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關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能;產(chǎn)品原材料;節(jié)能途徑
進(jìn)入21世紀(jì)以來我國的建筑行業(yè)進(jìn)入了一個全新發(fā)展的階段,并且節(jié)能已經(jīng)逐漸的成為建筑創(chuàng)設(shè)階段的一個重要的理念,被很多建筑行業(yè)所重視,人類社會的發(fā)展已經(jīng)處于一個轉(zhuǎn)折點(diǎn),既能滿足當(dāng)代人的需求,又不損害后代人滿足其需求,建筑師也應(yīng)該將構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境倫理觀作為自己應(yīng)有的道德意識和道德自覺,努力拓展自身的知識面,完善知識結(jié)構(gòu)體系,在節(jié)能建筑的設(shè)計、實(shí)踐和普及中肩負(fù)起神圣的使命。本文對建筑方案創(chuàng)設(shè)中的節(jié)能方案進(jìn)行了詳細(xì)分析,給有關(guān)的建筑行業(yè)人士提供一定的借鑒作用。
一、低碳節(jié)能建筑的概念分析
建筑原材料生產(chǎn)、制造往往消耗大量的能源,例如鋼材、水泥的生產(chǎn)。一個建筑如果不合理使用了建筑原材料,就可能導(dǎo)致能源的浪費(fèi)。將建筑從全壽命周期來看,它的各個階段,規(guī)劃,設(shè)計,建造,使用、拆除回收全過程,都應(yīng)是節(jié)能或?yàn)楣?jié)能服務(wù)的,同時,建筑全壽命周期內(nèi)的能源的浪費(fèi)應(yīng)該是最優(yōu)化的。單獨(dú)考察建筑全壽命周期內(nèi)的某個階段可能是節(jié)能的,但有時它是靠犧牲其它階段節(jié)能效果或消費(fèi)太多高耗能原材料來獲取的,這樣的建筑從全局來看也是不節(jié)能的。為了在使用階段節(jié)約能源,而在建造階段消耗太多的能源,或者為在建造時消耗能源量節(jié)約,但在使用中卻消耗大量能源,在拆除回收是也消耗太多的能源,權(quán)衡下來,雖然某階段節(jié)能,但從整個建筑壽命周期來考慮,卻沒有節(jié)能,或節(jié)能效果并不明顯。這樣的建筑并不能達(dá)到建筑節(jié)能的。
二、建筑形態(tài)的節(jié)能設(shè)計方法
建筑的護(hù)結(jié)構(gòu)表面面積越大,通過它與外界環(huán)境交換的熱量就越多,因此,從節(jié)能的角度出發(fā),通常要求建筑形體越簡單規(guī)整越好。“體形系數(shù)S”就是用來衡量建筑外表面積相對大小的一個參數(shù),它等于建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積之比。我國公布的各種節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中對此均有明確的規(guī)定。對體形系數(shù)的深入研究表明,在各朝向護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱情況均相同,建筑物高度也相同的情況下,平面形式為圓形時S最小,依次為正方形、長方形以及其它組合形式;如果每層建筑面積相同,則建筑層數(shù)越多,體量越大,S越小。高層建筑的體形系數(shù)通常遠(yuǎn)小于規(guī)范規(guī)定的0.3的界限。另一方面,還應(yīng)注意到,建筑物獲取太陽輻射的大小與朝向密切相關(guān)。正南朝向時,長寬比為5:1的長方形獲得的太陽輻射是正方形的1.87倍,偏東或偏西450時為1.56倍,東西向時正方形的得熱稍多。這些規(guī)定和變化增加了建筑設(shè)計的復(fù)雜性,而建筑師必須在功能、造型及節(jié)能目標(biāo)中權(quán)衡,找出妥善的解決辦法。
三、低碳節(jié)能裝配式建筑技術(shù)應(yīng)用
一般,裝配式建筑在混凝土的墻面外側(cè)都會裝上一個掛板,這個掛板是用來裝配鋼筋混凝土的,在掛柱的內(nèi)側(cè)還設(shè)置了一個XPS板,這個XPS板的厚度一般為21毫米,用射釘固定在建筑外墻板內(nèi)側(cè),此外,在墻面外側(cè)與間層之間還填充了一塊具有保溫效果的棉保溫板。
(一)建筑節(jié)能應(yīng)用
裝配式房屋建筑的屋面可以根據(jù)不同氣候特征和室外溫度狀況,構(gòu)建出不同形式墻體構(gòu)造,一般,這種裝配式建筑的節(jié)能效果往往能達(dá)到國家規(guī)定的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),至少可以比一般的建筑節(jié)省58%的能耗。具體節(jié)能方式是在溫度較高的地區(qū),建筑墻面內(nèi)安裝的保溫隔熱板會和掛板共同構(gòu)成具有通風(fēng)效果的墻體結(jié)構(gòu),并且墻體之間會形成熱對流,因此,可以使建筑室內(nèi)的溫度達(dá)到舒適效果;而在寒冷的冬季,建筑墻面內(nèi)的保溫層是由有導(dǎo)熱功能的材料制成,這種材料具有保溫性能和隔熱性能,是一種復(fù)合式墻體,因此可以隨著室內(nèi)溫度變化適當(dāng)升溫或降溫。
(二)屋面及外窗的節(jié)能應(yīng)用
一般,裝配式房屋屋面結(jié)構(gòu)為EPS-復(fù)合保溫面板、防水面板、保溫層面板以及屋面瓦面板。這種復(fù)合層保溫屋面板可以直接固定在建筑墻面上,在面板夾層填充完成后,就可以實(shí)施處理,屋面可以涂抹約25毫米的泥漿保護(hù)層,并且屋面?zhèn)鳠峁β什荒艹^0.3瓦。外窗一般應(yīng)用塑鋼窗,玻璃為雙層中空式的,具有一定的保溫效果。裝配式建筑地面處理一般都是從上而下操作的,如果建筑地面面層厚度為20毫米,就可以應(yīng)用水泥砂漿找平層,如果地面面層厚度超過了60毫米,就可以應(yīng)用復(fù)合式保溫面層,地面面層超過70毫米可應(yīng)用細(xì)石混凝土鋪設(shè),如果超過100毫米,熱阻值要大于1.6瓦。
(三)抗震性能及防火性能
裝配式建筑外墻一般都應(yīng)用混凝土制成的建筑掛板,在建筑內(nèi)墻面應(yīng)用的混凝土墻板是由物理發(fā)泡形成的泡沫式條板。其具有一定的隔熱功能,可以提高板面耐火性能;建筑掛板應(yīng)用鋼制掛件,還有鋼梁安置在建筑墻面內(nèi),有效避免了建筑構(gòu)件因高溫而產(chǎn)生的斷裂和燃燒,大大提高了建筑整體的防火性能。裝配式建筑還具有一定的抗震、抗強(qiáng)風(fēng)能力。建筑施工人員會在建筑墻面內(nèi)安裝鋼柱和鋼梁,使建筑墻面整體的硬度和穩(wěn)固性提高,可以使墻面圍護(hù)和承重的結(jié)構(gòu)形成統(tǒng)一的整體,可大大提高建筑的抗震和抗風(fēng)能力。以某建筑抗震試驗(yàn)為例,在震臺上開展試驗(yàn),以一個尺寸統(tǒng)一的房屋為抗震試驗(yàn)的房屋,按照震臺的標(biāo)準(zhǔn),模擬的面墻分為兩層,在對結(jié)構(gòu)模型實(shí)施不同強(qiáng)度的震動時,屋面各層結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生劇烈震動,模型一直保持原狀。而因?yàn)檎饎赢a(chǎn)生的損壞主要集中在周圍前面裂縫處或者是固定鉚釘松動處,在輸入的地震波達(dá)到了0.3g以后才出現(xiàn)建筑外掛松動現(xiàn)象,在地震波達(dá)到0.5g時,建筑頂面的外掛結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了部分脫落,一層建筑外墻掛件出現(xiàn)局部縫隙,但是在整個試驗(yàn)過程中均沒有發(fā)生過大面積的外掛板脫落滑移現(xiàn)象。
四、結(jié)束語
從以上論述的內(nèi)容來看,本文主要對低碳節(jié)能的裝配式建筑的具體應(yīng)用進(jìn)行了分析,并結(jié)合實(shí)際例子對這種具有節(jié)能效果建筑類型的意義進(jìn)行了論述。綜上所述,這種建筑類型無論是在構(gòu)造上還是在材料的應(yīng)用上都符合節(jié)能環(huán)保的要求,是值得推廣的建筑形式。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】:城市軌道交通;能耗;低碳節(jié)能技術(shù)
1 城市軌道交通耗能分析
1.1 城市軌道交通耗能狀況
城市軌道交通的運(yùn)營主要靠消耗電能,其電能的消耗量是相當(dāng)巨大的。中國城市軌道交通協(xié)會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,截至2014年底,全國22個城市開通建設(shè)軌道交通骨干線路101條,運(yùn)營里程長度達(dá)到3155公里。其中,北京地鐵的里程數(shù)達(dá)到527公里,2015年預(yù)計增至626公里。以北京軌道交通為例。2012年能耗為13.16萬噸標(biāo)煤,耗電為8.53億度;到了2013年能耗為16.45萬噸標(biāo)煤,耗電量達(dá)到11.24億度?!吨袊鞘熊壍澜煌甓葓蟾?013》的數(shù)據(jù)表明,中國54個城市規(guī)劃了總數(shù)超過450條的城市軌道交通線路,總里程超過15000公里。在運(yùn)營里程數(shù)相同的情況下,各地的能耗量與北京處于同一水平。全國軌道交通的里程數(shù)越長,能耗量越大,而且能耗量將會是一個驚人的數(shù)字。 如果能夠通過低碳節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用將城市軌道交通的能耗降低,這將產(chǎn)生巨大的財富,為地鐵運(yùn)營部門節(jié)省大量的能源開銷。
1.2 城市軌道交通系統(tǒng)各部分耗能
城市軌道交通系統(tǒng)主要包含車站、運(yùn)營車輛、車輛段設(shè)備和維護(hù)車輛等幾大部分。通過對上海、 廣州等中型城市地鐵最新的能耗統(tǒng)計,城市軌道交通系統(tǒng)幾大部分的耗能情況[1]如下表1.2所示:
表1.2 城市軌道交通系統(tǒng)幾大部分的耗能情況
2降低城市軌道交通能耗的技術(shù)應(yīng)用
2.1 低碳節(jié)能設(shè)備的應(yīng)用
2.1.1 地鐵站的照明應(yīng)用環(huán)保型LED燈
LED光源具有光效高(110lm/w)和壽命長(3萬~5萬h)等顯著特點(diǎn),而傳統(tǒng)光源中最節(jié)能的熒光燈也僅有80lm/w的光效和約5000h的壽命,這種新型光源在城市軌道交通車輛上正逐步開始大批量運(yùn)用。如深圳地鐵5號150節(jié)車輛項(xiàng)目中,總共采用4800個20w的LED照明模塊替代了36 w的熒光燈管,節(jié)能可達(dá)40%以上,年節(jié)電約超過40萬kw?h[2]。近年來的實(shí)踐證明,采用LED照明的主要效益反映在:地下空間照明效果優(yōu)良,照度和光均勻度均可達(dá)到使用要求;照明燈具可保證3萬小時的使用壽命;照明節(jié)電(與傳統(tǒng)燈具比較)在30%以上;人員對視覺感受和舒適性的反映均滿意,各地城市軌道交通均可采用。
2.1.2 屏蔽門系統(tǒng)
屏蔽門控制具有減少噪音、避免冷氣流失;能保證乘客的安全,防止臥軌事件的發(fā)生;降低車站空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行能耗等優(yōu)點(diǎn)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,運(yùn)營遠(yuǎn)期時,屏蔽門系統(tǒng)在空調(diào)季節(jié)的用電量比傳統(tǒng)集成式閉式系統(tǒng)節(jié)約25%。而在通風(fēng)季節(jié)時用電量將比集成式閉式系統(tǒng)節(jié)約12.6%[3]??梢娖帘伍T系統(tǒng)既提高了安全性,又具明顯的節(jié)能優(yōu)勢,適合各地城市軌道交通推廣使用。
2.1.3 自動售檢票(AFC)系統(tǒng)
票房售票機(jī)BOM、車站計算機(jī)系統(tǒng)SC以及線路中央計算機(jī)LCC,E/S編碼分揀系統(tǒng)、清分中心CCHS的計算機(jī)系統(tǒng)操作界面考慮采用節(jié)電模式,在沒有操作時暗屏運(yùn)行。自動售票機(jī)TVM在不影響乘客使用的情況下也可考慮采用本方式。可節(jié)電30%。
車站設(shè)備SLE應(yīng)采用高效節(jié)能型產(chǎn)品。閘機(jī)AGM及導(dǎo)向設(shè)備、自動售票機(jī)TVM的LED顯示設(shè)備采用發(fā)光效率高及高效節(jié)能型LED,可節(jié)電40%。閘機(jī)AGM轉(zhuǎn)桿操作機(jī)構(gòu)采用節(jié)能型的液壓操作機(jī)構(gòu),在靜態(tài)或掛桿時為節(jié)電模式,應(yīng)考慮降低功率消耗或不耗能,可節(jié)電60%。讀卡器設(shè)備采用低輻射節(jié)能型設(shè)備,以降低輻射功耗,可節(jié)電20%。
2.1.4 變頻自動扶梯
采用變頻自動扶梯,在空載的情況下行,減小其速度可降到額定速度的1/3左右,可使扶梯處于待客狀態(tài),低速運(yùn)行,這樣就使得自動扶梯的機(jī)械能耗降低。采取此項(xiàng)措施可能降低能耗10%-30%左右。
2.2 新能源的應(yīng)用
新能源以其低碳的特點(diǎn),一直是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。城市軌道交通也應(yīng)結(jié)合所處的環(huán)境條件,采用新能源,來降低能耗達(dá)到低碳節(jié)能的目的。
2.2.1 開發(fā)太陽能光伏發(fā)電
在我國青藏高原、西北地區(qū)、華北地區(qū)、東北地區(qū)以及云南、廣東、海南的部分低緯度地區(qū),光照充足,太陽輻射總量達(dá)到在5000MJ/m2,可充分利用太陽能進(jìn)行光伏發(fā)電[4]。光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏特效應(yīng)原理,利用太陽電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能。
在地鐵車站附近的廣大綠地內(nèi)各類地下建筑物的上方及其出人口外側(cè)或透光玻璃(天棚的上方,以及地鐵車站內(nèi)設(shè)置有“天窗”的地段),鋪放太陽能電池板,可建立地鐵車站和相鄰區(qū)間專用的小型光伏電網(wǎng)為試點(diǎn),在取得成效的前提下,日后更爭取并入城市大電網(wǎng), 使太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)能運(yùn)用于整個地下空間。其裝機(jī)容量可部分甚至全部滿足地下空間內(nèi)部照明、甚或部分設(shè)備的供電量需要。
2.2.2 地?zé)崮?/p>
地源熱泵是利用大地作為熱源,由于在一定深度下的地層常年保持恒定的溫度,遠(yuǎn)高于冬季的室外溫度,又低于夏季的室外溫度。因此,地源熱泵可以克服以室外空氣為熱源的空氣源熱泵在夏季高溫和冬季寒冷天氣時熱泵的效率大大降低的主要技術(shù)缺點(diǎn),又有可省去室外機(jī)或冷卻塔等優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)例有維也納地鐵2號線延伸段的四個地鐵車站(U2/1Schottenring站,U2/ 2Taborstrasse站,U2/3Praterster站和U2/4Messe站)的深基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)如樁、地下連續(xù)墻、基礎(chǔ)底板以及隧道結(jié)構(gòu)都被當(dāng)作熱交換元件。通過地下結(jié)構(gòu)獲得的地?zé)崮苤饕糜诘罔F車站管理用房、地下商場的供暖和制冷。四個能源車站設(shè)計總制熱量為449kw,設(shè)計總制冷量為231 kw [6]。
3總結(jié)
采用相應(yīng)的低碳節(jié)能設(shè)備及新能源的應(yīng)用可以明顯降低城市軌道交通的能耗。城市軌道交通的低碳節(jié)能措施是需要不斷發(fā)展前進(jìn)的,本文所提到的兩個方面的低碳節(jié)能措施也并不是全部。城市軌道交通低碳節(jié)能的發(fā)展仍需要國內(nèi)外專家學(xué)者的關(guān)注與研究。
參考文獻(xiàn)
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[2] 吳壽良.LED照明燈在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用[J].智能建筑電氣技術(shù),2014,8(5):23-25
[3] 蘇航.地鐵屏蔽門系統(tǒng)與集成閉式系統(tǒng)運(yùn)營耗能比較[J].制冷與空調(diào),2008,(8):190-192
[4] 吳興國.綠色建筑和綠色施工技術(shù)[M].北京:中國環(huán)境出版社,2013
關(guān)鍵詞:夏熱冬冷地區(qū);65%節(jié)能;建筑節(jié)能
1建筑節(jié)能概述
所謂的建筑節(jié)能是指在建筑中提高能源利用效率,用有限的資源和最小的能源消費(fèi)代價取得最大的經(jīng)濟(jì)和社會效應(yīng)。建筑節(jié)能具體是指節(jié)約采暖供熱、空調(diào)制冷、采光照明以及調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣、濕度、改變居室環(huán)境質(zhì)量的能源消耗,還包括利用太陽能、地?zé)幔ㄋ┠茉吹木C合技術(shù)工程。
我國地域遼闊,各地氣候差異懸殊,絕大部分地區(qū)屬于夏熱冬冷地區(qū)。因而如何在夏熱冬冷地區(qū)實(shí)現(xiàn)65%節(jié)能就顯得特別有意義。近年來隨著人民生活水平的提高和我國建筑業(yè)的快速發(fā)展,建筑耗能正在逐步提高到能耗總量的1/3以上。作為耗能大戶的建筑,其節(jié)能也就成為關(guān)系國計民生的重大問題。
建筑能耗即建筑使用能耗,包括采暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、炊事、家用電器等方面的能耗。其中,以建筑采暖和空調(diào)能耗為主,占建筑總能耗的50%~70%。所以,隨著人民生活水平的不斷提高、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快以及住房體制改革的深化,我國的建筑能耗必將進(jìn)一步增加。
但建筑節(jié)能不能以犧牲人的舒適和健康為代價,否則節(jié)能便失去了意義。所謂的建筑節(jié)能是指在建筑中提高能源利用效率,用有限的資源和最小的能源消費(fèi)代價取得最大的經(jīng)濟(jì)和社會效應(yīng)。因此,建筑節(jié)能是貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、實(shí)現(xiàn)國家節(jié)能規(guī)劃目標(biāo)、減排溫室氣體的重要措施,符合全球發(fā)展趨勢。其解決途徑只有兩種:一方面通過開發(fā)利用可再生能源及節(jié)能建材等途徑降低建筑能耗的需求;另一方面要提高能耗系統(tǒng)的效率,從而降低終端能源使用量。
2 夏熱冬冷地區(qū)建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用
武漢市位于長江中下游地區(qū),是典型的夏熱冬冷地區(qū)。2001年7月,建設(shè)部頒布了《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》,提出了全面實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能50~65%的戰(zhàn)略目標(biāo)。武漢市于11月29日出臺新規(guī)定:從2005年1月1日起,武漢市新建、改建、擴(kuò)建的住宅建筑工程,必須達(dá)到50%建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。作為建設(shè)部節(jié)能試點(diǎn)示范工程―武漢金都•漢宮,勢必大力、大膽、大量地運(yùn)用四新技術(shù)以實(shí)現(xiàn)65%的建筑節(jié)能目標(biāo)。
2004年11月,武漢金都•漢宮通過建設(shè)部節(jié)能試點(diǎn)示范工程的專家論證。武漢金都•漢宮為了實(shí)現(xiàn)65%節(jié)能目標(biāo),針對圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用了:STO聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)、蒸壓加氣混凝土砌塊砌筑體系、斷橋中空LOW-E玻璃彩鋁窗、屋頂隔熱節(jié)能技術(shù)。在采暖、通風(fēng)等設(shè)備使用上采用了:戶式中央空調(diào)系統(tǒng)、戶式新風(fēng)系統(tǒng)。此外,還根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際在路燈、游泳池等位置兼顧了太陽能等可再生能源的利用。
2.1 STO聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)
武漢金都•漢宮采用的是德國STO瓷磚飾面膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng),項(xiàng)目各棟住宅根據(jù)設(shè)計的體形系數(shù)、窗墻比和圍護(hù)結(jié)構(gòu)組成等數(shù)據(jù),經(jīng)中國建筑科學(xué)研究院開發(fā)的《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑能耗分析軟件DoE-2IN》計算,全部達(dá)到65%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),在其他圍護(hù)結(jié)構(gòu)指標(biāo)值滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下,其外墻外保溫EPS板厚度1、2、5~8#樓為50mm,3~4#樓為80mm。
2.2 蒸壓加氣混凝土砌塊砌筑體系
蒸壓加氣混凝土砌塊是以70%左右的粉煤灰與定量的水泥,生石灰膠結(jié)料、鋁粉、石膏等按配比混合均勻,加入定量水,經(jīng)攪拌成漿后注入模具發(fā)氣成型,經(jīng)靜停固化后切割成坯體,再經(jīng)高溫蒸壓養(yǎng)護(hù)固化而成的一種輕質(zhì)、多孔的新型墻體材料。具有容重輕,保溫隔音、機(jī)械強(qiáng)度高和可加工性等特點(diǎn)。技術(shù)要求符合國家標(biāo)準(zhǔn)《蒸壓加氣混凝土砌塊》(GB11968-89)的要求。該產(chǎn)品廣泛用于工業(yè)與民用建筑,作為承重或非承重的結(jié)構(gòu)材料和保溫圍護(hù)材料,具有顯著的建筑節(jié)能效果。
金都•漢宮的實(shí)施方案:地下室填充墻均采用MU5的加氣混凝土砌塊及M5混合砂漿砌筑,墻厚根據(jù)建筑需要確定;±0.000以上填充墻均采用MU5的加氣混凝土砌塊,外墻及分戶墻厚200,內(nèi)墻厚150或100,采用M5混合砂漿砌筑;加氣混凝土砌塊干容重不大于6.0kN/m3,吸水率不大于40%。
2.3 斷橋中空LOW-E玻璃彩鋁窗
中空玻璃密封的中間空氣層導(dǎo)致導(dǎo)熱系數(shù)較普通玻璃低得多,單片6mm玻璃的K值為5.75kcal/mhºC,一般中空玻璃K值為1.4-2.9kcal/mhºC,與單片玻璃相比,中空玻璃的隔熱性能可提高兩倍,對裝有空調(diào)的建筑物可大幅度降低其耗電。夏天可以隔熱70%以上,冬天室內(nèi)暖氣不易流失,減少熱量損失可達(dá)40%,起到保溫的作用,從而將夏涼冬暖變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
中空玻璃由于中間層空氣的作用,一般能夠降低噪音30至40db。
由于中空玻璃采用雙層玻璃結(jié)構(gòu),抗風(fēng)力及外擊力較好,可以抵抗高強(qiáng)度的正負(fù)壓氣流,在長江邊百米高層采用中空玻璃最為適宜。
中空玻璃的濕氣滲透率很低。單片玻璃因室內(nèi)外溫差關(guān)系,玻璃表面易造成結(jié)露,遮擋視線,污損窗框、窗簾和墻壁。而中空玻璃的熱阻較大,室內(nèi)一側(cè)的玻璃不易結(jié)露,而且其內(nèi)部密封,空氣的水分燥劑吸收,不會在隔層出現(xiàn)露水,玻璃表面能始終保持平整、清晰。此外,中空玻璃采用丁基膠或多合一膠條式的中空玻璃邊緣密封系統(tǒng),一次成形,沒有駁接處,能有效加強(qiáng)中空玻璃的密封性,從而提高中空玻璃的使用壽命。
采用Low―E玻璃,能減少室外陽光中的有害紫外線對人體的傷害,減少反射光對其它建筑和人群的傷害。
根據(jù)65%節(jié)能要求,使得門窗綜合導(dǎo)熱系數(shù)k≤2.5w/(m².k),即保溫性能達(dá)到8級以上,金都•漢宮采用中空LOW-E(5+9A+5)玻璃,窗框采用材質(zhì)厚度為δ≥1.6mm鋁合金框,其表面采用靜電粉末噴涂工藝;窗的開啟方式為內(nèi)開內(nèi)倒的平開模式;該工程作為瀕臨長江的高層住宅,要求抗風(fēng)壓性能、空氣滲透性能、雨水滲漏性能、保溫隔熱性能及隔聲性能達(dá)到或超過國家標(biāo)準(zhǔn)。
2.4 屋頂隔熱節(jié)能技術(shù)
幾十年來,我國建筑相當(dāng)普遍地采用了平屋頂。這種屋頂不僅容易漏雨,而且保溫隔熱效能差,能源浪費(fèi)嚴(yán)重,住在頂層房間的居民深受冬寒夏熱之苦。近年來,參照國外經(jīng)驗(yàn),用擠塑聚苯乙烯(XPS)板做倒置屋面保溫層,對屋面結(jié)構(gòu)進(jìn)行革新,效果良好,已在不少工程中得到應(yīng)用。XPS板具有連續(xù)的表層和閉孔式蜂窩狀結(jié)構(gòu)、組織均勻、連接緊密、強(qiáng)度高、隔濕性和耐氣候性能好、不易老化等優(yōu)點(diǎn)。用這種XPS板做屋面保溫覆蓋在防水層之上,使保溫層起到保護(hù)防水層的作用,既可使防水層免受日光的暴曬,又大大緩解了防水層受外界溫度的影響,還可避免防水層受到磨損、沖擊、穿刺等破壞,使防水層壽命大大延長。倒置屋面構(gòu)造并不復(fù)雜,用擠塑聚苯板排鋪(不是粘貼)在防水層上,再用石塊或混凝土塊壓住即可??紤]到XPS板價格較高,也可改用EPS與水泥砂漿或薄層混凝土復(fù)合成板,但要注意所用EPS板密度應(yīng)大大提高,以延長其使用壽命。在屋頂上架設(shè)涼棚,種植攀藤植物,可以使屋面接受到的太陽輻射大為減少,對夏季屋頂隔熱十分有利,還改善了環(huán)境。在屋頂上種植花草或蓄水降溫,也有良好的隔熱效果,但要做好屋面防水,避免產(chǎn)生滲漏。在屋面上設(shè)熱反射層或熱反射涂層,也能起到隔熱作用。近來斜屋頂用得越來越多,由于有屋面瓦做防水保護(hù),斜屋面可靈活采用不同高效材料作保溫隔熱層(如EPS板、玻璃棉板、巖棉板等)。這些板材根據(jù)不同情況可鋪在斜屋面下或頂棚上。
金都•漢宮物面采用50mm厚擠塑聚苯板+60mm膨脹?;⒅榛炷?120mm鋼筋混凝土的構(gòu)造形式;該構(gòu)造形式K≤0.50W/(m².K);D≥3.0,滿足夏熱冬冷地區(qū)65%節(jié)能的要求。
2.5 戶式中央空調(diào)系統(tǒng)
金都•漢宮設(shè)置日本大金VRV家用中央空調(diào)系統(tǒng),其內(nèi)、外機(jī)容量配比可達(dá)130%,采用與VRVII同樣形式的冷媒接頭連接方式,一套配管最多可連多達(dá)9臺的室內(nèi)機(jī)。大金RMX160C主機(jī)C.O.P值(能效比):制冷:3.00;制熱:3.52;制冷量15.5KW。家用VRV是變頻系列,具有精確的溫度控制和省電、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)??照{(diào)機(jī)會自動根據(jù)房間的負(fù)荷變化,調(diào)節(jié)整個系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,使房間溫度盡可能保在恒定的范圍內(nèi)。
2.6 戶式新風(fēng)系統(tǒng)
金都•漢宮按3A住宅性能指標(biāo)A59子項(xiàng)設(shè)置戶式單向流新風(fēng)系統(tǒng)。以滿足每人每小時不低于30m³的要求??紤]建筑節(jié)能的要求,其無級變速風(fēng)機(jī)可保證冬夏使用空調(diào)時既保證必要的新風(fēng),又可減少能量損失;春秋季或室內(nèi)污染嚴(yán)重時則可加大排風(fēng)量,以更多享受新鮮空氣帶來的清新。本項(xiàng)目采用法空EVKD 20型主機(jī)。
2.7 可再生能源利用
2.7.1生態(tài)小區(qū)室外光環(huán)境:
金都•漢宮室外光環(huán)境按以下要求設(shè)置:道路照明:15-20LX;住宅日照按《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計規(guī)范》50180-93執(zhí)行;室外公共照明宜采用綠色照明;小區(qū)內(nèi)采用反光指標(biāo)牌,反光道釘,反光門牌等,建立區(qū)內(nèi)道路識別系統(tǒng);通過高、中、低、遠(yuǎn)、近、虛、實(shí)等不同照明形式,在不同地區(qū)按不同的要求合理配置路燈、庭院燈、草坪燈、地?zé)舻龋纬韶S富多彩,溫馨宜人的室外立體照明系統(tǒng)。此外,小區(qū)采用飛利浦LED照明系統(tǒng),為城市亮化提供更為絢麗的風(fēng)景。
2.7.2光-電技術(shù)應(yīng)用:光-電技術(shù)是把太陽光的能量通過半導(dǎo)體材料轉(zhuǎn)化成直流電的“光-伏技術(shù)”,又稱光伏電池或太陽能電池。當(dāng)光子進(jìn)入半導(dǎo)體中,電子被釋放,產(chǎn)生直流電。金都•漢宮利用光-電技術(shù)應(yīng)用于住宅輪廓線照明、草坪燈、景觀燈和護(hù)欄燈等。
2.7.3光-熱技術(shù)應(yīng)用:是當(dāng)今利用太陽能最普及的技術(shù)。按太陽能加熱的溫度可分為低、中、高三等;按集熱器的類型可分為拋物面槽式系統(tǒng)、中央集熱器、拋物面碟式系統(tǒng)三類;按集熱方式可分為水加熱、空間加熱、過程加熱三種。金都•漢宮利用光-熱技術(shù)應(yīng)用于游泳池水體加熱。
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摘要:本文在了解前人以及當(dāng)代的建筑師的設(shè)計過程中涉及的節(jié)能生態(tài)手法的基礎(chǔ)上,結(jié)合課堂上的思考和理解,試圖對建筑節(jié)能的低技術(shù)設(shè)計方法進(jìn)行一些初步的總結(jié)和探討。
關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能 低技術(shù) 可持續(xù) 設(shè)計
一.兩個前提:
其一,對于節(jié)能建筑的低技術(shù)設(shè)計方法的探究并非建立于對高技術(shù)手段的排斥之上。建筑節(jié)能的手段不可拘泥于分類與框架,其根本原則是因地制宜,靈活變通,在合理科學(xué)的評價體系下選擇綜合價值最高的符合建筑設(shè)計目標(biāo)的節(jié)能手段。
其二,人工環(huán)境的舒適度與人工環(huán)境的能耗存在辯證的關(guān)系,一方面不能為節(jié)能就完全犧牲人居的舒適度,這樣就本末倒置,另一方面,不能為了無休止地提高舒適度和居住體驗(yàn)的質(zhì)量而消耗大量能源造成浪費(fèi)。凡事有度,要在滿足人合理的居住要求的基礎(chǔ)上,倡導(dǎo)適度耗能,節(jié)能綠色,尋求節(jié)能與耗能的均衡點(diǎn)。
基于對自然環(huán)境的尊重以創(chuàng)造宜人的人工環(huán)境,對局部環(huán)境以及微氣候的被動式調(diào)節(jié)是一個被廣泛應(yīng)用的思路。這并非一個新課題,在相關(guān)理論方面,1963年,美國普林斯頓大學(xué)出版社出版了《設(shè)計結(jié)合氣候》,直到20世紀(jì)90年代一系列生態(tài)建筑設(shè)計名著誕生,在這段時間里,西方建筑師就此問題進(jìn)行了理論探討。而建筑上的實(shí)踐,可以追溯工業(yè)文明之前的傳統(tǒng)鄉(xiāng)土建筑;近則有諾曼.福斯特、查爾斯.柯里亞、楊經(jīng)文等著名建筑大師的相關(guān)作品。
二.設(shè)計思路分類:
常見的建筑節(jié)能的低技術(shù)設(shè)計思路大致可分為兩大類:
太陽輻射控制和自然通風(fēng)控制。并相應(yīng)地在總體和單體設(shè)計中不同方面進(jìn)行節(jié)能設(shè)計探索,如下表:
總體設(shè)計思路
單體設(shè)計思路
選址
外部環(huán)境
外部空間
形體組合
方位朝向
體型
平面
立面
剖面
太陽輻 射
考慮在區(qū)域不同地點(diǎn)的太陽輻射差異
水體、綠化與基地地形
規(guī)劃、公共空間以及構(gòu)造物的布置
建行組組合方式與陰影關(guān)系
南向喜陽與北向喜陰
建筑體型系數(shù)
平面熱交換與隔離
遮陽與立面集熱
垂直方向熱環(huán)境
通風(fēng)與空氣質(zhì)量
考慮周邊建筑物或坡地的遮擋
地形與綠化調(diào)節(jié)局部空氣質(zhì)量
利用規(guī)劃組團(tuán)劃分局部氣候
利用建筑形體組合與圍合調(diào)節(jié)局部風(fēng)壓風(fēng)勢
朝向夏季主風(fēng)向,規(guī)避冬季寒流
房屋進(jìn)深、高度等組織通風(fēng)
平面風(fēng)路
立面通風(fēng)
剖面導(dǎo)風(fēng)
三.總體設(shè)計(布局與規(guī)劃)
1.選址。
嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的建筑不宜布置在山谷、洼地、溝底等凹地里,因冬季冷氣流在凹地里形成對建筑物的霜洞效應(yīng)。對于炎熱地區(qū),建筑應(yīng)趨向溪水、河流或者湖泊等水體以及綠地,利用生態(tài)環(huán)境的熱交換和遮蔽效果。
2.利用綠化進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。
在確定的基地中,通過對自然綠化的利用以及人工綠化的營造,可以降低城市密集結(jié)構(gòu)和高能量交換所帶來的負(fù)面影響,改善“小氣候”,建筑師可將綠化、水面結(jié)合設(shè)計概念和規(guī)范要求,布置在住宅夏季主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向,以降低進(jìn)入室內(nèi)的空氣溫度和空氣濕度,力圖創(chuàng)造可以不用空調(diào)等耗能裝置進(jìn)行室內(nèi)環(huán)境的調(diào)節(jié),以達(dá)到綠色節(jié)能的目的。
3.外部空間:選擇良好的朝向;尺度合適的間距;適宜的組合方式。
方位朝向?qū)ㄖ锏奶柲芾煤妥匀煌L(fēng)效果具有決定性的影響。
對于寒冷地區(qū),太陽照射建筑物外表面使其溫度提高,經(jīng)結(jié)構(gòu)透熱再使建筑物內(nèi)表面溫度提高,然后再由表面以長波輻射的形式向室內(nèi)傳遞熱量;太陽輻射也可直接透過窗戶進(jìn)入室內(nèi)使室溫提高。這樣至少在白晝可以有效提高室內(nèi)溫度,減小主動加熱系統(tǒng)(如空調(diào)和暖爐)的負(fù)荷。
在炎熱地區(qū),在滿足了城市規(guī)劃、建筑防火間距和日照間距的前提下,在住宅之間設(shè)計有價值的陰影遮擋,從而有效降低區(qū)域環(huán)境溫度,提供涼爽的內(nèi)部街道環(huán)境。另外在其它建筑物的陰影下,房屋外表面避免了強(qiáng)烈的陽光暴曬,通過外墻和窗戶傳入室內(nèi)的熱量大大減少,這將有利于用較少的能耗改善室內(nèi)熱環(huán)境。
在這樣的情況下,在設(shè)計中按照日照規(guī)律來規(guī)劃建筑群體是節(jié)約建筑采暖制冷能耗的有效措施。
4.外部環(huán)境散熱。
現(xiàn)代城市中,隨著人口增多、建筑密度增大,環(huán)境結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,城市中心地區(qū),建筑外環(huán)境的散熱速度和散熱能力不斷下降。如果只考慮增強(qiáng)建筑護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱能力,不考慮環(huán)境的散熱狀況,是沒有辦法從根本上解決節(jié)能的問題的。
這說明建筑隔熱應(yīng)該與環(huán)境規(guī)劃結(jié)合起來才能創(chuàng)造可持續(xù)發(fā)展的建筑環(huán)境:綜合考慮天空、空氣與風(fēng)等環(huán)境散熱的重要因素、考慮城市水體對環(huán)境散熱的作用、考慮植物的分布及城市新生態(tài)系統(tǒng)的建立,提升外環(huán)境的散熱性能,才是解決城市熱島效應(yīng)的方向。
四.單體設(shè)計思路。
1.平面節(jié)能設(shè)計:
(1)熱環(huán)境的合理分區(qū)。
即結(jié)合人們對不同房間的使用差異,對室內(nèi)溫度區(qū)域進(jìn)行劃分,避免均質(zhì)溫度造成的低效率。楊經(jīng)文常采用外置交通核來減弱熱濕氣候區(qū)灼人的太陽輻射對建筑主要使用空間的劇烈影響;厄斯金設(shè)計的位于寒冷地區(qū)的Gadelius別墅則把北向不利地帶作為車庫及貯藏空間,成為其起居室北向緩沖空間。
(2)設(shè)置溫度阻尼區(qū)。
即在室內(nèi)與室外空間等有溫度差異需要的空間之間設(shè)置過渡空間。
(3)減少陽臺對冬季日輻射的遮擋:
即對陽臺朝向、進(jìn)深、形式進(jìn)行節(jié)能控制。
(4)有效的外墻保溫。
朝向不同方向的墻面如果均按照相同的傳熱系數(shù)配置保溫層就沒有充分發(fā)揮它的經(jīng)濟(jì)效益,所以
(5)平面風(fēng)路設(shè)計。
建筑內(nèi)部的通風(fēng)條件是決定人們健康、舒暢的重要因素之一。它通過空氣更新和氣流的生理作用對人體的生物感受起到直接的影響作用,并通過對室內(nèi)氣溫、濕度及內(nèi)表面溫度的影響而起到間接的影響作用。
2.立面節(jié)能設(shè)計
(1)確定合適的窗墻比。
窗墻面積比對建筑能耗的影響,主要取決于窗與外墻之間熱工性能的差異,相差越大,影響越顯著。
(2)建筑遮陽的設(shè)計:
1) 固定遮陽板:水平遮陽、垂直遮陽等
2)活動遮陽板與通風(fēng)——可控遮陽
可控遮陽是一種嶄新的日照調(diào)節(jié)系統(tǒng),其主要特點(diǎn)是在一般遮陽基礎(chǔ)上,對遮陽裝
置進(jìn)行靈活調(diào)整,使其既能滿足冬季室內(nèi)對陽光的需要,又可達(dá)到夏季有效遮擋陽光的
效果,同時改善了室內(nèi)通風(fēng)條件??煽卣陉栿w系有以下幾種類型:
a.可調(diào)節(jié)型。
外觀和固定遮陽相似,但芯板是可調(diào)節(jié)的水平百葉,可調(diào)整傾角以滿足對日照的不同需要,調(diào)控方式包括手控機(jī)械和自動化控制等,且利用百葉可以造就豐富的立面效果。
b.活動型。
遮陽系統(tǒng)是可伸縮的活動型裝置,按照不同季節(jié)改變遮陽深度,夏季可有效防熱,又不影響冬季日照。
c.墻面綠化體。
沿外墻面生長的攀藤植物是天然可控遮陽體系,應(yīng)該提倡在住宅受照面廣植攀藤植物,以達(dá)到夏季降溫的目的,同時也形成親近自然的柔和外立面。但要考慮植物生長對墻體可能造成的負(fù)擔(dān)和破壞。
可控遮陽體系可有效解決夏熱冬冷地區(qū)的熱穩(wěn)定和舒適性問題,有明顯的節(jié)能作用,對于夏熱冬冷地區(qū)實(shí)施節(jié)能和可持續(xù)發(fā)展有重大意義,對全年綜合節(jié)能有顯著作用。如下表:
3.剖面節(jié)能設(shè)計
如同科里亞與楊經(jīng)文等東南亞等地區(qū)的建筑師的實(shí)踐和探索,利用對剖面的設(shè)計,產(chǎn)生對風(fēng)壓和氣流控制,以達(dá)到調(diào)節(jié)室內(nèi)氣候,減少空調(diào)能耗的思路是比較常見的,這也是十分貼近建筑師的設(shè)計過程的方法。
結(jié)語:
通過國外生態(tài)建筑的環(huán)境設(shè)計策略的解讀,可以知道研究低技術(shù)適應(yīng)生態(tài)建筑的代表有提出“形式追隨氣候”設(shè)計原則的印度建筑師查爾斯.柯里亞以及埃及新鄉(xiāng)土主義建筑師哈桑.法西等;而研究高技術(shù)適應(yīng)生態(tài)建筑的則有以諾曼.福斯特、倫佐.皮阿諾等,他們的設(shè)計技術(shù)包含了從被動式氣候適應(yīng)等中間技術(shù)到利用計算機(jī)系統(tǒng)控制建筑護(hù)結(jié)構(gòu)與外界的能量與物質(zhì)交換等現(xiàn)代建筑新技術(shù)。
需要注意的是,中國作為一個發(fā)展中國家,照搬西方現(xiàn)代建筑設(shè)計方式是無法與地方氣候、生活方式不適應(yīng),與地方文化產(chǎn)生聯(lián)系的,是與我國國情不符的。建筑節(jié)能的設(shè)計應(yīng)該結(jié)合結(jié)合我國的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平,客觀地分析特定地區(qū)環(huán)境(包括自然環(huán)境與人文環(huán)境),創(chuàng)造出符合當(dāng)?shù)靥攸c(diǎn)的中國現(xiàn)代綠色建筑。
參考文獻(xiàn):
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在如今這個科技高速發(fā)展的時代,人們生活比過往已有了很大改善。最明顯的可從人們?nèi)粘3鲂兄锌闯觯涸谑嗄昵埃覈€都是普通的泥濘土路配上一些牲畜車類,而現(xiàn)在大街上到處可見一輛輛時髦汽車高速駛過。但同樣的,每件事有利就肯定有弊,科技發(fā)展也不例外,雖然它使人們生活越來越富足,但由于高科技產(chǎn)物動力來源大都是依賴石油這一不可再生能源來發(fā)展的,因此科技發(fā)展在給人們帶來好處的同時也產(chǎn)生了一系列的不良問題,首當(dāng)其沖的便是石油能源開采問題。眾所周知,石油作為一種不可再生資源,一直以來都是開采難度大,分布稀少的。因此,如何加強(qiáng)對石油這一能源的利用率,如何減少人們對這一能源的依賴,如何提高石油開采效率都是我國目前迫切需要解決的問題。本文下面就將對石油開采方面問題進(jìn)行一個詳細(xì)的闡述。
關(guān)鍵詞:
油田地面工程;能耗分析;節(jié)能技術(shù);措施
1油田生產(chǎn)能耗分析
1.1資源分類
眾所周知,資源在學(xué)術(shù)上可以分為兩大類,即可再生資源與不可再生資源。而石油上文也已經(jīng)提到過,它屬于不可再生資源。意思就是說,當(dāng)今世界石油在地層中的儲備量是有限的,除非在給地球幾個世紀(jì)的時間去醞釀,否則地球內(nèi)石油資源將會越用越少,直至消失,這是非??膳碌囊患虑?。為了避免此類現(xiàn)象的發(fā)生,首先要做的就是合理規(guī)范開采使用石油資源,努力提高石油資源在人們心中的重要性。近年來我國大部分地區(qū)的油田產(chǎn)量都在下降,因此必須立刻研究石油開發(fā)技術(shù),努力提高石油開采效率以及開采速度,但這樣一來,在油田開采項(xiàng)目上,又要投入一些新的開采設(shè)備,即又要增加一些能源的消耗。另一方面,人們都知道,在開發(fā)油田的過程中,對于油田的開采是整個工程中至關(guān)重要的一環(huán),但放眼我國目前的油田產(chǎn)業(yè),大部分都還是采用的原始的開采設(shè)備,不僅無法跟上時代的腳步去進(jìn)行高效率的作業(yè),而且還大大降低了石油產(chǎn)業(yè)對石油的利用率。綜上就是在油田開發(fā)過程中一些能耗較大的方面,望可以提起有關(guān)部門的高度重視。
1.2耗氣分析
在我國大多數(shù)油田開發(fā)產(chǎn)業(yè)中都是采用的混水保溫、單井計量的密閉集油流程。一般情況下,耗氣量最大的區(qū)域?yàn)檗D(zhuǎn)油站,大約能夠占到整個油田工程的百分之八十左右,造成其耗氣量如此巨大的主要原因如下:在我國油田建設(shè)當(dāng)中,由于長期使用工作儀器但對儀器的保護(hù)措施沒有落實(shí)到位、常年以來根本沒有跟隨科技的進(jìn)步去對石油開采所需儀器進(jìn)行維護(hù)與更新、油田的產(chǎn)油量越來越低、油層越來越深等一系列原因造成了地面開采設(shè)備常常會處于低負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)且工作效率非常之低,開采的效率也常因此而大大降低,為了改善這一情況,經(jīng)常需要對油井口處的溫度進(jìn)行維護(hù),因此所產(chǎn)生的耗氣損失與能源損耗是相當(dāng)嚴(yán)重的。
1.3耗電分析
在油田開采作業(yè)中,產(chǎn)生電能損失是不可避免的,但是如果能夠在一些細(xì)節(jié)方面加強(qiáng)管理制度與控制要求,其電能損失肯定可以控制在一定的范圍之內(nèi)。如引入高科技產(chǎn)品,在提高工程作業(yè)效率同時減少消耗。另外在汽油開采完成之后的運(yùn)輸過程中一定要對運(yùn)輸車的密封性能進(jìn)行嚴(yán)格檢查施工,避免在運(yùn)輸過程中因?yàn)榇髿饨佑|磨損從而產(chǎn)生的泄露現(xiàn)象。其次對于在油田初步加工過程中應(yīng)當(dāng)對消耗掉的油氣進(jìn)行加工以及回收,做到物盡其用。在油田開采過程中對于電量的消耗主要有以下幾個方面,首先便是耗電量最高的石油開采過程,其次是運(yùn)輸耗電、天然氣耗電以及線路耗電,由于不同的油田在開采過程中有不同的重難點(diǎn)需要進(jìn)行克服,所以以上排序僅供參考,具體需根據(jù)實(shí)際情況去進(jìn)行排序。
2油田地面工程節(jié)能的措施
2.1不加熱集輸處理技術(shù)
現(xiàn)在我國的油田開發(fā)產(chǎn)業(yè)當(dāng)中有一個普遍的高消耗的現(xiàn)象,即我國大多數(shù)油田都處在一個高含水開發(fā)階段,據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,我國有些油田的含水量竟高達(dá)百分之九十左右,這一現(xiàn)象的產(chǎn)生對于油田運(yùn)輸來講弊端是相當(dāng)大的,因?yàn)檫@種情況首先對于我國現(xiàn)如今相當(dāng)普遍的加熱運(yùn)輸方式來講是極其耗能的,其次,油田中含水量過高還會導(dǎo)致油田的地基不夠結(jié)實(shí),需要額外投入資金來對其進(jìn)行加固,而且在開采時還會產(chǎn)生運(yùn)油管道結(jié)蠟量大幅度降低這一現(xiàn)象。因此在我國油田產(chǎn)業(yè)中應(yīng)該大力發(fā)展并普及不加熱的運(yùn)輸方式以此來減少工程的損失,從而提高整個油田作業(yè)效率。
2.2注水節(jié)能技術(shù)
在油田節(jié)能作業(yè)當(dāng)中,除了大力開展不加熱運(yùn)輸方式外,加強(qiáng)對水資源控制也是一種提高作業(yè)效率的有效方式。下面將會從提高水泵效率以及注水網(wǎng)絡(luò)管理這兩方面進(jìn)行分別闡述:(1)變頻技術(shù)。我國地大物博,針對不同的地區(qū)地貌,相關(guān)負(fù)責(zé)單位應(yīng)制定出不同的水泵運(yùn)行速度范圍,以此來為水泵選擇一個最高效率的工作點(diǎn)來降低運(yùn)輸管道內(nèi)的壓強(qiáng)差,并達(dá)到耗能最小的目的。另外我國現(xiàn)有的離心水泵一般在出廠時都是沒有安裝前置水泵的,在一些進(jìn)口較多的作業(yè)當(dāng)中可以在離心水泵的前端進(jìn)口處安裝一前置水泵即可達(dá)到提高作業(yè)率的目的。(2)注水泵涂膜。前文已經(jīng)提到過,對作業(yè)工具保養(yǎng)不當(dāng)是我國油田建設(shè)的通病,因此加強(qiáng)對工具的維護(hù)力度在我國油田產(chǎn)業(yè)中是至關(guān)重要的一環(huán)。眾所周知,水泵這一工具在進(jìn)行作業(yè)時極易生銹而大大減少使用壽命,因此一定要對水泵的葉輪外殼等方面加強(qiáng)維護(hù)措施。
3結(jié)語
在我國現(xiàn)有的國情中,科技發(fā)展是絕對不可以停止的,因?yàn)橛醒话愕臍v史在向我們訴說:落后就要挨打。但縱觀我國發(fā)展史,近年來國家對于科技發(fā)展重視度已經(jīng)相當(dāng)高了,但是對于科技發(fā)展的基礎(chǔ)動力原料石油這一不可再生資源的開采加工方面并沒有制定出一套合適的完善的高效的使用方案,因此本文在最后望提醒有關(guān)部門,在大力發(fā)展科技的同時,絕對不可以放松對原料加工、環(huán)境污染等問題的控制與監(jiān)督,只有這樣才可以實(shí)現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展的基本戰(zhàn)略,真正讓人民的生活水平更上一層樓。
作者:趙一鳴 單位:大慶油田采油六廠
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:高低差速;循環(huán)流化床鍋爐;節(jié)能
中圖分類號:TK229.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-8937(2012)11-0168-03
我國現(xiàn)階段相當(dāng)長一段時間內(nèi),仍然以煤炭作為主要的能源結(jié)構(gòu),所以對節(jié)煤技術(shù)的研究占有重要的地位。循環(huán)流行化床(CFB)鍋爐技術(shù)是20世紀(jì)80年代來迅速發(fā)展的一項(xiàng)低污染、高效率和良好綜合利用清潔燃燒枝術(shù)。循環(huán)流化床鍋爐采用流態(tài)化的燃燒方式,這是一種介于煤粉爐懸浮燃燒和鏈條爐固定燃燒之間的燃燒方式。由于CFB具有高可靠性,高穩(wěn)定性,高可利用率,最佳的環(huán)保特性以及廣泛的燃料適應(yīng)性,特別是對劣質(zhì)燃料的適應(yīng)性和變負(fù)荷能力以及污染物排放上具有的獨(dú)特優(yōu)勢,因此,這項(xiàng)技術(shù)在工業(yè)鍋爐、電站鍋爐等領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用,國內(nèi)這方面的應(yīng)用與研究雖起步較晚,但已有上百臺循環(huán)流化床鍋爐投入運(yùn)行中,越來越受到業(yè)界廣泛關(guān)注。
1 循環(huán)流化技術(shù)原理
循環(huán)流化床燃燒(CFBC)過程中,高速氣流與所攜帶的稠密懸浮煤顆粒充分接觸燃燒,小顆粒的煤與空氣在爐膛內(nèi)處于沸騰狀態(tài),因此具有較高的燃燒利用效率。流化床鍋爐分為兩大類:鼓泡流化床鍋爐(BFBB)和循環(huán)流化床鍋爐(CF-BB)。
高低差速循環(huán)流化技術(shù)是在常規(guī)流化床(FBC)技術(shù)上加以改進(jìn),采用密相區(qū)內(nèi)設(shè)置不同高度的床面,相應(yīng)的床面有不同流化速度,將流化床面分成高速床和低速床,在低速床內(nèi)均布置埋管受熱面,在高速床內(nèi)不布置受熱面。其床面的不同的流化速度及高低差異,使物料在爐內(nèi)形成有序的循環(huán)。
密相區(qū)內(nèi)的物料在高速床和低速床內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)循環(huán),延長了顆粒在密相區(qū)內(nèi)的停留時間,同時由于密相區(qū)浸泡管避開了高速流化區(qū),因此大大提高了其使用壽命。它具有煤種適應(yīng)性廣,熱效率好,負(fù)荷調(diào)節(jié)性能好,磨損量小等優(yōu)點(diǎn)。無煙煤、煙煤、褐煤、矸石等生物性燃料都可以用作其燃料。
高低差速循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)技術(shù)采用了獨(dú)特的內(nèi)循環(huán)流化燃燒方式,是一種新型的清潔燃燒技術(shù)。它繼承了流化床鍋爐的原理,燃燒技術(shù)獨(dú)特,燃燒室分成主燃室和副燃室。通過爐下送風(fēng)的配合,在爐內(nèi),物料在主燃室與副燃室之間形成循環(huán)流。鍋爐的埋管受熱面一般布置在副燃室內(nèi),不僅減小了磨損問題,而且能很方便地通過調(diào)節(jié)副燃室的送風(fēng)量來調(diào)節(jié)鍋爐的運(yùn)行。
2 高低差速床鍋爐的主要特點(diǎn)
高低差速循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是江西鍋爐廠引進(jìn)的德國專利,該技術(shù)的關(guān)鍵是改變了現(xiàn)有FBC(常規(guī)流化床)單一流化床面,而采用不同流化風(fēng)速和多層床的“差速流化床”結(jié)構(gòu)。雖然在運(yùn)行過程中也存在一些問題,如爐膛結(jié)焦、鍋爐磨損嚴(yán)重、排渣困難、返料器返料不正常以及運(yùn)行幾年后漏風(fēng)率高和效率低等,但其優(yōu)點(diǎn)是明顯的?,F(xiàn)將其與常用循環(huán)流化床鍋爐、鼓泡流化床鍋爐對比,在燃燒技術(shù)方面,與一般流化床(FBC) 鍋爐相比,具有以下幾方面優(yōu)點(diǎn):燃料適應(yīng)性廣;低氮氧化合物(NOX)排放;高效率脫硫;長燃料停留時間;高碳燃盡率;均勻的床溫;強(qiáng)烈的顆粒返混,具體如下所述,在表1中對CFBC(高倍率循環(huán)流化床)、FBC(常規(guī)流化床)、和IFBC(差速流化床)綜合特性參數(shù)進(jìn)行了比較。
①高低差速床鍋爐使物料按粒徑大小自動分離,細(xì)粒分布于上層副床內(nèi),粗粒集中在低層主床上,所以副床的流化風(fēng)速可比主床流化風(fēng)速小1~1.6倍,低的流化風(fēng)速和細(xì)的床料使埋管受熱面磨損程度極大減輕,較好解決了低倍率的CFB鍋爐的可靠性和安全性問題。
②低、高床之間的具有不同的流化風(fēng)速,形成了床料的內(nèi)循環(huán),不僅強(qiáng)化了床化物料橫向混合程度,而且延長了脫硫劑和給料在床內(nèi)的停留時間,鍋爐的脫硫效率和燃燒效率得到了提高。特別對于燃燒混煤具有較好的適應(yīng)性。
③高低差速床鍋爐改變以了普通單一流化床低負(fù)荷時過??諝廨^高和結(jié)焦的不足,具有多床面的結(jié)構(gòu),和較好的負(fù)荷調(diào)節(jié)性能,在40%負(fù)荷發(fā)下能可靠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
④NOx排放低。經(jīng)驗(yàn)顯示,循環(huán)流化床鍋爐的NOX排放范圍為50~150ppm。主要原因有以下三個:一是風(fēng)量分別由主、副床送入;二是低溫燃燒,空氣中的氮不會生成NOx;三是分段燃燒,抑制了氮轉(zhuǎn)化為NOx ,同時能使已生成的NOx部分地得到還原。
⑤節(jié)能優(yōu)勢明顯,高低差速循環(huán)流化床鍋爐較一般循環(huán)流化床鍋爐更節(jié)能。普通流化床鍋爐一次風(fēng)風(fēng)壓需14 000~15 000Pa,二次風(fēng)風(fēng)壓9 000Pa~10 000Pa,而高低差速循環(huán)流化床低速風(fēng)風(fēng)壓7 000~8 000Pa,高速風(fēng)風(fēng)壓達(dá)12 000~13 000Pa。
⑥采用低溫燃燒,由于爐內(nèi)優(yōu)良的燃盡條件,使得鍋爐的最后灰渣成分含炭量低,隨著干灰渣收集、輸送與利用技術(shù)的成熟,鍋爐灰渣已被廣泛用作水泥原料,實(shí)現(xiàn)了灰渣的綜合利用與節(jié)能。
⑦易于實(shí)現(xiàn)灰渣的綜合利用,爐內(nèi)優(yōu)良的燃燒條件使鍋爐的灰渣含炭量低,鍋爐灰渣成為了重要的水泥原料,得到了廣泛應(yīng)用。
3 鍋爐節(jié)能技術(shù)改造
①加裝冷凝型鍋爐節(jié)能器。水蒸氣中含有大量的汽化潛熱,鍋爐排煙中有約18%的水蒸氣,可以對鍋爐加以改進(jìn)再利用汽化潛熱。水蒸氣含量較多導(dǎo)致熱損失量大和排煙溫度高??芍苯釉阱仩t煙道中安裝冷凝型燃?xì)忮仩t節(jié)能,回收煙氣中的多余能量,提高經(jīng)濟(jì)效益和減少消耗的燃料。在利用水蒸氣汽化潛熱的過程中,也可以吸收煙氣中的氮氧化物和二氧化硫等污染物,具有較好的環(huán)保意義。
②燃油節(jié)能器安裝。燃燒室內(nèi)燃料在缺氧條件下導(dǎo)致不充分燃燒,排出污染物過多。如果在鍋爐燃燒過程中,噴入適量燃油使燃料充分燃燒,就可以使燃燒設(shè)備鼓風(fēng)量減少約15%~20%,煙道溫度有5℃~10℃的下降。燃油經(jīng)節(jié)能器處理后,可節(jié)油5%~6%,顯著提高了燃燒效率,黑煙明顯減少甚至消失,爐膛清晰透明。避免了爐膛壁積殘渣現(xiàn)象,環(huán)保節(jié)能效果較好。較多的減少了廢氣對空氣的污染,排氣中一氧化碳、氮氧化物和碳?xì)浠衔锏认陆递^多,同時,廢氣中含塵量也可降低30%左右。
③加裝冷凝式余熱回收裝置鍋爐。當(dāng)水蒸汽的溫度高于100℃時不會凝結(jié)成液態(tài)水,而傳統(tǒng)鍋爐的排煙溫度大約在160~250℃,所以水蒸汽過熱,不能釋放出汽化潛熱。傳統(tǒng)鍋爐熱效率一般達(dá)到87%~91%,加裝冷凝式余熱回收裝置的鍋爐,能降低排煙溫度50~70℃,能提高熱效率,較好地利用水蒸汽汽化潛熱。
④使用熱管余熱回收技術(shù)。余熱包括高溫廢氣、冷卻介質(zhì)、爐渣、廢水、廢料、可燃廢氣等的余熱。是在能源利用設(shè)備中沒有被利用的熱能,也就是多余的能源。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計資料,工業(yè)企業(yè)余熱總資源約占其燃料消耗總量的15%~65%,可回收利用的能量約占總余熱能量的60%,所以余熱的回收利用前景廣泛。
4 結(jié) 語
隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,能源需求形式日益嚴(yán)峻,能源供需矛盾突出,燃煤價格不斷上漲,采用高低差速循環(huán)流化床燃燒技術(shù)來生產(chǎn)和改造的鍋爐,不僅原料廣泛,可以以無煙煤、煤矸石、煤泥、糠醛渣等工業(yè)副產(chǎn)品及生活垃圾為燃料,而且能實(shí)現(xiàn)清潔高效燃燒,可極大降低企業(yè)發(fā)電成本,減少污染和節(jié)約能源。
參考文獻(xiàn):
[1] 馮俊凱.循環(huán)流化床燃燒鍋爐正常運(yùn)行的規(guī)律[J].能源信息與研究,2000,(1).
關(guān)鍵詞:農(nóng)村電網(wǎng):降損節(jié)能
中圖分類號:U665.12文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
一、線損管理存在的問題
1.缺乏理論指導(dǎo):
大部分縣供電公司尚未開展線損理論計算,線損管理缺乏理論依據(jù),造成線損分析不準(zhǔn)確,存在憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行線損管理的現(xiàn)象。
2.部分縣供電公司執(zhí)行“三級線損”管理制度不到位,尚未制訂比較完善的激勵機(jī)制。
3.未能較好發(fā)揮經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的作用,存在迂回供電的現(xiàn)象;存在設(shè)備檢修重復(fù)停電的現(xiàn)象,設(shè)備檢修停電時間長,尚未開展設(shè)備停電檢修偏差管理;部分能耗較高的配電變壓器仍在運(yùn)行。
4.抄、核、收工作管理不夠嚴(yán)格,抄、核、收過程中存在不規(guī)范現(xiàn)象。
二、農(nóng)村地區(qū)節(jié)能降損的技術(shù)措施
(一)建設(shè)措施1.配變臺區(qū)放置在負(fù)荷中心,縮小供電半徑一般不超過500-600米。該項(xiàng)技術(shù)措施目前正結(jié)合農(nóng)網(wǎng)繼續(xù)完善工程進(jìn)行。
2.改造或新建低壓線路。線路負(fù)荷依據(jù)電力負(fù)荷發(fā)展規(guī)劃確定,一般按5年考慮,導(dǎo)線的選擇應(yīng)符合下列要求:線路末端電壓偏差,三項(xiàng)不得大于+-7%;單項(xiàng)不得大于+7%,-10%;滿足熱穩(wěn)定要求;滿足機(jī)械強(qiáng)度要求;到縣的最大工作電流不應(yīng)大于導(dǎo)線的允許在流量。
3.下戶線的長度不得大于25米,截面一般為10平方毫米(不得小于6平方毫米)。
4.低壓用戶電能表集中安裝,集表箱一律安裝在用戶門外墻上,淘汰機(jī)械式電能表,逐步采用防竊電的電子是電能表,可將地表損。
5.每戶裝設(shè)家用漏電保護(hù)器(一般為10-20安的漏電保護(hù)開關(guān))。
(二)運(yùn)行措施
1.調(diào)平三相負(fù)荷。試運(yùn)行達(dá)到效益最好的狀況。
2.增設(shè)無功補(bǔ)償裝置,盡可能減少無功輸送。
3.合理調(diào)整負(fù)荷,提高負(fù)荷率。
4.配電變壓器容量的配置和理性。
5.電能表節(jié)能等。
(三)開展降損效果測算及效益分析
配電網(wǎng)的節(jié)能降損在現(xiàn)行的電力企業(yè)中,尤其是電力體制改革的促使下,顯得尤為重要,它的降低直接能夠給企業(yè)帶來利潤,降低成本,但是,節(jié)能降損工作不是一句話就可以完成的,它需要從管理、技術(shù)兩方面共同著手,管理工作加大力度,嚴(yán)格要求,避免人為因素造成線損率上升,在技術(shù)方面,應(yīng)從投資換利潤的方向入手,線損率的下降不能一味從管理上入手,例如一臺高耗能變壓器,人員管理再好,也不能降低它的自身損耗,要想解決問題應(yīng)從根本上解決問題,更換新型低損耗變壓器,例如S10或S11系列的變壓器。
三、科學(xué)管理降低線損的組織措施
(1)科技降損
“科技是第一生產(chǎn)力”,建設(shè)一流的硬件基礎(chǔ)是實(shí)施科技降損的基礎(chǔ)。配網(wǎng)采用節(jié)能變壓器,關(guān)口表采用多功能電子表,無功電壓自動調(diào)節(jié)裝置等先進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用保證了電網(wǎng)和設(shè)備的優(yōu)化管理與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,結(jié)余額了大量的人力和管理費(fèi)用。
(2)創(chuàng)新降損管理機(jī)制
1.健全管理機(jī)制,利用多種手段降損
對專用變壓器,重點(diǎn)搞好空載變壓器的停運(yùn)工作,制定《變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理制度》和《空載變壓器停運(yùn)制度》,針對農(nóng)村排灌臺區(qū)較多,負(fù)荷季節(jié)性較強(qiáng)的特點(diǎn),要求各單位要定期對專用變壓器進(jìn)行檢查,對于空載配變堅決予以停用,輕載的配變盡量進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)移,并積極推行字母變運(yùn)行方式。對于公用變壓器,重點(diǎn)做好三項(xiàng)負(fù)荷不平衡的調(diào)整工作,實(shí)現(xiàn)了低壓線損的穩(wěn)步下降。
2.健全組織機(jī)構(gòu),形成線損全員管理
(1)加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo),健全線損管理網(wǎng)絡(luò),并建立線損管理責(zé)任制,在制度中明確職能科室和生產(chǎn)單位之間的分工,不斷完善線損承包考核制度,使線損率指標(biāo)與全公司職工工作質(zhì)量掛鉤。
(2)搞好線損統(tǒng)計,堅持做到年部署、季總結(jié)、月分析考核,逐季兌現(xiàn)獎懲的管理制度,及時發(fā)現(xiàn)解決線損管理工作中存在的問題。公司主管部門每月應(yīng)定期組織相關(guān)人員召開一次線損分析會,分析指標(biāo)完成情況,針對線損較高的線路,從線路質(zhì)量、表計接線、是否竊電、無功補(bǔ)償?shù)确矫孢M(jìn)行討論和分析,并責(zé)成有關(guān)部門進(jìn)行落實(shí),下月線損分析會必須匯報問題查找、處理結(jié)果,通報有關(guān)情況,研究解決存在的問題。
(3)合理安排檢修,及時清除線路障礙,合理安排檢修,盡量縮短檢修時間,提高檢修質(zhì)量。另外,在春、秋兩季輸電部門應(yīng)認(rèn)真組織清除線路障礙,對線路絕緣子進(jìn)行擦拭維護(hù),減少線路漏電。
3.優(yōu)化流程管理
(1)加強(qiáng)制約監(jiān)督,控制線損波動。首先加強(qiáng)抄核收管理,堵塞抄核收漏洞,制定“抄表管理制度”,要求抄表人員嚴(yán)格按照規(guī)定日期完成抄收工作,抄表時間及抄表人公開公布,公司主管部門不定期組織抽查,杜絕抄表不同步、漏抄、估抄或不抄現(xiàn)象,確保抄表及時準(zhǔn)確,核算細(xì)致無誤。同時對大客戶表計縮短輪校周期,實(shí)行重點(diǎn)監(jiān)控,防止因大客戶電量變化而引起的線損波動。
(2)加快計量標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),配備高精尖的計量裝置。公司應(yīng)在變電站關(guān)口表及全部采用高精度多功能電子表,10千伏出現(xiàn)全部實(shí)現(xiàn)獨(dú)立回路計量,并采用高精度雙變比CT,嚴(yán)格執(zhí)行校驗(yàn)和輪換制度,加快防竊電計量技術(shù)改造,強(qiáng)化計量裝置巡視檢查。
4.加強(qiáng)線損分析,實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理。
為做到降損工作的閉環(huán)管理,公司要認(rèn)真做好線損的統(tǒng)計和分析工作先后制定了《各級線損統(tǒng)計分析報告制度》和《線損分析例會制度》等制度,統(tǒng)一了線損統(tǒng)計口徑和報表格式,使統(tǒng)計數(shù)據(jù)和圖表更跟加清晰。公司每季度召開一次全體線損管理網(wǎng)絡(luò)人員參加的線損分析會議,部室、班組每月召開一次本部門的線損分析會議,各級管理人員,在會上對指標(biāo)升降、負(fù)荷增減、設(shè)備運(yùn)行、電網(wǎng)潮流,管理方法等開展全方位分析。對線損高的認(rèn)真查找原因,因癥施策,提出解決辦法;對于線路運(yùn)行良好,線損穩(wěn)中有降的,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),加以推廣;對會議確定的降損措施,會后由職能部門督促落實(shí),納入考核并在下一次分析會上對完成情況進(jìn)行通報。真正做到分析全面、措施合理、有效落實(shí),實(shí)現(xiàn)線損的可控、再控。
5.建立健全線損考核制度
(1)加強(qiáng)用電管理,建立健全線損考核制度,搞好營業(yè)普查,要建立健全用電管理制度,切實(shí)落實(shí)管理責(zé)任,嚴(yán)格進(jìn)行線損考核,要認(rèn)真做好防竊電改造工作,增加供電計量設(shè)施的防盜可靠性,同時發(fā)揮負(fù)荷監(jiān)控的作用,及時發(fā)現(xiàn)問題 ,減少竊電損失。
(2)要建立一支高素質(zhì)的反竊電隊(duì)伍,加大打擊竊電違法犯罪行為的力度,維護(hù)企業(yè)自身利益。 由于配電網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)多、面廣,涉及千家萬戶,管理難度大,而竊電行為具有隱蔽、量大、技術(shù) 性強(qiáng)等特點(diǎn),甚至一些高科技成果也用于竊電,增大了供電企業(yè)管理難度,供電部門應(yīng)與公安建立聯(lián)動機(jī)制,同時取得一定的執(zhí)法權(quán),便于及時、有效地打擊竊電行為。
四、在技術(shù)上低壓電網(wǎng)推薦采用臺區(qū)集中和分散相結(jié)合的補(bǔ)償方式
1.集中補(bǔ)償設(shè)在臺區(qū)配電變壓器位置,補(bǔ)償容量占總補(bǔ)償容量的40%,并采用相位檢測自控投切方式作精確補(bǔ)償,補(bǔ)償對象為:臺區(qū)本身無功消耗;靠近臺區(qū)配變1/3供電半徑范圍內(nèi)的無功消耗;調(diào)解各分散點(diǎn)的無功電量。
2.分散補(bǔ)償點(diǎn)設(shè)置的臺區(qū)配變1/3供電半徑范圍外,設(shè)置7-10個點(diǎn)為宜,并采用定時控制投切方式,補(bǔ)償量占總補(bǔ)償量的60%。
3.分散補(bǔ)償點(diǎn)考慮適量“溢出”補(bǔ)償,以補(bǔ)償設(shè)置點(diǎn)20-40米范圍的零散用戶無功需求。
關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)油站 外輸運(yùn)行 節(jié)能降耗 方法
節(jié)能降耗是企業(yè)的生存之本,樹立一種“點(diǎn)點(diǎn)滴滴降成本,分分秒秒增效益”的節(jié)能意識,以最好的管理和各項(xiàng)措施來實(shí)現(xiàn)節(jié)能效益的最大化,是促進(jìn)企業(yè)良性發(fā)展的有效途徑之一。隨著經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的發(fā)展,對油氣的需求量日益增高,而原油作為稀缺資源,產(chǎn)量逐年遞減,噸油能耗卻逐年增加。為了降低能耗,需要對轉(zhuǎn)油站生產(chǎn)運(yùn)行過程中各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能耗情況進(jìn)行分析,采取措施降低轉(zhuǎn)油站外輸運(yùn)行的費(fèi)用,開展轉(zhuǎn)油站節(jié)能降耗方法的研究和應(yīng)用。這對于降低油田生產(chǎn)成本,提高油田生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益具有重要的意義。
一、轉(zhuǎn)油站外輸運(yùn)行和節(jié)能降耗中的問題
1.油田油氣集油系統(tǒng)多采用環(huán)狀摻水流程,產(chǎn)出油進(jìn)入站內(nèi)后,需進(jìn)行放水,來實(shí)現(xiàn)放水回?fù)健D壳安糠钟吞镛D(zhuǎn)油站采用大罐沉降放水流程,這一流程可使放水后的油中含水低于10%,達(dá)到產(chǎn)多少液、外輸多少液的外輸指標(biāo)。采用大罐沉降放水流程流程,雖然可以將原油含水指標(biāo)控制在10%以下,可是因?yàn)檫@一流程不能實(shí)現(xiàn)完全密閉,不可避免地帶來油氣損耗。根據(jù)有關(guān)資料顯示,原油集輸過程中油氣損耗一般在0.24%~0.3%之間,其中通過各類儲罐損耗占總損耗的60%。為盡量避免生產(chǎn)過程中的油氣損耗,轉(zhuǎn)油站采用三相分離器進(jìn)行油氣水分離的密閉流程。但仍有問題存在,分離后的原油含水指標(biāo)一般在30%以上,而油田初期產(chǎn)液含水通常低于10%,這樣一部分水就隨著外輸液量被帶走。采用密閉流程需建設(shè)大站補(bǔ)水管道及大戰(zhàn)供水泵可解決這一問題。不過對于離開已建設(shè)施較遠(yuǎn)的區(qū)塊來說,采用大站供水密閉流程,由于產(chǎn)量低、油氣比低,大站補(bǔ)水運(yùn)行成本和一次性投資較高,顯得不十分經(jīng)濟(jì)。
2.機(jī)泵匹配和摻水量不能滿足油田生產(chǎn)動態(tài)變化的需要。轉(zhuǎn)油站在外輸運(yùn)行過程中,電和氣是主要的能源消耗。耗電主要是指各類機(jī)泵的動力消耗上,耗氣主要是指各類加熱爐、鍋爐的熱力消耗上。在生產(chǎn)過程中,因液量的波動,普遍使用手動改變泵出口閘門開啟程度來調(diào)節(jié)泵的排量,或起停泵保證平穩(wěn)集輸。一般情況下,機(jī)泵的輸送量較穩(wěn)定,但如果輸量波動較大,偏離了高效區(qū)運(yùn)行,泵就坐了無用功,造成機(jī)泵偏離高效區(qū),造成大馬拉小馬現(xiàn)象,浪費(fèi)了電能,降低了泵效。同時,隨著油田進(jìn)入高含水期開采,油井產(chǎn)液、含水逐漸上升,油井回油溫度也逐漸升高,使油井生產(chǎn)所需的摻水總量隨著油井回油溫度和環(huán)境溫度的升高逐漸減少。當(dāng)前實(shí)際生產(chǎn)中,我們應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況不斷進(jìn)行調(diào)整,確定合理的摻水量。
二、降低轉(zhuǎn)油站外輸運(yùn)行的費(fèi)用和降低能耗的辦法
1.采用密閉流程,如果設(shè)計采用先進(jìn)的密閉油水分離技術(shù),使外輸含水小于油井初期含水,或者說降低油水分離設(shè)備分離后的油中含水率,實(shí)現(xiàn)油氣處理全過程的密閉,那么就不需要建設(shè)大站補(bǔ)水管道及大站供水泵,簡化了工藝流程,也大大節(jié)省了費(fèi)用。另外,使用三相分離器進(jìn)行油氣液分離,大多數(shù)三相分離器中內(nèi)部氣相空間占設(shè)備容積的50%,液積容量小,設(shè)備有效利用率不高。針對三相分離器過程中氣液分離、油水分離的差異,采用來液旋流預(yù)脫氣技術(shù),在分離器一段的上方,采用旋流式入口裝置設(shè)計,使氣體不進(jìn)入分離器內(nèi)部進(jìn)行油水分離,提高設(shè)備處理能力,從而增加分離器內(nèi)有效液容積。
2.及時調(diào)節(jié)排量。根據(jù)油田生產(chǎn)動態(tài)變化及時優(yōu)化機(jī)泵運(yùn)行參數(shù),是提高機(jī)泵泵效和系統(tǒng)效率,降低機(jī)泵生產(chǎn)耗能的重要手段。在生產(chǎn)中,大多采用離心泵,離心泵的實(shí)際效率是隨其工況而變化的,只有在最優(yōu)工況下,才能保證離心泵的效率最高,如果不在最優(yōu)工況點(diǎn)工作,泵的效率就會降低,偏離最優(yōu)工礦點(diǎn)越遠(yuǎn),效率就越低。工作中,要求每位工作人員熟記每臺機(jī)泵的特性曲線并按特性曲線及時調(diào)節(jié)機(jī)泵,保證機(jī)泵在最優(yōu)工況下工作,提高泵效。
3.應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)。根據(jù)油田生產(chǎn)動態(tài)變化采取變頻調(diào)速技術(shù),是提高機(jī)泵泵效和系統(tǒng)效率,降低生產(chǎn)耗能的重要手段。變頻調(diào)速技術(shù)是通過改變電機(jī)輸入端的電源頻率,從而改變電機(jī)轉(zhuǎn)速,使與電機(jī)相連的泵轉(zhuǎn)速與電機(jī)轉(zhuǎn)速相同。因泵的流量與泵葉輪轉(zhuǎn)速成正比,所以改變電流頻率即改變了泵的流量。在實(shí)際應(yīng)用中,根據(jù)這個原理,按照液量的多少改變電流頻率,從而使電機(jī)不出現(xiàn)低負(fù)荷運(yùn)作,使泵始終保持在高效區(qū)工作,以節(jié)約電能來降低運(yùn)行成本。在使用這一技術(shù)時,采用一拖二或一拖三的設(shè)計可全面降低轉(zhuǎn)油站運(yùn)行成本。
4.合理調(diào)控溫度。做好摻水溫度調(diào)控和優(yōu)化摻水爐運(yùn)行工作,對降低油田用氣消耗效果十分顯著,也是轉(zhuǎn)油站節(jié)能的重要途徑。通過計算分析不同摻水出站溫度和不同的采出液進(jìn)轉(zhuǎn)油站溫度所對應(yīng)的不同摻水量對集油耗電、耗氣產(chǎn)生的影響,將計算結(jié)果繪制成摻水溫度控制曲線。按照曲線實(shí)現(xiàn)摻水溫度的調(diào)控,以避免天然氣的浪費(fèi)。
三、結(jié)束語
通過降低轉(zhuǎn)油站外輸運(yùn)行的費(fèi)用,并采取各項(xiàng)措施來降低能耗,改變了轉(zhuǎn)油站工作粗放型的管理,使節(jié)能降耗工作經(jīng)?;?、制度化,并逐步走上科學(xué)化的道路,使企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效。在今后的工作中,油田企業(yè)在貫徹現(xiàn)有各項(xiàng)措施的同時,要加大對轉(zhuǎn)油站節(jié)能降耗方法的進(jìn)研究,應(yīng)用有效的方法進(jìn)一步降低油田生產(chǎn)成本,提高油田生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。
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關(guān)鍵詞:關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū);低碳經(jīng)濟(jì);企業(yè)發(fā)展;對策
一、低碳經(jīng)濟(jì)的內(nèi)涵
“低碳經(jīng)濟(jì)”的概念最早正式出現(xiàn)于2003年的英國能源白皮書《我們能源的未來:創(chuàng)建低碳經(jīng)濟(jì)》中,其后被不斷肯定,并在全球范圍內(nèi)得到廣泛認(rèn)同。低碳經(jīng)濟(jì)是相對于高碳經(jīng)濟(jì)而言的。低碳經(jīng)濟(jì)通常是指低碳發(fā)展、低碳產(chǎn)業(yè)、低碳技術(shù)、低碳生活等經(jīng)濟(jì)形態(tài)的總稱。它以低能耗、低排放和低污染為基本特征,是應(yīng)對碳基能源對全球氣候變暖影響,最大限度地減少溫室氣體排放,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的一種新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。低碳經(jīng)濟(jì)具有經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性和綜合性三大特征。發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已成為全球經(jīng)濟(jì)新的支柱之一,也是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家和地區(qū)占據(jù)世界經(jīng)濟(jì)競爭制高點(diǎn)的關(guān)鍵。低碳經(jīng)濟(jì)作為我國應(yīng)對氣候變化、保障能源安全,轉(zhuǎn)變發(fā)展方式,創(chuàng)新發(fā)展模式,提高發(fā)展質(zhì)量,建設(shè)兩型社會的基本途徑,是實(shí)現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)社會又好又快發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。
二、關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的緊迫性和必要性
關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)地處亞歐大陸橋中心,是承東啟西、連接南北的戰(zhàn)略要地。關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)具有現(xiàn)實(shí)的緊迫性和必要性。一是節(jié)能降耗難度大,能源制約發(fā)展;經(jīng)濟(jì)區(qū)長期以來處于能源產(chǎn)業(yè)鏈末端,造成產(chǎn)業(yè)耗能高、溫室氣體排放多和工業(yè)附加值小。能源消耗持續(xù)快速增長,能源供需矛盾繼續(xù)加深;節(jié)能降耗的長效機(jī)制不健全,可持續(xù)性差,反彈壓力依然較大。二是粗放經(jīng)營不可持續(xù),方式制約發(fā)展。經(jīng)濟(jì)區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式粗放,以高耗能、高污染為主要經(jīng)濟(jì)增長方式,以重工業(yè)為主的區(qū)域工業(yè)對能源的依存性很大,工業(yè)處于產(chǎn)業(yè)鏈低端,產(chǎn)品附加值低,依靠低級加工發(fā)展經(jīng)濟(jì),經(jīng)濟(jì)競爭力較弱。三是工業(yè)大氣污染嚴(yán)重,環(huán)境制約發(fā)展。以煤炭、石油為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致大量二氧化碳、二氧化硫和煙(粉)塵等污染,對經(jīng)濟(jì)區(qū)的大氣環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生重大的負(fù)面影響,環(huán)境總體狀況為局部有所改善,但總體仍在惡化。四是交通運(yùn)輸能耗高,污染制約發(fā)展。經(jīng)濟(jì)區(qū)交通基礎(chǔ)設(shè)施逐步完善,公路運(yùn)輸成為最主要的運(yùn)輸途徑。經(jīng)濟(jì)區(qū)各城市民用汽車擁有量逐年增長,然而機(jī)動車尾氣污染必然導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)區(qū)交通運(yùn)輸耗能高,尾氣污染嚴(yán)重,制約經(jīng)濟(jì)區(qū)經(jīng)濟(jì)社會全面、協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展。
三、關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的企業(yè)對策
企業(yè)是關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的微觀經(jīng)濟(jì)主體,大力發(fā)展企業(yè)低碳經(jīng)濟(jì)是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)區(qū)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,建立低碳關(guān)中——天水經(jīng)濟(jì)區(qū)的重要舉措和必然選擇。
(一)完善企業(yè)低碳減排制度
企業(yè)大力發(fā)展綠色低碳經(jīng)濟(jì),有效提升企業(yè)綠色競爭力,都需要嚴(yán)格的低碳減排制度作保障。首先,建立節(jié)能管理機(jī)構(gòu)制度。為有效實(shí)施企業(yè)綠色低碳節(jié)能管理,應(yīng)成立企業(yè)專項(xiàng)節(jié)能工作管理機(jī)構(gòu),由企業(yè)高管兼任管理機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人,建立一系列節(jié)能管理制度和管理措施,配備專職管理工作人員,完善節(jié)能工作責(zé)任制,建立節(jié)能降耗工作長效機(jī)制。其次,建立企業(yè)能效標(biāo)準(zhǔn)制度。積極制定、推行和完善節(jié)能生態(tài)環(huán)境等各項(xiàng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并積極參與國家能效標(biāo)準(zhǔn)的制定,推動整個行業(yè)能效標(biāo)準(zhǔn)的升級。實(shí)行企業(yè)能效定期考核,堅決淘汰高耗能、高污染和低效益的產(chǎn)品生產(chǎn)。再次,實(shí)行企業(yè)節(jié)能獎罰制度。建立節(jié)約獎勵超額處罰管理制度,完善能源計量,明確、細(xì)化節(jié)能減排管理目標(biāo),實(shí)行能耗定額管理,簽訂節(jié)能降耗責(zé)任書,定期檢查通報,將能耗指標(biāo)完成情況與節(jié)能獎罰制度掛鉤。第四,實(shí)施企業(yè)低碳產(chǎn)品認(rèn)證制度。低碳產(chǎn)品認(rèn)證是以產(chǎn)品為鏈條吸引全社會在生產(chǎn)和消費(fèi)環(huán)節(jié)參與應(yīng)對氣候變化的制度。企業(yè)應(yīng)根據(jù)國家統(tǒng)一的低碳產(chǎn)品目錄,統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)、認(rèn)證技術(shù)規(guī)范和認(rèn)證規(guī)則進(jìn)行認(rèn)證,積極開發(fā)低碳產(chǎn)品,主動實(shí)施低碳產(chǎn)品認(rèn)證制度,通過產(chǎn)品認(rèn)證激發(fā)社會公眾的消費(fèi)選擇和消費(fèi)模式轉(zhuǎn)變,最終減少溫室氣體排放。
(二)研發(fā)企業(yè)低碳技術(shù)體系
低碳技術(shù)已經(jīng)成為企業(yè)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵力量,具有戰(zhàn)略性、增長性和帶動性。低碳技術(shù)一般包括減碳技術(shù)、無碳技術(shù)和去碳技術(shù)。首先,建立低碳技術(shù)革新推廣機(jī)制。加快低碳節(jié)能技術(shù)開發(fā)、示范和推廣,積極組織對共性、關(guān)鍵和前沿節(jié)能技術(shù)的研發(fā),建立節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新機(jī)制,加快科技成果的轉(zhuǎn)化力度,積極引進(jìn)、消化和吸收國外先進(jìn)的低碳節(jié)能技術(shù)。其次,大力研發(fā)低碳環(huán)保技術(shù)。主要包括污水廢氣處理技術(shù)、固體廢物再利用技術(shù)等,同時還涉及相應(yīng)的環(huán)境污染治理技術(shù),如污水凈化技術(shù)、空氣凈化治理技術(shù)、有毒氣體吸附技術(shù)等。再次,大力研發(fā)低碳節(jié)能技術(shù)。主要涉及工業(yè)節(jié)能、交通節(jié)能、建筑節(jié)能和服務(wù)節(jié)能等方面的技術(shù),如新興建筑節(jié)能材料開發(fā)與利用技術(shù)、節(jié)能照明應(yīng)用技術(shù)、集中供冷供熱節(jié)能技術(shù)等。第四,大力研發(fā)低碳減排技術(shù)。主要包括余熱回收技術(shù)、余熱循環(huán)與余熱發(fā)電技術(shù)、清潔燃煤改造技術(shù)以及IGCC、CCS、農(nóng)業(yè)減排技術(shù)等,低碳減排技術(shù)一般貫穿于生產(chǎn)、流通、消費(fèi)和回收利用的全過程。第五,大力研發(fā)低碳能源技術(shù)。重點(diǎn)包括風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等清潔能源的開發(fā)、生產(chǎn)和利用技術(shù),同時也包括能源傳輸技術(shù),如高壓、超高壓以及智能電網(wǎng)技術(shù)等。
(三)建立企業(yè)低碳生產(chǎn)體系
企業(yè)提高資源利用效率,減少各類污染物的排放,積極建立低碳生產(chǎn)體系,實(shí)現(xiàn)企業(yè)節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展。首先,轉(zhuǎn)變企業(yè)生產(chǎn)方式。轉(zhuǎn)變高消耗、低效率和高排放的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式,逐步建立低消耗、高效率、低排放的低碳生產(chǎn)方式;從“資源產(chǎn)品廢物”的開放式線性經(jīng)濟(jì)模式向“資源產(chǎn)品再生資源”封閉式循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式轉(zhuǎn)變,積極發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。其次,轉(zhuǎn)變企業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。大力發(fā)展以高新技術(shù)為代表的低能耗、低污染、技術(shù)密集型產(chǎn)品生產(chǎn),增加高技術(shù)和高附加值產(chǎn)品比例,淘汰落后產(chǎn)能,發(fā)展可再生能源,不斷降低單位產(chǎn)值能耗,努力實(shí)現(xiàn)節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水和節(jié)材;再次,提高企業(yè)能源效率。高耗能企業(yè)應(yīng)強(qiáng)化能源需求管理,重點(diǎn)開展節(jié)電和用電效率管理;力爭采用雙燃料系統(tǒng),逐步形成以電力和燃?xì)鉃橹攸c(diǎn),氣電互補(bǔ)的能源需求體系,擴(kuò)大可再生能源消費(fèi),進(jìn)一步降低單位產(chǎn)值能源消耗。
(四)開發(fā)企業(yè)綠色低碳產(chǎn)品
企業(yè)應(yīng)更加關(guān)注社會的發(fā)展,關(guān)注產(chǎn)品的節(jié)能潛力,關(guān)注行業(yè)的低碳發(fā)展,生產(chǎn)更多低碳節(jié)能產(chǎn)品。首先,強(qiáng)化綠色產(chǎn)品設(shè)計理念。企業(yè)應(yīng)成立節(jié)能產(chǎn)品技術(shù)中心,研制生產(chǎn)節(jié)能降耗的綠色低碳產(chǎn)品,不斷優(yōu)化產(chǎn)品包裝方案,從包裝材料、包裝結(jié)構(gòu)和包裝廢棄物回收三方面綜合考慮綠色包裝設(shè)計,使產(chǎn)品包裝的資源消耗和廢棄物產(chǎn)生最少。其次,加強(qiáng)綠色產(chǎn)品生產(chǎn)管理。產(chǎn)品生產(chǎn)過程綠色化,完善生產(chǎn)節(jié)能管理,采用低碳節(jié)能先進(jìn)技術(shù),加強(qiáng)過程監(jiān)督考核。加強(qiáng)計量器具校準(zhǔn)和檢修,完善能源計量,為企業(yè)生產(chǎn)節(jié)能奠定基礎(chǔ),對各工藝和產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)行能耗定額,嚴(yán)格執(zhí)行節(jié)約獎勵超額處罰的管理制度。再次,探索產(chǎn)品綠色回收措施。探索更加科學(xué)合理的報廢產(chǎn)品材料回收和無害化處理辦法,強(qiáng)化綠色設(shè)計理念,綜合考慮產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的易拆卸性;產(chǎn)品材料的易回收性;材料成分的標(biāo)識性和產(chǎn)品設(shè)計的模塊化。
(五)完善企業(yè)綠色低碳管理
面對經(jīng)濟(jì)區(qū)氣候挑戰(zhàn),完善企業(yè)綠色低碳管理是提升企業(yè)核心競爭力和“綠色競爭力”的現(xiàn)實(shí)需要。首先,強(qiáng)化企業(yè)綠色生產(chǎn)管理。企業(yè)應(yīng)實(shí)施綠色低碳生產(chǎn)戰(zhàn)略,大力發(fā)展綠色低碳技術(shù),將綠色化貫穿生產(chǎn)始終,建立企業(yè)綠色管理機(jī)制,以節(jié)能、降耗、減污為目標(biāo),以管理和技術(shù)為手段,推動企業(yè)管理走上標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和國際化。其次,加強(qiáng)企業(yè)綠色營銷管理。企業(yè)通過加強(qiáng)宏觀管理,運(yùn)用營銷組合,建設(shè)綠色企業(yè)文化以及健全綠色管理制度等途徑實(shí)施其綠色營銷管理戰(zhàn)略,推動企業(yè)綠色技術(shù)、綠色生產(chǎn)、綠色包裝和綠色產(chǎn)品發(fā)展,增強(qiáng)企業(yè)綠色競爭力,實(shí)現(xiàn)企業(yè)全面、協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展。再次,加強(qiáng)企業(yè)碳管理。碳風(fēng)險是指在二氧化碳的排放管制措施不斷出臺時,對企業(yè)經(jīng)營,特別是對企業(yè)收益產(chǎn)生影響的評價指標(biāo)。企業(yè)實(shí)施“碳管理”才能減少碳風(fēng)險,因而,必須對企業(yè)排放的二氧化碳進(jìn)行有效的“碳管理”,使企業(yè)生產(chǎn)商品的二氧化碳排放量最小化。
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