第一篇:地鐵電氣節(jié)能設(shè)計的改進(jìn)與創(chuàng)新
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地鐵電氣節(jié)能設(shè)計的改進(jìn)與創(chuàng)新
地鐵電氣節(jié)能設(shè)計的改進(jìn)與創(chuàng)新
【摘要】當(dāng)前國際國內(nèi)在設(shè)計建設(shè)地鐵線時已將節(jié)能納入重要的考量環(huán)節(jié),以適應(yīng)當(dāng)今社會節(jié)能低碳的環(huán)保主流。地鐵節(jié)能的關(guān)鍵在于電氣節(jié)能,而電氣節(jié)能的根本在于電氣設(shè)備系統(tǒng)的統(tǒng)一設(shè)計和協(xié)調(diào)規(guī)劃。多重節(jié)能措施并舉,最終統(tǒng)一于管理節(jié)能,通過對節(jié)能數(shù)據(jù)的分析整理,從中找到各用能環(huán)節(jié)的真正問題和有效的節(jié)能途徑,是實現(xiàn)地鐵電氣節(jié)能的突破口與創(chuàng)新點所在。
【關(guān)鍵詞】地鐵節(jié)能;節(jié)能設(shè)計;管理節(jié)能
[Abstract] the current international and domestic in the design and construction of subway has energy conservation into consideration important link, in order to adapt to today's society energy-saving low carbon environmental mainstream.The key lies in the subway energy saving electrical energy, and the fundamental electrical energy saving of the electrical equipment system of unified design and planning.Simultaneously multiple energy-saving measures, finally unified in management of energy conservation, through analyzing the energy saving data, find the real problems can link and effective way of energy saving, is a breakthrough and innovation of electrical energy-saving in subway.[keyword] subway energy-saving;energy-saving design;energy-saving management
中圖分類號:TU201.5文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)
盡管我們不斷強(qiáng)調(diào)地鐵電氣的節(jié)能降耗,但目前國內(nèi)地鐵在電氣節(jié)能方面所采取的種種措施成果顯著。對比國際地鐵協(xié)會統(tǒng)計的26家主要地鐵運(yùn)營公司能耗數(shù)據(jù),北京地鐵平均每名乘客每公里的總能
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耗最低,僅耗電0.046千瓦時。列車每公里的平均牽引能耗同樣最低,只消耗1.764千瓦時。按照同等運(yùn)力比較,軌道交通的能耗只相當(dāng)于小汽車的1/9,公交車的1/2。盡管如此,在能源日益緊張的格局下,尋找電氣節(jié)能設(shè)計上的改進(jìn)和創(chuàng)新仍然是當(dāng)今地鐵設(shè)計的關(guān)鍵所在。
一、地鐵電氣節(jié)能設(shè)計現(xiàn)狀分析
能源消耗總量過大是地鐵運(yùn)營所面臨的棘手問題之一,這一問題直接影響到地鐵的運(yùn)營成本,實現(xiàn)地鐵電氣節(jié)能設(shè)計的改進(jìn)與創(chuàng)新,意義重大。據(jù)統(tǒng)計,地鐵電氣消耗由高到低排序如下:列車牽引供電耗能(45%―50%),空調(diào)及通風(fēng)系統(tǒng)(25%―35%),電梯扶梯(10%―14%),而照明及其他能耗約占10%。從中不難看出,機(jī)車的牽引是地鐵系統(tǒng)中的用電大戶,和通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)分別占到軌道交通系統(tǒng)總能耗的一半和三分之一。因此在這兩項上節(jié)能潛力也相對最大。打造綠色地鐵,是地鐵參與軌道交通及城市交通運(yùn)營的一張新名片,也是基于改善交通運(yùn)輸條件、促進(jìn)城市協(xié)同發(fā)展、以人為本理念的體現(xiàn)。目前,規(guī)劃和正在建設(shè)的地鐵線,已經(jīng)綜合考慮節(jié)能降耗措施,從機(jī)車、空調(diào)、供電、照明、扶梯等各系統(tǒng)設(shè)備采取了相關(guān)的節(jié)能措施。
二、地鐵電氣節(jié)能設(shè)計的改進(jìn)與創(chuàng)新策略
(一)做好節(jié)能坡設(shè)計的改進(jìn)
所謂地鐵節(jié)能坡,即在列車運(yùn)行區(qū)間設(shè)計適當(dāng)角度的緩坡。當(dāng)列車進(jìn)站時上坡,從而達(dá)到減速的目的,這樣一來對列車制動系統(tǒng)也有極好的保護(hù)作用。當(dāng)列車出站時,通過下坡啟動加速,進(jìn)而保護(hù)列車牽引系統(tǒng)。這些在區(qū)間線路上精心設(shè)計的縱坡,正好使列車出站下坡、進(jìn)站上坡,從而巧妙的利用自然加速和減速達(dá)到節(jié)能目的,最終達(dá)到節(jié)省牽引過程的耗電的目的。這一看似微小的設(shè)計改變,對節(jié)能及機(jī)車保護(hù)有著雙重功效,勢必將成為站臺節(jié)能設(shè)計的風(fēng)向標(biāo)。據(jù)北京市軌道交通建設(shè)管理公司消息,地鐵節(jié)能緩坡廣泛應(yīng)用在地鐵9號線的線路設(shè)計中。目前一共設(shè)計有22個節(jié)能坡,占到全線總里程的46%。
地鐵節(jié)能坡概念從引入到設(shè)計再到實施的時間較短,因此設(shè)計方法和模型上不健全。哈爾濱工業(yè)大學(xué)相關(guān)學(xué)者曾發(fā)表文章,基于機(jī)車
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動力和制動系統(tǒng),建立了地鐵節(jié)能緩坡的理論模型和計算方法。該模型將這個過程分為五個階段:加速階段、下坡節(jié)能、惰行、上坡節(jié)能以及制動。并通過動能和勢能的變化計算了緩坡長度,作者認(rèn)為節(jié)能緩坡長度約為228米到330米。
(二)處理好能量回收中的細(xì)節(jié)問題
高速行駛的列車一般采用電制動與空氣制動相結(jié)合的模式,部分新型列車則主要依靠電制動(如北京地鐵九號線)。在電制動過程中,根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒原理,制動高速行駛的、具有較大動能的機(jī)車,勢必消耗很多電能。在此過程中,機(jī)車消耗電能用以制動的同時,本身所具有的動能也被白白浪費(fèi)。如果我們能夠?qū)⒑笳咚峒暗膭幽苻D(zhuǎn)化并回收,即回收剎車能量,從一定程度上也能達(dá)到節(jié)能降耗的目的。其原理是當(dāng)機(jī)車進(jìn)站或緊急制動時,牽引電機(jī)將隨之進(jìn)入發(fā)電狀態(tài),將剎車產(chǎn)生的能量回傳到電網(wǎng)。這部分能量通過逆變回饋裝置輸送電網(wǎng)系統(tǒng)后提供給機(jī)車,或者與車站機(jī)電設(shè)備協(xié)調(diào)使用。據(jù)測算,9號線列車牽引供電整體節(jié)電5%以上。
但是制動能量回收也存在著一些問題。如老的地鐵線中,電網(wǎng)建設(shè)系統(tǒng)化不夠,回傳到電網(wǎng)的這部分能量往往只能提供給附近的機(jī)車所使用。然而,在列車行駛車隔大等情況下,這部分回收的能量不能被其他機(jī)車所吸收,而且這部分電能并不能直接并入總電網(wǎng)供地鐵線其他用電設(shè)施所使用,最終仍然被浪費(fèi)。
(三)加大對節(jié)能設(shè)備的改進(jìn)及新能源的利用
國內(nèi)各新建地鐵線都很重視節(jié)能工作,從空調(diào)、供電、照明、扶梯等各系統(tǒng)設(shè)備采用了新型節(jié)能產(chǎn)品。再如北京地鐵九號線在站臺、站廳、出入口公共區(qū)照明選用T5系列熒光燈,同樣照度的前提下,節(jié)約照明用電20%以上??照{(diào)通風(fēng)系統(tǒng)在地鐵運(yùn)營中的能耗僅次于列車牽引。北京地鐵九號線六里橋東站首次采用直接蒸發(fā)式空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)是把制冷劑通過直接蒸發(fā)的方式輸送到空調(diào)末端對空氣降溫除濕,以此省去空調(diào)冷凍水循環(huán)系統(tǒng)。該制冷系統(tǒng)將節(jié)省四分之一以上的能耗。
與傳統(tǒng)交通工具相比,地鐵使用相對清潔的電能作為動力源,然而電能的使用目前也間接地、較大程度的依賴著化石燃料。太陽每秒
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輻射到地球的能量則為499,400,00,000焦,它作為一種新興的可再生能源,越來越受到各個國家的關(guān)注。北京地鐵九號線所采用的熱水系統(tǒng)為承壓式二次換熱系統(tǒng)。該系統(tǒng)高效,節(jié)能,安全穩(wěn)定。在郭公莊車輛段,太陽能應(yīng)用解決了集中熱水系統(tǒng)的能源消耗,部分車站出入口廣場也選用太陽能照明系統(tǒng),白天蓄能,夜間為廣場提供照明。北京地鐵十四號線終點站則利用其高架的優(yōu)勢,在車站屋頂設(shè)計、安裝了太陽能板發(fā)電。整個屋頂共安裝有近1000塊太陽能板,面積達(dá)2500平米。通過太陽能板所產(chǎn)生的電可供應(yīng)車站內(nèi)空調(diào)、扶梯以及照明等設(shè)備用電。這是全國地鐵建設(shè)中首次將太陽能板用在地鐵站建設(shè)中。
但是目前太陽能的利用還不是很普及,利用太陽能發(fā)電還存在成本高、轉(zhuǎn)換效率低的問題。這是限制新能源在地鐵系統(tǒng)廣泛利用的主要問題。然而隨著地球能源日益緊張的現(xiàn)狀,太陽能燈清潔能源在未來必將成為地鐵系統(tǒng)供電的主力之一。
(四)實現(xiàn)管理節(jié)能機(jī)制的優(yōu)化和創(chuàng)新
通過對能源消耗進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測和科學(xué)分析,從而采取相應(yīng)的管理措施和技術(shù)措施、從而達(dá)到節(jié)能的目的而進(jìn)行的工作叫做管理節(jié)能。節(jié)能管理要求定量化、標(biāo)準(zhǔn)化和手段多樣化。在地鐵電氣節(jié)能中,管理節(jié)能概念的提出是基于當(dāng)前諸多地鐵運(yùn)營單位常在節(jié)能監(jiān)管中的職能缺失,地鐵運(yùn)營單位對地鐵設(shè)備的運(yùn)行和節(jié)能效果缺乏有效的統(tǒng)計和管理,具體表現(xiàn)在難以提供完整的分項電耗記錄表和用電分析資料。因此統(tǒng)一的、全面的能源管理系統(tǒng)建設(shè)便迫在眉睫。能源管理系統(tǒng)基于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),集監(jiān)測、控制、分析等功能于一體,全面發(fā)揮發(fā)揮其協(xié)調(diào)能力,合理調(diào)度,科學(xué)分配,實時監(jiān)測,最終為地鐵進(jìn)一步實施節(jié)能降耗目標(biāo)給出科學(xué)參考。能源管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)置為“一個中心,多級聯(lián)動”,一個中心即中央級能源管理系統(tǒng),負(fù)責(zé)整合各下級能源管理系統(tǒng)的監(jiān)督、數(shù)據(jù)整合及分析功能。而基于各車站的下一級能源管理系統(tǒng)則具體負(fù)責(zé)各個能源消耗點的統(tǒng)一管理、能源分配、數(shù)據(jù)采集、故障報警等功能。這些數(shù)據(jù)最終將通過地鐵骨干網(wǎng)上傳到中央能源管理系統(tǒng)整合處理。這種系統(tǒng)的設(shè)計的意義在于統(tǒng)一協(xié)調(diào),優(yōu)化管理。通過對各項節(jié)能數(shù)據(jù)的整合,進(jìn)而優(yōu)化現(xiàn)有電氣節(jié)能
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設(shè)計。
三、結(jié)論
總之,如上所述諸多節(jié)能措施最終將落實到定量描述能耗的具體狀況,及歸結(jié)于管理節(jié)能,這也是是地鐵節(jié)能工作的重要基礎(chǔ)和最重要的創(chuàng)新點,以此避免一些名為節(jié)能措施而實際效果不明顯,卻需要大量增加投資的行為。通過對節(jié)能數(shù)據(jù)的分析整理,從中找到各用能環(huán)節(jié)的真正問題和有效的節(jié)能途徑。
參考文獻(xiàn):
[1] Hui Zhi Xu, Guo Zhu Cheng, Chong Wu.Study on the Design Method of Energy-Saving Slope in Subway [J].Applied Mechanics and Material,2012(204-208).[2] 孫鈞.面向低碳經(jīng)濟(jì)城市地下空間/軌交地鐵的節(jié)能減排與環(huán)保問題[C].地下交通工程與工程安全――第五屆中國國際隧道工程研討會文集,2011年.[3] 劉冬.地鐵節(jié)能管理體系的研究[J].科技信息,2011(34).------------最新【精品】范文
第二篇:工作改進(jìn)與創(chuàng)新
工作改進(jìn)與創(chuàng)新
我認(rèn)為工作改進(jìn)就是在工作中使用新的工作方式、方法、工具,并能提高工作效率的改進(jìn)措施。
首先來談?wù)劄槭裁匆M(jìn)行工作改進(jìn),只有持續(xù)不斷的改進(jìn)工作才能提升工作效率;才能促進(jìn)業(yè)務(wù)的發(fā)展;才能合理的完成工作目標(biāo);才能是公司業(yè)績蒸蒸日上;才能提高自己的收入。這里淺談今年我們市場部的工作改進(jìn)。客戶管理工具的使用
在客戶關(guān)系管理方面,我們一直沿用自己設(shè)計excel表格了進(jìn)行記錄,剛開始感覺比較實用,效率也很高,后來隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展,需要和保險公司、醫(yī)院等接觸進(jìn)行業(yè)務(wù)溝通,這使我部門陷入大量的客戶關(guān)系管理和溝通紀(jì)要整理的復(fù)雜工作中。后來通過在網(wǎng)絡(luò)上的學(xué)習(xí)了解客戶關(guān)系管理的相關(guān)知識,并在網(wǎng)絡(luò)中找到一款符合市場部使用的一套客戶關(guān)系管理軟件,而且是免費(fèi)的。我部門就將客戶的相關(guān)信息及既往溝通紀(jì)要錄入客戶關(guān)系管理軟件中,進(jìn)行日常的管理和維護(hù)。
通過此工具的使用,改進(jìn)了我們以往對客戶的管理方式,主要體現(xiàn)在以下幾點:
? 提高了我們對客戶關(guān)系管理的高效的處理; ? 方便記錄與客戶的溝通紀(jì)要;
? 為市場部的同事方便的去查詢客戶的信息,了解客戶的溝通情況,提供了一個支持平臺,使我們對客戶的情況掌握更加準(zhǔn)確; ? 對客戶進(jìn)行分類管理;
? 對部門內(nèi)部人員分項目、權(quán)限,進(jìn)行客戶信息查詢管理。駐院代表工作方式的改進(jìn)
以往駐院代表的工作是促進(jìn)上線醫(yī)院的使用,提高醫(yī)院的使用量,其實際工作就是自己在醫(yī)院前臺詢問客戶,操作前臺軟件,這樣的工作方式就目前的人員配置和上線醫(yī)院數(shù)量,都感覺很吃力,更不要說再增加新的上線醫(yī)院,那將繼續(xù)補(bǔ)充駐院代表,增加公司的人員成本。仔細(xì)分析,這樣的模式,存在很多問題,成本高,工作效率低,重復(fù)低附加值的勞動,對促進(jìn)醫(yī)院的使用工作毫無意義。
通過與市場總監(jiān)的溝通和協(xié)商,對駐院代表的工作職責(zé)進(jìn)行簡單分析: ? 駐院代表實際是我們公司與醫(yī)院的關(guān)系維系人員,其工作的本質(zhì)應(yīng)該是通過與醫(yī)院建立良好的業(yè)務(wù)管理,來使醫(yī)院的操作人員自主的詢問患者是否購買商業(yè)保險,自行為其提供實時報銷服務(wù);
? 對實時報銷過程中存在的問題和異常情況,協(xié)調(diào)醫(yī)院、患者、保險公司三方的工作;
? 發(fā)現(xiàn)醫(yī)院的潛在需求,為醫(yī)院提供更好的服務(wù);
由此,我部門針對目前的駐院代表工作情況,提出如下改進(jìn)措施的思路,讓駐院代表自己尋求方式和方法來解決。
? 解放自我,使醫(yī)院自行進(jìn)行業(yè)務(wù)的處理和操作; ? 協(xié)調(diào)醫(yī)院中層領(lǐng)導(dǎo)對促進(jìn)醫(yī)院使用進(jìn)行解決;
? 對目前系統(tǒng)的操作和業(yè)務(wù)流程,需求醫(yī)院操作人員的意見,優(yōu)化系統(tǒng)和業(yè)務(wù)處理流程; ? 發(fā)散思維,尋求新的促進(jìn)方式。
通過以上的指導(dǎo)思路,今年駐院代表的工作有了明顯改觀,改進(jìn)方式和方法層出不窮,還有不少的小創(chuàng)新。工作改進(jìn)與創(chuàng)新的關(guān)系
接下來談?wù)劰ぷ鞲倪M(jìn)與創(chuàng)新的關(guān)系,事業(yè)部去年就提出創(chuàng)新的公司文化理念,不論是在技術(shù)、業(yè)務(wù),還是在工作方式等方面,都可以進(jìn)行創(chuàng)新??偨?jīng)理辦對此也很重視,特別設(shè)置創(chuàng)新基金,以資鼓勵那些在工作中有創(chuàng)新意識的同事。工作的改進(jìn),需要我們對工作進(jìn)行定期的總結(jié),從中找到問題的原因和癥結(jié),需求新的方法去解決,這時就需要我們具備創(chuàng)新意識。工作的持續(xù)改進(jìn),極大的促使我們在創(chuàng)新意識上,有更多的想法和更好的方式,去解決我們工作中的問題和困難,改善我們的工作方式,提高工作效率。所以工作的改進(jìn),必然有創(chuàng)新的方法、方式、工具等,改變我們以往形成的固有工作模式。打破常規(guī),改進(jìn)工作,需求創(chuàng)新是提高效率,降低成本,使企業(yè)利益最大化成為現(xiàn)實。
綜上所述,工作的改進(jìn),必然有創(chuàng)新的方式和方法,這也促使我們每個人都具有創(chuàng)新的意識,從小事著手,增強(qiáng)我們的服務(wù)和創(chuàng)新意識,使我們不斷改善工作的方式、方法,提高事業(yè)部的綜合競爭力,使事業(yè)部與時俱進(jìn)的發(fā)展。
第三篇:合成氨工藝的改進(jìn)與節(jié)能
合成氨工藝條件的改進(jìn)與節(jié)能
楊榮
安徽建筑工業(yè)學(xué)院材化學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè) 合肥 230601
摘要
本文從合成氨工藝中所存在的一些高能耗問題入手,主要分析了合成氨工藝的改進(jìn)方法,以及從熱力供給系統(tǒng)、反應(yīng)催化劑及系統(tǒng)優(yōu)化等方面采取措施從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。文中所給的針對性措施可實際應(yīng)用到合成氨工廠中。
關(guān)鍵詞
合成氨
工藝改進(jìn)
節(jié)能降耗
生產(chǎn)流程
改進(jìn)措施 前言
合成氨工業(yè)自1901年誕生以來,經(jīng)歷了發(fā)明階段、技術(shù)推廣階段、原料結(jié)構(gòu)變遷階段、單系列大型化自動化階段和節(jié)能降耗階段,歷史近一個世紀(jì)。目前正處于節(jié)能降耗階段。
目前,由于世界范圍內(nèi)的能源緊缺,造成了世界能源價格不斷上漲,而氮肥的價格卻保持相對穩(wěn)定,因此高能耗的合成氨廠面臨著嚴(yán)峻的形勢和挑戰(zhàn),這樣,合成氨工藝的改進(jìn)勢在必行。
化學(xué)工業(yè)本來就是個能耗大戶,而合成氨又是高能耗產(chǎn)品,目前國內(nèi)的中小型化肥廠合成氨的能耗普遍高于國外先進(jìn)制氨工藝廠。工廠的經(jīng)濟(jì)效益由工藝的能耗來決定,因此改進(jìn)合成氨工藝是首要任務(wù)。合成氨的工業(yè)生產(chǎn)途徑
合成工業(yè)是能耗較大的工業(yè)之一, 根據(jù)原料品種和技術(shù)先進(jìn)程度的不同, 單位產(chǎn)品的能耗差別很大, 因此, 所采用的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)以總體生產(chǎn)節(jié)能為目標(biāo), 也就是說, 合成工藝開發(fā)的總目標(biāo)在于節(jié)能,因此要從能量的綜合利用方面來考慮節(jié)能方案。
2.1 用余熱來加熱熱水以供鍋爐或其它工序用 2.2 直接利用余熱副產(chǎn)高熱值的蒸汽供其它工序用 2.3 利用副產(chǎn)蒸汽發(fā)電供全廠用 2.4 本系統(tǒng)內(nèi)部自熱平衡
天然氣合成氨工業(yè)流程圖 降低合成氨工廠能耗的措施
中小型工廠一般以天然氣為原料制取氨,天然氣用量的多少直接決定著工廠能耗,下面列出降低中小型合成氨廠能耗的一些措施: 3.1 合成氨工廠造氣工序的節(jié)能措施 3.1.1 降低吹風(fēng)系統(tǒng)的阻力 3.1.2 采用蒸汽自調(diào)系統(tǒng) 3.1.3 優(yōu)化造氣操作系統(tǒng)
3.2 合成氨工廠變換工序的節(jié)能措施 3.2.1 開發(fā)優(yōu)質(zhì)低溫高效變換催化劑
3.2.2 變換爐合理分段并采用合適的降溫措施 3.2.3 防止變換催化劑衰老、中毒與失活 3.2.4 加強(qiáng)保溫、降低熱損失 3.2.5 系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計與優(yōu)化操作
3.3 合成氨工廠合成工序的節(jié)能措施 3.3.1 開發(fā)優(yōu)質(zhì)低溫高效合成催化劑 3.3.2 開發(fā)新型氨合成塔
3.3.3 防止合成催化劑衰老、中毒與失活 3.3.4 加強(qiáng)保溫、降低熱損失 3.3.5 用吸氨制冷代替壓縮制冷 3.3.6 用吸收分氨代替深冷分氨 3.3.7 回收放空氣中的氫氣和氮?dú)?3.3.8 系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計與優(yōu)化操作 綜合考慮上述各方面所提及的節(jié)能措施總結(jié)出節(jié)能方法與具體實施操作
1.造氣爐整體改造技術(shù)
該技術(shù)包括造氣爐擴(kuò)徑、夾套加高、出口管的移位、適合不同煤種的專用爐篦、爐底轉(zhuǎn)動裝置采用變頻器進(jìn)行調(diào)速控制等整體配套改造。改造后可明顯提高造氣爐的制氣強(qiáng)度,降低煤耗。2.合理選擇高效造氣鼓風(fēng)機(jī)
要根據(jù)各種造氣爐爐徑、煤種、發(fā)氣量要求、系統(tǒng)配套設(shè)備與管道阻力的不同,綜合考慮合理選擇風(fēng)機(jī),既要足夠滿足制氣吹風(fēng)的風(fēng)量要求,又要防止風(fēng)量過大而造成吹風(fēng)氣帶出物增多。3.自動加焦(煤)機(jī)技術(shù)
使用該技術(shù)可節(jié)省停爐時間,連續(xù)制氣、減少熱量損失,縮短吹風(fēng)時間,提高單爐發(fā)生量,并有利于穩(wěn)定爐溫與氣體成份,降低噸氨煤耗,減輕操作工的勞動強(qiáng)度,減少事故發(fā)生。
4.油壓微機(jī)控制、爐況監(jiān)測與系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)
使用該技術(shù)可合理調(diào)節(jié)控制造氣循環(huán)分配時間、入爐蒸汽量、氫氮比和加煤、下灰等,能對造氣爐的爐況全面監(jiān)測并進(jìn)行閉環(huán)調(diào)優(yōu),進(jìn)而優(yōu)化生產(chǎn)狀態(tài),達(dá)到造氣系統(tǒng)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、低耗的目的。5.采用高效除塵器
選用低阻的高效旋風(fēng)除塵器,可提高煤氣的除塵效率,減少飛屑的損失與設(shè)備管道的磨損。6.集中式回收上、下行煤氣余熱
采用一臺集中式對應(yīng)多臺造氣爐的熱管型余熱回收器回收上、下行煤氣余熱,有利于降低系統(tǒng)阻力及提高余熱回收率。7.集中式高效洗氣塔
采用一臺集中式高效低阻填料洗氣塔來取代常用的一臺造氣爐配一臺的空塔噴淋式洗氣塔,有利于降低系統(tǒng)阻力與提高洗滌冷卻效果,并可減少15%~20%的冷卻水與污水處理量。8.提高入爐蒸汽品質(zhì)
入爐蒸汽采用過熱蒸汽,有利于制氣過程中爐溫的穩(wěn)定,提高蒸汽分解率與單爐發(fā)氣量5%~8%,降低噸氨原料煤與蒸汽消耗量。9.吹風(fēng)氣余熱回收
借助合成弛放氣助燃,采用集中式燃燒爐吹風(fēng)氣回收技術(shù),回收造氣吹風(fēng)氣的顯熱與潛熱,副產(chǎn)過熱蒸汽。有條件的企業(yè)可采用三廢流化混燃爐技術(shù)將吹風(fēng)氣與造氣爐渣結(jié)合在一起,回收利用副產(chǎn)過熱蒸汽,搞熱電聯(lián)產(chǎn),有利進(jìn)一步提高節(jié)能效果與經(jīng)濟(jì)效益。10.降低造氣系統(tǒng)阻力
單爐發(fā)生量提高,對于配套的管道與閥門的口徑也需相應(yīng)放大,管道配置盡量減少彎頭,配管流向要合理,對洗氣塔的煤氣管插入深度等需進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,這樣有利造氣爐的制氣與節(jié)約鼓風(fēng)機(jī)電耗。11.回收利用冷凝水
現(xiàn)有使用蒸汽加熱而冷凝下來的冷凝水被大量直接排至地溝,要盡可能改造為全部回收利用,既能回收其熱量減少鍋爐燃料的消耗,又能節(jié)省水費(fèi)與水處理費(fèi),降低生產(chǎn)成本。
12.高效脫硫劑與防堵低阻脫硫塔
可采用888或888+栲膠等高效脫硫劑及不易堵塔的低阻脫硫塔,提高脫硫效率,減少脫硫液循環(huán)量,降低電耗。13.節(jié)能型全低變與中低低變換工藝
在采用寬溫鈷鉬低變催化劑的前提下,根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)條件的情況不同,可采用節(jié)能型全低變或中低低變換工藝。該工藝變換率高、流程簡單、阻力小、蒸汽消耗少,噸氨蒸汽消耗分別達(dá)到≤250kg與≤350kg。
14.采用改進(jìn)型的丙碳法、NHD法與變壓吸附法(PSA)脫除CO2工藝
這3種工藝均系當(dāng)前各企業(yè)所采用的低能耗脫碳技術(shù),具體選擇要從凈化氣要求,前后工藝條件及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)結(jié)合企業(yè)具體情況而定。15.采用經(jīng)濟(jì)合理的合成壓力
對于氨合成催化劑生產(chǎn)強(qiáng)度,根據(jù)低空速、高凈值、低阻力與節(jié)能的角度衡量及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,建議按18~20t氨/m3·d生產(chǎn)強(qiáng)度選擇合成塔與催化劑,使其操作壓降低至22M~24MPa(初期還要低2MPa左右),這樣可使噸氨節(jié)電50kWh左右,還可增加2%~3%的氨產(chǎn)量。
16.采用活性好、寬溫、高強(qiáng)度氨催化劑及其相匹配的高效節(jié)能型合成塔
可提高氨凈值,從而減少循環(huán)氣的循環(huán)量,降低循環(huán)機(jī)電耗,減少冷凍能耗。17.塔外提溫型合成工藝與二級余熱回收技術(shù)
對氨合成反應(yīng)熱的回收利用采用該工藝技術(shù),可使合成氣工藝余熱按位能高低獲多級利用,廢熱鍋爐副產(chǎn)蒸汽,軟水加熱器加熱軟水,可充分提高余熱回收率,減少循環(huán)冷卻水用量。18.氨氣、氫氣回收技術(shù)
在合成氨生產(chǎn)過程中,由于生產(chǎn)負(fù)荷的變化,為保持合成系統(tǒng)的適宜操作壓力,會造成合成系統(tǒng)中的放空氣和氨槽弛放氣量增加,而這部分氣體中均含有大量的氨和氫隨之放空,導(dǎo)致合成氨各項消耗增多,成本加大。根據(jù)這兩種氣源的不同組分和特性可分別采用膜分離技術(shù)回收放空氣中的氫氣以及采用無動力氨回收技術(shù)回收氨槽弛放中的氨氣。19.制冷系統(tǒng)蒸發(fā)式冷凝器
該設(shè)備是采用熱力學(xué)、傳熱學(xué)等工程學(xué)的先進(jìn)技術(shù),對交叉式冷卻塔和傳統(tǒng)蒸發(fā)式冷凝器進(jìn)行優(yōu)化組合,具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地少、質(zhì)量輕、安裝簡便等優(yōu)點,使用了高效傳熱元件,提高了換熱效率與冷卻冷凝效果,達(dá)到運(yùn)轉(zhuǎn)功率小、耗電量少、冷卻水消耗少的效果,是取代傳統(tǒng)的立式水冷冷凝器的有效節(jié)能設(shè)備。20.利用低位能余熱采用溴化鋰吸收制冷技術(shù)
利用尿素、合成氨生產(chǎn)過程的低位能余熱(熱水、冷凝液等)采用熱水型溴化鋰吸收式冷水機(jī)組制取低溫冷水,用于冷卻氮?dú)鋲嚎s機(jī)一級入口煤氣、三級、六七級入口煤氣,脫碳吸收液與氨合成循環(huán)氣等,可充分利用低位能熱量提高壓縮機(jī)打氣量,減少脫碳吸收液循環(huán)量、降低氨冷、冷凍機(jī)負(fù)荷,達(dá)到增產(chǎn)、降低電耗的效果,在夏天等高溫季節(jié)效果尤為明顯。21.機(jī)泵電機(jī)采用變頻調(diào)速技術(shù)
對有負(fù)荷變化、經(jīng)常造成機(jī)泵電機(jī)“大馬拉小車”的轉(zhuǎn)動設(shè)備如造氣的爐條機(jī)、鍋爐給煤機(jī)、給水泵、空氣鼓風(fēng)機(jī)、羅茨鼓風(fēng)機(jī)、甲胺泵、液氨泵等,采用變頻調(diào)速,實現(xiàn)平滑的無級調(diào)速,在生產(chǎn)過程中能獲得較佳調(diào)速,從而可取得明顯的節(jié)電效果。對于高壓大中容量交流電機(jī)的調(diào)速,可采用內(nèi)饋載波調(diào)速技術(shù),與高壓變頻相比,具有效率高、價格低、功率高等優(yōu)點。22.氮?dú)鋲嚎s機(jī)的節(jié)電
氮?dú)鋲嚎s機(jī)的耗電占合成氨電耗的70%左右,因此合理選擇與使用壓縮機(jī)對噸氨電耗關(guān)系密切。要逐步淘汰落后、高耗的L3.3-
17、4M8、4H8等陳舊壓縮機(jī),結(jié)合節(jié)能技改選擇單機(jī)能力≥2萬t/a合成氨的大中型機(jī)組,使噸氨電耗明顯降低。選用可靠的氣閥,延長機(jī)組無故障運(yùn)行時間,確保循環(huán)油冷卻效果,提高一進(jìn)壓力,降低一進(jìn)溫度,提高段間冷卻與分離設(shè)備效率等技術(shù)措施。盡量不采用不同壓縮機(jī)機(jī)型的并機(jī)使用,防止由并機(jī)不和諧而造成的無效功損失與影響運(yùn)行故障周期。
23.企業(yè)電網(wǎng)系統(tǒng)節(jié)電
該節(jié)電產(chǎn)品是通過對半導(dǎo)體瞬流控制技術(shù),復(fù)合式實時濾波技術(shù)和遠(yuǎn)程跟蹤與診斷技術(shù)的重大突破,以10-12秒的反應(yīng)速度對瞬流和高次諧波進(jìn)行及時的測試和有效的控制,同時能消除設(shè)備開關(guān)啟合引起的高能量突變引起的瞬流,提高電源質(zhì)量,減少電損,提高系統(tǒng)用電設(shè)備的效率。24.蒸汽管道系統(tǒng)節(jié)能
從鍋爐房輸送至各用汽點的蒸汽管道系統(tǒng)應(yīng)遵循高壓輸送、低壓使用的原則,可減少管道建設(shè)費(fèi)用、減少散熱損失。系統(tǒng)應(yīng)合理選擇與配置足夠的疏水閥,疏水閥使用好壞直接影響到蒸汽的消耗,是節(jié)能潛力最大的地方。要做好蒸汽管道系統(tǒng)保溫工程,減少管網(wǎng)的熱損失。改進(jìn)前生產(chǎn)工藝流程 改進(jìn)后生產(chǎn)工藝流程
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第四篇:電氣自動化節(jié)能設(shè)計技術(shù)應(yīng)用研究論文
隨著科技的發(fā)展,越來越多的電氣自動化電力設(shè)備被應(yīng)用到各行各業(yè),下面是小編收集整理的電氣自動化節(jié)能設(shè)計技術(shù)應(yīng)用研究論文,希望對你有所幫助!
摘要:電氣自動化不僅關(guān)系著工業(yè)生產(chǎn),和我們的生活也存在著緊密的關(guān)系,要了解電氣自動化及節(jié)能設(shè)計,并遵守設(shè)計原則,加強(qiáng)對電氣自動化節(jié)能設(shè)計技術(shù)應(yīng)用研究。
關(guān)鍵詞:電氣自動化;節(jié)能設(shè)計;應(yīng)用
前言
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們的生活和工業(yè)生產(chǎn)對能源的需求越來越大。但是,現(xiàn)今大規(guī)模的能源開發(fā)以及不合理地使用能源,導(dǎo)致能源短缺的問題越來越嚴(yán)重,并受到國家社會的普遍關(guān)注。在電力系統(tǒng)的能源消耗中,很多設(shè)備的選用對能源的耗損產(chǎn)生影響。所以,電力系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計逐步被人們納入關(guān)注的視野。
一、電氣自動化及節(jié)能設(shè)計概述
在電氣信息發(fā)展領(lǐng)域,電氣自動化是一門新興的科學(xué)性學(xué)科,對我國的工業(yè)生產(chǎn)和人民群眾的日常生活起到很大的作用。電氣自動化不僅可以提高工業(yè)領(lǐng)域的工作效率和運(yùn)作成本,還可以促進(jìn)勞動生產(chǎn)率的提高和改善工業(yè)發(fā)展的勞動條件。近年來,隨著我國工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的提高和人們環(huán)保意識的增強(qiáng),提出了“綠色工業(yè)革命”的發(fā)展理念,因而工業(yè)節(jié)能和環(huán)保成為當(dāng)前經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要目標(biāo),所以先進(jìn)的自動化技術(shù)的出現(xiàn)為相關(guān)行業(yè)的節(jié)能減排提供了有力的保障。由此可知,未來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r就是誰掌握先進(jìn)的節(jié)能科技,就可以獲得掌控經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)權(quán)。
隨著城市化的不斷推進(jìn),城市電網(wǎng)的供電需求逐步加大,電力系統(tǒng)不斷增容。原有的操控技術(shù)主要是變頻器和整流器的應(yīng)用,然而這些設(shè)備的使用對電網(wǎng)的危害很嚴(yán)重。所以,電氣自動化通過在變壓器和無功補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)領(lǐng)域進(jìn)行突破,減少電路的傳輸損耗,優(yōu)選變壓器和使用有源濾波器等方式,使電氣系統(tǒng)在運(yùn)行中達(dá)到節(jié)能的目的。
二、電氣自動化節(jié)能的設(shè)計原則
以實際經(jīng)濟(jì)效益為電氣節(jié)能效益的設(shè)計基礎(chǔ),不盲目的增加相關(guān)投資金額,對節(jié)能設(shè)備和材料進(jìn)行選擇時應(yīng)該遵循科學(xué)合理的經(jīng)濟(jì)原則,從而使得節(jié)能增加的投資數(shù)目能夠在較短的時間內(nèi)通過節(jié)能運(yùn)行而使得經(jīng)濟(jì)效益有所保障。為建筑物內(nèi)良好人工環(huán)境的創(chuàng)設(shè)或維持提供必要的能源基礎(chǔ),例如一些建筑設(shè)備動力的提供以及符合用電設(shè)備對電能質(zhì)量、負(fù)荷容量的要求的優(yōu)化用電設(shè)計,實現(xiàn)其電能的合理利用。節(jié)能重點要放在電氣設(shè)備的電能損耗上,如變壓器的功率損耗、輸電線路的額外損耗等等。對其采取有效的節(jié)能措施,盡量減少或杜絕與建筑使用功效無關(guān)的電能損耗。
三、電氣自動化節(jié)能設(shè)計技術(shù)應(yīng)用
1、配電節(jié)能設(shè)計
電氣自動化工程的一大關(guān)鍵工作職能就在于:面向電力自動化工程設(shè)備提供必要的動力支持。因此,需要設(shè)計人員充分考慮到電力工程的實用性,以及電力工程與用電器械設(shè)備可靠性水平、負(fù)荷容量需求之間的充分契合。在配電作業(yè)的實施過程當(dāng)中,不但需要確保用電設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)型,同時還需要在可靠性、靈活性、可操作性、以及安全性方面做出相應(yīng)的優(yōu)化。從這一角度上來說,需要確保配電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)導(dǎo)線線路絕緣水平的良好與可靠。在進(jìn)行布線的過程當(dāng)中,需要選擇合理的導(dǎo)線絕緣距離,確保導(dǎo)線動態(tài)穩(wěn)定,以及防雷接地的安全性。
2、無功補(bǔ)償
在電力系統(tǒng)中,無功功率占有供配電設(shè)備的很大一部分容量,因此增大了線路的損耗,從而造成電網(wǎng)的電壓下降,也因此影響了電能質(zhì)量和電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。而對于用戶而言,無功功率的直觀表現(xiàn)為功率因數(shù)偏低,而當(dāng)功率因數(shù)小于0.9時,用戶就會向供電部門繳納一定比率的罰款,因此用戶用電的成本也增高,經(jīng)濟(jì)效益就會下降。但是我們?nèi)暨x用恰當(dāng)?shù)臒o功補(bǔ)償設(shè)備的話就可以實現(xiàn)無功就地平衡,提高功率因數(shù),從而實現(xiàn)節(jié)能減耗、提高電能質(zhì)量、穩(wěn)定系統(tǒng)電壓的目的,而且能夠提高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。比如,在受導(dǎo)電抗的作用下,電機(jī)發(fā)出的交流電流和交流電壓的相位角不為零,因此電機(jī)發(fā)出的電能不能完全被用電器吸收,不能被吸收的部分則在電機(jī)和用電器之間往返變化而不會釋放出來。又因為電容器產(chǎn)生的是超前的無功,因此采用電容器補(bǔ)償可以與無功率的電能進(jìn)行抵消,即Q=QL-QC。
在采用無功補(bǔ)償設(shè)備對電力系統(tǒng)進(jìn)行無功補(bǔ)償時,對于無功補(bǔ)償設(shè)備的要求有以下幾點:
(1)在使用電容器補(bǔ)償時,電容器容量的確定應(yīng)該根據(jù)配電電壓的容量、負(fù)荷、三相電壓的平衡度、自然功率因素、目標(biāo)功率因數(shù)等參數(shù)經(jīng)過計算來確定。而若是在補(bǔ)償處產(chǎn)生了諧波的話就要串聯(lián)一定量的電抗器,濾除線路上的諧波。
(2)為了有效的防止投切振蕩、過補(bǔ)償和無功倒送,在電容器的功率參數(shù)、無功電流、無功功率這些投切物理量中最好選擇無功功率作為投切參數(shù)物理量。
(3)在很早以前的補(bǔ)償電容組中電容器的分擔(dān)方式和投切開關(guān)的方式普遍采用等容量分組和循環(huán)投切;后來又采用了按比例分配、按編碼配置、投切開關(guān)按級投切。但是這些方式都不能達(dá)到我們想要的補(bǔ)償效果。因此,現(xiàn)在所采用的是模糊投切,其適應(yīng)面廣、調(diào)節(jié)平滑、跟蹤準(zhǔn)確而且效果很好。在使用過程中,低壓的時候投切開關(guān)則選擇投切復(fù)合開關(guān),而高壓補(bǔ)償柜中選真空接觸器作為投切開關(guān)。
3、變壓器節(jié)能
我們可以通過選擇合理的變壓器起到節(jié)能的作用,這是一個節(jié)能設(shè)計的關(guān)鍵。具體的工作中所采取的促使有:減小功率損害,實現(xiàn)節(jié)能目的。通過使用三相四線制以及合單相自動補(bǔ)償設(shè)備等來確保電流負(fù)荷平衡性,降低變壓器能源損耗。這里以平衡三相電負(fù)荷為例進(jìn)行分析:在電力系統(tǒng)中,三相電不平衡屬于一個比較常見的現(xiàn)象,它既將導(dǎo)致線路上一級變壓器銅損加大,也會是變壓器上的鐵損變大,進(jìn)而導(dǎo)致供電質(zhì)量不符合要求以及電表失靈或者電氣設(shè)備損壞的那個問題。因此我們在設(shè)計的過程中,要盡最大可能保證三相電負(fù)荷的平衡性,這有利于三相間電流值平衡,降低不必要的銅損及鐵損,起到節(jié)約電能、保證供電質(zhì)量的效果。
4、降低傳輸線路的損耗
傳輸線路自身的電阻在短距離傳輸時可以忽略不計,消耗電能非常的少。但是對于一些行業(yè),比如說石油或者采礦,因為環(huán)境比較特殊,電力設(shè)備在工作現(xiàn)場,離電力供應(yīng)處非常遠(yuǎn),這就需要傳輸線路長距離傳輸。而如果電流不變,傳輸線路越長的話,傳輸電阻總值會越大,這樣就導(dǎo)致耗能越大。因此,需要降低傳輸線路的損耗。具體可以在傳輸時提高電壓數(shù)值,這樣就使得電流變低,繼而使得線路電阻耗能降低,除此之外還可以通過增大線截面或者選用電阻率偏小的電線,達(dá)到降低傳輸線路損耗的目的。
5、電力電纜節(jié)能技術(shù)
電力電纜線路作為電氣自動化工程中的關(guān)鍵組成部分,同樣是輸配電系統(tǒng)中不可或缺的部分之一。由于電力電纜線路的投資成本以及后期運(yùn)行開支水平均比較大,因此更需要在選型中謹(jǐn)慎仔細(xì)。一般來說,在對電力電纜線路截面大小進(jìn)行選取的過程當(dāng)中,從節(jié)能的角度上來考慮,要求綜合對以下兩個方面指標(biāo)的研究:其一為電流密度曲線;其二為可通過電流強(qiáng)度水平。在此基礎(chǔ)之上,從電力電纜線路材質(zhì)的選擇角度上來說,現(xiàn)階段技術(shù)條件支持下常見的電力電纜線路主要有鋁線、以及銅線這兩種類型。從成本的角度上來說,鋁線線路的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于銅線線路。但,從節(jié)能的角度上來說,考慮到導(dǎo)線截面以及耐久性等方面的問題,仍然需要以銅線線路作為首選方案,以確保其綜合效益水平的優(yōu)勢。
結(jié)束語
隨著科技的發(fā)展,越來越多的電氣自動化電力設(shè)備被應(yīng)用到各行各業(yè),在工業(yè)領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域以及國防事業(yè)中,電氣自動化電力設(shè)備都發(fā)揮了重要的角色,隨著電力設(shè)備的發(fā)展,電能需求量開始大增,這樣就需要提高電氣自動化設(shè)備的節(jié)能技術(shù),降低能量的損耗只有提高電氣自動化節(jié)能技術(shù),才可以應(yīng)對電能緊張等問題,更好的發(fā)展電氣自動化設(shè)備發(fā)展,更好的促進(jìn)社會發(fā)展,提高人們的生活水平。
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第五篇:廣州地鐵的新技術(shù)應(yīng)用與創(chuàng)新
廣州地鐵的新技術(shù)應(yīng)用與創(chuàng)新
盧光霖(廣州地鐵總公司總經(jīng)理 廣州 510030)
摘 要 闡述了廣州地鐵關(guān)于技術(shù)創(chuàng)新的思考和實踐;簡要介紹了廣州地鐵剛性接觸網(wǎng)、地鐵站臺屏蔽門、車站集中供冷、全非接觸式IC卡自動售檢票、移動閉塞、線性電機(jī)等新技術(shù)應(yīng)用成果及應(yīng)用前景;表達(dá)了以技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步,以技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基本觀點。關(guān)鍵詞 城市軌道交通 技術(shù)創(chuàng)新 理念 新技術(shù) 應(yīng)用 技術(shù)進(jìn)步 可持續(xù)發(fā)展
隨著我國改革開放的不斷深化和社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,進(jìn)入到上個世紀(jì)90年代,以北京、上海和廣州為代表的國內(nèi)大城市,從改善城市交通狀況、促進(jìn)城市協(xié)調(diào)發(fā)展的目的出發(fā),分別修建了城市軌道交通線路。此后,國內(nèi)其他一些大城市也相繼制定了各自的城市軌道交通規(guī)劃,并開始籌建城市軌道交通系統(tǒng)。時至今日,城市軌道交通已成為我國城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域的一個熱點。城市軌道交通是社會效益、經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益都十分突出的項目。經(jīng)濟(jì)效益是基礎(chǔ),社會效益是目的,環(huán)境效益是條件。只有處理好三者的關(guān)系,才能使城市軌道交通具有長久的生命力。
城市軌道交通建設(shè)為什么要應(yīng)用新技術(shù)、新設(shè)備,為什么要走技術(shù)創(chuàng)新之路?我認(rèn)為,這是由城市軌道交通必須實現(xiàn)人性化、高效率、低成本的投入與運(yùn)營方能顯現(xiàn)其生命力的特性所決定的。人性化,也就是設(shè)計與建設(shè)必須遵循以人為本的原則。建設(shè)軌道交通的目的是為人服務(wù)的,為人們出行迅速、便捷、舒適服務(wù)。同時還要注重減少對他人居住與活動的影響,改善環(huán)境質(zhì)量;高效率,就是通過新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用,提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性,達(dá)到運(yùn)輸?shù)淖罴研?yīng),并滿足不同時段的運(yùn)輸需要,實現(xiàn)效率優(yōu)先的目的;三是降低成本。技術(shù)永遠(yuǎn)是為經(jīng)濟(jì)服務(wù)的,不為經(jīng)濟(jì)服務(wù)的技術(shù)沒有絲毫生命力。我們所講的成本,首先是運(yùn)營成本,其次是建設(shè)成本。必須從提升運(yùn)營服務(wù)水平的角度、從維持企業(yè)競爭力和可持續(xù)發(fā)展的角度來考慮新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用。通過技術(shù)的升級與綜合自動化水平的提高,可有效提升服務(wù)水平、在設(shè)備生命周期的范圍內(nèi)降低運(yùn)營成本。
通過新技術(shù)的應(yīng)用與創(chuàng)新,使安全、舒適、方便、快捷、環(huán)保的軌道交通成為可能,事實上,只有滿足乘客需求的城市軌道交通系統(tǒng),才能贏得乘客的滿意并樂于乘坐,而它也因此獲得持久的生命力。同時,軌道交通的發(fā)展,必定會促進(jìn)城市的發(fā)展,城市發(fā)展了必然會增大對軌道交通的需求,從而使軌道交通建設(shè)步入與城市發(fā)展互相促進(jìn)、互相帶動的良性發(fā)展循環(huán)。
創(chuàng)新,是廣州地鐵工程建設(shè)的精髓。這幾年,廣州地鐵積極探索,進(jìn)行了制度創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新,為城市創(chuàng)造環(huán)境、為社會創(chuàng)造效益,不斷開拓地鐵前進(jìn)發(fā)展的道路。就技術(shù)創(chuàng)新而言,在各級領(lǐng)導(dǎo)與社會各界的關(guān)心、支持下,廣州地鐵作了一些嘗試,取得了一些成績。當(dāng)然,我們的創(chuàng)新不是單純地追求最完美和最卓越,而是追求技術(shù)上的先進(jìn)性與工程實際相結(jié)合以及技術(shù)上的先進(jìn)性與以人為本的服務(wù)理念、高效率低成本的運(yùn)營理念相結(jié)合。
技術(shù)創(chuàng)新是有風(fēng)險的,廣州地鐵為什么敢冒風(fēng)險?中國過去有一句“行話”:中國的軌道交通要用中國成熟的交通設(shè)備。但是我們要看到與西歐、北美等發(fā)達(dá)國家的城市軌道交通水平相比,中國的差距很大。為縮短差距,我們不能等待,不能“從猿到人”,必須沖破狹隘的地域、國別觀念,放眼世界、放眼未來,通過外引內(nèi)聯(lián),盡快利用外國先進(jìn)的技術(shù)來武裝自己,加快我們的發(fā)展。為擁有中國知識產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)技術(shù)設(shè)備,為滿足安全、可靠、舒適,同時戰(zhàn)略成本又是合理、最低的新技術(shù)的應(yīng)用,廣州地鐵愿意第一個吃螃蟹。
在此,我愿意就廣州地鐵在新技術(shù)應(yīng)用與創(chuàng)新上所做的一些工作與各位一起交流和分享,由于時間有限,這里僅舉其中幾例,以資借鑒。
一、廣州地鐵二號線技術(shù)創(chuàng)新的簡要情況
廣州地鐵二號線用3年的時間建成,3年半時間實現(xiàn)開通運(yùn)營,這在全國可能是一個創(chuàng)造。在一體化的經(jīng)營模式下,我們利用豐富的運(yùn)營經(jīng)驗、指導(dǎo)設(shè)計和建設(shè)行為,引導(dǎo)和審視各類先進(jìn)、可靠、成熟的新技術(shù)、新工藝在二號線的應(yīng)用,通過技術(shù)創(chuàng)新,全面提升了線路的設(shè)計水平,節(jié)約了工程投資,大幅度縮短了建設(shè)工期,全面提升工程質(zhì)量,有效地降低運(yùn)營成本,使廣州地鐵二號線工程總體技術(shù)水平達(dá)到了一個新的高度,并在技術(shù)上為廣州地鐵的可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ),也在客觀上促進(jìn)了全國軌道交通行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。
二號線工程實施的技術(shù)創(chuàng)新之路可概括為:保證地鐵(電氣鐵路)“弓網(wǎng)、車、軌”等核心系統(tǒng)的技術(shù)先進(jìn)性,供電、信號、通信、機(jī)電設(shè)備監(jiān)控等主要機(jī)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)瞄準(zhǔn)國際先進(jìn)水平,在已建成運(yùn)營的地鐵一號線的基礎(chǔ)上,在保證線路總體技術(shù)水平有所提高的前提下,實現(xiàn)國家要求的70%的機(jī)電設(shè)備國產(chǎn)化率;合理選用和綜合應(yīng)用施工方法,在保證施工安全的前提下,積極穩(wěn)妥地采用新工法新工藝,提前實現(xiàn)隧道通、軌道通、電通,創(chuàng)造了提前開通的前提條件。
我們注重工程前期工作,在設(shè)計階段,采用先進(jìn)的設(shè)計理念,優(yōu)化建筑設(shè)計,改善線路和周邊的建筑和環(huán)境之間的關(guān)系。在施工階段,積極穩(wěn)妥地采用先進(jìn)施工方法,保證順利穿越珠江,順利穿越五個地質(zhì)斷裂和溶洞地區(qū);并注意及時解決在十分復(fù)雜的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件下修建地鐵隧道、車站遇到的重大技術(shù)問題;在設(shè)備采購階段,積極穩(wěn)妥地采用技術(shù)含量高、安全節(jié)能、環(huán)保的成熟設(shè)備,保證各機(jī)電系統(tǒng)的安全性、可靠性,降低運(yùn)營成本;在機(jī)電安裝階段,注重解決各機(jī)電系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)間接口技術(shù)問題,保證單機(jī)設(shè)備、單個系統(tǒng)的先進(jìn)性和整個系統(tǒng)整合后,整條線路的技術(shù)先進(jìn)性的統(tǒng)一。
1、成功研制和應(yīng)用剛性接觸網(wǎng),填補(bǔ)國內(nèi)空白
我們自主組織進(jìn)行科技攻關(guān),成功研制剛性接觸網(wǎng)。和傳統(tǒng)的柔性接觸網(wǎng)相比,剛性接觸網(wǎng)不僅大大改善了二號線地鐵列車不間斷供電系統(tǒng)的安全性、可靠性,可維護(hù)性,而且國產(chǎn)化率達(dá)到90%以上,填補(bǔ)了該項技術(shù)的國內(nèi)空白,有力地推動了中國軌道交通的技術(shù)進(jìn)步,這不僅對于國內(nèi)地鐵建設(shè),而且對中國電氣化鐵路的建設(shè)都具有劃時代的意義。
廣州地鐵二號線地下區(qū)段全部采用剛性接觸網(wǎng)供電方式,并一舉取得圓滿成功,使這種具有結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、占用空間小、受力條件好,無斷線之虞、維修工作量小、弓網(wǎng)受流特性好、國產(chǎn)化率高等諸多優(yōu)點的供電方式,在此后國內(nèi)地鐵新線的設(shè)計中被廣泛的采用,已經(jīng)取得了重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。剛性接觸網(wǎng)造價比傳統(tǒng)的柔性接觸網(wǎng)降低15%,由于國產(chǎn)化研制成功,實際造價比進(jìn)口同類剛性接觸網(wǎng)節(jié)省近60%。同時,維修人員的配備可比柔性接觸網(wǎng)減少50%以上,剛性接觸網(wǎng)每年維修費(fèi)用僅為傳統(tǒng)柔性接觸網(wǎng)的1/9。
2、國內(nèi)首次成功應(yīng)用站臺屏蔽門技術(shù),做到安全、節(jié)能、環(huán)保、美觀
地鐵二號線采用了世界最先進(jìn)的第三代屏蔽門系統(tǒng),這也是國內(nèi)第一條采用屏蔽門系統(tǒng)的地鐵線路。站臺屏蔽門系統(tǒng)安裝在站臺邊緣,將站臺區(qū)域與隧道軌行區(qū)完全隔離,減少了站臺區(qū)與軌行區(qū)之間冷熱氣流的交換,減小了車站供冷系統(tǒng)的負(fù)荷,降低環(huán)控系統(tǒng)的空調(diào)能耗(約20%);屏蔽門系統(tǒng)的設(shè)置防止了乘客掉下站臺,節(jié)省了車站管理人員;屏障了列車運(yùn)行時的噪音對車站的影響,消除列車活塞風(fēng)對站臺的影響,改善了地鐵車站的空氣質(zhì)量,保證了乘客候車的舒適度;此外,設(shè)計精美且具有時代感的站臺屏蔽門,不僅可以增加乘客在站臺候車時的安全感,而且給車站也增添了明快的色彩,美化了車站的裝飾效果。
3、在國內(nèi)地鐵首次應(yīng)用集中供冷系統(tǒng)新技術(shù),節(jié)約投資、節(jié)能、環(huán)保
根據(jù)廣州地鐵二號線線路特征和線路周邊的環(huán)境條件,有效解決車站供冷設(shè)施布置難、對地鐵車站周邊影響大的問題,將集中供冷技術(shù)成功應(yīng)用于二號線地鐵車站供冷系統(tǒng)中,因地制宜,設(shè)立集中冷凍站和利用自然冷源,并攻克長距離高效率冷凍水輸送等技術(shù)難題,避免了在鬧市區(qū)地鐵車站設(shè)冷卻塔給周邊景觀帶來的不利影響,美化了環(huán)境;同時減少了車站環(huán)控機(jī)房的面積,降低了車站的規(guī)模,減少了土建成本,較大幅度地降低了能耗。
另外,廣州地鐵二號線集中供冷系統(tǒng)還具有以下優(yōu)點:采用變頻節(jié)能技術(shù),降低了系統(tǒng)運(yùn)行成本;設(shè)備集中管理,便于運(yùn)營維護(hù);利用自然冷源,體現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保意識。
4、自動售檢票系統(tǒng)成功應(yīng)用非接觸式全I(xiàn)C卡技術(shù),引領(lǐng)專業(yè)發(fā)展方向
為實現(xiàn)多條地鐵線路之間旅客的不檢票換乘,并達(dá)到快速輸散旅客的設(shè)計要求,降低運(yùn)營成本,并配合政府要求的城市公交“一卡通”工程建設(shè),地鐵二號線采用了非接觸式IC卡自動售檢票系統(tǒng),與廣州公交“一卡通”系統(tǒng)兼容,并且在國際上首次采用了非接觸式IC卡單程票代幣(Token)模式,代表了本專業(yè)的發(fā)展方向。同時對已投入一號線運(yùn)營使用的磁卡系統(tǒng)進(jìn)行了IC卡技術(shù)改造,實現(xiàn)了一、二號線之間的不檢票換乘,并且為今后軌道交通新線之間的不檢票換乘創(chuàng)造了最基本的條件。
此項新技術(shù),是世界上首次在地鐵自動售檢票系統(tǒng)中成功應(yīng)用,堪稱自動售檢票技術(shù)進(jìn)步的一個里程碑。
5、復(fù)合地層盾構(gòu)施工技術(shù)成功地應(yīng)用
在全面總結(jié)一號線盾構(gòu)隧道施工經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,我們突破傳統(tǒng)思路,在廣州地區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)條件下采用盾構(gòu)技術(shù)成功穿越珠江;國內(nèi)首次成功應(yīng)用了寬度1.5米的盾構(gòu)管片;隧道管片接縫防水設(shè)計采用了性能優(yōu)越的進(jìn)口EPDM彈性止水條,進(jìn)一步提高了地鐵盾構(gòu)隧道的防水效果;施工中采用了德國VMT公司研制的同步激光自動導(dǎo)向系統(tǒng)SLS-T進(jìn)行施工測量,免去了測量對施工的干擾,提高了隧道施工精度;研制出新型盾尾同步注漿配合比,成功應(yīng)用膠結(jié)材料盾尾同步注漿技術(shù),進(jìn)一步提高了在復(fù)合地層用盾構(gòu)技術(shù)修建的地鐵隧道的質(zhì)量。
我們已總結(jié)出一套適應(yīng)于廣州地區(qū)復(fù)合地層的盾構(gòu)機(jī)選型方法,為盾構(gòu)法作為未來新線建設(shè)中修建隧道主導(dǎo)工法地位的確立,不僅從概念上,而且從實踐上提供了依據(jù)。
6、車輛模塊化生產(chǎn)
在實現(xiàn)70%國產(chǎn)化率的前提下,廣州地鐵二號線車輛的總體技術(shù)水平不低于從德國進(jìn)口的一號線車輛水平,并有不同程度的改進(jìn)和提高,代表了國產(chǎn)化車輛的最高水平。我們首次采用模塊化車體,結(jié)構(gòu)優(yōu)化,車廂美觀,維修方便;整車設(shè)計考慮了各部件的降噪和隔噪措施,使整車噪音降低;采用新型轉(zhuǎn)向架,改善受力條件,強(qiáng)度提高,提高安全性;主逆變器采用先進(jìn)的IGBT開關(guān)單元,使設(shè)備體積下降,噪音降低;車輛控制和監(jiān)視采用總線方式,容量大,傳輸控制方便。
二、移動閉塞技術(shù)在三號線的應(yīng)用
廣州地鐵三號線是全國第一條最高時速達(dá)120公里的快線,采用小編組、高密度的行車組織方式。與之相匹配,我們在三號線采用了代表著世界先進(jìn)列車控制技術(shù)發(fā)展方向的移動閉塞信號系統(tǒng),它提供比傳統(tǒng)的固定閉塞系統(tǒng)更為安全、更加高效、靈活的列車運(yùn)行。該系統(tǒng)不僅能提高列車運(yùn)行速度,增加列車運(yùn)行密度從而提高線路通過能力,而且能夠輔助列車司機(jī)駕駛并能實現(xiàn)列車定點停車和節(jié)能,并能安全地處理系統(tǒng)信息從而實現(xiàn)中央系統(tǒng)計劃的自動列車控制。移動閉塞技術(shù)集安全、靈活、經(jīng)濟(jì)節(jié)能于一身,既能滿足軌道交通大運(yùn)量、高頻率、可靠運(yùn)行的要求,又延長了設(shè)備的生命周期,具有優(yōu)越的性能價格比,其采用將大大提升地鐵三號線的運(yùn)營效率,并將為廣大市民的出行提供更快捷、更舒適的服務(wù)。
三、線性電機(jī)在四號線的應(yīng)用
廣州市地質(zhì)條件復(fù)雜,建成區(qū)建筑物密集,加上珠江水系的影響,線路必須多次穿越珠江,從整個路網(wǎng)規(guī)劃的情況來看,目前所采用的傳統(tǒng)的軌道交通系統(tǒng)已經(jīng)不能很好地滿足工程建設(shè)和運(yùn)營的需要了,必須探索新的途徑。直線電機(jī)運(yùn)載系統(tǒng)就是根據(jù)這一需要而提出的。
四號線采用線性電機(jī),開創(chuàng)了國內(nèi)地鐵的先河。線性電機(jī)在國外已是成熟產(chǎn)品、但在國內(nèi)尚屬空白。該系統(tǒng)爬坡能力強(qiáng),特別適用于在老城區(qū)為避開拆遷及多次穿越珠江而造成的大坡度、小轉(zhuǎn)彎半徑的地域條件,使選線更具靈活性,減少隧道埋深。有利于線路由地下至地面、高架的過渡,并具有節(jié)能、低噪的優(yōu)點;而且,由于線性電機(jī)具有免維修的特點,可大幅度減少檢修人員,降低維修成本。由于車輛轉(zhuǎn)彎半徑小,可大大縮減車輛段及綜合維修基地的用地面積,四號線車輛段面積因此由30公頃降為11公頃。
通過地鐵二、三、四號線建設(shè)過程中技術(shù)創(chuàng)新的實踐,我們深刻體會到,廣州地鐵的先進(jìn)性能夠帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益,能夠取得技術(shù)進(jìn)步與降低成本的雙重效果。應(yīng)當(dāng)說,更安全、更可靠、造價更合理、技術(shù)更先進(jìn)是一項工程建設(shè)的成功標(biāo)志。同時,我們充分認(rèn)識到,單個設(shè)備的先進(jìn)不等于整條線路的先進(jìn),例如,我們著眼于未來的發(fā)展,在三號線增設(shè)了全線的主控系統(tǒng),實現(xiàn)從追求單個設(shè)備和單個系統(tǒng)的先進(jìn)性到追求整條線的先進(jìn)性的歷史跨越。隨著廣州城市軌道交通事業(yè)的快速發(fā)展,我們更認(rèn)識到僅僅實現(xiàn)一條線的先進(jìn)性還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,從建設(shè)為運(yùn)營,運(yùn)營為經(jīng)營,經(jīng)營為效益的理念出發(fā),既要考慮建設(shè)階段造價的合理性,更要考慮系統(tǒng)在整個壽命周期的服務(wù)水平和經(jīng)濟(jì)效益的最優(yōu)化,因此我們始終樹立全局與可持續(xù)發(fā)展的觀念,將實現(xiàn)廣州地鐵整個路網(wǎng)的先進(jìn)性作為我們追求的真正目標(biāo)。