前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇天然气节能减排范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
分布式冷热电联供能源系统(distributedener-gysystem/combinedcold,heatandpower,简称DES/CCHP)是从20世纪70年代末开始最先在美国发展起来的,并在西方国家得到了大规模推广。美国现有6000多座分布式区域能源站;英国有1000多座分布式区域能源站,总装机容量已达500万kW;荷兰有40%的电力来自天然气分布式冷热电联供系统;丹麦分布式能源占其能源总量的一半。在已有规模的基础上,上述国家分布式能源发展的步伐在进一步加快,其中美国计划到2012年实现“冷热电三联供翻一番”的目标,到2020年50%的新建办公楼采用冷热电联供,并将现有15%的商用写字楼等建筑系统改造成热电系统中心,分布式冷热电联供能源系统发电量占总发电量的比例从1997年的9%提高到18%,发电主要依靠装机容量在1万kW以下的小型电站实现。我国分布式能源技术的推广尚处于初级阶段,随着全国天然气管网的建成,我国将从用煤时代向清洁能源时代过渡。分布式能源系统是以“效益规模”为法则的第二代能源系统,是以“规模效益”为法则的第一代能源系统的发展与补充。其中,以天然气为燃料的分布式能源系统可以大幅度提高能源转换效率、减少能源输送损失。单纯的天然气发电只能达到50%的能效,而当前国际上先进的分布式能源的能效可达80%。最近几年国家对分布式能源和热电冷联供系统高度重视,我国分布式能源和热电冷联供技术的推广已进入高速发展阶段。与分布式能源和热电冷联供系统相关的产业将成为我国的新兴产业,可为实现全球低碳目标做出巨大贡献。我国一些学者对新能源的效益问题进行了研究,如朱柯丁、孙艳伟分析了风电及光伏发电的经济效益及环境效益[1-2],然而,有关分布式冷热电联供系统的经济性分析的研究文献目前在国内较少。
2我国天然气能源供需及价格分析
2.1天然气供需情况分析
2000—2011年我国天然气供需情况如图1所示。我国天然气消费量由2000年的245亿m3快速增长到2010年的1090亿m3,年均增长率约为15%,天然气能源消费占一次能源消费的比重不断上升,其消费结构由原料主导型转为燃料主导型———这与资源短缺型国家的天然气消费的特点逐步趋于一致。据中国石油经济技术研究院预测:2015年我国天然气消费量约为2600亿m3,2020年在天然气供应方面,全国天然气产量增长率多年来保持在两位数,天然气开采进入快速发展阶段。我国已形成8大产气区,即四川、塔里木、鄂尔多斯、柴达木、准噶尔、松辽、渤海湾、琼-莺,这些产气区的年产气量均大于10亿m3。同时,我国天然气进口量大幅增长,天然气供应呈多元化格局。
2.2天然气价格分析
我国陆上天然气出厂价采用成本加成的方法,实行政府指导价,允许上浮10%、下浮不限,但居民用气、化肥用气价格目前暂不允许上浮。总体来看,我国陆上天然气出厂价在1170元/km3。从图2所示的能源价格对比情况来看,相对于除煤炭外的其他能源,天然气价格具有竞争力。但是,我国天然气的进口依赖程度仍较高。由于国外管道进口气的进价高,但却按照国产气价进行销售,因此天然气进口商面临巨大的经济压力。2004年,我国制定了加速发展天然气产业的规划,并与澳大利亚和印尼达成了从两国进口液化天然气(liquefiednaturalgas,LNG)的协议,当时议定的装运港船上交货(freeonboard,FOB)价测算的门站价格与国内西气东输抵达上海的价格大致相同。随后,我国沿海地区十几个进口LNG项目纷纷展开。然而,2005年国际石油价格暴涨近3倍———从20美元/桶上升至60美元/桶,国际市场中LNG贸易价格(FOB价)也随之高涨———从约3美元/MMB-TU很快升到6美元/MMBTU。在此价位下,若按原来规划,即将65%~80%的进口LNG用于联合循环发电,则电力成本将会大幅增加,难以收回投资。原来准备用天然气的许多用户也望价却步,各进口LNG项目谈判纷纷停滞。因此,价格的不稳定性是制约天然气分布式冷热电联供系统发展的重要因素。
3天然气分布式冷热电联供系统的经济效益分析
天然气分布式冷热电联供系统经济效益主要取决于项目的初始投资、营运成本、燃料成本、年利用小时数、热电比、热效率、上网电价、供热价格等因素。初始投资包含很多费用,其中设备费占初始投资的比例最高。营运成本包括设备维修费用、员工工资等。假设各年的供电供热量保持稳定,即各年的利用小时数相等;单位设备造价为G,单位为元/kW;α为设备投资占总投资比例,单位为%;营运成本按照初始投资的比例计提,记为ω,单位为%;h为等效利用小时数,单位为h;I为厂用电率,单位为%;Pd为上网电价,单位为元/kW?h;Td为电增值税率,单位为%;Pr为供热价格,单位为元/GJ;Tr为热增值税率,单位为%;Pt为燃料价格,单位为元/GJ;Tt为矿产增值税,单位为%;η为热电比,单位为%;β为热效率,单位为%。则冷热电三联产项目净现值(netpresentvalue,NPV)可以表示为:NPV=AhPd(1-I)1+Td+36ηPr10000(1+Tr)-36Pt(1+η)10000β(1+Tt[])-AωGα-Gα。其中,A=1-(1+i)-ni,为年金现值公式;i为现值系数;n为收益年限。热效率β和热电比η并不是相互独立的,它们之间存在如下关系:η=ββd-1。其中,βd为发电效率[5]。NPV=AhPd(1-I)1+Td+36β-(βd)Pr10000βd(1+Tr)-36Pt10000βd(1+Tt[])-Gα-AωGα。NPV为0,说明企业处于盈亏平衡状态。以多个天然气分布式冷热电联供系统造价为参考,设定参数(见表1),可计算得出盈亏平衡时的电价为0.466元/kW?h。在表1的参数条件下,上网电价和供热价格对NPV的影响如图3所示。为了测算本项目的经济效益指标受投资及设备年利用小时数影响的敏感程度,在盈亏平衡的情况下,做天然气价变化、投资变化、利用小时数变化、热效率变化的单因素敏感性分析。分两种方式进行:①供热价格保持不变,测算上网电价的变化;②上网电价保持不变,测算供热价格的变化。盈亏平衡时,上网电价和供热价格可以表示为:Pd=G(1+ωA)αhA-36(β-βd)Pr10000βd(1+Tr)+36Pt10000βd(1+Tt[])×1+Td(1-I);Pr=G(1+ωA)αhA-(1-I)Pd1+Td+36Pt10000βd(1+Tt[])×10000βd(1+Tr)36(β-βd)。分析结果详见表2。由表2可知,影响分布式冷热电联供系统上网电价、供热价格的主要因素为天然气价格、利用小时数、总投资、热效率,其中热效率的影响最显著。负荷预测是分布式冷热电三联供系统在规划阶段重要的指标,其计算公式可表示如下:h=G1+ω()AαAPd(1-I)1+Td+36β-(βd)Pr10000βd(1+Tr)-36Pt10000βd(1+Tt[])。在盈亏平衡的前提下,供热价格和供电价格与系统的利用效率(即利用小时数)密切相关,所以针对供热价格和供电价格对利用小时数的影响做敏感性分析,如图4所示。
4天然气分布式冷热电联供系统的节能减排效益分析
天然气分布式冷热电联供系统采用清洁燃料天然气作为一次能源,是清洁产能系统,其系统排放指标均达到相关环保标准,与传统热电分供方式相比,减少了CO2、NOx、SO2、总悬浮颗粒物(totalsus-pendedparticulate,TSP)、废水、废渣等的排放,是最环保的矿物燃料[6]。燃烧效率为70%的石油、煤、天然气的燃烧排放物比较结果见表3[7]。设βd为发电效率,单位为%;λ为天然气折算成标准煤折算系数,单位为kg/m3;Hgas为天然气低位热值,单位为kJ/m3;Hcoal为标煤低位热值,单位为kJ/kg;R为装机容量,单位为kW;δ为标准煤耗率,单位为kg/kW?h;η为热电比,单位为%;其中,λ=Hgas/Hcoal。天然气分布式冷热电联供系统的天然气消耗当量Qgas以及相同情况下产生相同的能量供应需要消耗的标准煤Qcoal的计算公式分别为:Qgas=λ3600RhHgasβd=3600RhHcoalβd;Qcoal=Rhδ1+(η)。在上述消耗当量情况下,设燃煤电厂CO2、NOx、SO2、固体颗粒物(TSP)的排放率分别为θcCO2、θcSO2、θcNOx和θcTSP,天然气分布式冷热电联供系统CO2、NOx、SO2、固体颗粒物(TSP)的排放率分别为θgCO2、θgSO2、θgNOx和θgTSP,则天然气分布式冷热电联供系统的减排量E为:ECO2/SO2/NOx/TSP=Qcoal×θcCO2/SO2/NOx/TSP-Qgas×θgCO2/SO2/NOx/TSP。根据前文中的参数设置和表3中的数值,设定的天然气分布式冷热电联供系统节能减排参数如表4所示,其中θgSO2、θgTSP为0,h为1kW,Hcoal为29306kJ/kg。基于表4的参数,经计算得出天然气分布式冷热电联供系统的节能减排效益如表5所示。国家能源局已下发了《国家能源局关于对〈发展天然气分布式能源的指导意见〉征求意见的函》,指出:到2011年我国拟建设1000个天然气分布式能源项目;到2020年,在全国规模以上城市推广使用分布式能源系统,装机容量达到5000万kW,并拟建设10个左右具有各类典型特征的分布式能源示范区域[8]。到2020年,通过建设天然气分布式冷热电联供系统,可以减少4.2697亿tCO2、107万tNOx、73万tSO2、0.2685亿t固体颗粒物(TSP)的排放,同时减少1.2206亿t标准煤消耗,从而更好地支持我国实现节能减排目标的实现。
关键词:电器节能民用建筑施工与设计
中图分类号:TU24 文献标识码:A 文章编号:
Abstract: with the rapid speed up the process of industrialization, China's demand for energy present a continuous high growth trend, because our country is a per capita energy more poor countries, the annual energy supply far from meeting the growing demand, the energy problem has already become the limiting the economic development of China a bottleneck, at present, the dependence on oil has gone far beyond the normal world level, coal, and natural gas resources also presents the gradually shrinking the situation, the development of The Times, called for our country must go new energy conservation and emission reduction in the way of sustainable development, therefore, must be in various fields to push the idea of saving energy and reducing consumption and measures, this idea and measures also require the application to civil building construction and design of do to save energy, rational use of energy, improve energy efficiency.
Keywords: electrical energy saving civil building construction and design
1引言
随着我国工业化进程的迅速加快,我国对能源的需求呈现出持续高增长的态势,由于我国人口众多,且在近几年来以汽车为主要消费品的大宗商品迅速进入千家万户,更是极大地推动了我国的能源需求。据悉,我国每年的石油供应量远远不能满足日益增长的需求量,能源问题已经成为了制约我国经济发展的一个瓶颈问题,目前,我国对石油的依存度已经远超世界正常水平,煤炭、天然气资源也呈现日益衰减的态势。时代的发展,呼吁我国必须走节能减排的新型可持续发展之路,为此,必须在各个领域大力推行节能降耗的理念和措施,这种理念和措施也同样需要应用到建筑的设计当中,做到合理使用能源、提高能源利用效率。民用建筑是建筑的耗电大户,近几年民用建筑电气节能的重要意义已逐步受到人们的重视。
实现建筑电气节能需要依据三个准则:一要考虑建筑物的功能。二要照顾到节能电气所产生的实际经济效益。三是要把电力损耗降到最低。也就是电气节能在实际使用过程中既要注重技术,又要考虑实用,必要的时候还需要考虑与建筑整体的造型和装修是否搭配。对于在建民用住宅来说,照明节能电气在选用时,首先需要保证充足的光亮,不能因选用节能电气而使光照不足,影响建筑物的正常施工,另一方面应避免在光照时出现光能损失。通常采用的节能措施主要有下面几种。
1 合理选用光源
节能电气的光源应选择T8或T5稀士三基色荧光灯管。这种灯管在显色指数和光效上价值更高效率更好,此外还具有光衰小、使用寿命长、有毒物质汞的用量极少,和我们倡导的节能、环保要求是一致的。荧光灯是日常家庭常用的照明光源,具有照明效果好,电能损耗少,使用效率高,使用寿命更长久的特点,一般常将他们安置在门厅、走廊这些地方。
2 高效节能照明灯具的选用
灯具的选用还需要考虑悬挂场所的要求,对于需要将灯具在较高场所悬挂,主要考虑增大照明范围的,一般常采用高压钠灯、金属卤化物灯,这种灯亮度大,照明范围广。对于悬挂场所要求较低的一般照明,常使用荧光灯,对于影剧院、博展馆等需要强光照明的特殊场所,一般也不采用普通白炽灯。对于配光灯具的选用也需要合理,以功率低,发热量小的冷光源为主,适宜的功率数为10-20瓦。
3 高效节能电器附件的选用
3.1 使用节能电感镇流器和电子镇流器
要做到电气节能,还需要考虑的一个方面是电气附件的选用,因为电气附件在使用中也会产生大量的电力损耗,如果仅仅选用了节能的照明灯具,而忽视了节能电气附件的选择,常常会使节能效果大打折扣。建筑物照明中,经常使用的节能电气附件为电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等。
3.2 实行单灯电容补偿
所谓灯具单灯补偿,就是在每套灯具上并联一个电容器从而提高气体放射等、荧光灯功率因数,据测算,使用灯具单灯补偿,可以将功率因数提高到0.9以上,不仅起到了电路无功功率,又使线损和电压损耗有效降低。
4 其他照明节电措施
4.1 最大限度利用自然光源,减少照明用电的时间。
4.2 切实执行 GB50034-2004建筑照明设计标准规定,在民用建筑物上对照标准予以施工。
4.3 改进灯具控制方式,对于面积不大的房间可选择一灯一控或二灯一控的方式,多灯一控可以针对面积较大的房间。建筑内的楼梯间、走廊等公共通道,可以采用声控或者定时开关控制。对于离窗较远的区域,由于天然光采光不足即使白天也常需要电气照明,可以采用随天然光的变化而自动调光的光电控制自动调光装置。室外照明宜采用光电自动开关或光电定时开关控制。
4.4 选择合理的照度和功率密度值。光源电气的照度值选择范围应依据新修订的GB50034-2004建筑照明设计标准,局部照明应按该场所一般照明照度值的1倍~3倍选取。
4.5 减少供电线路上的损耗。电流在输送过程中,如果照明导线较细、线路过长,并且线路接头过多等,都会增加线路的电阻,造成较大的用电损耗,因而必须重视供电线路的损耗,采用的方式是尽量减少不必要的线路长度,使用横截面较大的导线,线路中间尽量减少接头,如果确需接头的,也要规范对接,切忌胡乱拧在一起,不仅增加电能消耗,而且接头处容易打火,给用电带来安全隐患。
5 结语
总之,由于当前我国正处于工业化和城镇化快速发展的时期,未来对能源需求量的高增长将是持续的,所以,未来我国电力供应不足而导致的大面积“电荒”问题可能长期存在,同时我国的民用建筑增长也将是快速的,因此,大力在建筑设计中提倡节能型电气工程的使用是很有必要的。我们相关设计工作者一定要不断尝试新的设计方法和技术,为增进电气节能技术在建筑工程的应用作出自己应有的贡献。 转
参考文献:
[1] 黄静李淑云李冰步兆彬 , 浅谈电气节能[J], 《煤矿现代化》 2010年05期
[2] 郑秀娟, 浅谈建筑电气设计节能[J], 《黑龙江科技信息》2008.10
[3]朱林根.民用建筑变配电设计[M].北京:建筑工业出版社,2002.3
[4]李宏毅.建筑电气设计及应用[M].北京:科学出版社,2001.
关键词:建筑电气;节能;tt系统;控制系统
中图分类号:TE08文献标识码: A
随着我国经济的飞速发展,能源问题被提到越来越重要的地位。建筑的供配电系统的节能降耗问题与新能源的开发则更显得重要。我国大约有建筑面积五百多亿平方米, 能源消耗比世界平均水平高出1-2倍,而电气建筑部分的能源消耗更是明显,因此,降低建筑电气节的能源消耗是大势所趋。而新能源的发展可以解决能源危机、通货膨胀、环境问题等许多社会问题,帮助构建社会主义和谐社会。新能源的快速发展中,与其配套的各项管理与技术内容不可或缺。
1.建筑设计常见的问题
1.1 tt系统配电线路接地故障保护问题
众所周知,室外照明灯具安装在室外,需要承受种种因素的影响,如风吹、日晒、雨淋等,很容易使灯具受机械损伤和绝缘下降而导致事故发生,它暴露于公共场所,又无等电位联结,增大了电击死亡的危险性。当采用一系统供电时,由于所有灯具的金属外壳都是通过线互相连通的,当某个灯具发生接地故障时,其故障电压沿线传至其它灯具上,在户外无等电位联结而导致电击危险。故室外照明常采用竹接地系统,为户外灯具专门设置接地极,引出单独的线接灯具的金属外壳,以避免由线引来别处的故障电压。许多设计者在设计时往往不进行灵敏度校验,低压断路器在线路发生接地故障时拒绝动作时有发生,为了提高低压断路器的灵敏度系数,所以室外照明线路在采用tt配电系统的基础上,尚应为电源线路装设漏电保护器作接地故障保护。
1.2负荷计算问题
jgj/t16-92《民用建筑电气设计规范》,(以下简称《民规》)3.4.2.3条规定用电设备台数较少,各台设备容量相差悬殊时,宜采用二项式法进行负荷计算,一般用于支干线和配电屏箱的负荷计算。
1.3用电设备接地问题
《民规》14.1.3条:用电设备的接地一般可区分为保护性接地和功能性接地。保护性接地又可分为接地和接零两种型式。许多设计者在作功能性接地设计时,往往忽略接地线截面问题。例如成列配电柜pe母排接地线截面不应小于其pe母排截面。
1.4漏电开关极数选择问题
漏电开关极数选定应遵循下列原则:第一、单相220v电源供电的电气设备应选用二极二线式或单极二线式漏电保护器;第二、三相三线式380v电源供电的电气设备,应选用三极式漏电保护器;第三、三相四线式380v电源供电的电气设备,或单相设备与三相设备共用的电路,应选用三极四线式、四级四线式漏电保护器。
2.电气节能的方法
2.1充分利用天然光源
照明节能工程中的一个较为主要的内容是如何充分利用天然光源。随着人们对能源和环境保护的日益关注,建筑物中如何充分利用天然光源来节约照明用电已引起广泛重视。天然光源是取之不尽、用之不竭的能源。在照明节能的实施工程中,应当充分加以利用,制定建筑物的采光标准,确定采光方式,将采光和照明有机地结合起来。白天尽可能地利用天然光源,使建筑物内获得稳定的光照条件。同时,室内引入阳光,既能大大节约照明能耗,亦有助于提高室内温度,对于降低建筑能耗也具有重要的现实意义。目前应用的方法主要有:(1)导光管法。(2)采光搁板。(3)反射高窗。(4)棱镜窗。
2.2高效的照明控制系统设计
照明控制是照明设计中一个重要的内容,是照明设计基础理论的一部分,与灯具、光源一样是照明节能实施中不可缺少的。主要体现在以下两个方面:(1)能营造良好的光环境。通过控制光环境来划分空间,同一空间中可创造出不同的环境氛围,体现了照明环境的舒适性。(2) 可节能。使用者需要时才开启照明,尽可能减少不必要的开灯时间、数量和过高的照度,以有利于照明的节能。
2.3科学合理地利用太阳能照明技术与产品
其一、太阳能是无处不有、取之不尽、用之不竭的清洁能源。太阳能照明技术的开发利用,可节省资源,减少废气排放,减少对地球资源的使用和破坏,保护地球环境。科学合理地利用太阳能照明在节能、环保方面具有重大的意义。其二、太阳能照明技术通常利用太阳能光伏发电系统,将入射的太阳辐射能直接转换为电能,提供给照明负荷。
2.4建筑电气设备的节能
(1)空调系统。其主要内容包括: 冷冻水与冷却水系统的优化控制; 冰蓄冷系统的优化控制,现行的冰蓄冷控制技术还很不成熟,冰蓄冷控制策略仍需作深入研究,尤其是在蓄冰装置优先方式下的融冰策略的研究,对于提高冰蓄冷系统的能源利用效率,促进冰蓄冷技术的商业化应用具有决定性的意义;热交换系统温差与流量的优化控制;变风量系统等控制技术。(2)给排水系统的优化控制。(3)电动机。包括电动机的正确选型、调速方法、基于负载检测的台数控制。(4)电梯。包括电梯的合理选型(如速度、载重量、调速方式等) 、停层计划及群控策略。(5)电动门窗。包括门窗的节能控制、遮阳系统的自动控制等。
2.5能源的综合利用
(1)太阳能光伏电源系统。《措施》规定了太阳能光伏电源系统的适用环境、系统设计方法、电池技术要求、逆变器的技术指标、控制系统技术要求等技术原则。(2)冰蓄冷系统。提出了冰蓄冷系统的常用控制策略及系统配置。
另外,一些其他节能方法还可以利用:(3)减少变压器的功率损耗,合理选择变压器的负载率。(4)减少线路能量损耗。在一个工程中,线路纵横交错,使用的导线及电缆不计其数, 所以在线路上消耗的有功功率相当大, 必须减少线路能耗。(5)提高系统的功率因数。一是变压器无功功率损耗很多,应考虑在一次侧装设静电电容器进行无功补偿;二是目前的建筑设计绝大部分采用二次集中补偿。
关键词:建筑节能、现状、可行性措施
能源问题已经成为一个国际性的话题。目前,我国是世界上第二大能源生产国和能源消耗国,能源问题已经成了社会经济可持续发展一个刚性约束问题。在能源消耗项目中,建筑能耗占一国总能耗的30%~40%左右。
1、建筑节能
建筑节能是指在建筑材料生产、房屋的规划、设计、建筑改造及使用过程中,保证提高建筑舒适性的条件下,尽可能降低能耗,提高能源利用效率。
建筑节能主要技术途径就是减少能源总需求量和探索、利用新能源两大方面。在设计、建设、改造和使用建筑的时候,要执行节能标准,采用节能型的技术、材料和产品,提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率。同时,利用可再生资源,在保证建筑物舒适性的前提下,减少能源消耗。
2、我国目前建筑电气能耗现状
中国是一个发展中国家,又是一个建筑大国。从改革开放之后,国家城市建设高度发展,每年新建房屋面积高达17-18亿平方米,超过所有发达国家每年建成建筑面积的总和。新建和改建建筑每年需要消耗几十亿吨树、砖石和矿物材料,造成森林的过度砍伐,自然环境的破坏。而建筑物需要采暖、空调、照明和家用电器等设施消耗占全球三分之一能源。与国外发达国家相比,我国我国建筑用能浪费极其严重,而且建筑能耗增长的速度远远超过我国能源生产可能增长的速度。目前,我国每年从国外进口大量石油和天然气。面对这种现状,国家部门及相关人员必须研究建筑电器节能的措施,缓解资源紧张。
建筑电气节能是指在建筑材料生产、房屋的规划、设计、建筑改造及使用过程中,对电气的生产、使用和传输进行技术开发和改善,减少电气能源的损耗。多年以来,我国政府、各企业单位及个人节能意识薄弱,忽视了优选节能设施和日常的节电教育。而电气人员一直按照前人的经验来选照明、动力和电源等设备,从而造成能源使用的严重浪费。近几年,许多城市随着季节性的变化出现拉闸限电的现象,甚至断电断气,严重阻碍了国民经济的发展和人民生活水平的提高。
3、建筑电气节能措施
建筑电气节能措施要遵循满足建筑物本身的功能,充分考虑实际经济效益和利用先进技术三个原则。
3.1充分利用自然光源
天然光源是取之不尽用之不竭的能源,充分利用天然光源是实现电气节能最好的方法。太阳能照明技术的开发利用,可节省资源,减少废气排放,减少对地球资源的使用和破坏,保护地球环境。目前,建筑利用自然光源主要应用于太阳能照明、太阳能采暖、太阳能空调和太阳能热水器等领域。
3.1.1太阳能照明
用导光管照明。导光照明系统即是自然光线系统,通过采光部分接收光线,然后,通过导光系统进行导光,最后采用特殊制作的漫射器,使自然光进入室内更加均匀柔和,光损耗小、利用率高且便于制造模具。
3.1.2太阳能采暖
是用集热器、蓄热器、管道、风机及泵等设备来收集、蓄存及输配太阳能的系统,系统中的各部分均可控制而达到需要的室温。比如,由太阳能集热器加热的热水或空气直接被用来供暖,或者用集热器加热的热水温度通过热泵提高后再供暖。
3.1.3太阳能空调
利用先进的超导传热贮能技术,集成了太阳能,生物质能,超导地源制冷系统的优点,高效节能。
3.1.4太阳能热水器
是利用集热管把太阳能转换成热能,将水从低温度加热到高温度。
3.2在建筑电气设备上进行节能
建筑物内的用电设备基本上分为照明灯具、电热用具及各类电动机。
3.2.1选择节能的照明灯具
照明用电量占我国用电总量10%%左右,建筑照明在其中又占有相当大的比例。所以,要选择高效节能的灯具,比如使用细管径荧光灯和紧凑型荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯、冷反射单端照明卤化物、混光灯以及LED、发光光纤、太阳能灯具等新型光源,尽量少用一般照明。
3.2.2合理使用变压器
选择节能型的变压器,以减少铁芯的涡流损耗和漏磁损耗。选择节能型变压器主要依据有:可采用S9,SL9,SC8型变压器,降低空载损耗;采用铜芯变压器,缩小绕组阻值;从理论上来说,β=50%时,变压器的能耗最小,由于Po值是固定的,因此此时减少的是PK值,实践证明,80%的负载率最经济节能。
3.2.3其他设备选择
对于变流装置,采用硅整流或晶闸管整流装置,取代变流机组、汞弧整流器等直流电源设备;对空载率大于50%的电动机和电焊机, 安装空载断电装置,对大、中型连续运行的胶带运输系统,可采用空载自停控制装置;对大型非连续运转的异步笼型风机、泵类电动机,宜采用电动调节风量、流量的自动控制方式,以减少能耗。荧光灯可采用高次谐波系数低于15%的电子镇流器;采用电感镇流器的气体放电灯,单灯安装电容器等,都可使自然功率因数提高到0.85~0.95,这就可减少系统高、低压线路传输的超前无功功率。
3.3降低电气的损耗
3.3.1减少线路的功能损耗
功率损耗的公式为P=3IΦ2R×10-3KW),其中IΦ――相电流(A),R――线路电阻(Ω)。要减少线路损耗,就要减小线路电阻。其方法有:在线路设计中尽量减少导线的长度,使用直线,少用或者不用回头线,要尽可能把配电箱放置负荷中心。按照正常需求的截面,加大一级导线截面,既能减少功能损耗,又能延长使用寿命,并且还能提高用电的安全性。
3.3.2减少电机轻载和空载运行
采用用变频调速器,调节水泵流量,当流量变小时,水泵转速降低时,其电动机的所需功率按转速的三次方下降,从而 减少电机轻载和空载运行。
3.3.3合理使用电气设备
在公共走廊和楼梯间采用声控灯;对于面积小的房间可采用一灯一控或二灯一控,面积较大的房间采用多灯一控的方式;室外道路、景观照明采用光控、时控方式;采用光电控制的自动调光装置以随天然光的变化而自动地调节电器照明的强弱,保证室内照明的稳定。
对于空调,采用楼宇自控系统,根据室外温湿度和季节变化的情况,改变室内温度的设定。通过对空调设备的最佳启/停时间的计算和控制,缩短空调启/停时间,达到节能的目的。
4、结语
目前,我国能源利用效率与世界先进水平相比,存在很大的差距,但是这些差距也说明我国爱节能上存在巨大潜力,建筑电气节能也是其中重要组成部分。本文主要对建筑电气节能措施进行论述,积极响应国家节能减排的号召,实现的可持续发展。
参考文献
[1] 赵源.王珂,建筑节能技术措施的分析[J].山西建筑,2005
[2] 郭帅.关于建筑电气照明节能的探讨[J]. 山西建筑, 2009,(03)
[3] 中国建筑设计研究院机电专业设计研究院、五洲工程设计研究院. 电气照明节能设计[M]. 中华人民共和国建设部,2007.1
[4] 朱英. 建筑电气节能设计方法[J]. 科技信息化,2007.2.
[5] 华东建筑设计研究院,智能建筑设计技术[M].上海:同济大学出版社,2002.
关键词:火力发电厂;电气节能;设计方法
Abstract:With the passage of time and the development of economy, all kinds of resources are becoming less and less, can not satisfy the material that people grows increasingly needs. Thermal power plant as a great place to energy consumption, and to sustainable development in the market economy occupies a space for one person, must increase the electrical energy saving investment, the development of new technology, and continuously improve the power generation and power supply quality in thermal power plant. This paper mainly analyzes the electric power plant energy-saving design, for reference only.
Key words:Thermal power plant;Electrical energy saving;Design method
中图分类号: TM621 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
要想设计好火力发电厂的电气节能,首先要了解什么是火力发电厂,该从哪方面着手节能。其实我们不难知道,火力发电厂简称为火电厂,是利用煤、石油、天然气等燃料的化学能源生产出电能的工厂。随着我国经济发展快,对电力的需求逐渐加大,但发电装机容量和电网的供电能力却相对薄弱,有些地区甚至出现限电现象,这很不利于发电厂的经济效益,不能提高群众对发电厂供电的信任,火电厂信誉度不保,电力市场的竞争力就会减弱,难以生存。由此可见,火力发电厂进行电气节能的重要性,电气节能设计已经成为火力发电厂电气设计的主要内容,开发我国火电厂电气节能的潜力,坚持把电气节能放在第一位。
从电气设计工艺专业的角度认为,火电厂的节能降耗中最直接的办法是节约燃料,提高锅炉燃烧效率与热力循环效率,降低传输热量损耗。加强引进火力发电的新材料、变频调节技术的使用,设计火电厂电气系统时采取节能措施,保证节能效果。火力发电厂电气节能设计方法主要从以下几个方面进行节能:
一、降低变压器的有功损耗
变压器损耗主要是空载损耗与负载损耗,变压器铁心的材质和变压器内部的结构决定空载消耗,负载消耗就主要由线圈的材质和导体截面决定。
(一)采用节能型变压器
随着科学技术的发展,变压器根据实践操作不断改进变压器构成,提升变压器节能功效。如今变压器在逐渐更新,以前S7和S9型的变压器已成为耗能的机器,而S10—1600/10型的节能变压器,空载损耗是1.8kW,负载是14Kw,是我国先今最佳的节能型变压器。
(二)调整变压器运行方式节约耗能
最大限度的减少空在运行变压器数量。在火力发电厂,大容量高压启动备用变压器也是电厂启动电源,它的容量和最大的高压厂用的变压器相同,虽然具有一定优势,但是空载的消耗也是巨大的。如果将“启/备”设计为“冷备用”,即处于备用状态时不带电,这样便能节约很多的电能和其他经济开支。
在保证火电厂用电的可靠性的基础上,低压厂用电接线采用暗备用动力中心方式接线,这样在设备运行时两台互为备用的变压器可以分担负荷,使每台变压器的负载损耗大幅度降低,节能效果很好。
二、减少线路上的能量损耗
线路上的电阻会对流过的电流造成有功功率的损耗,用公式说明就是:
P=I2R×10-3
式中:I——线电流(A);R——线路电阻(Ω)。
不能改变线路电流,就只能减小线路电阻降低线路电能损耗。线路电阻的公式是:R=P×L/S,从公式中可以看出降低线路电能损耗应该采取的几个主要措施:
1、电导P越大,电阻越大。在电气设计时,宜选取电导率较小的铜作为导体,配电室汇流铜母排和铜芯电力电缆等是比较好的电导材料。
2、火电厂电气线缆越长L,电阻越大。因此在设计电气安装时,要综合分析电缆线路安装位置,缩短从配电室输送电流到各类辅机设备处的电缆长度,从整体上减少电缆线路长度,降低电阻电能损耗。其中,可以选择离相封闭母线。首先,选择它是因为它使火电厂主厂房及相关设施的线路安装位置布置紧凑,最大限度的缩短导体长度,减少输电损耗;其次,因其屏蔽效果好,能够很好的降低输电过程中线路的铁磁性损耗,加之使用封闭母线,不仅可以增加线路运行的可靠性,减少维护工作力量,还能提升安装线路的美观度。
3、线路截面S越大,电阻越小。在选择导体时,对全年负荷利用小时数比较大、母线比较长、传输容量比较大的回路,火电厂要依据经济电流的密度选择导截流导体截面积,在减少投资的同时降低线路电阻损耗。
三、减少输电过程中的铁磁性损耗
由于受到交变磁场的作用,钢材料产生涡流损耗和磁滞损耗,被称为铁磁性损耗。铁磁性损耗大,造成钢材料过热,不但威胁工作人员的安全、设备安全和电力系统结构的安全,更会使大量的电能浪费。因此在交变磁场中要减少钢材料的使用,增加屏蔽或者改善钢材料与截流导体空间关系,从而减少铁磁性消耗,节省电能。
1、导体金具采用最先进的型号,采用非导磁性材料制造的金具,从而降低产热性,增加金具使用期,减少电能损耗和其他经济开支。
2、严格限制钢结构的使用,加大钢结构与电抗器的距离。
四、提高系统功率因数
图2为异步电动机效率一功率曲线
其异步电动机的转速公式:
n=n(1-s)= n=60f/p(1-s)
鼠笼型异步交流电动机因其结构原因,在低负荷的情况下效率很低,效率功率曲线图见图2.