時(shí)間：2023-01-26 18:16:54
導(dǎo)語(yǔ)：在節(jié)能技術(shù)論文的撰寫(xiě)旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
鍋爐產(chǎn)生蒸汽到用戶(hù)端轉(zhuǎn)換成熱水，可選方案及優(yōu)缺點(diǎn)如表1所示。不同供熱方式的經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比見(jiàn)表2。經(jīng)過(guò)校內(nèi)多次會(huì)議討論和專(zhuān)家論證，確定選擇方案3，即使用太陽(yáng)能熱泵系統(tǒng)分散供熱方式取代原來(lái)的燃油鍋爐集中供熱方式。技術(shù)方案確定之后，籌措資金便成為一個(gè)重要議題，由于項(xiàng)目涉及面廣，設(shè)備需求和工程量都很大，預(yù)計(jì)項(xiàng)目投資超過(guò)兩千萬(wàn)元。對(duì)于一個(gè)日常經(jīng)費(fèi)都采取預(yù)算制的事業(yè)單位來(lái)說(shuō)很難較快籌措到此巨款，而項(xiàng)目如果不盡快實(shí)施，每天的能源損失又非常嚴(yán)重。在此情景下，合同能源管理的方式成為一個(gè)最好的選擇，即節(jié)能改造工程的全部投入和風(fēng)險(xiǎn)由節(jié)能服務(wù)公司承擔(dān)，節(jié)能服務(wù)公司為上海大學(xué)提供節(jié)能服務(wù)。項(xiàng)目實(shí)施后，通過(guò)節(jié)能效益監(jiān)測(cè)和審計(jì)，節(jié)能技術(shù)服務(wù)公司與上海大學(xué)按比例分享其經(jīng)濟(jì)效益。項(xiàng)目合同結(jié)束后，以后產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益及節(jié)能設(shè)備全部歸上海大學(xué)所有。節(jié)能服務(wù)公司不僅提供改造所需的設(shè)備，還提供能源管理服務(wù)。在項(xiàng)目合同期內(nèi)，節(jié)能服務(wù)公司按合同約定，對(duì)高校節(jié)能工程進(jìn)行改建，承包高校所有能源消耗和維護(hù)，實(shí)現(xiàn)高校能源管理外包。通過(guò)節(jié)能服務(wù)公司的高效節(jié)能工程，以期望在最短時(shí)間內(nèi)收回投資，節(jié)能量則轉(zhuǎn)化為更大的經(jīng)濟(jì)效益，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能服務(wù)公司與高校的效益分享。因此，采取合同能源管理模式，不但解決資金問(wèn)題，而且乙方的節(jié)能收益與實(shí)施效果有直接關(guān)系，所以極大的調(diào)動(dòng)乙方參與管理節(jié)能的積極性和主動(dòng)性。在合同能源管理項(xiàng)目中，如何確定用能量至關(guān)重要。因?yàn)楣?jié)能量的計(jì)算與核定涉及節(jié)能效益的分配，是合同能源管理的重要前提之一。校園生活、工作、學(xué)習(xí)用能穩(wěn)定，易于核定節(jié)能量，同時(shí)，我校的節(jié)能管理工作有較好的傳統(tǒng)，寶山校區(qū)對(duì)每年燃油使用量的都有完備數(shù)據(jù)記錄，節(jié)能服務(wù)公司容易接受。在形成了完整的改造方案之后，學(xué)校將其作為重點(diǎn)節(jié)能項(xiàng)目向上海市教委提出申請(qǐng)，經(jīng)過(guò)專(zhuān)家論證后，得到了教委支持的啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)。
2項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程和結(jié)果
為了獲得性?xún)r(jià)比最優(yōu)的節(jié)能服務(wù),通過(guò)公開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)的招標(biāo)方式，可以為學(xué)校最大程度的節(jié)能經(jīng)費(fèi)，因此學(xué)校在2012年底通過(guò)上海機(jī)電設(shè)備招標(biāo)公司進(jìn)行了公開(kāi)招標(biāo)，選取了上海哲能赫太陽(yáng)能設(shè)備公司作為項(xiàng)目中標(biāo)方。改造過(guò)程總計(jì)6個(gè)月，改造工程內(nèi)容見(jiàn)表3。項(xiàng)目至今已完整運(yùn)行了5個(gè)月，經(jīng)過(guò)了冬季低溫期的考驗(yàn)。在此期間沒(méi)有發(fā)生一起事故或投訴事件，各單位都對(duì)改造結(jié)果非常滿(mǎn)意。由于設(shè)備方案針對(duì)了各個(gè)用戶(hù)的使用習(xí)慣，采用了分散系統(tǒng)，用戶(hù)使用不受原來(lái)鍋爐房的制約，可以靈活自主的安排工作，用戶(hù)的實(shí)際體驗(yàn)滿(mǎn)意度大大提高。本項(xiàng)目的節(jié)能效果，根據(jù)實(shí)際測(cè)量，統(tǒng)計(jì)分析如表4。根據(jù)近半年的運(yùn)行情況推算，本項(xiàng)目每年所產(chǎn)生的節(jié)能量將超過(guò)1700t標(biāo)煤，節(jié)約能源成本約1500萬(wàn)元左右，同時(shí)減少了燃油鍋爐的廢氣排放，提升了用戶(hù)的使用滿(mǎn)意度。是一個(gè)環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益多面豐收的好項(xiàng)目。
3結(jié)論
關(guān)鍵詞:火力發(fā)電廠(chǎng);熱力系統(tǒng);節(jié)能技術(shù)
當(dāng)前是一個(gè)經(jīng)濟(jì)全球化的時(shí)代，電力生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展要與時(shí)俱進(jìn)，跟上時(shí)代前進(jìn)的腳步。電力企業(yè)要想在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)上始終占據(jù)一席之地，就必須不斷提升自身的社會(huì)影響力和競(jìng)爭(zhēng)力，在追求經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也要高度關(guān)注到火力發(fā)電廠(chǎng)的日常經(jīng)營(yíng)管理工作，促使企業(yè)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)保的共同發(fā)展。火力發(fā)電廠(chǎng)高層領(lǐng)導(dǎo)要樹(shù)立起先進(jìn)的工作理念，不斷加強(qiáng)對(duì)發(fā)電廠(chǎng)內(nèi)部降損節(jié)能的監(jiān)督管理工作。熱力系統(tǒng)作為發(fā)電廠(chǎng)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過(guò)程的重要組成部分，發(fā)電廠(chǎng)要積極采取先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，最大程度減低熱力系統(tǒng)的能源損耗，有效改善生態(tài)環(huán)境，確保企業(yè)在最低成本下創(chuàng)造出最大的經(jīng)濟(jì)效益。
1火力發(fā)電廠(chǎng)熱力系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的必要性
1．1實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠(chǎng)的穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)發(fā)展
火電廠(chǎng)熱力系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用作為現(xiàn)電廠(chǎng)節(jié)能工作的新能源，企業(yè)通過(guò)將先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)與熱力系統(tǒng)運(yùn)行相結(jié)合在一起，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)熱力系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)整，降低系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程的各種損耗［1］。此外，在熱力系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)實(shí)施時(shí)，發(fā)電廠(chǎng)無(wú)需投入更多的新設(shè)備，也不用對(duì)各種主要設(shè)備進(jìn)行再次改造，這樣無(wú)疑也減少了發(fā)電廠(chǎng)的運(yùn)營(yíng)管理成本，有效提高了火力發(fā)電廠(chǎng)的整體管理水平，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)的和諧穩(wěn)定發(fā)展，在保障高經(jīng)濟(jì)效益創(chuàng)造的同時(shí)，也降低了火力發(fā)電生產(chǎn)過(guò)程對(duì)外界造成的污染，不會(huì)影響到周?chē)用竦恼Ｆ鹁由睿苊饬烁鞣N矛盾糾紛的產(chǎn)生，帶來(lái)了一定的社會(huì)效益。
1．2熱力系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)發(fā)展前景大，效果顯著
在傳統(tǒng)火力發(fā)電廠(chǎng)經(jīng)營(yíng)管理少，很少有企業(yè)會(huì)關(guān)注到發(fā)電廠(chǎng)熱力系統(tǒng)的節(jié)能工作內(nèi)容，嚴(yán)重缺乏對(duì)熱力系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的深入研究創(chuàng)新工作，從而導(dǎo)致在熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)上存在不合理的現(xiàn)象。此外，由于發(fā)電廠(chǎng)內(nèi)部未能加強(qiáng)對(duì)檢修維護(hù)人員的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)工作，導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)管理不得當(dāng)，時(shí)常會(huì)發(fā)生不規(guī)范操作，也增大了熱力系統(tǒng)運(yùn)行的能源損耗。因此，通過(guò)科學(xué)應(yīng)用熱力系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)，能夠進(jìn)一步優(yōu)化完善熱力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，減少工作人員的工作任務(wù)量。熱力系統(tǒng)節(jié)能理論和節(jié)能技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用值得電力企業(yè)的全面推廣，能夠?yàn)槠髽I(yè)發(fā)展創(chuàng)造出更多現(xiàn)實(shí)價(jià)值。
1．3實(shí)現(xiàn)了火力發(fā)電廠(chǎng)降損減能耗的最終目的
每個(gè)企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中都希望在最低成本下創(chuàng)造出最大的經(jīng)濟(jì)效益，火力發(fā)電廠(chǎng)也不例外?；鹆Πl(fā)電廠(chǎng)熱力系統(tǒng)可以通過(guò)利用多種多樣的節(jié)能方式達(dá)到降損節(jié)能的目的。例如，發(fā)電廠(chǎng)可以?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)新機(jī)組，加強(qiáng)對(duì)輔助設(shè)備的引進(jìn)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)熱力系統(tǒng)的降損減能耗的目標(biāo)。此外，還能夠?qū)崟r(shí)對(duì)熱力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督管理，充分掌握每個(gè)階段熱力系統(tǒng)的運(yùn)行情況，針對(duì)能耗過(guò)大的情況，對(duì)機(jī)組采取有效的改善措施，從而大大降低了熱力系統(tǒng)的耗能情況。
2火力發(fā)電廠(chǎng)熱力系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)分析與改進(jìn)
2．1化學(xué)補(bǔ)充水系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用
當(dāng)前存在火力發(fā)電廠(chǎng)普遍應(yīng)用的是抽凝汽式機(jī)組，該機(jī)組將化學(xué)補(bǔ)充水注入熱力系統(tǒng)的方式主要包括了以下兩種:①通過(guò)把補(bǔ)充水有效注入到除氧器當(dāng)中;②通過(guò)把補(bǔ)充水注入到凝汽器中，只要確保凝汽器成功補(bǔ)入時(shí)，那么化學(xué)補(bǔ)充水就可以在凝汽器中順利完成初步除氧作業(yè)。倘若化學(xué)補(bǔ)充水的實(shí)際溫度小于汽輪機(jī)排氣溫度時(shí)，火力發(fā)電廠(chǎng)相關(guān)工作人員只需要在凝汽器喉部位置合理安裝好配套裝置，就可以促使化學(xué)補(bǔ)充水以噴霧狀態(tài)進(jìn)入到凝汽器喉部，這樣有利于最大程度發(fā)揮出排汽廢熱的作用，降低熱力系統(tǒng)的能源損耗。此外，技術(shù)人員通過(guò)采取化學(xué)補(bǔ)充水系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)，補(bǔ)充水會(huì)經(jīng)低壓加熱器，使用低位能抽汽的方式慢慢促使熱力系統(tǒng)進(jìn)行加熱，這樣一來(lái)就有效減少了高位能蒸汽量，最大程度提高了熱力裝置的熱經(jīng)濟(jì)性［2］。火力發(fā)電廠(chǎng)基于化學(xué)補(bǔ)充水系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)下，能夠成功促使機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)煤炭能源損耗下降2～4g/kW•h。
2．2供熱蒸汽過(guò)熱度的利用節(jié)能技術(shù)應(yīng)用
在火力發(fā)電廠(chǎng)經(jīng)營(yíng)發(fā)展過(guò)程中，其日常電力生產(chǎn)活動(dòng)往往會(huì)產(chǎn)生很大的供氣量，并且供氣的過(guò)熱度都會(huì)很高，溫度普遍會(huì)超過(guò)100℃。然而對(duì)于市場(chǎng)的工業(yè)熱用戶(hù)來(lái)說(shuō)，通常情況下，飽和蒸汽就完全能夠滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)電力生產(chǎn)工藝的相關(guān)要求。所以，當(dāng)前市場(chǎng)上的火力發(fā)電廠(chǎng)普遍采用的是噴水降溫方法，通過(guò)把過(guò)熱蒸汽降至為微過(guò)熱蒸汽，然后輸送給廣大熱用戶(hù)。但在噴水降溫方式的應(yīng)用過(guò)程中，會(huì)將高品位的熱能轉(zhuǎn)化為低品位能量，這樣一來(lái)就會(huì)導(dǎo)致熱能源的損耗。供熱蒸汽過(guò)熱度的基本工作原理是將供熱蒸汽過(guò)熱度的熱量經(jīng)過(guò)一汽水換熱器持續(xù)的加入熱力循環(huán)，當(dāng)這個(gè)熱量進(jìn)入到熱力循環(huán)中，就會(huì)有效排擠加熱器的抽汽作業(yè)，促使其繼續(xù)在汽輪機(jī)中工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)熱度熱量的合理利用和轉(zhuǎn)換。基于對(duì)外供熱量保持不變的狀況下，火力發(fā)電廠(chǎng)必須保證供汽量的不斷增大，只有這樣才能有效實(shí)現(xiàn)高品位過(guò)熱度熱量用于較高能量級(jí)并轉(zhuǎn)化為功。只要獲得了能量級(jí)的做功，就能最大程度提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性，幫助火力發(fā)電廠(chǎng)節(jié)省更多的能源消耗。
2．3鍋爐排煙余熱回收利用節(jié)能技術(shù)應(yīng)用
顧名思義，火力發(fā)電廠(chǎng)是依靠于火力進(jìn)行生產(chǎn)電力的。一般情況下，火力發(fā)電廠(chǎng)的排煙溫度會(huì)處于一個(gè)較高值，平均溫度在150～160℃，其中鍋爐排煙熱損失是鍋爐熱損失的主要構(gòu)成部分。針對(duì)此種問(wèn)題，火力發(fā)電廠(chǎng)要想充分降低鍋爐排煙的熱損失，降低熱力系統(tǒng)的能源損耗，就必須學(xué)會(huì)合理利用鍋爐排煙余熱方式。例如，發(fā)電廠(chǎng)技術(shù)人員通過(guò)將熱力系統(tǒng)與鍋爐排煙熱量有效集合在一起，促使鍋爐排煙余熱經(jīng)過(guò)熱力系統(tǒng)在已有的汽輪機(jī)上成功轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，這樣就可以最大程度利用好排煙余熱，達(dá)到節(jié)約能耗的目的。與此同時(shí)，技術(shù)人員也可以通過(guò)將低壓省煤器正確安裝在鍋爐尾部末端，其與熱力系統(tǒng)的連接方式主要包括了兩種，分別是把低壓省煤器以串聯(lián)或者并聯(lián)的方式連接在發(fā)電廠(chǎng)的熱力系統(tǒng)中。與鍋爐省煤器相比較，低壓省煤器的工作原理靠的是低壓凝結(jié)水，將其注入到低壓省煤器中能夠有效吸收掉大量的鍋爐排煙熱量。當(dāng)前，火力發(fā)電廠(chǎng)最為普遍的方式還將低壓省煤器與熱力系統(tǒng)串聯(lián)在一起，當(dāng)溫度逐漸升高后，低壓凝結(jié)水就會(huì)經(jīng)過(guò)低壓加熱器系統(tǒng)［3］。此種方式最為顯著的優(yōu)點(diǎn)在于流經(jīng)低壓加熱器的水量保持最大。發(fā)電廠(chǎng)技術(shù)人員只要確保將低壓省煤器與熱力系統(tǒng)連接處于最佳引水位置，就能夠用低壓省煤器創(chuàng)造出最大的熱經(jīng)濟(jì)效果?；鹆Πl(fā)電廠(chǎng)熱力系統(tǒng)與低壓省煤器最佳引水點(diǎn)的連接方式，主要取決于以下幾方面內(nèi)容:①低壓省煤器不會(huì)產(chǎn)生堵灰和腐蝕的問(wèn)題;②鍋爐排煙的實(shí)際冷卻程度;③確保裝置熱經(jīng)濟(jì)性的最大程度提高?；鹆Πl(fā)電廠(chǎng)通過(guò)引進(jìn)應(yīng)用低壓省煤器加裝節(jié)能技術(shù)后，能夠有效將鍋爐排煙溫度降低20～24℃，鍋爐的工作效率則會(huì)上升2%～3%，而熱力系統(tǒng)的整體能源損耗則會(huì)下降7～10g/kW•h。根據(jù)長(zhǎng)期以往的實(shí)踐工作證明，火力發(fā)電廠(chǎng)只需要在排煙鍋爐設(shè)備上正確安裝好低壓省煤器裝置，就能夠達(dá)到良好的降損節(jié)能效果，為電力企業(yè)創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
2．4除氧器排汽及鍋爐排污水余熱回收利用節(jié)能技術(shù)應(yīng)用
火力發(fā)電廠(chǎng)在生產(chǎn)電力過(guò)程中會(huì)運(yùn)用到除氧器設(shè)備，該設(shè)備在運(yùn)行作業(yè)時(shí)需要釋放出一定量的蒸汽，從而導(dǎo)致了熱量的損耗。除氧器所釋放出的蒸汽具有一定的溫度和壓力，其作為一種帶工質(zhì)的單熱資源，發(fā)電廠(chǎng)可以對(duì)其加以利用，降低熱力系統(tǒng)的能源損耗。因此，火力發(fā)電廠(chǎng)的技術(shù)人員可以通過(guò)在除氧器設(shè)備上加裝一個(gè)余熱冷卻器，這樣就能夠使用化學(xué)補(bǔ)充水充分吸收掉除氧器所排出的蒸汽余熱，實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠(chǎng)降損節(jié)能的目標(biāo)，優(yōu)化熱力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)?；鹆Πl(fā)電廠(chǎng)的鍋爐設(shè)備在運(yùn)行中會(huì)持續(xù)進(jìn)行排污作業(yè)，通常情況下排污率能夠達(dá)到2%～5%，這樣會(huì)造成發(fā)電廠(chǎng)工質(zhì)的損失。此外，鍋爐的排污會(huì)導(dǎo)致熱量的損耗，其中排污的污水具有一定的溫度和壓力，是一種較為優(yōu)良的單熱資源，火力發(fā)電廠(chǎng)也應(yīng)對(duì)該部分能源加以利用。例如，火力發(fā)電廠(chǎng)的技術(shù)人員可以通過(guò)在熱力系統(tǒng)中加裝排污擴(kuò)容器，該設(shè)備能夠有效擴(kuò)容蒸發(fā)回收利用一定的熱量和工質(zhì)，從而不斷提高發(fā)電廠(chǎng)的熱經(jīng)濟(jì)效益，幫助企業(yè)減少更多的能源消耗。然而，在實(shí)踐過(guò)程中，擴(kuò)容蒸發(fā)后的污水還是具備了一定的熱量溫度，為了利用好該部分能量，避免污染物的產(chǎn)生，發(fā)電廠(chǎng)工作人員可以通過(guò)正確安裝一個(gè)排污水冷卻器，并在化學(xué)補(bǔ)充水的作用下，充分吸收掉擴(kuò)容蒸發(fā)后的污水熱量，這樣也就促使廢熱能源得到了利用。
3結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，電力企業(yè)要想充分保障火力發(fā)電廠(chǎng)在最低成本下創(chuàng)造出最大經(jīng)濟(jì)效益，確保企業(yè)在市場(chǎng)上的可持續(xù)發(fā)展，就必須正確認(rèn)識(shí)到降損節(jié)能技術(shù)在發(fā)電廠(chǎng)熱力系統(tǒng)中應(yīng)用的重要性?；鹆Πl(fā)電廠(chǎng)高層領(lǐng)導(dǎo)要高度重視熱力系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，要注重將各項(xiàng)先進(jìn)節(jié)能技術(shù)與熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)融合在一起，不斷加強(qiáng)對(duì)機(jī)組的重新優(yōu)化改造工作，從而最大化提升熱力系統(tǒng)對(duì)能源的利用效率，幫助發(fā)電廠(chǎng)實(shí)現(xiàn)降損節(jié)能的目標(biāo)，推動(dòng)企業(yè)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展，為人類(lèi)創(chuàng)造出更多的社會(huì)效益。
作者:雷發(fā)超 單位:貴州電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院
參考文獻(xiàn)
［1］蔣建國(guó)，王文宗．火電廠(chǎng)熱力系統(tǒng)的降損節(jié)能技術(shù)探討［J］．經(jīng)營(yíng)管理者，2016(5):36－38．
1．1空間功能設(shè)計(jì)分析
這座建筑地下2層，地上5層，包括研究室實(shí)驗(yàn)室、辦公室、教室和餐廳以及公共區(qū)域。主要的設(shè)備以及研究用房呈一字形排布，凸出“T”部分為2層，主要是報(bào)告廳、教學(xué)及共享空間。學(xué)生和教師通過(guò)公共空間的樓梯到達(dá)上下層。每一層中庭都有布置舒適的桌椅供師生們交流，這也是與設(shè)計(jì)者的協(xié)作精神不謀而合。實(shí)驗(yàn)室主要在第2層～第4層的“一”字部分，是由不間斷連續(xù)的空間組合而成，這就是考慮到多個(gè)研究小組之間的交流而產(chǎn)生的平面布置。實(shí)驗(yàn)室需要采光以及大型設(shè)備的運(yùn)輸，因此條形走廊同實(shí)驗(yàn)室的布置相平行。中庭部分大量使用自然采光的天窗并同時(shí)觀賞到室外運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地而采用的玻璃幕墻，將室外景色引入室內(nèi)，同時(shí)也將室內(nèi)景色延伸到室外。在大樓中安裝使用聲控?zé)裟芎侠碛行У睦觅Y源。機(jī)械系統(tǒng)裝置和低振動(dòng)試驗(yàn)室布置在地下室，功能分區(qū)合理安排，能有效的減少噪聲的相互干擾。
1．2場(chǎng)地設(shè)計(jì)分析
建筑的設(shè)計(jì)充分與場(chǎng)地設(shè)計(jì)相結(jié)合，推廣綠色交通的實(shí)施和公共交通的發(fā)展。建筑場(chǎng)地附近有5個(gè)公交站點(diǎn)，在場(chǎng)地內(nèi)設(shè)有30個(gè)自行車(chē)位，大樓的內(nèi)部設(shè)有60個(gè)淋浴頭，供騎車(chē)師生使用。在這種短距離出行模式大力提倡下，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了低碳交通和低碳出行，滿(mǎn)足師生交通需求的同時(shí)也能節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境。該設(shè)計(jì)減少硬化土地比例，與生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展，師生積極參與，是降低碳排放的有效措施。因此，從康奈爾生命科學(xué)研究中心的設(shè)計(jì)中的種種細(xì)節(jié)可以看出設(shè)計(jì)者對(duì)環(huán)境的崇高敬意。
2建筑節(jié)能技術(shù)
2．1屋頂綠植與節(jié)水
在屋頂設(shè)計(jì)方面，邁耶在屋頂上種植綠色植物，這些是當(dāng)?shù)厮绍浀?、具有良好吸水性的植物，它們的?yōu)點(diǎn)在于可以保持低溫隔熱，減小屋頂雨水徑流時(shí)間，降低排水系統(tǒng)壓力，同時(shí)還能吸收二氧化碳并且釋放氧氣康奈爾生命科學(xué)研究中心擁有一套高效的廢水回收系統(tǒng)和節(jié)約用水的模式，有32%的用水使用低流速設(shè)備，配合使用高效的廢水回收系統(tǒng)，使得大樓減少?gòu)U水排放高達(dá)40%，與同等規(guī)模建筑相比每年節(jié)水約170萬(wàn)L。
2．2環(huán)保建材及湖水冷卻系統(tǒng)
康奈爾生命科學(xué)研究中心在建筑材料和節(jié)能技術(shù)方面，有超過(guò)65%的建筑廢料可以再回收利用，同時(shí)有超過(guò)60%的木材或者木制品來(lái)自森林管理委員會(huì)認(rèn)證的再生林。建筑工程中使用所有的繪畫(huà)材料、密封劑和含有粘合劑的地毯含有的有機(jī)物都是低揮發(fā)性的，這對(duì)于使用者的身體健康至關(guān)重要。令人矚目的是大樓使用了康奈爾大學(xué)擁有先進(jìn)的湖水資源冷卻系統(tǒng)，充分利用卡尤加湖(CayugaLake)地理優(yōu)勢(shì)，減少污染性的制冷裝置，并且減少對(duì)礦物燃料的依賴(lài)，大大節(jié)省了制冷能耗。與傳統(tǒng)制冷相比，大樓每年節(jié)水333萬(wàn)L。生命科學(xué)研究中心僅僅是康奈爾大學(xué)中的一個(gè)縮影。高效的冷卻系統(tǒng)是一種更具成本效益和可靠服務(wù)的措施，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，在提供優(yōu)質(zhì)環(huán)境的同時(shí)，也為校園制冷方面減少了80%的能源消耗。湖水冷卻系統(tǒng)與之前的制冷相比平均每年節(jié)電2000萬(wàn)kWh，這些節(jié)省下來(lái)的電量足以供應(yīng)2500戶(hù)家庭使用。在夏季提供制冷的同時(shí)，冬季也可以供暖。事實(shí)已證明，校園水系統(tǒng)和湖水冷卻系統(tǒng)配合的很默契，二者協(xié)同合作且不會(huì)相互干擾，通過(guò)熱交換器將湖水能量傳遞給校園水系統(tǒng)，熱水自然流動(dòng)，同時(shí)從熱到冷釋放能量，無(wú)需額外壓力去驅(qū)動(dòng)。湖水冷卻系統(tǒng)有獨(dú)立的監(jiān)測(cè)裝置，保證在從湖水中獲得能量的同時(shí)不會(huì)破壞湖水環(huán)境，在得到能量的同時(shí)也不會(huì)干擾校園正常的用水。
2．3冷梁技術(shù)應(yīng)用
生命科學(xué)研究中心空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)于整個(gè)實(shí)驗(yàn)室亦是重中之重，同時(shí)也是一個(gè)挑戰(zhàn)。將湖水冷卻系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)結(jié)合在一起，運(yùn)用新技術(shù)，能夠有效的節(jié)約能源。在實(shí)驗(yàn)室中使用冷梁系統(tǒng)，有助于實(shí)驗(yàn)室空氣溫度均勻分布和有效節(jié)能。簡(jiǎn)而言之，冷梁系統(tǒng)是一種對(duì)流冷卻技術(shù)，把經(jīng)過(guò)處理的新風(fēng)送入冷梁后，通過(guò)噴嘴高速?lài)娚?，在冷梁箱體內(nèi)部形成局部負(fù)壓，驅(qū)使室內(nèi)空氣進(jìn)入冷梁，經(jīng)冷卻水盤(pán)管線(xiàn)冷卻以后，從兩側(cè)送風(fēng)口送入室內(nèi)。冷梁是由一系列被動(dòng)的或者主動(dòng)的設(shè)備組成。主動(dòng)式可以通風(fēng)、除濕、制冷或者制熱，被動(dòng)式的只能通過(guò)物理原理制冷。水路方面一共是兩個(gè)過(guò)程:一方面從制冷機(jī)到空氣處理機(jī)，并且最后再流回制冷機(jī)的冷凍水循環(huán)的過(guò)程;另一方面是流經(jīng)主動(dòng)式冷梁制冷水的循環(huán)。其中冷凍水循環(huán)中的冷水低于制冷水循環(huán)中的冷水的溫度，兩個(gè)水循環(huán)系統(tǒng)通過(guò)熱交換器進(jìn)行熱量交換，最終將室內(nèi)熱量排放到室外。主動(dòng)式冷梁冬季則通過(guò)空調(diào)系統(tǒng)和湖水系統(tǒng)與熱交換器持續(xù)為室內(nèi)供暖?？梢钥闯?，冷梁技術(shù)具有舒適節(jié)能、空間小、低噪聲、易于操作維護(hù)簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)。
3結(jié)語(yǔ)
煤粉爐因?yàn)樽陨砣紵时容^高，并且便于大型化生產(chǎn)，所以在近些年來(lái)被我國(guó)各大燃煤發(fā)電企業(yè)廣泛應(yīng)用。但是在實(shí)際使用過(guò)程當(dāng)中，會(huì)因?yàn)槊悍N波動(dòng)、煤炭質(zhì)量下降等諸多外界因素的問(wèn)題，給設(shè)備造成一定的損壞，最終導(dǎo)致燃燒的效率明顯下降，增大了企業(yè)的用電量，從經(jīng)濟(jì)的角度影響了企業(yè)的發(fā)展。筆者認(rèn)為，想要對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)，首先可以從煤爐型號(hào)方面進(jìn)行選擇，可以選擇R型的火焰爐、W型的火焰爐等。在射流配置方面，可以選擇反吹風(fēng)、12次風(fēng)反向切圓等手段。因?yàn)槊悍墼诜€(wěn)焰以及燃盡等方面，都取決于初始階段的實(shí)際情況，所以在創(chuàng)造新思路的時(shí)候就要在燃燒器出口位置少量的增加煙氣回流，為煤爐提供出足夠的火熱。讓煤粉的濃度實(shí)現(xiàn)局部富集，從根本上減少燃燒過(guò)程中需要用到的火熱。在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生高溫區(qū)，便于煤粉加熱。如果該方式不適合實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中使用，那么還可以根據(jù)實(shí)際情況將改進(jìn)措施轉(zhuǎn)變?yōu)闊犭娐?lián)產(chǎn)技術(shù)。所謂的熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，從本質(zhì)上說(shuō)就是使用抽氣機(jī)將氣體抽出，轉(zhuǎn)用到供熱方面，盡量的減少冷源損失情況。使用熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行改造，不僅可以從根本上提升煤炭資源使用效率，與此同時(shí)還可以最大化的減少煤炭燃燒對(duì)環(huán)境造成的污染，使用范圍比較廣泛。使用該方法進(jìn)行改造，不僅能降低發(fā)電過(guò)程中燃煤的損耗數(shù)量，也可以擴(kuò)增燃煤爐整體的容量，從根本上提升煤炭資源的使用效率。
2集成優(yōu)化
可以通過(guò)集成和優(yōu)化火力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)的方式，盡量的回收高溫的煙氣，降低燃燒過(guò)后排出煙的溫度，可以通過(guò)該方式將余熱進(jìn)行回收，從而提升機(jī)組實(shí)際發(fā)電效率，降低燃煤消耗量，在機(jī)組運(yùn)行的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)節(jié)能。這一方式不僅限于紙上談兵，在現(xiàn)實(shí)生活中，上海的外高橋三期使用廣義的回?zé)嵯到y(tǒng)，將1000MW的超超臨界機(jī)組徹底的進(jìn)行了一次系統(tǒng)集成及其優(yōu)化。通過(guò)實(shí)際工作檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在集成優(yōu)化之后，該企業(yè)實(shí)現(xiàn)了機(jī)組不發(fā)生變化的前提下，整體耗能減少了6%，從側(cè)面加速了超臨界機(jī)組的升級(jí)速度。以外高橋三期的實(shí)際年生產(chǎn)實(shí)力上分析，經(jīng)過(guò)改造的機(jī)組，每年大約可以為企業(yè)節(jié)省下20×104t的煤炭，經(jīng)過(guò)計(jì)算我們可以得出，減少20×104t的煤炭也就代表著每年向空氣當(dāng)中排放出的二氧化碳量減少了55.7×104t。該廠(chǎng)在機(jī)組用電效率方面，單位產(chǎn)值內(nèi)的用電效率要明顯低于我國(guó)平均水平，通過(guò)企業(yè)自身的實(shí)際改進(jìn)方式論證了集成優(yōu)化在燃煤發(fā)節(jié)能工作中的實(shí)際應(yīng)用效果與可行性。
3空冷發(fā)電
本文將以2×600MW為主要論述點(diǎn)，對(duì)大型空冷發(fā)電技術(shù)進(jìn)行分析。2×600MW的濕冷機(jī)組整體耗水情況大約為2950m3/h，但是相同情況下的空冷機(jī)組每小時(shí)的耗水量?jī)H為750m3，從上述數(shù)據(jù)當(dāng)中我們便可以發(fā)現(xiàn)，空冷機(jī)組在耗水量方面性能要明顯優(yōu)于濕冷機(jī)組。為了從根本上實(shí)現(xiàn)大型且直接的空冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)自主化，我國(guó)發(fā)改委曾經(jīng)將遼通電廠(chǎng)三期工程視為我國(guó)大型空冷系統(tǒng)工作的一個(gè)示范工程。這個(gè)工程投資方在我國(guó)電力投資集團(tuán)公司，內(nèi)部主要組織成分為電力工程的顧問(wèn)公司以及位于哈爾濱的空調(diào)股份公司。兩家公司從企業(yè)內(nèi)部的系統(tǒng)設(shè)計(jì)到相關(guān)機(jī)械設(shè)備供應(yīng)等方面要進(jìn)行溝通決策，保證空冷系統(tǒng)自身的實(shí)用性。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的研究之后，明確了空冷凝汽器的面積、器械迎面風(fēng)速等諸多房現(xiàn)代的關(guān)鍵技術(shù)，攻克了學(xué)術(shù)上較多的難題，并且將相關(guān)技術(shù)成功的應(yīng)用到實(shí)際工程當(dāng)中。目前位于大同的第二發(fā)電廠(chǎng)空冷機(jī)組成功的投入使用，而且運(yùn)行情況比較好。但是相關(guān)技術(shù)人員并沒(méi)有就此止步，又從現(xiàn)在掌握的技術(shù)角度入手，進(jìn)行了深層次的研究，研究出了超臨界機(jī)組，而且在應(yīng)用到實(shí)際工作中的時(shí)候我們可以總結(jié)發(fā)現(xiàn)，超臨界機(jī)組自身的熱耗數(shù)量要明顯的低于亞臨界的機(jī)組，每年沒(méi)個(gè)機(jī)組可以為所在企業(yè)節(jié)省下來(lái)900萬(wàn)左右的資金，而且節(jié)水效果比較明顯，符合當(dāng)今我國(guó)綠色可持續(xù)發(fā)展的國(guó)情。從社會(huì)大背景的視角下進(jìn)行分析，使用空冷機(jī)進(jìn)行發(fā)電，可以從根本上避免因?yàn)槿紵^(guò)程中產(chǎn)生的蒸汽蒸發(fā)給環(huán)境帶來(lái)的影響，以及循環(huán)水方面對(duì)工廠(chǎng)所在地區(qū)的影響，節(jié)省大量的可用水資源，緩解了人類(lèi)和工業(yè)用水之間的矛盾，保持當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，符合燃煤發(fā)電節(jié)能目標(biāo)。
4燃煤聯(lián)合循環(huán)
想要提升燃煤發(fā)電的節(jié)能技術(shù)，不僅可以使用上述三種方法進(jìn)行改造完善，同時(shí)也可以使用燃煤聯(lián)合循環(huán)的發(fā)電技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。燃煤聯(lián)合循環(huán)屬于近些年來(lái)剛剛興起的一種發(fā)電技術(shù)，可以通過(guò)該技術(shù)來(lái)提升發(fā)電廠(chǎng)燃煤使用效率，降低煤炭燃燒給環(huán)境帶來(lái)的污染，從而達(dá)到降低施工成本，降低發(fā)電能耗的目的。我國(guó)傳統(tǒng)的電力工廠(chǎng)都會(huì)使用煤碳粉來(lái)燃燒，算是一種煤炭?jī)?nèi)部能量的轉(zhuǎn)換方式，使用水為介質(zhì)，幫助能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，但是這一方法已經(jīng)明顯不符合當(dāng)前我國(guó)發(fā)展的要求，而且與時(shí)代拖過(guò)，所以要使用燃煤聯(lián)合循環(huán)的發(fā)電技術(shù)進(jìn)行發(fā)電。將燃燒物脫硫，并且對(duì)粉塵比較多的燃燒物進(jìn)行除塵處理，減少工廠(chǎng)對(duì)水資源的依靠，提升燃煤使用效率的同時(shí)也減輕了煤炭燃燒給環(huán)境帶來(lái)的污染，從而提升了煤炭發(fā)電節(jié)能工作的發(fā)展。
5結(jié)束語(yǔ)
電氣節(jié)能技術(shù)主要從電力系統(tǒng)節(jié)能、照明系統(tǒng)節(jié)能、電子設(shè)備節(jié)能這三大部分考慮。對(duì)于一個(gè)石油化工企業(yè)來(lái)說(shuō)，電氣設(shè)備占據(jù)著大部分生產(chǎn)線(xiàn)，所以電力系統(tǒng)節(jié)能是整個(gè)電氣節(jié)能中的重點(diǎn)。照明系統(tǒng)節(jié)能、電子設(shè)備節(jié)能（大規(guī)模集成電路、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)）控制也不容小覷。電氣節(jié)能需要滿(mǎn)足如下三個(gè)原則：首先要滿(mǎn)足生產(chǎn)設(shè)備的基本功能，保證生產(chǎn)設(shè)備的安全性和可靠性。在兼顧生產(chǎn)技術(shù)性能的前提下才會(huì)考慮降低能耗，提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；其次要滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)性要求，應(yīng)考慮節(jié)能和投資回收期；最后的原則要從節(jié)能的觀點(diǎn)著手，同時(shí)考慮能源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)兩大方面。
二、電氣節(jié)能技術(shù)在石化企業(yè)工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
1電力系統(tǒng)節(jié)能
電力系統(tǒng)節(jié)能要從變壓器選型、系統(tǒng)功率因素提高、線(xiàn)路功率損耗、減少高次諧波這四個(gè)方面論述：
1.1變壓器選型。
變壓器是在電力系統(tǒng)中是較為常用且較為普遍的電氣設(shè)備，尤其在石化企業(yè)中，大量的變壓器投入使用。7×24小時(shí)運(yùn)行，其消耗電能量也是相當(dāng)之大。通常我們?cè)谶x擇變壓器時(shí)，需要根據(jù)變壓器的負(fù)載率這一指標(biāo)來(lái)進(jìn)行選擇。Pf是變壓器的額定負(fù)載有功損耗；Qf是變壓器的額定負(fù)載漏磁功率；β是變壓器的負(fù)載率；Ud%是短路電壓的百分比值。當(dāng)變壓器的負(fù)載率β處于40%～60%之間的時(shí)候，可以使得變壓器的額定負(fù)載有功損耗PL取得極小值，那么我們?cè)趯?shí)際選擇變壓器時(shí)，應(yīng)盡量使得其負(fù)載率處于40%～60%之間。另外，為了提高石化企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，減少生產(chǎn)過(guò)程中的能源消耗，建議在工程設(shè)計(jì)的時(shí)候?qū)ψ儔浩鞯倪x擇采用國(guó)家新型的、高效節(jié)能的產(chǎn)品。
1.2系統(tǒng)功率因數(shù)的提高。
在電力系統(tǒng)中，功率因數(shù)占據(jù)著舉足輕重的地位。如果能夠提高功率因數(shù)，那么就意味著能源的利用率會(huì)得以提高，同時(shí)生產(chǎn)和電力成本、線(xiàn)路電壓都會(huì)相應(yīng)減少，而設(shè)備的利用率會(huì)大大改善。石化企業(yè)就會(huì)以最小的投資得到最大的經(jīng)濟(jì)收益。大多數(shù)用電設(shè)備均是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，如配電變壓器、電動(dòng)機(jī)等，它們都是依靠建立交變磁場(chǎng)才能進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。為建立交變磁場(chǎng)和感應(yīng)磁通而需要的電功率稱(chēng)為無(wú)功功率，在功率三角形中，有功功率P與視在功率S的比值，稱(chēng)為功率因數(shù)cosφ，其計(jì)算公式為：cos()//()1/222PSPPQ在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)的電網(wǎng)中，功率因數(shù)cosφ反映了電源輸出的視在功率的利用率，cosφ是一個(gè)大于0小于1的數(shù)，那么，當(dāng)電氣系統(tǒng)的功率因素?zé)o限趨向于1時(shí)，電路中的無(wú)功功率就越小，意味著視在功率的利用率越高，從而電能輸送的功率就越大，這樣就可以通過(guò)提高功率因素來(lái)降低電路損耗。一般的，功率因數(shù)有兩種方式來(lái)提高，分別是自然提高和人工補(bǔ)償。自然提高功率因數(shù)比較簡(jiǎn)單，主要是電動(dòng)機(jī)的選型上，選擇合適的電動(dòng)機(jī)和變壓器，避免電機(jī)的空載運(yùn)行。第二種人工補(bǔ)償方式主要采用同步電動(dòng)機(jī)補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償、并聯(lián)電容器補(bǔ)償?shù)姆绞健?/p>
1.3減少線(xiàn)路的功率損耗。
根據(jù)公式P=I2R可知，只要電流經(jīng)過(guò)有電阻的介質(zhì)就會(huì)產(chǎn)生能量消耗。那么在一個(gè)大的工程中，有成百上千的設(shè)備以及設(shè)備線(xiàn)路，減少線(xiàn)路的功率損耗對(duì)于電氣節(jié)能的貢獻(xiàn)是相當(dāng)可觀的。根據(jù)R=ρL/S可以得出，在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)合理地設(shè)計(jì)電氣線(xiàn)路的走向，減少線(xiàn)路的長(zhǎng)度L以及合理地選擇線(xiàn)路的粗細(xì)S能夠有效地降低線(xiàn)路損耗。
1.4降低高次諧波。
在我國(guó)使用的交流電的頻率為50Hz，當(dāng)正弦波受到外界干擾時(shí)就會(huì)發(fā)生畸變，畸變?cè)絿?yán)重，高次諧波分量越大，基波的分量越小。在具有高次諧波電壓和電流的電網(wǎng)系統(tǒng)中，對(duì)電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行起作用的僅是電網(wǎng)的電壓和電流的基波部分，而系統(tǒng)中的高次諧波電流和電壓部分，則只能產(chǎn)生有功損耗和額外的無(wú)功損耗。同時(shí)，高次諧波會(huì)產(chǎn)生過(guò)電壓、過(guò)電流直接影響到工作的可靠性。解決電網(wǎng)高次諧波主要是采用無(wú)源濾波技術(shù)（電容、電感組成的濾波器吸收高次諧波）和有源濾波技術(shù)（由先進(jìn)的電子控制和電力電子設(shè)備組成，通過(guò)探測(cè)系統(tǒng)瞬間的畸變波形，并產(chǎn)生與之相反的畸變波形與其抵消，從而輸出標(biāo)準(zhǔn)的正弦波）。
2穩(wěn)定電壓節(jié)能
穩(wěn)定供電電壓至額定電壓，系統(tǒng)供電效率最高。電壓的不穩(wěn)定，高電壓和低電壓都不能形成高效供電。絕大多數(shù)的用電設(shè)備，它在額定電壓工況下效率最高。如果供電電壓高于額定電壓，就會(huì)產(chǎn)生過(guò)高的空載電流，造成能源的浪費(fèi)。如果供電電壓低于額定電壓，負(fù)載不變時(shí)就會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的負(fù)載電流，造成線(xiàn)損的增加，也會(huì)造成能源的浪費(fèi)。要選擇合適的供電電壓，如果壓力變化過(guò)大，可使用帶有有載調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)的變壓器。
3照明系統(tǒng)節(jié)能
在滿(mǎn)足正常照明需求的前提下，優(yōu)先選取發(fā)光效率高、能源消耗小的節(jié)能燈、電磁感應(yīng)燈、LED燈等。這些燈的壽命長(zhǎng)、能耗小，可以滿(mǎn)足節(jié)能的要求。在我國(guó)，電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)電壓是220V，但是存在一個(gè)電壓的-10%～-7%的電壓偏差。過(guò)高的電壓經(jīng)過(guò)照明系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，同時(shí)也會(huì)影響到照明設(shè)備的壽命。通過(guò)控制照明系統(tǒng)中回路電壓，能夠起到節(jié)約用電和延長(zhǎng)照明設(shè)備使用壽命的功能。
4電子設(shè)備節(jié)能
在石化企業(yè)中，電子設(shè)備節(jié)能主要包含工作計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)的節(jié)能和工業(yè)使用的PID控制系統(tǒng)節(jié)能。在日常工作中，企業(yè)的每一位員工需要養(yǎng)成順手關(guān)閉計(jì)算機(jī)顯示器、下班后關(guān)閉計(jì)算機(jī)的習(xí)慣，在使用操作系統(tǒng)時(shí)盡量設(shè)置為省電模式。另外打印機(jī)、復(fù)印機(jī)在不使用的時(shí)候選擇待機(jī)或直接關(guān)機(jī)減少耗電量。工業(yè)使用PID控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)選擇低功耗的模塊。
三、結(jié)語(yǔ)
1加強(qiáng)油氣儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)技術(shù)節(jié)能的必要性分析
1.1符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的的戰(zhàn)略
我國(guó)要保持經(jīng)濟(jì)發(fā)展的勢(shì)頭，同時(shí)也要注重經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，尤其是要貫徹低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，降低發(fā)展過(guò)程中導(dǎo)致的污染，并提高對(duì)于化石資源的利用效率。油氣資源是寶貴的化石燃料，是整個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力，但是在油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的能源浪費(fèi)現(xiàn)象，從而造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。因此加強(qiáng)油氣儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)技能技術(shù)的研究工作，對(duì)于保持我國(guó)的經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展有至關(guān)重要的意義。
1.2我國(guó)油氣資源的匱乏
雖然我國(guó)國(guó)土面積廣闊，但是我國(guó)的油氣資源并不豐富，尤其是人均油氣占有量明顯不足。目前，我國(guó)已探明的石油儲(chǔ)量大約為60億噸，僅夠我國(guó)20年的消費(fèi)量，雖然發(fā)現(xiàn)了10億噸儲(chǔ)存在渤海灣大油田但也僅夠我國(guó)國(guó)內(nèi)三年的消費(fèi)量。在這樣的背景下，就需要強(qiáng)化節(jié)能意識(shí)。我國(guó)的油氣嚴(yán)重依賴(lài)于國(guó)外進(jìn)口，油氣資源對(duì)于我國(guó)而言極其寶貴，因此在油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中就要優(yōu)化節(jié)能技術(shù)，避免不必要的油氣浪費(fèi)，提高油氣資源的利用效率。
1.3油氣節(jié)能有助于減少環(huán)境污染
目前，石油天然氣的儲(chǔ)運(yùn)已經(jīng)成為我國(guó)城市發(fā)展建設(shè)的重要組成部分，與城市和居民的社會(huì)生活及安全緊密相連、息息相關(guān)。我國(guó)目前99%的天然氣、70%的石油是通過(guò)管道運(yùn)輸?shù)饺珖?guó)各地的，其油氣管道的總里程已達(dá)到了8萬(wàn)千米，油氣儲(chǔ)運(yùn)管道已經(jīng)成為關(guān)系國(guó)計(jì)民生、保障能源供給的基礎(chǔ)性設(shè)施。因此優(yōu)化油氣儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)有助于減少油氣對(duì)環(huán)境的污染，符合我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的發(fā)展策略。
2油氣儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的能量浪費(fèi)原因和節(jié)能要點(diǎn)
2.1油氣儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的溫度較高
儲(chǔ)存條件的不同會(huì)造成油氣性質(zhì)不同，尤其是油氣蒸發(fā)量和溫度升高呈現(xiàn)出線(xiàn)性增長(zhǎng)關(guān)系。當(dāng)儲(chǔ)存溫度較低時(shí)，油氣的性質(zhì)較為穩(wěn)定，其蒸發(fā)量較少，但是隨著溫度的升高，油氣的粘度降低，油氣之間的吸附力減小，油氣的輸送動(dòng)力較小。同時(shí)隨著儲(chǔ)存溫度的升高，導(dǎo)致其產(chǎn)生的熱量超過(guò)油氣蒸發(fā)所需要的能量，從而導(dǎo)致油氣的總蒸發(fā)量增大，造成油氣資源的浪費(fèi)。
2.2油氣罐存儲(chǔ)方式不當(dāng)
油氣罐是主要的油氣儲(chǔ)存工具，如果在儲(chǔ)存過(guò)程中，沒(méi)有對(duì)油漆罐進(jìn)行科學(xué)有效的保溫處理就會(huì)造成油罐壁與油氣接觸，蒸汽能耗量也會(huì)隨之增加。根據(jù)對(duì)油氣罐的科學(xué)調(diào)查顯示，油罐材質(zhì)對(duì)于保溫效果的影響很大，尤其是油管材質(zhì)的差異性會(huì)造成保溫系數(shù)的不同，從而造成能量損失增多，即使油管的材質(zhì)和介質(zhì)沒(méi)有顯著的差異性，其保溫措施和保溫條件不同也會(huì)導(dǎo)致其蒸汽能量損失的不同。因此在油氣儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)中，要格外重視油罐保溫處理。
2.3油氣儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)節(jié)能的關(guān)鍵點(diǎn)
油氣的儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)節(jié)能主要包含了三個(gè)方面的工作，其中降低油氣儲(chǔ)量可以大大提高油氣的儲(chǔ)運(yùn)效果，減少油氣在管路和油罐中的浪費(fèi)。同時(shí)對(duì)于企業(yè)的正常運(yùn)行、資本運(yùn)轉(zhuǎn)有良好的促進(jìn)作用，減少儲(chǔ)運(yùn)量可以?xún)?yōu)化儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的資源配置，既能保證油氣儲(chǔ)量滿(mǎn)足需求，同時(shí)也能有效減少油氣資源的損耗。通常而言，通過(guò)對(duì)改革油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)和儲(chǔ)運(yùn)方式，增加優(yōu)質(zhì)油品的儲(chǔ)運(yùn)效率，并使用質(zhì)量?jī)x表和先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)，有效降低了儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的能耗量，優(yōu)化資源配置。再者要改善儲(chǔ)運(yùn)油罐的加熱方式，通過(guò)對(duì)儲(chǔ)罐底部的蒸汽管道的改裝，可以保證底部的加熱均勻性，從而避免局部溫度過(guò)熱造成的油氣性質(zhì)差異性。同時(shí)要采用水媒介的加熱方式，達(dá)到盤(pán)管換熱的方式，確保傳熱量足夠，從而保證能量的梯級(jí)使用。抽吸式加熱方式可以有效提高加熱裝置的效果，當(dāng)用這種加熱方式時(shí)，需要對(duì)部分抽出的油品進(jìn)行加熱，保證油泵對(duì)輸送介質(zhì)的粘度標(biāo)準(zhǔn)即可，降低了整體油氣能源的消耗。
3油氣儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用
3.1不加熱集輸技術(shù)
這種節(jié)能技術(shù)通常叫做常溫輸送油氣技術(shù)，當(dāng)原油中的水還沒(méi)有達(dá)到轉(zhuǎn)向點(diǎn)時(shí)，把油井產(chǎn)業(yè)和含水溫度提高到一定的程度，使井口的出油溫度高于規(guī)定的油氣最低集輸溫度，從而有效降低油氣的損失，同時(shí)這種技術(shù)的應(yīng)用還有效降低了資金的投入，簡(jiǎn)化加熱保溫系統(tǒng)，從而取得良好的保溫節(jié)能效果。不加熱集輸技術(shù)的種類(lèi)有：①摻低溫水環(huán)狀常溫集油，在油井之間的管線(xiàn)上安裝計(jì)量劑，用串聯(lián)的方式形成集油方式；②雙管常溫集油，將原有的摻水管線(xiàn)合并，對(duì)母井和井口部分做局部的改造，保證油氣管路同時(shí)出油；③單管常溫集油，依賴(lài)生產(chǎn)時(shí)的溫度和壓力將油氣輸送到計(jì)量間內(nèi)，從而達(dá)到節(jié)能的效果。
3.2降低加熱蒸汽能效技術(shù)的應(yīng)用
當(dāng)前在油氣系統(tǒng)中，油氣的能耗主要集中在蒸汽部分，其占據(jù)了整體能耗的80%左右。因此節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用主要是解決蒸汽部分能耗，通常在降低蒸汽能耗時(shí)，要采用以下幾點(diǎn)：首先要加強(qiáng)蒸汽油罐的保溫，要使用保溫材料進(jìn)行油罐的保護(hù)，尤其是在油氣和管壁接觸的位置，要重點(diǎn)進(jìn)行保溫處理，減少油氣的損失，避免出現(xiàn)熱損失較大的現(xiàn)象。同時(shí)保溫材料的選擇要根據(jù)相應(yīng)的油罐狀況以及周?chē)沫h(huán)境，選擇合理的保溫材料才能發(fā)揮最佳的保溫效果。再者要加強(qiáng)對(duì)于油氣溫度的控制，油氣溫度的變化直接影響油氣的性能，這就需要在油氣儲(chǔ)運(yùn)時(shí)，做好油氣溫度的控制工作，從根本上保證油氣性質(zhì)的穩(wěn)定性，從而減少過(guò)程中的油氣和能量損失。
3.3油氣混熟技術(shù)應(yīng)用
油氣混輸技術(shù)是一門(mén)新興的油氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)，也是目前石化界應(yīng)用較為廣泛的一種儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)。它主要指的是在未分離狀態(tài)下，將井門(mén)物流中的氣、油、水三種介質(zhì)通過(guò)海底管道用混輸泵直接泵送到氣、油、水的處理終端，然后進(jìn)行綜合處理的油氣儲(chǔ)運(yùn)工藝。由于整個(gè)泵輸流程只需要一根混輸管線(xiàn)，因此油氣混輸技術(shù)的節(jié)能效果突出，同時(shí)又提高了單井采收的數(shù)率，奠定了新經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)。
3.4輸油泵變頻調(diào)速技術(shù)
輸油泵變頻調(diào)速技術(shù)也是當(dāng)前一種主要的油氣儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)，它是以離心泵的特性為基礎(chǔ)來(lái)調(diào)節(jié)其油氣的流量。其調(diào)節(jié)方法是通過(guò)對(duì)離心泵的轉(zhuǎn)速改變來(lái)調(diào)節(jié)流量，它將原來(lái)的閥門(mén)節(jié)流工況的調(diào)節(jié)方式轉(zhuǎn)變成輸油泵的變頻工況調(diào)節(jié)，使調(diào)節(jié)操作更加的方便，從而有效地減少和避免了在輸油泵出口閥部位的節(jié)流損失，帶來(lái)了巨大的油氣功能效益。同時(shí)，輸油泵變頻調(diào)速技術(shù)還有效地減輕了輸油泵機(jī)組的噪音、摩損等，延長(zhǎng)了機(jī)組的使用壽命。
4結(jié)語(yǔ)
1.1在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與電站鍋爐工作的結(jié)合
在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)在電站鍋爐工作中的應(yīng)用，首要的關(guān)鍵步驟是實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與電站鍋爐工作的結(jié)合。只有順利地將在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與電站鍋爐的工作實(shí)現(xiàn)良好的結(jié)合，才能為后期的監(jiān)測(cè)工作開(kāi)展奠定一個(gè)良好的基礎(chǔ)。而且前期的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與電站鍋爐工作的結(jié)合程度還關(guān)系到后期的電站鍋爐的整體工作進(jìn)度。要實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)過(guò)程中的節(jié)能化，必須要通過(guò)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制與操作，因此，在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)與電站鍋爐的前期結(jié)合程度也關(guān)系到后期電力生產(chǎn)節(jié)能化的實(shí)現(xiàn)。
1.2在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)鍋爐工作步驟的監(jiān)督
在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)在電站鍋爐工作中的應(yīng)用，第二個(gè)關(guān)鍵的工作是通過(guò)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)對(duì)鍋爐工作的全程步驟進(jìn)行監(jiān)控，電力生產(chǎn)企業(yè)的工作能否實(shí)現(xiàn)節(jié)能化，關(guān)鍵在于工作的過(guò)程中能否節(jié)約資源。通過(guò)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)其能源轉(zhuǎn)換過(guò)程的監(jiān)控，能夠有效地控制其工作過(guò)程中的能源利用率，減少電站鍋爐工作中的能源消耗，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電企業(yè)的節(jié)能化生產(chǎn)。
1.3監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)鍋爐工作步驟進(jìn)行調(diào)整
在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)在電站鍋爐工作中的應(yīng)用，接下來(lái)的關(guān)鍵工作是利用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)鍋爐能源轉(zhuǎn)化過(guò)程實(shí)行調(diào)整控制，在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠通過(guò)電子監(jiān)控、工作數(shù)據(jù)等信息來(lái)判斷鍋爐工作中的能源利用率。一旦電站鍋爐在能源轉(zhuǎn)換的過(guò)程中能源浪費(fèi)率過(guò)高，在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象，并通過(guò)自動(dòng)控制技術(shù)等電子化設(shè)備來(lái)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠及時(shí)對(duì)鍋爐的工作效率、煤炭燃燒率等進(jìn)行調(diào)整控制，進(jìn)而提高能源的利用率。
1.4最終實(shí)現(xiàn)電站鍋爐節(jié)能的目的
在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正是通過(guò)以上幾個(gè)步驟的配合才能實(shí)現(xiàn)對(duì)電站鍋爐工作的控制，才能實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)的高效化、節(jié)能化。在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是如今電力生產(chǎn)行業(yè)中的一項(xiàng)新型應(yīng)用技術(shù)，其對(duì)于電站鍋爐的應(yīng)用工作，電力行業(yè)的良好發(fā)展是有著巨大的促進(jìn)作用的。
2監(jiān)測(cè)系統(tǒng)節(jié)能工作中的不足
2.1監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與鍋爐工作的結(jié)合度不高
如今的電力生產(chǎn)行業(yè)中，在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與電站鍋爐工作的結(jié)合程度還不夠高。在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型電子技術(shù)，其整體性水平還處于一個(gè)發(fā)展階段，缺乏完善性，因而也就導(dǎo)致監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在電站鍋爐工作中的應(yīng)用也并沒(méi)有達(dá)到一個(gè)較高的技術(shù)水平。當(dāng)下電力生產(chǎn)中，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與電站鍋爐的配合程度還缺乏完善，有待于提高，也就影響了電力生產(chǎn)節(jié)能化目的的實(shí)現(xiàn)。
2.2監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作中存在漏洞
當(dāng)下電力生產(chǎn)行業(yè)中，在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中還存在著一些技術(shù)漏洞，因?yàn)楸O(jiān)測(cè)系統(tǒng)的初級(jí)發(fā)展性，其監(jiān)測(cè)技術(shù)并沒(méi)有達(dá)到一個(gè)十分高的水平，并且在對(duì)電站鍋爐工作的監(jiān)測(cè)過(guò)程中還經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)誤的控制。因而也就無(wú)法充分實(shí)現(xiàn)電站鍋爐節(jié)能化的目的。
2.3監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的節(jié)能化程度有待提高
在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在電站鍋爐工作中的應(yīng)用，還存在著一個(gè)不足之處是其節(jié)能化水平有待于提高。目前在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在電站鍋爐工作中的利用水平有限，也就無(wú)法實(shí)現(xiàn)其節(jié)能水平的高效化。
3監(jiān)測(cè)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的改進(jìn)措施
3.1提高監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)
針對(duì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中存在的缺陷，我們需要采取一定的措施加以改進(jìn)，才能實(shí)現(xiàn)其更好發(fā)展。在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的利用目的是實(shí)現(xiàn)電站鍋爐工作的節(jié)能化，這就要求要提高在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的節(jié)能化水平。改進(jìn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的節(jié)能化設(shè)計(jì)，在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作水平得以提高，才能更好地促進(jìn)電站鍋爐的工作效率，最終實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)的節(jié)能化。
3.2改進(jìn)電站鍋爐的工作技術(shù)
改善在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作水平的另一個(gè)有效措施是提高電站鍋爐的工作技術(shù)，在線(xiàn)監(jiān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用是與電站鍋爐相配合的，想要實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)的節(jié)能化。同時(shí)也要改進(jìn)電站鍋爐的工作效率，只有實(shí)現(xiàn)電站鍋爐與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的同步改進(jìn)，才能更好地實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)的節(jié)能化。
3.3加快檢測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)更新周期
提高在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與電站鍋爐工作效率的另一個(gè)有效措施是加快在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)更新周期。在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為一項(xiàng)信息技術(shù)，其在實(shí)際應(yīng)用中是要不斷進(jìn)行技術(shù)更新的。想要提高在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的節(jié)能化，可以通過(guò)加快技術(shù)更新周期來(lái)實(shí)現(xiàn)。加快監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)更新周期，能夠更好地提高其在電站鍋爐工作應(yīng)用中的節(jié)能化效率。
4總結(jié)
關(guān)鍵詞：節(jié)能，技術(shù)集成，示范
Studyontheintegrationofbuildingenergysavingtechnology
---Introductionoflow-energyconsumptionprojectinTsinghuaUniversity
DepartmentofBuildingScienceArchitectureSchoolTsinghuaUniversityBeijing100084
Abstract:LowenergyconsumptionprojectwasonedemobuildingconstructedbythebuildingsciencedepartmentofTsinghuaUniversity.Theenergysavingtechnologyintegrationusedinthisprojectincludedintelligentfa?ade,naturalventilation,personalventilationair-conditioningterminal,humiddependentairsupplymode,BCHPsystemandintelligentcontrolsystem.Thisarticleintroducedthebuildingandtechnologyschemeusedinthisproject.
Keywords:energysaving,technologyintegration,demobuilding
清華大學(xué)超低能耗示范樓是北京市科委科研項(xiàng)目，作為2008年奧運(yùn)會(huì)辦公建筑的“前期示范工程”，旨在通過(guò)其體現(xiàn)奧運(yùn)建筑的“高科技”、“綠色”、“人性化”。同時(shí)，超低能耗示范樓是國(guó)家“十五”科技攻關(guān)項(xiàng)目“綠色建筑關(guān)鍵技術(shù)研究”的技術(shù)集成平臺(tái)，用于展示和實(shí)驗(yàn)各種低能耗、生態(tài)化、人性化的建筑形式及先進(jìn)的技術(shù)產(chǎn)品。在此基礎(chǔ)上陸續(xù)開(kāi)展建筑技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)與應(yīng)用性研究，研究和示范系列的節(jié)能、生態(tài)、智能技術(shù)在辦公建筑上的應(yīng)用。包括建筑物理環(huán)境控制與設(shè)施研究（聲、光、熱、空氣質(zhì)量等），建筑材料與構(gòu)造（窗、遮陽(yáng)、屋頂、建筑節(jié)點(diǎn)、鋼結(jié)構(gòu)等），建筑環(huán)境控制系統(tǒng)的研究（高效能源系統(tǒng)、新的采暖、通風(fēng)、空調(diào)方式及設(shè)備開(kāi)發(fā)等），建筑智能化系統(tǒng)研究。超低能耗樓還將成為展示與宣傳各種最新技術(shù)的舞臺(tái)，為技術(shù)交流、產(chǎn)研掛鉤、知識(shí)普及搭建橋梁；成為清華大學(xué)與企業(yè)界合作開(kāi)發(fā)、展示新產(chǎn)品的平臺(tái)，以及向社會(huì)、大眾宣傳、展示建筑節(jié)能和可持續(xù)發(fā)展建筑概念、技術(shù)和產(chǎn)品的展臺(tái)。
超低能耗示范樓座落于清華大學(xué)校園東區(qū)，建筑設(shè)計(jì)如圖1所示，總建筑面積3000m2，地下一層，地上四層。由辦公室、開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室或?qū)嶒?yàn)臺(tái)及相關(guān)輔助用房組成。從建筑全生命周期的觀點(diǎn)出發(fā)，采用了鋼框架結(jié)構(gòu)。建筑物內(nèi)部為靈活隔斷，空調(diào)和強(qiáng)弱電系統(tǒng)為模塊化結(jié)構(gòu)，從而可根據(jù)不同使用要求極其方便地改變空間布局。
圖1清華大學(xué)超低能耗示范樓效果圖
1．圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案
超低能耗示范樓護(hù)結(jié)構(gòu)體系主要示針對(duì)對(duì)可調(diào)控的“智能型”護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，使其能夠自動(dòng)適應(yīng)氣候條件的變化和室內(nèi)環(huán)境控制要求的變化。從采光、保溫、隔熱、通風(fēng)、太陽(yáng)能利用等進(jìn)行綜合分析，給出不同環(huán)境條件下的推薦形式。圖2標(biāo)明了示范樓外各個(gè)外立面采用的圍護(hù)結(jié)構(gòu)方式。通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)，使得冬季建筑物的平均熱負(fù)荷僅為0.7W/m2，最冷月的平均熱負(fù)荷也只有2.3W/m2,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的負(fù)荷指標(biāo)遠(yuǎn)小于常規(guī)建筑，如果考慮室內(nèi)人員燈光和設(shè)備等的發(fā)熱量，基本可實(shí)現(xiàn)冬季零采暖能耗。夏季最熱月整個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的平均得熱也只有5.2W/m2。
圖2清華大學(xué)超低能耗示范樓圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案
1.1玻璃幕墻和保溫墻體
東立面和南立面采用雙層皮幕墻及玻璃幕墻加水平或垂直遮陽(yáng)兩種方式，綜合得熱系數(shù)1W/m2K，太陽(yáng)能得熱系數(shù)0.5。雙層皮幕墻按照室內(nèi)室外的溫度差別，調(diào)節(jié)室外空氣進(jìn)出風(fēng)口的開(kāi)合，夏季室外空氣經(jīng)過(guò)熱的玻璃表面加熱后升溫，在幕墻夾層形成熱壓通風(fēng)，帶走向室內(nèi)傳遞的熱量，冬季進(jìn)風(fēng)口出風(fēng)口關(guān)閉后，可減少向室內(nèi)的冷風(fēng)滲透。水平遮陽(yáng)和垂直遮陽(yáng)葉片寬度600mm，每個(gè)葉片均設(shè)置單獨(dú)得自控系統(tǒng)，分別根據(jù)采光、視野、能量收集、太陽(yáng)能集熱的不同區(qū)域功能要求進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)冬季最大限度利用太陽(yáng)能、夏季遮擋太陽(yáng)輻射，同時(shí)滿(mǎn)足室內(nèi)自然采光的最佳設(shè)計(jì)。
西北向采用300mm厚的輕質(zhì)保溫外墻，鋁幕墻外飾面，傳熱系數(shù)0.35W/m2K。外窗采用雙層中空玻璃，外設(shè)保溫卷簾。
1.2相變蓄熱活動(dòng)地板【1】
示范樓的圍護(hù)結(jié)構(gòu)由玻璃幕墻、輕質(zhì)保溫外墻組成，熱容較小，低熱慣性容易導(dǎo)致室內(nèi)溫度波動(dòng)大，尤其是在冬季，晝夜溫差會(huì)超過(guò)10℃。為增加建筑熱慣性，以使室內(nèi)熱環(huán)境更加穩(wěn)定，示范樓采用了相變蓄熱地板的設(shè)計(jì)方案。如圖3所示，具體做法是將相變溫度為20～22℃的定形相變材料放置于常規(guī)的活動(dòng)地板內(nèi)作為部分填充物，由此形成的蓄熱體在冬季的白天可蓄存由玻璃幕墻和窗戶(hù)進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射熱，晚上材料相變向室內(nèi)放出蓄存的熱量，這樣室內(nèi)溫度波動(dòng)將不超過(guò)6℃。
活動(dòng)地板架空層高度1.2米，空調(diào)風(fēng)道、各類(lèi)水管、電纜、綜合布線(xiàn)等均隱藏在架空層內(nèi)。保證室內(nèi)干凈整潔，而且不需要吊頂，房間凈空高度大，有效利用空間多。
圖3清華大學(xué)超低能耗示范樓相變蓄熱地板設(shè)計(jì)方案
1.3植被屋面和光導(dǎo)采光系統(tǒng)
為提高屋頂?shù)母魺岜匦阅埽瑫r(shí)改善生態(tài)與環(huán)境質(zhì)量，采用種植屋面技術(shù)，結(jié)合防水及承重要求，選用喜光、耐干燥、根系潛的低矮灌木和草皮，適合于北京地區(qū)氣候特征。
屋頂同時(shí)設(shè)置光導(dǎo)管采光系統(tǒng)，利用太陽(yáng)光為地下室提供采光，減少白天照明電耗。
2．室內(nèi)環(huán)境控制系統(tǒng)方案
2.1自然通風(fēng)利用【2】
室內(nèi)環(huán)境控制系統(tǒng)有限考慮被動(dòng)方式，用自然手段維持室內(nèi)熱舒適環(huán)境。根據(jù)北京地區(qū)的氣候特點(diǎn)，春秋兩季可通過(guò)大換氣量的自然通風(fēng)來(lái)帶走余熱，保證室內(nèi)較為舒適的熱環(huán)境，縮短空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間。
利用熱壓通風(fēng)和風(fēng)壓通風(fēng)的結(jié)合，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)形式及周?chē)h(huán)境的特點(diǎn)，在樓梯間和走廊設(shè)置通風(fēng)豎井，負(fù)責(zé)不同樓層的熱壓通風(fēng)。在建筑頂端設(shè)計(jì)玻璃煙囪，利用太陽(yáng)能強(qiáng)化通風(fēng)。此外在建筑外立面合適部位設(shè)置開(kāi)啟扇，使得室外空氣在風(fēng)壓通風(fēng)的作用下可順暢地貫穿流過(guò)建筑。
2.2濕度獨(dú)立控制的新風(fēng)處理方式【3】
超低能耗示范樓共設(shè)置4臺(tái)4000m3/h新風(fēng)機(jī)組，通過(guò)溶液除濕設(shè)備的處理，可提供干燥的新風(fēng)，用來(lái)消除室內(nèi)的濕負(fù)荷，同時(shí)滿(mǎn)足室內(nèi)人員的新風(fēng)要求。
目前空調(diào)工程中采用的除濕方法基本上是冷凍除濕，這種方法首先將空氣溫度降低到露點(diǎn)以下，除去空氣中的水分后再通過(guò)加熱將空氣溫度回升，由此帶來(lái)冷熱抵消的高能耗。此外為了達(dá)到除濕要求的低露點(diǎn)，要求制冷設(shè)備產(chǎn)生較低的溫度使得設(shè)備的制冷效率低，因而也導(dǎo)致高能耗。
溶液除濕方式能夠?qū)⒊凉襁^(guò)程從降溫過(guò)程中獨(dú)立出來(lái)，利用較低品位能源進(jìn)行除濕，同時(shí)減少顯熱冷負(fù)荷，不僅能夠保證室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，而且還能降低空調(diào)能耗。
此外為保證室內(nèi)空氣質(zhì)量要求有足夠的新風(fēng)，隨之而來(lái)的新風(fēng)負(fù)荷是空調(diào)系統(tǒng)高能耗的原因。示范樓的新風(fēng)機(jī)組同時(shí)可實(shí)現(xiàn)全熱回收效率超過(guò)80％的高效熱回收，可充分利用排風(fēng)中的全熱同時(shí)又保證新風(fēng)不被排風(fēng)污染。
2.3模塊化的末端調(diào)節(jié)設(shè)備【4】
通過(guò)溶液除濕后的新風(fēng)可帶走室內(nèi)的濕負(fù)荷，房間內(nèi)的末端裝置僅負(fù)責(zé)顯熱部分（冷凍水溫度可采用18℃），按照干工況運(yùn)行，不存在結(jié)露現(xiàn)象，徹底避免了潮濕表面滋長(zhǎng)霉菌，惡化空氣質(zhì)量。
示范樓內(nèi)提供模塊化的空調(diào)末端配置，根據(jù)房間實(shí)際使用功能靈活組合。
辦公室室內(nèi)人員密度低，人員工作時(shí)間及活動(dòng)區(qū)域相對(duì)固定，個(gè)人的舒適要求不盡相同，采用冷輻射吊頂或者輻射墻來(lái)消除室內(nèi)的基本顯熱負(fù)荷，溶液除濕后的新風(fēng)通過(guò)置換通風(fēng)來(lái)消除室內(nèi)的基本濕負(fù)荷。工位送風(fēng)則提供每個(gè)辦公人員個(gè)人活動(dòng)區(qū)域的送風(fēng)，通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)口角度、出風(fēng)速度來(lái)滿(mǎn)足自身的要求。
示范樓內(nèi)另一類(lèi)房間為報(bào)告廳和會(huì)議室，室內(nèi)人員密度高，散熱散濕集中，單位面積冷負(fù)荷大，且使用時(shí)間不穩(wěn)定。因此除冷輻射吊頂和置換通風(fēng)外，采用仿自然風(fēng)的動(dòng)態(tài)風(fēng)FCU來(lái)消除室內(nèi)尖峰負(fù)荷。
3．能源系統(tǒng)方案
3.1BCHP系統(tǒng)
超低能耗樓采用固體燃料電池及內(nèi)燃機(jī)熱電聯(lián)供系統(tǒng)，清潔燃料天然氣作為能源供應(yīng)，BCHP系統(tǒng)總的熱能利用效率可達(dá)到85％，其中發(fā)電效率43％。基本供電由內(nèi)燃機(jī)或者氫燃料電池供應(yīng)，尖峰電負(fù)荷由電網(wǎng)補(bǔ)充。發(fā)電后的余熱冬季用于供熱，夏季則當(dāng)作低溫?zé)嵩打?qū)動(dòng)液體除濕新風(fēng)機(jī)組，用于溶液的再生。
3.2高溫冷水機(jī)組或直接利用地下水
配合獨(dú)立濕度控制的新風(fēng)機(jī)組，夏季冷凍水溫度18℃即可滿(mǎn)足供冷的要求。采用電制冷，冷凍機(jī)COP可達(dá)到9以上，高效節(jié)能。另一種方式更為簡(jiǎn)單，就是直接利用地下水，超低能耗樓所在清華大學(xué)校園東區(qū)地表淺層水溫基本穩(wěn)定在15℃，單口井出水量可達(dá)70m3/h，完全能夠滿(mǎn)足示范樓的供冷要求。地下水通過(guò)板換換熱后全部回灌，僅利用土壤中蓄存的的冷量，不會(huì)造成地下水資源的流失。
3.3太陽(yáng)能利用
超低能耗樓南側(cè)立面裝有30平米的光伏玻璃，發(fā)電用于驅(qū)動(dòng)玻璃幕墻開(kāi)啟扇和遮陽(yáng)百葉。屋頂設(shè)有太陽(yáng)能集熱器，所獲得的熱量用于除濕系統(tǒng)的溶液再生。此外屋面還裝有太陽(yáng)能高溫?zé)岚l(fā)電裝置，該系統(tǒng)為拋物面碟式雙軸跟蹤聚焦，峰值發(fā)電功率3kW。
4．測(cè)量和控制系統(tǒng)方案
4.1智能化的控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)自動(dòng)采集室外的日照情況，根據(jù)不同的朝向方位，調(diào)節(jié)遮陽(yáng)百葉的狀態(tài)，同時(shí)根據(jù)室外氣象參數(shù)，決定外窗、熱壓通風(fēng)風(fēng)道、雙層皮幕墻進(jìn)出風(fēng)口的開(kāi)閉?？刂葡到y(tǒng)采集工作區(qū)各點(diǎn)的照度數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)百葉的角度和人工照明的燈具。室內(nèi)的新風(fēng)量根據(jù)房間內(nèi)的CO2濃度和濕度來(lái)調(diào)節(jié)。其余能源設(shè)備、水泵、太陽(yáng)能裝置等均根據(jù)負(fù)荷情況自動(dòng)調(diào)節(jié)。
4.2實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)
示范樓屋頂布置氣象參數(shù)測(cè)點(diǎn)，測(cè)量數(shù)據(jù)包括室外溫度、濕度、風(fēng)速、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的測(cè)試包括各玻璃、窗框、遮陽(yáng)百葉、保溫墻體的表面溫度、熱流。環(huán)境控制系統(tǒng)和能源系統(tǒng)的測(cè)試包括各設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，如冷輻射吊頂表面溫度、送回風(fēng)溫度濕度、盤(pán)管出水溫度、溶液除濕系統(tǒng)的溶液濃度等。
5．小結(jié)
清華大學(xué)超低能耗示范樓是建筑節(jié)能各項(xiàng)技術(shù)和新產(chǎn)品的集成應(yīng)用，在實(shí)施過(guò)程中得到了北京市政府、北京市科委、國(guó)家科技部的大力支持，同時(shí)要感謝在示范樓建設(shè)過(guò)程中提供技術(shù)和產(chǎn)品支持的國(guó)內(nèi)外企業(yè)。2004年6月示范樓將全面建成，服務(wù)于今后我國(guó)綠色建筑的深入研究。
參考文獻(xiàn)
•定形相變材料的熱性能張寅平清華大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）2003.6
•太陽(yáng)輻射下建筑外微氣候的實(shí)驗(yàn)研究李曉鋒太陽(yáng)能學(xué)報(bào)2001.3
1)區(qū)位優(yōu)勢(shì)。
舊工業(yè)建筑由于歷史的特殊性，以前的老工業(yè)建筑在幾百年的城市擴(kuò)張之后，區(qū)位性?xún)r(jià)值普遍得到提升，大多存在于城市的中心地帶，交通便利，這個(gè)區(qū)位優(yōu)勢(shì)使得改造的投資小、回報(bào)高。
2)結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)。
工業(yè)廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、空間高敞、設(shè)計(jì)使用年限一般在50年以上，并且具有較強(qiáng)的抗震性能以及結(jié)構(gòu)承載力。
3)空間功能優(yōu)勢(shì)。
舊工業(yè)建筑大多是大空間、大跨度結(jié)構(gòu)，這使得改造時(shí)的空間劃分比較靈活，可以適應(yīng)不同使用者對(duì)空間功能的轉(zhuǎn)換要求。
4)基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)勢(shì)。
舊工業(yè)建筑的電力設(shè)施、給排水設(shè)施等基礎(chǔ)設(shè)施都有較強(qiáng)的負(fù)荷能力，保留其可以節(jié)省添置這些設(shè)施的費(fèi)用。
2綠色節(jié)能技術(shù)的內(nèi)涵
20世紀(jì)60年代，美籍意大利建筑師保羅•索勒瑞首次將生態(tài)與建筑合稱(chēng)為“生態(tài)建筑”，即“綠色建筑”。綠色建筑就是在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。為了減少對(duì)環(huán)境的污染，綠色建筑已經(jīng)成為建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，舊工業(yè)改造也應(yīng)采取綠色改造的方式。與推倒重建相比，舊工業(yè)建筑改造再利用可減少建筑垃圾的產(chǎn)生和不可降解的建筑材料對(duì)環(huán)境的污染。針對(duì)建筑運(yùn)行能耗的來(lái)源和組成，把建筑綠色節(jié)能技術(shù)分為兩類(lèi):建筑本體綠色節(jié)能技術(shù)和建筑設(shè)備綠色節(jié)能技術(shù)。其中建筑本體綠色節(jié)能技術(shù)包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)的綠色節(jié)能技術(shù)和建筑空間設(shè)計(jì)的綠色節(jié)能技術(shù);建筑設(shè)備綠色節(jié)能技術(shù)包括建筑能源設(shè)備系統(tǒng)綠色節(jié)能技術(shù)、建筑環(huán)境控制系統(tǒng)綠色節(jié)能技術(shù)和可再生能源利用技術(shù)。
1)節(jié)地與室外環(huán)境。
舊工業(yè)建筑區(qū)位優(yōu)勢(shì)明顯，處于城市中心地帶，對(duì)舊工業(yè)建筑的土地進(jìn)行合理的利用，是節(jié)約土地最直接的方法。合理采用屋頂綠化、垂直綠化等方式，既能節(jié)約土地，又可以起到綠化環(huán)境的功效。屋頂植被可以有效吸附空氣中大量的浮塵以及CO2，可以有效的起到隔熱保溫的效果，也可延長(zhǎng)屋面防水層的使用壽命。使用綠色植被覆蓋建筑物表面，從外觀上看既遮擋了建筑物原有與周邊環(huán)境不協(xié)調(diào)的風(fēng)格又賦予建筑物一種古樸的氣息。
2)節(jié)能與能源利用。
節(jié)約能源是實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能的核心理念，根據(jù)舊工業(yè)廠(chǎng)房所處的地理位置，充分利用太陽(yáng)能、地?zé)崮?、沼氣、風(fēng)能等等可以再生的資源，在改造中采用溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)、太陽(yáng)能光熱與光電系統(tǒng)等節(jié)能技術(shù)等。由于經(jīng)濟(jì)技術(shù)和建筑功能的因素，舊工業(yè)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能較差。許多舊工業(yè)建筑改造后這個(gè)問(wèn)題依然存在，這樣不僅影響了建筑的使用性能，而且會(huì)造成巨大的能源浪費(fèi)。但是，舊工業(yè)的大跨度、大空間結(jié)構(gòu)也正是改造者所看重的，他們?cè)诟脑熘笸敢獗Ａ舸祟?lèi)大空間，引入自然光，這樣白天可以不需采用其他照明措施，節(jié)約資源。
3)節(jié)水與水資源利用。
通過(guò)采用節(jié)能型設(shè)備，如無(wú)水小便斗，節(jié)約用水;將地面雨水、屋面雨水、生活用水利用膜生物反應(yīng)器進(jìn)行分別收集后合并，通過(guò)凈化用作沖廁或綠化用水;在停車(chē)場(chǎng)鋪裝易滲水的材料，使得雨水快速的滲入地下來(lái)補(bǔ)充土壤中的水分。
4)節(jié)材與材料資源利用。
若對(duì)舊工業(yè)建筑不進(jìn)行改造再利用，而是采取推倒重來(lái)的方式，無(wú)疑造成了資源和建筑材料的極大浪費(fèi)，推倒破壞產(chǎn)生的建筑垃圾更是增加了環(huán)境的負(fù)擔(dān)。而如果對(duì)舊工業(yè)建筑改造再利用，使它真正達(dá)到實(shí)際的使用壽命，也是節(jié)約建筑材料的一種表現(xiàn)方式。舊工業(yè)拆除下來(lái)的一些物件，可以作為裝飾物品擺放在工業(yè)園區(qū)，既不浪費(fèi)材料造成環(huán)境污染，又美化環(huán)境，使得這些物品更具有歷史價(jià)值。
3綠色節(jié)能技術(shù)在舊工業(yè)建筑改造中的應(yīng)用實(shí)例
3．1天津綠領(lǐng)慧谷創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園
綠領(lǐng)慧谷創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園原為天津紡織機(jī)械廠(chǎng)，始建于1946年，占地面積138畝，廠(chǎng)房面積6．1萬(wàn)m2。改擴(kuò)建后園區(qū)所占地面積近9．3萬(wàn)m2，總建筑面積10萬(wàn)m2。在改造過(guò)程中，大量的采用了綠色節(jié)能技術(shù):新建材料保溫外墻、新技術(shù)窗體遮陽(yáng)、可控開(kāi)窗面積、隔熱鋁合金型材、中空Low-E玻璃等，使得這些建筑既是節(jié)能房又是展示廳。應(yīng)用太陽(yáng)能集中供熱系統(tǒng)、熱交換新風(fēng)系統(tǒng)、屋面雨水收集、風(fēng)光互補(bǔ)路燈、室外自滲透型停車(chē)位地面等環(huán)保節(jié)能手段。經(jīng)過(guò)測(cè)算，一期的改造成本僅為拆除的36．4%。
3．2上海市花園坊節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)園
上?；▓@坊節(jié)能技術(shù)環(huán)保產(chǎn)業(yè)園前身為上海乾通汽車(chē)附件廠(chǎng)(1954年—1966年)，于20世紀(jì)初搬遷，留下18棟工業(yè)廠(chǎng)房，總占地面積為3．23萬(wàn)m2，總建筑面積為5萬(wàn)m2。屬于節(jié)能研發(fā)設(shè)計(jì)、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)、節(jié)能文化傳媒、節(jié)能咨詢(xún)策劃為一體的市級(jí)創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。原廠(chǎng)區(qū)18棟建筑主要是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，改造過(guò)程中保留了框架結(jié)構(gòu)，原有的外墻采用小型空心混凝土砌塊，既能減輕負(fù)荷又能起到保溫作用。新砌外墻則采用復(fù)合墻體系統(tǒng)，能夠消除冷、熱橋，維持室內(nèi)氣溫平穩(wěn)，節(jié)省空調(diào)能耗。在改造過(guò)程中采用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)、無(wú)水小便斗、窗體遮陽(yáng)、門(mén)窗斷橋隔熱鋁合金型材、中空Low-E玻璃、兩層透氣型木窗、雨水回收系統(tǒng)用于衛(wèi)生間沖廁及清洗車(chē)輛等綠色節(jié)能技術(shù)。
3．3蘇州市建筑設(shè)計(jì)研究院生態(tài)辦公樓
蘇州市建筑設(shè)計(jì)研究院生態(tài)辦公樓前身為法資企業(yè)美西航空機(jī)械設(shè)備廠(chǎng)區(qū)，始建于1895年，改建于2001年，為框架結(jié)構(gòu)。在改造的設(shè)計(jì)階段，將經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、生態(tài)性融入到其中。在改造過(guò)程中，大量的使用到一些節(jié)能高效的新材料，如太陽(yáng)能燈，將原先部分老廠(chǎng)房的屋面拆除，在屋面開(kāi)天窗，增加了室內(nèi)光線(xiàn)和通風(fēng)，在屋面開(kāi)小口，安裝太陽(yáng)能燈，白天可享用自然光線(xiàn)辦公。將原來(lái)普通玻璃更換為雙層斷橋玻璃，來(lái)達(dá)到保溫節(jié)能的功效。原來(lái)老廠(chǎng)房的蓄水池、水塔均保留再利用，采用蓄水池的水清洗車(chē)輛，洗完車(chē)的水再次利用澆花，實(shí)現(xiàn)了水資源的重復(fù)利用。在樓層陽(yáng)臺(tái)上種植植物，采用屋頂綠化的方式，使夏天有效的緩解太陽(yáng)的直射，起到保溫隔熱的效果，降低對(duì)能源的使用，而且提高了辦公條件。
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