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關鍵詞 鍋爐風機;高壓變頻;節能改造
中圖分類號:TM621.2 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)15-0141-01
隨著經濟的增長,對能源的需求逐漸增多,在能源使用過程中,損耗的現象日益嚴重,其中最主要的原因是相關設備、技術落后,導致功率因素低,能源耗損高。本文對熱電廠鍋爐風機高壓變頻節能技術改造進行了分析。
1 熱電廠鍋爐風機高壓變頻節能技術改造需求
1.1 熱電廠鍋爐風機原理
熱電廠鍋爐風機一般采用的都是離心式高壓風機,按照用途分為引風機和送風機,其中送風機又分為一次風機和二次風機,一次風機是向鍋爐里輸送煤粉和空氣,二次風機是為了加強鍋爐里煤粉的攪動,并補充空氣,使煤粉充分燃燒,調節鍋爐負荷。而引風機則將廢氣吸出,保持鍋爐內氣壓平衡,并通過吸出熱空氣維持鍋爐內的溫度穩定。當鍋爐的負荷需要增高時,控制程序是先調大二次風機的送風量,再加大煤粉輸出量;當鍋爐的負荷需要降低時,控制程序是先減少煤粉輸出量,再調小二次風機的送風量。
1.2 熱電廠鍋爐風機現狀
通過分析鍋爐風機原理可知,隨著鍋爐負荷的變化,二次風機的調節較為頻繁。而如今大部分鍋爐風機是全頻運行的模式,即無法改變風機的運行功率,是在風機出風口設置擋板,當需要對風量進行調節時,通過調節擋板開合度來實現。這樣的運行模式,導致二次風機在進行調節時,很大一部分的風力被擋板消耗,甚至產生的回流風再次抵消掉一部分風力,造成電力的大量浪費。據統計,鍋爐風機的耗電量占熱電廠總耗電量的45%左右,而擋板調節的方式,使得鍋爐高負荷時風機浪費的電力約為25%,鍋爐低負荷時風機浪費的電力達到了75%。
2 熱電廠鍋爐風機高壓變頻節能技術改造原理
2.1 高壓變頻節能技術原理
所謂高壓變頻技術,是通過調節電壓的輸出,控制風機的實際功率,從而進一步控制風機的轉速,調節風機風量,在風機中應用高壓變頻技術,就可以使得出風口的擋板完全打開,利用變頻技術從源頭調節風機的風量輸出。
風機的電機轉速公式為:n=(1-s)n0,n0=60f/p。其中n為實際轉速,n0為理論轉速,s是轉差率,f是電機的運行頻率(60是60 s),p是電機極對數。由轉速公式可看出,在不考慮轉差率s的情況下(s=0~0.05),電機的實際轉速n=60f/p,即n與f是成正比例相關的,n的值會隨著f的增加而增加,隨著f的減少而減少,所以控制功率的輸出,來調節f的值,就能夠完成對電機轉速n的調節。
2.2 高壓變頻節能技術優點
高壓變頻節能技術的應用,能夠避免風量因為擋板的損失,提高風機的工作效率,降低電力的消耗。比起擋板調節風量,利用高壓變頻技術調節,在輸送風量時更加精準,能夠實現對鍋爐負荷的精準控制。而且高壓變頻技術的應用,在風機啟動時,能夠對風機進行有效保護。傳統的全壓啟動方式,對發動機和風機都會產生極大的沖擊力,容易引發故障,甚至設備損壞。而高壓變頻技術使發動機緩慢啟動,有效地避免了這個問題,極大地降低了設備故障率。
3 熱電廠鍋爐風機高壓變頻節能技術改造方案
3.1 高壓變頻器選型
高壓變頻器的選型需要考慮電壓等級和投資成本的問題,如一臺1120 kW功率的風機,選擇60 kV電壓等級的高壓變頻器顯然就是不合理的,既無法對高壓變頻器進行充分利用,又增大了投資成本,另外在選型時還需要注意諧波污染問題。綜合分析熱電廠的實際需求,對比市面上的幾種高壓變頻器型號(兩電平型、多電平型、單元串聯型等),選擇單元串聯型高壓變頻器是較為合適的。它采用的是近幾年新出現的一種拓撲結構電路,所具有的優點有:功率因素高、抗干擾能力強、諧波污染小、造價低、故障不停機等。
3.2 主系統改造方案
高壓變頻節能技術改造系統圖如右圖。
圖中QF為真空斷路器,QS1、QS2為高壓隔離刀閘,KM1、KM2、KM3為高壓真空接觸器。當高壓變頻器投入使用時,應先將真空斷路器QF閉合,再將高壓隔離刀閘QS1、QS2閉合,之后將高壓真空接觸器KM1、KM2閉合,斷開高壓真空接觸器KM3。當高壓變頻器發生故障時,高壓變頻器的控制保護系統將會自動斷開高壓真空接觸器KM1、KM2,同時閉合高壓真空接觸器KM3,使高壓電機從變頻狀態切換到工頻狀態下運行。而為了保證切換運行狀態時安全可靠,需要設計電氣互鎖功能,即KM1和KM2閉合時,KM3無法閉合;而當KM3閉合時,KM1和KM2不能再閉合。
3.3 高壓變頻節能技術改造方案注意事項
1)高壓變頻器在接線時,一定要注意輸入端和輸出端的區別,不可接反,以免在風機使用時引發事故。
2)準確計算轉子的臨界轉速,采取必要的技術保護措施,避免發生扭曲共振現象。
3)安裝完畢后,檢查變頻器柜體是否做好了相關接地工作。
4)將預充電電源技術運營與風機啟動模式中,避免全壓啟動對設備形成過大負荷。
4 結束語
綜上所述,為了響應國家“節能減排”的基本國策,對熱電廠鍋爐風機,進行節能技術改造刻不容緩。節能改造利用的是高壓變頻技術,其原理是利用輸入電壓改變電機的轉速,從而調節控制電機的輸出風量。
參考文獻
[1]李俊杰.變頻器節能技術在高壓風機中的應用[J].科技與企業,2012(24):326.
[2]陳建國.高壓變頻調速節能技術在除塵風機上的應用[J].電氣技術,2013(1):84-86.
【關鍵詞】:風機控制系統;節能技術;改造;變頻器;應用
【分類號】:TP391.72
眾多的文獻資料及工程實踐表明,發電廠中發電機組消耗了全廠用電總量的80%左右,其中尤以一些輔助設備,如風機、水泵等的用電消耗占總用電消耗量的主要部分。往往上述設備因為自身能力有限,還要承受過重的生產負荷,以致能源消耗過大,極大提高了企業生產成本。在風機控制系統中應用變頻節能技術,全面優化風機控制系統各項技術參數,使風機運行平穩可靠,操作更加便捷,減少人力及電能的消耗,緩解了維修人員的工作強度,解決了能源消耗過多的實質性問題。所以,對電廠風機控制系統采取節能改造技術極具現實意義。本文分析了利用變頻技術對風機控制系統進行技術改造,筆者結合自身多年的工作經驗,對風機控制系統節能技術有深刻的體會,現將實際的改造的研究過程作一匯報。
一、生產工藝
(一)風機作用
在鍋爐的運行系統中,風機是其重要組成部分,起到送風供氧的作用,促使爐內燃料燃燒速度加快并燃燒充分,減少不必要的能源消耗,以減少整個運行系統燃料的浪費。鼓風機往爐膛內輸送空氣,為燃料燃燒輸送必需的氧氣,讓燃料燃燒更加充分,并確保高強度的燃燒速率,以獲得一定的爐膛溫度。引風機將燃燒后的多余廢氣,從爐內抽出經煙囪排至大氣,并保持爐內壓力達到運行要求。
(二)變頻技術介紹
隨著信息技術發展,一些新興技術不斷涌入人們生產及生活中,如變頻技術就是此類新興技術之一。交流變頻調速技術是近些年興起的電力傳動調速技術,綜合多個領域的學科技術,如現代通信技術、計算機控制技術、電力電子技術等,相比其它調速方式,無論是性能、還是技術均十分優越,變頻調速具有極高的調速效率,所能源的綜合消耗比較少,且調速范圍廣,可無級調速;此外,還具有靈敏的動態響應、便捷的操作、完善的保護功能、調速精度高等特點,給予工藝自動化提供更為方便的操作,在多個領域獲得應用,是企業節能改造手段的重要選擇之一。
相比普通交流電機調速,低壓變頻器是一種不錯的選擇,施耐德ATV71 系列變頻器應用到本次課題研究,采用優化正弦波空間矢量控制技術及世界上最先進的第四代由德國公司生產的最新器件-IGBT 模塊,科學的設計、緊湊的配置、抗潮、防腐、寬廣的調速范圍,齊全的保護功能、較強的電壓變化適應能力,多應用于電網電壓波動大的企業和區域,節電效果十分理想。
風機控制系統最好的節能方式就是經過技術改造的以變頻器為核心的變頻調速控制系統。基于變頻器的變頻調速控制系統,根據外部的信息反饋及系統運行的實際情況,提出系統實際所需的風機參數即風機風量、壓力,依據風機的性能特性確定對應的頻率(即風機實際需求轉速)調節信號,并同步調整各個環節的輸入與輸出,使之整個系統平滑調節。根據測算,當風機轉速由100%額定轉速減少到70%額定轉速,僅風機自身耗電就可降低50%左右,再加沒有采用變頻控制技術的調節方式的能耗增加,本技術方案的此時節能率大于60% ,因此,對于負荷經常性變化且變化大的電廠,尤其對一些發電廠長期運行處于低負荷、低轉速情況,基于變頻調速自動控制裝置,增加風機控制系統,可有效降低發電廠綜合能源消耗,實現節能目的[1]。
總之,采用變頻調節技術,不僅可極大減少能源消耗,還有下述值得關注:將原有運行設備改造為變頻控制,可充分避免了因大功率電動機啟動時產生的啟動電流對其它電機造成的沖擊破壞;電機及管道檢修周期進一步延長,使檢修人員維護工作更加輕松;促使機組自動裝置穩定性提高,優化了機組運行,更加經濟可靠;優化了設備運行參數,運行效率極大提升。執行閉環自動控制,減少人工的誤操作,并使工人的勞動強度大大降低,省去管理費用支出。變頻調節性能突出,為系統的優化改造提供極其便利的條件,方便改造不斷完善;變頻調節應用后,降低了風機的實際運行轉速,很大程度上降低了噪聲污染。
(三)控制方案及系統配置
課題研究對象為1# 爐鼓風機,風機型號:G75-7F-16D電機型號為Y355M2-4-250kW, 適配的變頻器為施耐德 ATV71HC25N4 , 所需數量1 臺,采用一拖一的拖動方式。
(四)系統控制方式
所有變頻控制柜單獨操控一臺風機,具有變頻及工頻雙向切換功能;變頻柜控制電源采用隔離變壓器分離主回路的方式,達到電氣隔離的目的;風機供電以變頻或工頻的雙回路方式供電,電氣互鎖配合機械互鎖接觸器執行,添加刀熔開關于變頻器輸入端,便于退出及維護變頻器運行;變頻控制柜具有遠程及就地操作功能,如配置了遠程控制室及就地變頻控制柜,兩大功能可切換使用;設置緊急停機功能,變頻柜處任何控制狀態下,如遠程控制狀態,就地控制狀態抑或變頻控制狀態等,一旦接到緊急情況,便會馬上停機;變頻柜可標準模擬量輸入,也可輸出 AI/AO,開關量輸入DI,輸出DO,連接 DCS 系統,方便開啟,停用及變頻切換,也可輕松調節、風量、控制變頻復位,可動態監控風機運行狀況、運行頻率、承受負荷及遇到的故障等[2]。
二、風機技術改造取得的成果
該風機應用變頻技術對控制系統進行改造,對比原系統,改造后的控制系統可無級調速,自身電量損耗很小,減少了設備故障率,此外,有效結合了變頻器、人機界面等,自動化調控風量,系統不僅實現了既定的節能目的,還符合了生產工藝要求。技術改造后,變頻器變頻調速應用到傳統發電廠風機控制系統,實現了節能的目的,并可在短期內收回投入成本,因此在發電廠風機控制系統技術改造中采用變頻調節技術具有相當大的潛力,還可提升電廠的系統綜合控制水平。
三、結論
本文所作的上述論述具有一定的局限性,僅僅從風機控制系統節能技術改造這個層面略作論述,肯定還有許多方面需要涉及,只有在實際操作中及時發現問題,并制定切實可行的應對方案,才能使應用變頻技術的控制系統運行更加安全可靠,有助于降低能源消耗的最大化,為我國能源建設做出必要貢獻。
參考文獻:
循環冷卻水系統節能技術
構成冷卻水系統的各裝置上的能量損失因各自的工作原理、系統控制方法、設備制造工藝及安裝方式等的不同,其對能量的轉移與轉換效率不同,從而產生了不同節能技術。除對電源裝置本身的優化外,廣泛采用的節能技術主要有三種:變頻調速、高效水泵及水動能。其中變頻調速控制是從系統控制優化角度進行節能優化;水泵節能是通過設備設計與制造的改善來實現節能;水動能冷卻塔則是充分利用管網中水動能余量進行能量二次利用。
1變頻調速控制技術
變頻調速在冷卻水系統中的應用主要針對驅動水泵的電機進行變頻調速控制,可以有效實現:①流量調節。通常,由于循環水系統額定流量基于生產工況最大流量來選用相應的循環水泵,通過調整水泵電機的運轉速度,進行循環水量的調節,以保證生產工況變化時的需要。②替代控制閥。利用控制閥的開度進行循環水系統運行狀態,如壓力和流量等參數的調整來滿足現場工況,是非常普遍的方案。由于變頻器技術的快速發展,其運用也越來越廣泛。用變頻控制實現控制閥的控制功能已有了成熟的解決方案。采用變頻調速控制節能技術主要優點有:通過調整轉速,滿足生產需求,無附加損耗,高效節能;電機完全在空載下啟動,大幅降低啟動電流,減少對電機、電纜、開關及電網等的沖擊,同時具備軟啟動功能;變頻調速避免對設備不利沖擊,延長電機等設備使用壽命,減輕軸承磨損,降低設備維護成本,有利于設備靠運行;提高自動化水平,減輕操作人員勞動強度。其局限性是因為變頻器本身要消耗能量,也存在自身效率的差異,在進行技術改造時對現場有一定的技術要求,且改造后需進行專業維護。
2高效節能水泵技術
水泵的節能原理是通過提高水泵的運行效率實現完成同等送水量時能量消耗降低。自七十年代電子計算機得到廣泛應用后,以被世界公認為葉輪機械三元流動理論[2]的奠基人吳仲華教授的“葉輪機械三元流動理論”得以運用于葉輪機械產品的設計與制造上來。1976年美國數十位泵專家合著的權威工具書《泵手冊》,把葉輪機械三元流動理論列為泵設計的最先進方法。這種泵內含射流-尾跡模型的三元流動計算方法,把葉輪內部的三元立體空間無限地分割,通過對葉輪流道內的各工作點的分析,建立起完整、真實的葉輪內流動的數學模型。通過這一方法,我們對葉輪流道分析可以做得最準確,反映流體的流場、壓力分布也最接近實際。由于葉輪出口為射流和尾跡(漩渦)的流動特征,在設計計算中得以體現。因此,在此基礎上設計制造的葉輪也就能更好地滿足工況要求,效率顯著提高。基于同樣的理論,從局部管網優化的角度出發,在水泵的進水通道上,增加一組(多片)三元流體曲面引流葉片,以優化泵體內流場力學模型,減少流體在泵體內部的運動阻力,從而達到降低水泵的氣蝕現象對水泵效能的影響,提升水泵內的流體效率,在流量、揚程不變的情況下,降低損耗,提升系統的節能空間。
3水動能冷卻塔技術
傳統冷卻塔一般由電動機通過聯軸器、傳動軸和減速機構來驅動冷卻塔的風機。風機抽風使進塔水流快速散熱冷卻,并經水泵加壓將冷卻后的水重新輸送到需要用水冷卻的設備。通過不斷循環,達到冷卻水反復使用。新型水動能冷卻塔是是以水輪機取代電機作為風機動力源。水輪機的工作動力來自系統的富余流量和富余揚程。主要有:(1)設計余量。設計人員選水泵型號時,由于水量及系統各環節阻力很難被精確的計算出來,為了安全生產及各方面的因素考慮,依據核定冷卻水量及阻力數值的基礎上至少加10%~20%的余量。(2)勢能。水輪機將布水器釋放掉的冷卻塔與換熱設備的絕對高度之差勢能充分地利用起來,轉化為水輪機做功的能量。(3)水泵的自身調節能力。水泵的流量和揚程是互為關聯的。在不增大水泵功率的前提下,流量和揚程可以相互轉化以滿足水輪機所需的實際壓頭。(4)動能。一般水輪機的入口流速為10~20m/s,能夠產生很可觀的動能和推動水輪機葉輪做功的揚程。在最初沖擊水輪機葉輪時,風葉的轉速和電機啟動時基本一樣,轉速越來越快,當達到設定轉速時,風葉和葉輪本身也產生巨大的轉動慣量,此時所需要的驅動水頭大大降低。(5)閥門開啟度的余量。在整個循環管道系統中,由于沿途設計余量的存在,系統中調節控制閥門在大絕大部份運行時間內處在非全開的狀態,導致整個循環水閉路系統并不是暢通,致使流量和揚程損失巨大。水動能冷卻塔節能技術主要優勢在于:能實現100%節電;大大降低冷卻塔的震動和噪聲,減少對環境的污染;水動風機冷卻塔省去了電機、連軸節、減速箱、電控、電纜等,減少日常的維修保養費用;隨著季節的變化,水動風機的轉速隨著水的壓力的增減而增減,風量也隨之增減,使冷卻塔的氣水比穩定在最佳的狀態,以達到冷卻的最佳效果。其局限性在于“富余能量”不一定永遠存在,如勢能和閥門開啟度這兩種能量根據現場實際情況可能不存在。
循環冷卻水系統節能實踐
湖北新冶鋼有限公司由動力事業部對各循環水系統實施集中管控。威仕爐公司作為首批央企節能服務公司,組織專業人員對其2#連鑄水處理系統、3#連鑄水處理系統、7#電爐水處理系統、8#電爐水處理系統、一軋廠水處理系統、制氧廠水處理系統、凈水處理系統及水源站八個水系統進行現場測試與運行數據采集。調查測試了共80臺水泵,分析了34臺開機運行的現場水泵數據。根據最保守的計算模型,平均節電率在20%以上,每年節約電費約400萬元。以下針對制氧廠循環冷卻水系統實施高效節能水泵技術進行節能技改重點分析。
1現場運行狀況
鋼鐵生產工藝中制氧是以空氣為原料,通過空氣過濾、壓縮、冷卻、精餾等工序,分離空氣中的氧氣與氮氣來作為重要的冶金原料。冶鋼20000m3/h制氧冷卻機組是以循環冷卻水實現制氧過程中的冷卻功能?,F場共配置3臺循環冷卻水水泵,兩用一備。制氧循環冷卻水系統水泵現場運行數據如表1所示。
2技術方案要點
調查結果表明,制氧循環冷卻水系統能耗較高,在“高效流體輸送技術”進行技改方案中,以水泵節能技術為首選。主要包括高效節能水泵及管網優化設備,調整更換原輸送設備;通過安裝預旋流整流控制裝置,優化輸送管網效率;解決原系統運行流量偏差所導致的無效功耗;優化糾正原系統不合理的運行模式,降低系統運行能耗,達到節能降耗的目的。(1)對現場運行數據科學計算。利用工程流體力學相關理論,依據現場實測數據進行流動阻力及能量損失推導計算。應用計算機模擬仿真、實驗研究,較準確推導出管阻特性,計算出能量損失最小值。(2)節能水泵設計與制造。采用國外最先進的“CFD”整體數據模擬技術及三元流理論進行最優水泵設計,通過“CFD”泵與管路系統裝置整體數值模擬技術,計算不同工況下泵裝置內部流場,提高泵裝置設計與運行效率,如圖2所示。
3節能方案分析
節能量測算。實施技改的制氧冷卻水系統水泵組,泵開機時間為24h/d、365d/a,電費按0.65元/kW•h。技改后流量及揚程數據為現場用戶確認生產要求數據。年節約用電145.5萬kW•h,(見表2)年直接節約約100萬元。方案實施模式。合同能源管理模式(EPC)是節能服務公司實施節能服務項目的重要模式。即節能服務公司與用能單位以契約形式約定節能項目的節能目標,節能服務公司為實現節能目標向用能單位提供技術服務,用能單位以節能效益支付節能服務,公司的投入及其合理利潤的節能服務機制。綜合考慮節能改造現場施工、節能效益等因素,對制氧廠循環冷卻水系統水泵裝置以EPC模式實施技術改造。合同能源管理模式實施要點有:(1)某公司負責從節能方案到方案實施的全流程的技術、資金及項目管理內容,冶鋼方面負責項目實施時的工程協作;(2)某公司保證節能技改實施后噸水節電率不低于20%;(3)冶鋼在某公司節能技術達到節電目標前提下,以節電收益按期支付項目費用。
公司以“忠誠事業,追求卓越,創造價值,綠色發展”為核心價值觀,秉承“安全第一、以人為本”的理念,以天然氣為燃料,實現高效、節能、環保發電經營,同時不斷深化內部改革,實行“三標一體”化管理,努力打造成行業管理、技術領先的排頭兵。多年來,公司榮獲省、市、行業主管單位頒發的多項榮譽,包括“2007年度廣東省節能先進單位”、“2008年佛山市節能減排勞動競賽先進集體”、“2013年度佛山市公用事業控股有限公司安全生產先進單位”等。公司獲得環境標志認證,通過環境管理體系、質量管理體系和職業安全健康體系認證。
作為中調調峰調頻電廠,公司保障了佛山電網的穩定運行,特別是禪城區及周邊地區的安全供電。由于公司建有得天獨厚的輸電走廊和天然氣輸送專線管道,獲準遠期建設兩套9F級燃用天然氣的機組,裝機容量達到800MW。公司大部分采用具有國內外先進水平的設備,符合國家行業標準,整個生產過程由自動化控制。整個生產流程以天然氣為燃料,天然氣經過濾網過濾,再經過流量計計量后,送入燃氣輪機燃燒室。新鮮空氣通過進氣濾網進入,經壓氣機壓縮后進入燃機燃燒室。燃燒后產生的高溫高壓燃氣在燃機透平做功,將燃料的化學能轉換成熱能后再轉換成機械能,帶動發電機最終轉換成電能輸出。經燃機透平做功后的排氣進入余熱鍋爐,依次經過余熱鍋爐的高壓過熱器,高壓蒸發器,低壓過熱器,低壓蒸發器,高低壓省煤器和除氧蒸發器,熱能被充分利用后,廢氣從煙囪排出。鍋爐汽機水汽循環系統,鍋爐產生的高壓過熱蒸汽和低壓過熱蒸汽進入汽輪機透平做功,將熱能轉換成機械能,推動汽機發電機最終轉換成電能。乏氣通過凝汽器凝結成水,通過凝結水泵提升進入除氧給水箱,再由鍋爐給水泵加壓后進入鍋爐,從而完成水汽循環。發電機輸出電力通過主變升壓后輸送到220KV省網供電電網。
2007年6月,公司對機組設備進行了改造,燃料由重油改為天然氣。采用天然氣作為燃料后,S02、煙塵排放接近于零。不產生含油廢水,即無工業廢水排放。根據當地政府“超潔凈”排放和新《環保法》的要求,公司投入巨額資金引進國外先進的低氨燃燒技術設備,使氮氧化物的排放濃度比燃煤火力發電機組低,煙氣排放監測結果達到國家最新標準。公司先后大力投入對廢水的治理,制訂了廢水和廢氣處理的崗位責任操作規程、值班制度、廢水、廢氣處理的應急預案等,并將規范的各制度和操作規程上墻。
近年來,公司在節能技術改造上也做了大量的工作,并取得較好的節能效果。2009年,修改燃機IGV溫控曲線,提高部分負荷運行時聯合循環熱效率。2010年,對天然氣水加熱系統改造,由之前的專用給水泵供水加熱天然氣改為換熱后的外冷卻水直接加熱天然氣,充分利用熱能。2011年、2012年分別對7#汽機1孝真空泵節能技術及#6燃機進氣濾網節能技術進行技改。2014年,對#6#鍋爐#2高壓給水泵節能及低壓給水泵節能進行技改,同時,對燃機低氮改造,使氮氧化物排放濃度降至50PPM以下。在“十一五”期間通過實施油改氣和凝結水泵加裝變頻器等項目實現了省下達的節能目標,“十二五”期間的節能指標是8914.32噸標準煤,截至2013年底,已完成實現節能量3599噸標準煤。在治理污染方面,公司委托環境工程公司采用理化法設計建成一套處理量為480噸/日的廢水處理設施。佛山市環保局環境監測中心對處理后的廢水進行采樣監測驗收,監測結果全部達到廣東省地方標準——水污染排放標準( DB4426-89)的三級標準。
公司重視生態環境保護與建設工作,采取一系列措施,加大生態環境保護與建設力度,使生態環境得到了有效保護和改善。同時,公司也十分注重廠容廠貌和廠區建設。以建設“花園式工廠”,“工廠中建花園”為目標,使廠區廠貌得到大大改觀。
為探索可持續發展之路,公司做了如下改革:
油改氣。從以重油為燃料發電改造為完全以天然氣為燃料發電,使污染物排放量減少50%以上。同時,機組天然氣運行時采用清潔燃燒設備和換熱設備,降低了鍋爐排煙溫度,提高了系統熱效率,使機組功率增加3MW,每年增加發電量600萬千瓦時。
鍋爐加裝凝結水加熱器。在鍋爐除氧蒸發器后安裝凝結水加熱器,充分利用煙氣余熱加熱凝結水,提高聯合循環熱效率,使汽輪機增加有功3MW,每年多發600萬千瓦時的電量。
節能減排是緩解能源緊張,減輕環境壓力,保障經濟安全,實現全面建設小康社會目標和可持續發展的必然選擇,體現了科學發展觀的本質要求,也是一項長期的戰略任務,必須擺在企業發展更加突出的位置。公司要從根本上達到整體節能減排目標,在現有生產工藝技術與設備的條件下,必須對已有的設備進行節能技術改造,淘汰落后和能耗高的工藝技術與設備。基于現有生產工藝技術與設備的狀況,根據企業節能技術改造方案,對低贅投資方案通過加強管理并對現有工藝、設備進行適當的改造、維修,以提高其能源利用水平;對高費投資方案則用新的工藝、設備取代部分陳舊落后的工藝技術與設備,以達到節能減排的效果。
1 節能減排,提高能源利用率的重大意義
就我國目前發展情況來看,我國正處于能源發展戰略實施的重要時期,圍繞著我國工業現代化發展的主題,優化能源結構,提高資源能源利用效率,節能減排,減少污染,已經成為當前我國企業發展的重要戰略思想。電能是我國經濟發展的重要動力和能源支撐基礎。電力消耗也在我國的能源消耗中占據較大的比例,因此提高電力生產部門的能源利用效率,減少能源浪費對國家經濟的發展具有重要意義。在能夠保證供電的穩定性和安全性的前提下,進行優化調度,最大限度的提高電力系統運行的穩定性和經濟性,從而在節能減排的引導下為用戶提供充足廉價的電能。由此可見,電能在我國國民經濟發展及其他生產部門的發展中起著基礎性和推動力的作用,因此優化火電廠的能源利用效率,進行節能措施是極為重要和必要的,是推動我國經濟可持續發展的重要戰略,也是全面貫徹和落實科學發展觀的基本要求。
2 如何提高能源利用率,進行節能技術改造
2.1 全局統籌,系統化的改造思想
加快火電廠的電力建設和發展,進一步完善節能措施,筆者認為首先需要做好火電廠電力系統發展的全局統籌和規劃設計工作,從全局性的角度,綜合火電廠的實際發展情況,進行系統改造,提高系統的節能性能,提高能源利用率。具體說來,包括以下幾個方面:
首先要優化接線方案的設計,主要是指完善火電廠的電線和電路的布置,尤其是要完善接口處的銜接,從而達到降低網損率的目的,避免了造成過多的功率在輸電環節的損失,提高了火電廠的電能功率的利用效率。因此在設計中需要充分根據火電廠的具體環境情況,根據能源分配的原則,采用損耗最小原則和最短距離原則,在保證輸電的穩定性和安全性的情況下,進行節能和經濟性改造。
其次是發展熱點聯產的措施,主要是指在火電廠的運作過程中鼓勵優先發展熱點聯產集中供熱,既滿足了節能的需要又提高了火電廠的發電率。我國的電力發展,尤其是火電廠的發展主要依賴于煤炭,因此在發電過程中,難免會產生環境污染,因此必須調整和優化火電結構,鼓勵熱電聯產。熱電聯產的供熱量大,供熱范圍廣,既滿足了工業用電又滿足了居民采暖的功能,尤其適合于氣候環境較冷,需要冷氣供應的東北地區。
最后是在系統設計中推廣大容量的機組,發電機組的容量和單位煤耗量成反比,因此大容量的機組具有單位煤耗小的優勢。因此結合火電廠的實際發展前景和地區經濟社會發展現狀,應該優先建設大容量的機組,從而在火電廠的運行中,讓大容量的機組在整個發電系統中承擔基本符合,從而減少能耗,提高火電廠的能源利用效率。
2.2 在生產環節嚴格進行節能控制
火電廠的生產環節大致可以分為以下幾個部分:燃料入廠、燃料入爐、水處理、煤粉制備、鍋爐燃燒、蒸汽生產及消耗、發電和電力輸電。生產過程的每一個關節都與節能技術的推廣和能源利用技術的提高息息相關,是提高能源利用效率,減少能源消耗的基礎環節。具體來說包括了以下幾點注意事項:
1)提高燃煤質量。燃料的成本是火電廠生產運行的重要組成部分,盡可能提高燃煤的質量,有利于保證鍋爐燃燒的穩定性和高效率,并且可以大大降低燃料的消耗量,更加有利于降低火電廠的發電成本。相反,如果燃煤的質量差,價格高,不僅提高了火電廠的成本,還降低了發電效率;2)降低制粉系統的耗電量。制粉系統在火電廠整體用電中所消耗的點亮約占據了25%,因此對制粉系統進行節能控制顯得極為關鍵。在保證制粉系統的正常生產運作以及保證制得的煤粉細度和質量的基礎上,降低單位制粉系統的能耗;3)推廣變頻調速降低火電廠的耗電量。當前火電廠的設備能源浪費現象顯得較為嚴重,因此引進變頻調速降低耗電顯得極為重要。
2.3 生產環節加強節能管理
生產節能主要是指要加強基礎管理工作,強化節能減排意識在基礎工作中的應用,嚴格規范火電廠的節能措施和相關規章制度,通過廣泛的宣傳和積極引導形成火電廠內部節能的良好氛圍。強化對生產過程的管理,提高發電機組整體的運行水平,增強相關工作人員的節能意識,規范操作,進一步降低單位設備的能耗。積極推進技術創新,掌握先進的燃燒和優化運行方案,提高火電廠設備的可靠性。
綜上所述,在火電廠的生產和管理過程中必須貫徹落實節能減排意識,提高管理、設計、生產中的創新,進一步提高其能源利用率降低能源消耗。
參考文獻
[1]郭志建.火電廠建筑節能技術的應用探討[J].陜西能源與節能,2010.
關鍵詞 房屋建筑 節能技術 管理措施
一、制約建筑施工節能技術發展的因素
1.建筑施工節能技術的管理。建筑施工涉及面廣,施工過程中需要多個部門和工種聯合作業才能完成,是一個復雜的系統工程。因此在建筑施工過程中必須做好相關管理工作,避免不必要的沖突造成工期延誤,保證施工有序進行,順利完成。
2.建筑施工節能技術的相關政策。目前我國的建筑施工節能技術還處在起步發展階段,因此還沒有完善的法律法規制度。部分地區對于建筑施工節能技術不夠重視。這就導致節能建筑施工缺乏必要的政策支持和財政保障,一定程度上制約了建筑施工節能技術的發展。
二、房屋建筑施工節能技術管理措施
建筑施工節能技術一般來說具有能源消耗低、科技含量高和環境污染小等特點。節能技術在施工中的應用能有效促進建筑行業的節能高效發展。因此必須進一步加強建筑施工節能技術的發展和創新,注重開發研制新型節能建材,積極學習吸收世界先進建筑節能技術。
1.建筑施工采暖和制冷節能技術管理措施。以集中供熱為基礎,多種供熱方式相結合的城鎮采暖系統前提下,對熱電站、供熱管網等進行節能技術改造和升級,應用新型節能采暖系統技術,發展以利用多種能源形勢的集中制冷系統,促使燃氣空調和熱電冷部門通力合作,聯產聯供。
2.建筑施工保溫屋面施工節能技術管理措施。(1)必須嚴格按照產品技術規范和施工設計進行選用,重點考察材料導熱系數、吸水率和外觀容重等性能參數;儲存材料應注意防水;施工中應嚴格按照施工工藝和配合比規范進行操作,必要時進行試配。(2)合理設計屋面坡度和各點厚度。設置厚度控制點不能形成熱橋;合并考慮排氣孔和通風問題,根據保溫層特性設置伸縮分隔縫,以防止屋面熱脹冷縮造成大面積開裂。(3)施工前充分考慮天氣因素的影響。應選擇晴天連續作業。施工前做好原材料和防水層的防風防雨措施;鋪設保溫層前必須保證基層的情結(清潔)干燥,必要時涂隔氣層。
3.建筑施工墻體施工節能技術管理措施。墻體是建筑物結構的主體,墻體材料的保溫性能對建筑物的耗熱量起著直接的影響作用。墻體材料的選擇直接影響墻體保溫性能能否達標。因此應推廣空心磚墻和復合墻體技術達到節能保溫的目的??招拇u墻一般以整磚平砌,順墻長方向設置。空心磚不宜進行砍鑿;墻體中有管道或預埋件處,應使用實心磚,不得用水泥砂漿填孔或者隨意鑿孔,以避免墻體不密實或出現通縫和冷熱橋現象。
4.建筑施工墻體保溫施工節能技術管理措施。墻體保溫施工時墻體節能技術應用的關鍵環節。通常在墻體的外側或內側設置保溫層。施工一般采用抹灰,噴涂,干掛,粘貼和復合等方式進行。內側保溫層設置方法較為簡單,但保溫效果不如外側;外側保溫層可節省使用面積,但是黏結性較差,容易出現開裂滲水等問題。施工時應根據實際不同的施工方案和保溫材料類型,選用不同的技術措施。施工時溫度一般不得低于5 ℃;夏季炎熱應注意養護和保濕。
5.建筑施工門窗安裝保溫施工節能技術管理措施。門窗的密封性和傳熱系數是外墻節能措施應用的關鍵問題之一。外門窗的能耗占總能耗的比重很大。因此在保證采光和通風等施工要求的條件下,應盡可能減小門窗洞口的面積,減少冷風滲透和傳熱損失,提高門窗自身的保溫性能。提高門窗的氣密性,采用密封性好的新型門窗材料,設置泡沫塑料密封條;推拉窗軌道必須進行密封處理,縫隙較大的局部位置應使用單組分密封膠加固;安裝門窗框架時應嚴格檢查框架垂直度,密封條不密閉和縫隙超標的門窗扇堅決不能上墻。
6.建筑施工工程節能改造技術管理措施。建筑施工節能不僅要重視新節能技術的開發,還要加強對已有建筑細節的節能改造工作。根據已有建筑的實際使用情況和能耗特點,對其進行合理的節能技術改造。例如對墻體使用新型節能保溫材料,減低熱傳遞,減少人工制冷的使用;加裝太陽能熱水器供暖或供應熱水,減少對于石化燃料的消耗。
【關鍵詞】變頻器;節能;礦山;空壓機改造
在現代化的礦山工業企業之中,空壓機屬于氣動系統的核心設備之一,變頻器節能技術應用于礦山空壓機設備之中,可以極大地提升空壓機設備的節能性能,對于降低礦山企業的生產成本具有重要的地位和作用。本文針對空壓機能耗較高的弱點,結合空壓機變頻器節能技術改造的原理,進行探討。
一、空壓機設備能耗弱點分析
盡管空壓機廣泛應用于工業領域,獲得了突飛猛進的發展,為企業帶來了巨額利潤,然而,它在運行過程中顯現出一定的弱點,主要是能耗過大、噪音巨大等問題,帶來了較大的能源浪費,不利于企業的長遠可持續發展。從空壓機設備的構造原理來看,雖然它已日臻完善,卻仍然存在一定的技術缺陷,它的供氣系統主要是采用加載和卸載控制,利用空載星三角啟動方式,在大轉矩慣量負載條件下,啟動電流對電網的沖擊較大。在啟、停動作頻繁的狀態下,不僅會磨損電機的軸承,而且容易產生巨大的噪聲污染。同時,空壓機設備的人工調節速度較慢,在電機空轉的狀態時要消耗較大的電能。
二、比較空壓機工頻運行和變頻運行的狀態,分析其改造的必然性
一般而言,空壓機設備的電機功率較大,它在工頻運行狀態時,采用瞬時的加載和卸載方式,會導致強大的沖擊和波動,在電機不能自動調速的狀態下,無法實現降速調節輸出功率的匹配。而變頻器技術則可以針對電機不能自動調速的缺陷,進行軟起、軟停,通過其無級調速的驅動性能和精準的控制性能,延長電機啟動的沖擊波,從而實現電機的自動轉速調節,避免頻繁的加載、卸載。在電機轉速變化的狀態下,進行負載轉矩的恒定值,從而維持供氣系統的恒壓狀態,在控制調節精度的前提下,有效降低空壓機的噪聲,通過能源的節約降低礦山企業的運行成本。
三、變頻器節能技術應用于礦山空壓機改造
1、空壓機工作構造及原理
在工業領域中,空壓機的構件由電動機、壓縮腔、儲氣罐組成,空氣進入設備之中需要經過空氣過濾器和調節閥,它們負責對空氣的控制,壓縮腔利用離心力的推力進行移動,呈現一種偏心的運行狀態。另外,空壓機的注油系統可以使空壓機冷卻,在注入油的過程中生成薄膜,從而隔離摩擦,減少磨損消耗。變頻器節能技術應用于空壓機改造中的原理,主要是指電動機生產的壓縮空氣存于貯氣罐中,比較貯氣罐實際壓力值與設定值之間的差值,再經由PID調節器自動計算和分析,得出變頻器在空壓機設備中的運行頻率狀態值,轉換成電流信號控制電動機的轉速,從而實現對電動機的自身轉速調節,并使輸出壓力值與設定值趨于一致,在恒定的狀態下進行運轉。
2、變頻器節能技術在空壓機改造中的配置設計
變頻器節能技術在空壓機改造中的配置設計,要以改造目標為原則,要使空壓機改造后的配置符合以下要求:(1)變頻運行狀態下的輸出壓力恒定,波動范圍在±0.02Mpa以內。(2)變頻系統要設計兩套控制回路,在出現突發故障的時候,可以確保至少有一條控制回路運行。(3)變頻系統要保證恒定轉矩的運行狀態。(4)變頻器節能技術要擁有抵御電磁輻射干擾的能力。(5)在用電量較小的狀態時,變頻器要采用低負載的運行,保證較低的噪聲值。
2.1、變頻器系統配置設計 由于空壓機是大轉矩慣性負載,需要選用較高啟動轉矩的無極速矢量變頻器,以保證在電機轉速變化狀態下的恒定轉矩驅動控制。同時,由于空壓機的電機低速運行時間較短,因而,可以選用與電動機容量相一致的變頻器,采用U/F控制方式,實現對空壓機的節能控制。
2.2、壓力變送器配置設計 壓力變送器配置為了配合變頻器節能技術,可以選用二線制24V供電、4~20mA輸電的遠傳壓力表,可以極強地抵抗電磁干擾,具有較強的安全性能。
2.3、PID調節儀配置設計 應用于空壓機改造之中的PID調節儀可以進行預先的設定,在更改PID參數的條件下,避免變頻器的頻繁變動狀態,保持較為平緩的恒定狀態,并在觀察、分析變頻器壓力和頻率變化值的匹配狀態下,對參數P和I的壓力值進行微調,保證較小的波動,維持系統的壓力恒定。
3、實例應用分析
空壓機在礦山生產中用于生產壓縮空氣,以帶動各種風動設備及工具,如:風動鑿巖機、裝巖機等,在礦山生產的電能源損耗之中占有較大的比重。為了降低礦山企業生產成本,需要從節能降耗的角度出發,對空壓機進行變頻節能改造。下面以某鉛鋅礦為實例,進行以下分析:某坑口空壓機站點有六臺空壓機,在并聯的運行狀態下負責空氣的壓縮,由于活塞式空壓機不能頻繁起、停,因而要根據井下用氣量的時間變化,進行空壓機的起、??刂?。但是,這明顯存在一些缺陷:(1)空壓機在啟動狀態時即要進行負載運行,其供氣量總體而言要高于井下的實際用氣量,顯然這就使電網要承載較高的供氣壓力,產生無謂的電氣損耗和浪費。(2)控制精度較低,波動狀態較大,無法達到恒定風壓的水平。(3)控制閥門動作值在一次整定后,會出現壓力偏高的狀態,從而增加電能損耗。然而,在經過變頻節能改造之后,可以將工頻空壓機轉變為變頻運行方式,僅在出現故障時采用手動切換運行狀態。在變頻運行方式下,它可以根據井下耗氣量的變化來調節空壓機的排氣量,并根據氣壓的變化頻率控制電機的轉速,從而實現恒定控制。這樣,極大地降低了能源消耗,為工頻空壓機運行提供了全新的技術手段。
總而言之,將變頻器節能技術應用于礦山空壓機改造之中,可以在閉環自動控制的狀態下,保障壓縮空氣的恒定輸出狀態,從而減少設備的磨損、減少噪聲污染,在電機軟起動的條件下安全穩定地運行。
參考文獻
[1]尉海霞,李毅.淺談壓縮空氣系統設計及設備選型[A].2015年11月建筑科技與管理學術交流會論文集[C].2015.
[2]陶宏,嵇曉韞,陳志敏.基于壓縮機模型確定目標排氣溫度[A]. 2015年中國家用電器技術大會論文集[C].2015.
一、主要目標
全市單位GDP能耗比20*年確保降低4.38%,力爭降低4.5%;
全市規模以上單位工業增加值能耗比20*年確保降低4.1%,力爭降低4.7%;
16家省重點監控企業節能量達到126440噸標準煤;
全市建筑節能實現節約4萬噸標準煤;
全市新建建筑節能強制標準執行率達到80%以上;
全市高新技術產業增加值比20*年增長30%左右;
全市交通運輸業(公路、水路運輸)單位增加值能耗比20*年降低3.43%;
全市商業(批發零售、餐飲、住宿)單位增加值能耗比20*年降低3.43%;
全市服務業增加值比20*年增長15%;
全市城市公共照明系統能耗比20*年降低5%;
全市星級旅游飯店單位增加值能耗比20*年降低3.43%;
全市旅游總收入比20*年增長20%;
全市建設農村沼氣池17600口。
二、控制增量,調整和優化結構
(一)控制高耗能行業過快增長。
1、建立新開工項目管理聯動機制,強化對新開工項目的監督檢查。按照《貴州省固定資產投資項目節能評估和審查暫行辦法》(黔發改投資[20*]509號)規定,嚴格執行固定資產投資項目節能評估審查制度和項目核準程序,建立相應的項目審查問責制,確保新建固定資產投資項目的能耗水平符合當期國家的產業政策和相關準入標準,達到同行業先進水平。充分利用我市豐富的資源優勢,在符合國家產業政策的前提下,通過科學規劃、合理布局、延長產業鏈,提升高載能產業層次和產品附加值,實現產業升級和產品高端化。
責任單位:發改委,配合單位:經貿委
2、做好企業注冊登記和服務指導工作,大力支持發展低能耗、低污染、高附加值的先進制造業、高新技術產業和現代服務業,支持外地企業在我市設立具有先進技術水平、高增值含量的加工制造業和研發機構。凡未取得前置許可審批手續或前置許可手續不齊的煤礦,一律不予登記。
責任單位:工商局
(二)加快淘汰落后生產能力。
1、根據產業政策及產業結構,對全市規模以上工業企業按照鼓勵類、限制類、淘汰類進行分類,并在資金、能源供應及相關政策等方面進行區別扶持,大力發展鼓勵類,關停并轉淘汰類。加大淘汰電力、鋼鐵、建材、鐵合金、電石、焦炭、煤炭、造紙等行業落后產能的力度。20*年完成16戶企業的淘汰落后產能工作。
責任單位:經貿委
2、嚴格執行等量替代和區域限批,對應予淘汰的落后產能而未實施淘汰的區(市、縣),對申報新建項目一律不得審批、核準和備案。
責任單位:發改委
3、依法做好產能過剩、技術落后、破壞資源等企業的變更登記或注銷登記工作。
責任單位:工商局
4、對不具備安全生產條件的小煤礦依法停止供電,對不按期淘汰落后生產力的企業依法停止供電。
責任單位:供電局
(三)加強現有生產能力的調整和改造。根據國家產業政策和我省、我市產業布局調整總體安排,以鋼鐵、化工、建材、火力發電等行業為重點,對現有生產能力進行調整和改造。找準行業節能的關鍵點,用高新技術、清潔生產技術改造和提升傳統生產工藝,提高現有生產能力的能源利用水平。
責任單位:經貿委
(四)積極推進能源結構調整。
1、抓好合成氨尾氣利用項目前期工作,爭取盡快開工建設;協助省有關部門抓好小油桐生物柴油產業化生產。
責任單位:發改委
2、加大煤炭資源整合工作力度,淘汰生產能力低下、破壞資源的小煤礦。按照國家有關規定,限制開采高硫煤,對現有煤礦開采高硫煤的,在產煤區(市、縣)統一規劃,建設煤炭洗選廠,降低煤炭硫份、灰份后進入市場。配合市煤礦關閉領導小組及安全生產管理部門加大對不符合國家產業政策的小煤礦的關閉力度。
責任單位:煤炭局
3、積極推進農村以戶用沼氣池建設為主的農村生態能源建設工作,建設沼氣池17600口,配套改廁、改圈、改灶17600戶,新建進戶路500公里。推行“多位一體”的農村多能互補能源建設模式,大力推廣太陽能熱水器、沼氣飯煲、沼氣熱水器等農村能源利用模式。
責任單位:農業局
(五)調整市外貿資金重點支持方向。重點支持出口產品向低能耗、精加工、高附加值發展。逐步取消對企業出口“高能耗、高污染、資源性”產品獎勵。加大企業出口轉型的扶持力度,鼓勵高新技術產品自主知識品牌和節能環保型產品出口。
責任單位:商務局
(六)促進高新技術產業發展。推進電子信息、新型能源、新型材料等產業化基地和項目建設,建立專業化、網絡化、市場化的制造業技術服務體系,盡快形成一批高新技術骨干企業和出口創匯企業。
1、實施科技孵化器與共享平臺科技計劃。建設中國·西部(*)高新技術產業研發生產基地,爭取20*年上半年動工;積極整合國內外科技資源,共建“*—以色列外包企業孵化器”。
2、實施高新技術產業提速發展計劃。重點攻關“年產300噸低成本太陽能級多晶硅”、“基于CAN/LIN網絡的汽車車身控制系統”、“20-30噸級級液壓挖掘機配套件攻關”、“發動機葉片產業化”、“軍民兩用高精度微型電機生產”、“手機網絡和硬盤產業化”等一批高新技術項目。
3、實施以企業為主體的節能創新科技計劃。一是對高新技術企業研發機構建設進行扶持,二是選擇5家企業開展創新型企業試點工作,三是繼續深化與高等院校、科研院所的全面合作,四是引導節能科技中介服務機構向專業化規?;鸵幏痘较虬l展。
責任單位:科技局
(七)建立節能高效的現代流通體系。推動流通企業做好照明、空調、電梯及其他耗能設備的節能工作。開展抑制過度包裝專項行動,倡導零售企業銷售“適度包裝商品”,引導生產實行“綠色包裝”在我市樹立一批具有示范作用的節約型零售企業。
責任單位:商務局
(八)大力發展節約型服務業。引導住宿、餐飲、洗染和沐浴等傳統服務業樹立節約意識,創新經營模式,推廣使用節能技術和產品。推進餐飲企業標準化建設。鼓勵超市、商場減少一次性用品的使用,引導節能型產品的消費。
責任單位:商務局
(九)加快發展綠色旅游業。
1、在貴州麗豪酒店建設綠色飯店示范取得成功的基礎上,在全市推行綠色飯店建設工作。鼓勵發展經濟型酒店。在星級酒店評定、旅游景區年檢復核等工作中,對使用節能、節水、資源綜合利用和環保設備的旅游企業予以政策傾斜。
責任單位:旅游局
2、鼓勵、扶持旅游商品生產企業挖掘、開發、生產綠色旅游商品和特色旅游商品。
責任單位:中小企業局、旅游局、鄉企局
三、加大投入,全面實施重點工程
(一)做好節能降耗項目推進工作。抓好開陽縣新建年產120萬噸新型干法磷渣水泥生產線項目、貴州中水能源發展有限公司日產4000噸新型干法水泥項目、*金華水泥有限公司年產120萬噸熟料新型干法水泥生產線建設項目;抓好貴州熙霖新型材料有限公司綜合利用磷渣開發生產膠凝材料外加劑項目、*市再生資源回收加工利用體系建設項目等循環經濟國債項目的前期工作。積極爭取國家和省有關部門節能專項和獎勵資金支持。
責任單位:發改委,配合單位:經貿委
(二)完善節能技術成果轉化體系,搭建節能技術服務平臺,加快節能科技成果向生產力轉化。以《中國節能技術政策大綱》為指導,重點推廣高效節電控制技術、液化天然氣(LNG)汽車示范工程、中央空調運行管理系統、城市照明綜合自動化系統、電機節能控制系統等先進適用技術,組織實施一批重大節能產業化示范項目。制訂并實施重點行業、企業的節能技術改造計劃,著重實施“十一五”十大重點節能工程,加大對企業節能技術改造項目的資金支持力度,逐年提高節能技術改造項目的資金占全市工業企業技術改造資金比重。
責任單位:經貿委
(三)加快實施城市公共照明系統節能改造。
1、實施*市城市公共照明節能示范工程,通過更新使用新型節能照明光源和電器、改造優化供電線路、安裝節能監控設備等措施降低公共照明系統電力消耗。
責任單位:城管局
2、實施市級行政中心節能改造。對廣場照明燈、景觀燈系統實施改造,實現自動分組、分時控制。對行政中心東西庫地面車道高桿路燈進行節能降耗改造。
責任單位:機關事務局
(四)市級財政在20*年度預算中安排1000萬元節能專項資金,并足額到位。整合各類專項資金,用于支持節能技術和產品推廣應用、節能技術示范項目、節能監察與監測、節能宣傳培訓和表彰獎勵等。財政部門要會同節能主管部門加強對各項節能項目的申報、組織、實施和資金使用情況的監管,努力提高資金使用效率。
責任單位:財政局
四、創新模式,加快發展循環經濟
(一)深化循環經濟試點。按照《*市循環經濟試點工作實施方案》,協調各區、市、縣和有關部門推進循環經濟試點工作,建設10個循環經濟試點項目。制訂并出臺《金陽新區建設系統開展循環經濟建設試點實施細則》(試行)。
責任單位:循環辦
(二)實施水資源節約利用。
1、積極支持重點行業節水改造項目及礦井水利用重點項目的建設,并根據項目性質履行審批(核準或備案)職責。
責任單位:發改委
2、加強計劃用水管理,認真落實“節水四到位”(用水單位用水計劃到位、節水目標到位、節水措施到位、管水制度到位)。對全市用水器具進行全面普查,并根據普查結果制定節水器具推廣方案。積極開展節水型小區創建工作。繼續從抓好水量平衡測試、創建節水型企業(單位)活動等節水基礎工作入手,提高工業用水重復利用率,20*年達到72%。
責任單位:城管局
3、實施城區供水管網改造工程。對中心區小街小巷的供水管網進行改造,進一步規范園林、環衛、消防用水,實施裝表計量。通過引進新的測漏技術,加強對管網的監測和維護。
責任單位:城管局
4、從市政、河道入手,選擇1-2個試點,在下水道疏浚、市政設施清洗以及河道沿岸綠地澆灌方面試行使用河水。
責任單位:城管局
5、在城市園林綠化建設和管理中,嚴格控制使用生活用水,大量推廣使用河道水、廣泛收集雨水和中水。20*年實現城市綠化用水中河道水、雨水和中水的利用量達20%以上。
責任單位:林綠局
6、力爭20*年內開工建設烏當中型灌區核心子項目改造工程,包括千坎箐水庫灌溉工程、巴山丘水庫灌溉工程和三江大溝引水灌溉工程,建成后年節約灌溉用水209萬立方米。
責任單位:水利局
7、對新建項目進行水資源論證工作時,通過用水定額、節水要求等核定許可水量。
責任單位:水利局
(三)積極發展節水型農業。
1、建設花卉滴灌等設施。20*年在建和已建的花卉大棚新增滴灌設施22.14萬平方米,噴灌設施2.7萬平方米,提高花卉種植中水資源的綜合利用系數。其中烏當區建滴灌設施2.16萬平方米,噴灌設施2.7萬平方米,白云區建滴灌設施16.2萬平方米,小河區建滴灌設施3.78萬平方米。在有機茶園開展噴灌與滴灌的應用研究工作,以后逐步加大實施面積。
2、推廣實施水稻旱育稀植35萬畝,旱育直插20萬畝。
3、進一步加大對需水量較小、經濟效益高的花卉、果樹、中藥材等產業和蠶桑、茶葉等特色經濟作物的發展規模,新建鮮切花種植面積1萬畝、果樹1.8萬畝、中藥材2萬畝、蠶桑1.8萬畝、茶葉2.5萬畝(20*年冬至2009年春完成茶葉種植)。
責任單位:農業局
(四)推進資源綜合利用。
1、繼續開展資源綜合利用認定工作,落實國家對資源綜合利用的稅收優惠政策,不斷擴大工業“三廢”利用種類和數量,提高全市資源綜合利用率。重點做好磷渣、磷石膏、脫硫石膏、粉煤灰、赤泥、煤矸石等工業固體廢棄物的綜合利用。
責任單位:經貿委,配合單位:循環辦
2、建立健全再生資源回收利用體系。做好市場調研和分析,制定再生資源回收利用管理辦法,使之規范運作。新增綠色回收站、亭100個,有序開展社會回收,同時探索再生資源綠色回收站進小區、進校園、到農村的工作,擴大回收范圍。繼續完善“*收廢網”,擴大宣傳面,更好地為市民服務。完善報廢汽車回收拆解中心功能。做好市級舊貨市場建設前期調研工作。
責任單位:供銷社、循環辦
3、進一步制定我市再生資源回收利用經營規范和標準,建設企業和個人從業標準。通過培育和扶持*市物資回收公司等一批龍頭企業,整合我市再生資源回收利用行業現有資源,發揮龍頭企業示范作用,鼓勵龍頭企業采取連鎖經營等方式,建立社區再生資源回收站點。
責任單位:商務局,配合單位:供銷社
(五)促進垃圾資源化利用。
1、啟動生活垃圾填埋氣體綜合利用及CDM項目。將“*市垃圾分類收集體系建設研究”、“垃圾場垃圾分類回收”納入課題研究計劃。
責任單位:城管局,配合單位:循環辦
2、編制“*市城市生活垃圾和有機廢棄物綜合利用”可行性研究報告和《*市餐廚垃圾管理暫行辦法》。
責任單位:循環辦
(六)全面推行清潔生產。
1、開展工業清潔生產。在全市重點行業、重點企業全面推行清潔生產,引導企業從生產的各個環節入手改造傳統工藝,優化用能結構,降低單位產品能源消耗和污染物排放強度。加大清潔生產審核工作力度,鼓勵企業自愿開展清潔生產審核,確定第三批6戶清潔生產審核試點企業。對通過清潔生產審核評估的企業,授予“清潔生產企業”等稱號。
責任單位:經貿委
2、開展農業清潔生產。一是規范化、標準化、集約化、專業化建設養殖小區;二是完成在開陽、小河實施的貴州省鄉村清潔工程示范村建設項目,及4個畜禽養殖場大中型沼氣工程;三是推廣應用太陽能殺蟲燈、性誘劑等非化學措施防治病蟲害,20*年推廣8萬畝。
責任單位:農業局
五、依靠科技,加快節能技術開發和推廣
(一)組織實施15項重大科技攻關,加大對節能減排、清潔生產、可再生能源開發利用的自主研發投入,推進電子信息、新型能源和相關新型材料等產業化項目建設。
責任單位:科技局
(二)組織實施一批節能降耗產業化示范項目和循環經濟高技術產業化項目。支持貴州開磷集團在礦山全面推廣磷石膏和磷渣用于充填井下采空技術,以提高礦產資源的回收利用率;支持以礦山開采的井下廢石頁巖為原料,開發建設頁巖標磚項目。
責任單位:發改委,配合單位:經貿委
(三)加強節能技術開發。把技術創新作為推進工業節能降耗的重要手段,建立以企業為主體、產學研相結合的節能技術創新體系。組織實施節能科技開發專項,爭取一批節能重點項目,鼓勵企業和科研機構圍繞燃煤工業爐窯改造、余熱余壓利用、電機系統節能、能量系統優化、建筑節能、綠色照明、政府機構節能、節能監測和技術服務體系建設等節能工程開發一批節能降耗關鍵和共性技術,研究開發具有自主知識產權和廣闊市場前景的工業節能新技術、新工藝、新產品、新設備和新材料。
責任單位:經貿委
(四)加強節能農業機械和農產品加工設備節能技術的推廣。20*年引進推廣2400臺(套)節能農機具,推廣水稻機械化插秧技術3萬畝。
責任單位:農業局
(五)充分利用各種對外交流渠道,廣泛開展節能減排國際、國內科技合作。根據《*市生態經濟市建設總體規劃》,從生態工業、生態農業、生態旅游業等方面挑選出好項目尋求國際國內合作與支持,充分利用好國家相關政策及資金支持,促進形成低消耗、低排放、高效率的節約型增長方式;充分利用我市和聯合國人居署合作的可持續城市計劃項目平臺,廣泛開展同國際金融機構及各種國際組織的合作,積極爭取進入亞洲開發銀行,德國瑞典國際開發署等國際組織共同開展的“亞洲城市發展計劃”,學習先進的節能環保技術和管理經驗。
責任單位:發改委
六、強化責任,加強節能管理
(一)建立健全政府節能目標考核制度。
1、對全市節能工作目標和任務,由市經貿委、統計局、市政府目標辦牽頭,相關部門參加,對各責任單位節能目標進行分解,經市長辦公會、市委常委會審定后納入各區(市、縣)和市直部門年度綜合目標績效管理。由市政府目標辦、市節能辦等單位組成評價考核工作組,定期對各區(市、縣)和市直部門節能工作執行情況進行檢查,按年度進行考核,并按考核結果進行獎懲。市直各責任部門要對本系統承擔的節能工作目標和任務進行縱向分解落實并考核。
責任單位:經貿委、統計局、市政府目標辦
2、將節能降耗考核內容納入我市國有及國有控股企業負責人經營業績考核中,對貴州輪胎股份有限公司等17戶企業負責人進行考核。同時,指導和督促其他國有企業開展節能降耗工作。
責任單位:國資委
(二)開展全社會綜合節能降耗統計監測工作。按《*市全社會綜合節能降耗統計監測方案(修改稿)》要求,對本年度全社會各行各業、各類單位的能源消費情況進行調查、匯兌和評估,并在省級評估的基礎上,由市統計局會同市發改委、市經貿委聯合對社會公布各區(市、縣)單位GDP能耗、單位GDP電耗、單位工業增加值綜合能耗等指標。
責任單位:統計局
(三)強化重點企業節能管理
1、突出抓好化工、鋼鐵、建材、電力、有色等重點耗能行業的節能降耗。瞄準國內外先進水平開展行業能耗水平對標活動,不定期舉辦節能技術產品推介會和行業節能技術交流會,研究解決影響行業節能降耗的共性問題,提高行業總體節能水平。重點抓好年綜合能耗3000噸標準煤以上工業企業的節能降耗。按屬地管理原則,市政府分別與這部分企業所在區(市、縣)政府簽訂節能目標責任書,區(市、縣)政府要確保企業完成單位產品能耗指標、實現當年節能量。督促重點企業開展能源審計、編制節能規劃、建立節能責任制、完善節能管理制度,不斷提高企業能源管理水平和利用效率。完善對重點企業的“節約能源、原材料考核獎勵”制度,以重點企業節能降耗帶動全市工業節能降耗工作全面、深入開展。
責任單位:經貿委
2、對我市列入省重點監控的16家(含列入全國千家節能活動的4家)工業企業開展能源計量監督檢查,指導和幫助企業完善計量檢測體系,規范檢測工作。督促企業必須達到《用能單位能源計量器具配備與管理通則》(GB17167-2006)的要求,配齊能源計量器具,建立健全能源計量管理檔案,指導企業合理配備能源計量器具并督促企業按規定送檢。為企業能源計量管理人員提供技術培訓,舉辦專家講座,組織相關企業開展能源計量工作經驗交流活動。
責任單位:質監局
(四)強化交通運輸節能管理。
1、充分利用現有手段,在道路運輸管理的各環節增加對企業節能降耗的扶持措施;在交通運輸各項開業審批中增加對節能的要求并作為剛性指標;建立并實施重點耗能設備準入與退出制度,在制定能耗限額標準基礎上加大對在用運輸裝備的抽查檢測力度,達不到安全和超能耗指標的堅決退出。結合交通運輸業發展戰略、行業規劃、政策法規、標準規范、科技支撐、政府管理等,提出*市道路旅客運輸節能降耗的目標。
責任單位:交通局
2、鼓勵發展農村客運經濟適用車型;實施營運客車類型劃分及等級評定標準;合理調整客運運力分布;通過規費征收政策鼓勵發展節能環保新型運力,加速淘汰能耗高、排放超標的老舊車型;實施貨運汽車及汽車列車推薦車型制度;完善道路運力審批制度;建立完善交通信息服務平臺。
責任單位:交通局
3、鼓勵大型運輸企業開展道路運輸新能源生物柴油應用技術研究和道路運輸行業應對燃油市場價格波動對策研究。
責任單位:交通局
4、開展交通行業節能培訓和教育工作,尤其對駕駛員進行節能技術培訓,并在營業性車輛駕駛員從業資格考核中增加節能駕駛考核內容。
責任單位:交通局
5、實施“公交優先”發展戰略,通過優化線路、增設站點、優質服務等措施。提高城市公共交通的出行比重。加快中心城區出租汽車GPS智能調系統的建設,有效減少出租車空駛率。繼續實施國有公交車“油改氣”工程。20*年新增使用清潔燃料公交車430輛。積極探索發動機余熱綜合利用技術開發。
責任單位:城管局
6、嚴格執行國家有關法規、標準和政策,依法嚴厲打擊報廢機動車違法交易活動。一是加強對報廢汽車拆解企業的監管,嚴禁報廢汽車整車流入市場;二是加強對二手車交易市場監管,對*市鳳凰村和金陽兩個二手車交易市場進行專項檢查,對經查實屬報廢汽車的,嚴格按規定依法進行查處。
責任單位:商務局,配合單位:工商局、公安局、供銷社
(五)加強建筑節能管理。
嚴格建筑節能審查,凡按規定應實施建筑節能的項目而未實施的,不予辦理相關手續。積極主動協調建設單位申報1-2個低能耗、綠色建筑示范項目,組織省、市專家對示范項目進行技術指導,加強對示范項目的監督和服務。根據國家有關建筑節能法規,爭取20*年內制定并出臺適合我市既有建筑節能改造的相關優惠政策。從政府機關辦公樓節能改造入手,逐步對全市各行業辦公用房和大型公共建設進行建筑節能改造,進而推廣到其他建筑。
責任單位:建設局
(六)加大實施能效標識和節能節水產品認證管理力度。
1、依據《能源效率標識管理辦法》,加強對強制性能效標識產品的監督檢查,嚴厲打擊偽造、冒用能效標識、節能質量認證標志、認證證書的行為,杜絕虛假認證。
2、加大扶持力度,積極推動我市節能產品爭創中國名牌、貴州省、*市(推薦)名牌。根據國家公布的免檢產品目錄,鼓勵節能產品生產企業爭取國家免檢資格。
責任單位:質監局
七、健全法制,加大監督檢查執法力度
(一)完善節能標準。開展對相關企業節能降耗標準執行情況的調研,根據我市重點產業或重點產品編制標準體系表,將國家標準、行業標準和地方標準分析整理后納入節能降耗標準體系,確定需補充制定的地方標準及企業標準。
責任單位:質監局
(二)對獲得工業產品生產許可證企業加大證后監管力度,發現企業獲證后私自違規新上限制類項目或使用限制類、淘汰類生產設備和工藝的,依法責令其改正;情節嚴重的,報請省質監局依法吊銷其生產許可證。切實加大無證查處工作力度,對違反國家產業政策或難以達到取證條件的,及時報請市政府有關部門依法取締。
責任單位:質監局
(三)組織有關價格專項檢查,及時糾正和清理對高耗能、高污染行業在電價、地價等違規的優惠政策。實施我市高耗能、高污染行業用水、用電、用氣價格公示制度。對差別電價、煤炭電價、脫硫電價執行情況進行經常性監督檢查,對擅自執行優惠價格政策的行為依法從重處理。
責任單位:物價局
(四)依據《統計法》和國家、省、市節能降耗統計監測方案的要求,駐筑各單位和個體經營戶及家庭住戶有義務依法向當地統計部門如實填報統計表,對于拒報、遲報、虛報、瞞報、偽造篡改統計資料等違法行為,將依法予以查處。
責任單位:統計局
八、完善政策,形成激勵和約束機制
(一)按照產業政策實施差別化能源價格政策。落實省政府實施用水、用電、用氣相關價格政策,完成我市生活和生產用水、用氣階梯式價格政策的前期調研和方案起草工作。實行超計劃超定額用水加價制度,嚴格再生水、礦井水、雨水開發利用的價格政策。按照國家產業政策探索對限制類、淘汰類高耗水企業實施懲罰性水價。積極推進農業供水價格改革工作,逐步建立完善的農業用水計量收費制度。
責任單位:物價局
(二)認真貫徹實施國家有關節能、節水、資源綜合利用和環保產品(設備、技術)目錄的稅收優惠政策。對從事符合條件的環境保護、節能節水項目(包括公共污水處理、公共垃圾處理、沼氣綜合開發利用、節能減排技術改造、海水淡化等)的所得,自項目取得第一筆生產經營收入所屬納稅年度起,第一年至第三年免征企業所得稅,第四年至第六年減半征收企業所得稅;對企業購置并實際使用《環境保護專用設備企業所得稅優惠目錄》、《節能節水專用設備企業所得稅優惠目錄》和《安全生產專用設備企業所得稅優惠目錄》規定的專用設備的,該專用設備的投資額的10%可以從企業當年的應納稅額中抵免;當年不足抵免的,可以在以后5個納稅年度結轉抵免。對企業以《資源綜合利用企業所得稅優惠目錄》規定的資源作為主要原料,生產國家非限制和禁止并符合國家行業相關標準的產品取得的收入,減按90%計入收入總額。落實對廢舊物資、資源綜合利用產品增值稅優惠政策。實施鼓勵節能環保型車船、節能省地環保型建筑和既有建筑節能改造的稅收優惠政策。實行鼓勵先進節能環保技術設備進口的稅收優惠政策。加大稅收優惠政策宣傳力度,保證國家鼓勵節能的一系列稅收優惠政策準確及時落實到位。
責任單位:國稅局、地稅局
九、加強宣傳教育,提高全民節約意識
(一)在各級各類中小學內開展節能環保社會實踐與科技創新活動,幫助青少年深化節能意識,學習和尋找節能的竅門和方法。通過宣傳欄、黑板報、校園網站、校園廣播等,采取生動活潑、學生喜聞樂見的教育和宣傳形式,引導中小學生樹立節能觀念,養成節能好習慣。
責任單位:教育局
(二)充分利用我市廣播電視媒體,加強節能宣傳,提高全民節能意識。制作和播放節能公益廣告,適時在節目中推出節能知識和竅門的宣傳短片。開設節能新聞專欄,采取多種形式作好動態報道,對典型內容安排系列報道。開通熱線電話、短信平臺等,增強節能宣傳的參與性和互動性。大力宣傳節能標兵、節能企業,對達不到節能要求的企業和單位進行曝光。
責任單位:廣電局
(三)加大家庭社區節能宣傳,利用各類宣傳載體,張貼節能標語、口號、條幅,發放宣傳資料、科普讀物,向廣大居民介紹和宣傳節能常識。大力倡導“使用節水器具,使用節能電器,使用無磷洗衣粉,使用菜籃子、布袋子,拒絕過度包裝,注意一水多用”等“家庭節能六件事”,重塑家庭生活消費新模式。
責任單位:婦聯
(四)通過開展“全國科普日”、科普大蓬車、科普巡回展、科普知識有獎征文等方式,向廣大群眾宣傳節能科技成果、先進實用技術和生活節能小竅門,促進節能新技術、新設備、新產品的推廣應用。
責任單位:科協
(五)按照《*市表彰獎勵暫行辦法》,對在節能降耗工作中做出突出貢獻的企事業單位、機關和個人進行表彰獎勵。
責任單位:經貿委,配合單位:人事局
十、政府帶頭,發揮節能表率作用
(一)抓好行政中心用水、用電、用煤氣管理,力爭20*年市級機關(單位)人均能耗在20*年基礎上降低3%。
1、節約用電。辦公樓公共區域的照明采用節能燈具。在滿足基本照明的情況下,適當減少一些燈具。行政中心廣場景觀燈、大樓景觀燈、東西地下停車場照明燈實行專人管理。廣場燈開啟時間根據自然光照度和季節變化進行適時調節,杜絕常年一貫制的狀況。大樓景觀燈和裝飾燈具無重大活動和重要節日,一律不開啟。在按辦公大樓、非辦公區分戶能耗實施計量的基礎上,逐步適時縮小計量區域,細化各區域相關部門(單位)的節能責任和節能指標。實施電梯節能運行方案。
2、節約用水。調整各區域污洗間、衛生間供水閥門開度,加強用水設備日常維護管理,及時檢修排故障。在綠植養護中采用噴灌、微灌等節水灌溉方式。專人對行政中心廣場音樂噴泉進行管理,制定音樂噴泉運行管理方案,縮短非工作需要的噴泉開放。
3、加強空調節能降耗管理。制定《市級行政中心中央空調系統節能運行管理規定》,對行政中心東、西庫中央空調系統制定嚴格的開、關機制度,上班時間嚴格按行政中心各大樓內重點區域的溫度情況進行主機參數的調節。在夜間和休息日停開中央空調,在工作日下班前提前1小時關閉主機。根據*的氣候條件,合理調控辦公室空調溫度。對中央空調水系統進行水質處理,并增加末端空調盤管濾網清洗頻率,提高空調換能效率。
關鍵詞:能耗;既有建筑;節能改造;圍護結構
1 引言
我國是一個能源相對緊缺的國家。我國與同緯度的許多發達國家相比,地區間氣候環境差異較大、狀況更為復雜和惡劣,但我國的房屋保溫隔熱性能卻要差很多。在我國廣大的北方地區,建筑采暖平均能耗比東歐同緯度發達國家高出100%~200%,節能潛力巨大。隨著我國對建筑節能的重要性和緊迫性認識的加深,國家于2001年制定了《既有采暖居住建筑節能改造技術規程》,于2005年開始執行GB50189-2005《公共建筑節能設計標準》,并于2007年制定了GB50411-2007《建筑節能工程施工質量驗收規范》[1]。
北方采暖區面積占我國國土面積的70%,既有建筑面積約為65億m2,其中70%以上為高能耗建筑,由此可見,我國既有建筑節能改造的必要性。
2 既有建筑節能改造方案的分析
2.1 北方采暖地區的既有建筑節能改造是主要任務
(1)我國北方采暖地區的既有建筑能耗總量很大。根據中國建科院數據,全國城鎮的建筑能耗總量5.4億噸標準煤中,北方寒冷地區的能耗就有2.75億噸,所占比例為51%;其次便是夏熱冬冷地區,能耗為1.85億噸,所占比例為34.3%。
(2)我國北方采暖地區的既有建筑能源利用效率低。僅以北京市為例,在節能標準實施之前的建筑采暖平均能耗為30W/m2左右,節能標準實施之后的建筑采暖平均能耗為20W/m2左右,而北歐的建筑采暖平均能耗僅為10W/m2左右。故此,北方采暖地區的節能潛力巨大,需要優先考慮。
(3)我國北方采暖地區的建筑能耗增長速度快。隨著我國城鎮化速度加快,人民對居住品質的要求也在不斷提高,以提高居住品質的房間空調為例,近年來的銷售量年均增長速度已超過20%。
2.2 既有建筑中的公共建筑節能改造要率先實施
(1)公共建筑相對于住宅等私有建筑,其建筑節能改造措施更便于實施。既有建筑的節能改造可以減少整個社會對能源的使用,減少大氣污染,使周圍其他人因此獲得一定環境收益,但是盡管社會因此而獲利,對于采取節能行為的個體卻并未有明顯的個體收益。況且,節能改造以后,即使在節省能源花費上對個體有一些好處,但是與節能改造所花費的成本對比而言收益甚微,需要很長時期的成本回收[2]。在這種情況下,想要使個體主動地對既有建筑進行節能改造需要政府的引導和施壓,即使個體愿意對建筑進行節能改造,在轉化為實際行動時難度也比較大。而對于公共建筑的節能改造而言,實施的壓力將會小很多。
(2)大型公共建筑的能耗指標很高。相對于大型公共建筑,私有住宅建筑的能源消耗需要個人買單,故此私有住宅的個人行為中節能的主動性更大一些,由此導致的結果是大型公共建筑的單位面積能耗相對于私有住宅而言高出很多。以北京市為例,各類大型公共建筑的單位建筑面積全年耗電量為100kWh~350kWh,是城鎮住宅單位面積用電量的10倍~15倍。在這些耗電量中,空調系統就占到35%以上[3-4]。這不但需要在用電制度和用電設備上對耗電量加以限制,還需要對建筑的圍護結構進行改造,以降低維護結構的傳熱系數,從而提高空調系統利用效率,降低空調系統的耗電量。
(3)公共建筑的節能改造對公眾具有節能意識引導和宣傳示范作用。單個公共建筑對社會人群的覆蓋要遠大于私人住宅,故此,利用公共建筑的節能改造可以輻射更加廣泛的人群,提升公眾的節能意識。單個公共建筑的節能改造具有很好的宣傳和示范效果,可以逐漸帶動私有住宅自發自愿的節能改造。
2.3 技術改造過程中的門窗和外墻改造需要優先實施
在既有建筑節能改造的過程中,照明設備等系統使用上的節能可以通過制定制度限制使用者的過度能源消耗來實現,還可以通過在建筑外部設置太陽能熱水器等設備來降低建筑內的能源消耗。然而,更多既有建筑的節能實現僅僅通過使用者的使用限制是難以實現的。當建筑外墻的傳熱系數很高,門窗部分構造粗糙未有隔熱措施時,建筑內部的空氣將會與外界的空氣十分通暢地進行熱量交換,如此以來,建筑空調系統中用于采暖和制冷的能耗只能是持續增加。
仔細分析既有建筑節能改造過程中的技術運用,建筑的節能改造主要從圍護結構的墻體、屋面、門窗、陽臺、遮陽構件和通風組織等方面做節能改造。
(1)墻體是建筑圍護結構中傳熱面積最大的一部分,它對整個建筑能耗有決定性的影響作用。與國外相比,我國的單位建筑能耗是同等氣候條件下發達國家的3倍,而我國傳統的建筑墻體多為粘土實心磚墻體,其傳熱系數約是國外的3.5~4.5倍。在不考慮傳熱延遲的情況下,墻體傳熱系數幾乎是影響能耗的決定性因素,可見我國既有建筑外墻體節能改造的節能潛力之大。對于特定的建筑,其墻體面積和氣候條件是不變的,增加保溫層能有效地改變墻體傳熱系數,降低能耗。
墻體的節能改造措施可以采用規程推薦的EPS墻體外保溫技術[5],該技術不需要對外墻進行復雜的表面處理,只是在外墻的外表面用聚合物砂漿粘帖一定厚度的可發性阻燃型聚苯乙烯泡沫板,然后在其表面用耐堿玻璃纖維網格布和聚合物砂漿做保護層,再做飾面層。該技術保溫節能效果顯著、施工方便、飾面裝修多樣、費用低,能夠有效地改善室內居住環境。
(2)門窗是建筑結構的重要組成部分。在高能耗建筑中,門窗的面積雖然小于墻體面積,但是其傳熱系數大,空氣滲透熱損失和傳熱熱損失約占整個采暖建筑熱損失的50%[6]。近年來隨著人們對生活質量要求的提升,人們希望窗戶的面積增大以獲得更為寬廣的視野,由此導致門窗面積和墻體面積的比例也在逐漸增大。這使得門窗對整個建筑的能耗具有舉足輕重的影響。
在窗戶的改造措施中,采用中空玻璃塑鋼窗等節能窗取代單層玻璃窗能夠明顯減少熱量傳遞,采用密封材料增加窗戶四周的氣密性以減少熱量滲透等等,都具有比較明顯的節能效果。在門的改造措施中,可采用雙重玻璃門或紅外線自動玻璃門等措施以減少出入口的能量流失。
(3)屋頂位于建筑的頂部,是受外界氣候影響最大的部分。屋頂吸收的外部輻射占全部建筑吸收輻射的比例相當大。屋頂的保溫隔熱措施可以降低屋頂吸收的熱能向頂層室內傳遞,但是由于屋頂的防水構造,對屋頂進行保溫隔熱改造需要付出的代價較大,且效果主要只停留于頂層室內,對于整棟建筑的總體節能效果影響相對較小。
(4)外遮陽構件為建筑物的附屬結構,卻是建筑節能的重要環節。在陽光照射時間較長的南面增加外遮陽構件能夠明顯降低空調運行負荷,具有較為明顯的節能效果。南向遮陽能降低建筑能耗,雖然節能貢獻率不高,但遮陽措施實施簡單、投資回收期短、投資收益比較高,不失為優選的既有建筑節能改造措施。
(5)其它如密閉陽臺、組織通風等措施,雖然能夠起到調節建筑室內溫度、降低建筑能耗的作用,但需要付出相當的代價,效果有限且部分地影響到使用者的生活習慣。
從以上的分析可以看出,在既有建筑的節能技術改造過程中,門窗和外墻體的改造可以較為明顯地降低建筑能耗,外遮陽構件的增加也不失為優選的節能改造措施。
3 既有建筑節能改造方案的實施
既有建筑節能改造是一個面向社會、面向大眾的工程。在改造的過程中不僅僅是需要政府的激勵措施、施工單位的改造技術,更加需要群眾對改造方案的支持。群眾對改造方案的支持與否是節能改造是否能夠順利進行的一個重要前提。改造方案是具體的,但群眾對改造方案的評價則是感性的。如何收集群眾對改造方案的意見,并據此意見對方案進行修正是十分重要的。整個方案實施的流程圖如圖1所示。
為充分理解群眾對改造方案的意見,并能對方案進行具體修正,需要設計針對改造方案的調查問卷,而調查問卷設計的好壞則直接關系到是否能夠從問卷調查中獲取想要的信息。在設計調查問卷時應該遵循以下幾個原則:
(1)問卷的設計應包含對既有建筑節能改造的理解。一份改造方案問卷的可靠性首先與答卷人對既有建筑節能改造的理解程度有關。如果答卷人對建筑節能擁有深刻的理解,那么他的建議必然應該受到較大程度的重視,在問卷結果的整理上要賦予較大的權重。
(2)問卷的備選答案設計要具體劃分以能夠最大程度地體現答卷人的意見。例如,當問及群眾對某改造項目的接受程度時不能只備以“能接受、不能接受”這樣簡單的選擇,而可以細致為能夠接受該項目的改造費用范圍。
(3)問卷的設計應盡量避開答卷人的感性應對。不能讓答卷人僅以自己對方案的感性認識來回答問題,在設計時將問卷的答案客觀化。想要的調查結果是需要通過對問卷的分析得出的,而不是經由答卷人的感性認識直接給出。答卷人理性客觀的回答不但有利于調查結果的綜合整理統計,也有利于分析結果的準確性。
(4)問卷的設計應包含改造方案中的各項 [7]。只有所有的重要影響因素指標經過修正被群眾理解了、接受了,改造方案才能得以順利地實施。
4 結論
通過對既有建筑節能改造方案的研究認為:(1)北方采暖地區的既有建筑節能改造是主要任務。(2)公共建筑的既有建筑節能改造應率先進行,以點帶面,取得宣傳和示范作用。(3)節能技術改造過程中外墻體和門窗的改造是重點,其次為外遮陽構造。(4)既有建筑節能改造方案應充分考慮群眾的意愿,在不斷修正后實施。
參考文獻:
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[2] 金占勇,武涌,劉長濱.基于外部性分析的北方供暖地區既有居住建筑節能改造經濟激勵政策設計.暖通空調HV&AC,2007,37(9):14-19.
[3] 楊建國.淺析既有公共建筑的節能改造.山西建筑,2007,33(21):269-270.
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