节能改造分析

节能改造分析（共12篇）

节能改造分析 篇1

在化学工业生产系统中, 精馏塔是常用的设备之一, 该设备的耗能量占据整个化工工业生产系统中耗能总量的35%以上, 根据美国相关的统计数据表明, 若全国有4万多个精馏塔, 其消耗的总能量相当于190m L的石油, 占全国能耗的3%。我国是能源消耗大国, 在化工生产领域加强技术研究, 降低各个环节的能源消耗, 对于提高企业经济效益, 促进经济发展具有十分重要的意义。以精馏分离过程为例, 精馏过程的能耗占整个生产过程能耗的10-20%左右, 做好精馏过程的节能改造工作, 对于整个化工行业的节能减排具有重要意义。我公司在年产15万t甲醇精馏装置上采用三塔复合填料, 具有精馏能耗低、操作稳定、产品量好等突出优点, 但操作相对比较复杂。通过改变蒸汽量来调整塔内流体压力和塔顶与塔底压差, 同时采用上下游联动式操作方法, 对精馏塔各部分进行优化上级后, 投入生产运行, 取得了明显的效果, 改进后的装置平均综合能耗为每吨527.86千克标油, 比上年同期下降了3.66%。

1 精馏装置节能改造

1.1 精馏装置节能改造的必要性

精馏是利用液体沸点不同, 对其进行加热蒸馏的一种分离技术, 该技术可用于分离不同组分的液体混合物, 也可用于提纯某种液态化工产品, 粗醇精馏就是常见的一种应用。精馏技术由于投资抵、技术较为成熟, 因此广泛应用于化工机燃油工业生产中, 但该技术的热力学效率较低, 每分离1kg的化工产品消耗的能量较高, 造成了极大能源浪费的同时, 还加大了企业的生产成本。

1.2 精馏装置节能改造的可行性

从能量转移的角度看, 精馏装置是化石能源转化为热能, 利用扩散原理, 将有效热能转化为扩散有效能的过程, 在转化过程中不可避免的会产生一定的能量损失。引起能耗的过程是多方面的, 一是流体在流动过程中不可避免的会产生压强降低;二是相浓度不平衡造成的能耗。三是物流间的温度差引起的传热或不同温度物体混合过程造成的能耗。由以上能耗损失原因可知, 节能技术应从以下几方面入手:

第一:减少最小蒸汽负荷量 (GMIN) , 降低热量 (Q) 损失。蒸馏塔塔顶压力不变的情况下, 塔内流体在流动过程中压差 (△P) 越小, 平均相对挥发度 (α) 就越高, 蒸汽负荷量就越小, 则实际需要的热量就减少, 从而起到节能的作用。

第二:降低加热负荷。降低加热负荷需要降低上升蒸汽量 (G) , 可采用降低回流比 (R) 的方式实现。提高理论塔板数 (NT) 可提高分离效果, 可采用高效塔板或者填料来提高精馏塔内件的工作效率, 从而增大单位长度内理论塔板的数量;回流比的降低则可通过自动控制装置的精准定位功能, 使回流比与设定点的重和高较高, 从而减少回流比余量, 起到节能的效果。

注::蒸汽按0.4 MPa (g) 饱和蒸汽计

第三:降低塔釜和塔顶的温度差值 (△T) , 可有效降低热损。降低压降 (△P) 、采用中间再沸器、添加中间冷凝器都可以起到降低温差的效果。

第四:热损的回收再利用。塔顶冷凝器的热量若能回收再利用, 可有效提高整个系统的能源利用率。采用现代的集成技术, 将热偶精馏、多效精馏、热泵精馏等多种技术进行综合利用, 降低能量损耗。

第五:复合型分离系统代替单一分离系统。当化工生产对分离程度提出苛刻要求, 或单一的分离系统难以满足生产要求时, 可将吸附系统或者膜分离系统与精馏装置进行组合, 组装成复合型的分离系统, 提高分离效果, 降低单一分离系统的能耗。

1.3 精馏装置节能改造技术

精馏装置节能改造技术分为两种, 一种是对操作技术的改进, 另一种是对现有流程的改进。在进行节能改造时, 应根据生产的具体情况, 选择合适的改进技术, 或采用多种改进技术, 以达到最佳的节能效果。

1.3.1 操作技术的改进

方法一:填充料的改进。降低塔内温差或者压差的有效方法为更换高效规整的填料, 该填料在处理能力、持液量、压降方面具有较大的优势, 可有效提升系统的工作效率, 一般可提高至少15%以上的生产能力。更换填料的方法在压力超过0.35MPa时效果佳, 若精馏塔为常压或者中压, 反而会降低传质效果。改变填料后, 相同高度下的理论塔板数增加, 因而可以降低系统的回流比, 以苯乙烯-乙苯塔为例, 改变填充料后, 回流比由原来的7.3降低为5.8, 能耗则由1605k J/kg下降到1321k J/kg (苯乙烯) , 而产品的质量仍能维持原有水平;而压强和温度方面, 在保持塔顶压力不变时, 可降低塔釜的压力和温度, 有效减少压差和温差, 这在降低能耗方面的效果是十分明显的, 如苯-甲苯塔将鲍尔环乱推填料换为波纹板规整填料后, 塔内蒸汽上升通量增大, 压强降低20k Pa, 比改造前的能耗降低20%。

方法二:普通塔到垂直筛孔塔板的改造。垂直筛孔塔板适合真空精馏使用的一种高效低压力降塔板, 主要是利用气相的动量给液相一定的推动力, 以抵消液相流经塔板所形成的水力坡度, 减少气液两相在空间上的反向流动和不均匀分布, 降低塔板压力差 (△P) , 提升塔板效率, 从而达到降低能耗的目的。改进后的装置液相停留时间由5s减少至2.5s以内, 流通量增加一倍;塔板空间利用率大, 气液两相充分接触, 提高了塔板的传质效率, 塔板利用率较普通塔板, 高处30%。

其他方法的改进, 如进料位置的优化、进料状态的改变都可提高精馏塔的利用率, 从而降低能耗。如提高进料的温度, 使其部分或者全部汽化, 可降低能耗损失。该法简单易控, 且投资成本低, 应用范围较广。改进热的利用, 利用再沸器和冷凝器降低传热温差, 提高塔顶冷却剂的温度, 降低塔釜的加热温度, 从而达到节能的目的。

1.3.2 流程的改进

方法一:多效精馏法的利用。多效精馏是将多种组分的分离安排在一系列压力递减的精馏塔内, 利用高压塔产生的冷凝汽化热给低压塔提供再沸能量, 依次完成各个塔内的分离任务。多效精馏塔效率与蒸汽用量成反比, 效率高, 蒸汽用量越小。单效精馏改为双效精馏, 可节能50%;若双效改为三效, 节能效率增加17%;而三效到四效, 节能效率仅增加8%, 而且效数增加, 也会增大设备改造成本, 所以双效或者三效精馏塔利用率较高。

方法二:热泵精馏。热泵精馏是以塔顶蒸汽为高位热源, 通过加压再沸的方式进行热交换后, 做为塔釜热源进行加热, 从而达到节能目的。热泵精馏有直接式热泵精馏和间接式热泵精馏, 前者应用较为普遍。黄国强研究组队热泵精馏系统做了较为详细的研究, 研究结果表明, 热泵精馏中的闪蒸式再沸热泵精馏塔在不改变产品质量、进料量和操作压力的情况下, 节能达到80%左右 (与常规精馏相比) 。

方法三:多塔精馏系统顺序的优化。精馏塔的数目由进料组分数量决定, 若组分为3种, 则需要4 (N+1) 个塔, 3种组分的排列方案有两种, 不同的排列方案, 产生的能耗也不同。在对精馏塔进行排序时, 进料按塔顶和塔底按照1:1的比例进行分配, 纯度要求高的组分放在最后分馏, 最难分离的组分放在最末分离。纯度要求影响回流比, 塔内气流量大, 上游分离消耗的热量较高;待其他组分分离后, 进料减少时, 则采用大回流比能耗也将有效降低。

其他方法:增设中间冷凝器、再沸器, 利用恒沸精馏、萃取精馏、膜分离与精馏装置联合、吸收系统与精馏装置的联合等多种精馏工艺的改进, 都可不同程度的起到降低能耗的目的。

2 结语

精馏系统是化工生产工艺中常用的一种分离系统, 提高该系统的能源利用率, 对于整个生产工艺的节能改进具有积极的作用。精馏系统能耗的降低方法多样, 不同的节能技术, 其操作难度不同, 对设备进行改进需要的投资成本也不同。企业在选择节能技术时, 不仅要考虑该技术的节能效果, 还应考虑技术的操作难度、成本等多种因素, 以选择最佳的改进方案。随着能源的不断消耗, 能源问题已经成为制约我国经济发展的重要因素, 各企业应在生产的各个环节进行节能改造, 以达到降低能耗, 提高企业经济效益和社会效益的目的。

参考文献

[1]李志宇.精馏装置节能改造分析[J].化学工程与装备, 2014, 11:58-60.

[2]樊安静, 荆树伟, 杨安成, 张庆坤.甲醇精馏装置自动控制研究与应用[J].小氮肥, 2015, 03:3-4.

[3]刘源贵, 马希凯, 兰文礼.甲醇精馏装置的节能技术改造[J].石油和化工节能, 2009, 04:23-25.

[4]杨应振.降低甲醇精馏装置的蒸汽消耗[J].西部煤化工, 2015, 01:43-45.

节能改造分析 篇2

对既有公共建筑进行节能改造，从建筑物本身来说，可以从建筑外围结构的墙体、屋面、门窗等构件进行详细分析。

1)门窗的节能改造。门窗作为既有公共建筑的重要组成部分，在建筑结构的耗能中占有一定比重，所以门窗的节能改造是建筑外围构件改造的重要部分。建筑的门窗大部分都是非节能结构，而且门窗的面积在不断加大，同时门窗的更换比较容易，这为节能改造提供了很大的便利。在门窗的改造中，可以从减少渗透量、热传量和太阳辐射三个方面进行，主要的方法包括:使用密封性能好的材料增加窗户的气密性，以减少渗透量;使用双重玻璃门，从而避免出入口直接朝外，或者使用红外线自动玻璃门等以减少热量的流失;此外还可以利用热反射镀膜中空玻璃、低辐射镀膜玻璃以及设置遮阳设施等削弱太阳的辐射强度;最后可以更换中空玻璃塑钢窗户、节能窗以减少热传量。

2)屋面的技能改造。建筑物的屋顶是受到外界环境影响最大的外部构件，屋顶所吸收的外部辐射比较大，占全部建筑的比例也是比较大的。对水平采光覆盖层来说，屋顶所吸收的热量可以直接传导到建筑的内部，势必会对建筑内部的环境产生影响。所以在屋顶的改造中，要对屋顶进行防水和隔热保温处理。针对那些实体屋顶，可以结合屋面的防水维修，在改造过程中，可以在屋顶的平层顶面施一层挤塑聚苯乙烯等新型的保温隔热材料，这样可以有效阻挡建筑内外的热量传导;对屋顶是采光玻璃的情况，在条件合适的情况下，尽最大可能加大中庭的垂直深度，使用凸出屋顶的采光覆盖材料;同时选择反射性强、气密性好的采光材料。这样可以改善屋顶对能源的消耗，达到节能环保的效果。

3)外墙的节能改造。建筑物外部构件外墙的节能改造可以分为以下两种情况:一是对旧的建筑物进行改造，外墙面重新装修;二是外墙不适宜改动。针对外墙可以装修改造的情况，需要在外墙增加保温隔热材料，比如使用块形聚苯乙烯板，把它作为外墙面，使与保温层之间保留一个空气层，既能体现出装饰的效果，又可以保证聚苯乙烯板的干燥，提高墙体的保温隔热效果。

3.2充分利用可再生能源

可再生能源包括地热能、太阳能、风能以及生物能，研究好这些可再生能源的转换技术，是对既有公共建筑节能改造新的发展方向，同时对于我国可再生能源利用的发展有积极地促进作用。就目前来看我国建筑节能技术得到了比较快的发展，相关的技术有了新的突破，建筑物开始使用地热能、低耗能建筑节能技术、太阳能和风能在既有公共建筑中的利用，都是可再生能源技术的发展和完善。在对既有公共建筑节能技术的改造中，应该利用好现有的可再生能源利用的科研成果，如太阳能光电墙、风力发电等技术。

3.3增强相关配套设施的建设

在做好既有公共建筑节能改造技术支撑的情况下，还要完善相关的配套设施和法律法规，这时就需要政府部门和建设行政主管部门承担自身的职责，充分发挥自身的积极作用。首先加强既有公共建筑节能技术改造法律法规的建设，保证工作有法可依;其次建立节能改造技术标准的具体规则和制度，明确相关的技能技术措施，建立保障机制，并且加强对节能技术改造后期的审查;最后要对既有公共建筑的节能改造给予一定的奖励，保证改造资金的充足，并且制定既有建筑技能改造评价体系系统。

4结语

节能改造分析 篇3

【关键词】高速公路隧道；供电照明；节能；改造；措施

随着高速公路建设速度的加快和技术的进步，高速公路隧道在数量上越来越多，纵深也越来越长，而隧道的建设不仅是对施工单位的修路、清障水平提出了极大的考验，还对隧道内的供电照明设施的建设产生了极大的挑战。由于普通路段的太阳能或是风力发电的照明设施都不能被采用，同时对于常规的供电照明设施也需要进行功率的大幅提高和距离的拉近，这无疑使得隧道内的供电设施建设产生了更多的技术困难和资金成本。为了保障隧道内照明质量较高的情况下，合理、有效地降低能耗，就成为了交通部门所需要迫切考虑和解决的难题。

1.高速公路隧道路段的供电照明设施的现状

公路的建设对于原本闭塞的山区乡镇、村落而言，有着至关重要的作用，它不仅可以推动本地经济的发展，还可以逐渐提高当地居民的生活水平，因此为了实现共同富裕的目标，推动西部大开发和中部崛起工程的顺利开展，高速公路建设以隧道的方式进行修建，需要逐渐普及到原本处于山堑之中的大小城镇。在这过程中，隧道建设带来一系列的工程建设方面的难题也逐渐显露出来，供电照明设施的普及和节能改造就是其中之一，以下将以中国隧道规模工程量最大的“秦岭终南山公路隧道”为例，对我国目前公路隧道的供电照明的现状进行阐述和分析[1]。

秦岭终南山公路隧道作为包茂高速的标志性路段，是世界上第一座也是最长的双洞高速公路隧道，由我国自行设计建造，双洞共长36.04公里，连接了秦岭山脉的天堑地段，将原本三小时的路程缩短为四十分钟，极大的促进了当地的经济建设。钟南山隧道在照明设施上也做了极大的创新，除了仿照欧洲隧道的特殊灯光带，LED光源的诱导灯会根据外部环境的变化而改变亮度，但是在整个的隧道供电照明中，仍以功率较高的高压钠灯为主，进行两侧交错布置，并且为了提高其观赏性，还加强了灯光的亮度。由于隧道路段需要全天不间断的供电照明，其能耗方面的投入已经超过该路段整体养护投入成本的一半。

由此可见，虽然隧道的修缮极大程度便利了居民的日常交通，但是隧道工程的不计成本的资金和技术投入也可见一斑，即使是在运营中也会给路政部门带来巨大的维护成本投入。

首先是能耗方面，由于隧道本身的供电照明特点，照明亮度要求高、灯具工作时间长，仍旧采用大功率的高压钠灯虽然可以保障照明质量较高，但是对于当地原本的电力供应设施也提出了更高的要求，由于其能源消耗十分高，同时亮度的提高也是灯具的使用寿命大大降低，所以致使后期的更换维修费用增加[2]。

其次是能耗降低与行车安全之间存在一定的矛盾，因为以目前的有限的供电照明技术，要实现灯具的节能改造，就不可避免地导致隧道照明质量的降低，这会导致司机在隧道中的行驶安全性降低，视线距离缩短，同时如果减少了入口处灯光的輔助，还会是司机产生黑洞、白洞效应，大大提高了事故的发生率。

最后是照明设施的资金投入不足，由于资金和技术投入的成本有限，我国的大多处高速公诉隧道供电照明设施的建设还难以达到秦岭终南山公路隧道的技术投入水平，不能实现灯光的自动化控制，这使天气变化带来的外部环境光线变化不能对隧道内部光源产生亮度调节作用，隧道内的照明设施无论是在光线充足的晴天、还是在光线灰暗的阴天都保持高强度的工作状态，这使能源消耗产生了一定的浪费。

2.隧道供电照明设备节能改造的具体措施

上文提到的秦岭终南山公路隧道，为我国日后的高速公路隧道供电照明的节能改造，提供了一个较为全面和成功的案例，在现有技术能力水平上，采取在布灯密度较大的单一的高压钠灯上增添LED光源作为诱导灯和疏散灯来进行辅助，不但在一定程度上降低了能耗，还可以减缓司机在驾驶过程中的视觉疲劳，同时降低了事故的发生率[3]。具体的节能改造措施主要由以下两个方面：

2.1隧道内供电照明设施的节电化

2.1.1采用节能型的照明设施

我国的高速公路隧道供电照明设施大多采用大功率、高亮度和高耗能的高压钠灯，而随着照明技术的发展，更为节能的第四代节能环保灯源——电磁感应灯也逐渐被道路照明工程所采用，其照明质量高、寿命长的特点解决了路政部门在保证道路高安全系数的同时，也大大降低了能耗和后期的维护管理成本。值得一提的是，我国在环保节能型灯源方面的研发和产业化运营，已经达到了世界领先的水平，无极灯的性价比也比较高，寿命也超过了十万小时，如果能将其尽快应用到高速公路隧道供电照明改造工程当中，那么将可以大大降低高速公路运营过程中的能耗和维护费用。

2.1.2采用节能型的辅助光源

特殊光带在欧美国家纵深较长的隧道中已经普遍被采用，特殊光带使用节能的LED灯源将长隧道进行照明区域的规律化划分，不但可以抑制司机的视觉疲劳，还可以作为诱导灯和疏散灯提高车辆行驶中的安全系数，保障了电压不足或是主体灯具损毁导致的隧道光线不足可能带来的行驶安全问题。另外，在隧道的入口两端增添或是改变为LED灯源，可以使司机在进入或驶出隧道的过程中减少光线突变产生的不适应感，有效地预防了由此可能带来的交通事故[4]。

2.2隧道内供电设施的配套化

隧道的供电照明设施要求，远远高于普通的高速路段，它对灯具的功率、使用时间要求较高，对于供电设施的功率要求、能源储备量的要求和稳定性也都提出了更高的要求。尤其对于基础设施建设较为迟缓、隧道普遍纵深较长的西部省市而言，隧道照明的供电设施还要针对不同的山区环境进行改良创新，如此才能保证隧道照明的持久性和稳定性。

节能改造，对于山区隧道的照明设施相配套的供电设施有着极大的作用，它有效的降低了其对供电系统的能源储量要求。对于供电系统的节能改造，可以从低能耗和降低负荷的变压器的选购入手，例如采用非晶合金铁芯的变压器，比传统的硅钢片变压器的损耗可以降低百分之三十到百分之五十。与此同时，可以大力推广中压供电技术，根据实际情况建立升压站或是降压站，实现照明设备供电系统的稳定性，同时也可以减少能耗，避免电压不稳产生照明设备的损坏。

3.结束语

我国中西部地区的高速公路正在迅速地普及，隧道建设的技术也在逐渐提高，但是隧道内的照明设施仍然存在能耗高、供电设施不配套的现象，所以需要对高速公路隧道供电照明设施进行节能改造，这样可以有效的避免因低能耗的照明设备降低隧道内的照明质量，而产生的交通事故。 [科]

【参考文献】

[1]赖伟勇.浅析高速公路隧道供电照明节能改造措施[J].中华民居，2012，（6）.

[2]曹德洪，李国文.高速公路隧道照明节能控制潜力浅析[J].公路，2010，（9）.

[3]张琦.新型照明节电设备在高速公路隧道中的应用[J].公路交通技术，2013，（1）.

节能改造分析 篇4

1 北方寒冷地区的住房节能现状

根据相关部门的调查, 我国北方寒冷地区人民住房节能的主要问题出现在农村, 在广大农村地区, 人们普遍采取的住房节能措施就是房屋吊顶, 棉门帘, 在窗户上钉塑料薄膜等, 有一些居住条件好的家庭, 他们采用的住房节能措施是加强石棉、苯板的使用, 在墙体的建造时, 采用加气混凝土。为了能够有效分析北方寒冷地区的住房节能现状, 相关部门对房屋的墙体、门窗、地板、屋顶、采暖等方面进行了综合介绍。

1) 墙体。在北方寒冷地区的住房的墙体主要有砖墙、石墙和土墙三种, 其中砖墙墙体的厚度大约24到37厘米, 土墙和石墙的厚度在40厘米左右。房屋外墙大多数都是水泥砂浆, 也有的是涂料, 有瓷砖的门户较少, 因此, 在我国北方地区, 尤其是北方农村地区的房屋, 几乎没有什么有效的保温措施, 冬季寒冷时期, 室内的热量严重损失, 大大降低室内温度。

2) 门窗。我国北方地区的农村住房的门窗以木质材料居多, 也有一部分新房子是塑钢门窗和铝合金门窗。在大多数门户中, 外门仍然是单层的双开对门, 木门冷风渗透非常严重, 紧闭性差, 塑钢门窗和铝合金门窗的紧闭效果要好于木质门窗。大多数家庭的外窗仍然还是单层玻璃, 木窗还有的是平开方式的, 变形严重, 在冬季寒冷时期, 许多家庭都会在窗户外面钉上一层塑料薄膜, 也有的直接由胶带粘住窗户缝, 以此减少室内热气的流失, 相比之下铝合金门窗和塑钢门窗的保温效果要高于木质门窗。

3) 地板。我国北方寒冷地区住房的地面几乎没有什么保温措施, 热阻满足不了地面保温的要求, 在北方农村地区, 人们的住房地板就三种, 一种是素土务实, 一种是水泥地面, 还有一种相对不错的就是砖铺地面。

4) 屋顶。我国北方寒冷地区的农村住房屋面的承重结构主要是木檩条、木屋架和预制板、现浇板。与之相应的屋面主要材料为苇席坐泥铺瓦、现浇板、覆土、预制板、灰砂、炉灰、茅草等, 这些屋面形式的保温效果非常差, 根本达不到屋面传热系数限值的要求, 有的房屋室内有吊顶, 但吊顶上也很少有人铺设保温材料。

5) 采暖。我国北方寒冷地区, 尤其是东北地区的农村住房, 多数住户取暖设施是火炕和煤炭炉, 土暖气。其中火炕的主要取暖能源是农作物秸秆, 煤炭炉和土暖气的取暖能源主要是煤炭。近几年, 有的住户开始用电能取暖, 取暖电器包括空调、电暖风、电暖气等。

2 北方寒冷地区住房节能改造措施

2.1 围护结构的节能改造

针对我国北方寒冷地区住房节能的现状, 北方住房的围护结构的热工性能差, 而冬季寒冷时期室内温度低的问题, 要通过住房围护结构节能改造来实现, 具体要从墙体、屋顶、门窗、地面等几个方面改造。

1) 住房墙体节能改造。墙体保温改造通常有两种方法:抹保温浆料和粘贴或机械固定保温板材。针对不同结构类型的墙体可采用不同的改造方法:如果是混凝土墙体, 或者是砖墙, 则可以在将基层墙体清理以后寻找平层, 再把保温隔板与基层墙体用交战金粘贴起来, 最后用锚栓固定好, 当然也可以进行保温砂浆的涂抹;如果是土墙, 就要先将墙体原有的缝进行细致的填堵, 使墙体加厚, 然后在墙体内外增加草泥, 涂抹灰层, 最好再涂抹一层保温材料。当然, 还有一种方法就是在外墙上粘贴苯板, 这种保温方法是当前效果最好的, 造价也相对较便宜。

2) 住房屋顶节的节能改造。屋顶的节能改造是室内保温的重要项目。针对我国北方寒冷地区的住宅屋顶的不同结构类型, 需要提出相应的节能改造方法:如果是木屋架坡屋顶的保温改造, 则可以在原有屋架上做吊顶, 然后在吊顶上附加保温材料;如果是木屋架平屋顶的保温改造, 也可以在原有屋架上做吊顶, 然后在吊顶上附加保温材料;如果是钢筋混凝土平屋面的保温改造, 则可以在防水层上铺设保温层, 原屋面防水有渗漏时, 要重新铺设保温层和保护层;如果是草屋顶的保温改造, 可将原木屋架保留或加固, 把上部改成瓦屋盖。

3) 住房门窗的节能改造。如果房屋外门是单层木门且, 可以改为双层木门, 或者在木门内外贴置聚苯乙烯板;如果房屋外门是单层铝合金门, 可增设一层铝合金门, 也可以采用加棉门帘、或增加一层内保温层的做法;如果门扇质量不好, 要更换为保温门。如果原有外窗较好, 可在外窗的内层增加拉窗, 也可在原外窗玻璃上贴膜;当原有外窗没有维修价值时, 则直接更换保温新窗。

4) 住房地面的节能改造。农村住宅地面一般都不考虑保温措施, 而地面的耗热量大, 所以加强地面保温非常有必要。可选用干炉渣作为地面保温材料, 减少地面的散热量。

2.2 取暖措施的节能改造

我国北方寒冷地区的取暖设施效率和能源利用率低, 室内环境质量差, 因此很有必要采用高效节能的采暖设施, 提高能源利用率。

1) 在平原地区的农村, 常住人口多, 作物秸秆量大, 可采用生物供暖设备供暖。

2) 如果不具备集中供暖条件, 可以将火炕改造为节能吊炕, 增大炕的散热面积, 使柴火充分燃烧, 这样的方法不仅节省能源, 而且可减少室内烟气。

3) 在室内做地热供暖。首先要为地面找平、清理, 然后在地面上铺设绝热材料, 进行边角保温, 然后在绝热材料上铺反射铝箔, 在反射铝箔层上铺金属网, 再间距20到50厘米盘摆地暖管, 并每隔一定距离在金属网上进行绑扎固定, 最后铺设装饰材料。

3 总结

矿山改造电气节能降耗分析论文 篇5

在矿山改造工程中主要是利用发电机设备对把电能转化为机械能供矿山改造使用，因为矿山改造工程是一项复杂的大型工程，所以在改造工程中会使用许多大型的机械设备，这些大型机械设备的耗电量极大，所以对发电机的功率要求也非常高。同时在矿山改造工程施工的过程中如果出现发电机故障，就可能出现漏电问题，这样不仅会导致不必要的电力耗费，还极有可能出现安全事故。其次，发电机老化也是耗电的一个重要原因，发电机老化会导致发电机性能变差，从而消耗大量不必要的电力。———矿山改造工程中供配电系统耗能严重。矿山改造工程拥有完善的供配电系统，改造工程的用电都是由此系统控制，所以供配电系统是矿山改造工程电气能耗的关键。供配电系统主要是通过供电线路和变压器对整个矿山改造工程进行供电。而供电系统中的变压器会受到电流运行的影响，一旦电流运行超过一定的荷载能力，变压器就会变热，相应的变压器能耗随之增加，所以变压器的容量是供电系统能耗的关键。在进行变压器选择时一定要对供电系统电流进行计算，保证所选择的变压器能够负荷供电系统的电流[1]。在矿山改造工程中需要铺设大量的供电路线，保证众多设备的正常运行。一旦供电路线发生损化，就极容易导致电能损耗。同时线路的铺设一定要经过科学的设计，否则会产生不必要的能耗，因为不同的配电方式会产生不同的能耗，在进行线路铺设时可参照图1对配电方式进行计算，保证线路铺设的科学性[2]。———矿山改造工程中照明系统的能耗。由于矿山内部没有自然光，所以在矿山改造工程中需要强大的照明系统来保证施工的正常进行。由于矿山改造工程浩大，工期较长所以照明系统的能耗非常大。通常情况下矿区内都采用高压汞灯和白炽灯照明，使用这些灯不仅照明效果不好，耗电量也极大。所以应该响应国家绿色环保照明的号召，防止不必要的能耗产生。

节能改造分析 篇6

关键词：注汽锅炉 节能降耗 余热回收 燃料结构

1 概述

热力采油技术是将饱和湿蒸汽注入稠油油层以降低其粘度，从而依靠机械举升方式将稠油输送至地面的一种开采方法，主要分为蒸汽吞吐和蒸汽驱动两种方式，其核心设备为注汽锅炉。大多数的注汽锅炉使用寿命均在10～20年。操作控制系统的滞后和设备的老化导致注汽锅炉无法达到出厂时设计热效率的要求。所以，降低注汽锅炉的燃料损耗，优化注汽锅炉燃料结构，减少注汽成本在稠油热采损耗总成本中的比重，是未来重质油高效勘探开发的必然方向[1]。

2 注汽锅炉燃料及热损失分析

2.1 燃料分析。以原油为燃料时燃料损耗大，从稠油操作成本构成分析，燃料费约占30～40%。燃油的主要缺点是导致炉管特别是对流段积灰腐蚀严重，炉管积灰腐蚀主要有两方面危害：首先，积灰严重阻碍烟气冲刷翅片管，降低传热效果，制约注汽锅炉本身的热效率；其次，增加锅炉的维护成本，需定期清灰吹灰和更换炉管，否则注汽锅炉运行的安全性和热效率都无法保障[2]。

2.2 注汽锅炉热损失分析。注汽锅炉的热损失主要包括排烟热损失、机械不完全燃烧损失、化学不完全燃烧损失和锅炉向外环境散热损失，其热损失占锅炉总损失的80%。注汽锅炉设计排烟温度燃气时≤180℃，燃油≤240℃，在现阶段的实际生产过程中，锅炉的排烟温度无法达到这个要求，导致排烟热损失超出设计要求，更多的燃料发热量被排放大气中，造成能源的浪费和大气的污染[3]。

3 改造方案研究和分析

3.1 利用热管技术回收烟气余热加热锅炉给水。燃油时注汽锅炉平均排烟温度能达到280℃-320℃，燃气时平均排烟温度约为200℃-240℃。注汽锅炉烟气余热在原理上可以用余热伴热燃料油，助燃空气和给水。燃油工艺流程中油侧换热系数较低且流动性差，对伴热介质的温度和品质要求较高，燃油流程架高至对流段高度对供油泵和管线的要求都很高，易造成油压不足和油路凝堵的现象。经过综合分析，用回收热管烟气余热伴热锅炉给水是最优选择。烟气余热预热给水方式工艺简单，投资少见效快，对降低锅炉排烟热损失提高热效率有明显作用。锅炉给水加热后温度约为50-60℃，处于水腐蚀金属最严重的温度段，所以对于热管材质的筛选也尤为重要。利用热管回收烟气伴热给水的系统流程如1图所示：

3.2 优化注汽锅炉燃料结构。注汽锅炉运行时消耗大量的原油或天然气，最好的改变燃料高消耗高成本的方法就是用水煤浆代替其他燃料。用水煤浆作为注汽锅炉燃料主要面临以下技术问题：

3.2.1 如何完成水煤浆的生产和运输过程。煤是一种价格较低廉且污染严重的燃料，将煤合理有效清洁利用主要取决于设备工艺，所以应在完善工艺流程的同时尽量降低设备改造成本。

3.2.2 如何完善点火和控制系统。燃烧水煤浆仍需保留引燃系统，通过燃料气作为引燃水煤浆的火源，水煤浆较燃油不易点燃，需增大引燃气压力和流量来完成点火过程；为保证水煤浆的燃烧达到最佳效果，对炉膛压力、烟气含氧量和供浆系统实现自动控制。

3.3 开发新工艺清除积灰积垢。注汽锅炉炉管特别是对流段翅片管部分积灰，不仅阻碍烟气流通，而且影响工质与烟气的对流换热，使烟气温度明显升高。传统除灰方式是通过一定压力空气或水来冲刷炉管表面，只能清除表面酥松的积灰，无法清除累积已久的烟垢，所以，必须探究有效的化学药剂清洗冲刷翅片管，在不腐蚀炉管材质的前提下将灰垢彻底清除。

通过对现场进行监测和分析，对燃油、烟垢做取样分析。针对烟垢的组成和特点，进行化学分析，确定除垢剂的化学性能成份，从而制造研发出有效的除垢试剂。研制除垢剂的关键是如何使附在受热表面上的烟垢在它的作用下变的像积灰一样松脆、易脱落，通过试验，选出理想有效的化学药剂，使其在一定温度或其它条件作用下，与烟垢发生化学反应，最后达到除垢、清垢、防垢的目的。

4 结论

4.1 利用热管换热器回收注汽锅炉烟气余热并加热泵前给水，可以降低排烟温度，减少热损失，是注汽锅炉节能降耗的有效途径。

4.2 利用价格低廉的能源和设备改造简捷的工艺应用于注汽锅炉，是能源形势愈发严峻条件下的必然选择。

4.3 改变传统除灰清灰方式，开发新工艺也是提高注汽锅炉热效率的有效方式。

参考文献：

[1]张奎，林森木，王树静.中国能源投资导览[M].北京：中国言实出版社，2003.

[2]刘继和，孙素凤.注汽锅炉[M].第三版.北京：石油工业出版社，2007.

凝结水泵变频改造与节能分析 篇7

为了提高凝结水泵的生产效率、降低能耗以及系统的综合可靠性, 凝结水泵变频调速控制技术。

1系统主回路控制方案

一拖二手动旁路柜: (见图1)

基本原理:

一拖二手动系统成套设计方案如下:

基本原理:它是由六个高压隔离开关QS41、QS42、QS43、QS51、QS52、QS53组成。其中QS41和QS51, QS42和QS52有电气互锁;QS42和QS43, QS52和QS53安装机械互锁装置。

如果两路电源同时供电, M1工作在变频状态, M2工作在工频状态时, QS43和QS51、QS52分闸, QS41、QS42和QS53处于合闸状态;M2工作在变频状态, M1工作在工频状态时, QS41和QS42、QS53分闸, QS43、QS51和QS52处于合闸状态;如果检修变频器, QS43和QS53可以处于任一状态, 其它隔离开关都分闸, 两台负载可以同时工频运行;当一路电源检修时, 可以通过分合隔离开关使任一电机变频运行。

变频装置有过电压, 过电流, 欠电压, 缺相, 变频器过载, 变频器过热, 电机过载等保护功能变频。

2凝结给水与除氧器液位控制

当机组停运, 仅作为机组冷却用水, 需要凝结水量较小, 凝结水泵变频给定最小值设定为15HZ, 调节挡板关至0%, 此时凝结水压力为0.3Mpa, 满足机组冷却要求。

正常凝结水泵变频运行时, 调节阀门全开, 根据除氧器液位需求, 除氧器液位功能控逻辑进行PID运算, 改变凝结水变频器频率, 维持除氧器水位正常。

凝结水泵频运行时, 控制系统自动选择另一逻辑控制方式, 仅仅依靠除氧器液位的高低变化来控制凝泵给水调节阀开度, 也就是常用的三冲量调节方式。

当变频故障跳闸时, 工频联动, 调节阀自动关至40%, 运行人员根据现场情况调整。

3节能效果分析

已知电机及负载参数如表1

变频改造前

目前已知电机运行电流约为18.5A, 阀门开度40%

变频改造后

变频运行时, 水泵轴功率:P1=Q×H×ρ/ (102η1)

其中:Q———流量 (m3/s)

H——扬程 (m)

ρ———输出介质密度 (kg/m3)

η1———泵工作点的效率

电机耗电功率 (η2为电机效率、η3为变频器效率) :

按照年运行时间7200小时计算则单台凝结水泵年节约电量325055kwh

年总节电量为650110kwh。

结束语

直接节能收益:经过我公司分析, 使用高压变频器后凝结水泵节电率约为25.7%, 两套凝结水泵装置年总节电量为650110 kwh (按照年运行时间7200小时计) 。

压缩空气系统节能改造分析 篇8

加西贝拉压缩机有限公司是一个年度综合能耗高于1万吨标准煤的制造型企业, 节能减排工作, 既是其必须完成的任务, 也是其担负的重要的社会责任。在加西贝拉压缩机有限公司能源消耗中, 压缩空气能源消耗占相当大的比重 ( 约占企业总耗电的15% ) 。

针对加西贝拉大桥镇工厂的压缩空气系统, 对压缩空气生产、使用的各个环节进行分析, 以最大程度地降低压缩空气系统的能耗。

1 压缩空气系统概述

大桥镇工厂的压缩空气系统为母管制[1], 设计为2台47. 4m3/ min的英格索兰喷油螺杆式空压机和5台29. 6m3/ min的英格索兰喷油螺杆式空压机, 单台功率分别为250k W和160k W。采用英格索兰ACS4000空压机集中控制系统对空压机组进行切换控制。

大桥镇工厂压缩空气系统分3路供全厂生产所用 ( 见图1) : 空气经过空压机压缩后经冷冻式干燥机处理后直接供设备动力用气, 称为A1; 另一路从A1出口管道引出经过微热再生吸附式干燥塔处理后供零件吹扫、量仪用气, 称为A2; 还有从A2出口管道引出经过高压空气压缩机及高压冷冻式干燥机处理后供产品保压测试用气, 称为A3。压力范围分别为: A1为0. 7 ~ 0. 76MPa; A2为0. 68 ~0. 74 MPa; A3为1. 70 ~ 1. 98 MPa。

2 压缩空气系统存在的问题

2. 1 工厂用气特点与设备运行现状

大桥镇工厂用气负荷波动很大。8∶00 ~10∶00和14∶00 ~ 15∶00为工厂用气高峰期, 用气量最高可达165m3/ min左右; 而凌晨3∶30 ~ 7∶00, 由于大部分工段停止工作, 用气量骤降。

在车间正常 生产时, 1台250kW和4台160kW空压机同时运行。但是, 总有1台160kW的空压在频繁的加卸载。在凌晨3∶30 ~ 7∶00段, 由于车间最大用气量超过30m3/ min, 采用1台160kW的空压机会存在供气不足的问题, 需要开启1台250kW的空压机以供生产用气, 但是这台空压机加卸载频繁。

2. 2 终端使用阶段

1) 许多设备未装减压阀。

一些需要使用压缩空气的设备对压缩空气的压力要求很低, 比如工件清洗磷化设备要求的压缩空气压力仅为0. 3MPa, 但其压缩空气进口管道上未有安装减压 阀。空压站提 供的A1、A2都在0. 6MPa以上, 在终端不经过减压阀而直放, 浪费巨大。

2) 许多吹气设备气阀常开。

无论是否加工零件, 部分吹气设备的气阀一直开启, 如装配车间用于冷却工件的吹气设备在员工午餐和休息时也连续吹气。

3) 设备与管道上的“跑、冒、滴、漏”现象严重。

由于设备管路老化、接口松动等原因, 在设备的内部气管和部分输气管道上都有压缩空气的“跑、冒、滴、漏”现象, 且部分漏点漏气量很大。而这一问题, 由于之前未受到重视, 正在不断恶化。

3 系统节能降耗的措施

在终端用气情况不良的情况下对空压站的配置进行优化, 来降低压缩空气系统能耗的做法, 达不到最佳的系统节能效果。所以, 决定先对终端用气环节进行节能控制, 再对空压机组进行节能改进。

3. 1 终端用气环节的节能措施

1) 安装减压阀。

在设备的进气管道上安装减压阀, 特别是用气大而压力要求低的设备都要求装上减压阀, 再将减压阀调至设备要求的压力值。

2) 改气阀常开为间歇性供气。

在吹气口处安装感应装置, 改手动气阀为电动气阀, 这样可保证仅在设备处理零件时吹气, 而无零件时气阀保持关闭状态。

3) “跑、冒、滴、漏”的检查与整改。

对于压缩空气“跑、冒、滴、漏”现象, 车间维修进行了更换漏气气枪、修复松动接口等一系列的工作。为了根治压缩空气“跑、冒、滴、漏”的问题, 该公司修改了能源管理制度, 建立了长期的泄露维护机制[2]。组织能源监察小组进行用能检查, 对于漏气严重的车间进行通报批评。

3. 2 空压站房内的优化改造措施

3. 2. 1 调整压力带

通过现场的调查, 确认使用A1的设备所需要最大压力为0. 55MPa, 使用A2的设备所需要压力为0. 5MPa, 使用A3的设备所需要最大压力为1. 45MPa。由于压缩空气输送管路较长, 将管路损耗最高值定为0. 1MPa[3]。于是将压缩空气的压力范围改为: A1为0. 65 ~ 0. 71MPa; A2为0. 60 ~0. 70 MPa; A3为1. 55 ~ 1. 85 MPa。

3. 2. 2 调整联控方式

在经过上述的节能措施后, 压缩空气的用量较之前已有明显降低, 此时调整联控方式最为合适。

通过压缩空气产量的测定, 得出在用气高峰时, 压缩空气的需求量由165m3/ min降至145m3/ min, 根据空压站房空压机的配置, 2台250kW的空压机与2台160kW的空压机组合供气时, 产气量可达154 m3/ min, 符合用气要求。与1台250k W的空压机与4台160kW的空压机组合供气的方式相比较, 满负荷时, 可节约用电70kWh。故将ACS4000空压机集中控制系统的联控方式改为2台250kW的空压机置前。

通过压缩空气产量的测定, 得出在凌晨3∶30 ~7∶00这一时间段, 压缩空气的使用量最高仅为27m3/ min, 所以开1台160kW的空压机即可。

3. 2. 3 250kW的空压机的变频改造

大桥镇工厂的压缩空气用量波动大, 而工频空压机的负荷适应性差。因此加装了1台英格索兰IR5000 - 75 - II高效节能控制系统, 它可以根据不同的工况和用气情况来调节空压机转速, 节能效果能达到25% ~ 30% 。英格索兰IR5000 - 75 - II高效节能控制系统的另一大功能是能够控制2台250kW的空压机, 这样这可以相互进行顺畅变频切换, 保证了系统的稳定性[4]。

4 节能效果

4. 1 直接节能效果

通过一系列的节能措施, 压缩空气系统的产气量由原先的每天1. 25×105m3下降至每天9. 5×104m3, 压缩空气系统耗电由每天21000kWh下降至14000kWh。压缩空气 系统平均 用电单耗 由0. 168kWh / m3下降至0. 147m3/ kWh, 节电率达12. 37% 。

4. 2 其他节能效果

1) 加载率提高。

通过一系列的节能措施, 系统加卸载次数明显减少, 系统加载率由原先的72% 提高至93%, 大大提高了空压机运行的稳定性, 减少了空压机的故障率。

2) 稳定系统供气压力。

通过一系列的节能措施, 系统供气压力能长期维持在0. 66 ~ 0. 68MPa, 不仅减少了系统耗气量, 而且稳定的系统供气压力有利于工艺生产。

5 结论

1) 压缩空气系统的能耗不仅与产气阶段相关更与终端用气阶段密切相关, 所以对压缩空气系统进行全面的诊断分析是对压缩空气系统节能空间正确评价的基础。

2) 在终端用气设备上加装减压阀可以大大减小压缩空气的用量。

3) 建立长期泄漏维护机制可以把泄漏量控制在合理的范围内。

4) 对于用气符合变化大的压缩空气系统, 将工频空压机改为变频控制, 可减少系统耗气量, 降低系统用电量, 稳定系统供气压力, 提高系统稳定性。

参考文献

[1]温志华, 聂云峰, 杨行炳, 等.2×350MW机组压缩空气系统的优化改造[J].电站系统工程, 2010, 26 (2) :41-42.

[2]秦宏波, 闵圣凯, 俞增胜, 等.压缩空气系统动态特性分析及其在某烟草公司系统优化中的应用[J].能源技术, 2006, 27 (1) :39-41.

[3]孙铁源, 蔡茂林.压缩空气系统的运行现状与节能改造[J].机床与液压, 2010, 38 (13) :108-111.

节能改造分析 篇9

1 未保温住宅能耗分析

1.1 农村住宅建筑布局特点

北京市周边农村住宅建筑布局一般为单层周边式,即住宅建筑沿院落周边布置。其基本特点是按南北轴线对称布置房屋和院落,正房位于中轴线上,用于居住或会客;东西两侧为厢房,主要用作厨房、储物间。单层周边式布置,建筑体形系数(即建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值)大,外围护结构向外散热多,建筑能耗大。为了采光通透的需要,住宅南向窗户面积大,窗墙比大则耗热量也大。

1.2 围护结构水平

(1)墙体

外墙多为370mm黏土实心砖墙,内侧为20mm厚内抹灰,外表面多为清水墙或涂料装饰,一些家庭院内一侧外墙有瓷砖装饰。

(2)屋顶

屋顶以坡屋顶居多,且多为双坡屋顶,也有部分房屋为平屋顶。坡屋顶屋面材料为黏土瓦、草泥、草席、木屋架,室内为石膏板吊顶。平屋顶以现浇或预制钢筋混凝土为承重材料,部分平屋顶采用200mm厚的炉渣找平,有一定保温效果。

(3)门窗

窗户以单层推拉塑钢窗为主,传热系数大,密封差,通过窗户的传热和渗透风量大。屋门以木(塑料)框单层玻璃门居多,且均为一道门,不设门斗,人员出入频繁,冷风侵入量大。

1.3 典型实例

现以典型农村住宅为基准建筑模型,南北朝向,房间长16.9m,分5个开间,包括3个卧室,1个起居室和1个餐厅;进深5.1m,层高3m,建筑面积90m2。建筑体形系数0.79,北向窗墙比11.5%,南向窗墙比18.3%。

各项围护结构材料及传热系数见表1。

根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB50736-2012),北京市供暖室外计算温度-7.6℃,供暖天数123d,供暖期平均温度-0.7℃。供暖期室内计算温度取14℃。通过模拟计算,得到该模型冬季供暖设计热负荷11019W,单位建筑面积设计热负荷指标122.3W/m2,年供暖耗热量22137kWh,折合标煤4.2t。各项围护结构面积、热负荷及单位面积热负荷见表2。

由表2可见,外墙耗热量占设计热负荷31%,门窗占28%,屋顶占35%,地面占6%。外墙、屋顶因面积较大所以耗热量较大,门窗因传热系数较大及密封性差,致使耗热量大。门窗平均单位面积耗热量是外墙、屋面平均单位面积耗热量的3倍。

2 节能改造耗热量分析

《农村居住建筑节能设计标准》(GB/T50824-2013),对寒冷地区农村居住建筑围护结构传热系数限值做了规定,具体见表3。

以上述围护结构传热系数限值,对现有住宅进行保温改造,各围护结构保温做法及传热系数如表4。

通过模拟计算,改造后该模型建筑供暖设计热负荷4866W,单位建筑面积设计热负荷指标54.1W/m2,年供暖耗热量9776kWh,折合标煤1.85t。各项围护结构耗热量见表5。

与改造前相比,改造后外墙单位面积耗热量降低了59%,外门降低了34%,外窗42%,屋顶79%。同时还可以看到,改造后因为外窗的传热系数较大,其单位面积耗热量是外墙单位面积耗热量的5.8倍。

节能改造后,建筑采暖耗煤量比改造前减少2.35t,节能量达到55.6%。因此节能改造对降低了建筑能耗,减少了煤炭消耗,具有重要作用。

3 农村住宅节能改造建议

3.1 优化建筑布局

北京市周边农村住宅建筑布局应结合村庄规划和新农村建设,将主要房屋坐北朝南布置,使起居室、卧室冬季能够得到充足的日照,避开冬季主导风向,夏季可避免东照西晒。建筑平面布局上力求减少外形凸凹过多,减小建筑体形系数,减少建筑围护结构与室外空气接触的面积。建筑开间不宜大于6m,室内净高不宜大于3m。主要房间的面积以满足使用要求为前提,并非越大越好,一般卧室面积不宜超过20m2,起居室面积不宜超过25m2。

3.2 围护结构保温

(1)窗户

窗门单位面积耗热量大,是保温改造的重点部位。新建建筑在满足采光、通风前提下,严格控制过大的窗户面积,南向窗墙面积比应≤0.45。改造建筑更换窗户时,宜将过大的窗户洞口利用砌体封堵,减少窗户面积。窗户形式不宜选用落地窗或凸窗,这些窗户增加了玻璃面积,不利节能。窗户类型不宜选用推拉窗,宜选用密封性能较好的平开窗。平开窗与推拉窗相比,窗户可开启面积增加50%,利于夏季自然通风,每米长缝隙渗透风量减少75%,相应冷风渗透耗热量也减小75%。

(2)户门

户门是人员进出房间的通道,一方面要选用传热系数小、密封性能好的门,另一方面要设法减少由人员进出引起的冷空气侵入。农村居民进出户门频率比单元楼居民高很多,甚至有农户户门除晚上睡觉外,其余时间均处于开敞状态,大量室外冷空气侵入室内,加大了采暖能耗。因此,可在户门外设置门斗或安装双层门,能够有效减少人员频繁出入引起的室外冷空气的侵入。

(3)屋面

由上面的分析可以看出,未进行保温改造屋顶耗热量占设计热负荷的47.3%。由于冬季室内热空气上浮,室内外温差大,热损失严重。当前农村改造或新建住宅中,很少进行屋顶的节能保温。一方面农民没有意识到屋面保温的重要性,另一方面没有掌握屋顶保温的做法,认为屋面保温需掀开瓦片设置保温层,对改造的工程量、费用、对生活的影响心存顾虑。其实,坡屋顶屋面保温改造可将保温层设置在室内吊顶,既方便施工,还可避免屋顶产生热桥,达到较好的保温效果。

(4)外墙

农村节能改造以北向外墙、临街山墙加贴保温层较多,南向外墙因面向院内贴有瓷砖且门窗口洞较多,较少进行保温改造。山墙若紧贴邻居外墙,没有施工空间,无法进行外保温。针对这些情况,南向贴瓷砖外墙可将保温层做于室内,形成内保温;贴邻山墙宜将与邻居外墙之间的缝隙进行封堵,形成封闭的空气间层,既经济,便于施工,保温效果又好。

4 结语

在住宅改造中的节能分析 篇10

引言

建筑节能是在建筑工程设计和建造中依照国家有关法律、法规的规定和建筑节能标准，采用节能型的建筑材料、产品和设备，提高建筑物围护结构的保温隔热性能和采暖、制冷设备的能效比，减少建筑使用过程中的采暖、制冷、照明、能耗等，从而达到合理有效利用资源，能源。人的一生有三分之二时间是在房屋里度过，为了满足室内活动的需要，人们要消耗大量能源。据统计建筑能耗约占全社会能源消耗的30%～40%，建材生产及建筑活动所造成的环境污染约占全社会污染的34%，建筑门窗能耗又约占建筑能耗的40%。建筑能耗的现状说明推进建筑节能、对于解决中国能源短缺，改善社会环境有重要的战略意义。因此，建筑节能至关重要，这不仅仅是眼前的现实情况，更关系到今后的可持续发展。

据有关资料统计，近10年来，中国房屋建设保持持续高速增长，每年的房屋建筑总建设量达20亿平方米至40亿平方米，年增长率为8%～10%，但如此之多的房屋仅有5%属于节能型建筑，其余95%均属于高能耗建筑，这些高能耗建筑消耗了大量的社会能源，特别是一些老建筑。至2002年年底，全国既有房屋建筑面积近400亿平方米，城镇房屋建筑面积130多亿平方米。而很多70年代，80年代建造的住宅大多主体结构尚好，但平面布局、面积分配、设备配置，能源利用、节水用材、室内品质和建筑物理性能等与小康居住标准有相当差距，经过多年的使用，住宅管线老化、房屋渗漏、配套设备落后，已存在越来越突出的问题，影响了人居环境的质量，且离绿色建筑渐行渐远，正面临新的改造。在大力倡导的节能型住宅的今天，如何改变建筑物传统的构造形式，使之具有良好的室内环境，让在人们日常生活中几乎不用或减少用电用气的时间、频率，就可以满足舒适的需要。从而降低资源，能源消耗，真正达到建筑的智能化，已经是摆在我们面前的新课题。

一、传统住宅改造的主要措施

1. 合理调整户型，完善功能，提高居住质量

由于既有住宅的布局、体型、朝向、构造等均既成事实，所以改建所受限制而远比新建来得复杂。一般主要针对公用厨房、卫生间进行成套或独用改造。改造时，应因地制宜，在满足间距、日照等建筑规范的前提下，可综合运用局部加建扩建、内部改变格局、部分建筑加层等手法，实现局部调整，使住宅的平面与空间布局合理化、实现住宅成套化，又满足总户数的平衡。

2. 结合既有住宅的现状，适宜改造围护结构

要根据不同热工分区的要求，确定合理的围护结构热工要求。围护结构主要有四大部件：窗户、外墙、屋面、地面。分别结合各自的特点，有针对性采取合适的改造方案。

2.1屋顶

在原平屋面上用轻钢龙骨支撑起钢筋混凝土屋面板，进行了“平改坡”。这样，顶层住户的保温隔热问题基本上解决。一般可在顺坡顶内铺钉玻璃棉毡和岩棉毡，也可在天棚上铺设绝热材料。同时利用屋顶檐口与屋脊可做成通风的或靠天窗通风。(冬天关闭风口，以达到保温目的) ，顶棚保留原结构即可。对于屋面的渗漏问题，可以把屋面的隔热、保温改造同其防水维修结合起来。

2.2外墙

对于多层住宅，外墙一般约占围护面积的60%以上，是围护结构的重要组成部分。在夏热冬冷地区，住宅通过外墙的传热量约占建筑物总耗热量的20%～30%。且墙体在建筑的一次性投资中也占很大比重，因此，墙体节能设计是降低建筑使用能耗的重要途径之一。可在外墙外保温将绝热材料复合在外墙外侧，建筑热稳定性好，可避免冷桥，适用于外形简单、便于保温层施工的住宅。外保温层对主体结构有保护作用，可以延长结构寿命，且在施工时不干扰住户生活，不占使用面积，因此很适合既有住宅的改造。EPS保温板是目前应用最成熟的外保温材料。据测试，外墙采用40m m厚的EPS聚苯板粘贴在混凝土砌块外侧时，外墙保温墙体平均传热系数为0.77W/m2.K。还对墙体的冷热桥部位专门处理，设置隔气层等措施改善外墙体的保温隔热性能。

2.3门窗

门窗向来是外围护结构中热工性能最薄弱之处。由窗通过传热、换气损失的热量占到建筑总失热量的一半以上，其中换气损失的热量占窗失热量的50%以上。因此在门窗改造中一定要加强门窗的隔热保温性能，防止热量传导，提高门窗密闭性，减少冷风渗透。主要措施如下：

(1) 全部淘汰原来的钢窗，换上目前已广泛采用的高强度塑钢复合窗，其强度、刚度较高，抗风压性能好，较易形成复杂断面，耐燃烧、耐潮湿性能良好。经过断热处理后，其保温隔热性能突出，节能效果很好，且技术成熟，性价比也较高。

(2) 安装双层玻璃，使内外层玻璃间形成一定厚度的密闭的空气间层，这可大大改善窗的保温性能。双层窗的传热系数比单层窗降低一半。

(3) 窗上加贴透明聚醋膜。此项措施只需在现有玻璃窗扇内表面上贴一透明薄膜，利用玻璃与薄膜之间形成的空气层来提高窗户的热阻。

(4) 附加活动的保温窗扇。利用纱窗，将泡沫塑料板镶钉在纱窗扇上。保温材料本身和其与窗玻璃之间的空气层可提高窗夜间保温，或用气垫塑料膜做芯材，压钉于纱窗扇上，有保温透光的综合效果。

(5) 加设门窗密封条。这是提高门窗气密性是最有效最经济的节能途径。密封条应选择弹性良好，镶嵌牢固严密，经久耐用的。按材料分目前有橡胶条、塑料条或橡塑结合密封条等三种。固定方法为粘贴，挤紧或钉结。品种规格的选择要与门窗的类型、缝隙的宽窄以及使用的部位相匹配，如平开窗可用挤压密封条，推拉窗则要用摩擦密封条。

(6) 加强窗周边处理。窗的传热损失不仅与窗的构造有关，还与与窗连接的墙的构造及窗墙之间的连接方式有关，窗口部位应妥善处理。如在窗洞外侧、窗框之间的墙贴苯板保温，有效地阻断了窗洞口热桥，提高节能效果。

3. 结合地区特点，合理开发利用可再生能源——太阳能热水设备与建筑的一体化设计

针对不同地区的风能、太阳能、地热能、潮汐能等能源情况，采用适宜技术，尽可能最大限度地利用这些能源。其中应用广泛、技术相对成熟的是太阳能利用。即在改造过程中采用太阳能热水器供生活热水、采暖，最好能结合遮阳构件及其他建筑部位，尽量做到与改造住宅的一体化设置。

苏南地区水平面太阳能辐射量约4000MJ/m2以上，属于中等强度。可解决或部分解决采暖、空调、自然采光和通风、热水供应等问题。而大量的既有住宅均是利用太阳能资源的良好载体，太阳能利用的途径主要有光伏转换和光热转换两种。由于受制于成本、政策等因素，目前太阳能热水器系统在我国太阳能利用中居主导地位，并以民用为主。现阶段，太阳能热水器作为一个添加的设备来使用。这种在既有住宅上不和谐的安装方式在一定程度上影响了城市的景观。可在既有住宅改造中考虑太阳能热水设备与建筑的一体化设计，在确定改造方案时就充分考虑集热器的安装位置、管道的铺设、水箱的放置等各方面问题。可结合屋面“平改坡”，在坡屋面设计中尽量考虑太阳能热水器的安装，同时统一安装太阳能热水器、集热器和水箱，为管道铺设预留好空间和接口，待有条件时便可以方便地将热水器安装就位。当然随着太阳能集热技术的不断发展，一些新型太阳能集热器试制成功，可直接作为建筑构件安放在屋顶、墙面和阳台上。集热器的构件化使建筑师可以在设计过程中充分考虑构件的安装位置、尺寸，并与建筑的整体造型相结合，使太阳能构件也作为建筑元素，和谐完美地融入建筑整体。

4. 注意结合改造提高室内环境质量——优化光环境

既有住宅尤其是年代久远一些的，受当时经济、技术条件所限，声环境一般很差，楼板、隔墙及外窗的隔声性能也很差，严重地影响了住户的居住品质。在改造中通过结合保温隔热措施，增加隔声层构造，同时更换兼具保温隔热和良好隔声性能的窗户，营造良好的室内声环境和光环境。主要措施有:

(1)对原有相对偏小的窗洞适当扩大，更换透光性好，兼具保温隔热、隔声性能的窗体;

(2)对原有的不适应季节变化的固定遮阳构件，进行拆除和重置，设以操作灵活、适应季节和时间变换的可动遮阳构件;

(3)对光环境很差的空间，要通过设置采光天窗、导光装置等设施，引导自然光进入。

5. 注意结合改造提高室外环境质量——加大住宅自身的绿化率

住宅自身绿化是指对其外立面、屋面的绿化。与环境绿化相比，住宅自身的绿化对建筑节能的作用更直接。在夏季，可通过植物冠盖、叶片的遮阳作用，减少住宅对太阳辐射热的吸收，通过蒸腾作用，吸收住宅围护结构的热量，释放水蒸气，改善住宅外表的热、湿环境，降低空调负荷，实现节能;在冬季，绿化主要起屏蔽作用，减少风压对住宅的作用，从而减少冷风渗透和外表对流换热损失，降低供热负荷，达到节能目的。实测结果表明：在室外气温38℃时，无绿化住宅的外表面(深灰色外墙涂料)温度最高可达50℃，而有绿化住宅外墙面温度为27℃;有绿化住宅室内温度较无绿化住宅室内温度约低3～5℃，降温效果明显。日本的实验研究表明：相同条件的平屋顶，在种植草坪的情况下，可使室内温度降低约7℃。同时在选择植物种类上，立面的绿化应以落叶攀缘类为主，屋面以种植草坪为主，这样便于植被的管理维护。

6. 积极开发设计更高层次的节能改造

既有住宅的节能改造要通过各种技术手段，才能创造出舒适的室内环境，并减少能耗和排放。多种节能技术的整合应用，促进了新技术的产生，如太阳能热泵，既能提供生活热水，又能采暖、制冷，还弥补了由于太阳能是间断的、不连续的能源而不能全天候供热的缺陷，也解决了在高层住宅屋顶上安装太阳能热水器不能满足整幢住宅使用的难题。多种技术的整合，就要求在改造设计过程中必须改变传统设计的专业组合关系，引入“整合设计”这一理念，即在设计的最初方案阶段就有生态节能的专业人员介入，经对项目的分析，提出初步的节能方案，并在后续的设计中与建筑、景观、结构、暖通空调，给太阳能热水设备与建筑的一体化设计排水，住宅电气与楼宇控制、室内设计等有机整合，密切协作。通过对住宅自身特点及区域自然资源、环境的深入分析，以及对成熟的新技术、新产品的应用，形成一整套行之有效的生态节能体系。

二、结语

目前，由于观念、体制、经济、管理等方面的原因，我国既有住宅的节能改造仍停留在试点示范阶段，难以全面启动，要将旧城区的老住宅改造与建筑节能有机结合，实现既有住宅的有机更新，改善居住环境和生活质量，促进住宅的可持续性发展。探讨适合城市住宅节能改造的方案，探索切实可行的工艺，用最经济、最简便的途径达到最佳的节能效果。

参考文献

[1]谢华.既有住宅节能改造效果分析.建筑节能, 2009年第2期.

[2]董美宁.既有住宅室外植被环境节能改造技术研究.山西建筑, 2009年第14期.

[3]宋德萱.城市既有住宅节能改造措施.上海建设科技, 2007年第3期.

[4]罗忆, 刘忠伟 (主编) .建筑节能技术与应用.北京:化学工业出版社, 2007.

风机系统节能改造研究 篇11

摘 要：本文针对目前风机系统运行中存在的问题进行了深入分析，并提出了具体的解决方案。

关键词：风机；节能；解决方案

中图分类号： TM621.2 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）12-173-2

1 风机自动调节功率问题

对于风机系统来说，由于交流电动机自身没有功耗调节装置，不能像锅炉主机一样自动调节输入输出功率，当系统负荷下降以后，风机系统仍不得不以最大转速运行，造成实际耗电大量浪费的现象。如果安装WG2008系列智能节电一体柜系统，就能根据实际负荷量的大小，动态地自动或手动调节鼓风引风量和消耗功率，把系统不需要的那部分耗电节省下来。（一般节电率可达30%-70%左右）

2 电动机轻载运行时的低效率问题

由于电动机的负载特性在负载发生变化时是由无数条负载特性U/I曲线组成的。因此，单纯改变电动机的电源频率并不能最大限度达到节能的目的。

当电机负荷减小时，电流曲线的最低点会发生平移，此时如果不能及时找到电流曲线的最低工作点并输出相应的电压值，仍会有较大一部分电能被白白浪费掉（大致在7%—10%左右）

3 节电原理

风机属平方转矩负载，根据流体力学的知识可知：

①风机的流量与水泵的转速成正比；

②风机的扬程与转速的平方成正比；

③风机的轴功率与转速的立方成正比。

也就是说当风机转速下降20%时，流量也同比例下降了20%，但扬程却下降了（h-ho）/h×100%=[h（1-0.64）]/h×100%=36%，轴功率下降了48.8%，这时的轴功率即为节电率。当转速下降时扬程以转速的平方形式下降，轴功率则以转速的立方形式下降，而流量只是同比例下降（见表1）。

风机的使用率比较高，造型容量都比较大，但在实际使用过程中时大时小甚至及小，而风机仍旧按照额定的功率运行，故而造成了浪费。现通过VF2000系列变频器恒温自动控制来进行节能改造，在按实际温度需求量的情况下进行节能，这样既不影响生产又能达到更好的节能效果。

从流体力学的理论角度分析：

风机的流量与转速成一次方关系：Q11/n1∝Q2/n2

风机的功率与转速成三次方关系：P1/（n1）3∝P2/（n2）3

4 采用变频节能装置的优点、特点

4.1 矢量控制电机参数自动调节

特点：内建动态参数自动调节功能，可自动识别电机参数，确保系统的稳定性和精确性。变频器运转在无感矢量控制演算系统，提供额外的转矩补偿电压，除了补偿负载增加造成的转差，并且增加电机低速运转转矩。

优点：实现参数可以用自动调谐，低频转矩大，转速精度高。采用先进的可编程式端子，并且配合各种产业机械常用的预设功能，可让用户随心所欲地发挥本产品的许多附加功值。

4.2 谐波小

WG2008系列变频器大功率都内置有直流电抗器减小了谐波，也提高了对电源动态干扰的抵抗力。

设备在全电压启动、运行、停止的过程中，由于无法及时有效地调节设备，会使机械产生严重震动并且噪音增加等现象，这些现象都有极大的破坏性，并会增加进线变压器的负荷状况。采用WG2008系列变频智能控制系统后，可以通过延长升、降速时间来延长起动或停机的过程，即使在运行过程中，也要通过对工作频率点的选择，跳过容易引起设备共振的工作点，从而使轴承的磨损减轻，设备的工作寿命延长。

5 控制原理

由于风机系统中设备的设计和选用是根据系统在外部环境、温度条件最差，设备的各支路满负荷运行，再加上一定设计余量来确定的，但实际使用中，绝大多数时间风机系统是在非满负荷状态下运行，这样系统长时间工作于低效率状态，有时甚至出现风门关闭而风机仍不得不全速运行的现象，造成很大的能源浪费，因此，具有极大的节能潜力。

根据国际通行的“最低限度满足使用”的原则，通过直接控制结果变量，对系统进行运行工况实时跟踪，自动调节风机的运行状况，使系统始终保持在高效节能和最佳的运行状态。

6 综述

采用变频器恒温自动控制来进行节能改造，设立参数自动调节功能，可自动识别电机参数，确保系统的稳定性和精确性。变频器运转在无感矢量控制演算系统，提供额外的转矩补偿电压，除了增加电机低速运转转矩之外，并且可以补偿负载增加造成的转差。

同时变频器大功率都内置有直流电抗器减小了谐波，也提高了对电源动态干扰的抵抗力，从而使轴承的磨损也大大减轻，设备的工作寿命将大大延长。

参 考 文 献

[1] 赵贤兵，等.变频技术在风机系统的应用.

城市建筑节能改造经济性分析 篇12

在城市建筑中, 其采暖、空调、照明等系统都要消耗大量的能源、资源, 如果不对其进行节能改造, 必然会影响城市的可持续发展。具有关资料统计, 目前我国建筑相关能耗较大, 占全社会总能耗的46.7%左右, 其中建筑的能耗占到30%左右, 建材在生产过程中消耗的能源占到16.7%左右, 且新建的城市建筑节能强制性标准还有待进一步提升, 因此, 对城市建筑进行节能改造, 减少能源消耗, 以提高其经济性。

1 我国建筑节能现状

我国的能源、资源相对贫乏, 根据资料统计, 我国的人均能源资源与世界相比存在相当大的差距, 例如:煤炭的人均占有量, 我国是世界水平的1/2;石油的人均占有量, 我国是世界水平的1/20;天然气的人均占有量, 我国是世界水平的1/100。但是随着工业化的发展, 能源的消耗飞速增长, 对我国的能源、资源造成很大压力, 在众多领域中, 建筑能耗占比高。以建筑业的煤炭消耗来看, 2006~2012年, 2008年的煤炭消耗最低, 但也达到600多万吨, 从2008年起保持持续增长, 最高已达到780多万吨, 2011~2012年起能耗有所降低, 其总量仍然居高不下, 具体见图1。这种高能耗和我国建筑业的节能改造力度是分不开的, 我国目前建筑工程能耗与国外先进水平相比差距大, 例如:与气候条件相近的发达国家相比, 目前我国建筑采暖能耗量, 外墙是他们的4~5倍, 屋顶是他们的2.5~5.5倍, 外窗是他们的1.5~2.2倍, 门窗透气性是他们的3~6倍。汇总起来, 我国的单位居住建筑面积能耗仍是发达国家的2~3倍。说明我国的建筑节能具有巨大潜力。因此, 建筑节能工程对于创建资源节约型和创新型社会具有重要意义。

2 结合实例对城市建筑节能改造的经济型进行具体分析

2.1 实例概况

某大型办公楼, 建筑面积47342.35m2, 建筑层数10层, 建筑总高度35m南向窗墙比0.43, 北向窗墙比0.45, 平均窗墙比0.39该办公楼需要进行节能改造的屋面面积为4569m2, 外墙总面积为7428m2, 外窗总面积为4773m2。围护结构节能改造措施前后的构造及传热系数对比分别见表1~2。

2.2 经济性分析

一般而言, 对城市建筑节能改造的经济效益进行分析和评价, 主要以项目的投资盈利能力为依据的, 并与节能改造前进行经济比较, 主要经济评价指标有财务净现值、投资回收期内部收益率等, 节能收益是指节能改造前后能耗支出的差值。

2.2.1 财务净现值

财务净现值是反映节能建筑在生命周期内节能收益能力的动态评价指标, 其计算依据节能改造措施实现后年实际节能收益额与后期费用差额, 按选定的折现率, 折现到评价期的现值, 与节能改造投资求差额。财务净现值的计算公式为:

式中:FNPV———净现值;

ic———基准折现率。

判别标准:对单一项目方案而言, 若FNPV≥0, 则项目可以接受;若FNPV<0, 则项目应予拒绝多方案比选时, 财务净现值越大的方案相对越优。

2.2.2 动态投资回收期

所谓动态投资回收期, 主要是指节能建筑在后续使用中的节约的能源、资源的收益抵偿建筑节能改造投资所需的时间。总体节能收益, 是通过具有相同节能效果的各项技术节能收益的分类叠加, 尽快回收节能投资成本, 并节省节能成本是投资者和建筑业主关注的重点, 回收期法是一种比较简单, 且直观的方法, 结合净现值使用, 可在很大程度上帮助投资者制定科学的投资决策, 投资回收期的计算公式为:

式中:Pt′———动态投资回收期 (年) 。

判别准则:设基准投资回收期为Tt′, 若Pt′

2.3 节能改造成本效益分析

根据上述经济性分析指标, 同时为了计算指标的可比性, 各节能改造方案的计算期按10年计算, 基准投资回收期按5年计算。对于屋面加挤塑聚苯板保温和窗玻璃贴膜两项节能改造措施, 假设其在使用期间无须维护, 且到期后无回收价值, 其残值为零在10年计算内, 财务净现值PNPV均大于零, 动态投资回收期Pt′均小于基准投资回收期为Tt′=5年。所以, 这两项节能改造措施方案在经济上是可行的而外墙贴EPS保温板, 此项改造措施的静态回收期达47年, 明显经济上是不可行的, 故不做动态成本效益分析。具体节能改造措施经济性分析结果见表3所示。

该办公楼需要进行节能改造的外墙总面积为7428m2, 屋面面积为4569m2, 外窗总面积为4773m2, 楼梯间外墙面积为52m2, 节能改造措施成本计算结果见表4。

3 促进城市建筑节能的措施

3.1 健全节能政策体系

深究我国建筑节能发展不尽如人意的原因, 发现缺少完善的鼓励和激励政策是主要原因。针对这一问题, 应推广节能建筑、加快制定信贷支持政策节能、建筑补贴政策等, 对节能建筑使用者给予更多、更具有吸引力的优惠, 对非节能建筑产品的生产者实行高标准、高强度的税收政策, 提高其生产成本。同时, 促进节能的发展进步, 制定节能技术的鼓励政策。

3.2 加大节能宣传力度

社会舆论是促进建筑节能节能的重要手段, 因此, 应充分发挥这种手段的作用, 加大宣传力度, 以建筑节能成功改造的经验为切入点, 提高全民节约意识, 不断提高节能技术的应用力度, 以减少建筑能耗。例如:在屋顶技能改造中, 采用挤塑聚苯板作保温层的倒置式屋面, 基本构造如图2所示。

3.3 引入健全的监管机制

完善、健全的监管机制是促进建筑节能另一有效手段, 例如:不断完善节能建筑的评估体系, 发布一个公共平台, 要求建筑业主公布每个时间段的能耗数据, 根据国家能耗相关标准对节能的建筑进行相关认定, 并给予节能建筑标志, 鼓励其节能的进一步应用。同时健全监管体系, 定期对建筑的节能指标进行检查, 并公布其结果, 使社会加强对建筑节能的认识。

4 结束语

综上分析, 建筑节能改造是降低社会总能耗、减轻环境污染的有效途径, 其经济效益明显。因此, 在实际工程中, 应加大对建筑节能的改造力度, 同时通过健全政策体系、加大宣传力度、引入监管机制, 促进建筑行业的健康发展。

参考文献

[1]张少春.着力完善建筑节能财政政策[J].住宅产业, 2010 (04) :65.

[2]胡金舰.基于生态理念的寒地公共建筑空间调节设计策略研究[D].哈尔滨工业大学, 2011 (06) :14.