自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)論文范文
時(shí)間:2023-03-20 10:40:51
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篇1
鋼鐵冶煉系統(tǒng)中,節(jié)能技術(shù)的問(wèn)題,主要表現(xiàn)在方法單一上。我國(guó)鋼鐵冶煉行業(yè)運(yùn)營(yíng)中,節(jié)能一直是社會(huì)關(guān)注的問(wèn)題,雖然鋼鐵冶煉行業(yè)積極提倡節(jié)能,但是其在實(shí)際節(jié)能中,仍舊采用的是單一的節(jié)能技術(shù),無(wú)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(chǎn)的效率。鋼鐵冶煉系統(tǒng)中,如果要引入先進(jìn)的節(jié)能途徑,就要以冶煉系統(tǒng)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(tǒng)的節(jié)能技術(shù),就無(wú)法落實(shí)到位。鋼鐵冶煉行業(yè),綜合考慮到鋼鐵利用率、節(jié)能減排指標(biāo)等,已經(jīng)注意到成本投入在冶煉系統(tǒng)節(jié)能中的重要性,關(guān)鍵問(wèn)題是,社會(huì)對(duì)鋼鐵的利用率,不能為鋼鐵冶煉行業(yè)帶去足夠的資金效益,進(jìn)而阻礙了節(jié)能新技術(shù)的發(fā)展,增加了鋼鐵冶煉系統(tǒng)的節(jié)能壓力。
2電氣工程及其自動(dòng)化中存在的問(wèn)題
2.1能耗大。雖然電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)為人類的發(fā)展進(jìn)步做出了巨大貢獻(xiàn),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(dāng)前最為棘手的問(wèn)題就是對(duì)于能源的消耗過(guò)大。在電氣工程自動(dòng)的發(fā)展系統(tǒng)本身帶有復(fù)雜性,被應(yīng)用的范圍逐步擴(kuò)大,對(duì)于能源的需求量也與日俱增。電氣自動(dòng)化是以消耗電能為主,作為當(dāng)下最為先進(jìn)的技術(shù)之一,對(duì)其本身最為基礎(chǔ)的要求就是要做到在運(yùn)作過(guò)程中保證誤差小,并且準(zhǔn)確有效,所以,就需要大批量的電氣設(shè)備共同運(yùn)作,如此,對(duì)于電能的消耗可謂是不計(jì)其數(shù),與我們國(guó)家提出的走綠色節(jié)能的可持續(xù)發(fā)展道路存在差距。2.2質(zhì)量水平較低。就現(xiàn)階段的發(fā)展而言,電氣工程自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)得到的飛速的提升,但縱觀整體發(fā)展情況而言,其質(zhì)量水平還處在發(fā)展低端。尤其是最近幾年,人們對(duì)于生活追求的品質(zhì)不斷攀升,相應(yīng)地也加大了對(duì)電氣自動(dòng)化水平的要求,但是我國(guó)對(duì)這一領(lǐng)域研究的時(shí)間還不是很長(zhǎng),對(duì)于相應(yīng)的管理流程和先進(jìn)的發(fā)展模式還不能很好的予以把控,特別是在自動(dòng)化工廠的生產(chǎn)環(huán)節(jié),相關(guān)人員只關(guān)心結(jié)果而忽略過(guò)程中的質(zhì)量問(wèn)題。但是,眾所周知的是,如果電氣的生產(chǎn)質(zhì)量得不到有效的保證,就會(huì)發(fā)生一系列的用電事故,嚴(yán)重的會(huì)造成爆炸、火災(zāi)等重大安全事故出現(xiàn),需要引起人們的深思。2.3集成化程度低?!☆櫭剂x,集成化的主要運(yùn)作原理就是把所有需要的東西做還集合工作,上文已經(jīng)提到過(guò),雖然電氣工程自動(dòng)化近年來(lái)的發(fā)展勢(shì)頭迅猛,但由于起步過(guò)晚, 雖然在努力的向集成化方面靠攏,確切的來(lái)說(shuō),現(xiàn)在還處于自動(dòng)化階段,技術(shù)水平發(fā)展有限,集成化技術(shù)還不成熟,各個(gè)體系和功能之間還無(wú)法做到有效的集成連接。所以,還達(dá)不到及時(shí)實(shí)現(xiàn)資源的有效共享,在一定程度上影響了電氣自動(dòng)化功能的發(fā)揮,使電氣自動(dòng)化工程技術(shù)滯后。
3對(duì)電氣自動(dòng)化工程中節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)
3.1減少線路傳輸產(chǎn)生的耗損。由于無(wú)法對(duì)線路上的電流做出改變,所以也只能通過(guò)減少電阻來(lái)有效降低電能在傳輸中產(chǎn)生的耗損。所以,可以從這幾方面做起,減少導(dǎo)線電阻:(1)使用功率較小導(dǎo)線;(2)使用相對(duì)較短的導(dǎo)線。這樣做可以避免在布線過(guò)程中少走彎路,減少人員的工作量,有效減少電能耗損,同時(shí)在安裝變壓器時(shí)候與負(fù)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(dǎo)線,如果條件允許,可以選用較大截面積的導(dǎo)線,有效減少電阻產(chǎn)生的耗損。3.2無(wú)功補(bǔ)償。電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中,配電設(shè)備中的無(wú)功功率占有較大的容量,所以存在較為嚴(yán)重的電能耗損的情況,不僅影響到電壓,還對(duì)整個(gè)電能的質(zhì)量造成不良的影響。對(duì)使用者來(lái)說(shuō),無(wú)功功率主要表現(xiàn)在功率低,尤其是當(dāng)功率過(guò)低的時(shí)候,用戶需要向相關(guān)部門(mén)繳納一定的罰款,因此如果說(shuō)能夠使用合適的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備,就可以保證功率的平衡,有效提高供電質(zhì)量。工作人員在操作中要盡量減少對(duì)電能不必要的耗損,從而確保電氣工程的安全運(yùn)行。如果導(dǎo)線受到電阻的影響,那么由電機(jī)產(chǎn)生的電能就不能被變壓器更好的吸收,同時(shí)沒(méi)被吸收的那些電能在電流傳輸?shù)倪^(guò)程中會(huì)被釋放出來(lái)。同時(shí)由于無(wú)功功率產(chǎn)生了一定的作用,因此可以讓電容器和無(wú)功功率進(jìn)行抵消。利用電氣相關(guān)設(shè)備在進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)候,有幾處要格外注意:(1)利用電容器在進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)臅r(shí)候,一定要根據(jù)電壓容量,電壓負(fù)荷,自然功率,目標(biāo)功率等參數(shù)來(lái)確定電容器的容量,同時(shí)如果在無(wú)功補(bǔ)償?shù)沫h(huán)節(jié)中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了諧波,需要通過(guò)串聯(lián)定量電抗器來(lái)消除諧波;(2)以參數(shù)的物理量來(lái)確定無(wú)功的電流,功率的參數(shù),從而有效避免投切振蕩現(xiàn)象。
4結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,電氣自動(dòng)化對(duì)于節(jié)能設(shè)計(jì)的要求是為了響應(yīng)綠色生產(chǎn)的理念,也是為了響應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的需求,同時(shí)也是時(shí)展的必然趨勢(shì)。雖然我國(guó)現(xiàn)階段在電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)中取得了顯著的進(jìn)步,但是隨著社會(huì)的發(fā)展,電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)仍然需要進(jìn)行不斷完善和發(fā)展,不斷優(yōu)化配電設(shè)計(jì),在科學(xué)利用電力資源的同時(shí),還需要不斷提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率,并最終達(dá)到節(jié)能的目的。
作者:吳尚坤 單位:山東鋼鐵集團(tuán)日照有限公司
參考文獻(xiàn)
[1]陸偉.電氣自動(dòng)化的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)研究[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2015(07).
篇2
關(guān)鍵詞:建筑工程;智能樓宇;節(jié)能技術(shù);施工要點(diǎn)
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(hào):TU71文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):2095-2104(2012)06-0020-02
隨著信息化技術(shù)在全球范圍內(nèi)的廣泛應(yīng)用,為智能建筑工程的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ),同時(shí)由于全球資源性緊張趨勢(shì)的加劇,如何更好的將節(jié)能技術(shù)應(yīng)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(tǒng)一體便成為現(xiàn)階段建筑工程領(lǐng)域內(nèi)的一道最新研究課題。下面本文將從智能樓宇的特點(diǎn)、智能樓宇與節(jié)能建筑以及智能樓宇的節(jié)能建筑施工應(yīng)注意的要點(diǎn)三個(gè)方面對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)論述。
1智能樓宇的特點(diǎn)
智能樓宇作為信息化技術(shù)與建筑技術(shù)的完美結(jié)合的產(chǎn)物,以其特有的優(yōu)勢(shì)被廣泛的應(yīng)用于各項(xiàng)建筑工程的施工項(xiàng)目當(dāng)中,他的出現(xiàn)不僅符合了當(dāng)今的時(shí)展,更滿足了人們對(duì)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(dòng)化系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、通訊自動(dòng)化系統(tǒng)、安全自動(dòng)化系統(tǒng)。智能樓宇自動(dòng)化的各個(gè)子系統(tǒng)之間是相互協(xié)調(diào)的,具有互操作性,因此,還需要有一個(gè)能實(shí)現(xiàn)集中管理與協(xié)調(diào)的系統(tǒng),以便各個(gè)子系統(tǒng)能有機(jī)地集成在一起,共同構(gòu)成建筑物的自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)。
1.1環(huán)境方面
舒適性;高效性;適應(yīng)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(nèi),而且與外部的信息通信系統(tǒng)有構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的可能。所有的信息通信處理功能,應(yīng)隨技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)需要而發(fā)展,為未來(lái)的設(shè)備和配線預(yù)留空間,具有充分的適應(yīng)性和可擴(kuò)性。要將電力、空調(diào)、防災(zāi)、防盜、運(yùn)輸設(shè)備等構(gòu)成綜合系統(tǒng),同時(shí)要實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的控制,包括將來(lái)新添的控制項(xiàng)目和目前還被禁止統(tǒng)一控制的項(xiàng)目。實(shí)現(xiàn)以建筑物最佳控制為中心的過(guò)程自動(dòng)控制,同時(shí)還要管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理自動(dòng)化。
2智能樓宇與節(jié)能建筑
建筑節(jié)能是一個(gè)系統(tǒng)工程,不僅是建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)使用保溫材料,而且與設(shè)備的運(yùn)行效率和能量的管理模式密切相關(guān)。國(guó)外專家對(duì)建筑全生命周期成本的分析表明,在建筑的建設(shè)過(guò)程中,規(guī)劃成本占總成本的2%、設(shè)計(jì)施工成本占23%;而在運(yùn)營(yíng)使用過(guò)程中的成本占75%。在我國(guó)往往只重視降低建設(shè)過(guò)程的成本,忽視建筑運(yùn)營(yíng)使用過(guò)程的成本。要降低建筑的運(yùn)營(yíng)成本,只有通過(guò)科學(xué)的管理手段,才能提高管理效率。智能建筑技術(shù)的優(yōu)勢(shì)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(shù)實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能,如運(yùn)用樓宇自控系統(tǒng)的節(jié)能策略與技術(shù)措施等,就有巨大的節(jié)能潛力。
3智能樓宇的節(jié)能建筑施工應(yīng)注意的要點(diǎn)
3.1設(shè)計(jì)、施工中應(yīng)力求產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、不斷創(chuàng)新
由于建筑節(jié)能與綠色建筑嵌入了智能化系統(tǒng)工程,為配合節(jié)能與用能技術(shù)措施的智能控制方案與產(chǎn)品都具有一定的新穎性、獨(dú)特性與復(fù)雜性,傳統(tǒng)用于建筑的監(jiān)控設(shè)備與系統(tǒng)已不能充分滿足要求,因此,在建筑節(jié)能工程中需要不斷地學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)、開(kāi)發(fā)新裝備,在運(yùn)行過(guò)程中不斷積累數(shù)據(jù),優(yōu)化控制與管理模式,完善并提升建筑智能化節(jié)能控制裝備的功能。在建筑節(jié)能工程大規(guī)模推進(jìn)的早中期,產(chǎn)學(xué)研結(jié)合研制新型節(jié)能裝備尤為重要。
3.2工作思路與模式上應(yīng)不斷尋求改進(jìn)
智能化系統(tǒng)工程節(jié)能技術(shù)措施以往主要集中在能耗設(shè)施,如冷熱源、空調(diào)等的節(jié)能控制方面,現(xiàn)在則應(yīng)轉(zhuǎn)為“全面用能管理,精細(xì)節(jié)能控制”。無(wú)論是設(shè)備系統(tǒng)的工藝控制,還是日常管理,只要有一定的節(jié)能空間,就應(yīng)具有針對(duì)性的措施。所以,凡是有利于用能管理的參數(shù),智能化系統(tǒng)就必須準(zhǔn)確地采集并完整地存貯,通過(guò)對(duì)各類實(shí)時(shí)信息與歷史數(shù)據(jù)的分析,管理當(dāng)前的用能設(shè)備,優(yōu)化今后的用能控制與管理策略。
建筑智能化工程的設(shè)計(jì)施工不僅是主觀地配置功能,采購(gòu)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)安裝,而應(yīng)與建筑、設(shè)備、物業(yè)等專業(yè)聯(lián)合,對(duì)建筑物的能源系統(tǒng)進(jìn)行分析與診斷,緊密結(jié)合建筑方案、設(shè)備工藝、管理方式,提供全面的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、控制與管理方案,并在實(shí)施過(guò)程中不斷地優(yōu)化完善。能源合同管理及節(jié)能工程的前期咨詢、規(guī)劃設(shè)計(jì)和實(shí)施優(yōu)化都需要高素質(zhì)的人才,工作模式的轉(zhuǎn)變意味著智能建筑工程界整體將提升一個(gè)層次。
3.3加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)的健全與建設(shè)導(dǎo)向
目前國(guó)內(nèi)一些地方如上海、江蘇、山東等省市已制定了地方的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),相關(guān)部門(mén)也在制定綜合布線標(biāo)準(zhǔn),但整個(gè)智能建筑系統(tǒng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或全國(guó)性的規(guī)范還沒(méi)有形成。依據(jù)什么標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì),要達(dá)到什么樣的智能等級(jí)及設(shè)備水準(zhǔn),如何選擇適合中國(guó)國(guó)情的國(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),如何進(jìn)行工程質(zhì)量評(píng)定和驗(yàn)收,這些都是建筑中急待解決的問(wèn)題。
另外,有不少投資商、設(shè)計(jì)單位和系統(tǒng)集成商對(duì)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(shí)宣傳,有的投資商在已建、在建的智能建筑中提出了不切實(shí)際的智能化要求,在具體建設(shè)中還帶有一些盲目性,特別是在設(shè)備選擇或系統(tǒng)集成方面往往屈從潮流或隨意拔高,導(dǎo)致設(shè)備和設(shè)施不能正常運(yùn)轉(zhuǎn),造成投資上的極大浪費(fèi)。由于存在這種盲目性,使得當(dāng)前智能建筑在輿論導(dǎo)向上存在過(guò)熱現(xiàn)象。這些問(wèn)題都值得進(jìn)一步的創(chuàng)新和改進(jìn)。
3.4提高和培養(yǎng)智能建筑設(shè)計(jì)隊(duì)伍的素質(zhì)
要建立起一支高素質(zhì)的智能建筑設(shè)計(jì)隊(duì)伍,不能長(zhǎng)期把智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)委托給國(guó)外設(shè)計(jì)單位或系統(tǒng)集成商。實(shí)質(zhì)上智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)僅是整個(gè)建筑物設(shè)計(jì)工作的一部分,智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)服從于建筑設(shè)計(jì),整個(gè)建筑物的設(shè)計(jì)工作應(yīng)由建筑專業(yè)牽頭,統(tǒng)籌考慮并統(tǒng)一協(xié)調(diào)各專業(yè)之間的關(guān)系。因此,對(duì)于智能化建筑,建筑設(shè)計(jì)單位仍然是主體設(shè)計(jì)單位,系統(tǒng)集成商僅是配合單位。
實(shí)踐表明,智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)不能各自為戰(zhàn),國(guó)內(nèi)已出現(xiàn)過(guò)多起由于建筑設(shè)計(jì)與智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)沒(méi)有同步而引發(fā)的設(shè)計(jì)事故。為使兩種設(shè)計(jì)形成有機(jī)的聯(lián)合體,國(guó)內(nèi)有條件的設(shè)計(jì)單位應(yīng)調(diào)整專業(yè)設(shè)置,把自動(dòng)控制、通訊、信息、計(jì)算機(jī)、建筑設(shè)備等專業(yè)有效地結(jié)合起來(lái),建立起自己的智能建筑設(shè)計(jì)隊(duì)伍。對(duì)于獨(dú)立于建筑設(shè)計(jì)單位的系統(tǒng)集成商,除服從于主體設(shè)計(jì)單位外,其設(shè)計(jì)成果還應(yīng)納入建筑設(shè)計(jì)單位的質(zhì)量管理體系。
綜上,建筑能耗與工業(yè)、交通運(yùn)輸能耗并列,屬于民生能耗,與老百姓的生活息息相關(guān)。建筑節(jié)能應(yīng)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?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的健康和舒適感的需求下,盡量降低能耗。綠色建筑強(qiáng)調(diào)的是結(jié)果,智能建筑強(qiáng)調(diào)的是手段。智能建筑是綠色建筑重要的實(shí)施手段和方法。以智能化推進(jìn)綠色建筑,節(jié)約能源,減少污染,是智能建筑發(fā)展的方向和目的,也是全面實(shí)現(xiàn)綠色建筑的必由之路。
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篇3
關(guān)鍵字:建筑電氣 ;節(jié)能設(shè)計(jì) ;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(hào):F407.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)
我國(guó)是建筑能源的消耗大國(guó),能源資源相對(duì)緊缺,這一成為制約我國(guó)建筑電氣發(fā)展的關(guān)鍵因素,因此說(shuō)加強(qiáng)建筑電氣節(jié)能顯得尤為重要。尤其是十一五以來(lái),建筑電氣節(jié)能已經(jīng)成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展戰(zhàn)略。首先來(lái)簡(jiǎn)單的論述一下建筑工程中建筑電氣節(jié)能的現(xiàn)狀分析。
一、建筑電氣節(jié)能的現(xiàn)狀
1.1建筑電氣節(jié)能技術(shù)有待提高
要實(shí)現(xiàn)建筑電氣節(jié)能目標(biāo),最首要的任務(wù)是要保證節(jié)能技術(shù)的研發(fā)。我國(guó)的建筑業(yè)興起時(shí)間不長(zhǎng),建筑節(jié)能理念更是剛剛興起,因此說(shuō)從技術(shù)方面做得還不夠完善,從目前的調(diào)查情況中發(fā)現(xiàn),我國(guó)的建筑電氣節(jié)能技術(shù)對(duì)外具有依賴性,對(duì)內(nèi)具有欠缺性,這就造成了我國(guó)的建筑電氣目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的困難。節(jié)能技術(shù)的瓶頸成為制約我國(guó)建筑電氣持續(xù)長(zhǎng)久發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵因素,需要格外關(guān)注。
1.2缺乏必要的建筑電氣節(jié)能管理
除了技術(shù)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(lái)看,我國(guó)的建筑電氣節(jié)能管理方面還比較欠缺,沒(méi)有形成健全的管理機(jī)制和管理理念,相關(guān)的法規(guī)也不完善,這就使得電氣節(jié)能管理處于無(wú)保護(hù)的境界,既無(wú)條例的制約,有無(wú)法律的強(qiáng)制保護(hù),這樣不利于節(jié)能的實(shí)現(xiàn),需要改進(jìn)加強(qiáng)。
1.3建筑工程電氣節(jié)能設(shè)備應(yīng)用不到位
技術(shù)的支持和管理的支撐能夠保證電氣節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),同樣節(jié)能設(shè)備的應(yīng)用也能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能目標(biāo)??墒墙?jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),由于節(jié)能意識(shí)欠缺,在建筑電氣施工的過(guò)程中,施工者往往沒(méi)有應(yīng)用節(jié)能設(shè)備,這就造成了能源的浪費(fèi)。對(duì)于變壓器的使用有時(shí)沒(méi)有分清規(guī)格,也會(huì)造成能源的浪費(fèi),在今后的施工中需要關(guān)注。
上面幾條論述了在現(xiàn)階段我國(guó)建筑電氣節(jié)能的現(xiàn)狀,指出了節(jié)能的過(guò)程中存在的一些不足之處,雖然存在一些問(wèn)題,但是我國(guó)大多數(shù)的建筑電氣施工隊(duì)伍還是秉承著節(jié)能的原則,能夠合理的利用資源,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。下面就針對(duì)這些問(wèn)題論述幾點(diǎn)在我國(guó)建筑工程中建筑電氣節(jié)能的新思路。
二、建筑電氣節(jié)能的新思路
建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的主要努力方向是減少電能損失。節(jié)能要點(diǎn)包括:
1)優(yōu)化諸如變電設(shè)備、配電線路等以降低供配電系統(tǒng)電能損耗;
2)采用高效節(jié)能高效且經(jīng)濟(jì)可行的電氣設(shè)備;
3)優(yōu)化管理,提高供配電設(shè)備運(yùn)行效率;
4)提高用電平均負(fù)荷與最大負(fù)荷之比,提高系統(tǒng)功率因數(shù)。
進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)所設(shè)計(jì)建筑的實(shí)際用電負(fù)荷的特性和變化規(guī)律,正確選擇和配置變壓器容量和數(shù)量,合理調(diào)整負(fù)荷,實(shí)現(xiàn)變壓器及配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。提高線路設(shè)計(jì)的節(jié)能水平,最大限度建筑少輸配電環(huán)節(jié)無(wú)謂的電能消耗。
下面著重介紹以下幾種節(jié)能設(shè)計(jì)方案:
2.1供配電裝置的節(jié)能設(shè)計(jì)新思路
2.1.1變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)
我們應(yīng)該在考慮變壓器損耗和短路平衡關(guān)系的基礎(chǔ)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(shè)施的有效協(xié)調(diào)。而在電壓器的節(jié)能調(diào)節(jié)上,我們可以運(yùn)用硅鋼片的調(diào)節(jié)能力,將電阻降到最低,從而使電流不斷地增大;通過(guò)負(fù)載量的調(diào)節(jié)功效,運(yùn)用微分法進(jìn)行計(jì)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(shí),我們還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)節(jié)能型變壓器的使用以及創(chuàng)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(jié)能限電做出更大的貢獻(xiàn)。
2.1.2提升功率因數(shù)
我們通過(guò)不斷提升功率因數(shù),以降低線路中的無(wú)功功率,從而使一些附屬設(shè)備中因?yàn)殡姼行运a(chǎn)生的滯后無(wú)功電流不斷降低,進(jìn)而降低整個(gè)線路中的功率消耗,以達(dá)到我們節(jié)能的目的。同時(shí),我們還可以通過(guò)對(duì)電感性較強(qiáng)的電氣供電設(shè)備增設(shè)補(bǔ)償性電容器以及采用無(wú)功補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)手段,以降低電氣設(shè)備的功率消耗和使消耗掉的功率快速得到補(bǔ)償?shù)确绞絹?lái)完成我們節(jié)能的計(jì)劃。
2.2照明的節(jié)能設(shè)計(jì)新思路
照明節(jié)能的基本原則是在保證不降低生產(chǎn)、作業(yè)視覺(jué)要求,不降低照明質(zhì)量的條件下,力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失,最有效地使用照明用電。做好照明節(jié)能工作應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
2.2.1根據(jù)視覺(jué)作業(yè)要求,應(yīng)根據(jù)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》確定合理的照明標(biāo)準(zhǔn),不同場(chǎng)所應(yīng)有目的地進(jìn)行照明。由于我國(guó)幅員遼闊,各地區(qū)經(jīng)濟(jì)條件差別較大,民族習(xí)慣不同,因此還應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,在規(guī)范推薦的高、中、低值中確定合理的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)標(biāo)準(zhǔn)值的確定應(yīng)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(yáng)光。太陽(yáng)光是免費(fèi)的,不需電力,也不造成污染。在寫(xiě)字樓里,如果在設(shè)計(jì)時(shí)能在大樓內(nèi)部引入自然光線,員工會(huì)情緒更好,效率更高。在醫(yī)院里,住在靠近窗戶附近的病人康復(fù)得更快?,F(xiàn)在有些窗戶可以對(duì)光譜進(jìn)行選擇,引入日光的同時(shí)還可保持舒適。有一些創(chuàng)新的技術(shù)如側(cè)窗、天窗、光柵板和光線管道等,可將日光引入大樓內(nèi)部。在燈具布置時(shí),將所控?zé)袅信c側(cè)窗平行,跟據(jù)日照強(qiáng)弱來(lái)進(jìn)行燈具控制也是照明節(jié)能的有效手段。
2.3采用建筑設(shè)備自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)
自動(dòng)控制、監(jiān)視和測(cè)量是自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)的三大要素。通過(guò)應(yīng)用信息通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)化控制等智能化技術(shù),對(duì)建筑物內(nèi)采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、給排水及熱水供應(yīng)系統(tǒng)、照明和其他各類用電設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)施能效管理,確保各類設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠,從而達(dá)到提高能效、降低能耗的目的。
2.4保證施工過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)節(jié)能
要想實(shí)現(xiàn)建筑電氣節(jié)能目標(biāo),除了要采用新型的節(jié)能技術(shù)和加強(qiáng)管理之外,還需要保證施工的每個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)節(jié)能,這就要求在設(shè)備選擇上格外注意。首先需要合理選擇變壓器的型號(hào)和規(guī)格。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo),減少電能的損耗,可以適當(dāng)?shù)慕档妥儔浩鞯呢?fù)載率,但是這樣又會(huì)造成工程投資的提高。采用非晶態(tài)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(dá)到80%左右,所以說(shuō)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(dǎo)線的長(zhǎng)度,低壓線路要少走回頭先,減少電能的損耗,同時(shí)要保證變壓器接近負(fù)荷中心,減少供電的距離。同時(shí)需要注意的是可以增加導(dǎo)線的截面,還可以利用某些季節(jié)性的負(fù)荷線路減少線路和電阻。最后需要注意保證電動(dòng)機(jī)的節(jié)能。實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的節(jié)能主要需考慮電動(dòng)機(jī)的工作效率和功率因數(shù),因此說(shuō)要實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的節(jié)能,在進(jìn)行選擇時(shí)一定要正確掌握其負(fù)荷特性,分清是否是連續(xù)的。而為了降低無(wú)功功率流動(dòng)引起的能量損耗,需要改變電容器集中安裝的做法。
三、結(jié)束語(yǔ)
建筑電氣設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)建筑工程有著直接的影響,并且對(duì)建筑物將來(lái)的使用及維護(hù)也密切相關(guān),我們?cè)O(shè)計(jì)人員必須具有一定的超前意識(shí),在設(shè)計(jì)中努力實(shí)現(xiàn)電氣工程的高水平配置,減少日常生活中的隱患,以達(dá)到節(jié)能、實(shí)用、環(huán)保以及易操作等要求,為人們提供更加實(shí)用、更加貼切、更加安全的電氣使用條件。
參考文獻(xiàn):
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篇4
關(guān)鍵詞:MVR 蒸發(fā) 增壓
1.中藥蒸發(fā)濃縮技術(shù)的現(xiàn)狀
近二十年來(lái),我國(guó)中藥生產(chǎn)企業(yè)提取液的濃縮主要采用雙效、三效蒸發(fā)器,這兩種蒸發(fā)器為我國(guó)中藥產(chǎn)業(yè)改革原始的提取液蒸發(fā)濃縮方式,步入現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的軌道,做出了很大貢獻(xiàn),在中藥濃縮中得到廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。然而,這二種蒸發(fā)器應(yīng)用到中藥生產(chǎn),普遍存在由于蒸發(fā)過(guò)程中大量熱量的排出,造成能源消耗較大,熱量利用率不高。而隨著技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展,近十年來(lái)逐漸發(fā)明了采用帶熱泵的雙效蒸發(fā)器,實(shí)現(xiàn)了低溫加熱,低溫蒸發(fā),采用凝結(jié)水串級(jí)自蒸發(fā)結(jié)構(gòu),不僅可以回收凝結(jié)水的熱量,而且各效間由于液封的存在,杜絕了各效間漏氣,與傳統(tǒng)雙效蒸發(fā)器比:節(jié)約蒸汽36%以上,節(jié)水30%以上。而后隨著蒸發(fā)濃縮技術(shù)的發(fā)展,逐漸產(chǎn)生了超濾和反滲透膜濃縮,大大降低了能源消耗,但由于超濾膜、反滲透膜等膜由于受中藥的腐蝕、中藥雜質(zhì)較多等影響,造成膜壽命的降低,從而使?jié)饪s成本上升,另外,由于對(duì)膜的影響,也是適用的范圍有所局限。
2.MVR低溫降膜蒸發(fā)技術(shù)的介紹
MVR(mechanicalVaporREcomression)蒸汽濃縮法是指利用渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓原理、經(jīng)特殊流體設(shè)計(jì)而組成的蒸汽機(jī)械增壓式蒸餾濃縮系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱。這種工藝系統(tǒng),將使密閉容器內(nèi)經(jīng)加熱生成的二次水蒸汽,在通過(guò)蒸汽壓縮機(jī)時(shí)被再壓縮增壓至107攝氏度的高壓氣體。這種增壓蒸汽即可作為再生熱源而循環(huán)應(yīng)用于原水的繼續(xù)連續(xù)蒸發(fā),又在循環(huán)傳熱的過(guò)程中使增壓蒸汽本身也得以迅速冷卻或冷凝,直至成為潔凈純水,同時(shí)可以在這種結(jié)凈冷凝水排放的過(guò)程中利用其殘熱對(duì)流入的原水實(shí)施熱交換。
2.1.MVR低溫降膜蒸發(fā)設(shè)備的組成:
2.1.1.預(yù)熱器:很多情況待蒸發(fā)的原藥液在進(jìn)入蒸發(fā)換熱器之前的溫度較低,為了充分利用系統(tǒng)內(nèi)的熱能,經(jīng)常采用列管式或板式換熱器對(duì)原藥液進(jìn)行預(yù)加熱,使其溫度升高。
2.1.2.蒸汽壓縮機(jī):它是MVR系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵部件,它通過(guò)對(duì)二次蒸汽進(jìn)行壓縮,提高系統(tǒng)內(nèi)二次蒸汽的熱焓,為系統(tǒng)連續(xù)提供熱量。根據(jù)原藥液的流量和沸點(diǎn)升高值等特性,可以選擇羅茨或離心壓縮機(jī)進(jìn)行蒸汽的壓縮,但由于中藥具有成分的不確定性和較強(qiáng)的腐蝕性,因此壓縮機(jī)的材質(zhì)應(yīng)采用耐腐蝕、不脫落、不對(duì)中藥產(chǎn)生污染的材料,一般選用優(yōu)質(zhì)的不銹鋼材質(zhì)。
2.1.3.汽液分離器:它是蒸汽和濃縮液體進(jìn)行分離的裝置。對(duì)于有結(jié)晶的原液,可以將分離器和結(jié)晶器設(shè)計(jì)成一體,再加裝強(qiáng)制循環(huán)泵,完成汽液分離,濃縮和結(jié)晶的功能。
2.1.4.蒸汽換熱器:預(yù)熱后的原藥液通過(guò)進(jìn)料泵將其載入蒸汽換熱器與由蒸汽壓縮機(jī)產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行換熱,使其迅速汽化蒸發(fā)。根據(jù)原液的特性(粘度,是否有結(jié)晶和結(jié)垢等)選擇換熱器的形式和面積。
2.1.5.控制中心:采用工控機(jī)和PLC構(gòu)成MVR系列的實(shí)時(shí)監(jiān)控中心。通過(guò)軟件編程,實(shí)時(shí)采集各種傳感器的狀態(tài)信號(hào),從而自動(dòng)控制馬達(dá)的轉(zhuǎn)速、閥門(mén)關(guān)閉和調(diào)節(jié)、液體的流速和流量、溫度和壓力的控制和調(diào)節(jié)等,使系統(tǒng)工作達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)。同時(shí)該設(shè)備還具有自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)記錄參數(shù)和提供報(bào)表的各種功能。
2.2.MVR低溫降膜蒸發(fā)設(shè)備的節(jié)能原理:
MVR低溫降膜蒸發(fā)設(shè)備同原來(lái)的雙效、三效不同的是,原來(lái)的三效、雙效采用的二次蒸汽直接加熱藥液使其在降壓狀態(tài)下蒸發(fā),二次蒸汽熱晗較低,熱量較低,致使蒸發(fā)量較少。而MVR低溫降膜蒸發(fā)設(shè)備主要采用電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能時(shí)二次蒸汽壓縮產(chǎn)生熱能,熱能被循環(huán)利用,熱能在系統(tǒng)內(nèi)幾乎無(wú)損失,將蒸餾水和濃縮液的輸出熱能與原液進(jìn)行交換,使其熱能得到高效利用。MVR節(jié)能蒸發(fā)器,其原理是利用高能效蒸汽壓縮機(jī)壓縮蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽,把電能轉(zhuǎn)換成熱能,提高二次蒸汽的焓值,被提高熱能的二次蒸汽打入蒸發(fā)室進(jìn)行加熱,以達(dá)到循環(huán)利用二次蒸汽已有的熱能,從而可以不需要外部新鮮蒸汽,依靠蒸發(fā)器自循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)濃縮的目的。通過(guò)PLC、單片機(jī)、組態(tài)等形式來(lái)控制系統(tǒng)溫度、壓力馬達(dá)轉(zhuǎn)速,保持系統(tǒng)蒸發(fā)平衡。
2.3.MVR低溫降膜蒸發(fā)設(shè)備的特點(diǎn):
2.3.1.MVR低溫降膜蒸發(fā)設(shè)備在濃縮過(guò)程中,由于采用物料輸送泵進(jìn)行料液的輸送,提高了料液在管內(nèi)的流速,使料液在物料管道內(nèi)的停留時(shí)間只有數(shù)秒鐘乃至數(shù)十秒鐘。這樣短的時(shí)間內(nèi), 而且管內(nèi)存液量小, 故特別適用于熱敏性料液的濃縮, 例如牛奶、橘子汁、醫(yī)藥的青霉素和鏈霉素、以及農(nóng)藥的春雷霉素和赤霉素等等, 可避免或減少物料的熱分解。
2.3.2.MVR低溫降膜蒸發(fā)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單主要有蒸發(fā)器、加熱器和壓縮機(jī), 維修方便,可在減壓、常壓和加壓下操作運(yùn)行。
2.3.3.由于受料液流動(dòng)方式的影響,該設(shè)備針對(duì)料液的濃縮比不能太高,如濃縮比過(guò)高, 則因料液少, 管壁濕潤(rùn)差, 會(huì)造成固體溶質(zhì)粘附在壁上的“ 干管”現(xiàn)象, 不僅增加熱阻, 而且容易堵塞加熱管,造成藥液的損壞。
2.3.4.只適用于蒸發(fā)中等粘度的料液,不適于有晶體析出的物料,不適于易結(jié)垢物料。
3.MVR低溫降膜蒸發(fā)技術(shù)的應(yīng)用及效果分析
隨著人類社會(huì)的發(fā)展,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展,人類對(duì)環(huán)境的影響越來(lái)越嚴(yán)重,溫室效應(yīng),能源對(duì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越重要和不可缺少。為進(jìn)步節(jié)約能源,減少排放,我公司于2011年引進(jìn)了MVR蒸汽濃縮設(shè)備,首先應(yīng)用到了中藥提取液的濃縮過(guò)程中,得到了較好的應(yīng)用收到了良好的效果。
3.1.MVR低溫降膜蒸發(fā)技術(shù)與常規(guī)蒸發(fā)器比較
3.1.1.MVR低溫降膜蒸發(fā)技術(shù)每蒸發(fā)一噸水消耗20-70度電(視液體成分而定),而常規(guī)蒸發(fā)器消耗1.25-0.3噸鮮蒸汽,兩者消耗都隨溶液沸點(diǎn)、減水沸點(diǎn)的差值而增加,對(duì)同一種溶液,MVR低溫降膜蒸發(fā)技術(shù)能源消耗量和生產(chǎn)成本顯著低于常規(guī)蒸發(fā)器,是一種高新節(jié)能蒸發(fā)技術(shù)。
3.1.2.MVR低溫降膜蒸發(fā)技術(shù)不需要循環(huán)冷卻水,沒(méi)有冷卻水消耗。不需要建設(shè)高污染的燃煤小鍋爐或高成本的燃油鍋爐。蒸發(fā)器比常規(guī)蒸發(fā)器更節(jié)水、更節(jié)能環(huán)保。
3.1.3.MVR低溫降膜蒸發(fā)技術(shù)應(yīng)用范圍廣,所有常規(guī)蒸發(fā)器應(yīng)用的領(lǐng)域都適用于該蒸發(fā)器,機(jī)械式蒸汽再壓縮蒸發(fā)器蒸發(fā)溫差小,更適用于熱敏性溶液。溶液在蒸發(fā)器內(nèi)流程短、停留時(shí)間短,因而溶質(zhì)不宜變質(zhì)。
3.1.4.MVR低溫降膜蒸發(fā)技術(shù)采用全自動(dòng)電腦控制,并且可以在低負(fù)荷下穩(wěn)定運(yùn)行。
3.1.5.MVR低溫降膜蒸發(fā)技術(shù)屬于國(guó)家科委頒布的高新技術(shù)范圍,按高新技術(shù)認(rèn)定分類該高新技術(shù)屬于高效節(jié)能技術(shù)和環(huán)境保護(hù)技術(shù),符合國(guó)家節(jié)能減排和環(huán)保高新技術(shù)推廣范圍。
3.2.MVR低溫降膜蒸發(fā)設(shè)備具有以下特點(diǎn)
3.2.1.節(jié)能:該設(shè)備采用電能轉(zhuǎn)換為熱能,充分利用了二次蒸汽的熱能,降低了能源消耗,同時(shí)產(chǎn)生的凝結(jié)水在充分和原藥液進(jìn)行熱交換(預(yù)熱),使其熱能得到高效充分的利用,沒(méi)有廢熱蒸汽排放,節(jié)能效果十分顯著,相當(dāng)于10效蒸發(fā)器的效果,另外產(chǎn)生的凝結(jié)水可再次利用,提高了能源的利用率。
3.2.2.設(shè)備環(huán)保:該設(shè)備在使用過(guò)程中可以不需要生蒸汽、不要鍋爐、不需要燒煤、不需要冷卻水,只要有電,就可以用機(jī)械壓縮式蒸發(fā)器。從而降少了CO2,SO2的排放,減少了粉塵和固體廢渣的排放,減少污染,改善我們的居住環(huán)境。
3.2.3.低運(yùn)行成本:由于節(jié)能效果顯著,使整個(gè)蒸發(fā)器的運(yùn)行成本也大大降低,運(yùn)行成本是傳統(tǒng)蒸發(fā)器的三分之一到二分之一。
3.2.4.自動(dòng)化程度高:MVR蒸發(fā)器配置設(shè)計(jì)的自動(dòng)控制系統(tǒng),技術(shù)先進(jìn),質(zhì)量可靠。整個(gè)蒸發(fā)器實(shí)現(xiàn)在從原液加注、預(yù)熱、蒸發(fā)、清洗、保養(yǎng)等步驟的自動(dòng)化控制。避免了人為失誤,降低了人力成本,提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
3.2.5.占地面積小:MVR蒸發(fā)器由于采用了壓縮機(jī)來(lái)循環(huán)使用二次蒸汽,提高了能效,因此比傳統(tǒng)蒸發(fā)器緊湊。
針對(duì)MVR技術(shù)的特點(diǎn),熱敏性強(qiáng)、濃縮比不高的液體均可以采用該技術(shù)。該技術(shù)最大的特點(diǎn)就是節(jié)約能源,經(jīng)實(shí)際應(yīng)用和對(duì)比,該技術(shù)相比以往的三效蒸發(fā)技術(shù)可節(jié)能達(dá)到57%,噸產(chǎn)品綜合耗能成本為73.5元。
4.MVR低溫降膜蒸發(fā)技術(shù)的推廣和應(yīng)用前景展望
由于MVR低溫降膜蒸發(fā)設(shè)備具有較高的節(jié)能效果,使其受到各個(gè)企業(yè)的青睞,但目前由于蒸汽壓縮技術(shù)國(guó)內(nèi)技術(shù)還不夠成熟,致使目前該設(shè)備的投資成本較高,一次性投資較大,因此目前只有經(jīng)濟(jì)實(shí)力較強(qiáng)的大公司才有能力得到應(yīng)用。因此若使該技術(shù)能夠得到更加廣泛的應(yīng)用,必須首先提高國(guó)產(chǎn)蒸汽壓縮技術(shù),降低一次投資成本。
另外,MVR低溫降膜蒸發(fā)設(shè)備在實(shí)際的使用中,會(huì)降低中藥濃縮成本50%以上,對(duì)于具有中等生產(chǎn)能力的中藥生產(chǎn)企業(yè),估計(jì)有一年的時(shí)間即可收回投資。
對(duì)于目前中國(guó)生產(chǎn)現(xiàn)狀,與世界先進(jìn)國(guó)家相比我們的技術(shù)水平還不好,設(shè)備技術(shù)處于高耗能階段,面對(duì)中國(guó)目前能源狀況,能源逐漸緊缺,能源消耗成本越來(lái)越高,MVR蒸汽壓縮設(shè)備隨著技術(shù)的進(jìn)步完善和蒸汽壓縮技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化,我認(rèn)為在未來(lái)的幾年將迎來(lái)飛速發(fā)展,在中藥濃縮領(lǐng)域?qū)?huì)得到更加廣泛的應(yīng)用和技術(shù)提高。
參考文獻(xiàn):
篇5
【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代建筑,電氣設(shè)計(jì),節(jié)能設(shè)計(jì),方案措施
中圖分類號(hào):TU855文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一、前言
改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)的建筑電氣能耗逐漸增大,從我國(guó)國(guó)家建筑協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示得出,到目前為止,我國(guó)的建筑能耗已經(jīng)達(dá)到中國(guó)全國(guó)能源總體消耗百分之三十多,而且,這一比例正在逐年增長(zhǎng)。由此可以看出,我國(guó)的建筑電氣設(shè)計(jì)上存在著很多問(wèn)題,設(shè)計(jì)不合理,忽視環(huán)保節(jié)能設(shè)計(jì)研究,因此造成建筑電氣消耗尤為嚴(yán)重,進(jìn)一步加重了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的巨大的能源壓力和環(huán)境危機(jī)。要全面貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,貫徹落實(shí)建設(shè)生態(tài)文明的發(fā)展理念,全面促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)生態(tài)的和諧發(fā)展,就必須從建筑電氣設(shè)計(jì)中探討出節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù),減少我國(guó)建筑能耗,提高能源利用效率,緩解我國(guó)的能源壓力。
二、現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的意義和應(yīng)遵循的原則
1.現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的意義
(一)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展面臨著巨大的能源壓力,建筑能耗作為最大的能源消耗主體之一,其能耗幾乎占據(jù)了我國(guó)整體能耗的三分之一還多,不科學(xué)的建筑電氣設(shè)計(jì)加大了能源的消耗和浪費(fèi),增添了我國(guó)能源負(fù)擔(dān)。因此,加強(qiáng)對(duì)能源的控制,提高對(duì)各種能源的利用效率,是我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略必須要堅(jiān)持的策略。建筑電氣設(shè)計(jì)是降低建筑能耗最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié),將節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)觀念貫穿到整個(gè)電氣設(shè)計(jì)中來(lái),從而推進(jìn)我國(guó)建筑降低能耗的進(jìn)程,促進(jìn)資源節(jié)約型社會(huì)的步伐。
(二)是提高居民生活水平,生活質(zhì)量的客觀要求。建筑電氣設(shè)計(jì),既可以據(jù)不同的實(shí)際狀況滿足建筑物所有的基本功能,而且還從建筑物的照度,溫度,濕度,色差色溫,氣流,通風(fēng)等各種細(xì)節(jié)作出合理科學(xué)的設(shè)計(jì)規(guī)劃,既可以減少建筑的資源能源浪費(fèi),又大大提高了居民居住的舒適度,有助于身心健康,有助于居民生活質(zhì)量的提高。
2.現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)要遵循的原則
(一)要遵循相關(guān)法律規(guī)定。隨著我國(guó)電力系統(tǒng)的完善和建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的要求,我國(guó)政府相關(guān)部門(mén)制定了《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(GB 50034—2004)》,并于2004年12月1日起實(shí)施?!豆步ㄖ?jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(GB 50189。2005)》已于2005年7月1日起實(shí)施。因此,在進(jìn)行建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)候,要嚴(yán)格按《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》要求進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì),降低消耗,提高能源利用效率。
(二)要從實(shí)際情況出發(fā),既滿足建筑功能,又經(jīng)濟(jì)節(jié)能。要立足國(guó)情,立足本地的發(fā)展實(shí)際情況,無(wú)需過(guò)多花費(fèi)投資達(dá)到節(jié)能目的,而是要通過(guò)建筑電氣的合理設(shè)計(jì),采用合適的設(shè)備材料,完善運(yùn)行方式,針對(duì)建筑物不同的 處所,不同的照度,溫度,濕度,色溫等一系列的建筑物功能要求,采取合理的設(shè)計(jì),做到物盡其用,避免浪費(fèi)。
(三)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)設(shè)計(jì),合理嚴(yán)格施工。要采用先進(jìn)技術(shù),降低能耗。要通過(guò)不斷的觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)找出建筑物容易存在的能源浪費(fèi)點(diǎn),在這些和建筑物功能無(wú)關(guān)的能量消耗上重點(diǎn)關(guān)注,采用先進(jìn)的技術(shù),采取合理的施工措施,降低細(xì)節(jié)處的浪費(fèi),做到整體的節(jié)能。
三、現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)方案探討
1.精確嚴(yán)密計(jì)算。對(duì)各種電氣設(shè)備的負(fù)荷能力做出嚴(yán)密科學(xué)測(cè)試,得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù),做出精確嚴(yán)格的核算。計(jì)算的結(jié)果將會(huì)對(duì)電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)和安全有著重大影響,同時(shí),嚴(yán)密的計(jì)算,也是可以采取經(jīng)濟(jì)手段的前提。
2.科學(xué)設(shè)計(jì)建筑內(nèi)的配電系統(tǒng)。鑒于每幢建筑的不同特點(diǎn),要據(jù)實(shí)際情況對(duì)低壓高壓,供配系統(tǒng)做出科學(xué)合理的設(shè)計(jì),既可以保證整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)營(yíng),又可以保證供電用電的穩(wěn)定和安全。
3.照度標(biāo)準(zhǔn)在電氣設(shè)計(jì)中的選擇
選擇照度是照明設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。照度太低,會(huì)損害工作人員視力,影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,而且不合理的高照度則浪費(fèi)電力。因此,選擇照度必須與所進(jìn)行的視覺(jué)工作環(huán)境相適宜,按國(guó)家頒布的《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(GB 50034—2004)》選擇照度。
4.選擇合理的照明方式
照明方式分為:一般照明、局部照明和混合照明。在滿足標(biāo)準(zhǔn)照度的條件下為節(jié)約電力,應(yīng)恰當(dāng)選用一般照明、局部照明和混合照明三種方式。
5.科學(xué)設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的開(kāi)關(guān)方式
要據(jù)不同情況選用開(kāi)關(guān)方式。電氣設(shè)計(jì)中有很多開(kāi)關(guān)方式,在不同用途的建筑中安裝不同的開(kāi)關(guān)控制方式,有助于減少能源的消耗,更可以方便操作使用,提高居民使用的安全穩(wěn)定性。右圖是電氣設(shè)計(jì)中常用的一些開(kāi)關(guān)控制方式,根據(jù)不同的特點(diǎn),加以對(duì)比,設(shè)計(jì)安裝合理的開(kāi)關(guān)程控措施,有助于貫徹落實(shí)節(jié)能措施,達(dá)到降低能耗,方便生活的目的。
6.設(shè)計(jì)合理的供電線路和導(dǎo)線截面
根據(jù)建筑的規(guī)模、用電負(fù)荷性質(zhì)及容量,使電氣間位置合理的靠近用電負(fù)荷中心,減少供電半徑、減少電能的損耗。據(jù)統(tǒng)計(jì),照明線路的損耗約占輸入電能的4%左右,影響照明線路損耗的主要是供電方式和導(dǎo)線截面積。
7.選擇低能耗的電氣設(shè)備
在對(duì)建筑用途有了深刻的了解的基礎(chǔ)上,對(duì)照明做出科學(xué)設(shè)計(jì),同時(shí),使用光效高,能耗低,使用壽命較長(zhǎng)的電氣設(shè)備,同時(shí),要保證設(shè)備的安全穩(wěn)定,減少安全隱患。在設(shè)備設(shè)計(jì)過(guò)程中,可以采購(gòu)一些高效節(jié)能設(shè)備,比如節(jié)能燈,這樣一來(lái),既可以保證建筑的功能完整,又可以提升居民生活質(zhì)量,還大大降低了消耗,達(dá)到了節(jié)能的目的,可謂一舉多得。
8.加強(qiáng)防護(hù)措施設(shè)計(jì)。高層建筑越來(lái)越多,且越建越高,遭到雷電的襲擊概率也日益頻繁,對(duì)建筑采取防雷設(shè)計(jì),做好接地設(shè)計(jì)工作,可以有效保障整個(gè)建筑的安全性和穩(wěn)定性。
9.減少電氣能量損耗
(一)減少變壓器的能量損耗。建筑電氣對(duì)變壓器的依賴性非常強(qiáng),變壓器在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)下造成的能耗也是相當(dāng)可觀的,因此在安裝中最好選擇合理的變壓器如選用節(jié)能型變壓器。綜合考慮投資和設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用,對(duì)負(fù)荷進(jìn)行合理分配,選取容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器, 使其滿負(fù)荷高效運(yùn)轉(zhuǎn)
(二)減少線路上的能量損耗。電氣工程對(duì)線路的使用量和消耗量非常之巨,據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì), 線路的損耗約占輸入電能的4%左右。因此設(shè)計(jì)時(shí),在滿足允許載流量運(yùn)行電壓損失等各種技術(shù)指標(biāo)的前提下,根據(jù)建筑的規(guī)模用電負(fù)荷性質(zhì)及容量,使電氣位置合理的靠近用電負(fù)荷中心,另外應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度合理選擇電纜及導(dǎo)線的截面,從降低電能損耗。
四、結(jié)束語(yǔ)
建筑電氣設(shè)計(jì)是降低建筑能耗最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié),將節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)觀念貫穿到整個(gè)電氣設(shè)計(jì)中來(lái),從而推進(jìn)我國(guó)建筑降低能耗的進(jìn)程,促進(jìn)資源節(jié)約型社會(huì)的步伐。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,建筑電氣節(jié)能化技術(shù)設(shè)計(jì),將會(huì)有著自動(dòng)化和節(jié)能化的發(fā)展趨勢(shì),因此,我國(guó)的相關(guān)工作人員必須加強(qiáng)對(duì)自己綜合素質(zhì)的提高,更新設(shè)計(jì)理念,提高設(shè)計(jì)水平,對(duì)建筑電氣設(shè)計(jì)做出合理規(guī)劃,并采取合適措施,保證整個(gè)系統(tǒng)的政策運(yùn)營(yíng),減少浪費(fèi),降低消耗,促進(jìn)我國(guó)節(jié)能步伐,推進(jìn)社會(huì)和諧。
參考文獻(xiàn):
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篇6
[關(guān)鍵詞]畢業(yè)設(shè)計(jì) CDIO 電氣工程及其自動(dòng)化 改革
[中圖分類號(hào)] G642.477 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2013)24-0060-02
一、引言
畢業(yè)設(shè)計(jì)作為一次實(shí)驗(yàn)性的教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)生在專業(yè)教師或工程技術(shù)人員的指導(dǎo)下圍繞一個(gè)課題任務(wù)進(jìn)行有計(jì)劃有步驟的學(xué)習(xí)、實(shí)踐、探索和開(kāi)發(fā)的過(guò)程。其目的是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立地綜合運(yùn)用所學(xué)地理論基礎(chǔ)、專業(yè)知識(shí)和基本技能,提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。檢查學(xué)生能否融會(huì)貫通大學(xué)時(shí)期的所學(xué)及能否將其拓展和升華。同時(shí),畢業(yè)設(shè)計(jì)的成果是檢驗(yàn)學(xué)生能否合格畢業(yè)和能否獲得學(xué)位資格認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)。
本專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)具有一定的獲取知識(shí)的能力,具備綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。能夠在供配電、電氣設(shè)備制造、電力電子及新能源與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域從事系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)運(yùn)行、管理、維護(hù)等技術(shù)工作。
C(Conceive—構(gòu)思)、D(Design—設(shè)計(jì))、I(Implement—實(shí)施)、O(Operate—運(yùn)行)。其改革愿景是為學(xué)生提供一種在實(shí)際系統(tǒng)和產(chǎn)品的構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)施—運(yùn)行的背景環(huán)境下強(qiáng)調(diào)工程基礎(chǔ)的工程教育,使學(xué)生能夠掌握深厚的技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí),領(lǐng)導(dǎo)新產(chǎn)品和新系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與運(yùn)行;理解工程技術(shù)的研究與發(fā)展對(duì)社會(huì)的重要性和戰(zhàn)略影響。本專業(yè)在接近實(shí)際工程的環(huán)境下,以中小型電力系統(tǒng)和新能源系統(tǒng)項(xiàng)目為主要載體,培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)的能力、較強(qiáng)綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。本專業(yè)面向中低壓供配電技術(shù)和新能源及其應(yīng)用領(lǐng)域,服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)建設(shè),培養(yǎng)從事電氣工程技術(shù)應(yīng)用的生產(chǎn)工程師、服務(wù)工程師及少量設(shè)計(jì)工程師。因此,在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)精心進(jìn)行CDIO改革,是必要及可行的。
二、改革思路及配套方法
(一)課題來(lái)源及學(xué)生選題
根據(jù)題目來(lái)源可分為科研項(xiàng)目、自選題目、生產(chǎn)實(shí)踐和其它等類型;題目類型:設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、理論研究、科學(xué)實(shí)驗(yàn)和其它。分為四個(gè)階段:選題、調(diào)研、設(shè)計(jì)和答辯,每個(gè)階段都有不同的任務(wù)和目標(biāo)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)課題首先應(yīng)符合學(xué)生所學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),要體現(xiàn)可行性、實(shí)用性和創(chuàng)新性。而學(xué)生選擇題目時(shí),應(yīng)選擇與專業(yè)需求一致,難度和工作量適當(dāng)。并且自己要感興趣,如果設(shè)計(jì)題目和就業(yè)方向相關(guān)則更好。除此之外,學(xué)生也可以自行構(gòu)思設(shè)計(jì)題目,體現(xiàn)CDIO的構(gòu)思C(Conceive)。指導(dǎo)教師則應(yīng)把握好學(xué)生構(gòu)思出的設(shè)計(jì)題目是否與專業(yè)相關(guān),其難度和工作量是否合適。供配電和智能電網(wǎng)等領(lǐng)域的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題,適用于CD或者CDI。電力電子及新能源與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用等方面則適用于CDI或者CDIO。
(二)開(kāi)題工作
開(kāi)題工作也是屬于CDIO的C(Conceive—構(gòu)思)和D(Design—設(shè)計(jì))。畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題是指學(xué)生從選擇課題到完成課題詳細(xì)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告(或開(kāi)題報(bào)告)的階段。該階段約占四分之一的時(shí)間,是相對(duì)較辛苦和細(xì)致的階段,關(guān)系到設(shè)計(jì)能否最終成功。在選定畢業(yè)設(shè)計(jì)課題后,老師便將畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)下達(dá)給相關(guān)學(xué)生,其中包含設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)內(nèi)容、基本要求、設(shè)計(jì)條件及參考資料。而課題調(diào)研則就是圍繞設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求盡可能地收集詳盡資料,從而對(duì)課題涉及的各方面有較深入的理解。具體的實(shí)現(xiàn)方式主要有:
1.參與課題相關(guān)的專題講座,學(xué)術(shù)報(bào)告,了解本課題的技術(shù)成分,前沿動(dòng)態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)。
2.充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,搜索有價(jià)值的參考資料。
3.圖書(shū)館、院系資料室及書(shū)店查閱各類書(shū)籍和期刊。
4.在實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)中實(shí)地調(diào)查研究,多想多問(wèn)。
通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)資料進(jìn)行仔細(xì)研讀及完成一定的實(shí)踐調(diào)查后,應(yīng)該對(duì)如何完成設(shè)計(jì)有一定的見(jiàn)解了,由此提出兩到三種課題的解決方案,并詳細(xì)分析各個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)和可行性。然后在教師的指導(dǎo)下將各方案進(jìn)行定性分析和初步估算,針對(duì)設(shè)計(jì)條件確定出一個(gè)最佳的設(shè)計(jì)方案。在依據(jù)方案,擬定設(shè)計(jì)詳細(xì)的時(shí)間計(jì)劃表,體現(xiàn)每個(gè)階段的工作內(nèi)容,需完成的任務(wù),視需要可以具體安排到每周需完成的任務(wù)。因此,開(kāi)題階段銜接了CDIO的構(gòu)思與設(shè)計(jì)兩個(gè)階段,屬于承上啟下的階段。
(三)設(shè)計(jì)實(shí)施工作
開(kāi)題報(bào)告審核通過(guò)后,進(jìn)入到畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)施階段,其屬于CDIO的D(Design—設(shè)計(jì))、I(Implement—實(shí)施)、O(Operate—運(yùn)行)。首先可以按照課題的難度將設(shè)計(jì)內(nèi)容分解成系列任務(wù)模塊。如果遇到技術(shù)困難,要客觀分析,積極尋找原因,并尋找合適的解決方法。該階段的D(Design—設(shè)計(jì))可包括原理圖設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)或者供配電方案設(shè)計(jì);I(Implement—實(shí)施)可包括元器件購(gòu)買、焊接,調(diào)試或者供配電系統(tǒng)圖繪制、預(yù)算表擬制。O(Operate—運(yùn)行)則是軟硬件聯(lián)調(diào)后通過(guò)后的整機(jī)運(yùn)行,供配電方案設(shè)計(jì)則不包含運(yùn)行這一步。
如果在設(shè)計(jì)中遇到之前無(wú)法預(yù)見(jiàn)的困難,在征求導(dǎo)師的意見(jiàn)后,可考慮適當(dāng)調(diào)整設(shè)計(jì)內(nèi)容。調(diào)整內(nèi)容不是降低難度,而是尋找另外一種新的替代途徑。但要把握好調(diào)整的分寸,應(yīng)保證總體格局盡量不變。這一點(diǎn)關(guān)系到設(shè)計(jì)最終能否順利完成。
設(shè)計(jì)階段非常重要的一點(diǎn)就是指導(dǎo)老師需每周定時(shí)對(duì)每個(gè)學(xué)生的工作進(jìn)度進(jìn)行監(jiān)督和指導(dǎo),做好過(guò)程管理。
(四)畢業(yè)論文撰寫(xiě)工作
完成整體設(shè)計(jì)并調(diào)試通過(guò)后,緊接的一項(xiàng)重要的工作就是畢業(yè)論文的撰寫(xiě)了。畢業(yè)論文一般有以下組成部分:中英文摘要、關(guān)鍵詞、前言、正文、結(jié)論、致謝、參考文獻(xiàn)、附錄。
1.中文摘要的內(nèi)容則應(yīng)闡述設(shè)計(jì)研究的前提、目的和任務(wù),使用的理論、算法、材料和設(shè)備,實(shí)驗(yàn)研究的數(shù)據(jù)和由此推出的結(jié)論及該結(jié)論對(duì)今后的課題研究有何啟發(fā)。寫(xiě)作時(shí)應(yīng)該保持客觀性,簡(jiǎn)潔性。英文摘要?jiǎng)t要求盡量何中文摘要相對(duì)應(yīng),無(wú)語(yǔ)發(fā)錯(cuò)誤。
2.關(guān)鍵詞是應(yīng)采用能覆蓋畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)主要內(nèi)容的通用技術(shù)詞條,選為3~6個(gè)較為合適。
3.前言是在概要介紹本領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外前人研究成果狀況的基礎(chǔ)上,提出尚待解決的問(wèn)題,從而引出畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的研究目的、理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。主要回答為什么研究。文字簡(jiǎn)練,直入主題,避免將前言寫(xiě)成綜述。
4.論文的正文部分是核心部分,所占篇幅也最長(zhǎng)。設(shè)計(jì)的研究成果都應(yīng)體現(xiàn)在該部分,一般包括下面幾個(gè)方面:任務(wù)和目標(biāo);總體方案設(shè)計(jì);各部分的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),比如:硬件、軟件設(shè)計(jì)和調(diào)試。正文要求結(jié)構(gòu)清晰嚴(yán)謹(jǐn),內(nèi)容翔實(shí)準(zhǔn)確。
5.結(jié)論是對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)的一個(gè)總結(jié),是經(jīng)過(guò)推理、判斷、歸納等邏輯分析后得到的綜合觀點(diǎn),包含設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)所在,也可以提出進(jìn)一步完善的意見(jiàn)或建議。
6.其余部分可按照論文的格式模版如實(shí)進(jìn)行編寫(xiě)。
三、考核辦法及改革成效
畢業(yè)設(shè)計(jì)的考核辦法,總結(jié)起來(lái)就是:重視中期檢查關(guān),嚴(yán)守畢業(yè)答辯關(guān)。這個(gè)準(zhǔn)則也體現(xiàn)了CDIO中對(duì)于過(guò)程的有效管理。中期檢查對(duì)進(jìn)度超前的學(xué)生,是一種認(rèn)可和鼓勵(lì),對(duì)進(jìn)度滯后的學(xué)生,則是一種督促和鞭策。對(duì)設(shè)計(jì)者而言,畢業(yè)答辯是一種有組織、有計(jì)劃、有鑒定的正規(guī)的審查畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的重要形式。畢業(yè)答辯,是完成了CDI后,最后在老師評(píng)審面前進(jìn)行O(Operate—運(yùn)行)的演示。作為指導(dǎo)老師,應(yīng)在答辯前,對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo),指導(dǎo)其做好答辯前的準(zhǔn)備工作。
筆者緊跟本校的CDIO教育改革步伐,在2008年本校推行CDIO改革后,對(duì)于指導(dǎo)的幾屆畢業(yè)設(shè)計(jì),嚴(yán)格過(guò)程管理。所帶學(xué)生均取得較好的設(shè)計(jì)成績(jī),每一屆沒(méi)有不及格學(xué)生,學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)優(yōu)良率占所帶學(xué)生比例的70%以上。并且將每一屆所帶的優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生召集起來(lái),與低年級(jí)學(xué)生的相關(guān)CDIO工程實(shí)踐項(xiàng)目進(jìn)行專門(mén)的技術(shù)交流及指導(dǎo)。并從CDIO工程實(shí)踐項(xiàng)目的小組成員中,鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造力,對(duì)將來(lái)的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行方向思考,凝練出一個(gè)好的設(shè)計(jì)題目。最終使得好的構(gòu)思能有創(chuàng)新性和傳承性。
四、結(jié)論
畢業(yè)設(shè)計(jì)作為高等學(xué)校本科教育人才培養(yǎng)計(jì)劃中的重要組成部分,是本科教學(xué)過(guò)程中最后一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié),是人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要體現(xiàn)。本文通過(guò)對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的流程進(jìn)行梳理,結(jié)合CDIO的理念,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生如何用工程的觀點(diǎn)正確對(duì)待畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的各個(gè)環(huán)節(jié),并順利開(kāi)展工程實(shí)踐工作,都有一定的參考價(jià)值。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
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篇7
關(guān)鍵詞:循環(huán)流化床鍋爐;節(jié)能;減排;管理措施
一、循環(huán)流化床鍋爐節(jié)能減排現(xiàn)狀
(一)運(yùn)行狀況
在我國(guó)循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行中,大量鍋爐都在低負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行,而出現(xiàn)這一問(wèn)題的原因主要有兩方面:其一是用戶和設(shè)計(jì)部門(mén)出于目前及日后發(fā)展需求等因素,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)采購(gòu)鍋爐數(shù)量和容量明顯超過(guò)行業(yè)實(shí)際需求量的現(xiàn)象;其二,熱負(fù)荷、用氣的變化會(huì)導(dǎo)致循環(huán)流化床鍋爐的負(fù)荷在運(yùn)行狀態(tài)下出現(xiàn)一定范圍的波動(dòng)。據(jù)相關(guān)調(diào)查文獻(xiàn),國(guó)內(nèi)循環(huán)流化床鍋爐的平均負(fù)荷率處于60%左右,而鍋爐實(shí)際運(yùn)行效率也只有額定熱效率的85%,大量能源在這一過(guò)程中被浪費(fèi)。
(二)燃煤質(zhì)量
無(wú)煙煤、貧煤和煙煤是當(dāng)前中國(guó)循環(huán)流化床鍋爐所使用的主要燃料,而且由于鍋爐燃煤是由不同地區(qū)提供的,燃煤的質(zhì)量存在很大的差異,有些企業(yè)雖然固定使用同一個(gè)地區(qū)的煤種,但其也經(jīng)常容易出現(xiàn)變化。在鍋爐方面,中國(guó)目前常用的也主要是層燃循環(huán)流化床鍋爐,其運(yùn)行過(guò)程中對(duì)煤種變化的適應(yīng)性不高,主要原因在于其在熱面布置形式、爐拱裝置、面積大小等方面的結(jié)構(gòu)都是按照煤種進(jìn)行設(shè)計(jì)的,鍋爐的燃燒情況將會(huì)隨著煤種的變化而出現(xiàn)改變,這一問(wèn)題使得鍋爐管理人員難以準(zhǔn)確、及時(shí)掌握煤質(zhì)的具體情況與鍋爐的運(yùn)行規(guī)律,自然也就無(wú)法據(jù)此而采取相應(yīng)的解決措施,循環(huán)流化床鍋爐污染物的排放量大大增加,其運(yùn)行的熱效率卻在大大降低。
(三)燃燒設(shè)備
據(jù)調(diào)查,國(guó)內(nèi)相當(dāng)一部分?jǐn)?shù)量的鍋爐制造企業(yè)并沒(méi)有對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的設(shè)備加以充分的研究,僅僅只對(duì)其外觀設(shè)計(jì)加以重視,而且鍋爐制造企業(yè)通常會(huì)將鍋爐中的燃燒設(shè)備轉(zhuǎn)交給資質(zhì)不高的配套廠進(jìn)行生產(chǎn),大多數(shù)配套廠并不具備足夠的研究能力,也僅僅只能根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙來(lái)進(jìn)行加工,如此生產(chǎn)方式將會(huì)導(dǎo)致鍋爐的燃燒設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重不合理、制造粗糙、裝備間隙大等問(wèn)題,將問(wèn)題諸多的燃燒設(shè)備應(yīng)用于循環(huán)流化床鍋爐上,其受熱之后的變形勢(shì)必會(huì)造成爐排漏風(fēng)、漏煤,繼而引起鍋爐中的灰渣存在過(guò)高的含碳量,鍋爐中的路排風(fēng)室間也因此無(wú)法封閉,風(fēng)室間相互串風(fēng)、風(fēng)量調(diào)節(jié)性能降低等隨即出現(xiàn)的問(wèn)題將會(huì)對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的正常燃燒及運(yùn)行效率帶來(lái)嚴(yán)重的影響。
(四)運(yùn)行控制
PID、多位式是當(dāng)前中國(guó)燃煤循環(huán)流化床鍋爐所使用的最常規(guī)的控制模式,運(yùn)行控制水平較之世界其他國(guó)家偏低,且這兩種控制模式無(wú)法依據(jù)外界的變化來(lái)對(duì)鍋爐的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制,參數(shù)儀表的缺失使得工作人員也無(wú)法及時(shí)知曉鍋爐運(yùn)行狀態(tài)下的一系列參數(shù),進(jìn)而使得工作人員也無(wú)法準(zhǔn)確判斷出鍋爐的運(yùn)行狀況及燃燒工況。
二、節(jié)能減排技術(shù)的開(kāi)發(fā)與利用
本論文以本市某電廠的國(guó)產(chǎn)化300MW循環(huán)流化床鍋爐的節(jié)能減排方案為例,具體內(nèi)容如下:
(一)鍋爐概述
該電廠的鍋爐組成中有1個(gè)單爐膛、1個(gè)尾部對(duì)流煙道、1臺(tái)回轉(zhuǎn)式空預(yù)期,分別還有4臺(tái)高溫絕熱旋風(fēng)分離器、回料閥、外置式換熱器、冷渣器。其單爐膛采用了褲衩腿與雙布風(fēng)板結(jié)構(gòu),其蒸發(fā)受熱面采用的是膜式水冷壁以及水冷壁延伸墻體結(jié)構(gòu)。具有布風(fēng)均勻、防堵塞、防結(jié)焦和便于維修等優(yōu)點(diǎn)。
(二)節(jié)能方案
1.合理安排輔機(jī)的啟停
當(dāng)該電廠中各發(fā)電機(jī)組處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)中時(shí),應(yīng)根據(jù)中調(diào)曲線對(duì)機(jī)組的負(fù)荷作出積極且及時(shí)的預(yù)測(cè)。此外,還需對(duì)流化風(fēng)機(jī)、水泵、二次風(fēng)機(jī)以及引風(fēng)機(jī)的啟停進(jìn)行合理安排,以達(dá)到節(jié)約電廠自身用電的目的。在對(duì)機(jī)組進(jìn)行定期切換以及試驗(yàn)時(shí),需安排在用電低谷時(shí)段進(jìn)行,進(jìn)而減少電廠有關(guān)定期切換和試驗(yàn)的成本,同時(shí)也可減少定期切換和試驗(yàn)對(duì)電網(wǎng)所造成的沖擊。
2.采用變頻調(diào)速技術(shù)
一般來(lái)說(shuō),發(fā)電廠中所使用的風(fēng)機(jī)與水泵都是定速運(yùn)行的,但機(jī)組負(fù)荷的變化會(huì)導(dǎo)致新工況出現(xiàn),面對(duì)此情況只能對(duì)風(fēng)機(jī)的出入口擋板或水泵的出口閥門(mén)加以改變,而這一操作會(huì)使得風(fēng)機(jī)、水泵出現(xiàn)效率降低、大量能量在擋板、閥門(mén)和管道上遭遇損失。而變頻調(diào)速裝置則可根據(jù)工況具體變化來(lái)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速,電力設(shè)備由此可達(dá)到最佳的運(yùn)行狀態(tài),節(jié)能目的隨之得到實(shí)現(xiàn)。目前,該電廠正在實(shí)施凝泵的變頻試點(diǎn)工作,如果獲得成功并作下一步的推廣,其所產(chǎn)生的節(jié)能效果將十分可觀。
3.加強(qiáng)燃料管理
1)按時(shí)、按質(zhì)采購(gòu)燃料,降低采購(gòu)成本。為了保證鍋爐使用燃料的質(zhì)量與其價(jià)格相符合,該電廠專門(mén)安排了相關(guān)人員深入煤場(chǎng)進(jìn)行取樣、制樣以及送樣,并加強(qiáng)對(duì)煤質(zhì)檢驗(yàn)人員的管理,實(shí)施每日匯報(bào)來(lái)煤數(shù)、發(fā)熱量、存煤量等重要數(shù)據(jù)的制度,并督促檢驗(yàn)人員將以上數(shù)據(jù)傳至本電廠所有的辦公自動(dòng)化系統(tǒng),以嚴(yán)格掌握鍋爐燃煤的質(zhì)量。2)加強(qiáng)煤炭摻配,提高燃煤利用率。由于供煤量的緊張,電廠在使用燃煤時(shí)不得不摻雜其他煤種進(jìn)行燃燒,但這些煤炭之間存在較大的成分差異與燃燒值差異,由此導(dǎo)致鍋爐中燃煤的硫份過(guò)高且容易結(jié)焦。某些劣質(zhì)煤還存在揮發(fā)份低且不易燃燒的特點(diǎn)。對(duì)此,該電廠加大了對(duì)鑒別新舊煤、好劣煤、高低硫煤等煤種的工作,并在摻配煤種時(shí)盡量保證其合理性,以提高鍋爐的燃燒穩(wěn)定性和燃煤利用率,進(jìn)而達(dá)到節(jié)能減排的效果。
三、結(jié)語(yǔ)
節(jié)能減排工藝及新技術(shù)的應(yīng)用是當(dāng)前循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)的重中之重,因此,筆者對(duì)其應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,并以本市某電廠的循環(huán)硫化鍋爐為例,具體闡釋了其節(jié)能減排方案,并獲得了良好的節(jié)能效果,值得廣泛應(yīng)用與推廣。
作者:宋超 單位:中策橡膠(建德)有限公司
參考文獻(xiàn):
篇8
關(guān)鍵詞:高層樓宇;電氣系統(tǒng);節(jié)能;問(wèn)題分析;解決路徑
中圖分類號(hào):F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一、導(dǎo)言
我國(guó)高層樓宇建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能方面現(xiàn)存的一些不合理現(xiàn)狀,我們應(yīng)結(jié)合建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能基本原則和多年的知識(shí)積累和設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn),從變壓器技術(shù)經(jīng)濟(jì)性選擇、降低供配電線路損耗、綠色節(jié)能照明、電機(jī)拖拽系統(tǒng)變頻調(diào)速等方面,采取措施做好高層樓宇建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能降耗,有效提高電氣系統(tǒng)中電能綜合使用效率,降低建筑電氣綜合能耗,保證高層樓宇建筑中各電氣設(shè)備發(fā)揮出其優(yōu)良的電氣性能。
二、高層樓宇建筑電氣系統(tǒng)中存在的問(wèn)題分析
(一)變壓器存在的節(jié)能問(wèn)題
在通常的情況下,高層樓宇建筑的變壓器以35KV的電壓把電源從城市的變配多當(dāng)中引入,之后,通過(guò)隔層的相應(yīng)設(shè)備以10KV的配電變壓器向各機(jī)電設(shè)備進(jìn)行饋電。而隨著之后配電器的運(yùn)行的時(shí)間的不斷延長(zhǎng),所以變壓器的損耗所占用的電量逐步增加,其損耗所占高層樓宇的供電系統(tǒng)損耗的電量的10%以上的時(shí)候,應(yīng)該根據(jù)實(shí)際具體情況是否考慮是否將其淘汰的問(wèn)題,因?yàn)槟壳艾F(xiàn)代的高層樓宇的智能化水平已經(jīng)達(dá)到了比較高的層次,大多數(shù)配電變壓器通過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行之后就已經(jīng)不再適應(yīng)和滿足高層樓宇建設(shè)和發(fā)展的需求。但是,在我國(guó)的1990年代以前所修建的高層樓宇當(dāng)中,有許多目前正在使用的配電電壓器已經(jīng)超過(guò)了20年的老系列配電變壓器,這些配電變壓器具有高損耗的特點(diǎn),和目前現(xiàn)代社會(huì)所推廣的新型的節(jié)能配電變壓器相比較來(lái)說(shuō)要多耗出70%以上的電,并且其負(fù)載損耗也要高出大約五成以上。加上這些老的設(shè)備長(zhǎng)期以來(lái)都是不合理地進(jìn)行運(yùn)行的,嚴(yán)重缺乏有效的管理和良好的維護(hù),所以其老化的現(xiàn)象特別嚴(yán)重,這就大大增加了變壓器進(jìn)行運(yùn)行過(guò)程中的綜合能耗總量。同時(shí),在進(jìn)行供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的時(shí)候,以及在確定配電變壓器的容量的時(shí)候,在一般情況下都認(rèn)為配電便器是具有負(fù)荷能力的,容量應(yīng)該按照高層樓宇建筑所需要的容量來(lái)進(jìn)行計(jì)算符合負(fù)載或者接近滿負(fù)載來(lái)進(jìn)行選擇。但是,這種一種比較錯(cuò)誤的已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)時(shí)展的選型設(shè)計(jì)的力量,其錯(cuò)誤之處在于誤認(rèn)為變壓器在較長(zhǎng)的事件之內(nèi)處于“滿負(fù)荷”運(yùn)行工況能夠大大提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)型、節(jié)省建筑電氣設(shè)計(jì)綜合投資成本,但是,實(shí)際上受到的效果恰恰相反,殊不知變壓器是一種能量轉(zhuǎn)換效率超過(guò) 95%以上的電氣設(shè)備,但是其高效率智能在變壓器處于 50%~60%負(fù)載的狀況下才能夠獲得,變壓器能量轉(zhuǎn)換效率和變壓器負(fù)載率之間并不是完全呈現(xiàn)成正比例關(guān)系的,所以我們應(yīng)該從經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性、運(yùn)行高效性等諸多層面,從最大限度發(fā)揮變壓器最高效率等視角來(lái)考慮問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,合理地進(jìn)行變壓器選型設(shè)計(jì)。與此同時(shí),在進(jìn)行變壓器選型的過(guò)程中,還應(yīng)當(dāng)充分考慮變壓器運(yùn)行環(huán)境溫度、運(yùn)行方式等其他相關(guān)因素,防止出現(xiàn)變壓器選型容量過(guò)大以及多小等降低變壓器運(yùn)行可靠性,增大供配電系統(tǒng)的電能損耗。
(二)供配電線路的節(jié)能問(wèn)題
在高層樓宇建筑中,使用各型號(hào)的供配電導(dǎo)線電纜不計(jì)其數(shù)。但是因?yàn)楣┡潆娋€線路較多,其在運(yùn)行的過(guò)程中其所消耗的功功率是非常大的,減少供配電線路損耗是建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能的主要部分。但是,在一些早期建設(shè)的高層樓宇建筑中通常情況下都普遍存在導(dǎo)線截面選型不合理,布線迂回混亂,絕緣老化嚴(yán)重等許多問(wèn)題,導(dǎo)致高層樓宇建筑電氣系統(tǒng)電能浪費(fèi)特別嚴(yán)重。并且,隨著高層樓宇建筑各機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)對(duì)電能需求量的不斷增加,就會(huì)致使原設(shè)計(jì)的供配電線路經(jīng)濟(jì)截面和電氣系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)實(shí)際需求經(jīng)濟(jì)截面間存在嚴(yán)重不匹配情況,造成供配電線路長(zhǎng)期運(yùn)行在低效工況狀態(tài),線路損耗大大得到了增加,影響了建筑物內(nèi)部各個(gè)機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)正常運(yùn)行,并且還較大程度上降低了高層樓宇建筑的綜合服務(wù)能力和水平,同時(shí),線路上巨大的電能損耗還能夠給住宅用戶增添額外用電負(fù)擔(dān)。
(三)照明系統(tǒng)的節(jié)能問(wèn)題
在很多高層樓宇建筑照明系統(tǒng)中,因?yàn)閭鹘y(tǒng)設(shè)計(jì)理念以及設(shè)計(jì)方案還沒(méi)有較好地和現(xiàn)代高層樓宇建筑發(fā)展有效地進(jìn)行接軌,很多樓宇建筑電氣系統(tǒng)中存在照明系統(tǒng)光源燈具類型選擇不合理、匹配性能差、照度設(shè)計(jì)難以達(dá)標(biāo)和智能節(jié)能控制管理水平低、綜合服務(wù)差、能耗較大等等許多問(wèn)題,導(dǎo)致了高層樓宇建筑照明系統(tǒng)無(wú)法發(fā)揮其應(yīng)有的良好燈光效果,這不僅導(dǎo)致了很大的電能資源浪費(fèi),還嚴(yán)重影響了人們正常工作、學(xué)習(xí)、休息質(zhì)量。早期的高層樓宇建筑中有很多還依然用白熾燈,十分不利于建筑物長(zhǎng)遠(yuǎn)節(jié)能經(jīng)濟(jì) 的發(fā)展。9W 緊湊節(jié)能型熒光燈和 60W 白熾燈是具有大致相同光通量。緊湊型熒光燈和白熾燈特性參數(shù)比較能夠知道,兩種燈具光通量大致是相同的,1 只緊湊型節(jié)能燈具開(kāi)始投資售價(jià)大概是 37 元人民幣,白熾燈為 1 元人民幣,從初始投資來(lái)看,白熾燈綜合投資成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于緊湊型節(jié)能燈具。然而,從一年的運(yùn)行費(fèi)用來(lái)看,緊湊型節(jié)能燈具經(jīng)一年運(yùn)行后,不僅其節(jié)能費(fèi)用收回了燈具前期投資成本,同時(shí)還節(jié)省了 9.2 元人民幣。而在高層樓宇建筑中,照明燈具的數(shù)量是非常巨大的,如果在建筑電氣照明系統(tǒng)中合理選擇節(jié)能燈具,所獲得的經(jīng)濟(jì)效益應(yīng)該是非??捎^的。
(四)電機(jī)拖拽系統(tǒng)的節(jié)能問(wèn)題
電機(jī)拖拽系統(tǒng)是現(xiàn)代高層樓宇建筑智能人性化服務(wù)水平的重要體現(xiàn)之一,同時(shí)還是建筑電氣系統(tǒng)一個(gè)較大的電能消耗單元。我們?cè)谌粘_\(yùn)行維護(hù)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),電機(jī)拖拽系統(tǒng)普遍存在著運(yùn)行方案的設(shè)計(jì)不合理、需求調(diào)度智能分配自動(dòng)化水平低、綜合維護(hù)措施不到位等許多情況,導(dǎo)致建筑電氣系統(tǒng)中的電機(jī)拖拽系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行在低效工況區(qū),不僅造成大量的電能浪費(fèi),同時(shí)還由于電機(jī)拖拽系統(tǒng)長(zhǎng)期處于不平衡運(yùn)行工況,大量發(fā)熱降低電機(jī)系統(tǒng)綜合使用壽命。
(五)日常運(yùn)行維護(hù)管理措施的節(jié)能問(wèn)題
目前,在許多高層樓宇的建筑中還存在非長(zhǎng)明燈沒(méi)有得到實(shí)時(shí)控制長(zhǎng)期處于運(yùn)行狀態(tài);辦公室人員的節(jié)能意識(shí)不強(qiáng),沒(méi)有養(yǎng)成隨手關(guān)燈、關(guān)風(fēng)扇、關(guān)空調(diào)、關(guān)電腦等習(xí)慣,經(jīng)常出現(xiàn)電腦、空調(diào)、甚至燈具等 24 小時(shí)運(yùn)行情況;空調(diào)溫度調(diào)節(jié)過(guò)高或過(guò)低,一方面降低了空調(diào)系統(tǒng)的舒適性能,另一方面增加了額外大量電能損耗,增加了建筑電氣系統(tǒng)能耗。因此,在日常工作中,培養(yǎng)辦公室、工作人員等的節(jié)能降耗意識(shí),并對(duì)整個(gè)電氣系統(tǒng)實(shí)施合理完善的檢修維護(hù),在一定程度上可上海交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 高層樓宇建筑電氣節(jié)能技術(shù)研究以推動(dòng)建筑電氣節(jié)能工作的順利開(kāi)展。
三、高層樓宇建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)應(yīng)遵循的原則
(一)適用原則
就是首先要在滿足建筑物內(nèi)部各機(jī)電系統(tǒng)正常運(yùn)行動(dòng)力需求和營(yíng)造良好人工環(huán)境必要能源要求的基礎(chǔ)上,根據(jù)機(jī)電設(shè)備對(duì)于電力負(fù)荷容量、電能綜合質(zhì)量、以及供電可靠性等方面,來(lái)優(yōu)化高層樓宇建筑供配電系統(tǒng),促進(jìn)整個(gè)建筑電氣系統(tǒng)中電能資源得到充分合理的利用。
(二)實(shí)際原則
在技術(shù)性滿足高層樓宇建筑電氣系統(tǒng)需求時(shí),要結(jié)合工程實(shí)際情況充分考慮實(shí)際應(yīng)用經(jīng)濟(jì)效益,并合理選用先進(jìn)的節(jié)能設(shè)備及材料,使在節(jié)能過(guò)程中增加的投資成本能夠在較短的時(shí)間內(nèi)通過(guò)節(jié)約電費(fèi)等手段將其收回,提高整個(gè)建筑電氣系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性能。
(三)優(yōu)化節(jié)能性原則
要充分考慮高層樓宇建筑內(nèi)部的電氣負(fù)荷類型、容量、以及用電等級(jí)等因素,并采取相應(yīng)技術(shù)措施減少或消除與發(fā)揮高層樓宇構(gòu)建物功能無(wú)關(guān)的電能消耗,比如:通過(guò)控制系統(tǒng)優(yōu)化降低電氣設(shè)備自身電能浪費(fèi);通過(guò)綜合布線優(yōu)化方式建設(shè)供配電線路上的電能消耗;通過(guò)變頻調(diào)速提高電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)綜合運(yùn)行效率等,這些是建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能主要切入點(diǎn)。建筑照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)遵循綠色節(jié)能照明要求,即高層樓宇建筑物綠色照明并不只關(guān)心照明節(jié)能方面,還應(yīng)從有益于提高人們實(shí)際生產(chǎn)、工作、學(xué)習(xí)效率、以及生活質(zhì)量等方面進(jìn)行充分考慮。因此,建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)研究應(yīng)始終貫徹以人為本、經(jīng)濟(jì)舒適、科學(xué)合理、技術(shù)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能降耗、以及綠色環(huán)保等原則。
四、高層樓宇建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)方案
(一)配電變壓器節(jié)能技術(shù)方案的總體思路
配電變壓器節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的優(yōu)化分析研究,可以從變壓器運(yùn)行有功功率損耗最小、無(wú)功功率損耗最小、以及綜合運(yùn)行功率損耗最小三種組合進(jìn)行討論。如要求從節(jié)約有功電量為主角度入手進(jìn)行變壓器節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式研究時(shí),則應(yīng)按變壓器有功功率經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化比較分析;如要求從提高變壓器運(yùn)行功率因數(shù)為主角度入手進(jìn)行變壓器節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式研究時(shí),則應(yīng)按變壓器無(wú)功功率經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化比較分析;如需要兼顧兩者或以降低供配電系統(tǒng)網(wǎng)損為主角度入手進(jìn)行變壓器節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式研究時(shí),則應(yīng)按變壓器綜合功率經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化比較分析。高層樓宇建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能不僅要考慮有功功率節(jié)能方面,同時(shí)還要考慮無(wú)功功率節(jié)能特性,因此,在進(jìn)行變壓器節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式優(yōu)化分析比較時(shí),選擇兼顧有功功率和無(wú)功功率兩者的供配電系統(tǒng)網(wǎng)損最小的節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式。
變壓器空載運(yùn)行只能夠和功率損耗的計(jì)算公式為:。
(二)確定變壓器間負(fù)載經(jīng)濟(jì)分配
由于高層樓宇建筑通常是由幾臺(tái)變壓器同時(shí)分列運(yùn)行供電,即在建筑電氣系統(tǒng)中變壓器有功功率和無(wú)功功率總損耗為所有變壓器損耗的總和。從大量文獻(xiàn)資料和實(shí)際設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)可知,在建筑物內(nèi)部用電負(fù)荷總量不變,且變壓器運(yùn)行方式也處于不變條件下,變壓器間負(fù)載量的分配不同其變壓器系統(tǒng)總有功損耗和無(wú)功損耗也會(huì)有很大差別。因此,在多臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行或并列運(yùn)行模式下,需要對(duì)變壓器間的總負(fù)載進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分配,從而使各變壓器均運(yùn)行在最優(yōu)工況條件下,使變壓器總有功功率損耗和無(wú)功功率損耗降到系統(tǒng)最低值,達(dá)到節(jié)能降耗的目。
(三)保持配電變壓器三相負(fù)荷實(shí)時(shí)平衡
當(dāng)配電變壓器三相負(fù)荷處于不平衡狀態(tài)時(shí),就會(huì)造成變壓器三相壓差過(guò)大,從而產(chǎn)生負(fù)序電壓,導(dǎo)致供配電系統(tǒng)電壓發(fā)生波動(dòng),影響電壓質(zhì)量和供配電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。由于變壓器某相繞組中負(fù)荷電流過(guò)大,就會(huì)導(dǎo)致該繞組的銅損增大,增大變壓器損耗;負(fù)荷三相不平衡還會(huì)造成變壓器內(nèi)部磁路發(fā)生不平衡,從而形成大量的漏磁通,且在流經(jīng)銅皮、變壓器鐵心夾件等部件,就會(huì)發(fā)生發(fā)熱現(xiàn)象,增大變壓器內(nèi)部雜散損耗。因此,在高層樓宇建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工、以及后期運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中,應(yīng)該對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行充分統(tǒng)計(jì)分析,設(shè)計(jì)出高效經(jīng)濟(jì)合理的供配電系統(tǒng)布線方案,并采取先進(jìn)的技術(shù)手段措施,保持變壓器運(yùn)行時(shí)其三相負(fù)荷長(zhǎng)期處于近似平衡工況;變壓器選擇應(yīng)盡量選在負(fù)荷中心位置。并在后期運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)供配電系統(tǒng)電壓水平,并對(duì)不合理運(yùn)行工況進(jìn)行及時(shí)調(diào)整;對(duì)于高層樓宇建筑中的大容量單相電氣設(shè)備,應(yīng)設(shè)專用單相變壓器,并直接接在供配電系統(tǒng)的高壓網(wǎng)絡(luò)上;同時(shí)采取相應(yīng)無(wú)功補(bǔ)償及消諧裝置,提高供配電系統(tǒng)功率因素,保證高層樓宇建筑電氣供配電系統(tǒng)安全穩(wěn)定、節(jié)能經(jīng)濟(jì)的高下運(yùn)行。
(四)選用新型節(jié)能變壓器
從大量實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,當(dāng)配電變壓器運(yùn)行過(guò)程中其過(guò)電壓水平達(dá)到額定電壓值 5%時(shí),其內(nèi)部鐵損量將會(huì)增加到 15%;而當(dāng)配電變壓器的過(guò)電壓水平達(dá)到額定電壓值的 10%運(yùn)行,其內(nèi)部鐵損量則會(huì)急劇增高到額定時(shí)的 50%以上,且變壓器內(nèi)部空載電流值也會(huì)大幅度增加,從而增大了供配電系統(tǒng)中的無(wú)功損耗總量。因此,選用新型節(jié)能配電變壓器對(duì)提高建筑電氣系統(tǒng)電能使用效率具有非常大的工程實(shí)際意義。自動(dòng)調(diào)壓器是一種可以自動(dòng)跟蹤供配電系統(tǒng)中輸入電壓值的變化(主要由電力系統(tǒng)中負(fù)載波動(dòng)引起)值而通過(guò)內(nèi)部電壓的自動(dòng)調(diào)節(jié),保證整個(gè)電壓輸出穩(wěn)定。自動(dòng)調(diào)壓器實(shí)際就是一個(gè)恒定輸出的三相自耦變壓器,它可以在供配電系統(tǒng)電壓處于 20%波動(dòng)范圍內(nèi),利用內(nèi)部相應(yīng)控制器對(duì)整個(gè)電壓進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié),保證其輸出電壓的恒定,從而有效提高供配電系統(tǒng)的供電電能質(zhì)量水平,保證建筑電氣系統(tǒng)高效穩(wěn)定的運(yùn)行,達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
(五)供配電線路節(jié)能技術(shù)方案
在進(jìn)行高層樓宇建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該根據(jù)建筑物內(nèi)部機(jī)電設(shè)備負(fù)荷容量及分布、供電距離、機(jī)電設(shè)備特性等因素,進(jìn)行科學(xué)合理布線。整個(gè)供配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單清晰可靠,且各機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)配電級(jí)數(shù)不宜超過(guò)三級(jí)。供配電線路是整個(gè)高層樓宇建筑電能輸送直接載體,其動(dòng)力干線、支線等線路是一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的交叉性互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),其總長(zhǎng)度較長(zhǎng),通常在數(shù)萬(wàn)米甚至幾十萬(wàn)米以上,線路上電能總損耗量相當(dāng)大,所以供電線路節(jié)能技術(shù)方案研究也是建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能研究的一個(gè)重點(diǎn)。
(1)合理選用導(dǎo)線類型
從技術(shù)經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā),選用電導(dǎo)率較小的新型材質(zhì)導(dǎo)線。在工程實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)銅芯電纜傳輸電能效率最佳,但由于銅的成本較高,因此在進(jìn)行線路布線方案設(shè)計(jì)時(shí),要充分結(jié)合節(jié)約用銅,經(jīng)濟(jì)實(shí)惠原則。對(duì)于負(fù)荷容量較大的一類、二類建筑中應(yīng)選用銅導(dǎo)線,而對(duì)于三類或負(fù)荷量較小的其它建筑物中宜選用鋁芯導(dǎo)線,以提高其經(jīng)濟(jì)性能。
(2)減少輸電線路長(zhǎng)度
在進(jìn)行變配電所選址規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)盡量將其設(shè)置在靠近負(fù)荷中心位置,且變配電所的低壓配電室應(yīng)盡量靠近建筑物強(qiáng)電豎井部位,以縮短饋電線路的供電距離,減少線路中電能損耗,達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
(3)增大線纜截面
在高層樓宇建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),不可避免的會(huì)出現(xiàn)某些機(jī)電設(shè)備距離饋電系統(tǒng)較遠(yuǎn)的情況,這樣在進(jìn)行較遠(yuǎn)線路選型設(shè)計(jì)時(shí),除了要滿足線路基本載流量、動(dòng)熱穩(wěn)定、電壓降、以及保護(hù)配合需要等基本功能條件下,應(yīng)可根據(jù)工程實(shí)際情況選擇大一級(jí)線纜截面,從而減少線路損耗。從大量工程實(shí)際數(shù)據(jù)來(lái)看,當(dāng)饋電線纜的截面小于 70m時(shí),如果其饋線線路總長(zhǎng)度超過(guò) 100m,增加饋電線路一級(jí)線纜截面可以達(dá)到很好的節(jié)能經(jīng)濟(jì)效果。
(4)采取就地?zé)o功補(bǔ)償措施
高層樓宇建筑電氣系統(tǒng)中,如果向供電點(diǎn)較遠(yuǎn)且無(wú)功功率需求較大的電氣設(shè)備供電時(shí),除了采取上述措施外,還應(yīng)采用就地?zé)o功補(bǔ)償措施以減少線路上相應(yīng)無(wú)功傳輸損耗,保證電氣設(shè)備高效穩(wěn)定的運(yùn)行,到達(dá)節(jié)能降耗的目的。
參考文獻(xiàn):
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篇9
學(xué)科建設(shè) 引領(lǐng)發(fā)展
電氣學(xué)科作為學(xué)校設(shè)立最早、綜合實(shí)力最強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)骨干學(xué)科之一,包含新能源電網(wǎng)、高電壓與絕緣技術(shù)、電磁與超導(dǎo)電工、電機(jī)運(yùn)行控制與節(jié)能技術(shù)、電力市場(chǎng)、輸配電系統(tǒng)、柔性電力技術(shù)、電力系統(tǒng)、電子信息技術(shù)等學(xué)科方向,所依托建設(shè)的電氣與電子工程學(xué)院誕生于1958年,是我國(guó)開(kāi)設(shè)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)最早的學(xué)院之一。1961年哈爾濱工業(yè)大學(xué)的發(fā)電廠電力網(wǎng)及其電力系統(tǒng)、高電壓技術(shù)專業(yè)并入該學(xué)科,奠定了電氣學(xué)科發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。電氣學(xué)科創(chuàng)造了學(xué)校發(fā)展史上若干個(gè)第一:1978年獲我國(guó)第一批碩士學(xué)位授予權(quán),1986年電力系統(tǒng)及其控制學(xué)科獲博士學(xué)位授予權(quán),1998年電氣工程一級(jí)學(xué)科獲博士學(xué)位授予權(quán),2001年建立電氣工程學(xué)科博士后流動(dòng)站,同年電力系統(tǒng)及其控制學(xué)科被評(píng)為國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科。
華北電力大學(xué)高度重視電氣學(xué)科的建設(shè)與發(fā)展,促進(jìn)強(qiáng)電學(xué)科與弱電學(xué)科的交叉融合,2006年,電氣工程學(xué)院和電子與信息工程學(xué)院合并組建電氣與電子工程學(xué)院,通過(guò)與信息與通信工程、電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的交叉融合,為電氣學(xué)科的發(fā)展注入了新的活力。近年來(lái),電氣學(xué)科瞄準(zhǔn)國(guó)家能源電力需求,圍繞大電網(wǎng)安全運(yùn)行及新能源電力領(lǐng)域,創(chuàng)造了一個(gè)個(gè)新成就:2006年電力系統(tǒng)保護(hù)與安全防御團(tuán)隊(duì)被批準(zhǔn)為教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì);2007年“大電網(wǎng)保護(hù)與安全防御”列入高等學(xué)校學(xué)科創(chuàng)新引智計(jì)劃;2008年電氣工程一級(jí)學(xué)科被批準(zhǔn)為北京市重點(diǎn)學(xué)科;2011年,入選教育部“985優(yōu)勢(shì)學(xué)科創(chuàng)新平臺(tái)”重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科,同時(shí)獲批學(xué)校首個(gè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室──新能源電力系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
人才培養(yǎng) 英才輩出
歷經(jīng)五十余年的建設(shè)與發(fā)展,電氣學(xué)科云集了一批大師級(jí)的學(xué)術(shù)領(lǐng)軍人物:我國(guó)電氣學(xué)科的創(chuàng)始人楊以涵教授、張金堂教授、戴克健教授、王文端教授等;我國(guó)微機(jī)保護(hù)的創(chuàng)始人、中國(guó)工程院首批院士楊奇遜教授;中青年教師的杰出代表,國(guó)家級(jí)教學(xué)名師、國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者崔翔教授;新世紀(jì)“百千萬(wàn)人才工程”國(guó)家級(jí)人選李成榕教授;電能質(zhì)量知名專家肖湘寧教授;超導(dǎo)專家、中科院“百人計(jì)劃”入選者王銀順教授等。
電氣學(xué)科擁有《電機(jī)學(xué)》、《工程電磁場(chǎng)》、《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理》3門(mén)國(guó)家級(jí)精品課程,以及《電路理論》、《電力系統(tǒng)分析》、《高電壓技術(shù)》等一批省部級(jí)精品課程,通過(guò)精品課程建設(shè),構(gòu)筑了國(guó)家、省部和學(xué)校三級(jí)精品課程群,確保學(xué)生受到優(yōu)秀的課堂教育。擁有電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、電氣工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心等一批國(guó)家級(jí)綜合性工程訓(xùn)練中心、省部級(jí)教學(xué)實(shí)驗(yàn)示范中心,滿足學(xué)生接受工程實(shí)訓(xùn)的需要。
2008年,電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)被教育部評(píng)為高等學(xué)校國(guó)家級(jí)特色專業(yè),通過(guò)了全國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證委員會(huì)的專業(yè)認(rèn)證,成為國(guó)內(nèi)首批獲得此項(xiàng)認(rèn)證的本科專業(yè),2010年電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)入選教育部第一批“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”;2010年智能電網(wǎng)信息工程被批準(zhǔn)為高等學(xué)校國(guó)家級(jí)特色專業(yè);擁有“電磁場(chǎng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)”、“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)教學(xué)團(tuán)隊(duì)”、“電機(jī)學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)”等省部級(jí)優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì);擁有2項(xiàng)國(guó)家級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)、十余項(xiàng)省部級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)?!笆晃濉币詠?lái)出版學(xué)術(shù)專著和教材30余部。
電氣學(xué)科培養(yǎng)了大批優(yōu)秀人才,各類畢業(yè)生達(dá)5萬(wàn)余人,活躍在電力生產(chǎn)、運(yùn)行調(diào)度及科研領(lǐng)域,其中杰出代表有:中國(guó)工程院院士沈國(guó)榮,中國(guó)國(guó)電集團(tuán)公司副總經(jīng)理張成杰,國(guó)家電力監(jiān)管委員會(huì)副主席史玉波,國(guó)家電網(wǎng)公司副總經(jīng)理舒印彪,武警部隊(duì)水電指揮部主任岳曦少將,山西省委常委、常務(wù)副省長(zhǎng)李小鵬,中國(guó)十大杰出青年、神舟六號(hào)載人飛船副總設(shè)計(jì)師張慶君等。
科學(xué)研究 成果豐碩
秉承“科研興?!钡睦砟?,電氣學(xué)科精心構(gòu)筑科研平臺(tái)。2011年10月,新能源電力系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)啟動(dòng)。同時(shí),該學(xué)科還擁有電力節(jié)能教育部工程研究中心、高電壓與電磁兼容北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、電磁場(chǎng)分析測(cè)試與電磁兼容省部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等六大科研平臺(tái)。通過(guò)不斷凝練研究方向,注重基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)研究,努力承擔(dān)國(guó)家重大科研課題,取得了一系列重要成果,在多個(gè)研究領(lǐng)域達(dá)到國(guó)際先進(jìn)或國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。如1984年研制成功我國(guó)第一臺(tái)微機(jī)保護(hù)裝置,20世紀(jì)90年代研制成功我國(guó)第一套變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng),2010年獲評(píng)國(guó)家電網(wǎng)公司特高壓建設(shè)突出貢獻(xiàn)單位。
電氣學(xué)院連續(xù)三年科研合同總額超過(guò)億元大關(guān),2011年科研合同總額1.5億多元,占學(xué)??蒲锌偨?jīng)費(fèi)的近三分之一,發(fā)表核心期刊以上論文926篇,其中三大檢索收錄760篇。近三年已轉(zhuǎn)化或應(yīng)用的專利38項(xiàng),獲得省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)30項(xiàng),其中一等獎(jiǎng)3項(xiàng)、二等獎(jiǎng)10項(xiàng)、三等獎(jiǎng)17項(xiàng);承擔(dān)國(guó)家重大科技專項(xiàng)2項(xiàng)、“973計(jì)劃”9項(xiàng)、“863計(jì)劃”14項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金重大及重點(diǎn)項(xiàng)目5項(xiàng)、國(guó)家科技支撐計(jì)劃20項(xiàng)。
服務(wù)社會(huì) 成效卓著
電氣學(xué)科始終堅(jiān)持面向能源電力發(fā)展重大需求,形成了產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合、自主創(chuàng)新、注重科技成果轉(zhuǎn)化、積極為電力企業(yè)服務(wù)的發(fā)展特色。
繼電保護(hù)研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的國(guó)內(nèi)第一套擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的微機(jī)繼電保護(hù)裝置、分層分布式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)分別獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng),并成功實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研的有機(jī)結(jié)合。于1994年成立北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司,公司的產(chǎn)品已成為電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與控制領(lǐng)域的主流產(chǎn)品,已有多達(dá)數(shù)十萬(wàn)套的數(shù)字式繼電保護(hù)和智能二次設(shè)備、萬(wàn)余套變電站自動(dòng)化系統(tǒng)及發(fā)電廠自動(dòng)化系統(tǒng)成功運(yùn)行。2010年四方公司成功上市,在國(guó)際上樹(shù)立了中國(guó)高科技企業(yè)的新形象。
電磁兼容研究團(tuán)隊(duì)緊密圍繞我國(guó)特高壓交流、直流示范工程的設(shè)計(jì)和建設(shè)過(guò)程中遇到的關(guān)鍵電磁問(wèn)題開(kāi)展創(chuàng)新性研究,為多項(xiàng)電力系統(tǒng)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的制定做出了貢獻(xiàn),研究了特高壓直流換流閥的關(guān)鍵電磁問(wèn)題,為我國(guó)±800kV直流輸電工程,以及國(guó)內(nèi)首個(gè)特高壓1000kV交流試驗(yàn)示范工程,做出了重要貢獻(xiàn)。學(xué)科6人次榮獲國(guó)家電網(wǎng)特高壓交流、直流試驗(yàn)示范工程特殊貢獻(xiàn)專家。
篇10
【關(guān)鍵字】:污水處理 電氣節(jié)能 措施
中圖分類號(hào):[TU992.3]文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
目前國(guó)家已經(jīng)非常重視節(jié)約能源,這就對(duì)污水處理廠能源消耗提出了很高的要求。在保障污水處理量和尾水達(dá)標(biāo)排放的前提下,合理的選擇設(shè)備,優(yōu)化運(yùn)行管理方案,采取有效的節(jié)能措施,才能節(jié)約能源的使用,并有效降低投資成本及處理成本。本文以重慶某生活污水廠為例,通過(guò)對(duì)該污水處理廠能耗構(gòu)成的分析,著重對(duì)能耗構(gòu)成中電氣節(jié)能措施進(jìn)行分析和探討。
1污水處理廠能耗構(gòu)成分析
污水處理廠由于需要提升污水并需生化處理污水,需要大量的工藝用電設(shè)備(如提升泵及鼓風(fēng)機(jī)等),為之需配套大量的供電及配電設(shè)備,并需設(shè)置較大的車間及水池池體。因此,污水處理廠在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的設(shè)備電能消耗及電氣設(shè)備自身?yè)p耗,所以必須采取有效的節(jié)能措施。措施主要分為工藝節(jié)能、建筑節(jié)能和電氣節(jié)能三部分。
1.1工藝節(jié)能
本項(xiàng)目運(yùn)行中主要能耗是工藝設(shè)備用電、藥劑、電氣設(shè)備損耗等。而主要耗能設(shè)備是污水提升泵、污泥提升泵和鼓風(fēng)機(jī)設(shè)備、送水泵等,用電量約占65%。污水處理廠污水提升泵、污泥提升泵采用高效率的潛水式污水泵。在確定水泵型號(hào)時(shí)力求水泵的實(shí)際運(yùn)行工況點(diǎn)位于水泵特性曲線的高效段,并且進(jìn)水泵及回流污泥泵裝有變頻調(diào)速及軟啟裝置,可根據(jù)水量情況由PLC自動(dòng)控制以達(dá)到節(jié)能目的。曝氣池采用低速潛水推進(jìn)器,其池形和推進(jìn)器布置合理,使其單位體積輸入功率最低。此外微孔曝氣器選用微孔橡膠膜管式曝氣器,提高了供氧量能力及轉(zhuǎn)移效率。鼓風(fēng)機(jī)選用高速離心風(fēng)機(jī)效率高,采用變頻控制供氣,根據(jù)生化池溶解氧DO值,控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù),風(fēng)量調(diào)節(jié)范圍為50%~100%,降低能耗,節(jié)約電能。污水處理廠部分出水進(jìn)行深度處理后充分回用于廠區(qū)綠化、道路澆灑、沖洗水等,減少新鮮水用量,此外還可用作脫水機(jī)濾帶沖洗水。
此外本工程工藝流程盡量減少轉(zhuǎn)折和迂回,降低污水、污泥提升揚(yáng)程,節(jié)省電耗。并盡量采用渠道配水,使水頭損失降低到最低限度,以節(jié)約能源。
1.2 建筑節(jié)能
屋面采用膨脹珍珠巖作保溫、隔熱處理。單層建筑外墻采用240mm厚灰砂磚,外貼聚苯板做保溫。建筑門(mén)、窗采用鋁合金節(jié)能材質(zhì)。
1.3 電氣節(jié)能
除上述工藝節(jié)能措施以及建筑節(jié)能措施外,電氣系統(tǒng)的節(jié)能措施同樣至關(guān)重要。主要包含供配電系統(tǒng)節(jié)能、電氣線路節(jié)能、電氣設(shè)備節(jié)能、控制系統(tǒng)節(jié)能、照明系統(tǒng)節(jié)能等措施。下文著重分析探討各項(xiàng)電氣節(jié)能措施。
2污水處理廠電氣節(jié)能措施分析
2.1供配電系統(tǒng)的節(jié)能措施
2.1.1變配電間的合理布置
由于本項(xiàng)目主要用電設(shè)備是鼓風(fēng)機(jī),額定功率為132KW,故在貼鄰鼓風(fēng)機(jī)房側(cè)設(shè)置變配電間,滿足變配電間應(yīng)盡量布置在負(fù)荷中心的要求。本變配電間又在廠區(qū)中心位置,這樣可減少配電半徑、降低供電電纜的初始投資及線路損耗,而且對(duì)供電的穩(wěn)定性、安全性也有提升作用。
2.1.2 供配電級(jí)數(shù)應(yīng)減少
本污水處理廠總用電負(fù)荷為 1400kW,供電電源電壓采用 10kV,用電設(shè)備為 0.4kV,考慮盡量減少配電級(jí)數(shù),減少電源配電環(huán)節(jié)的損耗采用10 kV直變 0.4 kV 的變壓器,有效降低由于配電級(jí)數(shù)過(guò)多造成的電能損失。
2.1.3 合理選擇變壓器容量及臺(tái)數(shù)
合理選擇變壓器容量及臺(tái)數(shù),可以使其運(yùn)行在最佳經(jīng)濟(jì)負(fù)載率附近,并且可以根據(jù)用電性質(zhì)合理調(diào)整變壓器的運(yùn)行臺(tái)數(shù),減少變壓器輕載導(dǎo)致的電能浪費(fèi)。根據(jù)變壓器的有功功率損耗特性曲線可知,其最低損耗率一般發(fā)生在電力變壓器負(fù)載率為0.6~0.7之間。負(fù)載率太高或太低都會(huì)使變壓器有功損耗增加,因此考慮變壓器的合理運(yùn)行,一般根據(jù)污水廠負(fù)荷變化特性,使變壓器負(fù)載率控制在0.5~0.7 之間為宜。
根據(jù)上述原則,本項(xiàng)目采用2臺(tái)800KVA變壓器,2臺(tái)變壓器同時(shí)使用,使負(fù)載率為63%,達(dá)到了低損耗運(yùn)行范圍。同時(shí)由于本工程屬于二級(jí)負(fù)荷,兩臺(tái)變壓器又同時(shí)互為熱備,事故保障率可達(dá)80%,在單臺(tái)變壓器事故狀態(tài)下另一臺(tái)變壓器能保證全廠80%的負(fù)荷運(yùn)行。按此設(shè)置也降低了設(shè)置冷備變壓器的前期投資。
2.1.4優(yōu)化供電系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償
對(duì)于污水處理廠來(lái)說(shuō),一般僅設(shè)置一座變配電間,廠區(qū)供電由敵他配電室內(nèi)低壓配電柜來(lái)實(shí)現(xiàn),一般采用低壓配電柜集中補(bǔ)償,在低壓配電系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置無(wú)功補(bǔ)償裝置進(jìn)行集中補(bǔ)償。根據(jù)污水處理廠實(shí)際的負(fù)荷狀況進(jìn)行無(wú)功量的自動(dòng)調(diào)整,增加電網(wǎng)中有功功率的輸送比例,降低線路和變壓器因輸送無(wú)功功率造成的電能損耗,同時(shí)降低變壓器額定容量。本工程要求污水廠設(shè)置無(wú)功補(bǔ)償裝置后使功率因素達(dá)到0.9以上。
另外由于污水廠非線性負(fù)載(如需變頻控制的水泵、風(fēng)機(jī))等較多,變頻器產(chǎn)生的諧波電流對(duì)供電質(zhì)量及供電外網(wǎng)都有一定損害,使變配電和用電設(shè)備效率降低,加速電纜絕緣老化而使其容易被擊穿。本工程在補(bǔ)償柜內(nèi)設(shè)置削峰扼流器及消諧阻抗器,能有效降低諧波對(duì)系統(tǒng)的危害,減少自身電能損耗。
2.2 電氣線路的節(jié)能措施
2.2.1合理分配電氣的負(fù)荷
在電氣負(fù)荷方面的分配上,要盡可能的使三相負(fù)荷能夠平衡,尤其是對(duì)于照明負(fù)荷供電、路燈負(fù)荷供電等供電設(shè)備的回路上,應(yīng)該要考慮其平衡以及合理性,這樣可以很好的規(guī)避由于單相負(fù)荷太大所造成的線路損耗。本工程建筑物內(nèi)照明配電箱內(nèi)配電回路單路按L1、L2、L3順序依次分配三相負(fù)荷,并使各單相的容量總和接近相等。路燈配電箱內(nèi)配電回路單路按三相負(fù)荷分配,路燈電纜為三相五線制,路燈按相序L1、L2、L3分別接線,達(dá)到三相負(fù)荷平衡。
2.2.2正確對(duì)電纜以及導(dǎo)線截面進(jìn)行選擇
在進(jìn)行電纜的選擇時(shí),要根據(jù)導(dǎo)線及電纜的經(jīng)濟(jì)電流截面進(jìn)行。在進(jìn)行導(dǎo)線以及電纜的選擇時(shí),還要考慮工作電流以及短路電流,根據(jù)電纜的投資以及使用壽命進(jìn)行合理經(jīng)濟(jì)的選擇。線路阻抗以及電流是配電線路出現(xiàn)電能損耗的重要原因,根據(jù)公式 P損耗= I2R 可知,線路損耗與線路的阻抗成正比、與電流的平方成正比,再由公式 R = ρL/S截面可知,線路的阻抗與導(dǎo)線的導(dǎo)電率和長(zhǎng)度成正比,與導(dǎo)線的截面積成反比。所以,在進(jìn)行配電線的選擇時(shí),要盡量選擇具有高導(dǎo)電率的導(dǎo)體,同時(shí)還要適當(dāng)增大導(dǎo)線以及電纜的截面,這樣方可降低線路的電能損耗。本工程所有電力電纜及控制電纜均選用銅芯電纜,選用原則:電纜載流量>=斷路器額定電流值>=設(shè)備額定運(yùn)行電流值。同時(shí)考慮線路電壓降,保證壓降控制在5%以內(nèi)。
2.2.3縮短線路的長(zhǎng)度
線路應(yīng)該盡可能的走直線,將導(dǎo)線以及電纜的長(zhǎng)度降低。進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí) ,應(yīng)當(dāng)合理設(shè)置電纜走向,將污水處理廠的變配電房安放在鼓風(fēng)機(jī)房附近,而將回流污泥泵房等負(fù)荷集中、距離較遠(yuǎn)的負(fù)荷點(diǎn)處設(shè)置分配電房,以實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的二次分配。這樣就可以有效的降低電能損耗,同時(shí)還可以很好的提高用電的可靠性以及安全性。
2.3 電氣設(shè)備的節(jié)能措施
2.3.1選擇和使用節(jié)能型變壓器
型號(hào)不同的變壓器,因?yàn)槠洳牧弦约肮に囋淼炔煌谶M(jìn)行電能傳遞時(shí)的效率就不同。在進(jìn)行變壓器的使用和選擇時(shí),應(yīng)該盡可能的使用節(jié)能型變壓器。根據(jù)不同變壓器節(jié)能和價(jià)格差的回收年限計(jì)算,絕大部分低損耗節(jié)能型變壓器資金( 比普通變壓器投資高出部分) 的回收年限為2~5 年,因此應(yīng)優(yōu)先選用高效、低損耗、節(jié)能型變壓器。本工程選用SCB10真空澆鑄干式變壓器,該產(chǎn)品具有過(guò)載性能強(qiáng)、絕緣性能好等特點(diǎn)。同時(shí)總損耗比同容量油浸變壓器少20%~30%,具有節(jié)約能源的特點(diǎn)。
2.3.2選擇和使用高效能電動(dòng)機(jī)
在配合工藝專業(yè)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的選擇和使用時(shí),應(yīng)該盡可能的采用高效能的電動(dòng)機(jī)。由于污水處理廠對(duì)于電動(dòng)機(jī)的能耗具有特別的要求,因此在進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的選擇時(shí)一定要注重節(jié)能型和高效性兩方面因素。對(duì)于污水廠來(lái)說(shuō),節(jié)能型高效電動(dòng)機(jī)尤為重要,尤其是一些大容量潛水設(shè)備,在設(shè)備選擇時(shí)一定要剔除不合格產(chǎn)品,電機(jī)達(dá)不到節(jié)能要求的必須禁用。在本項(xiàng)目上要求電動(dòng)機(jī)效率必須大于90%,盡量減小電機(jī)功率,減少電動(dòng)機(jī)的自身?yè)p耗和電能消耗。
2.4 控制系統(tǒng)的節(jié)能措施
2.4.1正確的對(duì)變頻調(diào)速節(jié)能設(shè)備進(jìn)行選擇
在污水處理廠中,風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備的負(fù)荷數(shù)量及容量均比較高,在進(jìn)行設(shè)備的選擇時(shí),通常是按照污水處理廠的最大需量來(lái)進(jìn)行選擇。但實(shí)際上,這些設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的負(fù)載比設(shè)計(jì)的時(shí)候要小很多,勢(shì)必造成能源的利用率偏低,造成能源的浪費(fèi)。因此,一定要選擇合理的變頻調(diào)速機(jī)。污水處理廠的電機(jī)一直處在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中,電機(jī)的磨損較為厲害,相應(yīng)的電機(jī)的維護(hù)成本就較高。根據(jù)流體學(xué)相似定律可以知道,水的流量同轉(zhuǎn)速是正比關(guān)系,因?yàn)楣β释D(zhuǎn)速的三次方是成比例的,同時(shí),因水泵是采用調(diào)速控制的,當(dāng)流量減少的時(shí)候,轉(zhuǎn)速所需要的功率就近似的按照流量的三次方進(jìn)行下降。通過(guò)使用較為新型的節(jié)能設(shè)備,通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制,對(duì)設(shè)備的負(fù)荷狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的跟蹤,并在此過(guò)程中對(duì)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量以及水泵的流量進(jìn)行調(diào)節(jié),不僅能夠節(jié)約電耗,控制效果還比較明顯。本工程變頻器選用針對(duì)水泵和風(fēng)機(jī)的西門(mén)子MM430系列,該產(chǎn)品采用最新 IGBT 技術(shù)、具有數(shù)字微處理器控制、線性v/f特性及平方v/f特性等特點(diǎn),完全滿足使用要求。
2.4.2加強(qiáng)對(duì)控制系統(tǒng)的選擇力度
由于污水處理廠的設(shè)備較多,同時(shí)污水處理的工藝比較復(fù)雜,所以選擇設(shè)置智能化的精確控制系統(tǒng)。本工程采用先進(jìn)的中型PLC控制系統(tǒng),根據(jù)廠區(qū)構(gòu)筑物及設(shè)備分布,設(shè)置3套PLC分站,分別對(duì)分站控制范圍內(nèi)儀表及設(shè)備進(jìn)行信號(hào)采集及智能化控制。同時(shí)在中控室設(shè)置一套SCADA系統(tǒng),作為人機(jī)界面,工人能直觀的了解污水廠設(shè)備及工藝運(yùn)行情況。該系統(tǒng)可以對(duì)相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),結(jié)合上位機(jī)內(nèi)設(shè)置的專家系統(tǒng),保證污水處理廠的供電設(shè)備的開(kāi)停以及運(yùn)行的時(shí)間更加的合理,同時(shí)還能夠最大限度的實(shí)現(xiàn)節(jié)能。如本工程進(jìn)水泵池一期設(shè)四臺(tái)潛水泵三用一備,一臺(tái)水泵帶有變頻調(diào)節(jié)裝置,泵池設(shè)液位計(jì)一臺(tái)。泵的運(yùn)行采用水位控制,即將泵池的液位控制在給定值要求范圍內(nèi)。PLC根據(jù)泵池水位通過(guò)變頻自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制水泵運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù),根據(jù)每臺(tái)水泵的運(yùn)行時(shí)間,自動(dòng)輪轉(zhuǎn)同級(jí)別水泵使運(yùn)行時(shí)間相等。盡量保持泵池高水位運(yùn)行,這樣可降低泵的工作揚(yáng)程,在保證抽升量的前提下,降低電耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能。水泵的開(kāi)停次數(shù)不可過(guò)于頻繁,保證每臺(tái)水泵的投運(yùn)次數(shù)及運(yùn)行時(shí)間基本均等,降低設(shè)備損耗。
2.5照明系統(tǒng)的節(jié)能措施
2.5.1 最大限度的使用高效的光源
由于污水處理廠的大型車間及大型池體比較多,應(yīng)當(dāng)盡可能的采用金屬鹵化物燈或大功率細(xì)管徑熒光燈等高效節(jié)能型光源。對(duì)于污水處理廠的辦公室、值班室、控制室這些場(chǎng)所使用三基色細(xì)管徑熒光燈、緊湊型熒光燈或小功率金屬鹵化物燈等,不采用白熾燈。在滿足照度的前提下,盡可能采用高光通量產(chǎn)品,降低單位面積功率值,這樣有利于電氣的節(jié)能降耗。
2.5.2對(duì)節(jié)能型光源的用電附件進(jìn)行正確的選擇
氣體放電燈鎮(zhèn)流器質(zhì)量參差不齊,應(yīng)淘汰普通電感型鎮(zhèn)流器,使用低損耗的鎮(zhèn)流器,如電子鎮(zhèn)流器及低損耗電感鎮(zhèn)流器等。電子鎮(zhèn)流器的PFC電路提高了線路的功率因數(shù),減少線路電流,再者電子鎮(zhèn)流器沒(méi)有電感鎮(zhèn)流器的渦流損耗,可減小線路損失,提高供電質(zhì)量。選用的氣體放電燈應(yīng)在燈具內(nèi)設(shè)就地補(bǔ)償電容,可提高功率因數(shù),降低額定電流,從而降低線路損耗。
2.5.3對(duì)燈具的控制方式進(jìn)行調(diào)整
污水處理廠的辦公室、值班室內(nèi)的燈具一般采用一燈一控的方式,對(duì)于污水處理廠的大型車間一般采用多區(qū)域的控制,不僅實(shí)現(xiàn)了電氣節(jié)能,同時(shí)還能夠很好的滿足照明的需要。對(duì)于污水處理廠的公共通道可以采用聲控開(kāi)關(guān),對(duì)于污水處理廠的道路照明選擇光控和根據(jù)季節(jié)設(shè)置時(shí)間控制相結(jié)合的方式,避免一些人工誤操作,盡量減少道路燈具開(kāi)啟時(shí)間,有利于電氣節(jié)能。
3結(jié)束語(yǔ)
本文通過(guò)理論結(jié)合實(shí)際案例,對(duì)污水處理廠進(jìn)行全面能耗分析,采取有效的電氣節(jié)能措施,降低生產(chǎn)過(guò)程中的電能消耗,節(jié)約能源,滿足國(guó)家對(duì)污水廠提出的節(jié)能建設(shè)要求,并使污水處理廠整體經(jīng)濟(jì)效益有所提高。
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