冬季節能降耗方案范文

時間:2023-07-06 17:42:02

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冬季節能降耗方案

篇1

【關鍵詞】油氣集輸系統;節能降耗;對策

引言

隨著經濟的快速發展,我國對能源的依賴日趨顯著,而能源狀況日趨嚴峻,制約著經濟的發展。油氣集輸系統是油田地面工程的核心部分,擔負著油氣計量、分離、收集、加熱儲存和外運的任務,同時也是油田開發和生產中的主要能源消耗環節,油氣集輸系統具有龐大、分散、熱損耗大和難以管理的特點,能源消耗占的比重也非常大,因此,做好油氣集輸系統的節能降耗工作對油田的可持續發展有重要意義。

一、油氣集輸系統節能能耗現狀及原因

當前油氣集輸系統能耗有著油氣水處理能耗高和油氣蒸發損耗高的特點,特別是當油田開發工作進行到后期,原油含水量增高,達到70%以上,加大了油氣處理難度,使處理裝置的負荷隨之增加,能耗也隨之加大,卻沒有對應的新工藝和設施來處理這種新問題,尤其是一些老油田還在使用傳統的工藝流程,設備狀況也比較差,亟需加大改造力度。油氣蒸發損耗高主要是在油氣處理過程中的揮發和損耗比較嚴重,需要加大系統密閉,減少能源浪費。

其次,油氣集輸系統的熱負荷比較分散、產熱設備數量多、運行效率低等是當前油氣集輸系統能耗嚴重另一個突出特點,當前油田開發中使用大量加熱爐,但是這種設備的運行效率低于70%,是油氣集輸系統的突出問題。油氣系統中存在著超負荷運行和低效的情況,用于油田開發和生產的各種設備,比如鍋爐、加熱爐注水泵和抽油機等,存在老化現象,缺乏定期和規范的維護和檢修,造成主要耗能設備的效率低下,系統可靠性差,造成設備故障、造成停產的事件也時有發生。

再者,目前油氣集輸主要通過采用石油燃料獲得熱能,生產所需要的電力和動力是由電網提供,由小型鍋爐和加熱爐提熱能,油田開發生產中的用電、用熱主要采取分別供給的方式,分布也比較分散,利用率比較低。油田的生產和開發中還存在腐蝕的問題,比如管線穿孔和設備腐蝕等情況,如果沒有得到及時處理,可能會造成油氣集輸系統的無法正常運行,造成重大經濟損失,影響運行效益。

二、油氣集輸系統節能降耗措施及改造方案分析

油氣集輸系統作為油田開發的重要內容,能耗比重比較大,這個環節中對電能和熱能的虧損比較嚴重,實現此系統的節能降耗能有效減少油田開發中的油田消耗,提高油田開發的運行效益。合理調節動力結構和能源結構,嚴格把控油氣集輸的流程,不斷優化改造運行參數,加強對設備的檢測管理,有利于實現油氣集輸系統的節能降耗。

1.加熱設備的優化改造設計

加熱爐是油氣集輸系統里的主要供熱設備,很多因素影響著加熱爐的效率,比如爐型結構、爐內的熱損失、排煙溫度、余熱回收和燃燒器等都制約著增加了加熱爐的能源消耗。可以應用先進的加熱爐節能技術,首先淘汰更新落后的加熱爐,推廣使用真空加熱爐并采用高效的燃燒器,提高熱效率;其次要優化加熱爐的監控系統,通過監控加熱爐運行情況控制各種異常的發生,控制加熱爐的運行參數,減少不必要的熱損;還可以加強對加熱爐的維護、除垢工作,緩解加熱爐的損壞情況,采用引射式輻射管改造加熱爐結構,實施加熱爐涂層減少爐體對外的熱散失;最后要努力尋找比燃油更節能的替代品,在水焦漿、水煤漿和油煤漿的基礎上,開發應用更新型的燃料。

2.不加熱集油和低溫集油工藝的運用

在油田開采后期,加熱處理含有大量水分的原油會造成能源的浪費,加大生產成本,可以推廣應用不加熱集油的新工藝。傳統的雙管摻水技術,雖然具有安全方便的優勢,但是需要消耗大量的電能和熱能。不加熱集油包括單管和雙管不加熱集油、摻常溫水不加熱集油、季節性不加熱集油和摻低溫水不加熱集油[1]。油田可以根據自身所處的開發階段、原油特點、自然條件實施不加熱集油工藝,通過取消單管加熱流程中的進口熱爐和計量站、集輸線上的加熱爐,簡化加熱保溫系統,降低成本投入并且方便管理。單管不加熱是停摻原有摻水管線,是依靠油井生產中的自身壓力和溫度將油氣經過管線運送到計量間;雙管不加熱集油是在將原有摻水管線停摻的情況下,將此改為集油管線并改造井口和計量間,實現雙管同時出油,能夠隨時回復摻水功能,方便冬季作業;低溫水環狀不加熱集油是指經過一條集油管線將幾口油井串聯成一個環形集油系統[2],計量閥組件在環的一端摻水,在另一端把油田生產的油、水、氣集中到計量閥組件匯管里,這種技術已經在很多油田大規模使用,具有顯著效果。

3.應用熱泵回收余熱

熱泵是基于逆卡諾循環原理的熱回收裝置,通過載熱物體從低溫余熱中吸收到熱量,在溫度較高的地方釋放熱量,可以有效的把低溫位熱能轉化為高溫熱溫能,能夠有效回收低溫余熱,提高能源的利用效率。由于目前很多油田油氣集輸系統系統含水率較高,同時原油采出液逐年上升,從而造成油田現有設備能力超出一定負荷,無法滿足油田生產所需。基于此,筆者針對某油田設備的能耗情況,以降低原油脫水加熱能耗為目的,提出將油田集輸系統中主要能耗設備原油加熱爐替換為吸收式熱泵機組,為原油儲量系統提供熱源。

通過上述分析得知,此方案在供熱量、溫度以及介質性質方面都比較適合油田生產的實際情況,同時通過進一步深入分析發現,此種方案的應用對油田集輸系統的節能降耗具有非常顯著的效果。

4.應用油氣混輸技術

油氣混輸技術是海洋石油業廣泛應用的新興技術,是將未經分離的油、氣水介質通過混輸泵經海底管道運輸到油氣水處理終端,再進行綜合處理。以往海洋油氣集輸工藝運用的設備比較多,投資成本比較高,不易管理,整個工藝流程需要經過分離器、外輸泵、壓縮機和獨立的油、氣、水管道。油氣混輸技術只需要混輸泵和混輸管道就可以進行外輸,能夠有效增加單井采收率,延長油田壽命,簡化例工藝流程,減少了購置設備的資金和對海洋的占地面積,提高了油田開發的經濟效益,縮短了投資回報時間。

總之,我國日益增長的能源需求量和日趨嚴峻的能源情況的矛盾越來越明顯,油氣集輸系統的節能降耗工作對整個油氣開采系統的正常運行和經濟效益有重要意義,只有從油氣運輸系統的客觀情況出發,深入分析當期此系統的發展現狀和問題,根據其特點分析節能降耗的對策,才能實現油氣集輸系統的節能降耗目標,加快建設資源節約型社會。

參考文獻

篇2

油氣蒸發損耗高主要是在油氣處理過程中的揮發和損耗比較嚴重,需要加大系統密閉,減少能源浪費。其次,油氣集輸系統的熱負荷比較分散、產熱設備數量多、運行效率低等是當前油氣集輸系統能耗嚴重另一個突出特點,當前油田開發中使用大量加熱爐,但是這種設備的運行效率低于70%,是油氣集輸系統的突出問題。油氣系統中存在著超負荷運行和低效的情況,用于油田開發和生產的各種設備,比如鍋爐、加熱爐注水泵和抽油機等,存在老化現象,缺乏定期和規范的維護和檢修,造成主要耗能設備的效率低下,系統可靠性差,造成設備故障、造成停產的事件也時有發生。再者,目前油氣集輸主要通過采用石油燃料獲得熱能,生產所需要的電力和動力是由電網提供,由小型鍋爐和加熱爐提熱能,油田開發生產中的用電、用熱主要采取分別供給的方式,分布也比較分散,利用率比較低。油田的生產和開發中還存在腐蝕的問題,比如管線穿孔和設備腐蝕等情況,如果沒有得到及時處理,可能會造成油氣集輸系統的無法正常運行,造成重大經濟損失,影響運行效益。

二、油氣集輸系統節能降耗措施及改造方案分析

油氣集輸系統作為油田開發的重要內容,能耗比重比較大,這個環節中對電能和熱能的虧損比較嚴重,實現此系統的節能降耗能有效減少油田開發中的油田消耗,提高油田開發的運行效益。合理調節動力結構和能源結構,嚴格把控油氣集輸的流程,不斷優化改造運行參數,加強對設備的檢測管理,有利于實現油氣集輸系統的節能降耗。

1.加熱設備的優化改造設計

加熱爐是油氣集輸系統里的主要供熱設備,很多因素影響著加熱爐的效率,比如爐型結構、爐內的熱損失、排煙溫度、余熱回收和燃燒器等都制約著增加了加熱爐的能源消耗。可以應用先進的加熱爐節能技術,首先淘汰更新落后的加熱爐,推廣使用真空加熱爐并采用高效的燃燒器,提高熱效率;其次要優化加熱爐的監控系統,通過監控加熱爐運行情況控制各種異常的發生,控制加熱爐的運行參數,減少不必要的熱損;還可以加強對加熱爐的維護、除垢工作,緩解加熱爐的損壞情況,采用引射式輻射管改造加熱爐結構,實施加熱爐涂層減少爐體對外的熱散失;最后要努力尋找比燃油更節能的替代品,在水焦漿、水煤漿和油煤漿的基礎上,開發應用更新型的燃料。

2.不加熱集油和低溫集油工藝的運用

在油田開采后期,加熱處理含有大量水分的原油會造成能源的浪費,加大生產成本,可以推廣應用不加熱集油的新工藝。傳統的雙管摻水技術,雖然具有安全方便的優勢,但是需要消耗大量的電能和熱能。不加熱集油包括單管和雙管不加熱集油、摻常溫水不加熱集油、季節性不加熱集油和摻低溫水不加熱集油[1]。油田可以根據自身所處的開發階段、原油特點、自然條件實施不加熱集油工藝,通過取消單管加熱流程中的進口熱爐和計量站、集輸線上的加熱爐,簡化加熱保溫系統,降低成本投入并且方便管理。單管不加熱是停摻原有摻水管線,是依靠油井生產中的自身壓力和溫度將油氣經過管線運送到計量間;雙管不加熱集油是在將原有摻水管線停摻的情況下,將此改為集油管線并改造井口和計量間,實現雙管同時出油,能夠隨時回復摻水功能,方便冬季作業;低溫水環狀不加熱集油是指經過一條集油管線將幾口油井串聯成一個環形集油系統[2],計量閥組件在環的一端摻水,在另一端把油田生產的油、水、氣集中到計量閥組件匯管里,這種技術已經在很多油田大規模使用,具有顯著效果。

3.應用熱泵回收余熱

熱泵是基于逆卡諾循環原理的熱回收裝置,通過載熱物體從低溫余熱中吸收到熱量,在溫度較高的地方釋放熱量,可以有效的把低溫位熱能轉化為高溫熱溫能,能夠有效回收低溫余熱,提高能源的利用效率。由于目前很多油田油氣集輸系統系統含水率較高,同時原油采出液逐年上升,從而造成油田現有設備能力超出一定負荷,無法滿足油田生產所需。基于此,筆者針對某油田設備的能耗情況,以降低原油脫水加熱能耗為目的,提出將油田集輸系統中主要能耗設備原油加熱爐替換為吸收式熱泵機組,為原油儲量系統提供熱源。通過上述分析得知,此方案在供熱量、溫度以及介質性質方面都比較適合油田生產的實際情況,同時通過進一步深入分析發現,此種方案的應用對油田集輸系統的節能降耗具有非常顯著的效果。

4.應用油氣混輸技術

油氣混輸技術是海洋石油業廣泛應用的新興技術,是將未經分離的油、氣水介質通過混輸泵經海底管道運輸到油氣水處理終端,再進行綜合處理。以往海洋油氣集輸工藝運用的設備比較多,投資成本比較高,不易管理,整個工藝流程需要經過分離器、外輸泵、壓縮機和獨立的油、氣、水管道。油氣混輸技術只需要混輸泵和混輸管道就可以進行外輸,能夠有效增加單井采收率,延長油田壽命,簡化例工藝流程,減少了購置設備的資金和對海洋的占地面積,提高了油田開發的經濟效益,縮短了投資回報時間。

篇3

關鍵詞:節能降耗;綠色通道;核心網絡

近幾年來,全球移動通信產業蓬勃發展。2007年,全球移動用戶數增長了25.9%,2008年由于UMTS3G網絡的開通,用戶數增長了14%,2009年3G網絡的開通,用戶將向WiMAX網絡和4G網絡轉移。總之,全球移動市場仍處于快速增長期。通信產業是一個高科技行業,也是一個高耗能行業,隨著網絡規模的不斷擴張,通信網絡的核心設備、動力系統、冷卻系統以及機房、基站等成倍增加,能耗巨大,目前我國的通信網絡有上萬臺的核心交換設備,有幾十萬的基站,大量的設備不僅需要人員的支撐,而且不間斷的網絡環境也更需要能源來保障。據有關部門估計,2007年我國IT產品的總耗電預計為300億—500億千瓦時。這幾乎相當于三峽電站一年的發電總量(2006年為492.50億千瓦時)。這些林林總總的IT產品,已經讓我們的生活發生了翻天覆地的變化,改變著人們的生產和生活狀態,但是這些IT產品功耗大而且數量眾多,累積起來所消耗的電能可以說是觸目驚心。2008年世界金融風暴使得全球能源供給日趨緊張,2009年能源緊張的格局將會更加嚴峻,因此節能降耗的綠色通道對于通信行業來說顯得尤為重要。

由于IT設備需要成年累月不間斷地運行,除了IT設備自身耗電量巨大外,為滿足機房環境溫度、濕度、空氣含塵濃度的要求,機房內要獨立設置空調調節系統,加上用于機房環境條件技術保障的其他設備,這些最終導致機房成為電力消耗的“大戶”。從機房用電分配上來看,其中IT設備占電能總能耗的44%,制冷系統占38%,電源系統占到15%,照明系統占3%。在機房的IT設備中,網絡設備大概占30%,即大約占機房總能耗的13%。同時,如果網絡設備的功耗降低,相應的空調等設備的消耗也會相應降低,因此目前網絡中心耗能最大的是服務器,其次是一些主干網采用的大型網絡設備,當然其他低端網絡設備因為數量眾多也是不容忽視的。主設備是指服務器、BTS(基站收發臺),其功耗由接入設備的數量和網絡的負荷決定;配套設備主要指空調,基站設備對環境溫度、濕度和潔凈度有一定要求,以保證通信設備的正常運行,空調占了總功耗的絕大部分,平均下來約為總功耗的50%,以中國電信為例,2007年全年消耗電能超過200億度,各種能耗費用超過100億元人民幣;其它功耗成分來自配電系統等。

各國政府已經開始行動以減少能源的消耗、二氧化碳及其他污染物的排放,我國“十一五”規劃就明確了節能減排的工作指標:到2010年,單位國內生產總值能耗降低20%左右。能源的消耗可以用二氧化碳的排放量來計算,1千瓦時約等于0.658kg二氧化碳排放量,除主設備外其他設備的能源消耗也可以用二氧化碳的排放量來計算。假設一個正常基站可使用10年,總二氧化碳排放量為422噸。在所有的影響因素中,主設備占了總二氧化碳排放量的30.9%。根據對二氧化碳排放量的分析,通信產業節能降耗的綠色通道可以從以下5方面展開:1、打造綠色基站,采用新型的功放芯片和高效功放技術,提高設備的能效;2、應用綠色基站軟件有效降低靜態功耗,大幅降低業務量少時的能耗。3、綠色高效的冷卻方案,即減少冷卻能耗和提高電信設備耐熱能力,這樣設備可工作在室溫或更大濕度環境中。4、使用高集成度或分布式方案來減少基站占用空間,即采用多密度載波和射頻寬帶技術實現單模塊支持4到6個載波,同等容量下基站體積更小,重量更輕,UPS等配套要求更低。5、綠色能源的使用,即充分利用太陽能和風能等綠色環保能源。

一、建立綠色核心網絡

從這么多年從事通信網絡設計工作的經驗中,筆者了解到傳統的核心網絡架構是相當復雜的,不僅一二級核心網絡層次多,而且大量的網元導致網絡復雜,整網能耗偏高。以筆者設計的機房為例:機房空間有限,服務器的能耗非常高,導致散熱程度差,而且需要加裝空調,再加上每年擴容的需要,交換機走線和設備布局的不合理,使機房無法實施更進一步的節能降耗措施。因此建立綠色核心網絡勢在必行。建立綠色核心網絡首先應該優化核心網絡架構,實行網絡的扁平化管理,減少核心網中網元的數量,使核心設備上移,逐步使用集成度高,電信級別的平臺代替傳統的服務器,同時建立專業的機房散熱管理方案,如采用自下而上的回風流方式提高冷風的利用率,尤其是在北方城市,這樣就可以有效減少機房空調的使用。

筆者還要強調一下,在工程前期調研及初設階段首先考慮選擇擁有綠色基站技術的供應商和運營商,例如華為和Vodafone。他們擁有IP組網、分布式基站、先進功放、智能電源管理、多載頻技術、統一架構等關鍵綠色技術。這樣設計的基站穩定性、可靠性高,功耗能夠得到進一步優化,而且更有利于網絡的平穩升級。

二、充分利用軟件技術降低能耗

除提高設計水平和利用硬件升級等手段降低能耗以外,充分利用軟件技術實現節能降耗也越來越重要。隨著軟件技術的飛速發展,其應用領域也越來越廣泛,大到網絡轉型,小到CPU超頻。以筆者所在單位為例,通信網絡轉型的速度遠遠高于其他單位基礎設施的更新換代,如果頻繁地對網絡轉型,將造成大量在線設備的退網淘汰以及更多的資源消耗,那么利用軟件技術提高現有網絡設備的工作效率,從而降低能耗也是非常重要的手段。通過對上網用戶在線時間的統計分析,全網在忙時和閑時網絡負荷變換最大,那么就可以通過軟件調整核心網絡設備的主頻,讓它隨網絡負荷變化,在閑時自動將設備處理能力降低,減少電能的消耗。

三、提高空間利用率降低設備冗余度

隨著通信產業的蓬勃發展,每年入網用戶日益增多,基站和設備間能夠利用的空間越來越小,設備密度也越來越大,電力消耗明顯提高,因此采用高集成度或分布式設計方案來減少基站和設備間的空間占用,使用體積更小,重量更輕,支持端口更多的設備來有效降低設備冗余度,對于降低能耗也是重要的綠色手段。對于高端網絡設備來講,性能和功能無疑是最重要的,功耗降低會以性能的降低為代價。一般的情況下,為保證功能、性能、業務卡的數量和運行可靠,設備的功耗也會較大。這類設備數量較少,放置位置的環境情況也比較好。因此,在選擇高端設備方面我們只是把功耗指標作為一個輔助的參考指標。

對于低端的網絡產品,如數量巨大的接入層交換機,雖然他們的功能都很強大,但是我們實際應用時只會用到它的部分功能,完全可以通過犧牲一些我們不需要的性能來換取設備的功耗降低。現在有一些接入層交換機因為自身功耗小,已經實現了設備內部無風扇,這類產品就能很好地降低設備的功耗。對于低端網絡設備來說,采購過程中會把功耗作為一個比較重要的指標來考慮

四、推崇綠色環保能源的使用

利用太陽能和風能等混合能源,可更好地保護環境,減少污染物排放。在有條件的地區充分利用太陽能、風能作為輔助能源,降低電能消耗,分解能源問題。在北方城市,利用季節明顯,冬季日夜溫差較大的特點,優化基站、核心機房、設備間的通風設計方案和溫度控制方案,充分利用自然環境溫度實現溫控的目的,減少冷卻系統和大功率空調的使用,降低能耗,建立更多能源使用的綠色通道,使能源利用率更高。

為了使通信產業向著更加綠色的方向發展,節能降耗勢在必行,讓我們共同努力,打造出更多的綠色通道,從技術上提高設備、能源的使用效率,減少不必要的損耗,以實際行動來保護環境,推動通信產業持續健康發展。

參考文獻:

篇4

關鍵詞:能源 油田集輸 能耗 節能

一引言

油氣集輸系統是油田地面工程的核心,它主要包括油氣分離、油氣計量、原油加熱、原油脫水、原油穩定等工藝。各工藝之間是相互影響、相互制約、相互關聯的,整個工藝環節是―個復雜的生產工藝系統。油氣集輸系統將油井采出液匯集、處理和輸送,這個過程通過消耗一定的能量(熱能和電能)將油田產液處理成合格的油田產品,是油田生產中的主要耗能環節之一。油氣集輸系統具有系統龐大、分散、熱損耗大和不易管理等諸多特點,制約了系統節能工作的開展,隨著油田進入高含水的開發后期,油氣處理的難度和成本都急劇增加。隨著我國經濟高速發展,能源消費急劇增加,而可利用的能源有限。因此,提高能源利用率、做好節能降耗工作,對解決能源問題有著十分重要的意義。

二油田集輸系統的能耗現狀

我國目前集輸系統存在的問題可概括為“兩高”即能耗高、油氣損耗高。能耗高指油水處理耗能較高,主要是由于目前的處理工藝、設施狀況相對較差,需要進一步的完善設備運行狀況;油氣損耗高是指油氣處理過程中揮發、損耗偏高,需要進一步完善密閉系統。油氣集輸系統能耗高,原因是多方面的:首先,油水比例的變化使原有集輸設施的不適應性日益突出。目前,集輸系統設施普遍存在工藝不適應、運行能力不匹配現象,影響生產正常運行。新的開發工藝和特殊油藏的開發,使油水性質變化較大,原油集輸工藝的不適應性日益突出。并且采油技術的推廣,增加了地面集輸系統油水分離、沉降、脫水和污水處理的難度。此外,部分設施老化、不能按照有關的標準規定進行周期檢驗和維護。集輸系統低于系統平均效率。由于主要設備如油水罐、分離器、穩定塔、電脫水器等都是常年運行的設備,無備用設備和檢修時間,改造資金缺口很大,通常是不癱瘓不修、不出事故不停產,近年來時常發生設備破裂事故。

三油田集輸系統相關節能技術

(1)應用熱泵回收含油污水余熱技術。熱泵是利用逆卡諾循環原理,使載熱工質從低溫余熱中吸取熱量,并在溫度較高處放出熱量的熱回收裝置。由于熱泵能將低溫位熱能轉換成高溫位熱能,從而提高能源

的有效利用率,是回收低溫位余熱的重要途徑。根據具體情況,大慶油田采用壓縮式熱泵方案,勝利油田采用吸收式熱泵方案,回收含油污水低品位余熱,使出水溫度提高約20℃,節能效果十分顯著。

(2)不加熱集油及低溫集油工藝技術。油井的不加熱集油分為單管不加熱集油、雙管不加熱集油、摻常溫水不加熱集油、摻低溫水集油和季節性不加熱集油。油井采用單管不加熱集油是將原有摻水管線停摻掃線,依靠油井生產時的自身壓力和溫度將液體通過集油管線輸送到計量間;雙管不加熱集油是停摻原有摻水管線并改為集油管線,對井口和計量間做部分改造,實現主、副雙管同時出油。這種集油方式可隨時恢復摻水,便于冬季井下作業及各種故障處理;摻低溫水環狀不加熱集油是在一座計量閥組間中的幾口油井由一條集油管線串聯成一個環狀的集油方式,環的一端由計量閥組間提供摻水,另一端則把油井生產的油、水、氣集輸到計量閥組間匯管中。目前,這些技術已經在大慶等十幾個油田得到大規模應用,都取得了很好的效果。

(3)加熱爐節能措施。加熱爐是實現油井摻水、熱洗、脫水、采暖伴熱的最重要的設備。首先,要選擇高效加熱爐。加熱效率對耗氣量影響較大,一種設備出廠效率不高,無論如何加強管理,節氣難以達到理想的效果。其次應優先選用優質高效燃燒器,確保較高的燃燒效率,達到降低耗氣量的目的。最后,必須加強生產維護,定期清垢。在生產管理中,還應加強對防腐保溫層的維護,減少爐體對外的散熱損失。此外,節能還可以采用新技術:多井式加熱爐。高壓天然氣由井口通過采氣管線進入集氣站。初期生產壓力較高,需要節流降壓。通常一口井需要配一臺加熱爐,一座集氣站需要7~8臺加熱爐才能實現加熱和節流,這樣投資比較高。經過論證,一臺加熱爐轄井數不宜超過4口。

(4)油氣混輸技術。油氣混輸技術是近年來在海洋石油工業界較為廣泛提及的一門新興技術,它主要是將井口物流中的油、氣、水種介質,在未進行分離的狀態下,直接用混輸泵經海底管道泵送到油氣水處理終端進行綜合處理的工藝流程。以前在海上對油氣進行采集處理,需用三相分離器、原油外輸泵、天然氣壓縮機和條獨立的海底

分輸管道,才能完成油、氣、水分離后的液體泵送和氣體壓縮。采用油氣混輸技術,僅需用臺混輸泵和條混輸管道就可以解決這個問題同時減少了井口物流的壓力,簡化了油氣混合物在海上的處理工藝,節約了設備的投資,減少了工程的初建費,縮短了油氣田的投資回報期,提高了開發油氣田的經濟效益。混輸技術具有很好的節能效果,增加了單井采收率,延長了油田壽命,為創造新的經濟效益奠定了基礎。

四對未來油田集輸節能新技術的探討

隨著科技的不斷發展,我們必須進一步利用先進的科學技術來達到降低油田集輸系統能耗的目的。近些年來,我國的一些學者在開發高效油氣集輸與處理技術方面做了大量的工作,創造出了很有價值的成果:高效的除油,防腐技術,豐富了油田集輸系統的工藝。這些新技術包括如下成果:ZGM超導節能加熱器推廣與應用;糊狀聯合站儲罐以及管網陰極保護工程;智能溫壓控制裝置應用等。高效的油氣集輸與處理技術有利于節能降耗降低投資和提高工程效益的工藝技術,它對油氣田地面工程整體技術水平起著十分重要的作用,能夠真正達到優質高效低耗的目的。在今后的實際操作中,管理人員需要根據油田的具體情況,油田集輸系統的自身特點以及各個油田所能達到的技術條件等因素來綜合分析綜合考慮選擇與實際情況相適應的技術,并對該系統進行科學的管理達到高效率低能耗的目的。

參考文獻

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[6]楊肖曦,李松巖.油氣集輸系統火用分析[J].石油化工設計,2006,23(2):59-60

篇5

一、在保證特殊醫療空間環境要求下,注重自然采光和適宜的自然通風(或機械輔助式自然通風),減少電力消耗,是亞熱帶地區醫院建筑綠色設計的重要內容

中國是發展中的大國,人口數量巨大,資源有限。“綠色”的概念,也就是可持續的概念,本身強調的就是實事求是和因地制宜。中國各地的氣候條件、地理環境、自然資源、城鄉發展生活水平等都有巨大差異,在生態節能技術上必須考慮注重地方氣候特點。亞熱帶地區濕熱氣候特點,對醫院建筑節能的不利因素是夏季炎熱、太陽輻射強、潮濕的室外空氣等;有利因素為春秋季清涼室外氣溫適宜、季節風有良好的通風效果、太陽能資源豐富及晝夜輻射不同等特性。富有濕熱地區氣候特點的建筑如云南的“干闌”建筑及“一顆印”式住宅、廣東等地區的傳統民居、騎樓等,特點都是夏季自然通風、防熱、遮陽、防雨、防潮等。當今綠色建筑逐漸成為建筑的發展趨勢,隨著2011年,中國的《綠色醫院建筑評價標準》的出臺,綠色醫院建筑設計已獲得業內普遍關注。但有些醫院建筑設計為迎合綠色建筑設計潮流,只注重單純節能技術的應用(太陽能、光電板等),對醫院建筑的實際運行成本和醫院建筑壽命周期內的總成本缺乏清醒認識。而與其它相對復雜、昂貴的生態技術相比,自然通風(或機械輔助式自然通風)是當今生態建筑所普遍采用的一項比較成熟而廉價的技術措施,自然通風可以在不消耗不可再生能源的情況下降低室內溫度,帶走潮濕氣體,達到人體熱舒適,有利于降低能耗,降低污染,走可持續發展之路。同時新鮮、清潔的自然空氣(新風),方便排除室內的污濁空氣,有利于人的生理和心理健康。醫院是診治各種病癥病人之地,更需要有良好的環境質量,使人不會受到醫院有害環境的危害。濕熱地區的醫院建筑設計應通過建筑形式、建筑與夏季主導風的夾角、各功能建筑的布局、建筑空間造型、維護結構形式、建筑細部設計、綠色植物搭配等手段,合理利用風壓、熱壓實現自然通風或機械輔助式自然通風,實現建筑環境的有效控制。

醫院建筑不僅功能復雜,能耗構成亦十分復雜,各類能源消耗中,電力消耗占主導地位,為醫院能源消耗的主要能耗。而在電力消耗中,又以空調和照明系統能耗為主要,醫院空調系統能耗偏大是公認的普遍問題。可見,從醫院建筑設計的角度,降低空調系統和照明系統的能耗,是濕熱地區醫院建筑設計的關鍵內容,是醫院建筑節能的重點。除了按實際需求設計照度,采用高效節能燈具等措施外,從醫院建筑布局出發,盡量減少完全封閉的黑房間,注重自然采光。亞熱帶地區某些新建醫院,通道、病人等候等公共區域缺乏自然采光,室外晴天白日,室內卻不得不燈火通明,造成了能源浪費。空調制冷技術的誕生,標志著人類從被動地適應自然氣候發展到主動地控制建筑微氣候。但近年來,濕熱地區新醫院建設,不分科室,對空調的過分依賴和使用,是當今醫院建設必須解決的重要問題。濕熱地區醫院建筑在設置全年空調系統等方面,它們能源消耗非常高,如果能在這部分能源消耗做適當控制,所獲得的經濟效益與環境效益是巨大的。在保證特殊醫療空間環境要求下,注重自然采光和適宜的自然通風(或機械輔助式自然通風),減少電力消耗,是濕熱地區的醫院建筑綠色設計的重要內容。如,綜合醫院門診部內存在大量公共通過性的空間,這些空間的熱舒適度及空氣質量要求不如醫技部門用房那么高,因此,在醫院門診部內是完全有條件并且有必要通過自然通風手段來達到既能改善室內空氣質量,又能滿足人體熱舒適度要求,同時能有效降低能耗的效果。在濕熱地區綜合醫院的交通、等候等公共空間,合理的自然通風組織,可有效調節建筑室內的氣流效果、溫度分布,對改變室內熱環境的滿意度可以起到明顯的效果。自然通風的實現是一種依賴于建筑的朝向、平面布局等設計效果,良好的建筑設計才能有助于增強室內自然通風的效果。

二、從醫院建筑總體規劃形態、建筑空間布局、建筑形體優化與細部設計等方面,注重濕熱氣候特點的醫院建筑設計方法探索

1注重適應濕熱地區氣候特點的醫院建筑總體規劃形態

以濕熱地區醫院建筑整體布局的科學性為目標,探討醫院建筑總平面設計。充分考慮建筑與周邊道路、周邊建筑等環境的相互影響。在合理組織交通流線,合理功能分區布局的前提下,重點探討醫院不同功能建筑間相互聯系與影響之關系,營造濕熱地區適宜的微氣候環境,節能降耗。醫院建筑的功能分區、建筑和道路的布局、建筑朝向、建筑間距、建筑體形、主導風向、太陽輻射熱、建筑外部空間環境構成等方面綜合優化布局,探討適應濕熱地區氣候特點的醫院建筑總體布局方法。以廣東省深圳市某新區800床醫院建筑設計方案為例(圖1),設計小組在方案總體規劃形態推敲的過程中,除了從功能流線組織、周邊環境限定等角度考慮外,方案設計階段聘請建筑技術專業人員配合,運用計算機模擬分析技術對多方案進行分析比較,針對濕熱地區氣候特點,分析夏季場地內部熱環境和風環境耦合關系,經過方案的對比和重組,綜合得出了既功能布局合理(圖2),又易于營造舒適熱環境的建筑群體的組合方式:順應用地形狀,科研辦公區、住院區和院內生活區放置于夏季主導風向的上風向,形體舒展,利于通風;門診醫技區形體緊湊,縮短醫療流線,節省用地。特別是半開敞的醫院街(圖3),建筑體塊導風效果良好,主要空間沒有明顯漩渦區,不僅有助于營造良好的微氣候環境,也有利于醫院日常運營的節能降耗。在醫院建筑規劃布局之初,結合地方氣候特點,把節能放在本位,實現人工環境與自然環境的動態平衡。

2注重亞熱帶地區醫院功能與空間布局的優化設計

建筑空間布局與醫療功能分區的有機結合。功能分區明確,流線組織潔污分流,使醫院建筑空間布局與醫療功能分區有機結合。依據醫療功能需求及相關規范要求,合理布局、區域功能相對獨立,形態布局有助于有特殊要求的功能區域,獨立通風空調系統,保證空氣質量要求,便利醫院感染控制。科學的就醫流程,降低運行成本,節省資源。

建筑空間布局與功能科室的資源共享。醫院建筑空間布局應注重醫療資源的共享、空間的合理共享、后勤保障共享,營造共享、兼容、豐富的空間環境,實現使用功能和效率的最大化,節約醫院運行成本。如廣東省深圳市某新區800床醫院建筑設計方案,強調相近功能的科室集中布置,共享醫療資源,實現使用功能和效率的最大化。如:為急診服務的檢驗室、B超室、X光室及小型CT室與醫技集中布置,擁有與急診聯系密切的流線;住院樓標準護理層擁有兩個護理單元,病人休息空間與醫輔用房在同一護理層得到充分共享。

建筑空間布局與自然條件利用。鑒于醫院全天候運營的需要和布局的特殊性,室內采光通風所需的能耗相當巨大,濕熱地區醫院建筑自然采光與通風的優化設計,與醫院建筑空間形態布局密切相關。建筑主體朝向應朝向或接近當地夏季主導風向,綜合利用風壓與熱壓通風原理,利用半開敞庭院、天井等手段,來解決科室單元自然通風問題。單體功能建筑在確保使用功能的同時,獲得良好的自然采光。在保證需要恒溫恒濕及潔凈度等特殊要求的功能空間設計要求前提下,在過渡季節,盡可能地靠室外新風調整室內溫度,利用室外較涼的空氣,滿足部分散熱較大設備和人員比較密集科室與區域冷溫需求,從而減少制冷設備系統運行所帶來的能耗,盡可能使用“免費空調”。建筑空間布局設計注重濕熱地區醫院建筑良好微氣候環境的營造,在充分考慮夏季與過渡季節建筑通風的同時,注重防止冬季冷風的不利影響。

3注重亞熱帶地區醫院建筑形體優化與細部設計

結合醫療功能布局,進行亞熱地區的醫院建筑形體優化與細部設計,如針對不同醫療功能部門開窗位置與形式,通過優化設計,以有利于自然采光與通風,達到節能效果。從建筑構件形式、窗戶的開口朝向、開窗方式、開窗面積及導風板設置均對科室單元的自然通風效果有很大影響。在夏季非高溫時段,部分區域利用夜間溫度較低自然冷風,利用建筑物自身的結構蓄冷與細部構造,預先進行通風、降溫、換氣,保持區域良好的空氣質量。通過建筑形式、建筑與夏季主導風的夾角、周圍建筑的布局、建筑空間造型、維護結構形式、建筑細部設計、綠色植物搭配等手段,合理利用風壓、熱壓實現自然通風或機械輔助式自然通風,實現醫院建筑環境的控制。廣東省深圳市某新區醫院建筑設計方案大量利用開敞、半開敞空間,局部架空等辦法,見縫插針地布置綠化庭院,解決了大部分空間的自然采光通風需要(圖5)。此外,還通過設置地面采光通風口和光導照明系統作為補充,如地下車庫、洗衣房、三層B超診室和等候空間,以期達到白天少開燈、大部分時間無需空調的節能減排目的。

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【關鍵詞】300MW機組;節能減排;改進

在節能減排日趨重要的今天,高耗能企業尤其要把節能減排作為工作中的重中之重。在火電廠機組運行過程中,節能環保壓力越來越大,也是發電企業面臨的重要課題。包頭第一熱電廠#1、#2機組分別于2007年12月26日、2008年10月18日投產,為兩臺300MW供熱機組,供熱能力為780萬m2,主要擔負著向市區集中供熱的重任,緩解了老廠淘汰小機組后市區供熱能力下降的短缺局面,并滿足了市區供熱負荷增長的需求。投產以來,設備在節能減排方面存在著不同程度需要改進的地方,電廠以華能集團創建“節約環保”型企業和優秀“節約環保”型企業為契機,在設備改造方面下了很大功夫,以達到節約能源、降低排放的目的。

1.機組概況

包頭第一熱電廠新廠#1、#2機為兩臺裝機容量為300MW的機組。汽輪機型號為CZK300/250-16.7/0.4/538/538,由東方汽輪機廠生產,型式為國產亞臨界、中間再熱、雙缸雙排汽、直接空冷、供熱凝汽式機組,配置的鍋爐為東方鍋爐廠生產的DG1065/18.2-Ⅱ6型鍋爐,為亞臨界自然循環汽包爐,一次中間再熱,四角切圓燃燒,配置了高效靜電除塵器、石灰石-石膏濕法脫硫裝置和低氮燃燒器。

2.設備改進方案

2.1 #2機組汽輪機的高、中壓缸進行布萊登汽封改造,降低機組熱耗

高壓缸軸封漏汽不僅會造成工質損失,還會伴隨有熱量損失,惡化運行環境,降低機組的熱經濟性,并且加熱軸頸或沖進軸承室會使油質惡化。#2機高、原有汽封為刷式汽封,高、中壓缸汽封有不同程度的泄露,機組熱耗高達8700KJ/kg。2013年利用機組大修機會將#2機組汽輪機的高、中壓缸隔板汽封及軸端汽封進行了布萊登汽封改造,并對高、中壓缸葉頂汽封進行了改造。通過汽輪機揭缸大修,調整通流間隙和汽封改造,改造后發電煤耗約降低2g/kwh。

高、中壓缸汽封改造內容見表1:

表1:高、中壓缸汽封改造內容

項目 數量 間隙mm

高中壓缸進汽平衡盤 8 0.4

高壓隔板汽封 11 0.4

中壓隔板汽封 7 0.4

高壓缸后軸封 9 0.4

中壓缸后軸封 8 0.4

高中壓缸葉頂阻汽片 16 0.8

2.2脫硫GGH改造,降低GGH差壓

投產以來,#1、2爐脫硫GGH易堵塞,常出現影響機組出力的情況,電廠不斷采取措施進行改造,首先將受熱面型式改為大通道,換熱元件高度只有400mm,延長了運行周期。加裝了高壓水沖洗裝置及蒸汽吹掃裝置,采用了效果更好的蒸汽吹掃方式。提高了下部吹灰器的位置,使噴口接近換熱元件,提高吹灰效果。利用機組檢修機會對#1、2爐脫硫GGH采取了離線化學清洗的方式除垢,徹底清除附著的硬垢,降低GGH壓差,提高脫硫效率和機組帶負荷能力。

2.3電除塵器改造

#1、#2爐電除塵高頻電源改造,一電場改為高頻電源,其他電場改為間歇電源供電。提高了除塵效率,降低了粉塵濃度,除塵除灰耗電率下降約0.15%。

#1爐電除塵四電場改旋轉電極。運行初期#1爐除塵效率低于設計值99.5%,約為95%-96%,除塵器出口排放濃度超50mg/m3,不符合日益嚴格的排放標準。煙氣中含塵量大,影響后面脫硫設備正常運行,造成脫硫設備通流部件磨損嚴重:如漿液泵葉輪、護套、漿液輸送管道閥門磨損,縮短設備使用壽命周期,頻繁更換,維護費用增加30%;煙氣中含塵量大,造成石膏漿液品質差,脫硫效率低于90%,同時造成GGH堵塞嚴重,同時脫石膏困難,石膏帶水嚴重。改造內容:改造為前三電場固定電極電場加末級旋轉電極電場方式,除塵器1、2電場不做改造,將3電場RS陰極線改為芒刺陰極線,4電場改為旋轉電極電場,改造后提高了除塵效率,達到降低排放目的。

2.4微油點火

電廠鍋爐設計的是等離子點火裝置,油槍出力1.2t/h,后來將油槍片換成出力1t/h,由于煤質較差,灰份較大的原因,不適應等離子要求,鍋爐點火用油的數量較大,每次冷態啟動點火需要30~40噸油。由于原油價格日漸升高,節能降耗勢在必行。故利用#1鍋爐小修機會,將等離子點火改為了微油點火。根據現場實際情況,將4套微油點火及穩燃燃燒器替換原鍋爐下層A磨對應的四只噴燃器,取代原有的等離子燃燒器,作為鍋爐點火燃燒器和主燃燒器使用,滿足了鍋爐啟、停或低負荷穩燃的要求。微油點火系統由微油氣化油槍和輔助油槍、高能點火裝置、油火檢裝置、燃油系統、壓縮空氣系統、高壓助燃風系統等組成,油槍出力為40kg/h。微油點火改造后冷態啟動點火用油降至8噸/次,大大降低了鍋爐用油。改造后微油點火氣化燃燒火焰如圖1所示,煤粉燃燒火焰如圖2所示:

圖1 微油氣化燃燒火焰 圖2 煤粉燃燒火焰

2.5疏水系統進行優化改造。

根據西安熱工院對我廠#2機組進行節能診斷分析后的建議,結合現場實際對#2機組疏水系統進行了優化改造。

1)高壓旁路前疏水

將高壓旁路前疏水與主汽門前疏水合并,擴容器側加裝堵頭。

改造前

改造后

2)高排逆止門后疏水

將高旁后疏水、冷再管道疏水與高排逆止門后疏水合并,擴容器側加裝堵頭。

3)低壓旁路后疏水

將低壓旁路后疏水沿著低壓旁路管道,接至低旁進凝汽器前管道,擴容器側加裝堵頭。

4)軸封供汽系統

將低壓軸封供汽管道疏水直接接至軸封溢流門前,擴容器側加裝堵頭。

5)取消1、2、3段抽汽逆止門與電動門之間的疏水。

3.做好電廠優化運行工作

3.1優化運行方式,降低機組能耗。

一是實現機組間的優化運行方式,根據機組經濟性進行合理化接帶負荷;二是嚴格按照優化運行曲線進行滑壓運行,同時根據機組負荷、季節變化等因素積極優化輔機運行方式,最大限度降低廠用電率。三是積極開展小指標競賽和壓紅線運行,新廠將同步績效管理系統正式上線運行,大大調動了運行人員優化調整的積極性。

3.2聘請電科院為我廠空冷進行冬季優化試驗,按優化方式進行調整。

#1、2機組在冬季供熱運行期間,由于排汽量小,空冷系統防凍壓力較大,為了防止發生空冷翅片管凍損事故,冬季供熱運行期間一般手動調整并維持較高背壓15kPa左右運行,運行經濟性較差。針對運行現狀,2012年1月請內蒙古電科院進行了空冷冬季優化試驗,同時加裝了自動回暖程序控制系統,冬季退1列和6列運行,根據試驗結果進行調整可使冬季單機排汽背壓下降3kPa左右。

4.結語

包頭一電廠300MW機組投產以來,通過不斷總結現場出現影響節能減排方面的問題,認真分析其原因,有針對性的采取了相應的改進及調整措施,收到了很好的成效。經過實踐證明這些技術改進是可行的、成功的,對同類型機組的運行有一定的參考學習價值。

參考文獻:

[1]李青等,《火力發電廠生產指標管理手冊》

[2]楊壽敏等,《華能火力發電機組節能降耗技術導則》

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【關鍵詞】建筑暖通施工;技術問題;解決措施

引言

隨著暖通工程在實際生活中的應用越來越廣泛,人們對其施工技術的要求也越來越高,其中,技術問題是人們關注的重中之重,為了更好的加快建筑暖通工程的發展,對其實行一定程度的技術管理已經迫在眉睫。

1、加強建筑暖通施工技術的必要性

在建筑暖通施工中,主要包括三個方面,即采暖、通風和空調調節。由于受到多種主客觀因素的影響,建筑暖通工程投入使用后,仍然耗費了大量的能源資源,不利于節能降耗的良好實施。因此,加強建筑暖通施工技術,是規范施工的重要前提,同時也是提高建筑工程整體施工的保障,它可以有效避免因施工技術不過關造成的二次返工,有利于節約成本和資源。

反之,若建筑暖通施工技術存在問題,比如技術不達標、質量不合格等,會影響建筑地板表面的平整度等,隨著時間的延長,最終會出現裂縫。由此可見,在建筑工程中,需要重視暖通施工技術,提高施工質量,滿足現代節能降耗的建筑要求,保證建筑物各個構件均得以合理安裝。

2、暖通施工的常見問題及解決措施

2.1沒有處理好散熱器的支管

當我們進行暖通管下處理的時候,一旦計算不精準就會導致很多的問題。在施工時候要裝散熱裝置,裝好之后還要配套支管。在具體安裝的時候要結合材料來設置,假如立管的位置不合理,散熱裝置的方位計算不當,也會導致施工工作無法順利開展。這種現象的發生主要是測量不當導致的。

所以,為了避免這種問題出現,在施工的時候必須要選擇那種精確性較高的設備,盡量的降低失誤,在場地之中實地測量,這樣能夠保證下料更加準確。假如散熱設備的坐標不合理,就會導致墻面的間距設置不當。如果標高測量不準確,會出現同一場標高差過大,大于15毫米,因此安裝前期工作是畫出統一規格高線,確保標高參數一致。

2.2風口安裝

在風口安裝中,需要注意處理好以下三個方面的工作:第一,嚴格按照預先的設計圖紙和裝飾圖紙要求來執行,重視風口類型(比如百葉風口、旋流風口等)的選擇,確保其符合實際情況;第二,注意風口與飾面的協調和美觀,在風口安裝過程中,在充分保障空調效能的基礎上,注意處理好協調性和美觀性問題。

但是,在風口安裝中,不能一味追求美觀性和協調性,隨意增減風管彎頭,或是隨意更改風口位置,這樣會導致空調效能受影響,并且為其后期的正常、穩定運行帶來麻煩。第三,閥門的安裝。對于有方向要求的閥門,在安裝過程中需確保其與水流方向一致。此外,對于冷凝水排水管,為了確保其他排水管作用的良好發揮,需要降低單獨成系統。

2.3隔音設備的安裝

在隔音設備的安裝過程中,需按照以下步驟來執行:首先,設備的外觀檢查。設備進入安裝現場后,檢查箱體的外觀情況,若發現其外觀存在較嚴重的破損情況,則提示可能是設備在運輸中發生碰撞,它會造成電子設備在運行初期發生故障,影響隔音效果。此外,還要對設備進行開箱檢查,針對存在缺陷的外觀,需進行檢查和拍照,當其完全通過檢查后才可以進行下一步驟。第二,通電試運行。通過外觀檢查后,對設備進行通電試運行,若發現其中出現噪聲,則需更換設備,以免給后期帶來不必要的麻煩。

2.4管道安裝

現在建筑工程的結構越來越復雜,間接導致建筑工程暖通管道的結構內走向也愈加密集,與此同時,由于工期原因也會造成暖通工程的施工工期發生重疊現象,從而形成交叉作業,較大程度上容易造成建筑暖通工程中的安全隱患;由于目前在暖通管道的安裝過程中,僅僅重視其防銹防蝕性能,多采用較為輕便的塑料以及聚酯類的化學材料的管道,與此同時,為了更好的對管道進行保溫處理,經常會在管道周圍充填保溫棉等易燃物品,所以,要嚴格防范其火災危險。

2.5吊裝運輸和系統的聯調方案

由于存在設備材料種類繁多、重量大、體積大等多種因素,在大型材料設備場內吊裝運輸方案的制定中,需要綜合考慮多方面的因素,確保方案行之有效、有良好的吊裝工藝作依托,保證設備的吊裝、運輸等安全、高效完成。

調試工作是建筑暖通施工的重要階段,關系著設備是否可實現最終效果。因此,工作人員需要根據系統要求,制定系統調試方案,確保其具有良好的安全性、技術性和經濟性。特別需要注意的是,需要處理好智能化弱電相互之間的密切配合。

3、暖通設計過程中節能技術的應用

3.1變頻節能技術

變頻節能技術即在建筑結構空調負荷需求出現變化時,比如室外溫度、室內操作人員以及太陽輻射等發生變化時,利用變頻調節冷水機組、風機以及水泵等設備,可以有效降低能量輸出,從而滿足荷載需求。從應用效果來看,變頻技能技術應用的節能效果,一般在30%-40%之間。以冷凍水泵為例,實際上就是一個冷凍水循環系統,多用在中央空調制冷設備之中。

水泵容量一般按照最高溫度以及滿住率為參考,并留出大約10%的余量設計,該系統長期處于固定最大水流量工作狀態,因季節、住房率等發生變化時,中央空調系統就會工作,熱負載在多數情況下比設計負載要低。

3.2地源熱泵技術的應用

在暖通設計過程中,可以講地源耦合熱泵機組用于空調系統供熱(冬季)、供冷(夏季),而且還可以有效提供生活用水。從應用實踐中來看,該系統主要利用的是地下巖石、土壤以及地下水溫度較為穩定之特性,利用少量的電能,埋藏地下管路系統,從而實現與巖石、土壤以及地下水的熱交換。地源耦合熱泵及其技術的應用,能耗相對較低,一般只有常規系統能耗1/4,主要是由水循環系統、地源熱泵機組、熱交換器以及控制系統和空調末端組成,具有較好的節能特性,適合暖通設計應用。

3.3可再生能源合理應用

暖通系統節能設計過程中,可以有效地應用可再生能源,比如利用太陽能供暖、制冷,并且利用自然通風、地熱能。一種方法是對太陽能進行有效的利用,轉化成能力對機械設備進行驅動,然后再利用機械設備對壓縮制冷循環驅動;另一種方法是直接利用太陽能獲取熱量,以此來有效實現對吸收式制冷機驅動,并且以此來有效降低室內溫度。

充分利用自然環境條件,對熱環境改善。建筑室外空氣干球溫度、焓值,比建筑室內數值低時,實現自然通風,不以消耗能源為基礎,從而實現對室內空氣溫度有效控制。同時,采用該種方法,還可以起到驅散潮濕氣體的作用,從而使人體感到熱舒適感;暖通設計過程中,利用地熱實現對供熱、供冷,應用前景非常的廣泛,逐漸衍生出地熱水間接、地熱泵供熱以及地偶冷卻和地熱供暖加調峰鍋爐等節能方式。

結束語

施工人員需要處理好管線施工、風口安裝、隔音設備的安裝、大型材料設備場內吊裝運輸和系統的聯調方案等方面的問題,提高其施工質量,推動我國建筑工程的良好發展,有效提高人們生活質量,實現節能降耗目的。

參考文獻

[1]徐浩.建筑暖通施工技術中的關鍵問題分析[J].中華民居(下旬刊).2014(09)

[2]王克簫.淺談建筑暖通施工技術中的關鍵問題[J].城市建筑.2014(06)

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【關鍵詞】醫院;中央空調余熱;節能

1前言

隨著衛生事業的快速發展,醫院成為公共事業單位中能耗最多的行業之一。繼國務院十一五規劃提出的“十一五”期間單位國內生產總之能耗降低20%左右的目標后,相關節能措施在各地醫院如火如荼的進行,衛生部也下達了《關于加強衛生系統節能工作的實施意見》,明確提出了抓好衛生醫療系統的節能降耗工作的主要措施。“十二五”規劃中,節能仍然是主題。

醫院作為公共服務性的重要場所,涉及的人數眾多。醫療設備、中央空調、用煤鍋爐等,成為醫院重要耗能的組成部分。高能耗的特點也使醫院在節能降耗減排方面承受著一定的壓力。

中央空調余熱回收系統是將中央空調在制冷過程中所排放的廢熱通過余熱回收系統轉換成45℃-60℃的衛生熱水,使其由原單一的制冷功能轉變為制冷、供熱水同步進行的雙重功能系統,在使用空調制冷的同時,零費用享用潔凈的衛生熱水。

中央空調系統制冷時,會產生的冷熱凝熱,這部分熱量會直接散到大氣中或者通過冷卻塔中水的蒸發排到大氣中。加以利用,將空調產生的冷凝熱部分或者全部回收制成熱水,大大減少了以燒煤供熱供氣引起的排氣排煙排塵的對環境造成的污染。利用這部分熱能的再利用既有利于醫院節能減排,可為醫院創造經濟效益,是解決醫院節能減排的簡單而有實用的措施之一。

2中央空調余熱回收系統的特點

中央空調余熱回收技術是一項節能新型技術,在我國得到廣泛應用。

通過余熱回收式熱水設備可以利用這部分熱量來獲取熱水,以實現廢熱利用的目的:利用原制冷機組制冷時產生的冷凝廢熱制熱水,在壓縮機排氣管與冷凝器之間加裝一套具有二次熱回收功能的余熱回收式熱水設備,其工作原理是通過兩次熱交換,將自來水提升到低于排氣溫度5℃的熱水溫度,相當于增加了一個小冷凝器,(壓縮機組排氣溫度在50-80℃之間)可將水溫升至45-75℃。

此系統應用于水冷機組上,可減少冷凝器的熱負荷,使其熱交換效率更高;應用于風冷機組上,可使其部分實現水冷化,提高風冷機組效率。所以無論是水冷、風冷機組,經過熱能回收改造工程后,工作效率都會有顯著提高。并且由于技術改造后負荷減少,機組故障降低,使用壽命延長。熱回收節能技術所帶來的好處還體現在提高了傳統中央空調機組的工作效率。根據權威部門的實際檢測,采用熱回收技術的中央空調機組的效率一般都能提高10-15%。由于采用熱回收技術后,機組負荷減少,不僅節省中央空調機組耗電,同時也使中央空調機組故障減少,壽命延長。

余熱回收系統特點如下:

2.1免費獲得熱水環保、100%節能獲得潔凈熱水。

2.2熱回收量大在一般空調使用工況下,水溫需求為40℃-65℃時,可回收熱量為制冷量的30-80%;在水溫需求為55℃-60℃時,可回收熱量為制冷量的30%。

2.3保護環境由于利用廢熱提供了所需的熱水,大大減少了供熱鍋爐向大氣排放CO2氣體及廢熱排放量。

2.4提高空調機組效率空調主機可提高能效5-15%,如果結合節能改造,冷凍水泵可節能70%以上。

2.5機組壽命延長由于采用熱回收技術,機組的負荷減少,使用壽命延長5-8年。

2.6體積小,重量輕熱回收器可直接安裝在空調機組上,無需占用任何建筑面積。

2.7自動化程度高溫度調節及水泵運行全自動控制。

2.8可以根據需要輔助配套熱泵熱水機組、太陽能、鍋爐的運行。

2.9環保安全,節能高效,符合國家政策,可申請政府的政策性支持,減免建筑配套設施費用或資金扶持。

3利用中央空調節能改造技術實例分析

以開放性病床1200張床位的貴港市人民醫院院區門診技樓、住院樓、外科東樓、外科西樓的中央空調余熱回收節能技術改造工程為例。

3.1采取的方案與改造技術項目實施前,貴港人民醫院主要是使用中央空調進行供冷,熱水供應主要是使用鍋爐的燃煤,既耗能巨大,排放大量粉塵、二氧化硫、以及氮氧化物等污染物,對環境影響較大。實行兩套設備進行耗能。因此急需要進行節能改造。

中央空調余熱回收節能技術改造項目遵循“空調逆卡諾循環原理”為空調創新專利技術在實際中的成功應用。技術優勢:中央空調余熱回收熱水機組(屬水冷式冷凝器)與現行常規的水冷式冷凝器有著本質的不同。現行常規的水冷式冷凝器一般只能是實現冷凝的目的,工質出(37℃)入(32℃)口溫差只能設計在5℃以下,之外每將溫差提高1℃,則系統的制冷效率降低4%!本節能改造所用的中央空調余熱回收熱水機組(水冷式冷凝器)的工質出入口溫差“破世界行業瓶頸和記錄”地設計溫差最高可在23℃-50℃之間,制冷效率不受影響,反而大大提高空調的制冷能效,起到節約電能目的。夏季,當室外溫度達到35℃時,一般的風冷式模塊機組制冷能效比一般在2.6:1以下(個別分體優質空調才能接近3.0:1左右的能效比),但當外界溫度超過35℃以上時,能效比隨著氣溫升高而迅速降低,多在(2.0-2.6):1的能效比水平。經過改造的機組依然變成一個水冷機組,能效比大大提高,不受氣溫影響,能效比基本穩定在4.5左右,即通過節能改造,空調的制冷能效提高將近30%左右的水平(即是節電30%左右)。

3.2主要工程內容實施技術改造主要是通過對院區其中12臺中央空調機組進行冷凝器節能改造,使改造后的主機與中央空調余熱回收熱水機組形成一個完整的中央熱水系統,替代原有的燃煤鍋爐熱水系統;使二氧化硫排放減少到零。目能源節約效果明顯,夏季達到利用空調余熱免費制取熱水,并達到空調節電15-30%的效果。冬季不取暖的情況下,開啟熱泵模式進行制取熱水,完全滿足醫院熱水需求。本設備在與附屬的水箱設備一并設計安裝與貴港人民醫院門診大樓群樓6樓頂部,有建筑設計院出具相關設計,無建筑方面隱憂。

院區的中央空調余熱回收節能技術改造項目能源節約效果明顯,夏季達到利用空調余熱免費制取熱水,并達到空調節電15-30%的效果。冬季不取暖的情況下,開啟熱泵模式進行制取熱水,完全滿足醫院熱水需求。改造實施后可替代原有燃煤鍋爐,節約了制冷季節9個月左右的制取熱水費用,同時空調省電20-30%。

4經濟投資與技術效益分析

5本次改造的環境分析

本工程建設的目的旨在對于現有中央空調的余熱進行回收利用,實施后,每年可節約標準煤約416.52噸,僅此一項每年便可以減少粉塵節能技術室一種高效、節能、低污染、降低運行成本的既可供暖又可制冷還能提供生活熱水的新型空調技術,是一種高效、環保的節能系統。屬于經濟效益、社會效益和生態效益顯著的社會公益技術。根據我國現階段火力發電的統計平均水平,發電kW.h平均消耗0.36Kg標準煤,同時伴隨產生的其它污染物量分別為:CO2為1.17kg/kW?h,SO2為8.23g/kW?h,NO2為2.99g/kW?h,灰質為56.71g/kW?h。由以上分析可以計算,全年運行節省標準煤331噸/年,減少CO2排放1075.8噸/年,減少SO2排放7567.0Kg/年,減少NO2排放2749.1Kg/年,減少灰渣排放52141.7Kg/年。如實施該節能工程后,每年可減排多少噸二氧化碳、二氧化硫等。

此項目無大量排塵、排煙、排氣,是綠色環保能源利用方式,對周圍的水、空氣和噪音環境的影響很小。

可見本工程的環境效益是十分明顯的。

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【關鍵詞】住宅建筑;節能理念;節能新技術;經濟性

前言

能源問題已經日益成為制約我國經濟和社會發展的重要因素,要充分利用能源和節約能源成為舉國上下的共識。建筑耗能位居各種能耗的首位,而作為人類活動關系最為密切的住宅建筑節能設計對于降低能耗,促進能源節約和合理利用,實現城市建設可持續發展有著重大的意義。我國已實行了一系列的國家和地方節能標準,出了不少相應節能標準構造圖集和技術措施,建立了相應的監管機制,但側重點在建筑施工圖和建造過程中。節能理念應當深植于建筑師心中,應當貫穿于從小區規劃.方案設計到建造和景觀設計施工的全過程當中.本文介紹一些在實際工作中的節能應用和一些容易被忽視的節能理念和手法。

1、小區規劃設計階段的節能措施

小區規劃設計階段的節能措施是指在進行住宅小區規劃設計時結合節能理念合理進行住宅區總平面布局,充分考慮建筑物空間的組合、建筑的朝向、建筑形體等因素,以期達到節能降耗的目的。具有經濟性的特點。具體措施包括:

1.1 方位朝向 盡量選擇有良好采光和自然通風條件的地塊,盡量爭取使住宅建筑坐北朝南,充分利用太陽能和自然通風來調節室內外溫差。

1.2 空間布局 靈活安排建筑物的布置,可采用錯列式布置利用建筑的間隙爭取日照和空氣流通;可采用點板式組合,點式在南.板式在北的組合方式;也可結合地形采用自由排列的方式,達到較好的節能效果。

1.3 合適的建筑密度 在規劃設計中較低的建筑密度意味著小區有更多的綠化空間,有更充裕的建筑間距來滿足日照需求和通風要求。也可說在同等容積率的情況下中高層住宅比多底層住宅更有利于節能。(注:超高層建筑層數越高能耗越高)

1.4 建筑體型 一方面建筑節能要求體型系數小,散熱面小,另一方面也需要冬季日輻射得熱多,尤其對于夏熱冬暖地區建筑通風散熱更利于節能。滿足這些要求的建筑形體常不一致,設計中應當考慮不同地區氣候特點,考慮多種因素,權衡得失。一般而言北方建筑體型系數小,南方建筑則要多考慮通風散熱性體型系數不宜過小。北方建筑少建或不建點式住宅,盡量減少散熱面積。

例一.在某小區方案設計中,節能設計成為該方案取舍的重要因素,該地塊呈與南北向傾斜40度的梯形形狀,北側為已建城市道路,西側為規劃中的道路。在多方案的比較過程中(圖一),考慮節能因素選擇較佳住宅朝向和滿足日照要求成為決定性因素,終稿方案中大部份建筑形體轉向呈南北向布置,小區空間形態豐富,達到中庭最大化,建筑相對間距較大,綠化空間多,南側建筑部分層數架空,滿足通風要求。(圖二圖三)

例二 在某小區規劃地形呈不規則形,與南北向約呈45度左右,在地塊南側建筑結合城市道路布置,北側則考慮節能和朝向需求建筑扭轉錯位布置(建筑南偏東28度),空間富于韻律變化(圖四)。

節能理念在小區規劃中應用一方面能達到節能效果,節省投資成本,另一方面只要精心設計也能達到空間變化豐富的效果

2、建筑單體設計中的節能措施

建筑單體設計階段的節能措施一般分為建筑形體.建筑維護結構及屋頂的節能設計措施,常見的節能手法國標圖集和技術措施里很多就不過多累述。

2.1 建筑遮陽設計

建筑遮陽構件多種多樣,不同部位遮陽設計也是有針對性的。需要把這些不同的遮陽形態結合在建筑本身的造型處理之中。遮陽的基本形式有(圖五):

a.水平式遮陽 能遮擋高度角較大.從窗戶上方照射下來的陽光,適用于南向窗口.

b.垂直式遮陽 能遮擋高度角較小.從窗口兩側斜射過來的陽光,適用于東北向和西北向窗口.

c.綜合式遮陽 遮擋效果較好,能遮擋高度角中等從窗口上方和兩側斜射過來的陽光,適用于東南向和西南向窗口.

由此衍生出多種多樣的遮陽系統,綜合式靠墻內側放空,增加墻體表面的空氣流動性;遮陽板做成活動式的可靈活調節遮陽效果;遮陽板上加檔板或密百葉可遮擋正射窗口陽光用于東西向等等。人們經常使用的折疊、滑動或介于閉與開之間的百葉窗、能調節葉片角度的百葉窗、遮陽窗簾等可調節式遮陽夏天可遮陽,冬天可減少夜間窗戶散熱,改善室內熱環境,節能效果也不錯,建筑師也可以在設計中統一考慮。

圖五 遮陽的基本形式

3、景觀設計中的節能措施

住宅區的場地綠化景觀設計也和建筑節能息息相關。根據建筑所處的緯度.氣候特點.風向類型進行合理植物配置,可以在不同的季節為建筑提供良好的新風環境;結合門窗位置設計場地和綠化,借助樹木形成的空氣流動可以提高建筑室內通風效果;在建筑冬季主導風向布置常綠植物如馬尾松.楓楊.榆樹.櫸樹.水杉.臺灣相思樹等可達到防風效果;在建筑東西向布置落葉喬灌木起遮蔭效果;植物的合理配置可減弱高層建筑間的強風效果;需考慮場地地面熱效應的控制,如停車場少用瀝青和混凝土等硬質地面多用植草磚或植草格來增加草皮面積。

4、住宅建筑節能新技術的發展趨勢

未來住宅建筑節能的發展趨勢是利用可再生的天然能源,以實現住宅節能的可持續發展。在研究可再生能源在住宅建筑中的應用過程中,建筑、規劃與設備專業應發揮各自的專業特點,探求利用自然界的天然可再生能源來達到節約能耗的目的。綠色建筑和生態建筑的概念逐漸升入人心,各種節能新技術應用逐步得到實施:太陽能光伏發電 .太陽能熱水.地熱地泵系統.生物能氣體供氣供電.風能利用.中水系統.雨水綜合利用…等等,但這些新技術的應用有個循序漸進完善和引導的過程,建筑師是推廣者不是決策者,站在開發商的角度從經濟性上引導開發商采用節能新技術實現雙贏的局面是可行的。

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1暖通空調的作用及產生的效果

安裝暖通空調是為室內提供舒適的工作和生活環境。其作用主要包括控制空氣溫度、濕度、氣流速度和潔凈度等。在正常的舒適性空調中,以能夠使人體保持熱平衡而滿足舒適感為目標,在恒溫恒濕或有清潔要求的工藝性空調室內,主要以滿足生產工藝為標準。暖通空調對人體的影響。由于建筑物的密閉性逐漸增加,裝修檔次也越來越高,從而導致室內污染物的滯留量增加及延長停留時間。如煙霧、病菌及從家具、墻面、地毯和油性漆中散發出的多種致病化學物質,加上通風換氣量的明顯不足,空氣在室內循環造成室內空氣品質嚴重不合格。 如何才能有效地解決空調房間存在的空氣品質問題,已引起人們的廣泛關注。通過通風換氣向室內提供大量新鮮空氣,是改善空氣質量的有效措施。但同時意味著增加新風負荷。利用增加新風量和排風進行熱交換可以解決這一問題,從而減少空調的運行耗能。

2傳統空調運用存在的問題

早期因技術條件有限,國內建筑工程的施工質量不夠理想,尤其是室內裝飾裝修工程與設計方案相差較遠。小型建筑是傳統行業發展的主要項目,對空調系統的功能要求不高。但空調系統作為改善建筑室內環境的重要裝置,盡管其滿足了業主室內溫度調控的需要,但總體上還存在諸多不足。具體表現在:

1)功能問題。單一式空調設備僅能用于溫度高低的調控,這本質上是空調采暖作用的體現。現代人們物質生活水平提高后,對空調功能不再僅限于溫度控制的要求,對室內通風、空氣調節也有了新的要求。顯然,早期的暖通空調系統無法滿足這寫要求,可供操控應用的功能相對較少。

2)能耗問題。傳統空調能耗問題主要表現:一是熱能消耗,打開空調后室內聚集了一定量的熱能,由于空調系統調節功能缺失,導致其對熱能調配的效率降低,熱量散失速度過快影響了室內環境。二是電能消耗,普通空調系統用電量較大,造成業主生活支出費用增多,增加了空調成本耗資。

3)安裝問題。空調按照位置不科學,限制了空調系統功能的正常發揮。技術人員在按照空調設備時,未能考慮空調功能發揮的必要條件。如:施工單位選定的安裝位置與圖紙不符,沒有留有足夠的空間供拆裝維修,一旦空調設備發生故障會遇到很多安裝、拆卸的難題,從而限制了空調功能的發揮。

3影響暖通空調的不利因素

在房屋建筑熱工設計時,為了能達到房間內有舒適的微氣候,需要恰當地利用房屋圍護結構的熱工特性以抵御室外氣候的變化。除此之外,還有規劃設計、太陽輻射、空氣溫濕度等幾個方面。

1)圍護結構的作用。圍護結構包括護結構和內圍護結構。護結構包括屋面、外墻和窗戶等;內圍護結構系指室內地面、天棚、內隔墻等。在北方采暖建筑中,圍護結構的傳熱損失占總熱損失的比例很大。

2)規劃設計的作用。建筑物的規劃設計是建筑節能設計的重要指導,規劃節能設計需要從地址選擇、功能分區、建筑和道路布局走向、建筑物朝向、體形、間距、季節性尤其冬季主導風向、太陽輻射、建筑外部空間環境等方面進行規劃布局。主要為優化建筑物微氣候環境,重點考慮利于節能,充分重視利用太陽能及冬季主導風向、地形地貌的自然優勢。

4推廣空調節能技術的必要性

與普通空調系統相比,暖通空調在結構性能上得到了很大的改進,滿足了大部分中小型建筑用戶的生活需求。面對城市現代化改造工程的廣泛開展,暖通空調所承受的能耗、費用等問題也影響了其推廣運用。從“節能降耗”角度考慮,未來暖通空調進行節能改造是必不可少的。

1)降低能耗。電能消耗是傳統空調存在的最大問題,不僅耗用了大量的電能資源,且空調對室內調節的效果不顯著,降低了整個系統運行的效率。環保節能技術運用于暖通空調,在改善系統使用效率的同時,減小了電能的消耗量以及熱能的損耗率,顯著的提升了空調運行效率。

2)改善環境。新型空調系統推廣于現代建筑,標志著用戶居住生活水平的提高,促進了建筑行業科技的改革進步。暖通空調將采暖、通風、空氣調節等三大核心功能集于一體,滿足了更多用戶的環境需求。此外,就暖通空調本身來說,系統優化升級也避免了對外界環境的不利影響。

3)創造收益。空調系統性能進一步完善,其中所用到的空調節能技術必將創造更大的工程收益。從市場銷售情況看,商品住宅建筑采用暖通節能技術后,其市場銷售數量持續上升,說明了環保型、節能型空調系統受到了廣大用戶的認可。在提高投資單位經濟收益的同時,也方便了用戶的居住生活。

5暖通空調的節能設計

空調節能系統的設計必須根據工程具體情況,對空調運行季節進行全方位、全過程的分析,找出一個合適的方案,使空調系統在不同的室外氣候參數或室內狀況下都可以經濟、合理、正常地運行。

1)采用合理的冷熱源。對系統設計中的設備進行合理選型是影響空調節能的關鍵因素,合理配置中央空調系統的冷熱源對節能和能源合理利用關系重要。中央空調系統常用的冷熱源配置方式有水冷冷水機組加鍋爐、熱泵型機組和澳化鏗吸收式機組。

2)采用蓄冷系統。各地區經濟發展不平衡,但程度不同地存在著電負荷峰谷差較大的實際,在用電高峰時電力供應不足,而在低谷用電時供應過剩的浪費。在實施電力峰谷電價的地區,就可以采取低電價時段采用冰蓄冷系統將水制成冰來儲存冷量,高電價時段再將冷量釋放出去,這會對整個電力負荷的移峰補谷工作起到很好的效果,并能產生較好的經濟社會效益。

3)采用變頻應用系統。變頻技術在現在空調系統的使用中成為一種必然性,不僅能有效地改造空調系統的某些不足,還能較大地降低能耗、節省運行費用。采取變頻技術的原因是:設計人員在進行設備選型時,通常會預留一定的富裕量,事實上設備很少會在全負荷下運行,甚至不可能出現全負荷運行的情況。

6結論

總之,建筑物不僅要注重其外在結構的優化組合,還要對內部空間的使用功能給予重視,這樣才能營造良好的居住環境。暖通空調采用環保節能技術,不僅改善了建筑內部的環境,提高了人們日常生活的質量水平,也為工程單位創造了豐厚的經濟收益。

參考文獻

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