水工建筑物應(yīng)用案例節(jié)能分析與評價
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水利水電工程節(jié)能設(shè)計(jì)是主體工程設(shè)計(jì)的組成部分,因此,同主體工程設(shè)計(jì)一樣,必須遵循國家的基本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策,在結(jié)合工程具體情況的基礎(chǔ)上,合理確定設(shè)計(jì)方案,積極、慎重地采用新技術(shù)、新設(shè)施。建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合國情,既不能標(biāo)準(zhǔn)過低影響安全運(yùn)行,也不宜標(biāo)準(zhǔn)過高增加大量的工程投資。在此,筆者試以一個工程實(shí)例談?wù)勛约旱目捶ā?/span>
一、基本資料
常橋灌排站工程是茨淮新河大型灌區(qū)中的一級提水灌排站,屬國家固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目。工程位于躍進(jìn)溝北岸,本次設(shè)計(jì)進(jìn)行拆除重建,裝機(jī)4臺套,總裝機(jī)均為360kW。
項(xiàng)目區(qū)能源供應(yīng)狀況較好,施工用電可就近接農(nóng)村電網(wǎng)供電,施工期另配柴油發(fā)電機(jī)作備用電源。施工用柴油、汽油可由當(dāng)?shù)毓╀N部門供應(yīng)。運(yùn)行管理用電可由當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)解決。工程建設(shè)期土石方及混凝土施工主要包括土石方明挖與填筑、混凝土澆筑、基礎(chǔ)處理、機(jī)電設(shè)備安裝等,其主要施工設(shè)備有自卸汽車、挖掘機(jī)、反鏟、推土機(jī)、混凝土攪拌運(yùn)輸車等。工程運(yùn)行期主要耗能設(shè)備有變壓器、電機(jī)、線纜、照明燈具、空調(diào)器、輸水管路、閥門等設(shè)備。此外,建筑物結(jié)構(gòu)及所用材料對能耗也有較大影響。
二、工程布置及建筑物節(jié)能設(shè)計(jì)
泵站布置的原則是在充分利用現(xiàn)有堤防和有利地形的基礎(chǔ)上,盡量使泵站垂直堤布置。排澇涵布置盡量采用正向進(jìn)水、正向出水,進(jìn)口采用圓弧形翼墻,減小水頭損失。
建筑物的設(shè)計(jì)和建造嚴(yán)格依照有關(guān)法律、行政法規(guī)的規(guī)定,采用節(jié)能型的建筑結(jié)構(gòu)、材料、器具和產(chǎn)品,在保證室內(nèi)熱環(huán)境及衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的前提下,做好建筑采暖、空調(diào)系統(tǒng)以及采光照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì),提高建筑物的保溫、隔熱性能,充分利用自然采光和自然通風(fēng)的能力,確保單位建筑面積能耗達(dá)標(biāo),減少采暖、制冷、照明的能耗。
使用新型建筑材料,建筑物避免使用實(shí)心粘土磚,采用能耗低的多孔磚。優(yōu)先采用節(jié)能型采暖、空調(diào)設(shè)備及采光照明系統(tǒng)。加強(qiáng)管道保溫,改善供熱(冷)系統(tǒng)的水力平衡,提高其運(yùn)行效率和自動化程度,使用高效、長壽節(jié)能光源和燈具。
三、水機(jī)節(jié)能設(shè)計(jì)
水機(jī)選型時,根據(jù)泵站的運(yùn)行方式、揚(yáng)程范圍,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,合理選擇水泵型式、結(jié)構(gòu)及臺數(shù),保證機(jī)組安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行,提高能源利用效率。選用國家推薦的系列產(chǎn)品和經(jīng)過鑒定的產(chǎn)品。
采用高效區(qū)范圍寬的水泵,使泵站在不同工況均有較高的效率;優(yōu)化水泵出水管路部件,減少管路水頭損失,降低電能損耗,節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。
四、電氣節(jié)能設(shè)計(jì)
1.電源節(jié)能
(1)合理確定供電點(diǎn)和供電電壓,確保電壓質(zhì)量。合理選擇線路路徑,使線路盡可能短,減小供電線路長度,降低線路損耗,以節(jié)省投資和運(yùn)行成本。
?。?)合理選擇供配電線路導(dǎo)線的截面。按持續(xù)工作電流法和經(jīng)濟(jì)電流密度法選擇導(dǎo)線截面,并按電壓損失和短路熱穩(wěn)定進(jìn)行校驗(yàn)。合理選擇導(dǎo)線截面可節(jié)約投資,減少電能損耗,改善電網(wǎng)電壓質(zhì)量,改善電動機(jī)啟動條件,延長電纜壽命,增加供電可靠性。
水利水電工程節(jié)能設(shè)計(jì)是主體工程設(shè)計(jì)的組成部分,因此,同主體工程設(shè)計(jì)一樣,必須遵循國家的基本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策,在結(jié)合工程具體情況的基礎(chǔ)上,合理確定設(shè)計(jì)方案,積極、慎重地采用新技術(shù)、新設(shè)施。建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合國情,既不能標(biāo)準(zhǔn)過低影響安全運(yùn)行,也不宜標(biāo)準(zhǔn)過高增加大量的工程投資。在此,筆者試以一個工程實(shí)例談?wù)勛约旱目捶ā?/span>
一、基本資料
常橋灌排站工程是茨淮新河大型灌區(qū)中的一級提水灌排站,屬國家固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目。工程位于躍進(jìn)溝北岸,本次設(shè)計(jì)進(jìn)行拆除重建,裝機(jī)4臺套,總裝機(jī)均為360kW。
項(xiàng)目區(qū)能源供應(yīng)狀況較好,施工用電可就近接農(nóng)村電網(wǎng)供電,施工期另配柴油發(fā)電機(jī)作備用電源。施工用柴油、汽油可由當(dāng)?shù)毓╀N部門供應(yīng)。運(yùn)行管理用電可由當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)解決。工程建設(shè)期土石方及混凝土施工主要包括土石方明挖與填筑、混凝土澆筑、基礎(chǔ)處理、機(jī)電設(shè)備安裝等,其主要施工設(shè)備有自卸汽車、挖掘機(jī)、反鏟、推土機(jī)、混凝土攪拌運(yùn)輸車等。工程運(yùn)行期主要耗能設(shè)備有變壓器、電機(jī)、線纜、照明燈具、空調(diào)器、輸水管路、閥門等設(shè)備。此外,建筑物結(jié)構(gòu)及所用材料對能耗也有較大影響。
二、工程布置及建筑物節(jié)能設(shè)計(jì)
泵站布置的原則是在充分利用現(xiàn)有堤防和有利地形的基礎(chǔ)上,盡量使泵站垂直堤布置。排澇涵布置盡量采用正向進(jìn)水、正向出水,進(jìn)口采用圓弧形翼墻,減小水頭損失。
建筑物的設(shè)計(jì)和建造嚴(yán)格依照有關(guān)法律、行政法規(guī)的規(guī)定,采用節(jié)能型的建筑結(jié)構(gòu)、材料、器具和產(chǎn)品,在保證室內(nèi)熱環(huán)境及衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的前提下,做好建筑采暖、空調(diào)系統(tǒng)以及采光照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì),提高建筑物的保溫、隔熱性能,充分利用自然采光和自然通風(fēng)的能力,確保單位建筑面積能耗達(dá)標(biāo),減少采暖、制冷、照明的能耗。
使用新型建筑材料,建筑物避免使用實(shí)心粘土磚,采用能耗低的多孔磚。優(yōu)先采用節(jié)能型采暖、空調(diào)設(shè)備及采光照明系統(tǒng)。加強(qiáng)管道保溫,改善供熱(冷)系統(tǒng)的水力平衡,提高其運(yùn)行效率和自動化程度,使用高效、長壽節(jié)能光源和燈具。
三、水機(jī)節(jié)能設(shè)計(jì)
水機(jī)選型時,根據(jù)泵站的運(yùn)行方式、揚(yáng)程范圍,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,合理選擇水泵型式、結(jié)構(gòu)及臺數(shù),保證機(jī)組安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行,提高能源利用效率。選用國家推薦的系列產(chǎn)品和經(jīng)過鑒定的產(chǎn)品。
采用高效區(qū)范圍寬的水泵,使泵站在不同工況均有較高的效率;優(yōu)化水泵出水管路部件,減少管路水頭損失,降低電能損耗,節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。
四、電氣節(jié)能設(shè)計(jì)
1.電源節(jié)能
?。?)合理確定供電點(diǎn)和供電電壓,確保電壓質(zhì)量。合理選擇線路路徑,使線路盡可能短,減小供電線路長度,降低線路損耗,以節(jié)省投資和運(yùn)行成本。
?。?)合理選擇供配電線路導(dǎo)線的截面。按持續(xù)工作電流法和經(jīng)濟(jì)電流密度法選擇導(dǎo)線截面,并按電壓損失和短路熱穩(wěn)定進(jìn)行校驗(yàn)。合理選擇導(dǎo)線截面可節(jié)約投資,減少電能損耗,改善電網(wǎng)電壓質(zhì)量,改善電動機(jī)啟動條件,延長電纜壽命,增加供電可靠性。
2.動力節(jié)能
泵站的動力設(shè)備的節(jié)能主要包括水泵、電機(jī)、啟閉機(jī)及相關(guān)的機(jī)械設(shè)備的節(jié)能。具體措施如下:
?。?)采用取材先進(jìn)、工藝先進(jìn)、高效的節(jié)能型設(shè)備,減少耗電量,節(jié)約能源。
?。?)改進(jìn)控制方式,提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率。
?。?)合理選擇電壓等級,保證電機(jī)使用效率高、損耗小,利于節(jié)能節(jié)電。
3.照明節(jié)能
照明節(jié)能可通過采用高能效照明產(chǎn)品,提高照明質(zhì)量,合理采用照明燈具和照明方式并合理控制等手段達(dá)到,具體措施如下:
?。?)根據(jù)視覺需要和有關(guān)規(guī)范規(guī)定,確定照度水平,按所需照度進(jìn)行節(jié)能照明設(shè)計(jì)。
?。?)采用光效高、壽命長的各類氣體放電光源。目前,各種照明光源的電能轉(zhuǎn)換中,高壓鈉燈的光效最高,熒光燈和金屬鹵化物燈次之,白熾燈最低。根據(jù)本工程建筑物特點(diǎn)和使用功能,選用光效較高的熒光燈和金屬鹵化物燈。各泵站主廠房采用金屬鹵化物燈作為主要照明,輔以壁燈照明,其配套涵閘啟閉機(jī)房采用熒光燈作為主要照明。
?。?)選擇合理的照明方式。采用一般照明、重點(diǎn)照明、混合照明、應(yīng)急照明及疏散照明相結(jié)合方式,并充分利用天然光及各種集光裝置進(jìn)行采光。
(4)選擇多種控?zé)舴绞?。可采用分區(qū)控制和集中控制方式相結(jié)合方式,并按不同的工作區(qū)域確定適宜的照度,節(jié)省投資和運(yùn)行成本。
?。?)選擇便于維護(hù)、檢修的燈具,增大其保持率,以降低維護(hù)成本。
五、金屬結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)
該工程金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)布置型式,進(jìn)水閘與控制閘采用平面鋼閘門,布置簡單,結(jié)構(gòu)緊湊,節(jié)省空間,制造、安裝方便,運(yùn)行維護(hù)簡單,減少了運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用,閘門自重及啟閉力均較小,操作簡便靈活,門體采用面板與加強(qiáng)肋的結(jié)構(gòu)。啟閉機(jī)均采用手電兩用的螺桿啟閉機(jī),結(jié)構(gòu)簡單,便于操作,同時運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。
六、結(jié)論與看法
工程進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì),在減少能源使用量、緩解能源危機(jī)等方面具有重要意義。加強(qiáng)節(jié)能工作是深入貫徹科學(xué)發(fā)展觀、落實(shí)節(jié)約資源基本國策、建設(shè)節(jié)約型和諧社會的一項(xiàng)重要措施,也是國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展一項(xiàng)長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略方針和緊迫任務(wù)。水利工程建筑應(yīng)抓住時機(jī),采用各種節(jié)能技術(shù)和材料,做好節(jié)能設(shè)計(jì),加快水利工程建筑節(jié)能的步伐。
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(審核編輯: Doris)