tài)做不出正確有效的判斷,不能對所出現(xiàn)的問題進行及時的解決,從而導(dǎo)致鍋爐的運行并不能處于最近運行狀態(tài)。
3 電廠鍋爐節(jié)能的主要措施
電廠鍋爐節(jié)能的主要措施包括三個方面的內(nèi)容:一是提高鍋爐運行軟節(jié)能能力,二是提高鍋爐硬件節(jié)能能力,三是提高系統(tǒng)節(jié)能。鍋爐軟節(jié)能就是要加強對鍋爐運行和管理人員的專業(yè)技能培訓(xùn)工作,提高燃煤入場控制管理等方面的能力。硬件節(jié)能包括燃料加工,采用新工藝、新設(shè)備,改造舊工藝、舊設(shè)備等。鍋爐軟節(jié)能能力相比于硬性改造鍋爐來說,具有投資小,回報周期短,工作量小等特點,因此是鍋爐節(jié)能工作的主要內(nèi)容。
3.1控制燃煤質(zhì)量,降低飛灰可燃物
一方面電廠應(yīng)該首先加強對燃煤進廠的控制,對進廠的燃煤,應(yīng)通過采用分篩裝置,將燃煤中的大部分石塊篩出,以盡可能的提高入爐煤質(zhì)量。同時,灰分也會隨著入爐煤質(zhì)量的提高而大幅度降低,從而減少熄火次數(shù)和助燃用油量。由于灰分的降低,對管道的磨損也會相應(yīng)減小,可以避免和減少由于輸灰系統(tǒng)管道問題所出現(xiàn)的降負荷運行或停機,有效的保障了機組的安全經(jīng)濟運行。
另一方面,通過合理的風(fēng)煤配比,保證合理的爐內(nèi)過剩空氣系數(shù)可以有效提高入爐煤燃燒效率,對于灰分偏大,揮發(fā)份偏小的劣質(zhì)煤,采取集中配風(fēng)的方式,保證給粉機來粉均勻。
3.2合理設(shè)置運行參數(shù)
合理的設(shè)置運行參數(shù)對電廠鍋爐高效的運行具有關(guān)鍵性的作用。電廠應(yīng)該加強對技術(shù)和運行人員的培訓(xùn)和創(chuàng)新,積極開展多種形式的學(xué)習(xí)和研究,加強運行人員的專業(yè)知識與職業(yè)技能培訓(xùn)特別是是現(xiàn)場處理突發(fā)狀況技術(shù)的培訓(xùn),設(shè)置參數(shù)時人為因素影響也不可小視,可以先解決人為設(shè)置因素,做好預(yù)先故障梳理和預(yù)防,從而保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。
結(jié)合某電廠鍋爐機組運行參數(shù)偏離設(shè)計值引起的能耗差表的數(shù)據(jù)進行對比研究后發(fā)現(xiàn),每個鍋爐運行參數(shù)的偏離,都會對鍋爐的煤耗產(chǎn)生影響和偏離,所以,應(yīng)該加強對鍋爐機組運行參數(shù)的合理設(shè)置。例如某鍋爐干除灰空壓機采用的是三臺并行運行,為避免造成資源浪費,可以結(jié)合相關(guān)技術(shù)和設(shè)備的改造,對系統(tǒng)的運行方式和運行設(shè)備進行優(yōu)化和升級,采取了雙爐運行兩臺空壓機運轉(zhuǎn),一臺備用,單爐運行時單臺空壓機運行的方式,壓縮了空壓機運行的時間,達到了節(jié)能的效果。按照每臺空壓機每年運行7500小時計算,電耗為168萬千瓦時,單臺空壓機可以節(jié)能這個數(shù)量,對于整個電廠來說,所有的設(shè)備達到節(jié)能效果,其總體節(jié)能量會達到非常高的等級。
3.3加強鍋爐運行時的各種回收作用
電廠中無論是運行設(shè)備還是管路系統(tǒng),都存在著能量的散發(fā)和排放,如果提高這部分的能源的回收和再利用,對電廠鍋爐節(jié)能工作將會是重要的一個方面。目前電廠鍋爐回收利用主要是回收煙氣余熱和回收蒸汽冷凝水。為了達到降低由排煙造成的熱損失,加強燃氣的燃燒程度,可以利用回收煙氣余熱的主要方式,依靠熱管式空氣預(yù)熱器來對燃氣進行預(yù)熱,可以用來加熱燃氣。回收蒸汽冷凝水的主要應(yīng)用是在實際生產(chǎn)中,完成對蒸汽的回收并將其作為鍋爐用水。
4 結(jié)論
電廠鍋爐設(shè)計運行人員應(yīng)該加強在實際工作中的細節(jié)運用,針對鍋爐運行中的各部位的設(shè)備和系統(tǒng),結(jié)合當(dāng)今的先進技術(shù)和科技手段,進行合理的優(yōu)化,經(jīng)常更新升級,以便于使電廠鍋爐更加高效優(yōu)良的的運行,提高電廠鍋爐的節(jié)能減排能力。
參考文獻
[1]李玉生.鍋爐機組節(jié)能.北京:中國電力出版社,2008.
中圖分類號:TE08文獻標(biāo)識碼: A 文章編號:
一、前言
變壓式變頻器技術(shù)的發(fā)展要追溯到上個世紀八十年代了,經(jīng)歷大約三十多年的理論專研,實驗設(shè)計研發(fā)以及最終的實踐應(yīng)用,終取得突破性進展。隨著近些年來新出現(xiàn)的電力電子器件與高性能微處理器,以及深度完善的控制技術(shù)的發(fā)展,變頻器的性價比逐漸增大,并且體積越來越小,輕捷簡便,西門子研發(fā)制作出來的全集成控制系統(tǒng),各軟件的集中利用,將中壓變頻器觸摸屏經(jīng)過層層集結(jié),而后統(tǒng)一到現(xiàn)場總線上,使得該變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的正常運作,并對水廠的安全生產(chǎn)以及完善部件有著非凡的意義。
二、主要的技術(shù)特點
1.卓越的性能:中壓變頻系統(tǒng)由簡單的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成,它的調(diào)速比較平整,并且高效節(jié)能,符合現(xiàn)行的社會風(fēng)氣,除此之外,它的安全性能也相當(dāng)之高,比液力偶合調(diào)速、串級調(diào)速等調(diào)速方式更加完善,更有優(yōu)越性;
2.三電平技術(shù):中壓變頻器是采用脈沖整流的輸入方式,其中的逆變橋是主要的構(gòu)成部分,它是由HVIGBT和鉗位二極管組成,三電平逆變器具有優(yōu)良的輸出電壓特性,安全可靠,快速準備,而且有效地抑制低次諧波電流;
3.軟啟動功能:電機在平滑的啟動過程中,它的啟動電流是很小的,減小了電流的磁場對電網(wǎng)和電機的干擾性,增長了電機的使用壽命,也節(jié)約了由于故障原因造成的維修成本;
4.化脈寬調(diào)制技術(shù):這種新型技術(shù)對電機的諧波影響減少,它確保了控制保護的可靠性,同時也保證了在裝置檢測的工作中保持超高的精度。
三、中壓變頻的節(jié)能分析
交流變頻調(diào)速技術(shù)是當(dāng)今十分重要的一門節(jié)能技術(shù),通過使用高壓變頻器來控制電機的運作,隨機組負荷變化而調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)水量,大大減少截流損失,節(jié)約了電能,還減少了設(shè)備保護與維修的開支。無需更換原有的普通電動機,而且節(jié)能效果也十分顯而易見。可實現(xiàn)電動機軟啟動,常規(guī)電壓下電動機啟動時,啟動電流可能高達額定電流的四到八倍,如此大的沖擊電流既是對電能的浪費,又是對電動機的絕緣致命的威脅,大多數(shù)電機是在啟動時燒毀而不是在運行中燒毀的。高壓變頻調(diào)速裝置因為可以隨意設(shè)定電機的啟動初始轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速上升速度,從而避免了對電機產(chǎn)生大的沖擊,大大延長了設(shè)備壽命。提高自動控制系統(tǒng)的品質(zhì),并可實現(xiàn)短時間失電無跳閘運行、旋轉(zhuǎn)無沖擊帶負載啟動等特殊功能,易于實現(xiàn)協(xié)調(diào)控制。在能源日益短缺和緊張的今天,變頻調(diào)速裝置將在節(jié)能降耗中大顯身手,是企業(yè)提高經(jīng)濟效益的重要途徑,也是改變粗放型經(jīng)營模式,提高企業(yè)管理水平的重要措施。變頻調(diào)速裝置的使用將會帶來良好的社會效益和經(jīng)濟效益。
四、節(jié)能情況統(tǒng)計分析
某水廠共有6臺機組,1#,3#,5#:6#機組為調(diào)速,2#,4#機組為恒速,1#~4#機組額定功率為2500kw,5#~6#機組為2600kw。
該廠一期日供水能力為50X104m3,二期投產(chǎn)后日供水能力可100x104m3。一般夏季供水量較大,冬季較少,白天和夜晚水量變化也較大,因此需要采用不同的調(diào)配方案。應(yīng)如何調(diào)配機組才能達到最佳經(jīng)濟運行呢?
首先根據(jù)該廠2005年6月和7月兩個月的實際運行記錄進行分析。6月份日均供水量為50XI04m3,一般白天需要開3~4臺機組,夜晚需水量減少,只開2~3臺。
可看出:調(diào)速機組(1#3#5#6#)均比恒速機組單耗低,其中調(diào)速機組3#,6#單耗最低(水泵機組特性影響)。為了更高地發(fā)揮機組效率,在實際運行中,
應(yīng)增加此兩機組的運行時間。下面分幾個方案來討論(假定全日小時供水量是均勻的)。方案I為全月供水量均由3#,6#兩臺調(diào)速機組提供,且兩機組各分擔(dān)總供水量的一半即834.443X104m3,同時運行。
方案Ⅱ由2 #4#兩臺恒速機組同時運行供水。
方案Ⅲ為采用一臺恒速一臺調(diào)速運行,會有多種組合,其中以3#、4#兩臺機組同時運行較優(yōu)。以上方案都是同時開動兩臺機組,每臺機組每月分別供水Q=834.44x104m3,。各臺機組的單耗電量Wd。則各機組的月耗電量為W=Q·Wdkw·h。
可知,方案l比方案Ⅱ和方案Ⅲ每月可分別節(jié)電70x104kw·h和20 x104 kw·h;方案I的實際用量也可節(jié)電16 x104kw·h。因此,方案l較為經(jīng)濟、理想。在實際運行中要考慮其它電機的防潮,最好提高3#,6#機組運行時間,即各占總運行時間的35%,則可節(jié)約更多的電。
對于日均供水量為100 x104m3時,由表2可以看出:4#,3# ,6 # ,5#機組單耗較低.因供水量大,所以需要3一4臺機組同時運行,下面分幾個方案來探討(假定全日小時供水量是均勻的)。方案I為兩恒速一調(diào)速,各機組供水量均為總供水量1/3,Q=2324.795/3=771.6x104m3。。
方案Ⅱ為3臺均為調(diào)速同時運行,方案Ⅲ為兩調(diào)一恒,3個方案的耗電量。實際運行方式的耗電量與方案I較接近。通過比較,方案Ⅲ節(jié)電效果突出,在實際運行中應(yīng)盡量采用此方案。具體措施如下: 4# , 5# , 6#機組盡量同時運行,且運行時間分別占總運行時間的30%,其它機組共占總運行時間10%。
五、中壓變頻的維護重點
1.經(jīng)常檢查室內(nèi)溫度,通風(fēng)情況,注意室內(nèi)溫度應(yīng)高于0度,不要超過40度,盡量控制在25度左右。 室內(nèi)保持清潔衛(wèi)生。 經(jīng)常檢查變頻器是否有異常聲響,異味,柜體是否發(fā)熱。排風(fēng)口是否有異味。
2.經(jīng)常用一張A4紙檢查變壓器柜、功率柜進風(fēng)口風(fēng)量(A4紙應(yīng)能被過濾網(wǎng)牢牢吸住,如有問題及時排除(更換或清洗過濾網(wǎng)或檢查風(fēng)扇是否有問題)。
3.建議變頻器投入運行頭一個月內(nèi),檢查所有進出線電纜及功率單元之間連接電纜,若有松動現(xiàn)象,應(yīng)將之緊固,以后每六個月定期檢查緊固一遍(包括控制線)。并用吸塵器將柜內(nèi)灰塵清除干凈。注意:不能碰到內(nèi)部的光纖
4.經(jīng)常記錄變頻器運行情況(運行模式、電壓、電流、速度、功率等),發(fā)生跳閘時,要記錄下故障情況,查明原因后方可再次送電。
5.打開柜門后,要等功率單元上所有的燈都熄滅后才能開始工作,否則有觸電危險。 建議兩次合分高壓的時間間隔在30分鐘以上,以減少對變壓器的沖擊。
6.清掃工作:清潔濾網(wǎng)、變壓器柜,功率單元柜,控制柜,如發(fā)現(xiàn)過濾網(wǎng)積有灰塵,將之取下,換上干凈的濾網(wǎng),一定要保持濾網(wǎng)絕對干燥,否則會損害變頻器,造成嚴重后果。 緊固工作:進出/線電纜,功率單元進/出線,控制柜端子排,在維護時候,不能碰到內(nèi)部的任何電子線路板和光纖。
7.對電機搖絕緣的時候,一定要使變頻器和電機脫開,變頻器輸出端絕對不允許加高壓。 變頻器內(nèi)的任何線路板不能用手直接接觸,以防靜電將線路板損壞。 在變頻器運行其間,絕對不能打開高壓柜門,更不能在高壓柜前工作,以防高壓危險。
六、結(jié)束語
中圖分類號:TM62 文獻標(biāo)識碼:A
在我國,我國大多數(shù)電廠所使用的工業(yè)鍋爐都是以煤作為燃料,燃燒方式基本上都是基層燃燒,沒有達到燃燒標(biāo)準,在很大程度上來說造成很大的浪費,由此造成鍋爐效率下降,煤耗升高。
再有能源作為國民經(jīng)濟發(fā)展的命脈,關(guān)乎我國能否實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的大問題。我國是一個能源大國,并且能源的生產(chǎn)和消費以煤炭為主。但是煤炭燃燒所產(chǎn)生的二氧化硫等污染物已經(jīng)嚴重超標(biāo),給我國環(huán)境造成嚴重的承載壓力。我國要想實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)健康發(fā)展,就必須著手解決能源和污染問題,做好節(jié)能減排工作管理。為此,火力發(fā)電廠中鍋爐燃煤節(jié)能降耗是不容忽視的。
1 火力發(fā)電廠鍋爐燃煤存在問題
當(dāng)前我國火力發(fā)電廠鍋爐的能源利用率還不夠高,節(jié)能技術(shù)和設(shè)備還不夠先進,因此,筆者認為節(jié)能設(shè)備和方法的研究工作具有很大的潛力。
1.1燃煤質(zhì)量不穩(wěn)定。目前我國大多數(shù)電廠所使用的工業(yè)鍋爐都是以煤作為燃料,燃燒方式基本上都是層燃燃燒,因此,燃煤的品級高低和顆粒度大小直接影響著鍋爐的燃燒效率。而我國供應(yīng)的燃煤大多數(shù)是原煤,并沒有經(jīng)過加工處理,供應(yīng)商們也往往將各種品級的煤混合在一起出售給工廠,導(dǎo)致了煤炭質(zhì)量不穩(wěn)定、品種混雜熱值往往低于鍋爐的設(shè)計熱值。此種供應(yīng)狀況導(dǎo)致了以層燃燃燒為主要燃燒方式的鍋爐難以適應(yīng)此種燃料,使得燃燒狀況變差,鍋爐輸出功率降低,燃料燃燒不完全,降低熱效率,同時也容易造成污染。
1. 2煤炭劣質(zhì)導(dǎo)致鍋爐耗能過大。我們知道,鍋爐是發(fā)電廠耗煤量最大的設(shè)備,劣質(zhì)煤炭不僅降低了煤炭使用效率,還會造成眾多的危害,主要體現(xiàn)在煤質(zhì)灰份過大。煤質(zhì)灰份過大會導(dǎo)致制粉系統(tǒng)缺乏動力,鍋爐粉往往只能到粉位線,并且,鍋爐粉低于粉位低會導(dǎo)致下粉不均、給粉自流,引起鍋爐熄滅或火力不足,只能用油來阻燃,又會加劇鍋爐掉焦、結(jié)焦現(xiàn)象。除此之外,還有煤熱值不高,產(chǎn)熱量過低,要達到設(shè)定的熱量就只有加料,不僅浪費了能源,又易倒是煤粉位不宜現(xiàn)象。
1.3 煤粉粗細不一。這一點也是很重要,煤粉較粗雖然可以降低制粉能量消耗,但是也會是煤粉燃燒不充分,導(dǎo)致耗煤量增加,也容易覆蓋在粗粉分離器擋板上,影響煤粉的輸送。
2火力發(fā)電廠鍋爐煤炭節(jié)能對策
上述文章結(jié)合筆者的實際工作經(jīng)驗,對火力發(fā)電廠鍋爐燃煤存在問題做了簡單的分析,現(xiàn)在再結(jié)合實際,談?wù)劰?jié)能方面的措施。
2.1提高火力發(fā)電廠中汽輪機的工作效率。在火力發(fā)電廠中,使用汽輪機將蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為動能非常普遍。但由于在汽輪機內(nèi)部汽流通過噴嘴與葉片產(chǎn)生摩擦,而葉片也往往存在頂部間隙漏汽等因素,汽輪機在進行蒸汽熱能轉(zhuǎn)化時,只能將部分蒸汽的可用焓降轉(zhuǎn)變?yōu)槠啓C內(nèi)功,造成汽輪機內(nèi)部的損失。在實際應(yīng)用中,筆者建議可以通過以下方法進行改善:可以增加蒸汽流過動葉柵時的相對速度,采用漸縮型葉片等減小葉片出口邊的厚度,從而降低噴嘴與葉片產(chǎn)生摩擦所造成的動能損失。
2.2改進鍋爐燃燒系統(tǒng)。鍋爐燃燒系統(tǒng)的老化也是促成浪費燃煤的原因之一。在目前的一些企業(yè)中技術(shù)人員要不斷地使用引進生產(chǎn)技術(shù)爐排制造企業(yè)的精密鑄造和加工的爐排,對爐排漏煤和配風(fēng)不均勻進行改進。同時還要對鍋爐風(fēng)室由單側(cè)進風(fēng)改為兩側(cè)進風(fēng),在風(fēng)室內(nèi)安裝均流擋板,改進風(fēng)室與風(fēng)道口的連接方式,改善爐墻的密封性和保溫性,保溫層用纖維填充材料,表面涂遠紅外涂料,增強熱輻射能力,輔以爐膛負壓控制,降低過量空氣系數(shù)。使用新型燃煤添加劑,提高灰熔點,防止鍋爐結(jié)焦。
2.3燃燒中凈化技術(shù)。企業(yè)在實際生產(chǎn)中,燃煤電廠潔凈煤技術(shù)是指煤炭從開發(fā)到利用全過程中,旨在減少污染排放和提高利用效率的加工、轉(zhuǎn)化、燃燒和污染控制等高新技術(shù)的總稱:燃燒中凈化技術(shù)是指燃料在燃燒過程中提高效率減少污染排放的技術(shù),它是潔凈煤技術(shù)的重要組成部分。我們可以采用低NO2燃燒器,其燃燒過程是燃料和空氣逐漸混合,以降低火焰溫度,從而減少NO2生成;或者調(diào)節(jié)燃料與空氣的混合比,只提供夠燃料燃燒的氧量,而不足和氮結(jié)合生成NO2。還有噴石灰石多段燃燒器、加天然氣再燃燒器以及爐內(nèi)脫硫等技術(shù)。
2.4鍋爐啟動時盡早啟磨。鍋爐啟動過程中,當(dāng)熱風(fēng)溫度達到啟磨煤機條件后,及時啟動磨煤機運行,啟動磨煤機后可保持磨煤機上層或下層四只油助燃。加大磨煤機相鄰輔助風(fēng)量,以保證煤粉和油火焰的充分混合,投粉初期可給最小煤量,根據(jù)升溫升壓要求逐漸增加煤量。若鍋爐冷態(tài)啟動到并網(wǎng)一直用油槍升溫升壓,加上中速暖機,至少也要六個小時以上,提前啟動磨煤機可少投2-4支油槍,最少節(jié)油10噸以上。若再進行各項試驗,則需耗時幾十小時,那樣節(jié)約油量是一筆不菲數(shù)目。提前投粉一改以前并網(wǎng)后投粉的約束,大大的節(jié)約了耗油量,同時在并網(wǎng)后可為加快升負荷做好準備。某電廠兩臺300MW機組已在點爐時提前投粉取得了良好的效果,節(jié)油量由原來的有時上百噸減為幾十噸。
2.5采取合理送風(fēng)措施。在這里采取合理送風(fēng)的要求比較復(fù)雜,需要對送風(fēng)的所有環(huán)節(jié)進行優(yōu)化,我們可以采用合適的一次風(fēng)速與風(fēng)量,風(fēng)速過高會推遲煤粉著火時間,過低會燒壞噴燃器,并形成風(fēng)管煤粉積淀,風(fēng)速過高會推遲煤粉的燃點時間,過低又會導(dǎo)致燃燒不充分,因此,要掌握合適的一次風(fēng)速與風(fēng)量,做到盡可能保持低的一次風(fēng)速,并按最優(yōu)化的比例輸送風(fēng)量,除此之外,還要保證二次風(fēng)壓的充足,確保風(fēng)粉充分混合。
參考文獻
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中圖分類號:TE08 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:
一.引言。
水處理行業(yè)在得到了大力發(fā)展的同時,也逐漸成為能源密集的行業(yè)之一。在國家節(jié)能減排方針的指導(dǎo)下,如何實現(xiàn)污水處理設(shè)施的節(jié)能降耗,成為國家部委及行業(yè)共同關(guān)注的話題。能源是人類社會賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。縱觀人類社會發(fā)展的歷史,人類文明的每一次重大進步都伴隨著能源的改進和更替。能源的開發(fā)利用極大地推進了世界經(jīng)濟和人類社會的發(fā)展。過去100多年里,發(fā)達國家先后完成了工業(yè)化,消耗了地球上大量的自然資源,特別是能源資源。當(dāng)前,一些發(fā)展中國家正在步入工業(yè)化階段,能源消費增加是經(jīng)濟社會發(fā)展的客觀必然。我國主要污染物減排指標(biāo),對火電、鋼鐵、水泥、造紙、紡織印染等重點工業(yè)行業(yè)提出了主要污染物總量削減目標(biāo)的要求,提出了農(nóng)業(yè)方面化學(xué)需氧量、氨氮排放量削減目標(biāo)任務(wù),并明確了城市污水處理率的目標(biāo)要求。
二.實施節(jié)能減排的現(xiàn)實意義。
我國經(jīng)濟快速增長,各項建設(shè)取得巨大成就,但也付出了巨大的資源和環(huán)境被破壞的代價,這兩者之間的矛盾日趨尖銳,群眾對環(huán)境污染問題反應(yīng)強烈。這種狀況與經(jīng)濟結(jié)構(gòu)不合理、增長方式粗放直接相關(guān)。不加快調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變增長方式,資源支撐不住,環(huán)境容納不下,社會承受不起,經(jīng)濟發(fā)展難以為繼。只有堅持節(jié)約發(fā)展、清潔發(fā)展、安全發(fā)展,才能實現(xiàn)經(jīng)濟又好又快發(fā)展。同時,溫室氣體排放引起全球氣候變暖,備受國際社會廣泛關(guān)注。進一步加強節(jié)能減排工作,也是應(yīng)對全球氣候變化的迫切需要。《中華人民共和國節(jié)約能源法》指出“節(jié)約資源是我國的基本國策。國家實施節(jié)約與開發(fā)并舉、把節(jié)約放在首位的能源發(fā)展戰(zhàn)略。”
三. 污水處理廠能耗都包括哪些方面。
1.滿足工藝要求的介質(zhì)提升設(shè)備耗能:出水泵、回流污泥泵等;
2.維持工藝需氧要求的空氣供給設(shè)備耗能:鼓風(fēng)機;
3.使介質(zhì)免于沉降的攪拌設(shè)備耗能:沉砂池吸砂泵、鼓風(fēng)機、砂水分離器,厭氧池潛水式攪拌機,氧化溝水下推進器等設(shè)備;
4.污泥脫水設(shè)備耗能:污泥脫水機等;
5.生活及照明等耗能:日常照明、通風(fēng)、空調(diào)、用水等。
本項目是污水處理工程,原料為污水,產(chǎn)品為經(jīng)過處理后相對清潔的水,生產(chǎn)過程中,主要消耗的為電能。對廠內(nèi)所有用電設(shè)備(含日常照明、通風(fēng)、空調(diào)、工藝設(shè)備等廠內(nèi)日常用電)的功率、效率以及工作時間進行統(tǒng)計,一噸產(chǎn)品水耗電量約為0.30kW·h,二期工程產(chǎn)水規(guī)模為3.0萬m3/d,耗電量約為328.5萬kW·h/年。
6系統(tǒng)及設(shè)備的初步選擇。
四. 污水處理廠節(jié)能減排的實現(xiàn)途徑及相關(guān)污水處理分析。
1.工藝的優(yōu)選實現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能。
污水處理工藝的選擇在很大程度上決定了投資和運行成本,也決定了能耗與排放物量,因此選擇的工藝必須具備技術(shù)先進、處理效率高且投資及運行成本低,同時能耗和排放物少,操作和維修簡單的特點。
2. 對污水廠能耗高的四臺羅茨鼓風(fēng)機,邀請廠家技術(shù)人員全面檢查測試后返廠更換磨損、疲勞的運動部件,減小運行阻力。同時,還計劃對啟停控制方式進行改造,應(yīng)用變頻器將工頻電源變成不同頻率的交流電源。通過設(shè)定的好氧池溶解氧及污泥濃度等參數(shù),控制其供風(fēng)量以實現(xiàn)不同工況的節(jié)能要求。
3. 針對廠外污水收集系統(tǒng)戰(zhàn)線長,管理維護任務(wù)重的特點,制定了分區(qū)分片清理維護實施方案。在訊期來臨之前,對服務(wù)范圍內(nèi)34公里污水管網(wǎng)進行全面清理疏通,提高污水收集能力,實現(xiàn)廠外污水管網(wǎng)的安全有效運行,確保該廠全年COD減排與節(jié)能降耗目標(biāo)的實現(xiàn)。
4. 污泥厭氧消化池一般采用中溫消化(35℃左右)。但是當(dāng)投配率過低時,可考慮采用常溫消化以節(jié)省能耗。固體回收率不僅與處理構(gòu)筑物的設(shè)計容積和運行費用有關(guān),對污水廠污水、污泥的處理效果也有很大影響。應(yīng)該對各污泥處理設(shè)施采取嚴格的管理措施以提高固體回收率。
5. 對處理構(gòu)筑物進行合理的分組,根據(jù)進水有機物濃度的高低,不同季節(jié)水量大小的變化,在非滿負荷的條件下,可用兩組或三組并聯(lián)運行,以節(jié)約能源。另外,采用先進的微機測控管理系統(tǒng),分散檢測和控制,集中顯示和管理。各種設(shè)備均可根據(jù)污水水質(zhì)、流量等參數(shù)自動調(diào)節(jié)運轉(zhuǎn)臺數(shù)或運行時間,使整個污水處理系統(tǒng)在最經(jīng)濟狀態(tài)下運行,使運行費用最低。
將城市生活污水輸送到城市周圍的農(nóng)村,利用農(nóng)村廣闊的土地來凈化城市生活污水。將是一勞永逸與一舉多得的好方法。以日供應(yīng)生活自來水100W立方的大中型城市為例:普通的污水處理設(shè)施造價1000元/立方。建設(shè)成本10億,年運營成本100W立方/天×365×0.5元/立方=1.8億.采用土壤凈化法建設(shè)成本1000元/立方,年運營成本100W立方/天×365×0.1元/立方=0.4億.同時年節(jié)約農(nóng)用水資源3.6億立方,節(jié)約化肥約1萬噸/年,減少農(nóng)藥用量5噸/年,綜合效益可觀。生活污水分散式生物集成處理系統(tǒng)是針對生活污水的一種新型、經(jīng)濟環(huán)保的處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備設(shè)備投資少、運行成本低、安裝簡便等優(yōu)勢,利用生物強化技術(shù)對污染物進行高效降解,可實現(xiàn)對生活污水就地、就近處理,并達到水資源循環(huán)再生利用的目的。該系統(tǒng)作為傳統(tǒng)污水處理廠的污水處理的有效補充,逐步在城鎮(zhèn)居住社區(qū)、賓館酒店、旅游景區(qū)、新農(nóng)村社區(qū)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。提高了污水處理廠的節(jié)能減排機制。
五. 污水處理帶來的機遇。
1、建立企業(yè)門戶,解決企業(yè)信息傳遞脫節(jié),“信息孤島”問題。
2、實現(xiàn)污水處理企業(yè)的專業(yè)化、規(guī)范化、標(biāo)準化的信息化管理模式,提高企業(yè)市場競爭力。
3、建立企業(yè)動態(tài)決策支持系統(tǒng),實現(xiàn)專業(yè)化、科學(xué)化管理決策。
4、建立企業(yè)工作流平臺,規(guī)范化、標(biāo)準化工作流程,提高管理水平,實現(xiàn)有效監(jiān)管。
5、健全企業(yè)預(yù)案庫、知識庫,提高人員知識水平和素質(zhì),保障安全高效生產(chǎn) 。
6、建立智能化污水處理工藝模擬模型,實現(xiàn)生產(chǎn)優(yōu)化調(diào)度,節(jié)約能耗,降低成本。
六.結(jié)束語
隨著人們用水量和排水量的逐年增加,天然水循環(huán)愈來愈明顯地受到社會水循環(huán)的影響,一系列水環(huán)境問題——水資源短缺,地下水位下降,地下水地表水受到污染等應(yīng)運而生。這是以犧牲生態(tài)為代價換取經(jīng)濟發(fā)展的惡性循環(huán)的表征。水資源的開發(fā)利用,既要滿足社會經(jīng)濟發(fā)展的需要,又要充分考慮水環(huán)境的承受能力,同時對水資源進行切實可行有效的保護,使水資源得以持續(xù)利用,支持社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
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