時間:2023-04-08 11:31:47
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇節(jié)能降耗論文,愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
1.1合理地選擇供電方式
各區(qū)采用自己的變壓器供電減少低壓供電線路電能損耗及有色金屬量耗,降低企業(yè)初投資成本,同時也便于管理與維護(hù)。重要設(shè)備宜采用雙電源供電,如:糖廠的助晶箱電機(jī)、爐水泵及各車間照明,都是非常重要的用電設(shè)備,假如電力系統(tǒng)出現(xiàn)緊急故障導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰,爐水泵突然停下,當(dāng)電力系統(tǒng)不能及時得到恢復(fù)供電,水泵不能正常向往鍋爐供水,爐膛內(nèi)的高溫余熱繼續(xù)對鍋爐加熱,這種情況下鍋爐存在燒干鍋的危險。在半個小時內(nèi)不能恢復(fù)供電,糖晶加速濃縮,等到恢復(fù)供電以后電機(jī)負(fù)荷過重不能夠正常啟動,給我們帶來很大的麻煩,短時內(nèi)車間照明得不到供電,如果在晚上人員處理故障會有諸多麻煩。因此,湘桂公司制糖廠對于這些重要的設(shè)備均采用雙電源供電。在第一個供電系統(tǒng)發(fā)生故障崩潰時,在幾毫秒內(nèi)自動切換到備用系統(tǒng)供電,確保設(shè)備正常運(yùn)行減少損耗。
1.2適當(dāng)?shù)剡x擇節(jié)能型變壓器
近年來,各種系列低損耗電力變壓器已得到廣泛應(yīng)用,在節(jié)省電能和運(yùn)行費(fèi)用方面,已取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。節(jié)能型變壓器是低損耗電力變壓器,它選用高導(dǎo)磁的優(yōu)質(zhì)冷軋晶粒取向硅鋼片和先進(jìn)工藝制造的新系列節(jié)能變壓器,具有損耗低、質(zhì)量輕、效率高、抗沖擊能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。因此新建的變電所應(yīng)采用低能耗的節(jié)能變壓器,對舊變壓器應(yīng)隨機(jī)械設(shè)備更新,逐步更換或者改造,以節(jié)省電能。然而,更新變壓器必然會帶來有功電量和無功電量的節(jié)約,但需要增加投資,這里存在著一個回收年限的問題。對于變壓器使用壽命來說,各廠家對各種不同形式,不同容量的變壓器使用壽命都有規(guī)定(一般為20至30年),有關(guān)資料表明,關(guān)于更換變壓器的回收年限,一般考慮,當(dāng)計算的回收年限小于5年時,變壓器應(yīng)立即更新為宜;當(dāng)計算的回收年限大于10年時,不應(yīng)當(dāng)考慮更新,當(dāng)計算的回收年限為5至10年時,應(yīng)酌情考慮,并以大修時更新為宜。估算好負(fù)荷情況,合理選擇變壓器,減少大馬拉小車的現(xiàn)象。糖廠變壓器是耗電能比較大的設(shè)備,湘桂公司在變電所設(shè)計時,綜合考慮認(rèn)為唯有選擇節(jié)能型變壓器是最合理的。
1.3裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)施
對于糖廠來說,自身發(fā)電及用電功率因數(shù)的高低標(biāo)志著發(fā)供電品質(zhì)。功率因數(shù)較低時,企業(yè)的各種設(shè)備得不到充分利用,效率較低,增加了汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)的耗汽量,同時鍋爐需增加蒸汽量,導(dǎo)致消耗了蔗渣從而降低了蔗渣打包率及排放物增多的一個循環(huán)系統(tǒng)。提高功率因數(shù)對于一個配電系統(tǒng)尤其重要。制糖企業(yè)中主要的用電設(shè)備來自于電機(jī)感性負(fù)載類,故在各個部位有著不同的方法:(1)可采用自備的發(fā)電機(jī)有功無功的調(diào)節(jié)提高功率因數(shù);(2)在各低壓配電區(qū)域投入具有自動投切電容補(bǔ)償來提高功率因數(shù);(3)對于大功率電機(jī)來說,采用轉(zhuǎn)子串接進(jìn)相器來提高單臺設(shè)備的效率,減少電能損耗,從而提高供電品質(zhì)。
2節(jié)能型設(shè)備在糖廠的運(yùn)用
目前,變頻器在制糖電力系統(tǒng)中得到了最普遍的推廣與應(yīng)用,其優(yōu)點(diǎn)也受到了業(yè)內(nèi)的充分認(rèn)可。通過變頻的功能可起到有效的節(jié)能減排,加上變頻器與PLC、DCS等自動化控制結(jié)合運(yùn)用效果更為顯著。
2.1應(yīng)用變頻器
2.1.1應(yīng)用原理隨著電力電子技術(shù)及微電子技術(shù)的飛速發(fā)展,電力電子裝置的耐壓也得到顯著的提高,各高低壓變頻調(diào)速技術(shù)日趨成熟。變頻調(diào)速是當(dāng)代最先進(jìn)的高效調(diào)速方式,其變頻方式分為“交—直—交”變頻和“交—交”變頻兩大類型?!敖弧薄弧弊冾l方式又有電壓型(VSI)、電流型(CSI)和脈寬調(diào)制型(PWM)三種。就是因?yàn)槠溆兄煌念愋?,故在選型上就要加以考慮。例如,制糖企業(yè)的鍋爐風(fēng)機(jī)類電機(jī)、爐水泵等泵類的大動力設(shè)備,就宜選用電流型。這些設(shè)備在正常開機(jī)沒有調(diào)速的情況下,一直都處在供頻狀態(tài)運(yùn)行,在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中往往要對風(fēng)量、水流量的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過風(fēng)門閥門調(diào)節(jié)效果不佳而且浪費(fèi)了大量電能。我們都知道電機(jī)的轉(zhuǎn)速:n0=60f/Pn=60f/P(1-s)式中,f:電源頻率;p:定子繞組極對數(shù);n:異步電機(jī)轉(zhuǎn)速;n0:同步電機(jī)轉(zhuǎn)速;s:異步電機(jī)轉(zhuǎn)差率。故而改變輸入電機(jī)電源頻率可改變電機(jī)轉(zhuǎn)子輸出轉(zhuǎn)速,從而改變了風(fēng)量、水流量,降低了電機(jī)機(jī)械損耗和電能損耗。目前,有些企業(yè)采用變頻器與DCS或PLC實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動控制,通過對風(fēng)量、水流量的調(diào)節(jié)使鍋爐燃燒更完全,同時也便于在中控臺上監(jiān)控,當(dāng)突然發(fā)生事故時,能夠迅速的響應(yīng),減少不必要的損失。2.1.2應(yīng)用實(shí)例在湘桂公司制糖廠鍋爐控制系統(tǒng)中:(1)采用變頻器對鍋爐鼓風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、三次風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)爐水泵等進(jìn)行自動調(diào)節(jié);(2)使用DCS系統(tǒng)進(jìn)行鍋爐控制,同時加裝擴(kuò)展模塊把壓榨設(shè)備并入,進(jìn)行集中監(jiān)控。2.1.2.1變頻器自動調(diào)節(jié)方法(1)變頻器對鍋爐鼓風(fēng)機(jī)及二、三級風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)通過煙氣傳感器對爐膛內(nèi)燃燒后的煙氣含氧量進(jìn)行測量,通過測量值來判斷爐膛內(nèi)燃料的燃燒情況。傳感器采集信號轉(zhuǎn)化成4~20mA的電流信號給DCS主機(jī),DCS主機(jī)通過運(yùn)算相應(yīng)輸出4~20mA的電流信號對鼓風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)。當(dāng)含氧量低時提高鼓風(fēng)機(jī)變頻器頻率使鼓風(fēng)機(jī)加快轉(zhuǎn)速,從而增加新鮮風(fēng)量進(jìn)入爐膛使?fàn)t膛含氧量增加。同時,二次風(fēng)機(jī)、三次風(fēng)機(jī)也隨之發(fā)生變化,使燃料進(jìn)入爐膛后得到充分的燃燒,從而節(jié)約燃料及減少爐膛結(jié)渣清理次數(shù),降低了人力、物力的消耗。通過壓力傳感器對爐膛內(nèi)進(jìn)行測量,傳送數(shù)據(jù)信號給DCS主機(jī),DCS通過始終保持爐膛定值負(fù)壓的控制方法對引風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制。爐膛負(fù)壓超過設(shè)定負(fù)值時則減少風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,負(fù)壓超過定值正值時則增加引風(fēng)風(fēng)量,使?fàn)t膛內(nèi)始終保持一個負(fù)壓的狀態(tài),即爐膛的壓力決定引風(fēng)風(fēng)量。以PID的調(diào)節(jié)方式,取爐膛內(nèi)溫度作為定值對喂料器進(jìn)料量進(jìn)行控制,爐膛溫度下降則加快喂料器電機(jī)轉(zhuǎn)速,溫度超過設(shè)定值則減小喂料器電機(jī)轉(zhuǎn)速,保持有足量的燃料進(jìn)入爐膛燃燒,確保鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行。(2)變頻器對鍋爐主給水爐水泵的調(diào)節(jié)變頻器對鍋爐主給水爐水泵的調(diào)節(jié)是通過爐水泡的水位來定,水位高了變頻器降低轉(zhuǎn)速,當(dāng)水位偏低了主機(jī)給變頻器提高轉(zhuǎn)速的命令,保持水位穩(wěn)定在一個安全的水位線上。對減溫水泵的控制主要體現(xiàn)在氣泡蒸汽溫度來定,以PID的調(diào)節(jié)方式對水泵進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過熱量傳感器對氣泡蒸汽溫度進(jìn)行實(shí)時測量,溫度高了提升減溫水給水泵轉(zhuǎn)速加快水流量,從而降低了蒸汽溫度。當(dāng)蒸汽溫度降低后溫度傳感器給出信號傳到主機(jī),主機(jī)發(fā)出電流信號對變頻器進(jìn)行降低轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié),從而使蒸汽溫度恒定在一個理想定值,確保了蒸汽質(zhì)量。通過幾個單獨(dú)的PID控制方式的調(diào)節(jié),又相互有影響約束的關(guān)系,促使鍋爐提高安全性、節(jié)省燃料、節(jié)省人員監(jiān)控,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗及減少污染物排放。(3)變頻器在二級泵的使用二級泵將水泵至煮糖工段抽真空使用。在此采用了壓力傳感器采集壓力信號給變頻器。變頻器根據(jù)設(shè)定的壓力給煮糖工段泵水。當(dāng)煮糖用水量增多時,水壓壓力降低,變頻器自動調(diào)節(jié)頻率增大至45Hz后,還未能滿足用水壓力時,自動啟動另一、二、三臺等水泵滿足用水壓力為此。當(dāng)用水量減少時壓力增高,變頻器自動調(diào)節(jié),頻率降低至10Hz后水壓仍然高于設(shè)定值,此時依此類推停止另外幾臺水泵達(dá)到設(shè)定水壓,從而實(shí)現(xiàn)恒壓供水,消除了人工用閥門調(diào)節(jié)水壓及用水量減少、水壓過高或過低給煮糖帶來的不利風(fēng)險。經(jīng)過自動調(diào)節(jié)使設(shè)備能夠充分的利用,降低能源消耗。(4)變頻器在饋電方面的新突破如糖廠的分蜜機(jī),其工作性質(zhì)是瞬間提速而后快速降速停車。像分蜜機(jī)這種慣性大、用電量較大的電機(jī)需要啟、停頻繁運(yùn)行的設(shè)備,電機(jī)在啟動升速過程需要從電網(wǎng)中吸收電能,而在其減速時由于慣性的作用設(shè)備仍在運(yùn)轉(zhuǎn),這種情況下電動機(jī)就相當(dāng)于發(fā)電機(jī)在設(shè)備慣性的作用下運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生了電能,通過變頻器的逆變單元把電能反饋給電網(wǎng),在多臺分蜜機(jī)同時使用時效果顯著。多臺設(shè)備在一起的情況下變頻器可以采用公用直流母線的方法,一方面:減少初投資成本,第二方面:一臺分蜜機(jī)在升速運(yùn)行需要吸收電能,而另外一臺降速運(yùn)行又能反饋電能給直流母線。一臺升速一臺降速運(yùn)行功率可相互抵消一部分,從而降低了電能損耗達(dá)到節(jié)能減排的目的。2.1.2.2使用DCS系統(tǒng)進(jìn)行鍋爐控制的方法鍋爐使用DCS集散控制,同時也可加裝擴(kuò)展模塊把壓榨設(shè)備并入進(jìn)行集中監(jiān)控。糖廠生產(chǎn)工藝流程是:壓榨車間從落蔗通過一級甘蔗輸送帶送入一級、二級、三級撕解機(jī)打碎破解,經(jīng)過二級甘蔗帶把破碎后的甘蔗輸送到打散機(jī)打散,打松后的甘蔗經(jīng)過快帶送入第一座壓榨機(jī)壓榨,經(jīng)過第一座壓榨機(jī)加工后經(jīng)過中輸機(jī)輸送到第二、三、四、五、六座壓榨機(jī)加工。壓榨后的蔗渣經(jīng)過輸送帶送至鍋爐作為燃料燃燒,剩余部分送入打包機(jī)打包,整個工作流程是一個流水線式生產(chǎn)的過程。假如在某個環(huán)節(jié)發(fā)生故障停機(jī)時,對生產(chǎn)都帶來重大的影響。例如:第三座壓榨機(jī)發(fā)生故障停機(jī),在短時間內(nèi)操作人員不能及時將第三座壓榨機(jī)前的設(shè)備停下時,2#中輸機(jī)繼續(xù)工作把蔗渣堆積在第三座壓榨機(jī)上,同時蔗渣斷節(jié),假如在5分鐘內(nèi)故障不能排除,鍋爐不能及時補(bǔ)充燃料,爐膛內(nèi)溫度急劇下降同時蒸汽壓力下跌,致使汽輪機(jī)因蒸汽壓力不足而跳閘停機(jī),導(dǎo)致全廠停電造成全公司生產(chǎn)癱瘓。通過使用傳感器把各個生產(chǎn)階段的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)傳送到DCS主機(jī)上,DCS主機(jī)可根據(jù)數(shù)據(jù)處理來進(jìn)行對設(shè)備啟停控制。如上述例子:第三座壓榨機(jī)故障停機(jī)后,傳感器把停機(jī)信號發(fā)送到主機(jī)后,主機(jī)通過判斷對第三座壓榨機(jī)前面的設(shè)備控制停機(jī),第三座壓榨機(jī)之后工序的設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行,同時自動啟動鍋爐應(yīng)急蔗渣輸送帶把蔗渣輸送到爐膛內(nèi)燃燒,確保了鍋爐正常運(yùn)行,也確保了發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行。在發(fā)生故障的同時,上位機(jī)上發(fā)出報警信號方便維修人員能及時處理。從而消除人工排渣的危險,避免重新升爐所損耗的能源風(fēng)險,減少了各車間因突然停電導(dǎo)致各生產(chǎn)環(huán)節(jié)癱瘓。
2.2選用高效型電機(jī)
高效電動機(jī)在節(jié)能方面優(yōu)于普通電動機(jī),高效電動機(jī)在材質(zhì)上采用高質(zhì)量的銅繞組和硅鋼片,降低了各種損耗。據(jù)估計損耗可降低20%-30%,效率提高2%-7%;能在短期內(nèi)收回投資成本。因而,高效電動機(jī)取代技術(shù)落后的普通電動機(jī)是必然趨勢。
2.3采用節(jié)能型照明電器
能源是不可再生的資源,而節(jié)能減排應(yīng)從生產(chǎn)點(diǎn)滴抓起,現(xiàn)國家已逐步淘汰非節(jié)能的照明電器(如白熾燈)。但是,一般糖廠的普通照明應(yīng)用還很普遍,無功損耗極大,因此,糖廠照明選擇LED等高效低耗、節(jié)能環(huán)保的照明燈具是最佳的選擇。另外,采用高效、耐用、安全、可靠的照明電器配件,也可以為企業(yè)相應(yīng)減少電耗成本。2.4合理選用電纜線影響電力電纜的因素主要有:(1)導(dǎo)線所用金屬材料的電導(dǎo)率;(2)線的長度;(3)導(dǎo)線截面積;(4)運(yùn)行環(huán)境溫度;(5)電暈影響;(6)金屬導(dǎo)線集膚效應(yīng)。經(jīng)驗(yàn)表明,在諸多條件中影響最大的是導(dǎo)線所用的材料。因此,在糖廠應(yīng)優(yōu)先選用低阻導(dǎo)線,以確保減少輸電線路中的電能損耗,增強(qiáng)導(dǎo)線過載能力,減少事故頻發(fā)的危險,最根本的是減少企業(yè)的經(jīng)濟(jì)消耗。
3結(jié)束語
從這么多年從事通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計工作的經(jīng)驗(yàn)中,筆者了解到傳統(tǒng)的核心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是相當(dāng)復(fù)雜的,不僅一二級核心網(wǎng)絡(luò)層次多,而且大量的網(wǎng)元導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜,整網(wǎng)能耗偏高。以筆者設(shè)計的機(jī)房為例:機(jī)房空間有限,服務(wù)器的能耗非常高,導(dǎo)致散熱程度差,而且需要加裝空調(diào),再加上每年擴(kuò)容的需要,交換機(jī)走線和設(shè)備布局的不合理,使機(jī)房無法實(shí)施更進(jìn)一步的節(jié)能降耗措施。因此建立綠色核心網(wǎng)絡(luò)勢在必行。建立綠色核心網(wǎng)絡(luò)首先應(yīng)該優(yōu)化核心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),實(shí)行網(wǎng)絡(luò)的扁平化管理,減少核心網(wǎng)中網(wǎng)元的數(shù)量,使核心設(shè)備上移,逐步使用集成度高,電信級別的平臺代替?zhèn)鹘y(tǒng)的服務(wù)器,同時建立專業(yè)的機(jī)房散熱管理方案,如采用自下而上的回風(fēng)流方式提高冷風(fēng)的利用率,尤其是在北方城市,這樣就可以有效減少機(jī)房空調(diào)的使用。
筆者還要強(qiáng)調(diào)一下,在工程前期調(diào)研及初設(shè)階段首先考慮選擇擁有綠色基站技術(shù)的供應(yīng)商和運(yùn)營商,例如華為和Vodafone。他們擁有IP組網(wǎng)、分布式基站、先進(jìn)功放、智能電源管理、多載頻技術(shù)、統(tǒng)一架構(gòu)等關(guān)鍵綠色技術(shù)。這樣設(shè)計的基站穩(wěn)定性、可靠性高,功耗能夠得到進(jìn)一步優(yōu)化,而且更有利于網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)升級。
二、充分利用軟件技術(shù)降低能耗
除提高設(shè)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(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗也越來越重要。隨著軟件技術(shù)的飛速發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛,大到網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型,小到CPU超頻。以筆者所在單位為例,通信網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他單位基礎(chǔ)設(shè)施的更新?lián)Q代,如果頻繁地對網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型,將造成大量在線設(shè)備的退網(wǎng)淘汰以及更多的資源消耗,那么利用軟件技術(shù)提高現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(wǎng)用戶在線時間的統(tǒng)計分析,全網(wǎng)在忙時和閑時網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷變換最大,那么就可以通過軟件調(diào)整核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的主頻,讓它隨網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷變化,在閑時自動將設(shè)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(shè)備冗余度
隨著通信產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,每年入網(wǎng)用戶日益增多,基站和設(shè)備間能夠利用的空間越來越小,設(shè)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(shè)計方案來減少基站和設(shè)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(shè)備來有效降低設(shè)備冗余度,對于降低能耗也是重要的綠色手段。對于高端網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(yè)務(wù)卡的數(shù)量和運(yùn)行可靠,設(shè)備的功耗也會較大。這類設(shè)備數(shù)量較少,放置位置的環(huán)境情況也比較好。因此,在選擇高端設(shè)備方面我們只是把功耗指標(biāo)作為一個輔助的參考指標(biāo)。
對于低端的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品,如數(shù)量巨大的接入層交換機(jī),雖然他們的功能都很強(qiáng)大,但是我們實(shí)際應(yīng)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(shè)備的功耗降低?,F(xiàn)在有一些接入層交換機(jī)因?yàn)樽陨砉男。呀?jīng)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備內(nèi)部無風(fēng)扇,這類產(chǎn)品就能很好地降低設(shè)備的功耗。對于低端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來說,采購過程中會把功耗作為一個比較重要的指標(biāo)來考慮
四、推崇綠色環(huán)保能源的使用
利用太陽能和風(fēng)能等混合能源,可更好地保護(hù)環(huán)境,減少污染物排放。在有條件的地區(qū)充分利用太陽能、風(fēng)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(jié)明顯,冬季日夜溫差較大的特點(diǎn),優(yōu)化基站、核心機(jī)房、設(shè)備間的通風(fēng)設(shè)計方案和溫度控制方案,充分利用自然環(huán)境溫度實(shí)現(xiàn)溫控的目的,減少冷卻系統(tǒng)和大功率空調(diào)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(chǎn)業(yè)向著更加綠色的方向發(fā)展,節(jié)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(shù)上提高設(shè)備、能源的使用效率,減少不必要的損耗,以實(shí)際行動來保護(hù)環(huán)境,推動通信產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]梁文斌.通信機(jī)房節(jié)能降耗前景廣闊[N].人民郵電,2008,03-06
[2]張炳華.通信局(站)電源系統(tǒng)節(jié)能降耗措施探討[J].通信電源技術(shù),2008,(06)
論文摘要:世界經(jīng)濟(jì)格局的變化,國家的可持續(xù)性發(fā)展已經(jīng)得到各國上層的高度重視,通信產(chǎn)業(yè)作為國家重要的經(jīng)濟(jì)支柱,在節(jié)能降耗方面承擔(dān)著重大責(zé)任。
近幾年來,全球移動通信產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。2007年,全球移動用戶數(shù)增長了25.9%,2008年由于UMTS3G網(wǎng)絡(luò)的開通,用戶數(shù)增長了14%,2009年3G網(wǎng)絡(luò)的開通,用戶將向WiMAX網(wǎng)絡(luò)和4G網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移。總之,全球移動市場仍處于快速增長期。通信產(chǎn)業(yè)是一個高科技行業(yè),也是一個高耗能行業(yè),隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)張,通信網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備、動力系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)以及機(jī)房、基站等成倍增加,能耗巨大,目前我國的通信網(wǎng)絡(luò)有上萬臺的核心交換設(shè)備,有幾十萬的基站,大量的設(shè)備不僅需要人員的支撐,而且不間斷的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境也更需要能源來保障。據(jù)有關(guān)部門估計,2007年我國IT產(chǎn)品的總耗電預(yù)計為300億—500億千瓦時。這幾乎相當(dāng)于三峽電站一年的發(fā)電總量(2006年為492.50億千瓦時)。這些林林總總的IT產(chǎn)品,已經(jīng)讓我們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化,改變著人們的生產(chǎn)和生活狀態(tài),但是這些IT產(chǎn)品功耗大而且數(shù)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(fēng)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(yán)峻,因此節(jié)能降耗的綠色通道對于通信行業(yè)來說顯得尤為重要。
由于IT設(shè)備需要成年累月不間斷地運(yùn)行,除了IT設(shè)備自身耗電量巨大外,為滿足機(jī)房環(huán)境溫度、濕度、空氣含塵濃度的要求,機(jī)房內(nèi)要獨(dú)立設(shè)置空調(diào)調(diào)節(jié)系統(tǒng),加上用于機(jī)房環(huán)境條件技術(shù)保障的其他設(shè)備,這些最終導(dǎo)致機(jī)房成為電力消耗的“大戶”。從機(jī)房用電分配上來看,其中IT設(shè)備占電能總能耗的44%,制冷系統(tǒng)占38%,電源系統(tǒng)占到15%,照明系統(tǒng)占3%。在機(jī)房的IT設(shè)備中,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備大概占30%,即大約占機(jī)房總能耗的13%。同時,如果網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功耗降低,相應(yīng)的空調(diào)等設(shè)備的消耗也會相應(yīng)降低,因此目前網(wǎng)絡(luò)中心耗能最大的是服務(wù)器,其次是一些主干網(wǎng)采用的大型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,當(dāng)然其他低端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備因?yàn)閿?shù)量眾多也是不容忽視的。主設(shè)備是指服務(wù)器、BTS(基站收發(fā)臺),其功耗由接入設(shè)備的數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷決定;配套設(shè)備主要指空調(diào),基站設(shè)備對環(huán)境溫度、濕度和潔凈度有一定要求,以保證通信設(shè)備的正常運(yùn)行,空調(diào)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(fèi)用超過100億元人民幣;其它功耗成分來自配電系統(tǒng)等。
各國政府已經(jīng)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(guī)劃就明確了節(jié)能減排的工作指標(biāo):到2010年,單位國內(nèi)生產(chǎn)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(shè)備外其他設(shè)備的能源消耗也可以用二氧化碳的排放量來計算。假設(shè)一個正?;究墒褂?0年,總二氧化碳排放量為422噸。在所有的影響因素中,主設(shè)備占了總二氧化碳排放量的30.9%。根據(jù)對二氧化碳排放量的分析,通信產(chǎn)業(yè)節(jié)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(shù),提高設(shè)備的能效;2、應(yīng)用綠色基站軟件有效降低靜態(tài)功耗,大幅降低業(yè)務(wù)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(shè)備耐熱能力,這樣設(shè)備可工作在室溫或更大濕度環(huán)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(shù)實(shí)現(xiàn)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(fēng)能等綠色環(huán)保能源。
一、建立綠色核心網(wǎng)絡(luò)
從這么多年從事通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計工作的經(jīng)驗(yàn)中,筆者了解到傳統(tǒng)的核心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是相當(dāng)復(fù)雜的,不僅一二級核心網(wǎng)絡(luò)層次多,而且大量的網(wǎng)元導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜,整網(wǎng)能耗偏高。以筆者設(shè)計的機(jī)房為例:機(jī)房空間有限,服務(wù)器的能耗非常高,導(dǎo)致散熱程度差,而且需要加裝空調(diào),再加上每年擴(kuò)容的需要,交換機(jī)走線和設(shè)備布局的不合理,使機(jī)房無法實(shí)施更進(jìn)一步的節(jié)能降耗措施。因此建立綠色核心網(wǎng)絡(luò)勢在必行。建立綠色核心網(wǎng)絡(luò)首先應(yīng)該優(yōu)化核心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),實(shí)行網(wǎng)絡(luò)的扁平化管理,減少核心網(wǎng)中網(wǎng)元的數(shù)量,使核心設(shè)備上移,逐步使用集成度高,電信級別的平臺代替?zhèn)鹘y(tǒng)的服務(wù)器,同時建立專業(yè)的機(jī)房散熱管理方案,如采用自下而上的回風(fēng)流方式提高冷風(fēng)的利用率,尤其是在北方城市,這樣就可以有效減少機(jī)房空調(diào)的使用。
筆者還要強(qiáng)調(diào)一下,在工程前期調(diào)研及初設(shè)階段首先考慮選擇擁有綠色基站技術(shù)的供應(yīng)商和運(yùn)營商,例如華為和Vodafone。他們擁有IP組網(wǎng)、分布式基站、先進(jìn)功放、智能電源管理、多載頻技術(shù)、統(tǒng)一架構(gòu)等關(guān)鍵綠色技術(shù)。這樣設(shè)計的基站穩(wěn)定性、可靠性高,功耗能夠得到進(jìn)一步優(yōu)化,而且更有利于網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)升級。
二、充分利用軟件技術(shù)降低能耗
除提高設(shè)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(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗也越來越重要。隨著軟件技術(shù)的飛速發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛,大到網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型,小到CPU超頻。以筆者所在單位為例,通信網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他單位基礎(chǔ)設(shè)施的更新?lián)Q代,如果頻繁地對網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型,將造成大量在線設(shè)備的退網(wǎng)淘汰以及更多的資源消耗,那么利用軟件技術(shù)提高現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(wǎng)用戶在線時間的統(tǒng)計分析,全網(wǎng)在忙時和閑時網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷變換最大,那么就可以通過軟件調(diào)整核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的主頻,讓它隨網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷變化,在閑時自動將設(shè)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(shè)備冗余度
隨著通信產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,每年入網(wǎng)用戶日益增多,基站和設(shè)備間能夠利用的空間越來越小,設(shè)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(shè)計方案來減少基站和設(shè)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(shè)備來有效降低設(shè)備冗余度,對于降低能耗也是重要的綠色手段。對于高端網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(yè)務(wù)卡的數(shù)量和運(yùn)行可靠,設(shè)備的功耗也會較大。這類設(shè)備數(shù)量較少,放置位置的環(huán)境情況也比較好。因此,在選擇高端設(shè)備方面我們只是把功耗指標(biāo)作為一個輔助的參考指標(biāo)。
對于低端的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品,如數(shù)量巨大的接入層交換機(jī),雖然他們的功能都很強(qiáng)大,但是我們實(shí)際應(yīng)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(shè)備的功耗降低?,F(xiàn)在有一些接入層交換機(jī)因?yàn)樽陨砉男。呀?jīng)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備內(nèi)部無風(fēng)扇,這類產(chǎn)品就能很好地降低設(shè)備的功耗。對于低端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來說,采購過程中會把功耗作為一個比較重要的指標(biāo)來考慮
四、推崇綠色環(huán)保能源的使用
利用太陽能和風(fēng)能等混合能源,可更好地保護(hù)環(huán)境,減少污染物排放。在有條件的地區(qū)充分利用太陽能、風(fēng)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(jié)明顯,冬季日夜溫差較大的特點(diǎn),優(yōu)化基站、核心機(jī)房、設(shè)備間的通風(fēng)設(shè)計方案和溫度控制方案,充分利用自然環(huán)境溫度實(shí)現(xiàn)溫控的目的,減少冷卻系統(tǒng)和大功率空調(diào)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(chǎn)業(yè)向著更加綠色的方向發(fā)展,節(jié)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(shù)上提高設(shè)備、能源的使用效率,減少不必要的損耗,以實(shí)際行動來保護(hù)環(huán)境,推動通信產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
我國既是一個能源大國也是一個能源小國,這一點(diǎn)已經(jīng)得到了人們的普遍認(rèn)同,尤其是隨著當(dāng)前社會的快速發(fā)展,能源的短缺問題已經(jīng)逐漸的凸顯出來了,因此,當(dāng)前我國才提出了建設(shè)節(jié)約型社會的主張,電力能源作為我國能源使用的一個重要部分更是應(yīng)該加強(qiáng)節(jié)約保護(hù),而對于電力能源的節(jié)約保護(hù)來說,做好電力計量工作是一個前提基礎(chǔ)。就當(dāng)前我國的電力計量技術(shù)運(yùn)用現(xiàn)狀來看,還存在著很多的問題,其缺陷不僅僅在于電力計量技術(shù)運(yùn)用的管理體制和管理機(jī)構(gòu)上,在電力計量技術(shù)的本身上也存在著一些問題影響著電力計量工作的質(zhì)量,尤其是當(dāng)前很多電力計量技術(shù)的運(yùn)用在很大程度上造成了電力能源在整個電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸過程中的損耗,這就對于整個電力系統(tǒng)內(nèi)的節(jié)能降耗工作造成了較大影響,可見,電力計量不僅僅是電力網(wǎng)絡(luò)中的一部分,其對于節(jié)能降耗也具有較強(qiáng)的影響作用,而就當(dāng)前我國電力計量技術(shù)運(yùn)用中的節(jié)能降耗效果而言,還存在很多的問題需要我們一一解決,逐步完善,尤其是對于電力企業(yè)來說,要把電力計量技術(shù)的提高切實(shí)放在電力企業(yè)自身發(fā)展的戰(zhàn)略位置來研究和實(shí)踐,就當(dāng)前我國電力計量技術(shù)運(yùn)用中的主要研究方向來看,智能電表的使用可以說是較為有效地途徑,所以在今后的電力計量技術(shù)研究中,我們應(yīng)該加強(qiáng)對于智能電表的研究和探討,推廣智能電表的普及和應(yīng)用,切實(shí)做好電力節(jié)能降耗工作。
2.節(jié)能降耗的電力計量技術(shù)的應(yīng)用
在電力計量技術(shù)的運(yùn)用過程中做好節(jié)能降耗工作是極為必要的,其成果也是較為明顯的,具體來說,我們可以從以下幾個方面采取措施加強(qiáng)節(jié)能降耗在電力計量技術(shù)運(yùn)用中的效果。
2.1改進(jìn)電力計量技術(shù)設(shè)備
對于電力計量技術(shù)而言,要想加強(qiáng)其節(jié)能降耗效果就必須注重對于電力計量技術(shù)設(shè)備的管理,尤其是對于當(dāng)前我國常用的傳統(tǒng)電力計量設(shè)備來說在很大程度上影響了電力計量過程的節(jié)能降耗效果?;诖耍覀儽仨毤訌?qiáng)對于電力計量技術(shù)設(shè)備的研究,切實(shí)提高設(shè)備的技術(shù)水平,尤其是要加強(qiáng)電力計量技術(shù)設(shè)備對于當(dāng)前一些先進(jìn)技術(shù)的利用,比如對于智能化技術(shù)和信息化技術(shù)來說,如果能夠很好地融入到電力計量技術(shù)設(shè)備中就能夠很好地完善電力計量技術(shù)設(shè)備的缺點(diǎn),提高電力計量技術(shù)設(shè)備的使用效率,減少一些不必要的電力能源損耗,這也是當(dāng)前我國電力計量技術(shù)研究的一個主要方面,尤其是當(dāng)前對于智能電表的研究和使用已經(jīng)具備了一定的成效,這就更進(jìn)一步驗(yàn)證了加強(qiáng)電力計量技術(shù)設(shè)備研究能夠促進(jìn)我國節(jié)能降耗工作效果的可行性。
2.2規(guī)范電力考核制度
加強(qiáng)電力計量過程中節(jié)能降耗效果的另一個辦法就是規(guī)范當(dāng)前的電力考核制度,完善電力考核方法,尤其是對于用電大戶來說,更應(yīng)該加強(qiáng)對其電力使用的考核和監(jiān)管,對其節(jié)電效果進(jìn)行綜合的評測和審查,并且針對考核的結(jié)果采取相應(yīng)的措施,進(jìn)而規(guī)范用電企業(yè)的用電狀況,當(dāng)然這一考核和評測過程都離不開電力計量技術(shù)的參與。
2.3完善電力計量技術(shù)系統(tǒng)
做好電力計量工作中的節(jié)能降耗效果還必須完善當(dāng)前的電力計量技術(shù)系統(tǒng),當(dāng)前我國電力計量技術(shù)系統(tǒng)因?yàn)槠鋸?fù)雜性和綜合性較強(qiáng),所以存在著很多的漏洞和缺陷,只有針對這些問題進(jìn)行必要的完善才能夠確保節(jié)能降耗工作的順利開展。
3.智能電表在電力計量節(jié)能降耗中的應(yīng)用
在電力計量工作中進(jìn)行節(jié)能降耗建設(shè)的一個突出代表就是智能電表的使用和普及,具體而言,智能電表在電力計量中的運(yùn)用對于節(jié)能降耗來說起到的作用是極為明顯的,其具體表現(xiàn)有以下幾個方面:
(1)計費(fèi)方式更加科學(xué)合理,智能電表的一個主要功能就是其能夠進(jìn)行不同費(fèi)率和時段的切換,這也是智能電表有別于傳統(tǒng)電表的一個主要方面,這種計費(fèi)方式的一個好處就是能夠有效提高用電者用電節(jié)能意識,避免一些不必要的電力能源消耗;
(2)對于整個的電力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行時時刻刻的檢測和管理,進(jìn)而提高了電力網(wǎng)絡(luò)的完整性,確保電力網(wǎng)絡(luò)的順利運(yùn)行,避免了一些電力能源的損耗,并且智能電表還能夠根據(jù)整個電力網(wǎng)絡(luò)的電力需求狀況調(diào)整整個電力網(wǎng)絡(luò)的電力配置,起到一定的管理作用,進(jìn)而確保電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的有效性,最終達(dá)到節(jié)能降耗的目的;
(3)智能電表使用的一個最為突出的優(yōu)勢就是其提高了電力計量的節(jié)能效果,在具體的使用過程中,智能電表能夠根據(jù)用電器的具體狀況來自行分配電力能源到用電器上,加強(qiáng)了用電器的用電管理和監(jiān)控,進(jìn)而確保了電力能源的有效利用,達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。
4.總結(jié)
在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人民生活水平提高的過程中,電廠都具有非常重要的意義,然而其在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時卻忽視了自身污染排放給社會所帶來的不良影響。當(dāng)前,傳統(tǒng)的“先污染,后治理”的理念已經(jīng)不能夠適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此,電廠在未來的發(fā)展過程中必須引進(jìn)新的發(fā)展理念,促進(jìn)自身的改造與完善,實(shí)現(xiàn)電廠鍋爐運(yùn)行的節(jié)能降耗。
2電廠鍋爐應(yīng)用過程中存在的問題
電廠鍋爐屬于動力設(shè)備,具有容量大、參數(shù)高的特點(diǎn),不斷完善其相關(guān)技術(shù)能夠進(jìn)一步促進(jìn)電廠效率的提升。如今,電廠鍋爐技術(shù)的研究已經(jīng)取得了一定成果,為絕大部分地區(qū)提供了生產(chǎn)、生活的能源。通過對電廠鍋爐設(shè)備的改造與升級,一方面能夠促進(jìn)其質(zhì)量的提升與運(yùn)行性能的改進(jìn),另一方面可以提升其節(jié)能效果。但是電廠鍋爐在應(yīng)用的過程中依舊存在著一定的問題,對其工作效率造成了嚴(yán)重的影響。動力設(shè)備是電廠順利發(fā)電的核心,只有解決了動力設(shè)備的效率問題,才能夠促進(jìn)電廠的可持續(xù)發(fā)展。
3節(jié)能降耗技術(shù)在電廠鍋爐運(yùn)行中的應(yīng)用
3.1通過輔機(jī)節(jié)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)鍋爐節(jié)能降耗
相關(guān)研究表明,電廠鍋爐中輔機(jī)的效率對動力設(shè)備的工作效率有著直接的影響,對節(jié)能降耗也具有非常重要的影響。在對電廠鍋爐進(jìn)行設(shè)計的過程中,設(shè)計人員往往只考慮主體系統(tǒng)的能源使用問題,而忽略輔助系統(tǒng)的節(jié)能問題,而實(shí)際上電廠鍋爐的輔助系統(tǒng)在運(yùn)行中也是能源消耗的重要環(huán)節(jié)。因此,同樣要重視電廠鍋爐輔機(jī)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,從而促進(jìn)鍋爐能源利用效率的提高。例如,在風(fēng)機(jī)的改造過程中,通常都是通過對葉輪進(jìn)行技術(shù)改造而實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)效率的提高與系統(tǒng)能耗的降低,此外,還可以依據(jù)風(fēng)機(jī)的負(fù)荷情況采用不同的技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。
3.2通過變頻調(diào)速技術(shù)實(shí)現(xiàn)鍋爐節(jié)能降耗
電廠需要很多的輔機(jī)來配合其工作,從而確保鍋爐能夠正常運(yùn)行,因此其輔機(jī)系統(tǒng)對于電廠鍋爐有著非常重要的意義,為主體系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供了重要的保證。輔機(jī)系統(tǒng)是一個非常龐大復(fù)雜的部分,主要是依靠工作人員的個人素質(zhì)來對其相關(guān)部分進(jìn)行調(diào)整。在輔機(jī)系統(tǒng)中,主要通過風(fēng)機(jī)、水泵等來實(shí)現(xiàn)鍋爐的定速運(yùn)行。隨著電廠規(guī)模的不斷擴(kuò)大,機(jī)組的負(fù)荷也得到了大幅度的提升,通過改變風(fēng)機(jī)出入口擋板或水泵出口閥門的方式雖然能夠降低負(fù)荷,適應(yīng)新出現(xiàn)的各種情況,但是這樣風(fēng)機(jī)與水泵的工作將會受到影響,工作效率將會進(jìn)一步下降,不僅不能降低損耗,反而還可能產(chǎn)生副作用。實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速技術(shù)在電廠鍋爐中的應(yīng)用,將能更好地解決上述問題,更好地對輔機(jī)部件進(jìn)行合理調(diào)整。在變頻調(diào)速裝置應(yīng)用的過程中,要依據(jù)具體的情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整與完善,確保設(shè)備保持在最佳的工作狀態(tài),提高其運(yùn)行效率。
3.3通過照明設(shè)備設(shè)計技術(shù)實(shí)現(xiàn)鍋爐節(jié)能降耗
依據(jù)電廠的具體情況進(jìn)行的設(shè)計才是最為合理的設(shè)計,才能夠使其進(jìn)入到合理交付使用的流程中。在電廠運(yùn)行過程中,照明是非常重要的環(huán)節(jié),為電廠工作人員的安全工作與設(shè)備的正常運(yùn)行提供了前提條件,其效果對電廠的工作效率有著直接的影響。一般情況下,電廠照明都是采用直接燈光照明的方式,這種方式雖然能夠很好地解決電廠在晚間工作的需求,但是卻忽視了環(huán)保節(jié)能的理念。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電廠鍋爐運(yùn)行節(jié)能降耗的目的,需要運(yùn)用科學(xué)的電廠照明設(shè)備設(shè)計技術(shù),從不同的位置、角度等方面考慮燈光的布置,實(shí)現(xiàn)照明設(shè)備布置最優(yōu)化,在滿足照明需求的基礎(chǔ)上最大限度地實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。
3.4通過燃料管理技術(shù)實(shí)現(xiàn)鍋爐節(jié)能降耗
在電廠發(fā)電的過程中,燃料管理是非常重要的環(huán)節(jié)之一。對燃料進(jìn)行管理涉及采購、運(yùn)輸、進(jìn)庫、使用等多個方面。只有確保燃料的正常供應(yīng),才能為用戶的生產(chǎn)、生活提供充足的電力能源。在電廠發(fā)電成本中,燃料成本所占比重較大。因此,在電廠燃料采購、運(yùn)輸、存儲等過程中都應(yīng)該考慮成本問題。同等的成本選擇質(zhì)量較高的燃料,選擇合理的運(yùn)輸方式與存儲方式,確保燃料損耗最小化。通過這些措施最大限度地降低成本,減少損耗,最終實(shí)現(xiàn)電廠節(jié)能降耗的目的。隨著電力系統(tǒng)改革的深入,電力系統(tǒng)的燃料將面臨著更加激烈的市場競爭,在燃料采購的過程中能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。
4結(jié)語
我國發(fā)電企業(yè)在發(fā)展的過程中,存在能源消耗過大的問題,這極大的制約了企業(yè)的發(fā)展,而且不符合我國對電力企業(yè)節(jié)能環(huán)保的要求,火電機(jī)組是發(fā)電企業(yè)運(yùn)行系統(tǒng)中重要的組成部分,發(fā)電廠在運(yùn)行的過程中需要燃燒大量的煤資源,所以,發(fā)電廠需要做好對燃煤的控制工作,這也是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的重要途徑。影響發(fā)電企業(yè)耗煤量的因素很多,常見的有用電率、生產(chǎn)效率、機(jī)組負(fù)荷等,另外,煤的質(zhì)量對燃煤率有著一定影響,不同種類的煤品質(zhì)有著較大的差異。對火電機(jī)組發(fā)電負(fù)荷率的調(diào)整,可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減耗的效果,電廠的技術(shù)人員要對控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié),還要對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,保證機(jī)組控制煤量的精準(zhǔn)性?;痣姍C(jī)組的優(yōu)化是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的有效途徑,發(fā)電廠一定要努力提高熱工自動控制系統(tǒng)的工作效率,還要減少在運(yùn)行的過程中需要消耗的煤量,這樣才能達(dá)到節(jié)能降耗的作用,才能實(shí)現(xiàn)發(fā)電企業(yè)的健康。
2熱工自動控制對火電機(jī)組節(jié)能降耗的影響
2.1熱工自動控制系統(tǒng)對鍋爐運(yùn)行的影響
2.1.1鍋爐運(yùn)行的過程中,需要消耗較多的能源,還會出現(xiàn)較大的損失,其中損失最大的是排煙熱損失。鍋爐能源損耗與排煙溫度、排煙氧量、不完全燃燒有著較大的影響,為了降低鍋爐能耗,必須從這三個方面入手。排煙的溫度對煤耗有著較大影響,一般溫度變化10℃,耗煤量就會增加1.6-1.7g/kwh,排煙氧量美變化1%,耗煤量就會增加0.88-0.93g/kwh,而可燃物不完全燃燒每變化1%,耗煤量會增加1.22-1.28g/kwh。將熱工自動控制技術(shù)應(yīng)用在鍋爐中,可以有效的降低能耗問題,其可以對數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),還可以控制風(fēng)速,對磨煤機(jī)的出口問題以及運(yùn)行方式也有著較大影響,控制摻混一定冷風(fēng),可以避免排煙溫度過高,可以提高磨煤機(jī)出口的問題,有利于控制燃煤的質(zhì)量,還可以提高鍋爐運(yùn)行的效率。熱工自動控制技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的安全檢測以及自動保護(hù),在發(fā)現(xiàn)危險時可以自動發(fā)出警報,其具有自動調(diào)節(jié)的作用,利用安全監(jiān)控系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)對火電機(jī)組的控制與保護(hù),可以避免火電機(jī)組出現(xiàn)故障停機(jī)現(xiàn)象,從而保證機(jī)組可以穩(wěn)定的運(yùn)行。鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)是大型火電機(jī)組的自動保護(hù)和自動控制系統(tǒng)中的重要組成部分,它的主要功能是保護(hù)鍋爐避免發(fā)生爐膛爆炸的事故同時對氣和燃燒器進(jìn)行控制管理。我們要通過進(jìn)一步完善各種控制、保護(hù)的邏輯設(shè)計,使機(jī)組適應(yīng)各種可能出現(xiàn)的非常工況,避免或減少故障停機(jī),確保機(jī)組長周期安全運(yùn)行。
2.1.2送風(fēng)量的控制在節(jié)能降耗里是引起送風(fēng)量的變化使?fàn)t內(nèi)過量的空氣系數(shù)發(fā)生改變從而影響燃料的燃燒質(zhì)量,因此送風(fēng)量應(yīng)當(dāng)控制在一個最佳值將排煙損失與燃料為充分燃盡的損失降到最小。我們可以在氧氣的用量的自動控制系統(tǒng)中,優(yōu)化負(fù)荷與氧氣量的對比值并且在運(yùn)行中準(zhǔn)確的根據(jù)風(fēng)量的大小來更改合適的數(shù)據(jù)。
2.1.3目前國產(chǎn)的鍋爐機(jī)組一般再設(shè)計概念為進(jìn)入爐膛的冷風(fēng)量把爐膛和制粉控制系統(tǒng)中的漏風(fēng)除外,其余剩下的風(fēng)量都必須通過預(yù)熱器。事實(shí)上制粉系統(tǒng)在運(yùn)行時需要加入一部分的冷風(fēng)用來維持磨煤機(jī)的出口溫度。并導(dǎo)致通過預(yù)熱器的冷風(fēng)量相對于預(yù)期值小,從而引起排煙溫度的升高浪費(fèi)能源。這就要求熱控系統(tǒng)要控制好鍋爐的進(jìn)風(fēng)總量制定合理的比例。所以我們必須在磨煤機(jī)入口加入一些降溫的介質(zhì)才會使出口溫度降低。但是如果冷風(fēng)量比較大的話就會導(dǎo)致排煙溫度升高因此要把自動系統(tǒng)參數(shù)調(diào)到合理的范圍內(nèi),并根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際負(fù)荷和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)制定平均的送風(fēng)量。這樣可以通過爐側(cè)的多套自動投入就可以減少排煙熱的大部分損失,同時有助于降低鍋爐的能源消耗。
2.2熱工自動控制系統(tǒng)對汽輪機(jī)運(yùn)行的影響
現(xiàn)階段國內(nèi)的火力發(fā)電廠中大型的火電機(jī)組的汽輪機(jī)DEH控制系統(tǒng),基本由單閥和順序閥的控制方式所組成。但是大部分機(jī)組中大部分都采用單閥的運(yùn)行方式進(jìn)行運(yùn)行。因?yàn)槠啓C(jī)的自動調(diào)節(jié)能力比較好,但是單閥運(yùn)行的弊端是節(jié)流問題比較嚴(yán)重。因此如若采取順序閥調(diào)節(jié)的話可以很好的降低節(jié)流同時提高了汽輪機(jī)的生產(chǎn)效率。本文認(rèn)為當(dāng)機(jī)組進(jìn)入正常的運(yùn)行以后都應(yīng)當(dāng)采取順序控制方式進(jìn)行控制。
2.3熱工自動控制系統(tǒng)對機(jī)側(cè)的影響
DEH系統(tǒng)的順序閥門控制方式有兩種,一種是等到CV1、CV2及CV3由于負(fù)荷的增加同時開啟后再開啟CV4。(亞臨界機(jī)組使用)。另一種是按順序開啟CV1、CV2(超臨界機(jī)組使用),根據(jù)節(jié)能的角度來講,第一種方式比較經(jīng)濟(jì),并且用這個方式充分的達(dá)到了節(jié)能安全并正常運(yùn)行的效果。主汽壓力對機(jī)組的影響一般是在負(fù)荷較低或者是煤質(zhì)差時主汽壓力的波動比較大,從而影響自動滑壓運(yùn)行的投入。應(yīng)在機(jī)組滑壓運(yùn)行時對參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制,合理的方式可以有效地提高機(jī)組的運(yùn)行效率。
3結(jié)束語
1.電力計量的重要性
隨著人們需求的不斷增加,能源短缺問題不斷加劇,人們的生活、工作離不開電力資源的使用,為了解決能源短缺問題,保護(hù)我們賴以生存的環(huán)境,節(jié)能減排越來越重要。電力計量不僅對電力市場有著重要意義,而且可以有效的分析相關(guān)設(shè)備的損耗情況,對有效運(yùn)用能夠起到節(jié)能降耗的作用。電力計量能夠?yàn)楣?jié)能降耗工作提供電壓、頻率等數(shù)據(jù)信息,電力計量技術(shù)的水平直接關(guān)系著相關(guān)信息的準(zhǔn)確度。而且,在電力管理工作中,我們只有準(zhǔn)確的分析相關(guān)數(shù)據(jù),才能改善電力節(jié)能技術(shù),提高電力資源的利用了,進(jìn)一步降低電力損耗。為此,我們只有不斷完善電力計量技術(shù),才能保證相關(guān)數(shù)據(jù)的正確性,使其更好的為電力節(jié)能降耗工作服務(wù)。
2.分析電力計量在節(jié)能降耗中的應(yīng)用
2.1加強(qiáng)智能電表的應(yīng)用
智能電表作為一種智能化儀表,它主要是先采集用戶供電數(shù)據(jù),然后再通過內(nèi)部集成電路對采集信息進(jìn)行相關(guān)處理,采集來的信息轉(zhuǎn)換成脈沖進(jìn)行輸出,輸出后經(jīng)過單片機(jī)的有效處理和分析,再將脈沖轉(zhuǎn)換成用電量輸出。智能電表在節(jié)能降耗方面有很重要的作用,它能夠利用計算機(jī)管理系統(tǒng)實(shí)時、準(zhǔn)確的進(jìn)行用電費(fèi)用計算,有效的提高了結(jié)算效率。智能電表的實(shí)時監(jiān)測功能方便了供電企業(yè)了解供電情況,避免了電能質(zhì)量問題。而且,通過智能電表對水、熱等能耗數(shù)據(jù)的采集,我們可以對能耗、峰值進(jìn)行預(yù)測,為節(jié)能用電提供了很大幫助。
智能電表的功能性十分強(qiáng)大,使用智能電表可以通過電價來對用戶負(fù)荷和分布式發(fā)電進(jìn)行控制,在常規(guī)用電中實(shí)施分時電價控制,在短期用電需要中實(shí)行實(shí)時電價控制,在高峰期用電需求中實(shí)施緊急峰值電價控制。智能電表的使用過程中,會將有關(guān)能耗信息傳達(dá)給用戶,這樣就能夠方便用戶合理用電,通過轉(zhuǎn)換能源利用方式等減少能源消耗。我們也可以將智能電表提供的相關(guān)信息加以利用,在這一基礎(chǔ)上建立用戶能量管理系統(tǒng),這樣以來,就可以為各類型的用戶提供能量管理服務(wù),在滿足用戶需求的條件下盡量減少能源使用,避免了能源浪費(fèi)。
除此之外,智能電表給用戶提供相關(guān)能耗數(shù)據(jù)可以幫助用戶改進(jìn)用電方法,方便用戶及時的發(fā)現(xiàn)各種能耗異常情況,有利于提高用戶的節(jié)能意識。而且一些用戶安裝了分布式發(fā)電設(shè)備,這能夠幫助用戶進(jìn)行合理用電和發(fā)電方案的制定,從而使用戶實(shí)現(xiàn)利益最大化。
2.2促進(jìn)電力計量系統(tǒng)的綜合化
電量考核對電力管理來說尤為重要,考核的實(shí)施需要依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)信息,從而針對電力市場交易情況進(jìn)行考核。在對發(fā)電廠進(jìn)行考核時,需要依據(jù)相應(yīng)的電能量數(shù)據(jù),與發(fā)電計劃進(jìn)行對比,準(zhǔn)確得知發(fā)電廠執(zhí)行情況。為了進(jìn)一步完善電力考核系統(tǒng),需要我們優(yōu)化電力計量系統(tǒng),充分滿足電力計量綜合化需求。電力遠(yuǎn)程計量主要采用了分層式結(jié)構(gòu),利用該計量系統(tǒng),不僅能夠通過移動通信系統(tǒng)、光纖等方式和采集終端進(jìn)行通信,而且還能夠?qū)⒉杉b置的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄,有效的提高了節(jié)能降耗的工作效率。
2.3提高計量工作人員的專業(yè)素質(zhì)
要提高電力計量在節(jié)能降耗中的運(yùn)用效率,一定要做好計量人員的管理工作。首先,要加強(qiáng)計量人員的培訓(xùn)工作。計量人員使計量工作的執(zhí)行者,一旦計量工作人員缺乏相關(guān)專業(yè)技能,就會影響計量系統(tǒng)的正常運(yùn)行。為此,對計量人員要實(shí)行崗前培訓(xùn)、定期培訓(xùn),并根據(jù)實(shí)際情況給工作人員提供對外學(xué)習(xí)的機(jī)會,使他們不斷的學(xué)習(xí)新技術(shù)。其次,要提高工作人員的積極性。計量工作的開展離不開人員操作,為了保證計量系統(tǒng)的有效運(yùn)行,我們要不斷優(yōu)化人員考核系統(tǒng),完善獎勵機(jī)制,提高計量人員的積極性,減少人員流動。
二、總結(jié)
(1)汽輪機(jī)組的氣缸運(yùn)行效率。汽輪機(jī)汽缸是將汽輪機(jī)的通流部分與大氣隔開,以形成蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的封閉汽室,外邊連接進(jìn)汽、排汽、回?zé)岢槠裙艿酪约爸巫艿?。?dāng)機(jī)組正常運(yùn)行時,由于內(nèi)缸溫度很高,其熱量源源不斷地輻射到外缸,夾層汽流從中起冷卻作用。當(dāng)機(jī)組冷態(tài)啟動時,夾層汽流起加熱作用。因此汽缸的工作效率直接影響汽輪機(jī)的熱能消耗。
(2)運(yùn)行機(jī)組的溫度和氣壓。汽輪機(jī)機(jī)組運(yùn)行的溫度和氣壓直接影響著設(shè)備的運(yùn)行效率,從而影響能量的節(jié)約和損耗。設(shè)備運(yùn)行時汽缸會因燃料的供應(yīng)而引起的空氣比重和噴水量的增加而導(dǎo)致工作效率大大降低,過程中損耗大量熱能。
(3)運(yùn)行機(jī)組的通流性。通流性會影響設(shè)備中氣體的做功,通流面積和汽流量如果得到增加和改善,就可以使汽輪機(jī)的缸內(nèi)效率大大提高,通流性的保證是實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)減耗的關(guān)鍵因素。
2汽輪機(jī)目前工作的現(xiàn)狀及結(jié)構(gòu)設(shè)計的不足
汽輪機(jī)是電廠的主要設(shè)備,其運(yùn)行情況起著舉足輕重的作用,如果各項(xiàng)數(shù)據(jù)超出額定參數(shù),會對汽輪機(jī)組的整體運(yùn)行造成很大的安全隱患。目前我國的火力發(fā)電中汽輪機(jī)的工作狀況還存在很多不足,從經(jīng)濟(jì)和環(huán)保方面考慮,其問題的解決和改善迫在眉睫。
(1)機(jī)組的結(jié)構(gòu)設(shè)計不經(jīng)濟(jì)。我國目前的汽輪機(jī)機(jī)組設(shè)計水平與國際先進(jìn)水平存在很大差距,雖然近些年在不斷地改進(jìn)和優(yōu)化,但是仍存在汽缸通流面的問題,急需改進(jìn),通流面的設(shè)計直接決定了氣缸的通流性,從而影響設(shè)備的溫度和關(guān)閉降溫問題,最終導(dǎo)致能量的損耗。
(2)熱力系統(tǒng)有待改善。熱力系統(tǒng)的設(shè)計復(fù)雜,并且很多功能的利用不夠高效,熱備系統(tǒng)、疏水方式、系統(tǒng)程序都不合理,存在安全問題,也增加了維護(hù)、檢修的工作量和相關(guān)費(fèi)用。既不經(jīng)濟(jì),也有能量損耗。
(3)空冷凝器的運(yùn)行弊端。空冷凝器作為汽輪機(jī)重要的組成部分,它極易受外界環(huán)境的影響,當(dāng)受到風(fēng)沙的影響時,沙塵會沉積在翅片管處,造成熱阻加大,嚴(yán)重影響其熱的傳導(dǎo)性。而且,目前我國的汽輪機(jī)冷凝器普遍容易在溫度低時出現(xiàn)流量不均,氣體凝集等等。
3電廠汽輪機(jī)節(jié)能減耗的主要應(yīng)對措施
針對以上對汽輪機(jī)運(yùn)行中存在的不足,結(jié)合節(jié)能減耗的目標(biāo),對其解決方案有如下分析:
(1)優(yōu)化機(jī)組的熱力系統(tǒng)。汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)決定著其運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,在減少能量的消耗時應(yīng)從優(yōu)化機(jī)組的熱力系統(tǒng)入手。對其整體進(jìn)行優(yōu)化,消除運(yùn)行過程中的能量外漏,減少內(nèi)漏等等。根據(jù)系統(tǒng)的布置和系統(tǒng)的管道走向合理調(diào)整,盡量減少熱能損耗;改進(jìn)高加疏水調(diào)整方式,試驗(yàn)運(yùn)行高加運(yùn)行水位;優(yōu)化高壓外下缸和中壓外下缸疏水系統(tǒng);同時也需要注意,熱力系統(tǒng)閥門的檢修工作以及整個熱力系統(tǒng)的診斷工作。對給水量進(jìn)行優(yōu)化和合理調(diào)度,提高電廠整體經(jīng)濟(jì)效益。
(2)凝汽器的優(yōu)化。凝汽器的良好運(yùn)行時實(shí)現(xiàn)節(jié)能減耗的重要一步,在機(jī)組的正常運(yùn)行中,利用凝汽器的直空抽氣系統(tǒng)來進(jìn)行優(yōu)化,首先使其內(nèi)部保持在真空狀態(tài)下,提高機(jī)組運(yùn)行的高效性,同時對電廠的熱力循環(huán)系統(tǒng)的效率進(jìn)行提升。具體來講,對凝汽器的優(yōu)化可從降低熱負(fù)荷、提高真空的密閉性、改變冷卻水溫方面入手。從而使抽氣系統(tǒng)得到優(yōu)化,避免真實(shí)系統(tǒng)出現(xiàn)滲漏的情況發(fā)生。在冷凝器喉部安裝降低熱負(fù)荷的裝置,即霧化式噴頭,通過接觸式的傳熱效果,吸收蒸汽的凝結(jié)熱量,形成一個混合式凝汽器,已達(dá)到減少熱負(fù)荷的目的。同時也需要定期檢查整個真空系統(tǒng)的連接處、各個閥門是否有漏點(diǎn)和松動,保證整個系統(tǒng)的密閉性。
4結(jié)束語