自動化節能技術論文范文
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篇1
鋼鐵冶煉系統中，節能技術的問題，主要表現在方法單一上。我國鋼鐵冶煉行業運營中，節能一直是社會關注的問題，雖然鋼鐵冶煉行業積極提倡節能，但是其在實際節能中，仍舊采用的是單一的節能技術，無法在根本上降低鋼鐵冶煉的能源消耗，很難提高鋼鐵冶煉生產的效率。鋼鐵冶煉系統中，如果要引入先進的節能途徑，就要以冶煉系統的整體為主，需要消耗大量的資金，如果缺乏資金支持，鋼鐵冶煉系統的節能技術，就無法落實到位。鋼鐵冶煉行業，綜合考慮到鋼鐵利用率、節能減排指標等，已經注意到成本投入在冶煉系統節能中的重要性，關鍵問題是，社會對鋼鐵的利用率，不能為鋼鐵冶煉行業帶去足夠的資金效益，進而阻礙了節能新技術的發展，增加了鋼鐵冶煉系統的節能壓力。
2電氣工程及其自動化中存在的問題
2.1能耗大。雖然電氣工程自動化技術的出現為人類的發展進步做出了巨大貢獻，但是我們不能因此就看不到其本身存在的弊端，其中，擺在當前最為棘手的問題就是對于能源的消耗過大。在電氣工程自動的發展系統本身帶有復雜性，被應用的范圍逐步擴大，對于能源的需求量也與日俱增。電氣自動化是以消耗電能為主，作為當下最為先進的技術之一，對其本身最為基礎的要求就是要做到在運作過程中保證誤差小，并且準確有效，所以，就需要大批量的電氣設備共同運作，如此，對于電能的消耗可謂是不計其數，與我們國家提出的走綠色節能的可持續發展道路存在差距。2.2質量水平較低。就現階段的發展而言，電氣工程自動化技術已經得到的飛速的提升，但縱觀整體發展情況而言，其質量水平還處在發展低端。尤其是最近幾年，人們對于生活追求的品質不斷攀升，相應地也加大了對電氣自動化水平的要求，但是我國對這一領域研究的時間還不是很長，對于相應的管理流程和先進的發展模式還不能很好的予以把控，特別是在自動化工廠的生產環節，相關人員只關心結果而忽略過程中的質量問題。但是，眾所周知的是，如果電氣的生產質量得不到有效的保證，就會發生一系列的用電事故，嚴重的會造成爆炸、火災等重大安全事故出現，需要引起人們的深思。2.3集成化程度低。 顧名思義，集成化的主要運作原理就是把所有需要的東西做還集合工作，上文已經提到過，雖然電氣工程自動化近年來的發展勢頭迅猛，但由于起步過晚， 雖然在努力的向集成化方面靠攏，確切的來說，現在還處于自動化階段，技術水平發展有限，集成化技術還不成熟，各個體系和功能之間還無法做到有效的集成連接。所以，還達不到及時實現資源的有效共享，在一定程度上影響了電氣自動化功能的發揮，使電氣自動化工程技術滯后。
3對電氣自動化工程中節能設計技術
3.1減少線路傳輸產生的耗損。由于無法對線路上的電流做出改變，所以也只能通過減少電阻來有效降低電能在傳輸中產生的耗損。所以，可以從這幾方面做起，減少導線電阻：（1）使用功率較小導線；（2）使用相對較短的導線。這樣做可以避免在布線過程中少走彎路，減少人員的工作量，有效減少電能耗損，同時在安裝變壓器時候與負荷中心保持較短的距離，也是減少供電的距離；（3）使用截面積大較大的導線，如果條件允許，可以選用較大截面積的導線，有效減少電阻產生的耗損。3.2無功補償。電力系統在運行的過程中，配電設備中的無功功率占有較大的容量，所以存在較為嚴重的電能耗損的情況，不僅影響到電壓，還對整個電能的質量造成不良的影響。對使用者來說，無功功率主要表現在功率低，尤其是當功率過低的時候，用戶需要向相關部門繳納一定的罰款，因此如果說能夠使用合適的無功補償設備，就可以保證功率的平衡，有效提高供電質量。工作人員在操作中要盡量減少對電能不必要的耗損，從而確保電氣工程的安全運行。如果導線受到電阻的影響，那么由電機產生的電能就不能被變壓器更好的吸收，同時沒被吸收的那些電能在電流傳輸的過程中會被釋放出來。同時由于無功功率產生了一定的作用，因此可以讓電容器和無功功率進行抵消。利用電氣相關設備在進行無功補償時候，有幾處要格外注意：（1）利用電容器在進行無功補償的時候，一定要根據電壓容量，電壓負荷，自然功率，目標功率等參數來確定電容器的容量，同時如果在無功補償的環節中發現產生了諧波，需要通過串聯定量電抗器來消除諧波；（2）以參數的物理量來確定無功的電流，功率的參數，從而有效避免投切振蕩現象。
4結束語
綜上所述，電氣自動化對于節能設計的要求是為了響應綠色生產的理念，也是為了響應可持續發展的需求，同時也是時展的必然趨勢。雖然我國現階段在電氣自動化的節能設計中取得了顯著的進步，但是隨著社會的發展，電氣自動化節能技術仍然需要進行不斷完善和發展，不斷優化配電設計，在科學利用電力資源的同時，還需要不斷提高電力系統的運行效率，并最終達到節能的目的。
作者:吳尚坤 單位:山東鋼鐵集團日照有限公司
參考文獻
[1]陸偉.電氣自動化的節能設計技術研究[J].中國高新技術企業,2015(07).
篇2
關鍵詞：建筑工程；智能樓宇；節能技術；施工要點
Abstract: With the continuous development of the construction science and technology, as well as modern people, energy-saving concept of life and keep on introducing, building construction energy development has gradually become an inevitable trend, The following article will intelligent buildings, energy-saving construction of key issues concerning the simple exposition thought of intelligent building energy conservation contribute to the development of a certain force.
Key words: construction; intelligent buildings; energy-saving technologies; construction points
中圖分類號：TU71文獻標識碼： A 文章編號：2095-2104（2012）06-0020-02
隨著信息化技術在全球范圍內的廣泛應用，為智能建筑工程的發展奠定了良好的基礎，同時由于全球資源性緊張趨勢的加劇，如何更好的將節能技術應用于建筑工程中，并使其能夠更好的與智能建筑形成良好的統一體便成為現階段建筑工程領域內的一道最新研究課題。下面本文將從智能樓宇的特點、智能樓宇與節能建筑以及智能樓宇的節能建筑施工應注意的要點三個方面對該問題進行重點論述。
1智能樓宇的特點
智能樓宇作為信息化技術與建筑技術的完美結合的產物，以其特有的優勢被廣泛的應用于各項建筑工程的施工項目當中，他的出現不僅符合了當今的時展，更滿足了人們對于安全、便捷、舒適的生活需求。智能樓宇是不是特殊的建筑，它主要由4A組成，即；大樓自動化系統、辦公自動化系統、通訊自動化系統、安全自動化系統。智能樓宇自動化的各個子系統之間是相互協調的，具有互操作性，因此，還需要有一個能實現集中管理與協調的系統，以便各個子系統能有機地集成在一起，共同構成建筑物的自動控制網絡。
1.1環境方面
舒適性；高效性；適應性；安全性；方便性；可靠性。
1.2功能方面
具有高度的信息處理功能。信息通信不僅局限于建筑物內，而且與外部的信息通信系統有構成網絡的可能。所有的信息通信處理功能，應隨技術進步和社會需要而發展，為未來的設備和配線預留空間，具有充分的適應性和可擴性。要將電力、空調、防災、防盜、運輸設備等構成綜合系統，同時要實現統一的控制，包括將來新添的控制項目和目前還被禁止統一控制的項目。實現以建筑物最佳控制為中心的過程自動控制，同時還要管理系統實現設備管理自動化。
2智能樓宇與節能建筑
建筑節能是一個系統工程，不僅是建筑維護結構使用保溫材料，而且與設備的運行效率和能量的管理模式密切相關。國外專家對建筑全生命周期成本的分析表明，在建筑的建設過程中，規劃成本占總成本的2%、設計施工成本占23%；而在運營使用過程中的成本占75%。在我國往往只重視降低建設過程的成本，忽視建筑運營使用過程的成本。要降低建筑的運營成本，只有通過科學的管理手段，才能提高管理效率。智能建筑技術的優勢之一在于能幫助建筑管理者提高管理效率，降低建筑能耗和人工成本。因此，我們可用建筑智能技術實現建筑節能，如運用樓宇自控系統的節能策略與技術措施等，就有巨大的節能潛力。
3智能樓宇的節能建筑施工應注意的要點
3.1設計、施工中應力求產學研結合、不斷創新
由于建筑節能與綠色建筑嵌入了智能化系統工程，為配合節能與用能技術措施的智能控制方案與產品都具有一定的新穎性、獨特性與復雜性，傳統用于建筑的監控設備與系統已不能充分滿足要求，因此，在建筑節能工程中需要不斷地學習國外先進技術、開發新裝備，在運行過程中不斷積累數據，優化控制與管理模式，完善并提升建筑智能化節能控制裝備的功能。在建筑節能工程大規模推進的早中期，產學研結合研制新型節能裝備尤為重要。
3.2工作思路與模式上應不斷尋求改進
智能化系統工程節能技術措施以往主要集中在能耗設施，如冷熱源、空調等的節能控制方面，現在則應轉為“全面用能管理，精細節能控制”。無論是設備系統的工藝控制，還是日常管理，只要有一定的節能空間，就應具有針對性的措施。所以，凡是有利于用能管理的參數，智能化系統就必須準確地采集并完整地存貯，通過對各類實時信息與歷史數據的分析，管理當前的用能設備，優化今后的用能控制與管理策略。
建筑智能化工程的設計施工不僅是主觀地配置功能，采購設備現場安裝，而應與建筑、設備、物業等專業聯合，對建筑物的能源系統進行分析與診斷，緊密結合建筑方案、設備工藝、管理方式，提供全面的自動監測、控制與管理方案，并在實施過程中不斷地優化完善。能源合同管理及節能工程的前期咨詢、規劃設計和實施優化都需要高素質的人才，工作模式的轉變意味著智能建筑工程界整體將提升一個層次。
3.3加強標準的健全與建設導向
目前國內一些地方如上海、江蘇、山東等省市已制定了地方的設計標準，相關部門也在制定綜合布線標準，但整個智能建筑系統的行業標準或全國性的規范還沒有形成。依據什么標準進行設計，要達到什么樣的智能等級及設備水準，如何選擇適合中國國情的國際技術標準，如何進行工程質量評定和驗收，這些都是建筑中急待解決的問題。
另外，有不少投資商、設計單位和系統集成商對智能化存在理解上的偏差，不知智能建筑的真正含義，搞不實宣傳，有的投資商在已建、在建的智能建筑中提出了不切實際的智能化要求，在具體建設中還帶有一些盲目性，特別是在設備選擇或系統集成方面往往屈從潮流或隨意拔高，導致設備和設施不能正常運轉，造成投資上的極大浪費。由于存在這種盲目性，使得當前智能建筑在輿論導向上存在過熱現象。這些問題都值得進一步的創新和改進。
3.4提高和培養智能建筑設計隊伍的素質
要建立起一支高素質的智能建筑設計隊伍，不能長期把智能化系統設計委托給國外設計單位或系統集成商。實質上智能化系統設計僅是整個建筑物設計工作的一部分，智能化系統設計應服從于建筑設計，整個建筑物的設計工作應由建筑專業牽頭，統籌考慮并統一協調各專業之間的關系。因此，對于智能化建筑，建筑設計單位仍然是主體設計單位，系統集成商僅是配合單位。
實踐表明，智能化系統設計與建筑設計不能各自為戰，國內已出現過多起由于建筑設計與智能化系統設計沒有同步而引發的設計事故。為使兩種設計形成有機的聯合體，國內有條件的設計單位應調整專業設置，把自動控制、通訊、信息、計算機、建筑設備等專業有效地結合起來，建立起自己的智能建筑設計隊伍。對于獨立于建筑設計單位的系統集成商，除服從于主體設計單位外，其設計成果還應納入建筑設計單位的質量管理體系。
綜上，建筑能耗與工業、交通運輸能耗并列，屬于民生能耗，與老百姓的生活息息相關。建筑節能應被理解為“建筑合理用能”，不僅僅是單純地抑制需求，減少能耗，而是在滿足人們日益增長的健康和舒適感的需求下，盡量降低能耗。綠色建筑強調的是結果，智能建筑強調的是手段。智能建筑是綠色建筑重要的實施手段和方法。以智能化推進綠色建筑，節約能源，減少污染，是智能建筑發展的方向和目的，也是全面實現綠色建筑的必由之路。
參考文獻：
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[3] 李偉;段培永;謝秀穎;王敏;;開創智能建筑專業的試點,推動專業發展[A];第6屆全國高等學校電氣工程及其自動化專業教學改革研討會論文集（下冊）[C];2009年
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篇3
關鍵字：建筑電氣 ;節能設計 ;新思路
Abstract:The construction industry has developed rapidly, and the corresponding functions, people for the construction industry has also had a higher request, especially the electrical design for building more attention. China's current energy resources are relatively scarce, strengthen the construction of electrical energy saving is very important. This paper mainly discusses the building electrical energy saving design of the new ideas.
Keywords: Building electrical design; energy saving; new ideas
中圖分類號：F407.6文獻標識碼A 文章編號
我國是建筑能源的消耗大國，能源資源相對緊缺，這一成為制約我國建筑電氣發展的關鍵因素，因此說加強建筑電氣節能顯得尤為重要。尤其是十一五以來，建筑電氣節能已經成為我國國民經濟發展的一項長遠發展戰略。首先來簡單的論述一下建筑工程中建筑電氣節能的現狀分析。
一、建筑電氣節能的現狀
1.1建筑電氣節能技術有待提高
要實現建筑電氣節能目標，最首要的任務是要保證節能技術的研發。我國的建筑業興起時間不長，建筑節能理念更是剛剛興起，因此說從技術方面做得還不夠完善，從目前的調查情況中發現，我國的建筑電氣節能技術對外具有依賴性，對內具有欠缺性，這就造成了我國的建筑電氣目標實現的困難。節能技術的瓶頸成為制約我國建筑電氣持續長久發展的一個關鍵因素，需要格外關注。
1.2缺乏必要的建筑電氣節能管理
除了技術的支持外，還需要有管理作為輔助支撐。但是從目前的情況來看，我國的建筑電氣節能管理方面還比較欠缺，沒有形成健全的管理機制和管理理念，相關的法規也不完善，這就使得電氣節能管理處于無保護的境界，既無條例的制約，有無法律的強制保護，這樣不利于節能的實現，需要改進加強。
1.3建筑工程電氣節能設備應用不到位
技術的支持和管理的支撐能夠保證電氣節能目標的實現，同樣節能設備的應用也能夠實現節能目標?？墒墙涍^調查發現，由于節能意識欠缺，在建筑電氣施工的過程中，施工者往往沒有應用節能設備，這就造成了能源的浪費。對于變壓器的使用有時沒有分清規格，也會造成能源的浪費，在今后的施工中需要關注。
上面幾條論述了在現階段我國建筑電氣節能的現狀，指出了節能的過程中存在的一些不足之處，雖然存在一些問題，但是我國大多數的建筑電氣施工隊伍還是秉承著節能的原則，能夠合理的利用資源，實現節能的目標。下面就針對這些問題論述幾點在我國建筑工程中建筑電氣節能的新思路。
二、建筑電氣節能的新思路
建筑電氣系統節能設計的主要努力方向是減少電能損失。節能要點包括：
1）優化諸如變電設備、配電線路等以降低供配電系統電能損耗；
2）采用高效節能高效且經濟可行的電氣設備；
3）優化管理，提高供配電設備運行效率；
4）提高用電平均負荷與最大負荷之比，提高系統功率因數。
進行節能設計時要根據所設計建筑的實際用電負荷的特性和變化規律，正確選擇和配置變壓器容量和數量，合理調整負荷，實現變壓器及配電網的經濟運行。提高線路設計的節能水平，最大限度建筑少輸配電環節無謂的電能消耗。
下面著重介紹以下幾種節能設計方案：
2.1供配電裝置的節能設計新思路
2.1.1變壓器的節能設計
我們應該在考慮變壓器損耗和短路平衡關系的基礎上，選擇使用短路阻抗能力最為適合的變壓器，以保證供電設施的有效協調。而在電壓器的節能調節上，我們可以運用硅鋼片的調節能力，將電阻降到最低，從而使電流不斷地增大；通過負載量的調節功效，運用微分法進行計算，有效的降低變壓器的損耗，使其功率得到很好地提升。同時，我們還應當加強節能型變壓器的使用以及創新改良力度，不斷挖掘變壓器的低消耗潛能，使其能夠更好的為節能限電做出更大的貢獻。
2.1.2提升功率因數
我們通過不斷提升功率因數，以降低線路中的無功功率，從而使一些附屬設備中因為電感性所產生的滯后無功電流不斷降低，進而降低整個線路中的功率消耗，以達到我們節能的目的。同時，我們還可以通過對電感性較強的電氣供電設備增設補償性電容器以及采用無功補償的技術手段，以降低電氣設備的功率消耗和使消耗掉的功率快速得到補償等方式來完成我們節能的計劃。
2.2照明的節能設計新思路
照明節能的基本原則是在保證不降低生產、作業視覺要求，不降低照明質量的條件下，力求減少照明系統中光能的損失，最有效地使用照明用電。做好照明節能工作應注意以下幾點：
2.2.1根據視覺作業要求，應根據《建筑照明設計標準》確定合理的照明標準，不同場所應有目的地進行照明。由于我國幅員遼闊，各地區經濟條件差別較大，民族習慣不同，因此還應結合現場實際情況，在規范推薦的高、中、低值中確定合理的標準，對標準值的確定應掌握適度，并合理利用局部照明。
2.2.2充分利用自然光
照明的最佳光源是陽光。太陽光是免費的，不需電力，也不造成污染。在寫字樓里，如果在設計時能在大樓內部引入自然光線，員工會情緒更好，效率更高。在醫院里，住在靠近窗戶附近的病人康復得更快?，F在有些窗戶可以對光譜進行選擇，引入日光的同時還可保持舒適。有一些創新的技術如側窗、天窗、光柵板和光線管道等，可將日光引入大樓內部。在燈具布置時，將所控燈列與側窗平行，跟據日照強弱來進行燈具控制也是照明節能的有效手段。
2.3采用建筑設備自動化管理控制系統
自動控制、監視和測量是自動化管理控制系統的三大要素。通過應用信息通信、計算機網絡、自動化控制等智能化技術，對建筑物內采暖、通風和空氣調節系統、給排水及熱水供應系統、照明和其他各類用電設備系統的運行實施能效管理，確保各類設備系統運行穩定、安全可靠，從而達到提高能效、降低能耗的目的。
2.4保證施工過程中的各個環節實現節能
要想實現建筑電氣節能目標，除了要采用新型的節能技術和加強管理之外，還需要保證施工的每個環節實現節能，這就要求在設備選擇上格外注意。首先需要合理選擇變壓器的型號和規格。為了實現節能的目標，減少電能的損耗，可以適當的降低變壓器的負載率，但是這樣又會造成工程投資的提高。采用非晶態合金作為變壓器的鐵芯，這樣能夠擁有特殊的磁特性，與普通的材料相比同容量能夠降低損耗達到80%左右，所以說選擇合理的變壓器十分重要。其次要選擇合適的電纜和電線。線路要盡可能走直線以減少導線的長度，低壓線路要少走回頭先，減少電能的損耗，同時要保證變壓器接近負荷中心，減少供電的距離。同時需要注意的是可以增加導線的截面，還可以利用某些季節性的負荷線路減少線路和電阻。最后需要注意保證電動機的節能。實現電動機的節能主要需考慮電動機的工作效率和功率因數，因此說要實現電動機的節能，在進行選擇時一定要正確掌握其負荷特性，分清是否是連續的。而為了降低無功功率流動引起的能量損耗，需要改變電容器集中安裝的做法。
三、結束語
建筑電氣設計對整個建筑工程有著直接的影響，并且對建筑物將來的使用及維護也密切相關，我們設計人員必須具有一定的超前意識，在設計中努力實現電氣工程的高水平配置，減少日常生活中的隱患，以達到節能、實用、環保以及易操作等要求，為人們提供更加實用、更加貼切、更加安全的電氣使用條件。
參考文獻：
[1]夏治蜂 在建筑電氣設計中的節能技術措施 民營科技，2012年08期
[2]聶英君 淺談建筑工程中建筑電氣節能措施 黑龍江科技信息，2012年25期
篇4
關鍵詞：MVR 蒸發 增壓
1.中藥蒸發濃縮技術的現狀
近二十年來，我國中藥生產企業提取液的濃縮主要采用雙效、三效蒸發器，這兩種蒸發器為我國中藥產業改革原始的提取液蒸發濃縮方式，步入現代化工業生產的軌道，做出了很大貢獻，在中藥濃縮中得到廣泛的應用和發展。然而，這二種蒸發器應用到中藥生產，普遍存在由于蒸發過程中大量熱量的排出，造成能源消耗較大，熱量利用率不高。而隨著技術的進步發展，近十年來逐漸發明了采用帶熱泵的雙效蒸發器，實現了低溫加熱，低溫蒸發，采用凝結水串級自蒸發結構，不僅可以回收凝結水的熱量，而且各效間由于液封的存在，杜絕了各效間漏氣，與傳統雙效蒸發器比：節約蒸汽36%以上，節水30%以上。而后隨著蒸發濃縮技術的發展，逐漸產生了超濾和反滲透膜濃縮，大大降低了能源消耗，但由于超濾膜、反滲透膜等膜由于受中藥的腐蝕、中藥雜質較多等影響，造成膜壽命的降低，從而使濃縮成本上升，另外，由于對膜的影響，也是適用的范圍有所局限。
2.MVR低溫降膜蒸發技術的介紹
MVR（mechanicalVaporREcomression）蒸汽濃縮法是指利用渦輪發動機的增壓原理、經特殊流體設計而組成的蒸汽機械增壓式蒸餾濃縮系統的簡稱。這種工藝系統，將使密閉容器內經加熱生成的二次水蒸汽，在通過蒸汽壓縮機時被再壓縮增壓至107攝氏度的高壓氣體。這種增壓蒸汽即可作為再生熱源而循環應用于原水的繼續連續蒸發，又在循環傳熱的過程中使增壓蒸汽本身也得以迅速冷卻或冷凝，直至成為潔凈純水，同時可以在這種結凈冷凝水排放的過程中利用其殘熱對流入的原水實施熱交換。
2.1.MVR低溫降膜蒸發設備的組成：
2.1.1.預熱器：很多情況待蒸發的原藥液在進入蒸發換熱器之前的溫度較低，為了充分利用系統內的熱能，經常采用列管式或板式換熱器對原藥液進行預加熱，使其溫度升高。
2.1.2.蒸汽壓縮機：它是MVR系統的核心和關鍵部件，它通過對二次蒸汽進行壓縮，提高系統內二次蒸汽的熱焓，為系統連續提供熱量。根據原藥液的流量和沸點升高值等特性，可以選擇羅茨或離心壓縮機進行蒸汽的壓縮，但由于中藥具有成分的不確定性和較強的腐蝕性，因此壓縮機的材質應采用耐腐蝕、不脫落、不對中藥產生污染的材料，一般選用優質的不銹鋼材質。
2.1.3.汽液分離器：它是蒸汽和濃縮液體進行分離的裝置。對于有結晶的原液，可以將分離器和結晶器設計成一體，再加裝強制循環泵，完成汽液分離，濃縮和結晶的功能。
2.1.4.蒸汽換熱器：預熱后的原藥液通過進料泵將其載入蒸汽換熱器與由蒸汽壓縮機產生的蒸汽進行換熱，使其迅速汽化蒸發。根據原液的特性（粘度，是否有結晶和結垢等）選擇換熱器的形式和面積。
2.1.5.控制中心：采用工控機和PLC構成MVR系列的實時監控中心。通過軟件編程，實時采集各種傳感器的狀態信號，從而自動控制馬達的轉速、閥門關閉和調節、液體的流速和流量、溫度和壓力的控制和調節等，使系統工作達到動態平衡的狀態。同時該設備還具有自動報警、自動記錄參數和提供報表的各種功能。
2.2.MVR低溫降膜蒸發設備的節能原理：
MVR低溫降膜蒸發設備同原來的雙效、三效不同的是，原來的三效、雙效采用的二次蒸汽直接加熱藥液使其在降壓狀態下蒸發，二次蒸汽熱晗較低，熱量較低，致使蒸發量較少。而MVR低溫降膜蒸發設備主要采用電能轉換為機械能時二次蒸汽壓縮產生熱能，熱能被循環利用，熱能在系統內幾乎無損失，將蒸餾水和濃縮液的輸出熱能與原液進行交換，使其熱能得到高效利用。MVR節能蒸發器，其原理是利用高能效蒸汽壓縮機壓縮蒸發產生的二次蒸汽，把電能轉換成熱能，提高二次蒸汽的焓值，被提高熱能的二次蒸汽打入蒸發室進行加熱，以達到循環利用二次蒸汽已有的熱能，從而可以不需要外部新鮮蒸汽，依靠蒸發器自循環來實現蒸發濃縮的目的。通過PLC、單片機、組態等形式來控制系統溫度、壓力馬達轉速，保持系統蒸發平衡。
2.3.MVR低溫降膜蒸發設備的特點：
2.3.1.MVR低溫降膜蒸發設備在濃縮過程中，由于采用物料輸送泵進行料液的輸送，提高了料液在管內的流速，使料液在物料管道內的停留時間只有數秒鐘乃至數十秒鐘。這樣短的時間內， 而且管內存液量小， 故特別適用于熱敏性料液的濃縮， 例如牛奶、橘子汁、醫藥的青霉素和鏈霉素、以及農藥的春雷霉素和赤霉素等等， 可避免或減少物料的熱分解。
2.3.2.MVR低溫降膜蒸發設備結構簡單主要有蒸發器、加熱器和壓縮機， 維修方便，可在減壓、常壓和加壓下操作運行。
2.3.3.由于受料液流動方式的影響，該設備針對料液的濃縮比不能太高，如濃縮比過高， 則因料液少， 管壁濕潤差， 會造成固體溶質粘附在壁上的“ 干管”現象， 不僅增加熱阻， 而且容易堵塞加熱管，造成藥液的損壞。
2.3.4.只適用于蒸發中等粘度的料液，不適于有晶體析出的物料，不適于易結垢物料。
3.MVR低溫降膜蒸發技術的應用及效果分析
隨著人類社會的發展，隨著科學技術的進步發展，人類對環境的影響越來越嚴重，溫室效應，能源對科學技術的發展越來越重要和不可缺少。為進步節約能源，減少排放，我公司于2011年引進了MVR蒸汽濃縮設備，首先應用到了中藥提取液的濃縮過程中，得到了較好的應用收到了良好的效果。
3.1.MVR低溫降膜蒸發技術與常規蒸發器比較
3.1.1.MVR低溫降膜蒸發技術每蒸發一噸水消耗20-70度電（視液體成分而定），而常規蒸發器消耗1.25-0.3噸鮮蒸汽，兩者消耗都隨溶液沸點、減水沸點的差值而增加，對同一種溶液，MVR低溫降膜蒸發技術能源消耗量和生產成本顯著低于常規蒸發器，是一種高新節能蒸發技術。
3.1.2.MVR低溫降膜蒸發技術不需要循環冷卻水，沒有冷卻水消耗。不需要建設高污染的燃煤小鍋爐或高成本的燃油鍋爐。蒸發器比常規蒸發器更節水、更節能環保。
3.1.3.MVR低溫降膜蒸發技術應用范圍廣，所有常規蒸發器應用的領域都適用于該蒸發器，機械式蒸汽再壓縮蒸發器蒸發溫差小，更適用于熱敏性溶液。溶液在蒸發器內流程短、停留時間短，因而溶質不宜變質。
3.1.4.MVR低溫降膜蒸發技術采用全自動電腦控制，并且可以在低負荷下穩定運行。
3.1.5.MVR低溫降膜蒸發技術屬于國家科委頒布的高新技術范圍，按高新技術認定分類該高新技術屬于高效節能技術和環境保護技術，符合國家節能減排和環保高新技術推廣范圍。
3.2.MVR低溫降膜蒸發設備具有以下特點
3.2.1.節能：該設備采用電能轉換為熱能，充分利用了二次蒸汽的熱能，降低了能源消耗，同時產生的凝結水在充分和原藥液進行熱交換（預熱），使其熱能得到高效充分的利用，沒有廢熱蒸汽排放，節能效果十分顯著，相當于10效蒸發器的效果，另外產生的凝結水可再次利用，提高了能源的利用率。
3.2.2.設備環保：該設備在使用過程中可以不需要生蒸汽、不要鍋爐、不需要燒煤、不需要冷卻水，只要有電，就可以用機械壓縮式蒸發器。從而降少了CO2，SO2的排放，減少了粉塵和固體廢渣的排放，減少污染，改善我們的居住環境。
3.2.3.低運行成本：由于節能效果顯著，使整個蒸發器的運行成本也大大降低，運行成本是傳統蒸發器的三分之一到二分之一。
3.2.4.自動化程度高：MVR蒸發器配置設計的自動控制系統，技術先進，質量可靠。整個蒸發器實現在從原液加注、預熱、蒸發、清洗、保養等步驟的自動化控制。避免了人為失誤，降低了人力成本，提高了產品質量。
3.2.5.占地面積?。篗VR蒸發器由于采用了壓縮機來循環使用二次蒸汽，提高了能效，因此比傳統蒸發器緊湊。
針對MVR技術的特點，熱敏性強、濃縮比不高的液體均可以采用該技術。該技術最大的特點就是節約能源，經實際應用和對比，該技術相比以往的三效蒸發技術可節能達到57%，噸產品綜合耗能成本為73.5元。
4.MVR低溫降膜蒸發技術的推廣和應用前景展望
由于MVR低溫降膜蒸發設備具有較高的節能效果，使其受到各個企業的青睞，但目前由于蒸汽壓縮技術國內技術還不夠成熟，致使目前該設備的投資成本較高，一次性投資較大，因此目前只有經濟實力較強的大公司才有能力得到應用。因此若使該技術能夠得到更加廣泛的應用，必須首先提高國產蒸汽壓縮技術，降低一次投資成本。
另外，MVR低溫降膜蒸發設備在實際的使用中，會降低中藥濃縮成本50%以上，對于具有中等生產能力的中藥生產企業，估計有一年的時間即可收回投資。
對于目前中國生產現狀，與世界先進國家相比我們的技術水平還不好，設備技術處于高耗能階段，面對中國目前能源狀況，能源逐漸緊缺，能源消耗成本越來越高，MVR蒸汽壓縮設備隨著技術的進步完善和蒸汽壓縮技術的國產化，我認為在未來的幾年將迎來飛速發展，在中藥濃縮領域將會得到更加廣泛的應用和技術提高。
參考文獻：
篇5
【關鍵詞】現代建筑，電氣設計，節能設計，方案措施
中圖分類號：TU855文獻標識碼： A 文章編號：
一、前言
改革開放以來，我國的建筑電氣能耗逐漸增大，從我國國家建筑協會的統計數據顯示得出，到目前為止，我國的建筑能耗已經達到中國全國能源總體消耗百分之三十多，而且，這一比例正在逐年增長。由此可以看出，我國的建筑電氣設計上存在著很多問題，設計不合理，忽視環保節能設計研究，因此造成建筑電氣消耗尤為嚴重，進一步加重了我國經濟發展面臨的巨大的能源壓力和環境危機。要全面貫徹落實科學發展觀，貫徹落實建設生態文明的發展理念，全面促進我國社會經濟生態的和諧發展，就必須從建筑電氣設計中探討出節能設計技術，減少我國建筑能耗，提高能源利用效率，緩解我國的能源壓力。
二、現代建筑電氣節能設計的意義和應遵循的原則
1.現代建筑電氣節能設計的意義
（一）我國經濟的發展面臨著巨大的能源壓力，建筑能耗作為最大的能源消耗主體之一，其能耗幾乎占據了我國整體能耗的三分之一還多，不科學的建筑電氣設計加大了能源的消耗和浪費，增添了我國能源負擔。因此，加強對能源的控制，提高對各種能源的利用效率，是我國可持續發展戰略必須要堅持的策略。建筑電氣設計是降低建筑能耗最為關鍵的環節，將節能環保的設計觀念貫穿到整個電氣設計中來，從而推進我國建筑降低能耗的進程，促進資源節約型社會的步伐。
（二）是提高居民生活水平，生活質量的客觀要求。建筑電氣設計，既可以據不同的實際狀況滿足建筑物所有的基本功能，而且還從建筑物的照度，溫度，濕度，色差色溫，氣流，通風等各種細節作出合理科學的設計規劃，既可以減少建筑的資源能源浪費，又大大提高了居民居住的舒適度，有助于身心健康，有助于居民生活質量的提高。
2.現代建筑電氣節能設計要遵循的原則
（一）要遵循相關法律規定。隨著我國電力系統的完善和建筑節能設計的要求，我國政府相關部門制定了《建筑照明設計標準(GB 50034—2004)》，并于2004年12月1日起實施?！豆步ㄖ澞茉O計標準(GB 50189。2005)》已于2005年7月1日起實施。因此，在進行建筑電氣設計時候，要嚴格按《公共建筑節能設計標準》要求進行建筑節能設計，降低消耗，提高能源利用效率。
（二）要從實際情況出發，既滿足建筑功能，又經濟節能。要立足國情，立足本地的發展實際情況，無需過多花費投資達到節能目的，而是要通過建筑電氣的合理設計，采用合適的設備材料，完善運行方式，針對建筑物不同的 處所，不同的照度，溫度，濕度，色溫等一系列的建筑物功能要求，采取合理的設計，做到物盡其用，避免浪費。
（三）科學嚴謹設計，合理嚴格施工。要采用先進技術，降低能耗。要通過不斷的觀測和實驗找出建筑物容易存在的能源浪費點，在這些和建筑物功能無關的能量消耗上重點關注，采用先進的技術，采取合理的施工措施，降低細節處的浪費，做到整體的節能。
三、現代建筑電氣節能設計方案探討
1.精確嚴密計算。對各種電氣設備的負荷能力做出嚴密科學測試，得到準確數據，做出精確嚴格的核算。計算的結果將會對電氣設備的設計和安全有著重大影響，同時，嚴密的計算，也是可以采取經濟手段的前提。
2.科學設計建筑內的配電系統。鑒于每幢建筑的不同特點，要據實際情況對低壓高壓，供配系統做出科學合理的設計，既可以保證整個電力系統的正常運營，又可以保證供電用電的穩定和安全。
3.照度標準在電氣設計中的選擇
選擇照度是照明設計的重點。照度太低，會損害工作人員視力，影響產品質量和生產效率，而且不合理的高照度則浪費電力。因此，選擇照度必須與所進行的視覺工作環境相適宜，按國家頒布的《建筑照明設計標準(GB 50034—2004)》選擇照度。
4.選擇合理的照明方式
照明方式分為：一般照明、局部照明和混合照明。在滿足標準照度的條件下為節約電力，應恰當選用一般照明、局部照明和混合照明三種方式。
5.科學設計電氣設備的開關方式
要據不同情況選用開關方式。電氣設計中有很多開關方式，在不同用途的建筑中安裝不同的開關控制方式，有助于減少能源的消耗，更可以方便操作使用，提高居民使用的安全穩定性。右圖是電氣設計中常用的一些開關控制方式，根據不同的特點，加以對比，設計安裝合理的開關程控措施，有助于貫徹落實節能措施，達到降低能耗，方便生活的目的。
6.設計合理的供電線路和導線截面
根據建筑的規模、用電負荷性質及容量，使電氣間位置合理的靠近用電負荷中心，減少供電半徑、減少電能的損耗。據統計，照明線路的損耗約占輸入電能的4％左右，影響照明線路損耗的主要是供電方式和導線截面積。
7.選擇低能耗的電氣設備
在對建筑用途有了深刻的了解的基礎上，對照明做出科學設計，同時，使用光效高，能耗低，使用壽命較長的電氣設備，同時，要保證設備的安全穩定，減少安全隱患。在設備設計過程中，可以采購一些高效節能設備，比如節能燈，這樣一來，既可以保證建筑的功能完整，又可以提升居民生活質量，還大大降低了消耗，達到了節能的目的，可謂一舉多得。
8.加強防護措施設計。高層建筑越來越多，且越建越高，遭到雷電的襲擊概率也日益頻繁，對建筑采取防雷設計，做好接地設計工作，可以有效保障整個建筑的安全性和穩定性。
9.減少電氣能量損耗
（一）減少變壓器的能量損耗。建筑電氣對變壓器的依賴性非常強，變壓器在長時間的運轉下造成的能耗也是相當可觀的，因此在安裝中最好選擇合理的變壓器如選用節能型變壓器。綜合考慮投資和設備運行費用，對負荷進行合理分配，選取容量與電力負荷相適應的變壓器， 使其滿負荷高效運轉
（二）減少線路上的能量損耗。電氣工程對線路的使用量和消耗量非常之巨，據有關統計， 線路的損耗約占輸入電能的4%左右。因此設計時，在滿足允許載流量運行電壓損失等各種技術指標的前提下，根據建筑的規模用電負荷性質及容量，使電氣位置合理的靠近用電負荷中心，另外應按經濟電流密度合理選擇電纜及導線的截面，從降低電能損耗。
四、結束語
建筑電氣設計是降低建筑能耗最為關鍵的環節，將節能環保的設計觀念貫穿到整個電氣設計中來，從而推進我國建筑降低能耗的進程，促進資源節約型社會的步伐。隨著科學技術的不斷進步，建筑電氣節能化技術設計，將會有著自動化和節能化的發展趨勢，因此，我國的相關工作人員必須加強對自己綜合素質的提高，更新設計理念，提高設計水平，對建筑電氣設計做出合理規劃，并采取合適措施，保證整個系統的政策運營，減少浪費，降低消耗，促進我國節能步伐，推進社會和諧。
參考文獻：
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[3]張成明 淺談建筑電氣設計的特點及節能方案 [期刊論文] 《城市建設理論研究》 -2011年23期
[4]劉啟壽 淺議建筑電氣設計中的節能技術應用 [期刊論文] 《知識經濟》 -2012年5期
篇6
[關鍵詞]畢業設計 CDIO 電氣工程及其自動化 改革
[中圖分類號] G642.477 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）24-0060-02
一、引言
畢業設計作為一次實驗性的教學環節，學生在專業教師或工程技術人員的指導下圍繞一個課題任務進行有計劃有步驟的學習、實踐、探索和開發的過程。其目的是培養學生獨立地綜合運用所學地理論基礎、專業知識和基本技能，提高分析和解決實際問題的能力。檢查學生能否融會貫通大學時期的所學及能否將其拓展和升華。同時，畢業設計的成果是檢驗學生能否合格畢業和能否獲得學位資格認證的標準。
本專業培養的學生應具有一定的獲取知識的能力，具備綜合運用知識解決實際工程問題的能力。能夠在供配電、電氣設備制造、電力電子及新能源與節能技術應用、智能電網等領域從事系統設計開發和系統運行、管理、維護等技術工作。
C（Conceive—構思）、D（Design—設計）、I（Implement—實施）、O（Operate—運行）。其改革愿景是為學生提供一種在實際系統和產品的構思—設計—實施—運行的背景環境下強調工程基礎的工程教育，使學生能夠掌握深厚的技術基礎知識，領導新產品和新系統的開發與運行；理解工程技術的研究與發展對社會的重要性和戰略影響。本專業在接近實際工程的環境下，以中小型電力系統和新能源系統項目為主要載體，培養學生獲取知識的能力、較強綜合運用知識解決實際工程問題的能力。本專業面向中低壓供配電技術和新能源及其應用領域，服務于地方經濟建設，培養從事電氣工程技術應用的生產工程師、服務工程師及少量設計工程師。因此，在畢業設計環節精心進行CDIO改革，是必要及可行的。
二、改革思路及配套方法
（一）課題來源及學生選題
根據題目來源可分為科研項目、自選題目、生產實踐和其它等類型；題目類型：設計開發、理論研究、科學實驗和其它。分為四個階段：選題、調研、設計和答辯，每個階段都有不同的任務和目標。
畢業設計課題首先應符合學生所學專業的培養目標，要體現可行性、實用性和創新性。而學生選擇題目時，應選擇與專業需求一致，難度和工作量適當。并且自己要感興趣，如果設計題目和就業方向相關則更好。除此之外，學生也可以自行構思設計題目，體現CDIO的構思C（Conceive）。指導教師則應把握好學生構思出的設計題目是否與專業相關，其難度和工作量是否合適。供配電和智能電網等領域的畢業設計選題，適用于CD或者CDI。電力電子及新能源與節能技術應用等方面則適用于CDI或者CDIO。
（二）開題工作
開題工作也是屬于CDIO的C（Conceive—構思）和D（Design—設計）。畢業設計開題是指學生從選擇課題到完成課題詳細設計調研報告（或開題報告）的階段。該階段約占四分之一的時間，是相對較辛苦和細致的階段，關系到設計能否最終成功。在選定畢業設計課題后，老師便將畢業設計任務書下達給相關學生，其中包含設計題目、設計內容、基本要求、設計條件及參考資料。而課題調研則就是圍繞設計任務書的要求盡可能地收集詳盡資料，從而對課題涉及的各方面有較深入的理解。具體的實現方式主要有：
1.參與課題相關的專題講座，學術報告，了解本課題的技術成分，前沿動態和發展趨勢。
2.充分利用網絡資源，搜索有價值的參考資料。
3.圖書館、院系資料室及書店查閱各類書籍和期刊。
4.在實驗室和生產中實地調查研究，多想多問。
通過對文獻資料進行仔細研讀及完成一定的實踐調查后，應該對如何完成設計有一定的見解了，由此提出兩到三種課題的解決方案，并詳細分析各個方案的優缺點和可行性。然后在教師的指導下將各方案進行定性分析和初步估算，針對設計條件確定出一個最佳的設計方案。在依據方案，擬定設計詳細的時間計劃表，體現每個階段的工作內容，需完成的任務，視需要可以具體安排到每周需完成的任務。因此，開題階段銜接了CDIO的構思與設計兩個階段，屬于承上啟下的階段。
（三）設計實施工作
開題報告審核通過后，進入到畢業設計實施階段，其屬于CDIO的D（Design—設計）、I（Implement—實施）、O（Operate—運行）。首先可以按照課題的難度將設計內容分解成系列任務模塊。如果遇到技術困難，要客觀分析，積極尋找原因，并尋找合適的解決方法。該階段的D（Design—設計）可包括原理圖設計、PCB設計或者供配電方案設計；I（Implement—實施）可包括元器件購買、焊接，調試或者供配電系統圖繪制、預算表擬制。O（Operate—運行）則是軟硬件聯調后通過后的整機運行，供配電方案設計則不包含運行這一步。
如果在設計中遇到之前無法預見的困難，在征求導師的意見后，可考慮適當調整設計內容。調整內容不是降低難度，而是尋找另外一種新的替代途徑。但要把握好調整的分寸，應保證總體格局盡量不變。這一點關系到設計最終能否順利完成。
設計階段非常重要的一點就是指導老師需每周定時對每個學生的工作進度進行監督和指導，做好過程管理。
（四）畢業論文撰寫工作
完成整體設計并調試通過后，緊接的一項重要的工作就是畢業論文的撰寫了。畢業論文一般有以下組成部分：中英文摘要、關鍵詞、前言、正文、結論、致謝、參考文獻、附錄。
1.中文摘要的內容則應闡述設計研究的前提、目的和任務，使用的理論、算法、材料和設備，實驗研究的數據和由此推出的結論及該結論對今后的課題研究有何啟發。寫作時應該保持客觀性，簡潔性。英文摘要則要求盡量何中文摘要相對應，無語發錯誤。
2.關鍵詞是應采用能覆蓋畢業設計（論文）主要內容的通用技術詞條，選為3～6個較為合適。
3.前言是在概要介紹本領域國內外前人研究成果狀況的基礎上，提出尚待解決的問題，從而引出畢業設計（論文）的研究目的、理論依據和實驗基礎。主要回答為什么研究。文字簡練，直入主題，避免將前言寫成綜述。
4.論文的正文部分是核心部分，所占篇幅也最長。設計的研究成果都應體現在該部分，一般包括下面幾個方面：任務和目標；總體方案設計；各部分的設計和實現，比如：硬件、軟件設計和調試。正文要求結構清晰嚴謹，內容翔實準確。
5.結論是對整個設計的一個總結，是經過推理、判斷、歸納等邏輯分析后得到的綜合觀點，包含設計的創新點所在，也可以提出進一步完善的意見或建議。
6.其余部分可按照論文的格式模版如實進行編寫。
三、考核辦法及改革成效
畢業設計的考核辦法，總結起來就是：重視中期檢查關，嚴守畢業答辯關。這個準則也體現了CDIO中對于過程的有效管理。中期檢查對進度超前的學生，是一種認可和鼓勵，對進度滯后的學生，則是一種督促和鞭策。對設計者而言，畢業答辯是一種有組織、有計劃、有鑒定的正規的審查畢業設計（論文）的重要形式。畢業答辯，是完成了CDI后，最后在老師評審面前進行O（Operate—運行）的演示。作為指導老師，應在答辯前，對學生進行指導，指導其做好答辯前的準備工作。
筆者緊跟本校的CDIO教育改革步伐，在2008年本校推行CDIO改革后，對于指導的幾屆畢業設計，嚴格過程管理。所帶學生均取得較好的設計成績，每一屆沒有不及格學生，學生畢業設計成績優良率占所帶學生比例的70%以上。并且將每一屆所帶的優秀畢業設計學生召集起來，與低年級學生的相關CDIO工程實踐項目進行專門的技術交流及指導。并從CDIO工程實踐項目的小組成員中，鼓勵學生發揮創造力，對將來的畢業設計進行方向思考，凝練出一個好的設計題目。最終使得好的構思能有創新性和傳承性。
四、結論
畢業設計作為高等學校本科教育人才培養計劃中的重要組成部分，是本科教學過程中最后一個重要的教學環節，是人才培養質量的重要體現。本文通過對畢業設計的流程進行梳理，結合CDIO的理念，對培養學生如何用工程的觀點正確對待畢業設計工作的各個環節，并順利開展工程實踐工作，都有一定的參考價值。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 成都信息工程學院電氣工程及其自動化2010版培養方案[Z].2010.
[2] 顧佩華，沈民奮，陸小華，譯.重新認識工程教育——國際CDIO培養模式與方法[M].北京：高等教育出版社，2009.
[3] 康萬新.畢業設計指導及案例剖析-應用電子技術方向[M].北京：清華大學出版社，2007.
篇7
關鍵詞：循環流化床鍋爐；節能；減排；管理措施
一、循環流化床鍋爐節能減排現狀
（一）運行狀況
在我國循環流化床鍋爐的運行中，大量鍋爐都在低負荷狀態下運行，而出現這一問題的原因主要有兩方面：其一是用戶和設計部門出于目前及日后發展需求等因素，經常會出現采購鍋爐數量和容量明顯超過行業實際需求量的現象；其二，熱負荷、用氣的變化會導致循環流化床鍋爐的負荷在運行狀態下出現一定范圍的波動。據相關調查文獻，國內循環流化床鍋爐的平均負荷率處于60%左右，而鍋爐實際運行效率也只有額定熱效率的85%，大量能源在這一過程中被浪費。
（二）燃煤質量
無煙煤、貧煤和煙煤是當前中國循環流化床鍋爐所使用的主要燃料，而且由于鍋爐燃煤是由不同地區提供的，燃煤的質量存在很大的差異，有些企業雖然固定使用同一個地區的煤種，但其也經常容易出現變化。在鍋爐方面，中國目前常用的也主要是層燃循環流化床鍋爐，其運行過程中對煤種變化的適應性不高，主要原因在于其在熱面布置形式、爐拱裝置、面積大小等方面的結構都是按照煤種進行設計的，鍋爐的燃燒情況將會隨著煤種的變化而出現改變，這一問題使得鍋爐管理人員難以準確、及時掌握煤質的具體情況與鍋爐的運行規律，自然也就無法據此而采取相應的解決措施，循環流化床鍋爐污染物的排放量大大增加，其運行的熱效率卻在大大降低。
（三）燃燒設備
據調查，國內相當一部分數量的鍋爐制造企業并沒有對循環流化床鍋爐的設備加以充分的研究，僅僅只對其外觀設計加以重視，而且鍋爐制造企業通常會將鍋爐中的燃燒設備轉交給資質不高的配套廠進行生產，大多數配套廠并不具備足夠的研究能力，也僅僅只能根據設計圖紙來進行加工，如此生產方式將會導致鍋爐的燃燒設備出現嚴重不合理、制造粗糙、裝備間隙大等問題，將問題諸多的燃燒設備應用于循環流化床鍋爐上，其受熱之后的變形勢必會造成爐排漏風、漏煤，繼而引起鍋爐中的灰渣存在過高的含碳量，鍋爐中的路排風室間也因此無法封閉，風室間相互串風、風量調節性能降低等隨即出現的問題將會對循環流化床鍋爐的正常燃燒及運行效率帶來嚴重的影響。
（四）運行控制
PID、多位式是當前中國燃煤循環流化床鍋爐所使用的最常規的控制模式，運行控制水平較之世界其他國家偏低，且這兩種控制模式無法依據外界的變化來對鍋爐的實際運行情況進行調節與控制，參數儀表的缺失使得工作人員也無法及時知曉鍋爐運行狀態下的一系列參數，進而使得工作人員也無法準確判斷出鍋爐的運行狀況及燃燒工況。
二、節能減排技術的開發與利用
本論文以本市某電廠的國產化300MW循環流化床鍋爐的節能減排方案為例，具體內容如下：
（一）鍋爐概述
該電廠的鍋爐組成中有1個單爐膛、1個尾部對流煙道、1臺回轉式空預期，分別還有4臺高溫絕熱旋風分離器、回料閥、外置式換熱器、冷渣器。其單爐膛采用了褲衩腿與雙布風板結構，其蒸發受熱面采用的是膜式水冷壁以及水冷壁延伸墻體結構。具有布風均勻、防堵塞、防結焦和便于維修等優點。
（二）節能方案
1.合理安排輔機的啟停
當該電廠中各發電機組處于低負荷運行狀態中時，應根據中調曲線對機組的負荷作出積極且及時的預測。此外，還需對流化風機、水泵、二次風機以及引風機的啟停進行合理安排，以達到節約電廠自身用電的目的。在對機組進行定期切換以及試驗時，需安排在用電低谷時段進行，進而減少電廠有關定期切換和試驗的成本，同時也可減少定期切換和試驗對電網所造成的沖擊。
2.采用變頻調速技術
一般來說，發電廠中所使用的風機與水泵都是定速運行的，但機組負荷的變化會導致新工況出現，面對此情況只能對風機的出入口擋板或水泵的出口閥門加以改變，而這一操作會使得風機、水泵出現效率降低、大量能量在擋板、閥門和管道上遭遇損失。而變頻調速裝置則可根據工況具體變化來改變電機轉速，電力設備由此可達到最佳的運行狀態，節能目的隨之得到實現。目前，該電廠正在實施凝泵的變頻試點工作，如果獲得成功并作下一步的推廣，其所產生的節能效果將十分可觀。
3.加強燃料管理
1）按時、按質采購燃料，降低采購成本。為了保證鍋爐使用燃料的質量與其價格相符合，該電廠專門安排了相關人員深入煤場進行取樣、制樣以及送樣，并加強對煤質檢驗人員的管理，實施每日匯報來煤數、發熱量、存煤量等重要數據的制度，并督促檢驗人員將以上數據傳至本電廠所有的辦公自動化系統，以嚴格掌握鍋爐燃煤的質量。2）加強煤炭摻配，提高燃煤利用率。由于供煤量的緊張，電廠在使用燃煤時不得不摻雜其他煤種進行燃燒，但這些煤炭之間存在較大的成分差異與燃燒值差異，由此導致鍋爐中燃煤的硫份過高且容易結焦。某些劣質煤還存在揮發份低且不易燃燒的特點。對此，該電廠加大了對鑒別新舊煤、好劣煤、高低硫煤等煤種的工作，并在摻配煤種時盡量保證其合理性，以提高鍋爐的燃燒穩定性和燃煤利用率，進而達到節能減排的效果。
三、結語
節能減排工藝及新技術的應用是當前循環流化床鍋爐設計的重中之重，因此，筆者對其應用現狀進行了分析，并以本市某電廠的循環硫化鍋爐為例，具體闡釋了其節能減排方案，并獲得了良好的節能效果，值得廣泛應用與推廣。
作者:宋超 單位:中策橡膠（建德）有限公司
參考文獻：
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關鍵詞：高層樓宇；電氣系統；節能；問題分析；解決路徑
中圖分類號：F407.6 文獻標識碼：A 文章編號：
一、導言
我國高層樓宇建筑電氣系統節能方面現存的一些不合理現狀，我們應結合建筑電氣系統節能基本原則和多年的知識積累和設計工作經驗，從變壓器技術經濟性選擇、降低供配電線路損耗、綠色節能照明、電機拖拽系統變頻調速等方面，采取措施做好高層樓宇建筑電氣系統節能降耗，有效提高電氣系統中電能綜合使用效率，降低建筑電氣綜合能耗，保證高層樓宇建筑中各電氣設備發揮出其優良的電氣性能。
二、高層樓宇建筑電氣系統中存在的問題分析
（一）變壓器存在的節能問題
在通常的情況下，高層樓宇建筑的變壓器以35KV的電壓把電源從城市的變配多當中引入，之后，通過隔層的相應設備以10KV的配電變壓器向各機電設備進行饋電。而隨著之后配電器的運行的時間的不斷延長，所以變壓器的損耗所占用的電量逐步增加，其損耗所占高層樓宇的供電系統損耗的電量的10%以上的時候，應該根據實際具體情況是否考慮是否將其淘汰的問題，因為目前現代的高層樓宇的智能化水平已經達到了比較高的層次，大多數配電變壓器通過一段時間運行之后就已經不再適應和滿足高層樓宇建設和發展的需求。但是，在我國的1990年代以前所修建的高層樓宇當中，有許多目前正在使用的配電電壓器已經超過了20年的老系列配電變壓器，這些配電變壓器具有高損耗的特點，和目前現代社會所推廣的新型的節能配電變壓器相比較來說要多耗出70%以上的電，并且其負載損耗也要高出大約五成以上。加上這些老的設備長期以來都是不合理地進行運行的，嚴重缺乏有效的管理和良好的維護，所以其老化的現象特別嚴重，這就大大增加了變壓器進行運行過程中的綜合能耗總量。同時，在進行供電系統的設計的時候，以及在確定配電變壓器的容量的時候，在一般情況下都認為配電便器是具有負荷能力的，容量應該按照高層樓宇建筑所需要的容量來進行計算符合負載或者接近滿負載來進行選擇。但是，這種一種比較錯誤的已經無法適應時展的選型設計的力量，其錯誤之處在于誤認為變壓器在較長的事件之內處于“滿負荷”運行工況能夠大大提高運行經濟型、節省建筑電氣設計綜合投資成本，但是，實際上受到的效果恰恰相反，殊不知變壓器是一種能量轉換效率超過 95%以上的電氣設備，但是其高效率智能在變壓器處于 50%～60%負載的狀況下才能夠獲得，變壓器能量轉換效率和變壓器負載率之間并不是完全呈現成正比例關系的，所以我們應該從經濟性、技術性、運行高效性等諸多層面，從最大限度發揮變壓器最高效率等視角來考慮問題、分析問題、解決問題，合理地進行變壓器選型設計。與此同時，在進行變壓器選型的過程中，還應當充分考慮變壓器運行環境溫度、運行方式等其他相關因素，防止出現變壓器選型容量過大以及多小等降低變壓器運行可靠性，增大供配電系統的電能損耗。
（二）供配電線路的節能問題
在高層樓宇建筑中，使用各型號的供配電導線電纜不計其數。但是因為供配電線線路較多，其在運行的過程中其所消耗的功功率是非常大的，減少供配電線路損耗是建筑電氣系統節能的主要部分。但是，在一些早期建設的高層樓宇建筑中通常情況下都普遍存在導線截面選型不合理，布線迂回混亂，絕緣老化嚴重等許多問題，導致高層樓宇建筑電氣系統電能浪費特別嚴重。并且，隨著高層樓宇建筑各機電設備系統對電能需求量的不斷增加，就會致使原設計的供配電線路經濟截面和電氣系統運行時實際需求經濟截面間存在嚴重不匹配情況，造成供配電線路長期運行在低效工況狀態，線路損耗大大得到了增加，影響了建筑物內部各個機電設備系統正常運行，并且還較大程度上降低了高層樓宇建筑的綜合服務能力和水平，同時，線路上巨大的電能損耗還能夠給住宅用戶增添額外用電負擔。
（三）照明系統的節能問題
在很多高層樓宇建筑照明系統中，因為傳統設計理念以及設計方案還沒有較好地和現代高層樓宇建筑發展有效地進行接軌，很多樓宇建筑電氣系統中存在照明系統光源燈具類型選擇不合理、匹配性能差、照度設計難以達標和智能節能控制管理水平低、綜合服務差、能耗較大等等許多問題，導致了高層樓宇建筑照明系統無法發揮其應有的良好燈光效果，這不僅導致了很大的電能資源浪費，還嚴重影響了人們正常工作、學習、休息質量。早期的高層樓宇建筑中有很多還依然用白熾燈，十分不利于建筑物長遠節能經濟 的發展。9W 緊湊節能型熒光燈和 60W 白熾燈是具有大致相同光通量。緊湊型熒光燈和白熾燈特性參數比較能夠知道，兩種燈具光通量大致是相同的，1 只緊湊型節能燈具開始投資售價大概是 37 元人民幣，白熾燈為 1 元人民幣，從初始投資來看，白熾燈綜合投資成本要遠遠低于緊湊型節能燈具。然而，從一年的運行費用來看，緊湊型節能燈具經一年運行后，不僅其節能費用收回了燈具前期投資成本，同時還節省了 9.2 元人民幣。而在高層樓宇建筑中，照明燈具的數量是非常巨大的，如果在建筑電氣照明系統中合理選擇節能燈具，所獲得的經濟效益應該是非?？捎^的。
（四）電機拖拽系統的節能問題
電機拖拽系統是現代高層樓宇建筑智能人性化服務水平的重要體現之一，同時還是建筑電氣系統一個較大的電能消耗單元。我們在日常運行維護過程中發現，電機拖拽系統普遍存在著運行方案的設計不合理、需求調度智能分配自動化水平低、綜合維護措施不到位等許多情況，導致建筑電氣系統中的電機拖拽系統長期運行在低效工況區，不僅造成大量的電能浪費，同時還由于電機拖拽系統長期處于不平衡運行工況，大量發熱降低電機系統綜合使用壽命。
（五）日常運行維護管理措施的節能問題
目前，在許多高層樓宇的建筑中還存在非長明燈沒有得到實時控制長期處于運行狀態；辦公室人員的節能意識不強，沒有養成隨手關燈、關風扇、關空調、關電腦等習慣，經常出現電腦、空調、甚至燈具等 24 小時運行情況；空調溫度調節過高或過低，一方面降低了空調系統的舒適性能，另一方面增加了額外大量電能損耗，增加了建筑電氣系統能耗。因此，在日常工作中，培養辦公室、工作人員等的節能降耗意識，并對整個電氣系統實施合理完善的檢修維護，在一定程度上可上海交通大學工程碩士學位論文 高層樓宇建筑電氣節能技術研究以推動建筑電氣節能工作的順利開展。
三、高層樓宇建筑電氣系統節能技術應遵循的原則
（一）適用原則
就是首先要在滿足建筑物內部各機電系統正常運行動力需求和營造良好人工環境必要能源要求的基礎上，根據機電設備對于電力負荷容量、電能綜合質量、以及供電可靠性等方面，來優化高層樓宇建筑供配電系統，促進整個建筑電氣系統中電能資源得到充分合理的利用。
（二）實際原則
在技術性滿足高層樓宇建筑電氣系統需求時，要結合工程實際情況充分考慮實際應用經濟效益，并合理選用先進的節能設備及材料，使在節能過程中增加的投資成本能夠在較短的時間內通過節約電費等手段將其收回，提高整個建筑電氣系統經濟性能。
（三）優化節能性原則
要充分考慮高層樓宇建筑內部的電氣負荷類型、容量、以及用電等級等因素，并采取相應技術措施減少或消除與發揮高層樓宇構建物功能無關的電能消耗，比如：通過控制系統優化降低電氣設備自身電能浪費；通過綜合布線優化方式建設供配電線路上的電能消耗；通過變頻調速提高電機拖動系統綜合運行效率等，這些是建筑電氣系統節能主要切入點。建筑照明系統節能設計應遵循綠色節能照明要求，即高層樓宇建筑物綠色照明并不只關心照明節能方面，還應從有益于提高人們實際生產、工作、學習效率、以及生活質量等方面進行充分考慮。因此，建筑電氣系統節能技術研究應始終貫徹以人為本、經濟舒適、科學合理、技術經濟、節能降耗、以及綠色環保等原則。
四、高層樓宇建筑電氣系統節能技術方案
（一）配電變壓器節能技術方案的總體思路
配電變壓器節能經濟運行方式的優化分析研究，可以從變壓器運行有功功率損耗最小、無功功率損耗最小、以及綜合運行功率損耗最小三種組合進行討論。如要求從節約有功電量為主角度入手進行變壓器節能經濟運行方式研究時，則應按變壓器有功功率經濟運行方式進行優化比較分析；如要求從提高變壓器運行功率因數為主角度入手進行變壓器節能經濟運行方式研究時，則應按變壓器無功功率經濟運行方式進行優化比較分析；如需要兼顧兩者或以降低供配電系統網損為主角度入手進行變壓器節能經濟運行方式研究時，則應按變壓器綜合功率經濟運行方式進行優化比較分析。高層樓宇建筑電氣系統節能不僅要考慮有功功率節能方面，同時還要考慮無功功率節能特性，因此，在進行變壓器節能經濟運行方式優化分析比較時，選擇兼顧有功功率和無功功率兩者的供配電系統網損最小的節能經濟運行模式。
變壓器空載運行只能夠和功率損耗的計算公式為：。
（二）確定變壓器間負載經濟分配
由于高層樓宇建筑通常是由幾臺變壓器同時分列運行供電，即在建筑電氣系統中變壓器有功功率和無功功率總損耗為所有變壓器損耗的總和。從大量文獻資料和實際設計工作經驗可知，在建筑物內部用電負荷總量不變，且變壓器運行方式也處于不變條件下，變壓器間負載量的分配不同其變壓器系統總有功損耗和無功損耗也會有很大差別。因此，在多臺變壓器單獨運行或并列運行模式下，需要對變壓器間的總負載進行經濟分配，從而使各變壓器均運行在最優工況條件下，使變壓器總有功功率損耗和無功功率損耗降到系統最低值，達到節能降耗的目。
（三）保持配電變壓器三相負荷實時平衡
當配電變壓器三相負荷處于不平衡狀態時，就會造成變壓器三相壓差過大，從而產生負序電壓，導致供配電系統電壓發生波動，影響電壓質量和供配電系統安全可靠運行。由于變壓器某相繞組中負荷電流過大，就會導致該繞組的銅損增大，增大變壓器損耗；負荷三相不平衡還會造成變壓器內部磁路發生不平衡，從而形成大量的漏磁通，且在流經銅皮、變壓器鐵心夾件等部件，就會發生發熱現象，增大變壓器內部雜散損耗。因此，在高層樓宇建筑電氣系統設計、施工、以及后期運行維護過程中，應該對電力負荷進行充分統計分析，設計出高效經濟合理的供配電系統布線方案，并采取先進的技術手段措施，保持變壓器運行時其三相負荷長期處于近似平衡工況；變壓器選擇應盡量選在負荷中心位置。并在后期運行維護過程中通過監控系統實時監測供配電系統電壓水平，并對不合理運行工況進行及時調整；對于高層樓宇建筑中的大容量單相電氣設備，應設專用單相變壓器，并直接接在供配電系統的高壓網絡上；同時采取相應無功補償及消諧裝置，提高供配電系統功率因素，保證高層樓宇建筑電氣供配電系統安全穩定、節能經濟的高下運行。
（四）選用新型節能變壓器
從大量實際工作經驗來看，當配電變壓器運行過程中其過電壓水平達到額定電壓值 5%時，其內部鐵損量將會增加到 15%；而當配電變壓器的過電壓水平達到額定電壓值的 10%運行，其內部鐵損量則會急劇增高到額定時的 50%以上，且變壓器內部空載電流值也會大幅度增加，從而增大了供配電系統中的無功損耗總量。因此，選用新型節能配電變壓器對提高建筑電氣系統電能使用效率具有非常大的工程實際意義。自動調壓器是一種可以自動跟蹤供配電系統中輸入電壓值的變化（主要由電力系統中負載波動引起）值而通過內部電壓的自動調節，保證整個電壓輸出穩定。自動調壓器實際就是一個恒定輸出的三相自耦變壓器，它可以在供配電系統電壓處于 20%波動范圍內，利用內部相應控制器對整個電壓進行動態調節，保證其輸出電壓的恒定，從而有效提高供配電系統的供電電能質量水平，保證建筑電氣系統高效穩定的運行，達到節能降耗的目的。
（五）供配電線路節能技術方案
在進行高層樓宇建筑電氣系統設計時，應該根據建筑物內部機電設備負荷容量及分布、供電距離、機電設備特性等因素，進行科學合理布線。整個供配電系統結構應盡量簡單清晰可靠，且各機電設備系統配電級數不宜超過三級。供配電線路是整個高層樓宇建筑電能輸送直接載體，其動力干線、支線等線路是一個錯綜復雜的交叉性互聯網絡，其總長度較長，通常在數萬米甚至幾十萬米以上，線路上電能總損耗量相當大，所以供電線路節能技術方案研究也是建筑電氣系統節能研究的一個重點。
（1）合理選用導線類型
從技術經濟性角度出發，選用電導率較小的新型材質導線。在工程實際應用中發現銅芯電纜傳輸電能效率最佳，但由于銅的成本較高，因此在進行線路布線方案設計時，要充分結合節約用銅，經濟實惠原則。對于負荷容量較大的一類、二類建筑中應選用銅導線，而對于三類或負荷量較小的其它建筑物中宜選用鋁芯導線，以提高其經濟性能。
（2）減少輸電線路長度
在進行變配電所選址規劃設計時，應盡量將其設置在靠近負荷中心位置，且變配電所的低壓配電室應盡量靠近建筑物強電豎井部位，以縮短饋電線路的供電距離，減少線路中電能損耗，達到節能降耗的目的。
（3）增大線纜截面
在高層樓宇建筑電氣系統設計時，不可避免的會出現某些機電設備距離饋電系統較遠的情況，這樣在進行較遠線路選型設計時，除了要滿足線路基本載流量、動熱穩定、電壓降、以及保護配合需要等基本功能條件下，應可根據工程實際情況選擇大一級線纜截面，從而減少線路損耗。從大量工程實際數據來看，當饋電線纜的截面小于 70m時，如果其饋線線路總長度超過 100m，增加饋電線路一級線纜截面可以達到很好的節能經濟效果。
（4）采取就地無功補償措施
高層樓宇建筑電氣系統中，如果向供電點較遠且無功功率需求較大的電氣設備供電時，除了采取上述措施外，還應采用就地無功補償措施以減少線路上相應無功傳輸損耗，保證電氣設備高效穩定的運行，到達節能降耗的目的。
參考文獻：
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學科建設 引領發展
電氣學科作為學校設立最早、綜合實力最強的優勢骨干學科之一，包含新能源電網、高電壓與絕緣技術、電磁與超導電工、電機運行控制與節能技術、電力市場、輸配電系統、柔性電力技術、電力系統、電子信息技術等學科方向，所依托建設的電氣與電子工程學院誕生于1958年，是我國開設電力系統及其自動化專業最早的學院之一。1961年哈爾濱工業大學的發電廠電力網及其電力系統、高電壓技術專業并入該學科，奠定了電氣學科發展的堅實基礎。電氣學科創造了學校發展史上若干個第一：1978年獲我國第一批碩士學位授予權，1986年電力系統及其控制學科獲博士學位授予權，1998年電氣工程一級學科獲博士學位授予權，2001年建立電氣工程學科博士后流動站，同年電力系統及其控制學科被評為國家重點學科。
華北電力大學高度重視電氣學科的建設與發展，促進強電學科與弱電學科的交叉融合，2006年，電氣工程學院和電子與信息工程學院合并組建電氣與電子工程學院，通過與信息與通信工程、電子科學與技術學科的交叉融合，為電氣學科的發展注入了新的活力。近年來，電氣學科瞄準國家能源電力需求，圍繞大電網安全運行及新能源電力領域，創造了一個個新成就：2006年電力系統保護與安全防御團隊被批準為教育部創新團隊；2007年“大電網保護與安全防御”列入高等學校學科創新引智計劃；2008年電氣工程一級學科被批準為北京市重點學科；2011年，入選教育部“985優勢學科創新平臺”重點建設學科，同時獲批學校首個國家重點實驗室──新能源電力系統國家重點實驗室。
人才培養 英才輩出
歷經五十余年的建設與發展，電氣學科云集了一批大師級的學術領軍人物：我國電氣學科的創始人楊以涵教授、張金堂教授、戴克健教授、王文端教授等；我國微機保護的創始人、中國工程院首批院士楊奇遜教授；中青年教師的杰出代表，國家級教學名師、國家杰出青年科學基金獲得者崔翔教授；新世紀“百千萬人才工程”國家級人選李成榕教授；電能質量知名專家肖湘寧教授；超導專家、中科院“百人計劃”入選者王銀順教授等。
電氣學科擁有《電機學》、《工程電磁場》、《電力系統繼電保護原理》3門國家級精品課程，以及《電路理論》、《電力系統分析》、《高電壓技術》等一批省部級精品課程，通過精品課程建設，構筑了國家、省部和學校三級精品課程群，確保學生受到優秀的課堂教育。擁有電工電子實驗教學中心、電氣工程實驗教學中心等一批國家級綜合性工程訓練中心、省部級教學實驗示范中心，滿足學生接受工程實訓的需要。
2008年，電氣工程及其自動化專業被教育部評為高等學校國家級特色專業，通過了全國工程教育專業認證委員會的專業認證，成為國內首批獲得此項認證的本科專業，2010年電氣工程及其自動化專業入選教育部第一批“卓越工程師教育培養計劃”；2010年智能電網信息工程被批準為高等學校國家級特色專業；擁有“電磁場教學團隊”、“電力系統繼電保護教學團隊”、“電機學教學團隊”等省部級優秀教學團隊；擁有2項國家級教學成果獎、十余項省部級教學成果獎。“十一五”以來出版學術專著和教材30余部。
電氣學科培養了大批優秀人才，各類畢業生達5萬余人，活躍在電力生產、運行調度及科研領域，其中杰出代表有：中國工程院院士沈國榮，中國國電集團公司副總經理張成杰，國家電力監管委員會副主席史玉波，國家電網公司副總經理舒印彪，武警部隊水電指揮部主任岳曦少將，山西省委常委、常務副省長李小鵬，中國十大杰出青年、神舟六號載人飛船副總設計師張慶君等。
科學研究 成果豐碩
秉承“科研興校”的理念，電氣學科精心構筑科研平臺。2011年10月，新能源電力系統國家重點實驗室建設啟動。同時，該學科還擁有電力節能教育部工程研究中心、高電壓與電磁兼容北京市重點實驗室、電磁場分析測試與電磁兼容省部級重點實驗室等六大科研平臺。通過不斷凝練研究方向，注重基礎理論和應用技術研究，努力承擔國家重大科研課題，取得了一系列重要成果，在多個研究領域達到國際先進或國內領先水平。如1984年研制成功我國第一臺微機保護裝置，20世紀90年代研制成功我國第一套變電站綜合自動化系統，2010年獲評國家電網公司特高壓建設突出貢獻單位。
電氣學院連續三年科研合同總額超過億元大關，2011年科研合同總額1.5億多元，占學?？蒲锌偨涃M的近三分之一，發表核心期刊以上論文926篇，其中三大檢索收錄760篇。近三年已轉化或應用的專利38項，獲得省部級科技進步獎30項，其中一等獎3項、二等獎10項、三等獎17項；承擔國家重大科技專項2項、“973計劃”9項、“863計劃”14項、國家自然科學基金重大及重點項目5項、國家科技支撐計劃20項。
服務社會 成效卓著
電氣學科始終堅持面向能源電力發展重大需求，形成了產學研相結合、自主創新、注重科技成果轉化、積極為電力企業服務的發展特色。
繼電保護研究團隊開發的國內第一套擁有完全自主知識產權的微機繼電保護裝置、分層分布式變電站自動化系統分別獲國家科技進步獎，并成功實現了產學研的有機結合。于1994年成立北京四方繼保自動化股份有限公司，公司的產品已成為電力系統繼電保護與控制領域的主流產品，已有多達數十萬套的數字式繼電保護和智能二次設備、萬余套變電站自動化系統及發電廠自動化系統成功運行。2010年四方公司成功上市，在國際上樹立了中國高科技企業的新形象。
電磁兼容研究團隊緊密圍繞我國特高壓交流、直流示范工程的設計和建設過程中遇到的關鍵電磁問題開展創新性研究，為多項電力系統電磁兼容標準的制定做出了貢獻，研究了特高壓直流換流閥的關鍵電磁問題，為我國±800kV直流輸電工程，以及國內首個特高壓1000kV交流試驗示范工程，做出了重要貢獻。學科6人次榮獲國家電網特高壓交流、直流試驗示范工程特殊貢獻專家。
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【關鍵字】：污水處理 電氣節能 措施
中圖分類號：[TU992.3]文獻標識碼： A 文章編號：
目前國家已經非常重視節約能源，這就對污水處理廠能源消耗提出了很高的要求。在保障污水處理量和尾水達標排放的前提下，合理的選擇設備，優化運行管理方案，采取有效的節能措施，才能節約能源的使用，并有效降低投資成本及處理成本。本文以重慶某生活污水廠為例，通過對該污水處理廠能耗構成的分析，著重對能耗構成中電氣節能措施進行分析和探討。
1污水處理廠能耗構成分析
污水處理廠由于需要提升污水并需生化處理污水，需要大量的工藝用電設備（如提升泵及鼓風機等），為之需配套大量的供電及配電設備，并需設置較大的車間及水池池體。因此，污水處理廠在運行過程中會產生較大的設備電能消耗及電氣設備自身損耗，所以必須采取有效的節能措施。措施主要分為工藝節能、建筑節能和電氣節能三部分。
1.1工藝節能
本項目運行中主要能耗是工藝設備用電、藥劑、電氣設備損耗等。而主要耗能設備是污水提升泵、污泥提升泵和鼓風機設備、送水泵等，用電量約占65%。污水處理廠污水提升泵、污泥提升泵采用高效率的潛水式污水泵。在確定水泵型號時力求水泵的實際運行工況點位于水泵特性曲線的高效段，并且進水泵及回流污泥泵裝有變頻調速及軟啟裝置，可根據水量情況由PLC自動控制以達到節能目的。曝氣池采用低速潛水推進器，其池形和推進器布置合理，使其單位體積輸入功率最低。此外微孔曝氣器選用微孔橡膠膜管式曝氣器，提高了供氧量能力及轉移效率。鼓風機選用高速離心風機效率高，采用變頻控制供氣，根據生化池溶解氧DO值，控制風機轉數，風量調節范圍為50%～100%，降低能耗，節約電能。污水處理廠部分出水進行深度處理后充分回用于廠區綠化、道路澆灑、沖洗水等，減少新鮮水用量，此外還可用作脫水機濾帶沖洗水。
此外本工程工藝流程盡量減少轉折和迂回，降低污水、污泥提升揚程，節省電耗。并盡量采用渠道配水，使水頭損失降低到最低限度，以節約能源。
1.2 建筑節能
屋面采用膨脹珍珠巖作保溫、隔熱處理。單層建筑外墻采用240mm厚灰砂磚，外貼聚苯板做保溫。建筑門、窗采用鋁合金節能材質。
1.3 電氣節能
除上述工藝節能措施以及建筑節能措施外，電氣系統的節能措施同樣至關重要。主要包含供配電系統節能、電氣線路節能、電氣設備節能、控制系統節能、照明系統節能等措施。下文著重分析探討各項電氣節能措施。
2污水處理廠電氣節能措施分析
2.1供配電系統的節能措施
2.1.1變配電間的合理布置
由于本項目主要用電設備是鼓風機，額定功率為132KW，故在貼鄰鼓風機房側設置變配電間，滿足變配電間應盡量布置在負荷中心的要求。本變配電間又在廠區中心位置，這樣可減少配電半徑、降低供電電纜的初始投資及線路損耗，而且對供電的穩定性、安全性也有提升作用。
2.1.2 供配電級數應減少
本污水處理廠總用電負荷為 1400kW，供電電源電壓采用 10kV，用電設備為 0.4kV，考慮盡量減少配電級數，減少電源配電環節的損耗采用10 kV直變 0.4 kV 的變壓器，有效降低由于配電級數過多造成的電能損失。
2.1.3 合理選擇變壓器容量及臺數
合理選擇變壓器容量及臺數，可以使其運行在最佳經濟負載率附近，并且可以根據用電性質合理調整變壓器的運行臺數，減少變壓器輕載導致的電能浪費。根據變壓器的有功功率損耗特性曲線可知，其最低損耗率一般發生在電力變壓器負載率為0.6~0.7之間。負載率太高或太低都會使變壓器有功損耗增加，因此考慮變壓器的合理運行，一般根據污水廠負荷變化特性，使變壓器負載率控制在0.5~0.7 之間為宜。
根據上述原則，本項目采用2臺800KVA變壓器，2臺變壓器同時使用，使負載率為63%，達到了低損耗運行范圍。同時由于本工程屬于二級負荷，兩臺變壓器又同時互為熱備，事故保障率可達80%，在單臺變壓器事故狀態下另一臺變壓器能保證全廠80%的負荷運行。按此設置也降低了設置冷備變壓器的前期投資。
2.1.4優化供電系統的無功補償
對于污水處理廠來說，一般僅設置一座變配電間，廠區供電由敵他配電室內低壓配電柜來實現，一般采用低壓配電柜集中補償，在低壓配電系統內設置無功補償裝置進行集中補償。根據污水處理廠實際的負荷狀況進行無功量的自動調整，增加電網中有功功率的輸送比例，降低線路和變壓器因輸送無功功率造成的電能損耗，同時降低變壓器額定容量。本工程要求污水廠設置無功補償裝置后使功率因素達到0.9以上。
另外由于污水廠非線性負載（如需變頻控制的水泵、風機）等較多，變頻器產生的諧波電流對供電質量及供電外網都有一定損害，使變配電和用電設備效率降低，加速電纜絕緣老化而使其容易被擊穿。本工程在補償柜內設置削峰扼流器及消諧阻抗器，能有效降低諧波對系統的危害，減少自身電能損耗。
2.2 電氣線路的節能措施
2.2.1合理分配電氣的負荷
在電氣負荷方面的分配上，要盡可能的使三相負荷能夠平衡，尤其是對于照明負荷供電、路燈負荷供電等供電設備的回路上，應該要考慮其平衡以及合理性，這樣可以很好的規避由于單相負荷太大所造成的線路損耗。本工程建筑物內照明配電箱內配電回路單路按L1、L2、L3順序依次分配三相負荷，并使各單相的容量總和接近相等。路燈配電箱內配電回路單路按三相負荷分配，路燈電纜為三相五線制，路燈按相序L1、L2、L3分別接線，達到三相負荷平衡。
2.2.2正確對電纜以及導線截面進行選擇
在進行電纜的選擇時，要根據導線及電纜的經濟電流截面進行。在進行導線以及電纜的選擇時，還要考慮工作電流以及短路電流，根據電纜的投資以及使用壽命進行合理經濟的選擇。線路阻抗以及電流是配電線路出現電能損耗的重要原因，根據公式 P損耗= I2R 可知，線路損耗與線路的阻抗成正比、與電流的平方成正比，再由公式 R = ρL/S截面可知，線路的阻抗與導線的導電率和長度成正比，與導線的截面積成反比。所以，在進行配電線的選擇時，要盡量選擇具有高導電率的導體，同時還要適當增大導線以及電纜的截面，這樣方可降低線路的電能損耗。本工程所有電力電纜及控制電纜均選用銅芯電纜，選用原則：電纜載流量>=斷路器額定電流值>=設備額定運行電流值。同時考慮線路電壓降，保證壓降控制在5%以內。
2.2.3縮短線路的長度
線路應該盡可能的走直線，將導線以及電纜的長度降低。進行電路設計時 ，應當合理設置電纜走向，將污水處理廠的變配電房安放在鼓風機房附近，而將回流污泥泵房等負荷集中、距離較遠的負荷點處設置分配電房，以實現對電能的二次分配。這樣就可以有效的降低電能損耗，同時還可以很好的提高用電的可靠性以及安全性。
2.3 電氣設備的節能措施
2.3.1選擇和使用節能型變壓器
型號不同的變壓器，因為其材料以及工藝原理等不同，在進行電能傳遞時的效率就不同。在進行變壓器的使用和選擇時，應該盡可能的使用節能型變壓器。根據不同變壓器節能和價格差的回收年限計算，絕大部分低損耗節能型變壓器資金( 比普通變壓器投資高出部分) 的回收年限為2~5 年，因此應優先選用高效、低損耗、節能型變壓器。本工程選用SCB10真空澆鑄干式變壓器，該產品具有過載性能強、絕緣性能好等特點。同時總損耗比同容量油浸變壓器少20%~30%，具有節約能源的特點。
2.3.2選擇和使用高效能電動機
在配合工藝專業進行電動機的選擇和使用時，應該盡可能的采用高效能的電動機。由于污水處理廠對于電動機的能耗具有特別的要求，因此在進行電動機的選擇時一定要注重節能型和高效性兩方面因素。對于污水廠來說，節能型高效電動機尤為重要，尤其是一些大容量潛水設備，在設備選擇時一定要剔除不合格產品，電機達不到節能要求的必須禁用。在本項目上要求電動機效率必須大于90%，盡量減小電機功率，減少電動機的自身損耗和電能消耗。
2.4 控制系統的節能措施
2.4.1正確的對變頻調速節能設備進行選擇
在污水處理廠中，風機、水泵等設備的負荷數量及容量均比較高，在進行設備的選擇時，通常是按照污水處理廠的最大需量來進行選擇。但實際上，這些設備正常運轉時的負載比設計的時候要小很多，勢必造成能源的利用率偏低，造成能源的浪費。因此，一定要選擇合理的變頻調速機。污水處理廠的電機一直處在高速運轉中，電機的磨損較為厲害，相應的電機的維護成本就較高。根據流體學相似定律可以知道，水的流量同轉速是正比關系，因為功率同轉速的三次方是成比例的，同時，因水泵是采用調速控制的，當流量減少的時候，轉速所需要的功率就近似的按照流量的三次方進行下降。通過使用較為新型的節能設備，通過計算機進行控制，對設備的負荷狀態進行實時的跟蹤，并在此過程中對風機的風量以及水泵的流量進行調節，不僅能夠節約電耗，控制效果還比較明顯。本工程變頻器選用針對水泵和風機的西門子MM430系列，該產品采用最新 IGBT 技術、具有數字微處理器控制、線性v/f特性及平方v/f特性等特點，完全滿足使用要求。
2.4.2加強對控制系統的選擇力度
由于污水處理廠的設備較多，同時污水處理的工藝比較復雜，所以選擇設置智能化的精確控制系統。本工程采用先進的中型PLC控制系統，根據廠區構筑物及設備分布，設置3套PLC分站，分別對分站控制范圍內儀表及設備進行信號采集及智能化控制。同時在中控室設置一套SCADA系統，作為人機界面，工人能直觀的了解污水廠設備及工藝運行情況。該系統可以對相關的參數進行調節，結合上位機內設置的專家系統，保證污水處理廠的供電設備的開停以及運行的時間更加的合理，同時還能夠最大限度的實現節能。如本工程進水泵池一期設四臺潛水泵三用一備，一臺水泵帶有變頻調節裝置，泵池設液位計一臺。泵的運行采用水位控制,即將泵池的液位控制在給定值要求范圍內。PLC根據泵池水位通過變頻自動進行調節控制水泵運轉臺數，根據每臺水泵的運行時間，自動輪轉同級別水泵使運行時間相等。盡量保持泵池高水位運行，這樣可降低泵的工作揚程，在保證抽升量的前提下，降低電耗，實現節能。水泵的開停次數不可過于頻繁，保證每臺水泵的投運次數及運行時間基本均等，降低設備損耗。
2.5照明系統的節能措施
2.5.1 最大限度的使用高效的光源
由于污水處理廠的大型車間及大型池體比較多，應當盡可能的采用金屬鹵化物燈或大功率細管徑熒光燈等高效節能型光源。對于污水處理廠的辦公室、值班室、控制室這些場所使用三基色細管徑熒光燈、緊湊型熒光燈或小功率金屬鹵化物燈等，不采用白熾燈。在滿足照度的前提下，盡可能采用高光通量產品，降低單位面積功率值，這樣有利于電氣的節能降耗。
2.5.2對節能型光源的用電附件進行正確的選擇
氣體放電燈鎮流器質量參差不齊，應淘汰普通電感型鎮流器，使用低損耗的鎮流器，如電子鎮流器及低損耗電感鎮流器等。電子鎮流器的PFC電路提高了線路的功率因數，減少線路電流，再者電子鎮流器沒有電感鎮流器的渦流損耗，可減小線路損失，提高供電質量。選用的氣體放電燈應在燈具內設就地補償電容，可提高功率因數，降低額定電流，從而降低線路損耗。
2.5.3對燈具的控制方式進行調整
污水處理廠的辦公室、值班室內的燈具一般采用一燈一控的方式，對于污水處理廠的大型車間一般采用多區域的控制，不僅實現了電氣節能，同時還能夠很好的滿足照明的需要。對于污水處理廠的公共通道可以采用聲控開關，對于污水處理廠的道路照明選擇光控和根據季節設置時間控制相結合的方式，避免一些人工誤操作，盡量減少道路燈具開啟時間，有利于電氣節能。
3結束語
本文通過理論結合實際案例，對污水處理廠進行全面能耗分析，采取有效的電氣節能措施，降低生產過程中的電能消耗，節約能源，滿足國家對污水廠提出的節能建設要求，并使污水處理廠整體經濟效益有所提高。
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