天然气节能技术范文

导语：如何才能写好一篇天然气节能技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】天然气输送；节能；优化运行；压力能回收利用

1、从设计上选取最优的设计和通讯方案

输气管道的优化设计主要包括管径、壁厚、管材、输气压力、压气站布置与压缩机组的配置、储气库位置、类别和容量以及各种情况下的调峰方案等内容。天然气输配工程建设过程包括项目决策、项目设计和项目实施三大阶段。进行投资控制的关键在于决策和设计阶段，而在项目作出投资决策后，其关键就在于设计。据研究分析，设计费一般只相当于建设工程全寿命费用的1%以下，但正是这少于1%的费用对投资的影响却高达75%以上。优化设计不仅影响项目建设的一次性投资，而且还影响使用阶段的经常性费用。

天然气长输管道通信系统在长输管道的建设、维护与管理中具有重要的作用。任何一种通信方案的确立都需综合考虑当地的自然条件、设备技术性能、初期建设费用、长期维护管理等诸多因素。天然气长输气管道通信的基本特点是：一是大部分管道途经山川、丘陵、河流、农田或是戈壁沙漠等复杂地形，且沿线气候多变，风、霜、雨、雪、交替显现，人为或是自然的突发事件较多。二是每条管道一般均有一个调度控制中心，沿线还有必要的输气管理部门。通信点一般设在沿线各站场。每个站需与调度控制中心建立通信联络，并与有关的输气管理部门保持通信能力。三是大部分RTU阀室为无人值守站，工作环境较恶劣。使用简化供电系统，通信设备耗电量要小是一个重要的考虑因素。四是在故障发生时，抢修速度一定要快，时效性非常强。根据天然气长输管道的实际情况，综合考虑技术、经济、运行维护、故障抢修及今后发展等各种因素，应优先选择专用卫星通信为主、公网通信为辅的通信方案来作为天然气长输管道的主用通信方案[1]。

2、管道输送中采取节能技术

2.1管道输送中采用最优输量[2]

长距离输气管道的输量受输送压力、管径及壁厚、沿途所设压缩机站数等工艺参数的制约，当输送压力、管径确定后，可通过增设管道压缩机站的方法提高管道输量，而要增加的管输量越多，管道中间增设的压缩机站越多，工程项目的投资和营运成本越高。当超过一定界限后，管输量的增量效益就会低于相应的投入增量，导致整个管道工程的经济效益下降。因此，长距离输气管道存在一个使管道的经济效益最大的最优输量。体现长距离输气管道工程经济效益的主要经济指标是财务内部收益率（IRR），通过计算该值，可以找到最优输量，从而很好的利用管道和设备来进行天然气的输送。

2.2 采用高钢级管材[3]，选择合适的输气温度，提高输气压力

通过高钢级管材的开发和应用可以减小壁厚，减轻钢管的自重，并缩短焊接时间，从而大大降低钢材耗量和管道建设成本。此外，采用复合材料增强管道强度的技术也正在开发，即在高钢级钢管外部包敷一层玻璃钢和合成树脂。采用这种管材，可以进一步提高管道的输送压力，降低建设成本，同时可增加管输量以及提高钢管抵抗各种破坏的能力和安全性。天然气沿管道流动时，因要克服流体阻力，压力会逐渐降低。压力降低会使气体密度下降，线速度也要变化。此外，由于天然气与土壤的热交换，天然气的温度也会降低。输气温度对系统能耗关系很大，除向土壤散热损耗外，压气机组的效率与输气温度密切相关。输气管道向更高压的方向发展是一个趋势，也在一定程度上反映了一个国家输气管道的整体技术水平。输气时气流与管壁的磨擦，造成压力损耗，靠沿线压气站连续升压实现长距离输气。所以，摩擦损耗是能耗的基本构成。从物理意义上讲，提高压力使管内天然气的密度加大，降低了管内天然气的实际速度以及压力降。所以，作为主要线路损耗形式的磨损减少了。另外，天然气的密度越大，压缩机的效率也越高，同样功率的压缩机所产生的压头也越高。系统的最大工作压力，因受输气机组能力及管材机械性能所限，各国采用管道钢材都有一个发展过程。总之，不断提高输气压力，是今后管道工业发展的方向。

2.3 采用内涂层和减阻剂减阻技术，提高输送能力

天然气管道内壁敷设内涂层后，可以有效地改善和提高天然气在管道中的流动特性；可以减少管道沿线压缩机站的数量；可以降低输送的动力成本和泵输成本；在一定程度上可以提高管输量；可以延长清管周期；可以降低输送动力消耗和泵输成本。因此，管道内涂层技术[4]具有良好的经济效益，在国外天然气管道已经普遍采用此技术，并且取得较好效益。国内也应该尽快掌握和发展天然气管道的内涂层技术，这将有利于天然气管道事业的发展。

纵观现有减阻剂[5]的成分及化合物结构，现有减阻剂基本都是基于以下减阻机理，具有表面活性剂类似结构特点的聚合物，其极性端牢固地粘附在管道内表面上，而非极性长链顺流向悬浮在管壁附近气流中，或者将聚合物充分溶解在某种溶剂中，调节聚合物含量，使溶液具有一定的粘性和弹性，涂在壁面上形成弹性膜，将“气固”界面变为“气液”界面。因液体表面的粗糙度比固体表面小得多，形成的涡流区也小得多，从而能够大大减小天然气和管道内壁之间的摩擦阻力，降低天然气输送过程中的压降和能量损耗，提高管道输气量。

2.4 根据具体情况，选择最合适的管道干燥方法[6]

如果天然气管道中含有水，则液态的水就有可能与天然气中的少量酸性气体生成酸性物质，腐蚀管道内壁，影响管道系统使用寿命及其可靠性；同时，可能形成天然气水合物或造成冰堵，使管道堵塞，影响管道安全运行。因此，为了避免这些问题的产生，在投产前必须对管道进行干燥，脱除管道中游离的水和大部分的水蒸气，使其露点处于-16～5℃。天然气长输管道常用的干燥方法有干燥剂法、流动气体蒸发法（包括干空气干燥法、氮气干燥法、天然气干燥法）、真空法等。

以下两种干燥方法效果好，成本低，节能效果明显。真空干燥法在20世纪80年代初开始应用。该方法适合于海底、江底、河底等区域管道的干燥，特别适合于小口径、短距离、明水少的管道干燥，空气可以任意排放，无毒无味，不燃不爆，无安全隐患；对地层温度较高的管道有特殊的效果；既适用于陆地管道，也适用于海底管道；受管径、管道长度的影响相对较小；干燥成本低；易与管道建设和水压试验相衔接。目前，在国内广泛使用的是干空气干燥法。干空气干燥是采用经过除油、过滤和脱水的干燥纯净压缩空气吹扫管线，由于其低露点的特点使管道内壁附着的水分蒸发，并利用后继干空气将管道内的湿空气排出管外，达到干燥管道的目的。

3、减少天然气在输送过程中的损失

避免超压放空，应建立上、下游协调制度及生产通报制度，防止输气管网局部超压。当供气量大于用气量，造成输气管网压力过高时，需要天然气调度人员必须全面了解和掌握天然气管网的运行动态，平衡各站点用气压力和流量，加强气量调配灵活度，及时地将富余的天然气调往其他用户，使生产运行更加安全、经济、平衡，并应积极发展用户，增加用气量。

针对低压放空采取的措施一是选用经济、可靠、方便的增压设备，把低压气增压后输进管网系统。二是建立低压输配气管网，将低压天然气在不进高压输气管网的情况下，直接供给用户。

对于自用气损耗，此现象发生在供气单位内部，如增压站的压缩机和自用水套炉用气。采取措施是：提高压缩机有效利用率，在满足设备安全运行的条件下，使设备尽可能满负荷运行，此举也可延长压缩机的有效寿命。对其他用气应选用热效率高的加热炉及节能型燃烧器。

对管线泄漏情况应采取措施，认真抓好管理工作，防止跑、冒、滴、漏。认真巡线，及时发现泄漏点并上报处理；做好阴极防腐工作，延长管道的使用寿命，减少管道腐蚀泄漏的发生；做好各阀门的维修保养工作，杜绝排污阀和放空阀的管道内泄漏[7]。

4、气压力能回收利用技术

目前国内外回收利用天然气管网压力能的方式主要有发电和制冷两大类[8]。利用压力能发电，产生的电能可进入城市电网，或用于发电站自身生活、生产使用，或用于分布式制氢；在制冷方面，目前主要是将膨胀后低温天然气的冷量，用于燃气调峰、冷库、冷水空调、橡胶深冷粉碎以及轻烃回收等。

将高压管网天然气压力能回收并用于发电主要是以膨胀机代替传统的调压阀来回收高压天然气降压过程中的压力能，并将其用于发电，具体说有3种方式：（1）利用天然气膨胀机输出功驱动同轴发电机发电。这类工艺一般在天然气膨胀前先将其预热，以保证天然气膨胀后的温度在0℃以上，从而可防止天然气中的水汽凝结。（2）利用天然气膨胀所做功，将膨胀后的低温天然气冷量用于燃气轮机进气冷却。该方式可增加进入压气机和燃气透平的空气质量，从而在压比不变的情况下减少所需的压缩功，省去了发电厂传统的燃气轮机机组冷却设备。（3）上述两种方式结合，在利用膨胀机做功的同时也利用膨胀后天然气的冷量。

高压管网天然气压力能制冷用于燃气调峰、轻烃回收以及天然气脱水。城市燃气用量随时段、昼夜、季节等波动非常大，因此，投资建设天然气调峰设施显得非常必要。高压管网天然气压力能制冷用于橡胶深冷粉碎工业上深冷粉碎橡胶一般需要将原料胶冷却至-70℃以下，以增强粉碎效果。

5、对管道进行完整性管理[9]

现代化的管道控制室，都配备了计算机系统来监视管道的流量、压力和温度数据，系统每天都在获取大量的监测数据，这就涉及到管道完整性管理计划（IMP）中的数据管理的问题。当投入的管道完整性维护费用越少，管道安全的收益越大，但管道安全的风险也就越大；投入越多，虽然管道运行风险降低，但管道的收益也就会大大减小。管道完整性维护的效益不仅与完整性维护的费用和收益紧密相连，且与管道的风险也息息相关。对管道进行完整性维护的目的是降低风险成本，使管道的运行效益最好，此目的达到的程度就是管道运行的效用。因此盲目地减少或增加管道完整性维护费用以获取高的收益或确保管道安全是不科学、不可行的，管道经营者需要对管道的完整性维护决策进行优化，以降低管道运行风险，最好地分配维护资金，从而获得最大的效益。

6、总结

我国天然气资源总量列世界第五位、亚洲第一位。天然气与煤炭、石油相比，具有清洁、无污染的优点，在油价持续高涨的情况下，天然气的优势得以显

现。在我国一次能源消费结构中，目前天然气只占有5.3%（2010年数据）的份额，而全球天然气在一次能源中的平均比重达到近1/4。随着我国天然气探明储量及产量的稳步增长，天然气在我国一次能源中的比重将稳步提升。因此，天然气输配节能技术将有很大的发展前景。目前，一些天然气输配工程已经在使用以上的这些技术，但由于我国的天然气输配节能技术发展较晚，在对管道进行完整性管理技术等方面还不是很成熟，这就要求我们在该方面继续努力，使天然气输配节能技术充分发挥它在节约能源，提高经济效益方面的重大作用。

参考文献：

[1]徐勇，双功新.浅谈天然气常数管道通信方案的选择，经济师，2010（8）：253-254.

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吉林省金立方燃气节能技术服务有限公司成立于2005年，是一家专注于国内商用燃气炉具研制、开发、生产和技术服务的科技型民营企业。金立方企业坚持“以人为本，服务社会”的企业理念；坚持“方正立业，诚信为金”的企业精神；坚持“阳光、和谐、富裕”的企业宗旨，使企业步入了快速发展的轨道。

目前，该公司在上海、苏州、南京、成都、沈阳、长春设有技术服务中心。国内客户总数已达1000多家（其中长春市130多家），安装炉具总数3300多套（其中长春市450多套）。共为客户节约燃气近3000吨，为客户创造效益近1800万元。

金立方产品适用于液化气、天然气和人工煤气。在国内餐饮业；各院、校、企、事业单位、政府机关、部队营房、医院等单位食堂；各大食品（熟食）加工企业；快餐配送企业等方面有巨大的市场需求。

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关键词：建筑工程；电气节能；主要方式

Abstract: With the increasingly tense global energy degree of energy and environmental concerns is increasingly high, the big country China, as energy consumption, energy is increasingly affecting China's economic development, and our country every year need to be imported from abroad a lot of natural gasand oil, as the rapid development of construction industry, in construction work, the electrical energy consumption is more in this article the major electrical energy saving of building works were analyzed and discussed.

Keywords: construction; electrical energy; the main way.

中图分类号：F407.6文献标识码：A 文章编号：

随着我国经济发展，能源供应日益紧张，人们环境保护意识不断增强，节能已成为人们关心焦点，作为增长较快的建筑行业，其建筑能耗不断增加，建筑工程的电气节能也就成为必然趋势，节能技术及方法应用虽取得了较好节能效果，可大部分是建筑材料、设备及护墙结构方面的，电气节能主要方式还有待加强。

一、电气节能必要性及其原则

1.电气节能必要性

建筑节能并不是降低能耗及抑制需求就可以了，还需要以最小的能源消费及能量效率提高作为最大社会效益及经济效益取得，从而有效满足人们舒适度及健康需求，并提高人们生活质量及工作效率，建筑节能也可理解为建筑的合理用能，在建筑工程里，其节能是个系统工程，且包含很多领域。在建筑工程的电气节能方面蕴含着较大潜力，不仅能够缓解电力供需的矛盾，还能确保我国经济可持续健康快速发展，并且能够取得较好的经济效益，是种良好的经济电力开发形式。

2.电气节能原则

电气节能作为建筑节能重要组成，其节能方式应符合经济合理、实用及节能性等原则，经济合理性主要是指在建筑物里，能够有效创造并维持良好人工环境，而提供必要能源，并为建筑设备的良好运行进行必需动力提供，依照用电设备进行电能质量、负荷容量及供电可靠性等有关方面要求，对供电配电方式优化及合理利用；实用性所指要对经济效益给予考虑，对节能材料及设备进行合理选择，让增加节能投资，能够在较短时间里通过运行费用来回收成本；节能性所指运用一些方式降低及消除建筑功能里的无关消耗，像电气设备本身电能消耗，或者传输线路里电能消耗等，这些地方的电气节能均是着眼点。

二、电气节能主要方式

1.照明节能主要方式

在建筑工程里，砼照明设计要从照明均匀度、标准及功率密度等相关方面进行考虑，以达到建筑照明需求，并且建筑照明设计要尽量体现人本思想，注重环境舒适及健康性，主要包括智能化、个性化、艺术化及健康化。照明节能主要方式有下列几种，一是高光效光源及高效率节能灯的推广使用，在各照明光源电能的转换里，光效率最高的是高压钠灯，然后是荧光灯、金属卤化物灯及高压汞灯，其白炽灯是最低的，要节省电能，就要对光源进行合理选择，减少白炽灯使用，可选用紧凑型及细管等荧光灯；降低高压汞灯运用，尤其是自镇流高压汞灯应用，应积极使用寿命长及光效高的金属卤化物灯及高压钠灯；当建筑中要求眩光满足的时候，应该使用直接型的灯具，室外的灯具效率在55%以上，室内灯具效率在70%以上，依据所用场合不同，进行控光灯具选择，要尽量选用光的利用系数高及光通量的维持率比较好灯具，以及空调及照明一体的灯具。二是启动设备选择及照明方式的合理性，电子镇流器和电感镇流器进行比较，前者具有启动时，电压低、重量轻、温升低、无闪频及噪声小等特点，电能节省能够达到10%以上，并且其自身功耗也降低了75%-50%之间，综合电的输入功率也会降低18%-23%之间，选用气体放电灯，节能效果还是比较显著的；一般照度标准为高中低三个档次的照度值，照明方式合理选择也是很关键的，像照度要求比较高的场所应该使用混合照明，不用一般照明；注意集光装置、天然光采光，像光导纤维、反射镜与光导管等方式，建筑方面天然光获取，像顶部天窗及屋顶等采光。三是灯具控制方案选择，运用天然光照度变化进行电气照明范围决定，依据照明运用特点，进行分区灯光控制及照明开关点增加，节电开关及管理方法合理选择，室外及公共场所照明能够运用自动控光装置及遥控管理，且依据工作区域进行照度确定。四是照明日常的合理维护管理，对灯具维护及保养是不可缺少的，灯具寿命延长及光通量会随着灯具种类、卫生及保养程度而不同，在灯具照明设计时，一定要选用不易污染、高效率的，照明电能可节省到50%左右。

2.天然光源节能运用

天阳能作为用之不尽自然光源，尽量充分运用太阳能是电气节能最好方法，随着太阳能技术发展及使用，建筑工程里应用太阳能成为可能，现在太阳能在建筑工程里应用的主要方式有太阳能采暖、照明、空调及热水器等，这些方面做好，能够有效做好电气节能，太阳能采暖主要运用了蓄热器、集热器及管道等相关设备进行太阳能收集、储存与输出，能够解决室温需求，像太阳能运用集热器进行热水加热，可用来供暖，或者经过热泵提高之后，在进行供暖；太阳能照明是使用导光管进行照明的，当太阳光经过导光系统导光，再通过漫射器让自然光均匀柔和分布在室内；太阳能空调是运用先进超导传热的储能技术，对生物质能、太阳能及地源制冷等集成，节能性是很高的；太阳能热水器已经被广泛应用在建筑工程里，主要是运用集热管将太阳能转为热能，这项技术还是比较成熟的。

3.动力设备节能

动力设备电能的消耗要占到总电能消耗50%之上，加强动力节能是很重要的，动力设备节能需要遵循一定原则，主要包含动力设备全面改进、改造方案制定及经济效益核查三个，动力设备主要有电动机和有关机械设备，并且电动机为设备动力来源，依靠电能消耗进行做功，以达到生产目的，尽量把电能转成有用功，在这个过程里，会存在电动本身、多余做功、动力传递和控制损耗等无用功，应该通过要点改进及性能分析等降低电能损耗，尽量提高有效做功。动力设备节能主要方式有下列几种，一是加强电动机效率提高，降低损耗，电源进行能量供给时，会有一部分能量转化为热能，在电动机内部进行消耗。当损耗越大的时候，电动机的温度升高的越快，会缩短绝缘寿命及电能浪费，要想提高效率，应尽量降低电动机损耗。二是控制方式改进，加强运行效率提高，运用高效机器，降低运行过程里电量消耗，对驱动容量及子频率调速进行改变，避免空转现象发生，这些方式均能提高运行的效率。三是改进调速设备，调速技术迅速发展，尤其是交流调速已经比直流调速更为先进，并且变频器已广泛应用在交流电动机调速中，有效节省了很多电量，质量控制也得到了很大提高，像我们日常应用电冰箱、空调器及洗衣机等均在应用变频器，起到了较好节能效果。

4.电源节能

在电网运行里，当电能在线路及变电设备里传输的时候，在变压器及线路里就会有电能损耗，并且会占到功率20%左右，要想降低电能损耗，可采取下列方式，一是减少输电线路的损耗，在电能输送过程里，会有功率损耗产生，这主要和负荷大小及线路参数等相关，要提高运行功率及电压因数，需要降低导线电阻及无功功率，可选择合适的线路路径，减少电路电阻，以及进行电网升压改造等，这些方式能有效降低线路损耗。二是减少变压器的损耗，对变压器进行合理选择，高能耗变压器改造，依据负荷变化，对供电负荷进行合理调配，可适当选择可调容的变压器，加强三相负荷平衡等方式能够有效减少变压器损耗。

结束语：

随着人们环保意识及能源问题的重视，电气节能作为建筑工程节能重要组成，也越来越受到人们关注，加强电气节能不仅能够节省大量电能，还能够有效提高建筑行业在全球竞争下的发展潜力，缩短与发达国家差距，有效实现我国建筑行业的可持续发展道路。

参考文献：

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【关键词】原油集输储运 节能 降耗

油气集输的整个工艺非常复杂，近几年随着油田开发的不断深入发展，油、气、产出液、水产量的化学、物理性质不断发生变化，规模系统也逐渐扩大。在整个原油输送中会消耗大量的、优质的原油。据相关数据统计，年消耗量约数十万吨左右。在资源、能源严重匮乏的今天，在原油输送过程中做到和理节能是非常重要的。

1 在原油集输全过程中的能耗情况分析

在原油的收集处理和输送合格原油的整个过程中，一般来说，消耗的主要是电能和热能。从总体上看，系统能量的充分利用率非常低，主要原因就是输油泵的功率和系统的匹配性能不合理以及原油加热炉（老式的）效率普遍较低。在油、气、水分离的整个过程中，能耗量比较大，井口恩出的原油物质进入分离机之后，要保证油、水的成功分离沉降，因此，升高混合物质进站时的温度是非常必要的。现阶段，各个油田都在紧锣密鼓的加快油田开发的力度，这样就会不可避免的出现油井较高的含水量。还有部分的老油田，仍然延续着直接进站进行加热处理的老工艺，游离水再加热的过程中会吸收大量的热能，造成了能源系统的极大浪费。现在，国内的油田进行节能实验的操作，基本的思路就是实行不掺水，常温的集输，可以有效的达到降低生产成本，节约资源的目的。

2 简要介绍技能技术和系统的优化运行2.1 常温集输低耗的工艺技术

常温集输（不加热集输）集输技术的应用推广指的是，原油的含水量即使没有达到转向点的要求，在油井产液和含水达到一定的高度时，使井口原有温度高于最低集输温度要求时，就可以进行不加热的集输。通过近几年的发展，常温集输低耗的工艺技术越来越受到油田方面的重视。各大油田都结合气候条件、原油物性、开发阶段等实际情况进行了大量的现场试验和研究，形成了双管常温集油、单管常温集油以及掺低温水环状常温集油技术。双管常温集油将原来的掺水管线停止，并且改成集油管线。对于计量间和井口进行适当的改造，有效实现主管道、副管道的同时输油。此方式可以随时进行恢复掺水流程，有利于各种故障的处理以及冬季的井下工作的开展。单管常温集油指的是把原来的掺水管线停止，依靠生产过程中油井的自身压力以及温度把液体直接通过集油管送入计量间。掺低温水环状集油指的是一座计量组中间的油井通过一条集油管线进行串联，形成一个环形的集油处理方式。环状的一端提供掺水，一端将油井内产出的油气水等输入到计量间的管道中。现在来说，这项技术都已经在我国的大型油田的到了广泛的推广和适应，并且取得了非常可喜的成绩。目前来说，油田所使用的常温进站和计量站常温外输的方式，通过取消单管加热流程的进口加热炉以及集输干线、计量站的加热炉，不但大大提高了节能的效果，而且，由于加热保温系统的精简，大大的降低了油田的投资，相应的降低了管理方面的难度，有效的提高了油田的综合效益。

2.2 油、气混输技术

油、气混输这是最近几年兴起的一种新技术，主要是把进口物质中的三种介质油、气、水在没有分离之前，直接使用混输泵通过海底管道直接送到处理终端综合处理的整个工艺。在过去，对于油气的处理采集，需要使用天然气压缩机、原油外输泵、三相分离器、海底输出管道才能够完成对于油、气、水的分离以及气体的压缩。油气混输技术的采用，仅仅需要条混输管道和台混输泵就可以完成，相应的也简化了海上的油气混合物的处理流程，减少了设备的投入，大大缩短了油田的回报投资周期，大幅度的提高了油田开发的经济效益和整体效益。

2.3 油气节能处理技术

要在各个环节对油气处理进行全方面的分析，从而可以降低能源的消耗：一方面，经过气液分离之后，先低温脱水，将大量的游离水排除，降低后续的加热符合，有效的实现热能的节约。一方面，可以全面的利用好进站的压力，连续的完成原油脱水，稳定，进罐等过程，将中间的脱水泵等提升环节取消，有效减少动力费用。热能消耗、动力消耗的降低，在施工设计的过程可以减少储罐设备、动力设备、加热设备，真正的在流程上实现简化，节约投资。这个环节是油田生产全过程中的关键环节，其运行质量会直接的影响到油田的整体效益。油气处理环节是一个纯消耗的环节，在过去的油气处理环节中，通常将先进性、使用性、可靠性放在首位，对于处理环节的经济性没有给与相当的重视。现阶段，随着油田的深化改革，对于油气处理的节能性、可靠性的要求越来越高，减少投资、优化运行、简化流程，成为了油田改革的一个重要课题。

2.4 新工艺、新技术的应用推广

原油集输全过程中，所消耗的能量石巨大的，这就要求我们必须要不断地进行新技术、新工艺的创新和探索。原油能耗的相关性原因是多方面的，要想大幅度的降低原油集输储运中的能耗量，必须要采取综合性的技能技术对不合理的耗能环节进行改进，有效实现降耗节能。在科技日益发达的今天，利用技术进步进行降耗节能这是最根本的环节。一直以来，对于油气集输处理技术做了大量的相关工作，探索出了许多高翔的实践成果，比如说高效设备和工艺技术，丰富了油气处理的实践。这些新工艺、新技术对于降耗节能、提高生产效益等多个方面起着非常重要的作用，可以真正的做到低耗、高效、优质。

3 结语

综上所述，本文针对原油集输储运过程中节能技术实施的重要性和意义以及在原油集输全过程中的能耗情况开始入手分析，从四个大的方面：常温集输低耗的工艺技术，油、气混输技术，油气节能处理技术，新工艺、新技术的应用推广，简要分析了在原油集输储运中如何实施节能策略。随着能源资源需求的加大，高效的利用石油资源越来越重要，因此，在集输过程中，一定要针对过程、形势、原因进行新设备、新节能技术的创新。

参考文献

[1] 张好民，田树臣，李宗泗，梁忠德，张国忠，东辛胜利输油管线节能降耗技术探讨[J].油气储运，2009（10）

[2] 李洁萍，炼厂硫回收及尾气处理工艺的现状与改进[J].河北化工，2011（01）

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【关键词】空调冷水机组；照明设计；用电节能

前言

目前全世界都存在能源短缺，而我国又是一个能源消耗大国，每年要从国外进口大量的石油和天然气等，我国人均资源和能源相对贫乏，不到世界人均水平的一半，而我国能源利用率又低，大约为30%（日本的能源利用率可达到57%）。我国单位建筑面积能耗相当于发达国家的2--3倍，由此可见节能工作潜力很大。节能工作又关系到技术进步和缓解能需矛盾，是支持国民经济迅速发展的重要一环。

一、空调冷水机组配电的节能问题分析

由于建设规模的迅速扩大， 配套的空调机组也相应增加，空调冷冻水机组的驱动电机小则 200～ 300kW， 大则 1000kW以上， 对其优化配电设计节电明显。常见的做法有： 空调机组单独设置变压器， 到不要开空调季节切断空调配电变压器； 尽力缩短低压配电线路对空调机组的供电距离 （由于建筑的不允许和变电所对上下左右有要求， 也不可能做到贴邻， 距离多则上百米 ）。现介绍一个比以上两个更节能的方法： 根据《全国民用建筑工程设计技术措施 节能专篇》（电气 ） 的有关要求： 2.2.13.“对于大容量的用电设备（如制冷机组 ） 宜采用10kV 供电”。4.4.1 3“功率在200kW 及以上的电动机， 宜采用高压电动机”。4.4.2 4“ 采用变频调速装置驱动的电动机选择： ........500kW 及以上 ～ 800kW 以下的电动机宜选用 660V或 10（ 6） kV电压等级。”凡是符合以上条件的空调机组应采用 10kV电压等级供电， 节能效果是省去变压器 （铜和铁心的节省是对国家资源的节约、能耗的减少 ）、减少了变压器本身的负载损耗， 由于采用高压也减少低压配电线路上大电流的线损。例： 一台 10/0.4kV 的 1600kVA S9的变压器其运行的负载损耗约 14.5kW， 按5个月的运行计算，其损耗为52200 kW h， 即采用 10kV 供电可节约的电能。据统计我国有500多万台的空调机组， 如果有 30% ～ 70% 的采用 10kV 供电那节约的电能就非常可观。

二、照明设计产生的不节能问题分析

目前的照明设计走两条线路， 一条是建筑设计院设计， 另一条是装饰公司设计。装饰公司因为更注重照明产生的效果， 在灯具和光源的选择上忽视了节能。光源多采用碘钨灯、白炽灯， 灯具的效率不考虑， 最不节能的方法是灯具暗藏， 采用反射光， 效率极低。装饰照明设计通病： 选用的灯具效率不符合 GB50034- 2004（《建筑照明设计标准》） 3.3.2要求， 照明功率密度值不符合G B50034- 2004（ 第 6 章 照明节能 ） 的要求。目前存在的问题是大量的装饰照明设计没有经过有关部门审查， 装饰照明设计的不节能问题还在延续。GB50034- 2004 8.2.2明确规定了《建筑装饰照明设计应按本标准审查》。所以宜有节能评估的机构， 评估所有设计， 不节能的设计应予以淘汰。建筑设计院照明设计存在的问题就是任元会老师讲的：部分人把设计程序倒过来， 不作照度计算， 将规定的 LPD限值当作单位面积安装功率， 倒推算出光源数量。这样设计的结果是， 虽符合 LPD限值标准， 但却不知道照度是多少？ 会有两种极端的状态： 一种是选用的光源等器材效率低， 照度达不到标准， 甚至相差甚远； 另一种是选用了很高效的光源等器材， 计算照度可能超过标准值很多， 甚至可以超过 50% ～60% ， 这样就大大浪费了能源。因此， 照明设计应严格按程序来， 逐个房间或场所按使用条件确定照度标准， 初选光源、灯具、镇流器的类型、规格， 计算平均照度， 使之符合规定的照度标准值， 并使计算照度偏差不超过 - 10% 或 + 10% ； 再计算LPD 值， 与规定的 LPD 值 （现行值 ）对比， 不超过规定即符合要求。如果超过规定， 应调整方案， 直到符合规定为止。

三、用电的节能问题分析

在日常工作和生活中， 大家一起来应用节电方法也能产生巨大的节能效益。据了解， 目前在办公室的电热开水器和家庭的储水式电热水器大多数都是不带定时器 24小时通电， 由于他们有保温功能， 在午夜闲置时， 即使不用开水、热水温度低了也会接通电热器加热保温， 往复循环， 耗费大量的电能。因此这些在配电回路中应设置定时器， 控制开启时间。办公室使用的开水器下班后自动关闭， 上班前一小时自动开启。家庭使用的储水式热水器也应设置定时开关， 根据各人习惯选择开闭时间（如晚上 21点关闭， 早上 5点自动开启 ）。全国累积这样节约的电能是相当可观的。淘汰高能耗的家用电器： 几乎家家都在使用电饭煲。传统的电饭煲煮饭每次工作最少半小时 （额定功率常常在 0.7～ 1kW ）， 而节能的电压力锅饭煲 （ 内压力 1.8个大气压 ）饭煲煮饭只用七八分钟。因此改用电压力锅饭煲每次煮饭节省的电能 = 1Kw* 20/60= 0.367kW h ， 年节约的电能 （ 按每天使用两次计算 ） = 365* 2* 0.367= 267kW h， 节电显著。电冰箱和家用空调机也一样， 能耗高的和节能的差别较大， 应把高能耗的更换淘汰， 购买节能的产品， 对国家对个人都有益。市场上有普通冰箱、普通节能型冰箱和高效节能型冰箱等产品 （我国《家用电冰箱耗电量限定值及能源效率等级》把电冰箱的能耗分为五等级： A 级表示最高节能水平， B级表示一般节能水平， C级表示普通水平， D级、E级表示国家要强制性淘汰的产品水平 ）。普通节能型节电率为 25% ～30% ， 高效节能型节电率为 45% ～ 65% ， 按节能冰箱每天省电 0.6度， 年节约的电能 = 0.6* 365= 219 kW h。家用空调基本同上。

四、结语

我国加入WTO 后，我国在建筑电气节能设计领域中面临着新的挑战，因为国外的设计公司在设计过程中十分重视环保和节能，如果我们在设计过程中不重视节能，就有可能被淘汰出局。而节电节能工作牵涉的面又十分广泛，从发电厂开始到线路末端的用户都应该高效地使用电能以减少损失。对于设计者而言，就是要合理的选用设备（变压器，电动机，电缆，照明光源等），合理确定供电电压等级以及采用新材料，新技术等。建筑电气节能设计潜力很大， 应精心考虑设计方案， 选择高效节能设备， 应用先进的设计技术， 按照节能标准合理设计。在为人类提供健康、舒适、安全的居住、工作和生活空间的同时， 又能行之有效地节约能源， 这是每一个设计人员必须思考的问题。 总之节能是国策， 要群策群力， 集思广益各尽所能， 共同为目标的实现出力。

参考文献：

[1]陈众励， 赵济安， 等. 建筑电气节能技术综述[J]. 楼宇自动化，2007

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【关键词】 节能改进 民用建筑 门窗

1 前言

近年来，世界建筑朝着节能趋势发展，并且成为了建筑科学中新的生长点。就我国来看，耗费建筑能现象十分严重，究其原因是多方面的，比如设计不当、技术落后等，因此在新形势下，必须要改进民用建筑的节能，在民用建筑发展的必然趋势。

2 民用建筑节能问题分析

1）民用建筑节能问题的重要性与紧迫性

民用建筑是一项民生问题，一般都是农民自主性建设，对于地方政府来说根本不予重视，并没有纳入日常工作范围之内。世界各国都在节能环保，建筑节能也关系到千万群众的自身事业，但是人民群众对于建筑节能没有足够的认知，不了解其重要性，对建筑节能背后的巨大效益没有认知。调查显示，地方政府对民用建筑的高度重视，直接影响到建筑节能事业的推广与发展，认真贯彻落实国际节能标准与法律法规，推动建筑节能在民用建筑中的新进展。地方政府放任民用建筑的自由发展，使得建筑节能问题长期得不到解决与发展。

2）管理机制不健全

国家建设部已经正式成立了建筑节能办公室与领导小组，但是地方政府并未响应国家号召成立相应的管理部门，因此使建筑节能工作的不能顺利开展。而当前建筑市场中墙体材料的使用正在革新与建筑节能工作的分离，意见不统一，关系不协调。从政府的部门的格局来看，建筑节能的职能直属于国家建设部，而在对机构进行改革之后，墙体材料的革新工作是由国家经贸会负责。但是许多地方政府在执行的过程中，有的挂靠在建设委员会，有的挂靠在经贸会，相互之间不配合。使得关系复杂化，矛盾也白热化，使得民用建节能发展缓慢，甚至得不到发展。

3）建筑节能技术落后，国家缺乏支持力度

建筑节能理念的推广，还得依赖于国家在政策上，经济上以及先进的科研技术上的支持，还需要配套的数量的产品支持。我国的建筑节能事业还处在发展的初级阶段，它具有繁杂性与多样性的产业群体，在技术上水平不高，起点较低，缺乏创新的活力等问题，当下，不同地区的民用建筑节能标准即将实施，新的标准颁布实施离不开先进科研技术支持，配套产品作为支撑，但是国家相关的节能技术的创新与开发支持力度不够。

3 民用建筑节能技术的改进及应用

3.1 民用建筑节能技术的改进

从上面现状来看，民用建筑节能中还存在着许多问题，因此必须要结合存在的问题对节能进行适当改进，具体从如下几个方面入手：

1）室外墙保温节能技术。保温材料主要有琉璃棉毡，岩棉，聚苯板，钢丝网架夹芯墙板等，在众多的保温材料中，聚苯板以理性能优良，价格低廉的优势，被广泛的运于世界各国的外墙保温技术之中。

2）墙体和聚苯板通过一次浇注成型形成了混凝土框体系，这种体系是把聚苯板融入到建筑模板中，之后再浇注上混凝土，这样就形成了符合墙体，该墙体起到了保温节能的目的。

3.2 民用建筑门窗上的节能改进

1）减少门窗面积。民用建筑中，建筑能耗散失最薄弱的部位是门窗，占有整个建筑外墙结构面积30%，其中能耗却占总能耗的60%，这其中传热能耗为30%，由此可以看出门窗是外维护节能的重中之重。因而在保证其正常的采光环境，通风需要以及观景的前提之下，尽可能减少门窗面积。

2）增强门窗的密闭性。采取加装密封条的方式对门窗进行产品结构调整，增强门窗的密封性，减少空气流动传热，增加密封条是提高民用建筑窗户密闭性的主要方法之一。

3）引进新型保温节能门窗产品。使用热阻大，低能耗的节能材料的新型具有保温功能门窗，增强室内保温性能。与此同时还注意窗玻璃选材，窗户主要是采光，为了加强室内保暖，在选窗玻璃时最好选用吸热性能强的中空玻璃与吸热玻璃。

4）合理规划窗墙比例

外窗的热耗一般点整体建筑总热耗量的40%左右，因此在设计的过程中，在保证其正常采光与通风的条件下，合理的设计窗墙比例更为重要，通常情况下，窗墙比不超过25%，南面不朝阳的房间不超于35%，东西方向的房间不超过30%。

3.3 民用建筑屋顶工程中的节能改进

1）加强屋顶保温

在民用建筑中，整个围护工程，屋顶面积所占比例较小，耗能只占总量的10%左右。因而加强屋顶的保温对整个建筑造价没有太大差异，但是节能效果却相当显著。

2）加大屋面绿化，增强保温隔热性

在夏季通过对绿化屋面的比较，表面温度要比普通屋面温度平均低6.5摄氏度，屋内温度也要低3摄氏度，由此可以看出屋顶绿化不仅隔热效果明显，而且可以节约大量的电能，真正达到节能环保。

3.4 民用建筑供暖设施中的节能改进

供暖系统主要分为集中供暖、分户取暖、地板辐射采暖以及电热膜采暖等，集中供暖主要运用于城市供暖系统中，是小区取暖的主要方式之一，而目前也由于污染的原因正在被逐步取缔；分户供暖是采取自由调温的方式，是业主采用天然气取暖的方式自主设计，根据自已的需求将壁挂炉安装在室内或阳台上通过管线与散热片对室内进行供暖，这也是目前用得最多最广泛的取暖方法之一；地板辐射式采暖是最节约能源的方式，与其他供方式相比可以节约能源20%左右，是通过地板内埋加热管道，把地表温度加热至25摄氏度左右，均匀的辐射热量从而达到取暖的目的；电热膜采暖是以电为能源，通过特定的导电油墨在双层的聚酯膜之间制成电阻式的发热体，以独立的温控设备，低温辐射电热膜为发热体。具有温度稳定可调，低碳环保，使用年限长，不用维护等特点。

4 结束语

总之，民用建筑的能源控制是建筑发展的必然趋势，也是民用建筑今后的发展方向，建筑节能是建筑业可持续发展的重要举措，也是我国节能方面的一项重大决策，今后的发展任重而道远，通过全民的共同努力，推动我国民用建筑节能工作顺利开展。

参考文献

[1] 江亿.我国建筑耗能状况及有效的节能途径[J].暖通空调，2008，（05）

[2] 李冰洋.建筑节能技术与发展前景探讨[J].油气田地面工程，2009，（03）

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关键词：能源；建筑电气；节能；变压器；高效光源

目前全世界都存在能源短缺，而我国又是一个能源消耗大国，每年要从国外进口大量的石油和天然气等，我国人均资源和能源相对贫乏，不到世界人均水平的一半，而我国能源利用率又低，大约为30%（日本的能源利用率可达到57%）。我国单位建筑面积能耗相当于发达国家的2--3倍，由此可见节能工作潜力很大。节能工作又关系到技术进步和缓解能需矛盾，是支持国民经济迅速发展的重要一环。

一、建筑电气中的变压器节能

建筑设计电气节能首先要考虑到配电系统选用的必须是节能型的电气产品，针对变压器损耗大的问题，结合民用建筑设计的特点阐释配电变压器的节能措施。变压器节能的实质就是降低其损耗、提高其运行效率。

1.1 合理选择变压器的容量和台数。

选择变压器的容量和台数时，应根据负荷情况，综合考虑投资和年运行费用，对负荷进行合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高校区内。变压器效率与变压器负荷和损耗有关，也与负荷的功效因数有关。一般情况下负荷率在30%～75%时，是经济运行区，负荷率在50% ～60%时，变压器效率最高。负载一定时，功率因素越高越变压器效率亦越高。

1.2 选用节能型变压器。

更换或改造高能耗的变压器。新建或改建工程应选用SL7、S9、SC（B）9、SGB10及SGB11-R等型号的节能型变压器。与传统产品相比，SL7无励磁调压变压器，10kV系列的空载损失和短路损失分别降低41.5%和13.9%；S9系列变压器与SL7系列变压器相比，其空载损失和短路损失又分别降低5.9%和23.3%。SGB11-R系列卷铁心干式变压器比SC（B）9系列变压器空载损耗降低40%，空载电流降低70%～85%；比SGB10系列变压器空载损耗降低24%，负载损耗降低11.7%。

1.3 加强运行管理，实现变压器的经济运行。

在符合变化的情况下，使其超出经济运行范围，因此要及时投入或切除部分变压器，以防止变压器轻载或空载运行。对长期轻载的变压器，必要时应按实际负荷更换小容量变压器，以实现变压器节能的目的。

二、高效光源、高效灯具和节能控制措施

对于住宅公共部分节能控制措施即是指采用节能自熄开关。由于住宅公共部分是无人值守的，所以灯具在人来时点亮，人去时熄灭是很重要的。对于高层住宅电梯前室，由于其对于保证人员疏散的重要意义，所以此处只能采用翘板开关，但对于住宅大部分公共楼梯间，节能自熄开关的采用可作为一条重要节能措施。高效光源顾名思义具有高光效，显色好等优点。试验证明，白炽灯只有10%的电能转变为可见光，90%的电能转变为热辐射，而这种热辐射性又往往带来火灾隐患。细管径荧光灯、紧凑型荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯和节能灯均为高效光源，应积极推广应用，尽量减少白炽灯的使用量。好的光源有了，如何使这种好光源发挥其功效能，这就要求灯具的效率要高。灯具的效率为灯具出射光通量与光源总光通量的比值，其值越高，照明的效率也就越高。灯具反射面设计科学，这样才能使好的光源物尽其用。高效光源、高效灯具不仅适用于住宅公共部分照明，在民用建筑中也可大量采用。

2.1 金属卤化物灯

金属卤化物灯是在高压汞灯基础上添加各种金属卤化物制成的第三代光源。照明采用钪钠型金属卤化物灯，金卤灯具有发光效率高、显色性能好、寿命长等特点，是一种接近日光色的节能新光源，显色性相对较高，更适宜于对照明质量、照度水平有较高要求的场所，如体育馆、比赛场地等。

2.2 气体放电灯

气体放电灯具有负的伏安特性，所以必须串联镇流器工作，通常的电感镇流器功耗大，可达到灯本身消耗功率的10%以上，且功率因数为50%左右。通常情况为在每支灯上并联电容进行补偿使功率因素提高到85%以上。

2.3 LED光源

LED光源就是发光二极管（LED）为发光体的光源，其低能耗，能量转化效率非常高，理论上可以达到白炽灯的10%的能耗，LED相比荧光灯也可以达到50%的节能效果。节能效果显著，这对能源紧张的中国来说，无疑具有十分重要的意义。而寿命长，光色纯正，防潮、抗震动等优点使得LED光源具有很大的优势。由于典型的LED的光谱范围都比较窄，因此，LED可以随意进行多样化搭配组合，提别适用于装饰灯方面；而LED 使用低压电源，供电电压在 6-24V 之间，而其外部多采用环氧树脂来保护，所以密封性能和抗冲击的性能都很好，不容易损坏，这使之成为优良的水下照明光源。

三、合理设计供配电系统

根据负荷容量、供电距离及用电设备分布特点等因素，合理设计供配电系统和选择供电电压。供配电系统应尽量简单可靠。同一电压供电系统变配电级数不宜多于两级。

合理选择供电电压。根据负荷情况合理选择变压器容量、台数，其接线应能适应负荷变化时，按经济运行原则灵活投切变压器。同等情况下，电压越高，损耗越小。民用建筑用电设备电压等级大部分为220/380 V，但一些大型或特大型的民用建筑的空调主机为了达到节能目的，可以选择10（6）kV的制冷设备。

变电所应靠近负荷中心，低压配电间应靠近电气竖井，合理分布供电网络，使低压供电半径控制在100 m以内，供电线路的电压损失满足规范的允许值，减少线路电压损失，提高供电网络的供电质量及网络运行的经济效益。

配电设计时尽量使三相负荷达到平衡，最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的115%，最小相负荷不小于平均值的85%。可采用移相平衡法或容抗平衡法来改善系统的平衡，以减少因不平衡带来的最大相的多余损耗。

四、建筑电气中能源的综合利用

建筑电气中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，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：（1）减少变压器的功率损耗，合理选择变压器的负载率。（2）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。（3）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。（4）减少照明系统光能损失。首先，要电气设计要与建筑设计配合。其次，要合理选择照明器具。最后是合理选择照明的配光曲线以提高照明利用系数。

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.

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关键词：土木工程；建筑；节能

中图分类号：S210.4 文献标识码：A 文章编号：1001-828X（2014）04-0-01

建筑节能是现代建筑的一个目标，在建筑物的规划、设计或者、新建、改建、扩建等过程中，执行节能标准，采用先进的技术、合理优化设备材料等，对热能进行保护、隔热，提高供热或者制冷系统的效果，加强对楼房、厂房等建筑物用能系统的管理，也可以是对能力的再生，进行管理，尽量保持室内能量的保持，减少供热与制冷照等方面的损失。

建筑节能的概念随着时代的进步也在不断的变化，以前是特别指室内或者建筑中的能量损失，而现在一般认为是针对建筑中的能源利用率而提出的。在建筑中达到基本的舒适等性能以外，要做到能源的合理应用，能源得到最大限度的利用。我们所说的日常建筑能耗，包括室内取暖、空调制热制冷、热水供应、电能、天然气、照明、家用电器、电梯等各个方面，这些能耗的量要占到总能耗的29%。

随着社会的发展，能源问题已经成为人们关注的焦点，也是整个人类赖以生存面临的问题之一，如果世界的能源被用完，人们的生活受到很大的冲击。整个能源消耗当中，不论是哪个国家，单在建筑行业的能源消耗在总的能耗中量有很大的比例，大给也在20%到40%左右。就我国的建筑能耗而言也在整个社会总能耗中的比例也在29%以上，由此可见，我国的建筑行业的节能观也成为了关注的焦点。

一、什么是土木工程建筑的节能

我们这里所说的节能特指建筑行业的节能，建筑节能是指在保证居室的舒适的情况下，通过先进的技术的利用，加之以合理的管理等种种途径，在长期使用中达到降低建筑能耗的目的。现代建筑中，节能建筑的特点主体现在从外墙、屋面及门窗等方面上进行科学处理，提高围护布局的热阻值与严密性，从而达到减少能量损失的标准。我国从上个世纪末便推出49%的节能居民楼，到了本世纪初，我国强制规定采暖居住的建筑一定要按照49%的节能标准来进行施工建筑。有了这一项强制性的措施，我们的新建的节能标准已经深入到全国推行，并获得了良好的效果，也强大了我国节能技术的进步与节能材料的生产。但是，并不是全都如人意，也有很多方面存在着问题。

1.什么是节能型住宅概念挖掘不深。什么是真正的节能型住宅？人们对这一问题还没有给出真正的回答，在认识上尚处于模糊状态。很多的开发商没有正确对待建设节能住宅的重要性，为了赢利，而不惜牺牲人民的利益，在建筑中偷工减料，盲目地追求建筑形式的新奇性，很多的建筑与节能这一标准脱节。也有的建筑商在只是盲目的引入国外的风格，而没有考虑到我国的国情，节能方面有很大的缺陷，从而造成了节能住宅的巨大浪费。

2.建筑监管存在不力。这也是由我国的国情所决定，在很多的建筑住宅设计单位在建筑节能的设计上存在体制与管理的漏洞。要知道，节能住宅的设计并不是一个单纯的专业，而是综合其他各个专业于一体，是一个综合性非常强的系统工程，要求各个要素间要相互协作，但是，现状态却恰恰相反，不是多个部分的合作而是由一个普通的暖通专业单独完成，技术不足显而易见。

二、土木工程建筑节能的重要意义

我国人品众多，地大物博，需要的住宅建筑量也非常大，我国的城镇化发展速度非常快，每有约有30亿m2的建筑消耗总量，这个数字已经非常大了，约是全球年建筑总耗量的50%我国于有总建筑约有400亿m2，新建筑能不能节能，对于我国节能能不能降低与是不是处于能源供求适合具有很大的关系。能耗的多少也与全球气候的变化和人类的可持续发展有着深远的关系。所以可以说建筑节能是我国建筑的一项重要研究课题。我国的建筑节能方面还很差，在建筑与使用的过程中的耗能已经占到人们生活的总能耗的30%，再细化，在钢材和水泥等建材的消耗上又占了约有15.4%，如果把这两个项目加起来，占到了我们总耗能的约一半。由此可见，我们国家的耗能太高，恰恰能源利用效上又小之又小，这得是加重了建筑耗能的量，使得建筑耗能方面的研究更为重要。

三、如何进行建筑节能

我们能过上面的研究，发现建筑节能势在必行，节能的开始要从我们的观念上开始，从意识上认识到其重要性，再根据我国的具体情况结合国家的相关规定，积极地运用节能技术，进行土木建筑节能的改革。

1.建筑李能以人为本。建筑节能是我们所提倡的低碳生活的一部分，但也不能不顾一切的节能，否则会给生活带来不利，要从整体上进行建筑节能。节能不是简单意义所说的节约，坚决杜绝简单化地将节能建筑理解为“标准低”与“简易房”这两种情况。社会在不断地发展，高科技也在不断推陈出新，我们要紧跟社的发展，发展越快，节能意识要越加强。21世纪是一个能源紧迫的世纪，所以，理解与认识到建筑节能是非常有必要的，也是必须要研究的。开展建筑节能要与其他节约同时进行，不要一边是浪费，一边是在用降低建筑住宅的综合性能与牺牲其舒适度为代价从的能源的节约，这种做法已经失去了能源建筑节约的意义，也给社会造成另一个负面的效应。

2.节能技术不断更新。建筑节能的开展离不开科学技术，没有技术更谈不上节能，只有在技术上不断的创新与改革，建筑节能的品质与性能才能不断的提升，才有可能做到可持续的节能，才能减少不必要的浪费，才能做到资源的高效利用。材料的生产积累与使用，要科学地选择节约型资源的技术新途径，降低资源的耗用量。有些资源是不可再生的，我们在使用的时候要做到尽可能的不用或者尽量少用。高性能材料产品的使用能有效的节约资源，也具有较高的效率。建筑的结构材料要做到结实耐用，使用时间长，围护结构具有较高的保保温或者隔热的性能。很多材料具有很大的污染性，这样的材料要不用，还要加强对那些具有很强的排放有害物质的材料控制使用。

3.合理利用建筑垃圾。在进行建筑时，会产生大量的废弃物，这些垃圾并不是真正的垃圾，而是有再生利用空间。所以，我们要鼓励建筑垃圾综合利用，对这种行为要进行鼓励，并投入大量资金进行改造。国外，对于建筑垃圾的处理有先进国家的经验，从建筑的设计开始就要注重对能源的有效利用方案，对施工过程中要做到监管有效，以减少建筑垃圾的产生，从根源处做好建筑材料消耗量的降低式作，做到提高废弃物的资源利用率。

建筑关系到民生大计，而建筑节能更是土木工程中要研究的重要一部分，只有做到建筑时的减少消耗，才能保证建筑的高效性，为全国的综合消耗做出贡献。

参考文献：

[1]蒋向宇.外墙保温技术及节能材料[J].天津科技，2010（03）.

[2]李爱月.浅谈建筑节能及其施工质量控制[J].科技情报开发与经济，2011（01）.

[3]南岭.建筑外墙保温技术及节能材料的应用[J].黑龙江科技信息，2010（14）.

[4]高建，龙代清.建筑工程中空调系统的节能分析[J].中国高新技术企业，2010（36）

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关键词:陶瓷;能源消耗;节能措施

1 前言

我国是建筑卫生陶瓷生产大国,建筑卫生陶瓷的产量已连续15年位居世界第一,日用瓷和工艺美术陈设瓷的产量则连续30年位居世界第一[1]。2008年全国建筑陶瓷产量总体保持继续增长趋势,瓷砖产量达到57.55亿平方米,增长12.8%;卫生陶瓷产量达1.54亿件,增长9.35%[2]。与此同时,建筑卫生陶瓷也是传统的高能耗行业,但目前我国陶瓷工业能源利用率仅为28%~30%,与发达国家50%~57%的能源利用率差距较大,能源浪费严重[3]。

随着我国经济社会的逐步发展,我国已成为世界第二大能源消耗大国,2007年能源消费总量为26.6[4]亿吨标准煤,2008年则增长为29.1[5]亿吨标准煤,能源消费量仅次于美国。今后几年我国能源消费量将继续保持高速增长趋势,能源供需矛盾日益严重,能源供应安全已成为关系我国经济发展的重大问题。

自进入二十一世纪以来,经济全球化进一步发展,世界能源消费量高速增长,国际能源市场出现了能源供应紧张的局面,能源价格不断上涨,供需矛盾日益突出。能源成本的大幅度提升对“高能耗、高污染、资源性”的行业带来了巨大冲击,能源成本严重威胁着这些工业的生存和发展,其中就包括建筑卫生陶瓷工业。因此,节能降耗成为每个陶瓷企业经营者都必须严肃面对及思考的问题。同时,陶瓷的高耗能必然会带来高污染的情况,全国迅猛发展的陶瓷业对我国的环境也造成了很大的污染,特别是陶瓷业发展迅速的产区如广东省的佛山、潮州、清远、肇庆、河源等地区更为严重。

节能已被称为世界第五大能源,它不仅可以缓解能源供需矛盾,促进经济持续、快速、健康发展,而且是减少有害气体排放、降低大气污染的最现实、最经济的途径。开展节能减排工作、降低企业生产成本、提高企业市场竞争力是我国陶瓷企业的必由之路,也是促进建筑卫生陶瓷工业可持续发展的唯一途径。

从建筑卫生陶瓷工业来看,节能减排的途径主要有管理节能和技术节能两个大方面。管理节能主要是通过加强企业员工技能培训、提高员工节能意识、合理安排生产、减少浪费来做到节能;技术节能主要是依靠新工艺、新技术、新设备、新材料的使用,提高能源利用效率,达到节能的目的。

2 陶瓷企业主要生产工艺、设备及能源消耗流向情况简介

2.1主要生产工艺

建筑陶瓷产品主要有抛光砖和瓷片两大类,主要生产工艺流程分别如图1和图2所示。

抛光砖、瓷片生产工艺主要包括:配料、球磨、喷雾干燥、陈腐、压机成形、干燥、烧成、抛光。

(1) 配料:根据产品的工艺要求,按照一定的原材料配方,将各种泥沙按比例和需要生产的数量要求来配备;

(2) 球磨:将已配备好的原材料,装入球磨机中,按工艺要求,加入一定量的水和各种助剂,配成浆料。然后加入磨球,大颗粒的浆料在球磨机中通过与球石的碰撞与摩擦,不断地粉碎,直到达到生产所要求的细度;

(3) 喷雾干燥:浆料在喷雾干燥塔内,热烟气将浆料的水分蒸发成为干燥粉料;

(4) 陈腐:将经过喷雾干燥的粉料放入储料粉箱中存放;

(5) 压制成形:粉料通过输送设备送到压机,经自动压机压制成形;

(6) 干燥:砖坯成形后经干燥进入烧成;

(7) 烧成:干燥后的砖坯进入烧成窑中高温烧结;

(8) 抛光:利用抛光机械对陶瓷制品的表面进行加工(主要是抛光砖类产品);

(9) 磨边:对烧成后的产品,按照质量标准进行表面加工(主要是瓷片类产品)。

2.2主要用能设备

建筑陶瓷与卫生陶瓷的主要耗能设备以及能源消耗种类分别如表1所示。需要说明的是,随着能源成本的升高,陶瓷厂喷雾塔现在基本都以烧水煤浆为主,辊道窑以烧水煤气为主,部分地区辊道窑采用天然气作为原料。此外,随着技术的进步,原先干燥窑都需要通过热风炉燃烧重油、柴油或者水煤浆供热,现在大部分都取消了热风炉供热,而直接利用辊道窑的余热。

2.3建筑卫生陶瓷企业能源流向情况

表2为某陶瓷企业全年的能源消耗量及能源结构表,表3、图3则为该企业各种能源的流向情况。

从表3可以看出,原料车间及烧成车间是企业的主要耗能部门,两个部门全年耗能占到公司总能耗的96.33%,其中原料车间占35.07%,烧成车间占61.26%,因此可以看出,陶瓷企业节能空间主要在原料车间及烧成车间。

3陶瓷企业的主要技术节能措施

3.1原料加工过程的节能

从上一节我们知道,陶瓷企业原料加工过程所消耗的能源约占全公司能源消耗的35.07%,主要的耗能设备有浆池搅拌机、球磨机、喷雾塔及风机。其中喷雾塔是用热设备,其余全部为用电设备。原料制作工艺的节能措施主要分为节电措施和余热利用措施。

3.1.1 浆池搅拌机节电

原料浆池搅拌是球磨之前的一个过程,其主要目的是使得原料与水混合均匀,为后续的球磨工序提供合适的浆料。一般而言搅拌机用电量相比球磨机要小很多, 搅拌机节电主要要注意选择合适功率的搅拌机,避免“大马拉小车”的现象;另外就是采用变频技术,根据浆料的性质改变搅拌速度,节约用电。

3.1.2 球磨机节电

从表3可以看出,原料车间用电占到全厂用电的30.84%,而根据有关报道,球磨机用电要占到整体生产线用电的45%,占原料加工用电的85%,合占总成本的8%~10%[6],因此开展球磨机节能对于陶瓷企业来说意义重大。球磨机节电要做到以下几点:

(1) 严把陶瓷原料进厂关,做到原料的标准化、系列化,以保证产品质量的稳定性,减少后续球磨工序的时间;

(2) 尽量采用大吨位球磨机,并采用变频器控制,与小吨位球磨机相比,大吨位球磨机可以节省电耗10%~30%;此外,大吨位球磨机产量可提高10倍以上,可以连续性加料和出料,不需要停机,并可以制浓浆,使后续的喷雾干燥节省能耗20%~30%;

(3) 合理选用高效减水剂以及助磨剂,减水剂可以改善泥浆的特性,减少球磨时间、节约用电,此外还可以减少后续喷雾塔用能;

(4) 合理搭配球磨机球石。球石的选择既要考虑单个球石的硬度、抗折强度、抗冲击强度、重量和比重,也要考虑球石的整体参数性质,如磨耗率和孔隙率。实际生产中球石的选择既要根据“金字塔”原理和“黄金分割”原理,又要结合实际的生产情况,合理搭配球石的大、中、小球石比率,且做好跟踪处理,按照球石的消耗情况及时进行补充;

(5) 做好球磨机的日常维护管理。球磨机的安装维护保养对球磨的传动和谐性、绿色环保性、使用安全性和节能性有极大影响。俗话说“三分设计,七分保养”,设计得再好,安装维护保养不到位,结果还是功亏一篑。球磨机日常维护保养一定要做到主轴头轴承、传动轴承及波箱齿轮的注油滑定期保养,皮带机电器设备随时保养,其它机件的事故维修特别保养。

3.1.3喷雾塔节能

喷雾塔也是原料生产过程中用能较大的工序之一,主要是喷雾干燥过程用能较多。目前喷雾塔节能主要有以下几个方面:

(1) 保持喷雾塔热风进出塔的温度恒定。一般而言,喷雾塔的入风温度保持在600℃左右,出塔风温保持在75℃以上[3],一方面保证了热风的利用率及热效率;另一方面保证了粉料的含水率符合要求;

(2) 循环利用出塔热风余热,利用热交换器对出塔热风余热进行回收,用于预热泥浆,从而降低泥浆的粘度、改善泥浆的雾化性能,防止因泥浆凝结而堵塞雾化喷嘴(特别是在冬季的时候,效果更明显),从而保证生产的连贯性,减少故障发生,提高能源利用效率;

(3) 采用复合减水剂,降低泥浆含水率,从而降低喷雾工序蒸发水量,降低喷雾工序热单耗;

(4) 做好喷雾塔的密闭性控制,由于喷雾塔系统采用负压操作,若有漏风就会增加能耗,所以设备各部位及连接法兰处;热风炉、热风管道、排风管道的热电偶插孔;塔体上的负压测量孔;以及塔体下锥翻板下料器出料口、旋风除尘下料口等部位必须密封好,不能漏风,要做好日常维护检修工作,确保该系统的密闭性。

3.2砖坯压制及烧成过程的节能

从表3可以看出,烧成车间的总能耗占到全厂能耗的61.26%,特别是烧成过程用能较大,主要的用能设备有压机、辊道窑及风机。主要的节能措施有以下几个方面:

3.2.1压机节电

砖坯压制主要是利用压机将粉料压制成砖坯形状,主要是利用电能,压制过程应尽量采用大吨位的压机。因大吨位压机压力大、产量大,压制的砖坯质量好、合格率高,在同等条件下,电耗可以减少30%以上。目前,国产液压压砖机的最大吨位已经达到7800t,各种吨位的大型压机也已经广泛应用于国内陶瓷企业,节能效果显著。如广东科达机电近期推出的宽体陶瓷压砖机,在能耗不变的情况下,产能可提高30%;佛山南海捷成工机械有限公司近期推出的3850t全自动液压压砖机,主机功率仅为90kW,比国内外同类产品的110kW小20kW,每小时可以节省电20kWh[13]。通过这些技术进步,能为陶瓷企业节能减排工作提供有力的技术支持。

3.2.2辊道窑风机节电

辊道窑风机用电量较大,风机的节能问题和节能技术必须引起陶瓷生产企业的足够重视。一要注意风机等设备的选型,要选用节能型,尽量避免“大马拉小车”现象;二要从设计、安装施工中注意风道、节流环节的合理性,以减少节流损失,尽量使风机的运行风压和流量接近于额定压力和流量,使运行工作点长时间地保持在高效率区;三是采用经济而可靠的调节方式控制风机的运行。

3.2.3辊道窑节能

辊道窑主要通过燃烧煤气(或者重油)等化石能源,产生高温,砖坯在高温下发生化学反应。但砖坯烧成后,辊道窑还有大量的热量未被利用,主要通过窑体散热、砖坯及热风带走,其中窑体散热损失大概占10%左右,而砖坯及热风带走的热量占到70%左右[7]。因此,辊道窑节能主要在提高燃烧效率、余热回收利用、发展低温快烧技术方面:

(1) 采用高效燃烧技术,减少烟气量

改进燃烧方法,采用新的燃烧方式也是陶瓷工业节能降耗的一条重要途径。燃料燃烧过程中都是采用空气进行供氧,但空气中79%的体积为非反应气体(主要为氮气),这些气体是烟气的主要组分,燃烧后这些气体含有大量的余热,因此实现烟气节能最好的方法是减少烟气量。富氧燃烧和高温低氧燃烧是当代最新的燃烧技术,近几年,富氧燃烧和贫氧燃烧技术逐步兴起并应用到玻璃、冶金等工业领域中,但在国内陶瓷砖辊道窑上的实践却很少。富氧燃烧,甚至全氧或纯氧燃烧,大大减少了化学惰性的氮的引入量,因此燃烧温度会大大提高,从而加快辐射传热,提高产品产量和质量,降低对助燃空气的预热温度的要求,还有可能扩大低热值劣质燃料的应用范围。贫氧燃烧的火焰温度分布更加均匀,燃烧充分、噪音低。最可贵的是,因为不存在常规燃烧时的局部高温富氧区,产生的氮氧化物NOx极少,因而节能与减排效果更佳。此外还有脉冲燃烧技术、高温空气燃烧技术等也都是较为成熟的技术,但目前在我国陶瓷窑炉的应用还较少,应当加快研发应用步伐,可以预见,今后这些高效燃烧技术是陶瓷窑炉节能的一个主要发展方向[9～10]。

(2) 烟气余热利用

辊道窑烟气余热利用具体内容为在辊道窑冷却区安装节能管屏式冷却系统,由辊道窑快冷段最末端抽出热风作为系统的一级取热,使产品出窑温度下降30℃以上,这样既不影响窑炉生产又不消耗系统以外能量;热风进入管屏系统进行加热,管屏系统产生的多余的高温热空气用管道送至喷雾干燥塔,作为热空气进行配风,用以干燥泥浆,实现能量的梯级利用。

(3) 减少辊道窑散热损失

窑体的砌筑材料应尽量选用轻质耐火材料,其重要特点有:密度小、蓄热低、绝热性能好、耐高温、热稳定性好。据有关资料,轻质陶瓷纤维与重质耐火砖相比:质量轻、导热系数小、重量只有重质材料的1/6、容重为传统耐火砖的1/25、蓄热量仅为砖砌式炉衬的1/30～1/10、窑外壁温度降到30～60℃[8]。在窑内衬表面喷涂新型热辐射涂料,可以提高陶瓷纤维抗粉化的能力,增加窑炉内传热效率,强化炉内辐射传热作用,达到节能降耗的效果。

(4) 大力发展低温快烧技术

在陶瓷生产中,烧成温度越高,能耗就越高。据热平衡计算,若烧成温度降低100℃,则单位产品的热耗可降低10%以上,且烧成时间缩短10%,产量增加10%,可以节约大量的能源[11]。佛山某企业和华南理工大学合作,采用超低温配方烧成,将现有的建筑陶瓷产品的烧成温度降低约200℃,达到1000℃以下,单位制品的燃耗降低25%,每公斤瓷能耗为3～5MJ,仅为普通烧成技术的75%左右,大大降低了生产成本。通过改进原料配方,降低陶瓷砖的烧成温度,实现低温快速烧成是陶瓷企业降低生产成本、提高企业竞争力的一个关键领域。

3.3砖坯抛光(磨边)过程节能

砖坯的抛光(磨边)工序是陶瓷企业用电较大的工序,从表2和表3可以看出,抛光(磨边)车间用电量达到总用电量的34.53%。由于抛光(磨边)一般要经过几次,很多企业存在转运或者转抛过程,生产不连续,抛光机空载现象时有发生,因此砖坯抛光节能应当注意做好生产调度安排,保障生产的连续性,减少空转现象发生。此外,要做好抛光线路的无功补偿,减少线路无用功损耗等。

4 其它方面的节能

4.1煤气站余热利用

随着原油价格的升高,佛山地区陶瓷厂大部分都采用将煤转换成煤气的形式用于辊道窑的烧成。一般来说,煤气站冷却时会产生大量的蒸汽水,这些蒸汽水含有大量的热能,一般的陶瓷厂都是经过简单的冷却后作为废水排放,浪费大量的能源。这些蒸汽水的余热可以用于加热原料车间的泥浆用水,提高泥浆的温度,从而提高泥浆活性、减少球磨时间。据报道,通过这些蒸汽水用于原料车间的泥浆,可以使球磨机运行时间减少1/4[12];此外,还可以通过热交换方式,用于加热员工生活热水。

4.2煤气站煤渣重新利用

原煤通过煤气站进行煤转气后,煤气站产出的煤渣还存在大量的没有被利用的残炭部分。据某企业测试,煤气站煤渣热值高达1300～1500kcal/kg,这部分煤渣可以通过加入到煤粉中,用于球磨水煤浆,供企业的喷雾塔使用,从而充分利用煤气站的煤渣,节约用能。

4.3生产管理节能

我国陶瓷企业与国外先进的陶瓷企业相比,管理方面还存在较大的差距,管理节能还存在巨大的空间。与技术节能相比,管理节能相对投入较少,但效果较好。我国陶瓷企业日常用能管理可以从以下几个方面加强:

(1) 把好原煤入厂的检测关

原煤在陶瓷企业能源结构中一般占到75%以上,且大部分通过煤气站转换成水煤气用于辊道窑,而原煤的热值高低直接关系到单位质量煤的出气量。因此入厂煤的品质好坏直接关系到煤的利用效率。企业应当设置专门的检测部门,对入厂的每一批次煤炭进行化验,不达指标的原煤坚决不入,从而保证单位质量原煤的出气量。

(2) 合理安排生产调度,减少转产次数

一般而言,原料工序生产是根据生产产品种类进行批次的生产,品种更换后,球磨机等要进行彻底的冲洗,冲洗次数越多能源消耗越大。因此,生产企业应当对生产订单进行合理科学的安排,同一类型的产品尽量安排在同一批次生产,减少喷雾塔冲洗次数,以及压机的换磨具次数,保障生产的连续性,提高能源利用效率。

(3) 加强员工节能培训,提高节能意识

通过开展清洁生产审核和能源审计工作,对企业员工进行培训;此外还可以通过车间海报、企业杂志等形式宣传节能知识,提高企业员工的节能意识,鼓励他们从身边小事做起,养成良好的用能习惯。

5 结语

改革开发以来,我国陶瓷工业取得了长足的发展,但由于陶瓷行业高能耗、高污染和资源消耗型的特性,给它带来了资源和环境方面的巨大压力,特别是随着能源成本的增加以及国外发达国家大肆利用环保手段抑制我国陶瓷产品的出口,这足以影响到我国陶瓷工业的生存与发展。

“节能降耗”可以很好地降低企业的生产成本,减少污染物的排放,从源头上扭转自身发展的被动局面。因此,我国陶瓷工业应当从国情出发,理论研究结合实际,从原料生产工序、成形工序、干燥、烧成工序以及废料的利用,全方面开展节能降耗潜力研究,使我国陶瓷工业在建设节约型社会、节能减排方面做出更显著的成绩。

参考资料

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