节能改造范文

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节能改造

篇1

【关键词】气流缸;溢流缸;节能改造

0.前言

广州锦兴纺织漂染有限公司位于广州市番禺区东涌镇,是一家集纺织、染整、成衣制造和销售于一体的大型港商独资企业。随着节能降耗工作及清洁生产的深入持续开展[1],公司委托广州烈焰节能技术服务有限公司针对其原染布厂用能进行诊断,挖掘节能潜力。当前,染布厂所用溢流缸浴比为1:8,与目前低浴比(1:4)气流缸相比,消耗蒸汽及水量大,需要时间长。

针对上述问题,锦兴公司计划在2011年~2012年实施《气流缸节能改造》项目,实现降低染布厂染布所需蒸汽及水量,从而降低公司整体能耗及水耗,实现社会效益和经济效益双赢。

本次节能技术改造不仅是企业合理利用能源、降低生产成本的需要,也是响应国家及广东省“十二五”节能发展规划等节能减排政策的积极举措[2]。

1.项目概况

1.1项目内容

本次节能改造主要是对现有设备进行升级改造的,改造后公司产品种类及数量不会发生变化。本项目新增26台气流缸替换原有部分溢流缸,浴比从1:8降到1:4,大大节省蒸汽用量,同时节水量达50%。

1.2项目建设目标

项目建成后,预计实现年节能量折合标准煤2.02万吨,节水120.3万吨,节能收益为2535万元/年。

1.3项目投资估算

本项目总投资全部为固定资产投资,项目总资金为6200万元,其中购置设备费6000万元,公用工程200万元。

1.4项目实施时间

为尽量减少改造对企业生产的影响,技改工作主要根据企业的生产规律穿插安排在正常的检修期间进行,因此,工程实施时间跨度较大,总改造时间为2011年10月~2012年10月。

2.节能改造措施

以气流缸替代溢流缸:以低浴比(1:4)气流缸替换部分原有的高浴比(1:8)溢流缸,对传统染色工艺设备进行升级,在不影响产量和产品质量的前提下,节约蒸汽用量,同时可节省用水量,节省助剂,排放的污水量也相应减少[3]。

气流染色机是新一代染色机。其染色工艺原理与常规染色机工艺原理有很大区别。由于鼓风机离心强气流作用,使绳状坯布得到扩张并前进,同时在喷嘴口和气流口之间形成低压区,使染液迅速汽化成雾状、雾化的染料分子动能增加,渗透力增强,此时,雾状染料分子微粒体积小于液状染料分子体积,染料分子在单位时间内的“泳移”次数增加,提高了坯布的染色匀染度,缩短了上染时间,染色重现性好。

气流雾化染色机的喷嘴溢流区使染色分子均匀、快速上染到织物各点上。鼓风机回气流口为细孔网结构。精细设计的气流管道可保持气流均匀一致。故织物在缸体内运行均匀,从而减少了染色折痕产生[4]。有别于常规喷射溢流染色,气流缸染色技术采用气体动力系统,织物由湿气、空气与蒸气混合的气流带动在专用管路中运行,具有产品质量明显提高、超低浴比、减少化学染料和助剂用量、缩短染色时间、节省能源、降低水耗等的优点,属《国家重点行业清洁生产技术导向目录(第三批)》中的推荐技术。

3.节能分析与计算

根据2012年5月15日-31日作前期试验的2台气流缸每日用水、电、汽记录统计表中染布单耗数据与2011年染布平均单耗比较,进行项目节能量计算。

气流缸改造完成后,磅布综合能源单耗折标煤分别为0.9535和0.43,气流缸染布量占总染布量的50%,以2011年的产量77161792磅布计,气流缸替换部分溢流缸年节能量E1计算如下:

E =气流缸改造前后磅布综合能源单耗折标煤之差*2011年总产量*50%

=(0.9535-0.43)*77161792*50%

=20197099.1(kgce)

=20197.1(tce)

=2.02(万tce)

项目同时具有明显的节水效果:

节水量 =气流缸改造前后磅布水单耗之差*2011年总产量*50%

=(0.0648-0.03362)*77161792*50%

=1202952.3(吨)

=120.3(万吨)

4.经济效益分析

4.1节能收益

项目完成后节能量为2.02万吨标准煤每年,煤价格按900元/吨计算,年节能收益可达1818万元;年节水120.3万吨,按广州市工业用水最新定价3.46元/吨及污水处理厂污水处理费按2.5元/吨计算,总节水收益可达717万元。本项目总节能收益为2535万元/年。

4.2成本费用估算

项目运行成本及费用包括维修费用、固定资产折旧、摊销费用及管理费用等。经测算,正常年总成本640万元。

其中设备及建筑折旧费610万元。设备部分可按10年折旧,公用工程部分可按20年折旧,残值率按5%计算,折余值在期末回收。

4.3利润估算

(1)利润总额。节能收益扣除总成本费用后为利润总额,该项目达产期,每年新增利润总额2535万元。

(2)净利润。新增利润总额扣除所得税后为净利润。本项目不考虑所得税优惠,按所得税率25%计算,年新增所得税为473.8万元。新增净利润为1421.2万元。

4.4项目盈利能力分析

项目静态投资回收期5.4年(含建设期),盈亏平衡点33.77%,总投资收益率30.6%,资本金净利润率22.9%。项目投资效果良好,风险也不大,盈利能力强,而且全部投资为企业自筹资金,没有借债运营,项目完成后,不仅可以增加企业的盈利,而且可以较大地降低能耗水平,社会效益也非常显著,因此,本项目在财务上是可行的。

5.结语

5.1项目技术上具有可行性

本项目实施的气流缸改造方案,应用广泛,技术成熟可靠,风险小。

5.2项目投资回报可观

该项目是基于现有生产工艺进行的设备升级节能技术改造,总投资为6200万元。改造后可实现年节能量折合标准煤2.02万吨标煤,节水量120.3万吨,节能收益2535万元/年,项目运行年总成本640万元,利润总额1895万元,税后利润1421.2万元,税金473.8万元。项目投资回报可观,节能效果显著,对纺织行业节能节水具有一定示范效应。

【参考文献】

[1]刘江坚.气流染色机的应用实践[A].2009全国染整行业节能减排新技术研讨会论文集[C].2009.

[2]陈建军,郭春景.印染企业节能减排状况与对策研究[J].环境污染与防治,2009,(06).

篇2

【关键词】空调系统 节能改造

引言

随着科技的不断发展和生活水平的不断提高,无论是在企业的工艺生产中还是民用建筑中,空调系统的应用越来越普及,中央空调系统的能耗一般占整个建筑耗能的50%以上。但目前实际情况是,空调系统是按满足用户最大需求而设计,所有的空调系统长时间处在部分负荷下运行。据统计,67%的工程设计热负荷值为94-165W/m2,而实际上83%的工程热负荷只有58-93W/m2,满负荷运行时间每年很短。由于能源十分紧张,同时暖通空调的能耗在国民经济总能耗中所占比重越来越大,所以节能改造势在必行,但采取何种的节能改造技术是经济、合理的以及其未来发展的空间,是目前我们需要研究探讨的。

1.常用节能改造技术

目前常用的节能改造技术变频泵、蓄冷空调、优化机组和末端设备、维护结构保温隔热、内外遮阳技术、节能灯广泛使用等,而现在具有广泛应用前景的有正在发展应用的模糊控制技术、环保节能的碳氢冷媒的应用、磁悬浮技术,高效换热器技术、过冷器技术、直流变频技术等。

1.1变频泵

风机水泵节电原理是用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量,这是一个节电的有效途径。

由流体力学可知,P(功率)=Q(流量)x H(压力),流量Q与转速N的一次方成正比,压力与转速N的平方成正比,功率与转速N的立方成正比。如果水泵的效率一定,当要求流量下降时,转速N可成比例的下降,而此时轴输出功率P成立方关系下降,即水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系。

目前,国内通过采用变频调速技术后,电机水泵的转速普遍下降,延长了设备的使用寿命,降低了设备的维修费用。同时,由于变频启动和调速平稳,减少了对电网的冲击。变频调速器具有十分灵敏的故障检测、诊断、数字显示功能,提高了电机水泵的可靠性。

实际案例1某大楼中央空调旧空调系统有4台螺杆机组,每台制冷量为1019kw,机组每天从早上8:00到晚上18:00运行10个小时,另有四台冷冻水泵和四台冷却水泵,负荷率75%。全年运行360天,将机房原来的八台泵改装为变频泵,并对节能改造前后做经济分析对比。

表1 常规空调系统与改造后的空调系统经济分析对比表

名称 常规空调系统 改造后的空调系统

日用空调制冷量(kwh) 30570

年空调系统用电量(万kwh) 184.89 152.06

年空调系统节电量(万kwh) 32.83

年空调系统节能量(tce) 40.35

年空调系统节电费(万元) 33.06

投资费用(万元) 66.12

回收周期(年) 2.

1.2蓄冷空调

采用蓄冷空调系统符合下列条件之一:

(1)执行峰谷电价,且差价较大的地区

(2)非全日制空调工程或间歇使用且时间较短的空调工程

(3)空调负荷峰谷悬殊且在电力低谷时段负荷较小的的连续空调工程

(4)无电力增容条件或限制增容的空调工程

(5)某一时段限制空调制冷用电的空调工程

(6)要求部分时间段备用(应急)冷源的空调工程

(7)要求供应低温冷水或采用低温送风的空调工程

(8)区域性集中供冷的空调工程

水蓄冷:

水蓄冷是利用低温水进行蓄冷,利用水温变化储存的显热量(418kJ/(kg.℃))-显热式蓄冷,一般蓄冷温度为4-6℃,通常蓄冷温差为5-10℃,单位蓄冷能力比较低,一般为5.8-11.6kwh/m3.水蓄冷可直接与常规空调系统匹配,无需其他专门设备。其优点制冷机蓄冷时效率衰减少、供冷速度快、系统运行安全可靠且利用峰谷电价差在夜间蓄冷,平衡电网负荷节省系统运行费用。缺点是由于水的蓄冷密度低,一般只能利用8℃温差,故系统占地面积大、冷损耗大、防水保温麻烦等。

蓄冷类型的选用:

(1)全蓄冷―在电网高峰时段内,蓄冷提供全部的空调负荷。运行费用低,设备投资高,适宜短时段空调或限制制冷用电负荷的空调工程。

(2)部分蓄冷―在电网高峰时段内,蓄冷设备提供部分的空调负荷。设备投资低,能充分发挥所有设备能力,宜优先采用。

实际案例2 某企业原有两台分别为1218kw和696kw两台螺杆机,全天24小时运行,夏季几乎满负荷运行,冬季负荷也在50%以上。厂家要求改进加入水蓄冷系统,另外加入一台新的制冷机,蓄冷水池利用绿化地的面积,可利用的面积较大。设计方案是将原有的一台旧的机组用来在电价谷段时夜间蓄冷,新加的制冷机(磁悬浮离心机组1009kw)全天24小时运行,696kw的机组与新制冷机在高负荷时共同供冷满足供应,蓄冷池在用电高峰时段放冷,采用部分蓄冷策略,放冷之前先由磁悬浮机组供冷70%,其余部分由蓄冷池放冷供给。多余的蓄冷量在平价时段释放。

表2常规空调系统与改造后的方案经济对比分析表

名称 常规空调系统 改造后的空调系统

日用空调制冷量高峰负荷(kw) 1627

年空调系统用电量(万kwh) 310.72 276.30

年空调系统节电量(万kwh) 34.42

年空调系统节能量(tce) 42.3

年空调系统节电费(万元) 78.86

投资费用(万元) 310

回收周期(年) 3.9

注:以上运行费用包含主机、水泵及冷却塔的运行费用,不含末端运行费用。

2.空调节能新技术

2.1系统模糊控制节能技术

探讨研究将智能控制技术应用于中央空调系统的运行控制,对于实际现行中央空调系统的节能运行具有重要的实际意义。智能控制系统主要包括模糊控制系统、神经网络控制系统和专家控制系统等,近年来研究较多的智能控制技术主要是模糊控制。

模糊控制系统是以模糊集合论、模糊语言变量及模糊逻辑的规则推理为基础,采用计算机控制技术构成一种具有反馈通道的闭环结构的数字控制系统。

模糊控制系统不依赖于系统精确的数学模型,特别适用于复杂系统(或过程)与模糊对象等采用:模糊控制中的知识表示、模糊规则和合成推理是基于专家知识或熟练操作者的成熟经验,并通过学习不断更新,因此,它具有智能性和自学习性;模糊控制系统的核心是模糊控制器,而模糊控制器均以计算机为主体,并兼有计算机控制系统的特点,如具有数字控制的精确性与软件编程的柔软性等。

模糊控制技术适用的系统一般具有非线性和时变性,而影响空调运行的因素有:

(1)外界气候(温度、湿度)

(2)室内人数,建筑物维护结构

(3)空调系统部件的特性(冷却塔风机特性、冷却、冷冻水泵特性、制冷主机特性)

模糊节能控制优势在于全面采集空调系统运行的各种参数变量,不单关注压力,或者只是温度;模糊控制器实时进行冷量预测,从而及时对系统参数进行优化调整;模糊控制技术融合了变频技术,对水泵和风机的转速加以调节,有效降低空调水系统能耗。

综上所述中央空调系统在各种负荷条件下,均处于最佳工作状态,实现综合优化节能。

实际案例3某酒店空调机房原有约克主机两台(一用一备),每台制冷量为400RT,全年24小时运行,负荷率为75%。在原有常规主机加入一套智能控制系统原有空调系统进行经济对比分析。

表3 常规空调系统与改造后的方案经济对比分析表

名称 常规空调系统 改造后的空调系统

年空调系统用电量(万kwh) 286.52 214.89

年空调系统节电量(万kwh) 71.63

年空调系统节能量(tce) 88.03

年空调系统节电费(万元) 72.35

投资费用(万元) 55

回收周期(月) 9.1

2.2环保节能型冷媒改造技术

探讨碳氢冷媒,碳氢冷媒相对于其他制冷剂在同等容量下重量轻,可减少压缩机负荷及发热量,延长设备寿命;其次它的潜热大,吸热放热能力比其他制冷剂大;再有就是该冷媒分子小,同等容积下,分子数量比其他制冷剂多,可增加蒸发面积;还有就是它的油混率极高,可防止出现制冷剂与制冷剂油不兼容性所造成的问题。

全球暖化,制冷需求及电费每年不断增加空调,用电比例约占整体的 30%-45%。但是传统制冷剂CFC、HCFC、HFC破坏臭氧层,蒙特利尔协定已禁止使用含FC制冷剂,中国在2010-2013年逐步禁用。新一代高效制冷剂将逐渐代替传统制冷剂。

用碳氢冷媒更换其他制冷剂相比其他传统节能,比如引言中所述的变频节能、水蓄冷节能、优化机组和末端设备节能,其投资成本低、投资回收期短、节电率相对较高且维护管理较简易。节能环保,节电可达到15%-35%,对臭氧层的损坏潜能值(ODP)和全球变暖潜能值(GWP)几乎为零。

实际案例4某酒店制冷机房有两台螺杆式水冷中央空调,一台运行一台备用。原有空调适用冷媒为R22。每台制冷量250冷吨,全年运行,负荷率70%。

表4常规空调系统与改造后的方案经济对比分析表

名称 原有空调 更换冷媒后的空调

更换冷媒空调匹数(P) 300

年用电量(万kwh) 137.97 113.14

年节电量(万kwh) 24.83

年节能量(tce) 30.50

年节省电费(万元) 25.08

年节能量(tce) 30.5

投资费用(万元) 11.4

回收周期(月) 6

3.结论

通过以上四种空调系统改造节能技术,实际进行案例测试,其节能率分别为21.59%、12.46%、33.33%、21.95%。经分析,得出如下结论:

变频技术已经普遍应用,节能效果已经得到普遍认可;蓄冷技术节能率不如其他三种节能技术高,但其利用峰谷电价政策可以节省大量的运行费用;模糊控制技术投资成本低、回收周期短、节能率高,目前有很好的应用前景。环保型碳氢冷媒投资成本低、回收周期短、节能率比较高,而且对臭氧层破坏的潜能值和全球变暖的潜能值几乎为零,目前已有应用,未来的应用前景更广泛。碳氢冷媒的应用将是未来节能改造的新星,至于它在推广应用方面的限制正在一步一步突破,相信这将是未来节能改造技术推进的又一个具有挑战力的新方向。

参考文献:

[1] 空气调节设计手册――GB19761-2009,中国计划出版社.

[2] 中央空调设备选型手册――SB01014,周邦宁主编,中国建筑工业出版社..

[3]泵与风机――2005-8,中国科学技术大学出版社.

[4]空气调节用制冷技术――2004-6,中国建筑工业出版社.

篇3

压砖机是陶瓷加工行业的重要设备,是陶瓷行业的耗电大户。随着对瓷砖规格及技术要求的提高,企业对压砖机的要求也日益严格。在陶瓷行业的生产环节中,压砖机是一个关键的设备,该设备常采用一种柱塞高压油泵设备来做必要的动力源,利用高压油泵来推动终端设备对瓷砖进行加工,该设备是陶瓷行业加工的必须设备,具有电机功率大、启动时冲击和加压电流大的特点。

2现有液压机的缺点

压砖过程的一般步骤为:启动主油泵模具上升模具下降布料一次加压二次加压三次加压上模推砖,每一次动作的完成需要时间、压力、速度、位置等几个参数的配合,即在某一位置的位移都有相应的压力和速度,且不同位置和时间内其压力和速度都是可变的,每一动作完成后发出终止信号传送给程序控制器,程序控制器收到信号后才发出执行下一动作的指令。此外液压机压力静止时会维持相同的电压,无形中增大了电力消耗。

液压机的动作内部有着十分剧烈的突变过程,如锁模过程中,快速锁模慢速低压护模高压高速锁模的工况非常剧烈;压砖过程中,慢速加压快速加压慢速加压的压砖过程工况也很剧烈,对机器的冲击都非常大,影响了整个压砖系统的寿命。

液压机油路制动的开闭取决于电磁阀,而电磁阀的动作又取决于程序控制器提供的电压和电流,由于压砖机没有死循环控制,导致阀门的开闭精度大打折扣,尤其是阀的开闭程度在10%和90%以上时,动作的重复精度和稳定性一般,某一动作在这种状态下被执行时很难保证稳定性和重复精度。

若执行动作的油缸本身有油封破损、内泄现象,会导致执行的可靠性和稳定性不高。现有液压机由于多数时间内负载的实际耗油量均小于油泵的供油量,造成高压状态下的液压油部分经溢流阀、比例阀等液压元件溢出。该溢流部分不仅未作任何有用功,而且产生热量,造成液压油发热,既耗能又有害。

3改造后的液压机

液压机改造后,很好地解决了上述问题,提高了整个液压系统的精度和稳定性,减少了大的机械冲击,延长了系统的使用寿命,节约了大量电能。

没有改造的液压机,柱塞泵由交流滑差电动机传动,存在耗电量大、传动效率低、速度差且速度不够稳定的缺点,影响产品的质量。经改造后,其调速范围、起动特性、动态响应、调节精度、输出特性、经济指标和操作监视方面,都优于电磁阀调速。此外,改进后的系统还具有保护功能完善、通用性强、维护量小、运行可靠、电耗量小、设备寿命长等优点,转速可以从零平稳起步升速,并能选择升速和降速曲线,节能效果显著。

降低液压系统的耗电量是新一代高效节能液压系统的关键所在。传统控制理论注重系统稳定性,在系统稳定性发生变化时再以PID之类方法进行调节,其代价是高能耗,定压式液压系统是其中的典型代表。比例式液压系统较前者有很大的进步,然而,其比例压力、比例流量阀的结构依然是上述思路的延伸,只是以内部溢流的方式加大了阀门开度而已。而现代控制理论则更注重动态稳定和动态调节。众所周知,节能调速是一种高效率、高性能的调速方法,特别适用于笼型异步电机,脉宽调制(PWM)技术和矢量控制技术。交流电机变频调速代表着电力驱动的水平与方向,其动态响应速度和过载能力能满足一般液压系统动态稳定性的要求,价格也已降到了普遍可以接受的程度,我们在液压控制系统中融入变频调速技术,达到了高效省电的目的。

4实例分析

4.1 原压机工作情况

压砖次数:7次/min;排量:150m3/h;功率:45kW;压力:190Pa;电机极数:4极

4.2 工作原理

利用压力信号开关控制信号,实现对压砖机加压、减压的控制,使电机实现各加压点的平衡。具体操作是:蓄力器上移到行程降低位置,发送信号给液流阀以控制压力;蓄力器平移到行程加压则发送信号给液压阀,控制加压阀带动系统进行加压。

4.3 设备特点

该设备的电机需要频繁加、减压力。原启动方式是星三角式,电机和泵的传动比为1:4,启动时力矩太大,同时,每台电机输出部分外联一个很大的惯性轮,启动时需要很大的启动转矩来克服系统的巨大惯性转矩,造成启动电流大的现象,正常运行后,电机的使用效率不高。

4.4 节能改造效果的对比

节能柜改造完毕后,与改造前的效果对比如下:

篇4

关键词:锅炉;节能;现状;运行;改造

中图分类号: TK22 文献标识码: A

引言 :

小区锅炉是我国耗能大户之一,又是城市大气的主要污染源,节省锅炉耗能,对经济社会又好又快发展和保护环境具有重大意义。供热锅炉是我国国民经济生活中的重要设备,使用广泛,需求量大。然而我国大部分供暖锅炉节能管理水平相对薄弱,多数锅炉能耗十分严重;锅炉运行在燃烧状况、热量损失、辅机用电、耗能计量等多方面存在能源浪费现象,锅炉热效率常年维持在70%以下,今后我国供热锅炉的发展,必然是沿着高效和洁净燃烧方向前进。因此,推进供暖锅炉设备节能改造已势在必行。锅炉节能改造是一种把高新材料技术、燃烧技术和锅炉综合技术有机结合在一起,通过一系列物理、化学变化,使燃料达到强化燃烧,充分燃烧,完全燃烧的一种全新燃烧技术,通过对供暖锅炉进行节能改造,可以提高锅炉的热效率,能够使锅炉的热效率达到80%,可以节煤15%以上。本文就供暖锅炉的节能改造技术谈几点粗浅认识。现就目前锅炉的使用概况,提出以下热力系统的节能和硬件节能相结合的全方位节能意见和措施。

1、当前小区锅炉现状

各种供热方式是以各家各户自备锅炉房供热为主。并且有些小区内部又设个别锅炉房,这就造成了小区锅炉数量多、耗能大这一不争的事实。目前,从小区锅炉现状来看,无论是设备还是运行管理和操作都比较落后。

1.1热效率低。我国小区锅炉的主体是层燃炉,实际运行中往往由于忽视锅炉尾部受热面的水垢、烟垢、集灰、漏风等问题,造成受热面热阻大,传热效果差,导致排烟温度高,有的甚至超过250℃,过量空气系数达到2以上。排烟热损失达到20%以上;炉膛燃烧状况不稳定是锅炉普遍存在的问题,有的甚至正压燃烧,炉膛内烟气流动紊乱,不完全燃烧热损失大大超标,导致锅炉实际运行效率比设计效率低大约20%,平均只有60%左右,甚至有的还不到50%。

1.2设备整体技术水平低。主要表现在:

①运行调节智能化程度低,燃烧过程不能实现自动检测,自动调节,特别是4t/t以下单体小型锅炉房,加煤、调风、除渣、给水、捧污等过程调节完全凭司炉工,靠经验手工操作。

②节能、环保技术落后,包括燃烧与换热、水处理、除尘脱硫,余热回收和灰渣综合利用等。

③主辅机不配套,大马拉小车,辅机性能不高、效率低。

1.3运行管理水平低。设备完好率低,未经培训和无证上岗的现象比较普遍把锅炉运行操作看做是简单的体力劳动,很少配备技术人员从事工业锅炉运行管理工作,而所配备的操作人员文化、技术水平普遍低,特别是取暖锅炉。

1.4燃料市场环境对工业锅炉运行的影响不利。燃煤工业锅炉通常都是按Ⅱ、Ⅲ类烟煤设计。我国燃煤供应一般都是直接供应原煤,没有根据煤质及粒度情况进行加工分类,用户难以做到按需购买,且煤质多变,造成运行调整困难,机械燃烧不完全增加,热效率低。

2、工业锅炉加强运行管理技术分析

2.1保持高负荷系数:锅炉普遍存在的问题是锅炉设计容量与实际负荷偏差过大,锅炉常处于低负荷运行工况,造成运行热效率降低。锅炉设计容量与负荷匹配是非常重要的,运行中应尽量缩减锅炉低负荷运行时数。对于正在投入使用的小区锅炉,建议调度,均衡负荷;配有多台锅炉时,应实现大容量锅炉承担基本负荷,保持高负荷系数,小容量锅炉用于调蜂;对于新增锅炉,建议选型阶段充分进行可行性研究,确保选定容量与实际需求相平衡,从源头上保证机组能够高负荷运行。

2.2采用先进的自动调节及控制系统优化燃烧:影响小区锅炉经济性的主要参数有排烟温度、氧量、炉渣含碳量、炉体温度等。采用先进的控制与优化算法,能够实现链条炉排炉节煤5-10%。

2.3加强燃煤管理,保证煤质:煤在煤场放的时间过长时,应采取相关措施,最大限度降低热值损失。如:可采用分层压紧法,排除原煤颗粒间的空气,减少原煤氧化热值损失,夏季还可防止原煤自燃。再者煤场中还可装设防风、排水装置,减少自然损失。此外,由于原煤供应呈现卖方市场的特点,建议企业采用合理的配煤技术,加强燃煤混配,避免来煤直烧。适当采用非线性方法进行配制,能够有效保证燃煤特性,稳定燃烧工况。一般非线性配煤方案与传统线性方案相比,成本可降低0~13元,平均3.3元。

2.4保持受热面的清洁:锅炉正常运行后,易使受热面内外分别结积水垢和灰垢,传热热阻增大且管壁升温。影响安全经济运行。研究发现,1mm水垢能使管壁升温50℃,1ram灰垢导致燃料消耗量增加3%。因此,锅炉受热面保持清洁对锅炉安全、经济运行影响重大,在用小区锅炉应定期进行受热面清灰、除垢,保证受热面清洁。

3、设备及系统节能改造技术分析

开滦集团后勤小区有近百个,锅炉房几十座,涉及到几十万户居民家庭,锅炉节能改造潜力很大,不仅符合国家节能减排环保要求,而且对开滦减轻企业负担意义重大。下面,就锅炉设备节能技改措施介绍如下:

3.1控制系统改造:小区锅炉控制系统节能改造有两类:一是按照锅炉的负荷要求,实时调节给煤量、给水量、鼓风量和引风量,使锅炉经常处在良好的运行状态。将原来的手工控制或半自动控制改造成全自动控制。这类改造,对于负荷变化幅度较大,而且变化频繁的锅炉节能效果很好,一般可达10%左右;二是对供暖锅炉的,就是在保持足够室温的前提下,根据户外温度的变化,实时调节锅炉的输出热量,达到舒适、节能、环保的目的。

3.2给煤装置的改造:传统的重力式加煤斗,由于煤依靠重力直接落在炉排上,进过煤闸板的挤压,煤层变得密实,通风阻力增加,导致缺氧燃烧,形成“三黑”(即炉渣黑、飞灰黑、排烟黑)。将重力式给煤装置改造成均匀分层给煤,即通过筛选将原煤中块、末自下而上松散地分布在炉排上,改善通风环境,强化燃烧状况,提高煤的燃烧率,减少灰渣含碳量。实例表明,仅此一项每年可获得5~20%的节煤率。

3.3燃烧系统改造:对于正转链条炉排锅炉,这项技术改造是从炉前适当位置喷入适量煤粉到炉膛的适当位置,使之在炉排层燃基础上,增加适量的悬浮燃烧,可以获得10%左右的节能率。但是喷入的煤粉量、喷射速度与位置要控制好,否则,将增大排烟黑度,影响节能效果。对于燃油、燃气和煤粉锅炉,是用新型节能燃烧器取代陈旧、落后的燃烧器,改造效果与原设备状况息息相关,原状越差,效果越好,一般可达5~10%。

3.4炉拱的改造:不同的煤种对链条炉的影响是不同的。链条炉排锅炉适用于挥发份15%以上,热值大于4500kcal/Kg、灰熔点高于1260℃、粘结性弱的烟煤。按照实际使用的煤种,适当改变炉拱的形状与位置,可以改善燃烧状况,提高燃烧效率,减少燃煤消耗,目前已有适用多种煤种的炉拱配置技术。

3.5锅炉辅机节能改造:燃煤锅炉的主要辅机鼓风机和引风机的运行参数与锅炉的热效率和耗能量直接相关,用适当的调速技术,按照锅炉的负荷需要调节鼓、引风量,维持锅炉运行在最佳状况,一方面可以节约锅炉燃煤,又可以节约风机的耗电。节能效果是很好的。

3.6层燃锅炉改造成循环流化床锅炉:循环流化床锅炉是煤粉在炉膛内循环流化燃烧,所以,它的热效率比层燃锅炉高15~20个百分点,而且可以燃用劣质煤i由于可以使用石灰石粉在炉内脱硫,所以,不但可以大大减少燃煤锅炉酸雨气体S02的排放量,而且其灰渣可直接生成建筑材料。这种改造已有不少成功实例,但它的改造投资较高,约为购置新炉费用的70%,所以决策时要慎之又慎。

3.7旧锅炉更新:这项改造是用新锅炉替换旧锅炉,包括用新型节能型锅炉替换旧型锅炉,用大型锅炉替换小型锅炉,用高参数锅炉替换低参数锅炉,以实现热电联产等,如用适当台数大容量循环流化床锅炉替换多台小容最层燃锅炉,实现热电联产。由于可以较大幅度提高锅炉的能源效率,所以,节能效益可观,投资回收期较短,长则4~5年,短则2~3年即可。

4、结束语

进入21世纪以来,我国的经济在飞速发展,能源对经济发展的瓶颈制约越来越明显,今后一个相当长的时期内能源消耗仍以煤炭为主,且供应将更加紧张。小区锅炉节能降耗已列为国家节能重点,通过以上措施的实施,可有效地提高锅炉效率,降低小区锅炉能源消耗。

参考文献:

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一、分丝辊用气量计算

分丝辊使用4.5Mpa压缩空气,用气量160NL/min(0.16Nm3/min)

112部位使用压缩空气量:112*0.16Nm3/min=17.92 Nm3/min

本公司经改造的5公斤空压机产气量:168m3/min,即1台空压机足够;

 二、压缩空气生产成本:

(1)      空压机折旧:14万元/年·台;

(2)      空压机保养费用:3万元/年·台;

(3)      空压机备件费用:3万元/年·台;

(4)      人工费用:11人*3万元/年/15台=2.2万元/年·台

以上项目小计:22.2万元/年·台,合25.69元/小时。

(5)      空压机运行电费成本:826.67KW/小时*0.70元/千瓦时=578.67元/小时

压缩空气单位成本:

(578.67+25.69)元÷(168×60)m3=0.05996元/ m3

三、分丝辊改造后,不使用压缩空气,产生节能效益:

0.16Nm3/min*60*8640min *0.05996元/ m3=4973元/年·位

四、老分丝辊维护费用:

10只/年*980元/只÷112位=87.5元/年·位

五、以上合计:(4973+87.5)=5060.5元/年·位

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1.1法律法规制度不健全

虽然我国制定了关于推动建筑节能的法律法规框架,但是其内容缺乏针对性,比如我国制定的《节约能源法》则是对工业节能方面的规定,而对建筑节能方面的规定过于薄弱,即使一些地方制定了相应的地方性行政规章制度,但是由于其法律地位低,在具体的执行中缺乏强制约束力。另外我国目前所规定的相关法律制度缺乏衔接性。一般制定的节能法规只是用于某一个行业,而对于涉及到不同行业的建筑业而言其规定显得过于狭窄。

1.2改造管理体系不完善

首先对新建建筑节能执行不到位。为了实现节能减排地方政府部门明确了对新建建筑要采取节能设计标准,但是在具体的执行过程中许多新建的建筑不严格按照标准执行;其次对既有建筑的节能改造工作缺乏有力的管理机构。目前我国还没有建立统一的建筑节能改革机构,虽然一些单位内部设置了节能减排改造机构,但是其由于受到不同部门的多重管理,造成既有建筑节能改造陷入“多头管理”的局面。以建筑节能与墙体材料改革办公室为例,有的地方将其纳入经济委员会管理范畴,有的地方则将其纳入建设委员会管辖范畴;最后既有建筑节能改造过程管理不规范。目前对既有建筑的节能改造缺乏科学的评估依据,导致改造过程缺乏有效地规划,不利于既有建筑的整体规划。

1.3改造资金难以落实

目前我国既有建筑的面积比较大,而且这些建筑基本上都没有构建节能措施,因此需要进行节能改造的建筑面积也就比较大。按照最保守的计算方法节能改造的费用为200元平米,以此可见进行既有建筑节能改造需要一大笔资金,而这些资金如果单靠财政开支是不现实的。而如果由政府、建筑商、住户共同承担,则是相对比较科学的,但是按照“谁收益、谁投资”的原则,开发商也不愿意出资。而且结合工作实践,居民出资的积极性也不高,即使政府给予其一定的财政补贴,愿意进行节能改造的居民仍然不多。

2推动既有建筑节能改造的具体对策

2.1完善既有建筑节能改造的法律法规

对于既有建筑的节能改造,首先要从法律法规方面给予规范,现阶段要进一步完善和细化建筑节能改造方面的法律,从制度层面进行更加有效的保障,增加对建筑节能工作的具体约束与指导。同时还要加强法律法规之间的协调统一性,实现不同部门、不同地方所规定的规章制度的相互衔接性,最终形成“法律法规十部门规章十实施细则”的形式。

2.2加快建筑节能管理体系建设

一是建立有效的管理组织机构,切实担负起所负责区域的建筑节能改造工作。明确政府公共服务部门的职责,强化相关机构的责任意识,加大建筑节能改造工作的监督力度。二是加强建筑节能的标准管理。推行既有建筑节能改造工作就需要建立标准化的节能改造标准,为此地方政府要积极地组织相关专家学者结合本地区的实际情况制定切合实际的节能改造方案。同时也要积极地吸取国内外先进的改造技术,既要考虑经济因素也要考虑技术因素;三是加强既有建筑节能改造过程管理的审核。对节能工作应该以事前控制和过程控制为主,过程控制主要应包含建筑的开发建设过程和建筑运行、使用过程中的控制。

2.3确定合理的融资方案

从实际的建筑节能改造工程来看,往往需要花费大量的费用,一般来说需要根据不同的改造方案采取不同的融资方案。在既有建筑节能改造的前期政府应该起到主导的作用。因此应该是以政府为主导的融资渠道模式,并且应按照政府、房屋产权单位和个人三方按比例共同分摊的原则,兼顾各方面的利益,多渠道筹措建筑节能改造资金。对于资金的筹集,从国外发达国家的经验来看,更多的是直接融资,即直接在金融资本市场寻求投资者,并且在融资设计过程中,还可以结合具体项目的实际情况,设计差别化的融资模式,例如一些比较新型的融资方式,如合同能源管理模式、城投债模式等。

2.4制定相关经济激励政策

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【关键字】油田节能;抽油机;电控装置

目前我国新开发的油田大部分都属于低渗透油藏,在油层中,原油具有较差的渗流能力,单纯靠低层的能力,油井自流还不能实现,大多数的油藏都需要采用注水进入油井,再从低层中用抽油机将石油提上来,所以,在开采油田时,抽油机是必不可少的,这样一来,就大大增加了电能消耗,甚至占据油田总电量的四成,在石油开采中,电费也因此占据较多的比例。

随着我国逐渐增多的油田以及石油产量的增长,我国的油田节能也面临着抽油机消耗电量过多、成本过高的问题,并且越来越严峻,所以,当务之急的首要任务就是改造抽油机节能技术。

1 抽油机的能耗原因分析

在我国,当前主要是将游梁式抽油机运用在油田开采中,这种机器不仅耗电过大,在运行效率方面也很低,通常情况下仅在30%左右,下面是抽油机高耗能低效率的主要原因:

1.1 游梁式抽油机的悬点载荷是周期性变载荷,悬点载荷在减速器曲柄轴上的扭矩曲线与曲柄平衡的正弦曲线之间存在着较大的差异,也就导致静扭矩线在曲柄轴上出现大波动的现象,还会有出现负值的情况;但是一般的三相异步电动机通常情况下输出的扭矩和转速保持不变,为了达到峰值扭矩的标准,必须要将功率较大的电动机安装在抽油机上,所以,这也就导致大多数情况下电动机在运行过程中呈现轻载状态,功率因数和运行效率都相对较低。所以,基本上都认定抽油机高耗能低效率的原因是所用的三相异步电动机的工作特性与载荷特性不相符。

1.2 在运行的过程中游梁抽油机的曲柄角度会不停的发生变化,角度平衡的不同决定效果的不同。当相位的角度高于90°时,则处于发电状态,平衡的效果越差,产生的电量就越多。

1.3 在换向的过程中,游梁抽油机的悬点速度较大。在机、、泵这整个系统中,当抽油杆达到一千米以上,在运行的过程中已经有明显的弹性变形。在通常情况下活塞行程的减少是由抽油杆的弹性变形来决定的。游梁抽油机提高储能利用率是通过对曲柄进行调节的方式,但是对于载荷性周期发生变化的特点并没有改变,需要较大的转矩;加速度较大的上下死点;长冲程的实现比较困难,不能降低冲饮,机型的增大会导致抽油机过大的重量和体积。

2 节能电控装置

将节能电控装置配备在抽油机上,可以有效的降低能耗,并且运用比较方便,目前在我国油田中,主要有三种运用较为广泛的节能电控装置:继电接触器调压、变频调速器以及间抽控制器。

2.1 继电接触器调压节能

通常情况下,带载起动抽油机,不仅惯性转矩较大,还总是将起动点停留在上下死点处,为了对生产不产生影响,油田在对电动机进行选配时,会选择最大的扭矩,但是抽油机在正常工作时,平均的转矩与最大的扭矩相比略低,因此与额定功率相比,电动机的输入功率仅为三分之一,这就导致抽油机整体功率较低。将继电接触器安装在抽油机电动机上,三角形是普通Y系列异步电动机的定子绕组接法,要求转矩大,定子绕组在起动时接成三角形;在抽油机正常工作的情况下,一分为二每相绕组,接成三角形,将输入功率以及电压大大的降低,从而达到节能的效果。

2.2 变频调速器节能

在我国,由于多数的油田都为低压、低孔以及低渗透油藏,从地下渗透能力来看,有一些油井远远低于抽油机的泵排量,所以,将间开制度运用在油井中,是提高效率以及降低能耗最直接的办法。但是,由于油的产量会受间开制度的影响,并不能广泛的使用。所以,最好的解决办法就是将变频调速器安装在抽油机上,根据油井的出液量,在对功率进行调整时通过电动机的转速来自动进行,以达到有效节能的目的。将变频调速器安装在抽油机上,具有两个优点:(1)将功率因数大大提高,将之前的0.25~0.5提高到0.9以上,有效的减少供电电流,将变压器以及电压的负担大大减轻,从而降低线损;(2)在对电动机转速进行调整时,根据油井实际的供液能力来调节,能够有效的节能以及增加产量。

为了节能目标的实现,采用变频调速器降速的方式来进行,在我国的部分油田已经开始使用,逐渐发展成为抽油机节能电控装置的发展方向。随着不断发展的电子电力技术,也将逐步的提高变频调速器的性能,从而广泛运用在抽油机的节能装置改造上。

2.3 采用间抽控制器

低渗透油田具有低层渗流能力差、低效地产油井占比例较高的特点,但是在选择抽油机时,是按照油井抽取量最大化来选择的,这也就导致泵效低现象的产生,对电能的浪费程度较高。针对于泵效较低的油井,在对工作参数进行下调之后,如果泵效仍然较低,就可以将间开制度运用在这类油井上。在将抽控制器安装在抽油机上后,如果发生空抽或者油井出油量较少的情况,它会自动关闭,将井下的液量储存到一定的深度之后,再次开启,这样,就可以有效的避免电能的浪费,对抽油机的工作效率大大的提高。在对间轴进行自动或者人工控制时,因为对油井产量的保证,在抽油的时间上会相对较长,所以空抽是不能完全避免的,将间抽控制器安装在抽油机上后,闭环控制的智能间抽控制器可以通过传感信号来实现,在检测到空抽之后立刻关闭抽油机,这样,就能有效的避免空抽现象的发生,将电能消耗有效的降低,对电能的节约平均可以达到20%以上。

通过将抽油机节能电控装置运用在我国的油田开采中,不仅可以对产量的大幅度提高提供保障,还能有效的节约电能,在抽油机节能改造实施的工作中收获了不错的成果。

3 结束语:

在对抽油机进行改造的过程中,一方面将间抽控制器、继电接触器以及变频调速器这三种各具特色和功能的抽油机节能电控装置相结合,在对抽油机的节能改造上,会取得更好的效果;另一方面也应该不断的引进新工艺和新技术,在实践中对节能电控装置进行不断的改善,以促进节能效果的提高,在抽油机的节能中使其能够发挥更大的作用。

参考文献:

[1] 刘先刚等.常规游梁式抽油机技术改造实践[J].钻采机械,2001(01):53―55.

[2] 周正友.油田常用抽油机节能新技术探讨[J].石油机械,油气田地面工程,2005(8):14―15.

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关键词:变频 节能 安全

中图分类号:TK2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(b)-0117-01c

1 改造的必要性

1.1 锅炉安全运行的需要

作为机械工厂,锅炉的热负荷变化较大,运行锅炉时必须根据用户负荷的变化进行必要的调整,锅炉运行参数的调整包括给煤量、鼓风量、引风量、和锅炉给水量的调节。由于现有10T锅炉采用传统的仪表手动操作,十分不便,甚至对锅炉安全运行造成影响。如锅炉引风量的调节通过手动调节φ900通风蝶阀来实现,该阀离锅炉本体距离较远,阀体大,操作困难,而引风量的调节大小关系锅炉燃烧室的负压运行,是锅炉安全运行的重要参数。如锅炉燃烧室呈现正压,将造成锅炉炉墙、护墙铁、人孔等处因温度过高而烧坏,更为严重的是运行人员将可能因为燃烧室呈现正压而在观察时造成烧伤事故。进行节能改造,采用自控系统+变频器,可自动变频调节引风机转速从而可调节引风量,保证锅炉燃烧室负压运行,提高锅炉运行的安全性、减轻工人的劳动强度。

1.2 节能环保提高运行效益的需要

根据风机(水泵)原理,我们知道风机(水泵)的风(流)量与转速一次方成正比,压力与转速二次方成正比,轴功率与转速三次方成正比,即:

(1)流量∝转速;(2)压头∝转速2;(3)功率∝转速3。

因此,根据需要,风(流)量比最大风(流)量稍有降低,即风机(水泵)的转速比工频转速稍有降低,轴功率将有很大的降低。

现在10T锅炉的电汽比大致为15度电/吨汽,而采用西门子S7-300 PLC+变频器运行的35T锅炉的电汽比大致为10度电/吨汽,由此可见,节能改造可以节省大约1/3的电能。

由于改造后锅炉运行按实际需要进行锅炉送风,锅炉运行时实际产生的烟气量减少,锅炉烟气排放时带走的热量相应减少,同时控制系统保证锅炉的负压运行可减少炉墙的散热量,因此,锅炉的热效率将有所提高,煤耗降低。

锅炉排烟量的减少有利于环境保护。

2 改造及实施方案

2.1 锅炉鼓、引风控制

锅炉鼓、引风的控制,其实不是独立的,应该是根据气包压力及给煤量来决定送风量,而送风量的控制,是操作人员根据锅炉的压力和给煤机的速度,通过手操器控制鼓风变频器,来控制鼓风机速度,从而控制鼓风量。在鼓、引风控制中必须保持炉膛内部成负压状态,炉膛负压控制通过PLC控制器,根据炉膛负压,跟随鼓风机的速度,实现自动控制引风变频器,控制引风机的转速,保证炉膛负压在规定值范围之内。当炉膛负压超出规定范围,会有声光报警,提示操作人员采取相应措施。

2.2 给水控制

锅炉给水可以分成两部分:一部分为管路的恒压供水,采用变频器控制,实现节能,并保证给水管道的恒压;另一部分为锅炉汽包给水,测量给水流量,测量汽包水位,控制给水阀门开度,控制给水量,消除虚假水位,实现平稳给水。

2.3 安全报警及联锁控制

2.3.1 安全报警

为保证锅炉安全运行,需设置完整的安全保障系统对锅炉以下重要参数进行实时监控,在故障状态下及时报警,报警参数如下:蒸汽压力低报、高报和超高报警;锅筒水位超低报、低报、高报和超高报警;炉膛负压超负、超正报警;给水压力超低报警;鼓风机变频器事故报警;引风机变频器事故报警;给水泵变频器故障报警。

对于以上报警项目,在锅炉操作台上均设置声光报警装置。

2.3.2 联锁控制

为确保锅炉及设备安全运行,需设置以下电气联锁控制。

(1)锅炉极低水位联锁控制:运行中,一旦发现锅炉出现极低水位,如果不采取紧急措施,将会出现“干锅”现象,必须紧急停炉。为此,需设置“锅炉极低水位联锁”,以汽包极低水位为信号,发出声光报警,实施紧急停炉,联锁程序为:停给煤机停鼓风机停引风机。

(2)锅炉超压联锁控制:运行中,一旦发现锅炉出现超压现象,如不采取紧急措施,将会出现“爆锅”现象,必须紧急停炉。为此,需设置“锅炉超压联锁”,以汽包超压为信号,发出声光报警,实施紧急停炉,同时,迅速打开排汽阀门,向大气排汽泄压。联锁程序为:停给煤机停鼓风机停引风机。

(3)锅炉开、停炉联锁:为了避免操作中出现误操作,需设置锅炉开、停炉联锁,联锁程序如下。

开炉:开引风机开鼓风机开给煤机;停炉:停鼓风机停引风机延时停给煤机。

(4)鼓风机、引风机和炉排电机故障:当这三个电机中任何一个出现故障,所有的电机都停止,以保证锅炉的安全。

(5)针对锅炉重要的水位、压力信号,采用进口压力仪表,实现连续检测控制。

(6)采用上位机+PLC的集散控制系统,实现对锅炉水位、炉膛负压、恒压供水的自动控制,从而减少操作人员的劳动强度,保证运行安全。

3 技术经济效益分析

(1)技术改造后,取得了显著的节能效果。

该改造工程于2009年12月开工,逐台投入使用,2010年7月全部完工,投入使用至今,设备运行正常。技术改造后,取得了显著的节能效果。

经过改造之后,锅炉在2010年5月份运行工况为压力0.8MPa~0.9MPa,锅炉效率为70%(去年同期工况为0.6MPa~0.7MPa,锅炉效率为65%),经测鼓风机频率为30Hz,引风机频率为48Hz,因功率与转速呈三次方关系,所以:

鼓风机(22kW)节电率:

引风机(75kW)节电率:

实际节约电量每小时(kWh)为:

22×78.4%+75×11.5%=25.873kWh

根据2008年实际运行台时为5400小时,其可节约电量为:

5400×25.873=139714.2kWh

工业用电平均价格为1.05元/kWh,因此每年可节约电费:

1.05×135091.8≈14.18万元

整个改造工程投资为36万元,2年半时间可收回投资,收回投资后,每年都可以节约费用14万元。

(2)10T锅炉改造完成后,改进了控制方式,实现对锅炉水位、炉膛负压、恒压供水的自动控制,从而减少操作人员的劳动强度,保证运行安全。

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关键词:既有建筑;节能改造;节能性能;改造方法

近几年来,新建、扩建的居住建筑与公用工程才开始有建筑节能措施,原来既有建筑没有墙体保温、没有屋面保温、开窗面积大、采用普通玻璃窗等,没有考虑建筑节能技术措施的应用,其保温隔热性能差,设备系统效率低,存在能耗大、热舒适性差的显著不足,这已经不能满足经济、社会和生态环境可持续发展的要求[1]。我国既有建筑的总保有量保守估计至少有400亿m2,大量的既有建筑在采暖季节和空调期间不断浪费能源的同时,向大气中排放着二氧化碳等污染物,加剧了温室效应,人类的生活环境进一步恶化。在我国日益面临资源能源紧张的形势下,既有建筑的节能改造就意味着对资源能源的大量节约和环境污染的减少,这是建设“资源节约型,环境友好型”的国家发展总体战略在建筑领域的具体体现[2]。对既有建筑进行节能改造,既能减少能源资源的浪费,又能提高居住环境与改造建筑立面效果,达到美化城市的目的,是我国当前紧迫的、必须尽快解决的重大问题,因此,既有建筑节能改造技术策略研究,具有较强的理论意义和实践价值。但是,既有建筑节能改造的特点在于建筑物已经存在并正在被使用,许多改造措施均受到不同因素的限制,在节能改造中要充分考虑既有建筑的使用功能、改造的经济效益以及对使用者的正常干扰影响等。基于既有建筑节能改造的特点和难点,较经济可行的节能改造部位主要为屋面、门窗、墙体、外墙遮阳等部位,其相应的节能改造措施如下:

1.屋面节能改造措施

屋面直接与外界接触,呈水平状态,受太阳辐射时间长、面积大,是影响屋面节能的主要因素。太阳光照射到屋顶外表面时,部分被反射掉,部分被屋顶表面吸收,当屋面吸收系数越大,对室内的温度影响越大,所以对屋面的改造措施是增加保温层(包括平改坡),表面采用浅色反射隔热涂层,屋面节能改造措施具体阐述如下:(1)既有建筑物不管是平屋面还是坡屋面,大部分均未设置保温层,在不改变屋面样式的前提下,可直接增加保温层措施,这样改造施工方便,成本也较低。增加保温层做法一般可分为以下两种:①当原有屋面构造基本完好时,改造采用倒置式屋面。倒置屋面能够有效防止保温层内部结露,保温隔热效果好,还能延长防水层使用寿命。其做法是(从下往上):原结构及防水层、增加隔离层、增加保温层、增加隔离层、增加保护层。保温材料通常采用不吸水挤塑聚苯板,保护层采用混凝土,表面涂反射隔热涂料。②当原有屋面构造损坏时,改造采用正置式屋面。相较倒置屋面防水层隐蔽,一旦出现渗水,漏点难找,修补费用高,正置屋面操作简单,保证程度高,维护费用低,渗漏治理简单,仍是屋面构造最佳选择之一。其做法是(从下向上依次):原结构及防水层、增加保温层、增加隔离层、增加找坡找平层、重做防水层、隔离层、保护层。屋面隔热保温层常选用珍珠岩、水泥聚苯板、加气混凝土、陶粒混凝土、聚苯乙稀板(EPS)等材料。保温材料吸水性要求低,如果吸水,保温隔热性能大大降低,所以防水层要求高,防止水份的渗入,保证隔热层的干燥。(2)当原有屋面已为坡屋面但无保温层时,也可以通过在坡屋面板下增加吊顶,在吊顶上加铺轻质保温材料的措施达到保温隔热的效果,轻质保温材料常采用XPS、岩棉板等。但这种改造措施效果不如上面两种措施。(3)当原有屋面为有保温层的平屋面,但保温性能较差时,可以采取将平屋面改为坡屋面或斜屋面的措施即平改坡,同时还可以利用“烟囱效应”原理,把屋面做成屋顶檐口与屋脊通风或老虎窗通风,达到通风散热效果。具体的平改坡一般分为三种情形:情形一为在原有平屋顶上增加一个坡屋顶,保温层不变仍由平屋面承担,坡屋面主要解决防水问题。这种方案实施起来比较简单,对下层住宅影响较小。情形二为拆除原有的平屋面,重新做成坡屋面。此方案实施难度大,对下层住户影响较大,条件不满足时不宜采取。情形三是将原平屋面改造成楼板,增加新的坡屋面,防水、保温由坡屋面承担,利用新的坡屋顶的三角形空间形成阁楼。此方案改造成本稍微增加,但可以增加建筑面积,条件可行的话此方案应作为首选改造方案。(4)在外界条件允许的情况下,改造的屋面还可以采用反射隔热涂层,把屋面颜色做白色或浅色处理。夏季,反射太阳光,阻止室外远红外热进入室内,节约制冷费用;冬季,它对室内热源所发的远红外线,反射回室内,从而节约取暖费用。(5)屋面节能改造还有个有效措施就是平改绿,即改造为种植屋面。种植屋面作为一种有效的节能环保措施,正越来越被重视,但种植屋面增加要考虑既有屋面荷载的承受能力以及构造要求,种植土可选用保水保肥性能优良的轻质营养土,植物可选用耐干旱、喜光的花草。同时还应做好防风固定措施,以减少风对种植屋面的影响。种植屋面的改造只要能够按照相关规范要求进行施工就能达到理想效果,作为屋面节能改造措施也是最佳选择之一。

2.墙体节能改造措施

外墙约占整个建筑物护结构总面积较大,通过外墙传热量的总耗热量也大,外墙的热工性能对室内的舒适影响也大。墙体节能主要有外墙自保温、外墙内保温、外墙外保温三种。既有建筑的外墙体不能拆除,采用外墙自保温改造措施一般不可行。将外墙的绝热层设在建筑内侧,会占据一定的建筑使用面积,而墙面上也难以吊挂物件,同时在施工阶段会影响室内住户的正常生活,因此,在节能改造中外墙内保温技术较少使用。所以,墙体节能改造最佳的措施为增设外墙外保温。外墙加外保温层,阻隔了热量通过墙体向外散热的通道,有利于防止或减少保温层内部产生水蒸气凝结,能够保护主体结构,大大减少温度应力变化,能有效地防止墙体开裂,提高围护结构的耐久性。而且在外保温施工时,也不会影响住户的日常生活,不会减少室内的居住面积,并阻断冷桥,提高了供热效果,改善室内热舒适度。外墙外保温就成为最佳的改造技术措施。外墙外保温节能改造(从内向外依次):内饰及墙体、粘结层、保温层、防护层、饰面层。保温层常用做法有:聚苯乙烯泡沫塑料板薄抹灰外墙外保温系统、胶粉聚苯颗粒保温浆料外墙外保温系统、喷涂硬泡聚氨酯外墙外保温系统等,结构如图2。外墙外表面尽量采用浅色配套专用底漆和柔性外墙腻子。反射隔热涂料与建筑外墙保温系统配合使用,能有效地反射、阻隔太阳光红外线的发热光波,既有装饰效果,又有保温隔热功能和防火阻燃功能。顺应了社会低碳环保的发展需要,以增加改造效果。

3.外窗节能改造措施

既有建筑透明窗户绝大部分,采用密封性能较差的单玻钢窗、塑窗、铝窗;公共建筑的透明部分大面积采用了未做任何保温隔热措施的玻璃幕墙。设计师在以往的门窗设计中,追求大、通、透,很少考虑节能要求,居住建筑中的窗墙比一般都超过30%,而公共建筑的窗墙比则较多超过60%,窗户是围护结构中热工性能较差的部分,外窗在整个建筑围护结构中是最薄弱、最敏感的部位,窗户能耗约占建筑能耗权重中所占比例为最大,热量能够轻易通过外窗进出室内外,夏天强烈的太阳辐射也容易影响室内空气温度,因此对外窗的改造是整个改造的重点之一[3]。外窗改造一般有更换窗材料和原有窗改造两种方式。(1)更换窗材料当钢窗、木窗、铝合金窗的原窗损坏时,拆掉原窗,重新安装节能型窗。门窗材料具体有铝合金断热型材、铝木复合型材、钢塑整体挤出型材以及UPVC塑料型材等一些技术含量较高的节能产品。为了解决大面积玻璃造成能量损失过大的问题,将普通玻璃加工成中空玻璃、镀膜玻璃、高强度Low-E低辐射镀膜玻璃、Low-E中空玻璃、采用磁控真空溅射放射方法镀制含金属层的玻璃以及最特别的智能玻璃。(2)原有外窗改造当原窗为塑料窗,可拆换窗扇压条,改造成中空玻璃窗扇;当原窗为铝合金窗时,可加大窗扇玻璃槽口,将窗扇改造成中空玻璃窗扇。在原有外窗的外窗台或内窗台再加设一扇窗户,可以是普通铝合金窗或节能窗,形成双层窗,之间有一定间距的空气层,达到保温效果。还可在原外窗上加密封条,如三元乙丙密封条或热弹性体密封条,来提高外窗的气密性;以及减少窗户面积,增加墙体面积,以提高节能效果。

4.遮阳改造措施

遮阳可分为室内遮阳和室外遮阳。室内遮阳,可使用镀膜窗帘,冬季,镀层使热量在室内循环以减少供热用能;夏季,可防止强烈的太阳辐射而减少制冷用能,室内挂窗帘既方便又有装饰效果。但对于冬季采暖能耗不降反升,室内遮阳因低垂的窗帘挡住了光线,不是最好的选择。室外遮阳,在夏季,可将全部的太阳直射辐射和部分的散射辐射能量阻挡在室外,可显著降低室内空调能耗和负荷;在过渡季节自然通风状态下,建筑外遮阳也可以控制进入室内的太阳辐射能量,使室内热舒适度保持在合适的水平,避免使用空调。室外遮阳又可以设置成固定式和活动式。由于固定外遮阳会遮挡冬季太阳辐射的进入,所以,目前宜采用活动式外遮阳,夏季外遮阳进行隔热,冬季时可将其移离窗口,避免外窗的遮阳对太阳辐射的阻碍[4]。常用的活动式外遮阳有:(1)旋转平板式遮阳,每年只需调节两次,天热前放平,天冷前向上转为垂直,靠墙安置。通常这种装置可以用手操作。(2)室外卷帘,由钢条制成,十分牢固,白天可以遮阳,夜间还可作安全防盗网。对东、西方向的窗户,也比较适用,可以半天放下卷帘,半天打开卷帘。(3)自动卷帘式遮阳装置,是目前最先进的。

5.其他改造措施

(1)室外硬地的改造在部分人行道、室外停车场和部分路面,采用草地砖,室外水泥地面改造为可透水、储水的地面。使硬质地面将吸收到的太阳辐射热尽快尽多地向下传递,从而降低地面反射到建筑立面的热量。(2)用能系统改造积极采用太阳能热水系统、太阳能光伏系统、地源热泵系统等可再生能源。

6.结语

该文总结了既有建筑节能改造的技术措施主要包括外窗改造、遮阳改造、屋面改造、外墙改造、其他改造等,具体采取何种措施需根据当地地区的气候特点和大多数既有建筑的现状情况灵活运用。但在所有的节能改造措施中,外窗的节能改造最为明显,可作为首选措施,其次为外墙、楼梯间、遮阳和屋顶等,建议以窗改为主、加装遮阳、适当综合。既有建筑节能改造技术措施以夏季隔热为主,兼顾冬季保温。节能改造前应对建筑物进行现场勘查和评估,对主体结构不符合相关标准规定的既有建筑,还要进行结构加固。对改过方案采用模拟效果计算,对不同的方案经济指标对比,坚持因地制宜、合理适用,充分考虑地区气候特点、建筑现状、居民用能特点等因素基础上,确定出最安全、最方便、最经济、最环保的节能改造方法。

参考文献

[1].吴大江,张宏.既有居住建筑的节能改造[J].室内设计与装修.2010(09)

[2].杨柳.既有居住建筑综合节能改造施工特点及施工技术[J].科技创业家.2013(10)

[3].王舜.既有居住建筑围护体系节能改造适宜性技术研究[J].企业导报.2012(18)

篇10

第一条为规范全省既有建筑供热计量及节能改造(以下简称“既有建筑节能改造”)项目的管理,确保既有建筑节能改造效果和资金安全,根据《民用建筑节能条例》、《北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造奖励资金管理暂行办法》、《北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造项目验收办法》及相关法律法规,结合我省实际制定本办法。

第二条本办法所称的“既有建筑节能改造”,是指对不符合民用建筑节能强制性标准的既有建筑的围护结构、室内供热系统计量及温度调控、热源及供热管网热平衡实施改造的活动。

第三条本办法适用于利用国家既有建筑节能改造奖励资金(以下简称“国家奖励资金”)和省、州(地、市)、县级配套资金进行既有建筑节能改造的项目。

第四条省住房城乡建设厅负责全省既有建筑节能改造项目计划的制定,国家、省级资金的预算、拨付,项目审定、验收评估和监督管理等工作;各州(地、市)、县建设行政主管部门负责对本行政区域内既有建筑节能改造项目的计划制定、资金预算拨付、项目初审、验收评估和日常监督管理等工作。

省财政厅负责既有建筑节能改造项目省级配套资金的落实,国家奖励资金及省级配套资金的审核拨付和监管工作;各州(地、市)、县财政主管部门负责本行政区域内既有建筑节能改造项目配套资金的落实,并监督资金的使用。

第五条各级住房城乡建设主管部门应对本行政区域内既有建筑的建设年份、结构形式、用能系统、能源消耗指标、寿命周期等组织调查统计和分析,制定既有建筑节能改造计划。

第六条高能耗的国家机关办公建筑和大型公共建筑,应当优先列入既有建筑节能改造计划;强制执行建筑节能标准后建设的民用建筑不得纳入有国家、省、州(地、市)、县财政补助资金的既有建筑节能改造项目;不能保证继续安全使用20年以上的建筑不宜实施节能改造。

第七条既有建筑节能改造必须同步进行围护结构和供热计量改造,并同步实行按用热量计价收费。

第八条鼓励在既有建筑节能改造中应用太阳能热水系统。

第二章项目申报

第九条申报既有建筑节能改造项目应满足如下条件:

(一)产权单位和居民自愿;

(二)不属于城市改造拆迁范围;

(三)经节能诊断具备节能改造条件,节能潜力较大;

(四)节能改造技术方案应满足《供热计量技术规程》(JGJ173)、《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ26)、《公共建筑节能设计标准省实施细则》(DB63/617)等现行标准和《既有居住节能改造技术导则》的要求,技术先进、经济合理;

(五)自筹资金已落实。

第十条申报既有建筑节能改造项目应提供如下材料:

(一)正式申请文件;

(二)具有相应资质的检测、评估机构出具的节能诊断报告;

(三)可行性研究报告(设计方案);

(四)施工图设计文件、施工图设计文件审查合格书、建筑节能专项备案表和工程概算;

(五)住户与实施单位签订的改造协议书;

(六)其它必要的资料。

申报材料一式五份,同时提供电子文档。

第十一条既有建筑节能改造项目的申报程序:

(一)建设单位向县级建设行政主管部门提出申请,并由县级建设行政主管部门汇总后报州(地、市)建设行政主管部门;

(二)州(地、市)建设行政主管部门对申请的既有建筑节能改造项目相关资料进行初审;

(三)初审合格的既有建筑节能改造项目,由州(地、市)建设行政主管部汇总后,填报既有建筑节能改造汇总表(附表1),于每年的12月31日前统一上报省住房城乡建设厅(申报量不得少于当地任务量)。

第十二条省住房城乡建设厅组织相关专家对申报的既有建筑节能改造项目进行审查、评估,必要时进行现场核查。结合审查、评估、核查结果下达既有建筑节能改造计划,核定国家奖励资金和省级配套资金。

第三章资金筹措和管理

第十三条既有建筑节能改造的资金,原则上由国家、省、州(地、市)、县和产权单位(居民)按相关文件规定的比例承担。

第十四条既有建筑节能改造配套资金,由县级以上地方人民政府纳入本级财政预算。

第十五条鼓励采用合同能源管理等创新方式筹措既有建筑节能改造资金。

第十六条既有建筑节能改造奖励资金可与棚户区改造资金统筹规划、合并使用。由个人承担的资金可按有关规定提取住房公积金和房屋维修基金。

第十七条既有建筑节能改造国家奖励资金按55元/㎡标准补助(2014年后根据具体情况适当调整),围护结构节能改造、室内供热系统计量及温度调控改造、热源及供热管网热平衡改造对应的权重系数分别为:60%、30%、10%。既有建筑节能改造项目经省住房城乡建设厅、省财政厅组织验收评估后,由省住房和城乡建设厅将国家奖励资金和省级配套资金根据实际完成工作量拨付到项目所在地建设行政主管部门。

第十八条既有建筑节能改造奖励(配套)资金必须专账核算、专款专用,任何单位和个人不得以任何名义侵占、截留、挪用国家奖励(配套)资金。

第十九条各州(地、市)、县财政主管部门应及时落实配套资金,并切实强化对国家奖励资金和配套资金的监管工作。

第二十条未按计划完工或未按申报内容实施的项目,相应核减国家奖励资金和省级配套资金;通过整改仍验收不合格的项目,追回国家奖励资金和省级配套资金,并依据相关法律法规对责任单位和责任人进行处理。

第二十一条对于弄虚作假骗取资金或侵占、截留、挪用资金的单位和个人依法严肃处理,构成犯罪的移交司法机关处理。

第四章实施管理

第二十二条既有建筑节能改造项目由具有法人资格的产权单位(业主委员会),或其委托的物业管理公司、供热公司、合同能源管理公司组织实施,各级建设行政主管部门和建筑节能管理机构不得作为建设单位参与项目的实施工作。

第二十三条既有建筑节能改造项目必须严格遵守基本建设程序,依法实行招投标,按规定办理相关手续。

第二十四条既有建筑节能改造任务完成情况纳入省住房城乡建设厅对各州(地、市)建设行政主管部门的年度考核内容,考核结果向各州(地、市)人民政府告知并向社会公布,对年度考核不合格的单位进行通报批评。

第二十五条各级建设行政主管部门应建立健全监管体系,切实履行对既有建筑节能改造项目的监管职责,并于每年12月31日前将项目实施情况、资金使用情况和年度任务完成情况逐级报省住房城乡建设厅。

第二十六条建筑节能管理机构和建设工程质量安全监督机构应按照属地管理原则,对改造项目的质量、安全进行监督。

第二十七条既有建筑节能改造项目的设计、施工应严格执行《供热计量技术规程》(JGJ173)、《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ26)、《公共建筑节能设计标准省实施细则》(DB63/617)、《建筑节能工程施工质量验收规范省实施细则》(DB63/744)等现行标准和《既有居住节能改造技术导则》、《民用建筑外墙保温系统及外墙装饰防火暂行规定》等文件;选用具有《省建筑节能新技术新产品认定证书》和具有节能标识的节能材料(产品),并按规定见证取样复检。

第二十八条既有建筑节能改造项目完工后应委托具有相应资质的能效测评机构进行测评,测评结果作为评估验收的依据;能效测评工作应严格执行现行标准和《民用建筑能效测评标示技术导则(试行)》;能效测评机构应独立、客观地开展能效测评工作,并对其出具的测评报告的真实性和准确性负责。

第二十九条既有建筑节能改造项目的评估验收参照《住房和城乡建设部关于印发<北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造项目验收办法>》(建科[2009]261号)执行。项目完工后由建设单位组织验收,验收合格后将验收评估报告报州(地、市)建设行政主管部门。州(地、市)建设行政主管部门会同财政部门组织相关专家进行验收评估并出具验收评估报告,并将验收评估报告及相关资料报省住房城乡建设厅。省住房城乡建设厅会同省财政厅对各州(地、市)、县的既有建筑节能改造项目进行抽验,并形成验收评估报告报住房和城乡建设部、财政部。

第三十条省住房城乡建设厅会同省财政厅不定期对既有建筑节能改造项目质量、安全、进度、资金管理等进行监督检查。

第五章附则