第15卷第1期计算机集成制造系统
Vol.15No.12009年1月
Computer Integrated M anufacturing Systems
Jan.2009
文章编号:1006-5911(2009)01-0188-09
收稿日期:2008-01-22;修订日期:2008-06-18。Received 22Jan.2008;accepted 18June 2008.
基金项目:浙江省重大科技攻关资助项目(2006C11148,2007C21060)。Founda tion item:Project supported b y the Key Technologies R&D Pro-gram of Zhejiang Province,China(No.2006C11148,2007C21060)。
作者简介:王冬云(1981-),男,江西吉安人,浙江大学机械与能源工程学院博士研究生,主要从事混合动力工程机械节能的研究。
E-mail:zdw dy@https://www.doczj.com/doc/07123088.html, 。
基于混合动力技术的液压挖掘机节能方案研究
王冬云,潘双夏,林 潇,管 成
(浙江大学机械与能源工程学院,浙江 杭州 310027)
摘 要:为进一步提高液压挖掘机的节能效果,提出了以混合动力源代替单一柴油机动力系统的新型节能方法。通过分析液压挖掘机的工况特点和发动机工作点波动情况,证明了混合动力技术在液压挖掘机节能中的必要性和可行性。建立了5t 级串、并联混合动力挖掘机的仿真模型,并以采集的同等级动力配置的液压挖掘机工作负载作为仿真的载荷谱。以模型仿真和试验测试为研究手段,对比分析了原型系统和串/并联混合动力系统的节能效果、系统成本和动力性能,得出了并联式混合动力系统是目前最适合液压挖掘机的节能方案的结论。仿真和试验结果表明,该方案能进一步提高液压挖掘机的节能效果。
关键词:混合动力技术;串联/并联;挖掘机;液压系统;节能中图分类号:T H 137 文献标识码:A
Energy saving scheme of hydraulic excavators based on hybrid power technology
W A NG D ong-yun,PA N Shuang-x ia,L I N Xiao,GU A N Cheng
(Colleg e of M echanical &Energ y Engineering ,Z hejiang Unive rsity ,H ang zho u 310027,China)
Abstract:To further improve fuel efficiency of hydraulic excavators,a new energy saving scheme w hich used the hybrid pow er source to replace the conventio nal single diesel engine was proposed.By analyzing the load co ndition of the hy draulic excavators and the distribution of the engine w orking point,the necessity and feasibility of hybrid technolo gy for hy draulic excavators were revealed.M atlab /Simulink models of the two kinds of hybrid excavator s were co nstructed which used the load data collected from a real 5t excav ato r as the load input.The energy saving effect,sy stem cost and po wer perfo rmance of the three kinds of power train sy stems were compared through simulation and https://www.doczj.com/doc/07123088.html,parison results showed that the parallel configuration was the most suitable technology for hydraulic excavator s energy saving.It could improve en-erg y saving for hy draulic excavators.
Key words:hybrid pow er techno lo gy ;series and par allel;e xcavato rs;hy dr aulic system;energ y saving
0 引言
挖掘机的传统节能方法主要集中于液压系统的改进,以及发动机与负载的功率匹配两个方面。其中液压系统改进主要通过电液比例控制技术,提高液压系统性能,实现节能目标。这类节能方案前后出现过正流量控制系统、负流量控制系统、负荷传感控制系统等。日本小松用于其著名的PC 系列挖掘
机上的开式中心负荷传感系统[1](Open Center Lo ad Sensing Sy stem ,OC LSS)即是负流量控制系统的典型应用。OCLSS 的典型产品有Linde 公司的VW 系列同步控制阀和Rex ro th 公司的负载敏感多路阀(Load-independent throughput Distribu-tion V alve,LDV)[2]。随着电液比例控制技术的进步,液压挖掘机的节能效果得到了显著的提高,目前液压系统效率已经高达80%。但是其整机效率仍
DOI ：10.13196/j.cims.2009.01.190.wangdy.004
第1期王冬云等:基于混合动力技术的液压挖掘机节能方案研究
然很低,并且已很难通过调整液压系统来进一步提升工作效率。发动机与负载的功率匹配研究[3]是很有前景的研究方向,主要通过调节发动机油门和液压泵排量来实现功率匹配,从而实现节能。然而,由于传统挖掘机的固有动力结构很难实现全局功率匹配,要进一步大幅提高整机燃油效率,必须重新审视挖掘机的动力结构。
近年来,汽车节能控制领域兴起了采用混合动力的设计方法,并已经生产出了民用化的混合动力汽车。其典型代表有本田的insig ht,丰田的prius 。尤其是本田insight,其手动五档变速车创造了3L 汽油行驶105km 的纪录。混合动力技术在汽车上的成功应用,给各个领域的节能和环保研究注入了新的生机。尤其在工程机械领域,传统的液压挖掘机节能技术遇到瓶颈,应用传统的节能方法已很难在节能效果上取得突破。国外多家大型挖掘机研究机构和制造厂商已经开展了一系列有关混合动力液压挖掘机的研究,并在系统结构、控制策略、整机配置上取得了一定的进展[7-10]
。而国内由于受到相关技术的制约,基于混合动力设计方法研究液压挖掘机的节能控制尚处于起步阶段[10]。
本文重点研究混合动力技术在液压挖掘机上的适用性,提出了串/并联混合动力结构,并对其节能效果、系统成本和动力性能进行了深入对比研究。
1 液压挖掘机工况分析及混合动力技术
适用性研究
111 液压挖掘机工况分析
液压挖掘机由行走机构、回转平台、动臂、抖杆、铲斗、行走马达等工作装置组成,是一种集机、电、液和控制于一体的复杂系统。原型系统连接结构如图1所示。挖掘机工作呈现循环往复的周期性特点,如挖掘过程由挖掘、动臂提升、满斗回转、卸料、动臂下降,空斗回转等动作组成,每个动作又由多个关节复合完成。表1所示为挖掘机一个典型工作循环作业过程,其中黑色阴影表示关节处于工作状态,白色表示处于停止状态,它不仅给出了一个挖掘循环中的时间分配,而且反映了各关节复合工作的全过程。由于各关节工作所需的功率相差很大,且挖掘时土壤情况复杂,挖掘机工作时泵的出口压力波动剧烈,导致柴油发动机输出的功率波动范围很大,如图2所示。图2为采集的5t 液压挖掘机在挖掘和平整两种工况下
泵出口压力的波动曲线。由于发动机与液压泵直接
机械联接,泵出口压力的波动将直接导致发动机工作
点的变化。
图3所示为两种工况对应的发动机输出功率波动曲线。图4为普通5t 挖掘机发动机转速波动曲线,重载挖掘时设置发动机在重载工作模式,场地平整时设置发动机工作在中载模式。图5为ZN485Q 柴油发动机的万有特性曲线,其中的调速曲线A A c ,
189
计算机集成制造系统第15卷
BB c,CC c,DD c分别对应普通挖掘机的重载、中载、轻载和怠速四种工作模式,ge为柴油机的最经济油耗曲线,a,b,c三点分别对应相应工作模式下的最经济油耗点。以重载模式为例,重载挖掘时,由于发动机本身的调速特性,其工作点分布于AA c上,从图3a中发动机输出功率波动情况和图4a中发动机转速波动情况可知,发动机的大部分工作点位于油耗率较低的A c附近(油耗率为300~350g/kWh之间)。如果发动机工作点被控制在a点附近,油耗率为230g/kWh 左右,
燃油效率将明显提升。
112液压挖掘机混合动力技术适用性研究
采用何种节能控制方法提高发动机实时工作点
与最经济油耗线的拟合度,是液压挖掘机节能研究
的一个重要方向。混合动力技术是否适用于液压挖
掘机,主要从以下几个方面衡量:1节能效果;o挖
掘机的动力性能;?成本增加幅度。这里首先对混
合动力挖掘机节能的可行性进行初探。由上一节对
挖掘机的工况分析可知,普通挖掘机的燃油效率低
主要是因为负载的频繁剧烈波动,导致发动机工作
点不稳定且大多分布于高油耗区域。混合动力技术
通过多动力源组合,特性不同的各个动力源相互弥
补,实现高效的整体工作特性。混合动力挖掘机采
用柴油发动机、电动机和镍氢电池(NIM H)组三者
作为动力源。
采用电动机与动力NIM H电池组的辅助动力
源具有功率密度高、速度特性好的优点,能弥补柴油
发动机速度剧烈波动时效率低、动力特性欠佳的缺
点,在发动机与负载之间起削峰填谷作用,可以缓和
发动机负载的波动,稳定其转速。图6所示为试验
台采集的5t串、并联混合动力挖掘机在重载挖掘
工况下发动机的速度波动曲线。可见采用混合动力
技术将发动机的转速波动限制在很小的范围,在较
大程度上稳定了发动机的工作点,发动机工作点的
稳定,以及转速波动的减少将大幅度提高发动机的
燃油效率。另外,需要说明的是由于混合动力系统
增加了电动机和动力电池组的能量转换环节,这将
影响整机燃油经济性,但是随着材料科学和电力电
子技术的进步,电池组和电机的能量转换效率都达
到很高的水平,根据合作单位提供测试数据动力190
第1期王冬云等:基于混合动力技术的液压挖掘机节能方案研究
NIM H 电池的充电效率达到72%,而电机的效率更在90%以上。因此,只要发动机的燃油效率提高幅度大于因增加能量转换环节而减少的幅度,整机效
率就能得到提高。
混合动力源通常配置比普通动力系统小的发动机作为主动力源,不但可以降低成本还可以方便结构布置,然而减小了发动机的装机功率是否影响挖掘机的动力性能还需要进一步研究。从图3可知,即使在重载挖掘,发动机也只有少部分时间工作在额定功率下,普通挖掘机为了满足动力性能,必须配置额定功率大于负载最大需求的发动机。采用混合动力技术后,由于动力电池组的储能特性和电动机动力的辅助作用,只要双动力源组合能够满足负载的最大功率需求即可。因此,混合动力挖掘机只需配置满足负载平均功率需求的发动机即可。只要双动力源合理配置,减少发动机的装机额定功率不会影响其动力性能。综合节能效果和动力性能两方面的分析,混合动力在挖掘机上具有很好的适用性。
通过对混合动力挖掘机的节能可行性和动力性能的分析表明,混合动力技术在液压挖掘机上的应用是合适的,然而采用何种混合动力结构和实现方案,将对混合动力的效果产生很大影响。
2 混合动力挖掘机结构研究
混合动力系统是指配置两个或两个以上动力源的系统[4]
,在液压挖掘机中特指配置柴油发动机和电动机的系统。目前研究的混合动力主要有串联系统、并联系统和混联系统三种。串联系统结构原理如图7
所示。
柴油发动机是系统的主动力源,它通过离合器和发电机直接机械连接,输出的机械能全部转换为电能,采用电动机直接驱动下级的液压系统。电动机具有良好的调速性能,因而可以直接驱动定量泵,实现液压系统高性能的调速。所选的调速电机具有发电
功能,可以由动力总成控制器(Hybrid Control Unit,HCU)发送指令给电机控制器(Power Control Unit,PCU)实现其功能切换。动力电池组辅助主动力源输出功率满足负载需求,当负载需求功率大于主动力源的输出功率时释放能量,此时电池组的荷电状态值(State of Charge,SOC)下降,反之则利用主动力源多余的能量进行充电,SOC 值上升。图8所示是一种并联结构原理图,在该结构中,柴油发动机、电动/发电机和液压泵直接机械连接。电动/发电的功能切换方式和串联系统相同,由HCU 发送功能切换命令给PCU 控制电机,
实现功能切换。
191
计算机集成制造系统第15卷
并联系统和串联系统的最大区别在于主动力源、辅助动力源和负载液压泵之间的连接方式不同。这将直接决定动力源的控制策略和负载所需动力在两个动力源之间的分配方式。混联系统属于并联系统的一种特殊情况,如图8所示,并联结构中若把回转系统单独由电动机驱动,则成为一种混联结构。考虑到系统设计的复杂性,以及系统成本、性价比,本文对混联系统结构不作重点研究。
3 混合动力模型仿真及性能评价
目前混合动力挖掘机的研究主要集中在串、并联两种结构,这两种结构都有其优缺点。以下就原型系统、串联式混合系统和并联式混合系统在节能效果、系统成本、电池寿命和动力性能方面作综合评价分析。
为评价串联和并联混合动力系统的综合性能,以合作企业目前生产的5t 液压挖掘机为原型,将两台5t 级挖掘机的动力系统改造为串联和并联系统,其他配置不变,以保证挖掘机工作技术参数的一致性,实现三种不同动力系统的液压挖掘机的可比性。
首先,建立了三种系统相应的M atlab /Simu-link 模型,并以实际采集的5t 液压挖掘机的载荷谱作为模型的负载输入。串/并联系统的仿真结构模型分别如图9和图10
所示。
其次,动力总成控制策略是影响混合动力挖掘机各项性能的关键因素之一,但控制策略不是本文的研究重点,这里只简单阐述相关的控制策略。串联系统采用已应用于串联式混合动力汽车上的电力辅助控制策略(Electric Assist Control Strategy,EACS)
[11]
,电动机的控制采用比例积分
微分(Proportion,Integral and Differential,PID)算
法,电池管理系统中的SOC 估算方法采用笔者在文献[5]中所述的基于能量守恒和四线法的估算策略。并联系统采用EACS 、模糊逻辑控制策略(Fuzzy Lo gic Control Strategy,FLCS)等控制策略,其电机控制方法和SOC 估算方法和串联系统相似。这几种控制方法在混合动力汽车上均已实现成熟应用,虽然挖掘机和汽车的工况不同,不能简单地将混合动力汽车的控制策略移植到液压挖掘机中,但经试验研究证明,所述的EACS,FLCS 控制策略经过相应修正后在混合动力挖掘机控制中仍具有其适用性。311 关键动力部件参数设计
为了得到三个动力系统性能的可靠对比结果,还必须合理设计和选择关键动力部件。5t 普通液压挖掘机动力配置柴油发动机功率为32kW /2200rpm ,5t 液压挖掘机需要达到的动力性能如表2所示。
表2 5t 液压挖掘机性能参数
参数数值斗容/m 3
0.18最大挖掘半径/mm 5700最大挖掘深度/mm 3600铲斗最大挖掘力/kN 32斗杆最大挖掘力/kN
26挖掘循环周期/s 15回转速度/rpm 13.4行走速度/(km /h)
3.84/2.46
爬坡度/b
30
由于上述5t 挖掘机的性能只描述了其最大工作能力,不能据此设计混合动力挖掘机的动力参数。
192
第1期王冬云等:基于混合动力技术的液压挖掘机节能方案研究
笔者以满足重载挖掘工况的动力需求作为两个混合
动力系统的参数设计的要求。如1.2节所述,混合
动力系统由于其双动力源结构,主动力源只需提供
负载需求的平均功率。对重载工况的载荷数据按式
(1)进行积分运算得到其平均功率
P L=1613kW。
P L=1
T Q
T
P L(t)d t=1613kW。(1)
对于串联系统,发动机输出的全部能量都经过发电机、电动机的能量转换,效率分别为G EG和G EM。其中部分比例为x的能量还需经历电池组的充放电,效率为G BA T。因此串联系统的主动力源选择需要满足:
P ICE_S>
x#
P L
G EG#G EM#G BA T+
(1-x)#
P L
G EG#G EM。(2)
根据合作单位提供的数据,取G EG=91%,G EM= 92%,G BAT=72%,另根据载荷波动统计情况,取x =0122,则可得P ICE_s=21105kW。因此选择发动机额定功率22kW/2200rpm,发电机额定功率22 kW/rpm。因为液压系统最终由电动机驱动,所以选择电动机功率与普通挖掘机发动机功率一致,为32kW/2200rpm。需要说明的是,上述计算结果没有考虑发动机效率的提高,因此选择时忽略了发动机的裕量系数。
并联动力系统采用和串联系统相同的设计计算方法,不同的是,并联系统发动机输出的能量不用全部转换为电能,控制策略可以更灵活地控制双动力源的功率输出比率。选择的关键部件能量效率为电动/发电机电动工作模式时G EM=90%,发电模式时为G EG =89%(因为并联系统转速仍有所波动,所以电动/发电机效率相对串联系统较低),电池组效率仍然为65%。发动机输出能量经历电能转换的比例x=0.2 (因为并列系统发动机的工作点会随负载作一定波动,所以该比例比串联系统低)。如式(3)和式(4)所示,根据计算结果笔者选择发动机额定功率20kW/ 2200rpm,电动发电机功率为15kW/2200rpm。
P I CE_P>
x#
P L
G EG#G EM#G BAT+(1-x)# P L=1913,
(3)
P ICE_P+P EM>P ICE_C。(4)
对于电池组容量的选择主要考虑三个方面:1电池组的容量不限制电动机的工作性能;o在发电储能模式时能够进行高效率充电;?能满足整机对电池的寿命要求,在3.3节成本对比中将对电池组进行进一步的讨论。
312节能效果对比
混合动力挖掘机的节能效果是衡量其性能的关键指标之一。原型系统、串联系统和并联系统均以重载挖掘载荷谱作为载荷输入,油耗仿真结果如图11所示,从图中可以看出,在运行时间内,普通系统油耗为540g,串联系统油耗为362g,并联系统油耗为330g,相比普通系统和串、并联系统,节能效果分别提高36.1%和40.7%。但是需要说明的是,串、并联混合动力挖掘机仿真模型中的油耗模型没有包括由于电池SOC变化所产生的等效发动机油耗,从图12中串、并联系统的SOC波动曲线可得,油耗统计的300s时间内串联系统电池组的SOC由0.6变化到0.65,而并联系统电池组SOC由0.6变化到0.64,等效油耗的计算方法如式(5):
m fuel_SO C=$SOC#Q BA T#G fuel。(5)式中:m fuel_SOC为等效油耗;$SOC为电池SOC变换量;Q BAT为电池组容量,串联系统为2.52kWh,并联系统为1.96kWh;G fuel为油耗率,可以结合图13
发动机工作点分布和图5万有特性曲线获得,串联系统取230g/kWh,并联系统取240g/kWh。最终考虑电池SOC波动的综合油耗对比如表3所示。
193
计算机集成制造系统第15卷
表3 三种系统综合油耗对比情况
发动机油耗/g
SOC 变化等效油耗/g
SOC
等效油耗
综合节能效果/%
普通系统540串联系统362016-0165-29103813并联系统
330
016-0164
-1819
4210
图14为液压泵的特性曲线图,在液压泵进入起
调压力P 1前,液压泵吸收的功率随着转速波动而变化,负载的波动直接影响发动机的转速和功率输出。而普通动力系统发动机直接驱动负载液压泵(恒功率变量泵),因此发动机工作点波动频繁,燃料效率很低,油耗曲线中表现为斜率波动较大的曲线。串联系统由于动力源和负载不存在直接机械硬联接,负载的波动不能直接影响发动机的工作点,因而能够较为简单地将工作点控制在经济油耗曲线上,最终系统的油耗低、工作稳定,耗油曲线表现为斜率基本稳定的直线。该直线仿真起始段没有油耗是因为此时负载较低,电池的SOC 较高,所以由电机单独驱动。并联系统的节能效果处于上述两者之间,辅助动力源的削峰填谷作用使发动机工作点虽有所波动但始终围绕在经济油耗点附近。另外,混合动力系统能改善挖掘机的燃油效率,还可以从发动机工作点的改善得到验证。如图13所示为试验台采集的三动力系统发动机工作点波动情况,采用混合动力系统后发动机工作点得到了明显的改善。油耗曲线中反映出串联系统耗油比并联系统多,是因为串联系统中所有的能量都经历了发电机和电池的能量转换环节,增加的能量转换环节降低了整机燃油效率。
313 成本对比
在成本控制中,制造成本和使用成本是最直观且容易对比的。在混合动力挖掘机中,制造成本主要是关键零部件的成本,表4是通过仿真和实验获得的满足5t 级挖掘机动力性能要求的动力配置情况。可见,串联结构相对于普通挖掘机关键零部件增加较多、制造成本较高。在混合动力挖掘机中维护成本主要考虑动力电池组的寿命。动力NIM H 电池组的寿命常用动力NIM H 电池组在其寿命期内所传递的总能量来衡量,主
194
第1期王冬云等:基于混合动力技术的液压挖掘机节能方案研究
要受放电深度(Depth of Discharge,DOD)和环境温度的影响[13]。因为环境温度(指电池箱的温度)是可控的,所以主要研究放电深度对其寿命的影响。结合图12为串/并联系统动力NIMH 电池的SOC 变化曲线和图15所示两种系统工作过程中所传递能量的变化曲线,可知,串联系统在工作过程中电池的放电深度较深,且传递的能量较多。仿真结果表明,并联混合动力挖掘机比同等级串联系统所用电池组的寿命更长,维护成本更低。
表4 三种挖掘机的主要动力部件参数
系统发动机
/(kW /rpm)发电机
/(kW /rpm)电动机
/(kW /rpm )NIM H 电池组
/kW h 普通系统32/2200)))串联系统22/220022/2200
30/2200 2.52并联系统
20/2200
)
14/2200
1.
96
314 动力性能比较
由表4可得,混合动力系统主动力源的装机功率比普通系统低,因而混合动力源持续输出额定功率的能力可能会比普通系统差。实际作业过程中,由于负载本身是变化的,并不要求动力源持续输出额定功率,混合动力系统对动力源的要求是能够满足负载最大功率需求、且能持续提供负载的平均功率需求。动力源持续输出平均功率的能力主要由混合度(Hy bridizatio n Facto r,H F)决定。H F 是指辅助动力源装机功率与动力源总装机额定功率的比值。图16所示是配置相同装机总额定功率的混合动力挖掘机能够持续输出的平均功率与H F 的归一化曲线,H F 为0对应普通挖掘机。图中的直线表示满足挖掘机动力需求的平均功率。可见,混合动力挖掘机的H F 小于0.39即可满足挖掘机的动力
性能。
4 结束语
(1)混合动力挖掘机和传统挖掘机相比,虽然在成本上有所增加,但是在节能效果上具有很大的优势。仿真结果证明,其节能效果比传统挖掘机提高35%以上。此外,由于发动机工作点的改善,与混合动力挖掘机的排放指标相比,传统挖掘机具有很大提高。同时发动机的转速相对稳定也减少了噪声和抖动,改善了操作环境。
(2)并联系统与串联系统相比,虽然在控制策略实现上难度相对较大,发动机的工作点不如串联系统稳定,但是其节能效果相比更高,且成本增加不多。另外关键零部件动力电池组的充放电工况相比更好,寿命更长。
(3)由分析仿真和试验对比表明,并联混合动力系统是目前最适合挖掘机的节能方案,并联混合动力挖掘机提高了节能效果,优化了系统的工作效率。
参考文献:
[1] UEH ARA K,TOM INAGA H.Energy saving on h ydrau lic
systems of ex cavators [J ].SAE Paper,1982,10(1):57-63.[2] ZH ANG H aitao,HE Qinghu a,SH I Shengxian.Th e applica-tion of LUDV load-sensing system on the hydrau lic excavator [J ].Con struction M achinery,2004(10):61-63(in Chinese).[张海涛,何清华,施圣贤,LUDV 负荷传感系统在液压挖掘机上的应用[J ].建筑机械,2004(10):61-63.]
[3] PENG Tianhao,YANG H uayong,FU Xin.Hydraulic excava-tor overall pow er matching and harmony control[J ].Chines e J ournal of M echanical Engineerin g,2001,31(17):50-53(in C hinese).[彭天好,杨华勇,傅 新.液压挖掘机全局功率匹配与协调控制[J ].机械工程学报,2001,31(17):50-53.]
[4] SZ UM ANOW SKI A.Basis of hybrid vehicle [M ].CH EN Qin-gquan,SUN Fengchu n,transl.Beijing:Beijing Institute of Technology Pres s,2001(in C hinese).[安东尼#索左曼罗夫斯基.混合电动车辆基础[M ].陈清泉,孙逢春,译.北京:北京理工大学出版社,2001.]
[5] PAN Shu angxia,W ANG Dongyun,LI Guihai.Research on th e
estimation strategy of SOC b as ed on law of conservation of en-
195
计算机集成制造系统第15卷
ergy and fou r-line p s measurem ent[J].Automotive Engineer-ing,2007,29(5):415-421(in Chinese).[潘双夏,王冬云,李贵海.基于能量守恒和四线法的SOC估算策略研究[J].汽车工程,2007,29(5):415-421.]
[6]YANG H ongliang,CH EN Quans hi.View s on the com bined
hyb rid system operating strategies[J].Journal of H ighw ay an d Transportation Research and Developm ent,2002,19(1):103-107(in Chinese).[杨宏亮,陈全世.混联式混合动力汽车控制策略研究综述[J].公路交通科技,2002,19(1):103-107.] [7]T AKAO N,E TS UJIRO I,M AS AYUKI K.Pow er sim ulation
for energy saving in hyb rid excavator[J].T rans action of Soci-ety of Automotive Engineers of J apan,2004,35(4):101-106.
[8]AKIRA T,T AKAO N,H IDEAKI Y,et al.Developm ent of
the electro-h ydrau l ic actuator system on hybrid excavator
[C]//Proceedings of JS AE Annual Congress.Tokyo,Japan:
Japan S cien ce and Technology Agency,2003,120:7-12.
[9]M ASAYUKI K,TOS HIO S,M ASAYUKI K.Development of
hybrid pow er train CONTROL system for excavator[J].Transac-tion of Soc iety of Automotive Engineering of Japan,2004,35(4): 95-100.
[10]WANG Qingfeng,ZH ANG Yan ting,XIAO Qing.Evalua-
tion for energy saving effect and simu lation research on ener-
gy saving of hydrau lic system in hyb rid construction m achin-
ery[J].Chinese Jou rnal of M echanical Engineering,2005,41
(12):135-140(in C hinese).[王庆丰,张彦廷,肖清.混合动
力工程机械节能效果评价及液压系统节能的仿真研究[J].
机械工程学报,2005,41(12):135-140.]
[11]ZH AO Zilian g,LIU Dongqin,LIU M inghui,et al.Study on
control s trategy an d sim ulation for parallel hyb rid electric ve-hicle[J].Chinese Journal of M echanical E ngineering,2005,
41(12):13-18(in Chinese).[赵子亮,刘东秦,刘明辉,等.并
联混合动力汽车控制策略与仿真分析研究[J].机械工程学
报,2005,41(12):13-18.]
[12]C HENG Sen,H AO Lijun,H E Hongw en,et al.A study on
the auxiliary p ow er unit in series hy brid electric vehicle[J].
Au tom otive Engineering,2003,25(3):243-245(in Chinese).
[成森,郝利君,何洪文,等.串联型混合动力电动汽车辅助
动力系统[J].汽车工程,2003,25(3):243-245.]
[13]S ERRAO L,CH EH AB Z,GUEZENNE Y,et al.An aging
m odel of Ni-M H batteries for hybrid electric vehicles[C]//
Proceedings of the2005IEEE C on feren ce on Vehicle Power
and Propulsion.W as hington, D.C.,USA:IEEE,2005:
78-85.
(上接第0187页)
[2]CALKINS J M.Qu antifying coordinate u ncertainty fields in
coupled spatial measuremen t systems[D].Blacksbu ry,Va., US A:Virginia Polytechnic Institute and State Univers ity,2002.
[3]ZHUANG H anqi,M OT AGHEDI S H,R OT H Z S,et al.Cal i-
bration of multi-beam laser tracking systems[J].Robotics and Computer Integrated M anufacturing,2003,19(4):301-314.
[4]ZHANG Defen,ROLT S,MAROPOULOS P G.M odelling and
optimization of novel laser multilateration schemes for high-preci-sion applications[J].Measurement S c ience and Technology,2005, 16(12):2541-2547.
[5]FORBES A.Surface fitting taking into account uncertainty struc-
tu re in coordinate data[J].M eas u rement Science and Technology, 2006,17(3):553-558.
[6]M AU RICE G C,S IEBERT B R L.T he use of a M onte Carlo
meth od for evalu ating u ncertainty and ex panded uncertainty [J].M etrologia,2006,43(4):178-188.
[7]BALSAM O A,CIOM M O M D,M UGNO R.Evaluation of
CM M u ncertainty through M onte Carlo simulations[J].An-nals of the CI RP,1999,48(1):425-428.
[8]LI Kaiyang,CH EN Benyan.M onte Carlo simulation for com-
bin atorial optimiz ation of ris k-b as ed overhaulting and im proved replacemen t[J].Compu ter Integ rated M anufacturing S ys-tem s,2007,13(6):1148-1152(in Chinese).[李凯扬,陈本炎.
大修与新型更新组合优化的蒙特卡罗模拟研究[J].计算机集成制造系统,2007,13(6):1148-1152.]
[9]C HU Wei,YU Xiaoyi,S UN S hudong.S tatis tical process ad-
ju stmen t technique based on M arkov chain M on te C arlo ap-proach[J].Compu ter Integ rated M anu facturing Systems, 2007,13(6):1210-1217(in C hinese).[褚崴,于晓义,孙树栋.基于马尔可夫链蒙特卡罗方法的统计过程调整技术研究[J].计算机集成制造系统,2007,13(6):1210-1217.]
[10]EGGERT D W,LORUS SO A,FISH ER R B.Estimating3-
D rigid body transformation s:a comparis on of four major al-
gorithm s[J].M achine Vision and Applications,1997,9(5):
272-290.
196
建筑工程暖通空调节能技术探讨 摘要 近年来我国整体发展良好，社会各行业发展中所用技术与理念得到一定完善、优化与创新。在现代建筑工程之中，暖通空调正常运转需要耗费大量能源，能源逐渐稀缺的趋势下，节能技 近年来我国整体发展良好，社会各行业发展中所用技术与理念得到一定完善、优化与创新。在现代建筑工程之中，暖通空调正常运转需要耗费大量能源，能源逐渐稀缺的趋势下，节能技术研究更加受到重视。现代城市建筑的暖通空调需要消耗50%左右的能源，这就需要建筑行业在设计暖通空调时灵活运用节能技术，从而在真正意义上促使建筑工程中的暖通空调达成节能环保目标。 1暖通空调节能技术概 我国整体发展加快的趋势促使各大城市纷纷开始投入到城市化建设之中，大部分地区都涌现出诸多建筑工程。在建筑工程之中，暖通空调逐渐变成至关重要的环节之一，主要是因为在一座城市所有的能源消耗总量之中，建筑工程所消耗的实际能源大约是一座城市能源消耗总量的三分之一，其中暖通空调在完成设计与安装后运行时，所消耗的实际能源大约是一座城市能源消耗总量的五分之一，面对这种能源消耗速度与情况，我国能源开始出现缺乏征兆。能源在现代社会中属于战略物资，我国在能源方面的主要来源是煤矿，但由于很多矿石都不具备再生功能，一旦所掌握的能源总量降低到一定程度，就会限制未来发展规划的落实，甚至可能在根本上动摇我国发展根基。如果能够在建筑工程暖通空调之中适当运用节能技术，便可促使暖通空调不再消耗大量能源，暖通空调节能技术可以确保建筑内部的温度、湿度、空气流动度及洁净度等诸多参数，在与相关部门对暖通空调所提标准完全相符的基础上，最大程度地增加暖通空调对能源的利用率[1]。通过一系列有效技术与落实措施加强暖通空调对城市环境的保护效果，对于建筑行业、社会发展及人民大众来讲都有着至关重要的意义与作用。 2暖通空调技术在建筑中的运用原则 在建筑工程之中设计暖通空调时，为了切实保证暖通空调在完工后的节能效果与效率，实际运用节能技术时一定要注意以下几点运用原则。其一，回收原则。在建筑工程暖通空调内部之中，有很多零件或部件自身都具备或可起到重要作用，因此，对这种自身作用较大的零件或部件，一定要有针对性地回收，并于回收之后，可以通过重新加工与调整实现循环利用的目的。在实际回收暖通空调中重要零件与部件时，一定要明确区分回收和回用之间的差别，所以这种回收原则并非是没有任何基础与底线，十分随意且规模较大地回收暖通空
目录 1.编制依据： 2 1.1施工图纸: (2) 1.2 主要规范、规程 (2) 2.工程概况: 2 2.1 总体简介： (2) 2.2 设计概况： (3) 3.施工部署： 5 3.1 建筑节能工程技术质量管理体系 (5) 3.2 质量保证体系 (5) 3.3 本工程采用的建筑节能措施： (10) 4.施工计划 4.1劳动力计划 (10) 5主要施工方法 5.1挤塑聚苯板外墙体节能工程 (10) 5.1.1 工程概况: (11) 5.1.2 材料组成 (11) 5.1.3 施工要求及条件 (11) 5.1.4 施工工具 (11) 5.1.5 工艺流程 (11) 5.1.6 细部及特殊部位做法及节点图 (19) 5.1.7 质量标准 (21) 5.1.8 安全措施 (24) 5.1.9文明施工及成品保护 (24) 5.1.10 成本降低措施 (25) 5.1.11环境保护措施 (25) 5.2铝合金门窗节能工程 (25) 5.2.1 材料选用、加工、运输 (25) 5.2.2 产品加工与运输 (26)
5.2.3 施工方法及节能要求具体见铝合金施工组织 (27) 5.2.4 竣工验收 (27) 5.2.5 成品保护措施 (27) 5.2.6 安全生产、文明施工措施 (28) 5.3 幕墙节能工程见幕墙施工方案 (29) 5.4屋面节能工程 (29) 5.4.1 工程概况: (29) 5.4.2 材料选择 (29) 5.4.3 施工流程 (29) 5.4.4 施工方法： (30) 5.4.5.质量标准和屋面质量控制措施 (30) 5.4.6 成品保护 (31) 5.4.7 屋面作业的安全、文明施工及环境保护要求. (31) 5.5.通风与空调节能工程 (32) 5.6.配电与照明节能工程 (33) 1.编制依据： 1.1施工图纸: 武警指挥学院训练馆工程施工图纸。 1.2 主要规范、规程 2.工程概况: 2.1 总体简介：
电网运行节能降耗技术措施的探讨 作者：王晶李振伟 摘要：伴随人们生产生活水平的提高，国内的电力事业也得到了迅猛发展。电网的节能运行已经成为影响电力经济发展的重要因素之一，电网的损耗是可以通过一些有效的措施来减低，使电网达到最优的经济运行。本文通过对合理调节电压、选取最佳运行方式调整负荷、提高功率因数、电网改造等节能技术措施进行分析，从而达到降低电网能量损耗，提高经济效益的目的。 关键词：电网运行；节能降耗；变压器；运行电压 一、合理调节电网的运行电压 变压器铁芯中的功率损耗在额定电压附近大致与电压平方成正比，当网络电压水平提高时，如果变压器的分接头也作相应的调整，则铁损将接近不变。而线路的导线和变压器绕组中的功率损耗则与电压平方成反比。因此，通过调节电压可以达到节能降耗的目的。在电压水平提高后，负荷所取用的功率会略有增加。在额定电压附近，电压提高1％，负荷的有功功率和无功功率分别增大1％和2％，这将稍微增加网络中与通过功率有关的损耗。一般来说，对于变压器的铁损在网络总损耗所占比重小于50％的电力网，适当提高运行电压可以降低网损。而对于变压器铁损所占比重大于50％的电力网，情况则正好相反。统计资料表明，在6～10kV的农村配电网中变压器铁损在配电网总损失中所占比重可达60％～80％，甚至更高。对于这类电力网，为了降低功率损耗和能量损耗，宜适当降低运行电压。 从以上的分析可知，调度员可以根据负荷情况进行电压的适当调节，综合利用顺调压、逆调压、恒调压等调压方式，通过调整变压器分接头等调压措施，将电压保持在比较合理的水平，将网损降到最低。 二、合理调节配网运行方式，经济地分配负荷 电力系统的经济运行主要是确定机组的最佳组合和经济地分配负荷。电网要考虑的是全系统的经济性，是在保证区域电网（110kV以上）和地区电网（110kV以下的城区网、农网和企业网）的安全运行和保证供电质量的基础上，充分利用电网中现有输（配）变电设备，在系统有功负荷经济分配的前提下，做到配电网及其设备的经济运行是降低线损的有效措施。 1、环形供电网络，按经济功率的分布选择网络的断开点。对于环形的供电网络，正常需要运行断开，应根据两侧压降基本相等的原则，找到一个经济功率的断开点，使线路的电能损耗最小。
压缩机是一种重要的工业设备，广泛应用于生产生活的各个方面，空调、冷库、石油工业、化工工业都离不开压缩机。但是压缩机同样也是耗电大户，其在生产生活中的运行会造成大量的电力消耗，研究压缩机节能技术十分必要。 压缩机运行节能 1压缩机运行中存在的问题 1.1出力低，能耗高。很多工业用压缩机出于节能考虑，限制压缩机功率，导致压缩机压缩能力低于设计值，尤其是夏季载荷升高时输送量将明显下降，由于散热能力有限，使得生产线其它设备不能满荷运行，降低了生产效率。 压缩机双机并联的运行模式运行效率不高，稳定性欠佳，两台压缩机并联工作，虽然能够明显增加总流量，但是单台压缩机的工作流量要比单机工作时低，因此每台压缩机的工作效率都下降了。双机并联的总压缩流量要比独立工作的流量小，而且并联之后流量增加，管道阻力损失将随之增大，机组的安全性也受到影响。 1.2机组运行状态不佳。这个问题主要表现在压缩机运行周期难以满足设计要求、夏季运行不稳定、故障多发等方面，一些压缩机设备长期运行，机械、电气和仪表等构件故障多发，采用事后维修的方式难以实现机组长时间无故障稳定运行，容易出现故障，导致压缩机停车，影响生产安全。 1.3运行维护费用偏高。旧压缩机维护费用很高，两机并行时，两组压缩机都要备用一套故障多发件，双备份成本，同时也造成了一些备用件的冗余和浪费。 2压缩机能量调节与能耗 压缩机一般根据设计工况冷量实际需求选型，一般情况下压缩机都是全年工作，横跨冬夏极
端天气，所以面临着相对复杂的外部环境，而且实际工况和设计方案之间难免存在一定偏差，所以压缩机功率要有适当富余。 现阶段，压缩机能量调节主要有间歇控制运行、吸气调节、气缸卸载、旁通调节和无极变速调节等类型。其中压缩机间歇运行是比较常见的运行方式，环境温度高于设定温度，压缩机将启动运行，环境温度下降到设定温度以下，压缩机将停止工作。这样的工作方式适用于环境温度比较稳定、负载不大的情况，但是实际使用过程中，并非任何时刻环境温度都趋于稳定。极端天气和复杂工作环境下，各种生产活动都会造成冷量负载变化，温度变化频繁，发动机频繁启停，会造成较大的能量浪费。而发电机瞬时电流会污染电网，增加电网波动，压缩机的寿命也会受到影响。因此，变频技术在压缩机中也得到了更多的应用。 3压缩机变频节能 工况一定的情况下，压缩机制冷量和质量流量成正比，变频调节的基本思路就是通过改变压缩机电机转速来调整质量流量，从而改变总机组制冷量。 系统功耗和表征调节方式有关，同时也受制冷装置制冷量影响，制冷系统热负荷减少，冷库控制系统将通过变频器降低压缩机转速，从而降低制冷剂质量流量，降低制冷剂冷凝温度，升高蒸发温度，从而降低总冷量。而且变频电机转速下降，压缩机摩擦功减小，绝热效率也随之升高，对降低K值也有帮助。部分负荷状态下，压缩机电机转速下降，KQ减少，能够大幅度降低系统功耗。 压缩机节能技术 1压缩机控制工艺参数优化 1.1吸入压力调整。选择合适的吸入压力能够有效降低压缩机功耗。一般情况下，吸入压力越低，能耗将越大，特别是压缩机一段的吸入压力。因此，可适当提高压缩机的吸入压力，在一段吸入中增加高效旋风入口分离器，进一步消除进气管网的阻力，在保证充足处理气量的同时获得更高的吸入压力。 1.2压缩机段间压降降低。压缩机段间压降同样也是压缩机功耗的重要原因。为了降低段间压降，可用高效换热器代替级间冷却器，减少不必要的管路设备和弯头，同时改善操作条件，降低冷却器结垢程度。 2压缩机结构设计优化 2.1三元流叶轮。三元流叶轮是专为气体流动设计的叶轮结构形式，大型压缩机一般采用这种结构形式。现有叶轮也可以通过适当的改造使之具有三元流叶轮的特点，显着改善叶轮的性能。相关理论研究和试运行证明三元流叶轮的使用能够提高叶轮运行效率最高10%左右，对原有压缩机叶轮的改造成本较低。但是，能够明显提高设备生产能力，改善经济效益，压缩机的节能性能也将明显提高。
空调节能改造方案 1
深圳市碳战军团投资技术有限公司 开平威尔逊酒店 中央空调节能改造方案 草稿完成日期：二〇一 〇年六月十七日 文档编号：开平威尔逊酒店中央 空调节能改造方案1 作者： 卓毅
目录 第1章中央空调系统概况....................................................................................................................... . (3) 第2章威尔逊酒店中央空调原系统分析........................................................................................................................ 3 第3章中央空调系统节能改造的具体方案 (4) 3.1中央空调系统的运行参数.............................................................................................................. . (4) 3.2空调水泵变频改造方案.............................................................................................................. .. (4) 3.2.1 控制原 理............................................................................................................. (4)
城市路灯照明节能技术方案分析 在政府建设节约型社会国策的推动引导下，随着国家发改委等部门通知实施《GDP能耗指标公报制度》，四大GDP能耗指标与干部业绩考核挂钩，全国各地相应出台了很多节能政策。各地政府在2006年的政府工作报告中，都必需明确本年度的节能降耗指标，任务也是十分艰巨的。 照明节能，尤其是城市道路的照明节能，是显而易见的突破口。因此各地都将路灯节能工作提到政府议事日程，大部分政府，都能冷静思考，听取专家意见，通过试点，取得成功经验后稳妥推进。但我们也发现，有些省、市的领导，有些过分冲动，不讲科学，提出全省2006年完成全部路灯节能改造或类似盲目问题。这将给照明节能工程后期工作，带来严峻的问题。 其实，路灯照明节能技术与方案，在全国还没有大家同意认可的成功案例和经验。路灯节能工作在政治和商业两大良好环境下，似乎形势一片大好，但对熟悉照明节能技术与电力技术的工程技术人员来说，却深感忧虑。 以下将对我国日前路灯照明工程的技术路线的弊端和危害，进行分析，同时提供Mni 智能电感无级纯正弦连续调节技术方案，希望能对道路照明节能工作有所参考。 一、半夜灯隔盏亮操纵方案 在上世纪70年代，由于美日韩等国经济的高速进展，曾经导致过一次严峻的能源危机，在当时，日本曾使用过路灯隔盏亮操纵技术，即上半夜灯全亮，后半夜，隔盏关闭，实现节能。 这种操纵方式，采纳特别布线实现，但由于电力供给是三相线，而要实现1/2的功率操纵，因此无论如何，都将导致电力变压器的三相严峻不平衡。 一般比较常用的通过三相线，分出4路照明线路，上半夜4路全亮，后半夜断开其中2路，只2路供电。前半夜出现有一相带2路负载，后半夜有一相空载。 半夜灯操纵方式，主要危害有： 1、变压器寿命缩短，选型困难。工程为了省钱，往往功率选型偏小，变压器寿命缩短。比如4路线路，每路50A，前半夜，三相电路将是50A，100A，50A，后半夜三相电流将是50A，50A，0A，从上面看出，工程选择变压器时，假如选3X100A，成本太高，也觉得浪费，假如选3X50A，又出现过载，一般可能会选择3X70A的变压器，这样，前半夜，变压器一般处于过载状态，发热严峻，寿命缩短。 2、功率总不能平衡，威胁电网安全。路灯变压器一般直接挂在高压线路上，假如大量的路灯供电，都采纳这种极端不平衡的方式，很难操纵高压侧的线路平衡，极端情况下，将导致电网崩溃。 3、全半夜以及后半夜不平衡，导致灯具电压过高，灯具烧毁严峻。从上面的数据看出，变压器工作总不能平衡，因此上半夜50A的轻载线路上将出现过压，电压高达250伏以上，灯具寿命大大缩短，灯具高温烧毁严峻。后半夜，空载的相，假如挂有仪器，也将出现高压，使仪器仪表轻易损坏。 4、后半夜时，道路长达40米的暗影，出现斑马效应，给行车带来安全隐患，也影响社会治安和城市形象。 隔盏操纵方式在大城市很少采纳，但在地级城市和县城比较多。但自2002年电荒以来，为了节能，这种操纵方式又以节能工程改造理由，通过节能企业的商务运作，重新作为一种高科技节能技术，被部分地区采纳。据我们所知，改造费用还不低 二、传统电磁按时段换档操纵方案 日前，市场上大部分照明节能产品，都采纳传统电磁换档技术，这种产品大约在2003
XX乡农村危房改造建筑节能示范 技术方案 为确保我乡农村危房改造建筑节能示范点建设顺利实施,根据住房和城建设部、国家发展和改革委员会、财政部的相关文件,结合我乡实际,特制定本方案。 一、一、基本原则 开展农村危房改造,要因地制宜,量力而行,从当地经济社会发展水平 出发,在符合最基本的安全、经济、适用、节能、节地、卫生的基础上进行农村危房改造。 二、二、农房建造节能布局要求 农村危房改造对象是指按照《农村危险房屋鉴定技术导则(试行)》的要求,被确定为整顿危房(D级)和局部危房(C级)的农村住房。建筑节能示范技术方案主要针对被确定为危房的新建住房和对修缮加固后能保证安全使用的农房,节能改造应不影响结构安全,不改变体型系数并应满足改善室内热环境和居住舒适度的需求。 新建农房应满足以下布局设计要求: (一)农房宜布置在采光好的地域,避免设在不避风的高 地及不通风的洼地。应根据地形而建,不要进行过多的挖土填方。 (二)农房朝向宜采用北向火接近南北向,主立面(外窗 面积最大的立面)朝向宜向南。
(三)农房应充分利用建筑外部环境创造适宜的是室内环境。如:利用绿化来防风、避阳、蒸发降温等,提高建筑室内舒适度。农房的前后应有足够的间距,庭院内的高大树木 应与住房保持适当距离,避免建筑南向窗口被高大的物体或建筑物遮挡,影响室内采光。 (四)农房宜双拼式或联排式集中布置,可减少户与户之间墙体的热损耗,避免单体建筑布局不当可能导致的布局风速过大热损耗,避免单体建筑布局不当可能导致的布局风速过大损害,同时在布局整体性方面也较单体分布美观。 (五)农房考虑到实用性及经济合理性,宜以砖木结构,且为单层,同时必须确保安居房屋地基稳固及结构安全。 (六)严寒和寒冷地区建筑体型的变化,直接影响建筑采暖能耗的大小。农房的体型应简单、规整,平、立面不应过多的局部凹凸部位。 (七)农房应选择合适的房屋进深,住房最好能进行南北朝向。 (八)农房的平面设计应有利于冬季日照、避风和夏季自然通风,房间功能布局合理,起居、活动方便。 节能方面应符合下列规定: 1、房屋的平面布局宜规则,尽量避免L形、T形、U形等 复杂形状。 2、外进户门应设置在能避开被冬季寒风直接吹到的位置, 不宜设在房屋西北侧;条件允许时,可在外门设置门斗为缓冲,避免冷空气直接吹入房间,每个房间均应设外窗,最好能形成穿堂风,以保证有良好的自然通风。
发电厂电气节能降耗技术措施的研究相世强 发表时间：2017-12-29T21:57:03.677Z 来源：《电力设备》2017年第25期作者：相世强 [导读] 摘要：我国的发电厂中有五分之四以上的是火力发电厂，火力发电厂已经是我国重要的产能企业，但是同时火力发电厂也是严重的高耗能企业。 （华能国际电力股份有限公司丹东电厂辽宁丹东 118300） 摘要：我国的发电厂中有五分之四以上的是火力发电厂，火力发电厂已经是我国重要的产能企业，但是同时火力发电厂也是严重的高耗能企业。现阶段我国的能源供应短缺的问题不断凸显，能源问题已经成为国家必须要面对的问题。面对当前能源形势，国家大力推动可持续发展战略，在这种大环境下进行火力发电厂电气节能降耗技术研究是极具有现实意义的。我国的火力发电厂虽然在电气节能降耗方面做了一些工作，但是由于我国对电气节能降耗技术的研究起步较晚，所以我国火力发电厂在电气节能降耗方面的相关技术还不完善，还有一些问题需要解决。因此对我国火力发电厂电气损耗问题进行分析，并有针对性的提出节能降耗措施是极有必要的，这对我国火力发电厂的发展也是具有极大的现实意义。 关键词：火力发电厂；电气；节能；降耗 1火力发电厂电气节能降耗存在的问题 1.1 存在无需调节与操作的电气设备 火力发电厂中的静电除尘设备运行时，如果发生电场短路的现象，就会导致设备运行过程中电能消耗量较大却无法发挥应有的除尘效果，这会给火力发电厂带来较大的电气损耗。除静电除尘设备外，火力发电厂的其他一些设备，如果未能按照标准荷载进行运行，出现重载、低负荷运载、空载时都会使火力发电厂的电气损耗加大。 1.2 火力发电厂电气运行不规范 火力发电厂的用电率会直接决定火力发电厂的企业效益，因此火力发电厂必须要进行电能管理制度的规范化，但是现在很多火力发电厂的电能管理制度存在漏洞，这就导致了这些火力发电厂的企业效益受到了直接的影响。同时如果火力发电厂的工作人员对于火力发电厂的用电率的关注不够，同样会导致一些不必要的电气损耗产生，如：选用的设备功率型号过大、材料选用较多等。 1.3 铁磁损耗严重 在交变磁场的环境下，铁制材料必然会有一些磁滞损耗和涡流损耗。这部分损耗不仅仅会使火力发电厂产生电气损耗，还会使得交变磁场线路内部产生大量的焦耳热，这部分热量会积聚在交变磁场内部，导致交变磁场内部局部温度过高，极大的影响装置的性能，进而使电气损耗进一步的增大，并且这种损耗也会使相应的设备使用寿命降低。 1.4 照明损耗严重 火力发电厂中使用的照明灯具寿命较短，这就导致火力发电厂的照明灯具更换频繁且容易出现故障。火力发电厂中没有能够及时的推广节能灯具，同时针对火力发电厂照明的节能技术开发较少，就无法在火力发电厂中起到有效的节能降耗作用。火力发电厂中因为布线问题也会导致损耗严重。如：照明电路和动力负荷电路一般为一个电路，但是动力负荷电路的电压较高为400/230V，这就使得照明系统所用电压过大，带来照明系统出现电能浪费。 1.5 节能降耗意识不够 火力发电厂自身是能够进行电力产出的，因此火力发电厂的电力节能意识也是非常差的。火力发电厂因为自己产电，所以在进行电力器材的购置时，对其是否能够节能降耗是不考虑的，只是会单纯的去考虑电气的效能。火力发电厂缺少对员工节能降耗方面的教育和宣传，导致员工普遍也不具有节能意识，觉得电气节能降耗问题对其根本不重要。火力发电厂员工节能意识不够自然就导致了火力发电厂在节能降耗问题上被员工所忽略，使得火力发电厂的电气能耗较高。 1.6 其他电气损耗 火力发电厂中的电动机在运行时必然会导致一些无用功率的消耗，如果选用运行参数无法达到节能要求的电动机，则会导致电动机的运行产生大量的电能损耗，使火力发电厂电气损耗增大。火力发电厂在输送设备、生产设备、生活设施、冷水供应等方面都会产生相应的电能消耗，如果这些设备和设施的管理运行存在问题，如：存在私拉乱接现象、长流水现象、暖气泄露问题等，就会导致火力发电厂出现较大的电气损耗。 2火力发电厂电气节能降耗措施 2.1处理免调节操作设备 针对火力发电厂中存在无需调节与操作的电气设备引起电气损耗的问题，可以采用合理应用节能措施来处理这些无需调节与操作的电气设备。对于轻型机电设备可以采用γ-△装置进行连接，同时用自动切换装置处理定子设备；对于重载电器采用△装置进行连接；对于轻载电气设备可以采用γ进行连接。针对低荷载和空载的问题，可以采用增加辅助回路的方式来达到电气节能降耗的效果。但是一定要注意，这些针对免调节操作设备的处理，必须要在保证火力发电厂能够正常运行的基础上进行，不能因此影响火力发电厂的发电机组的正常运行。 2.2 制定规范合理的运行管理制度 火力发电厂运行管理制度的不规范会带来严重的电气损耗，为了进行火力发电厂的电气节能降耗，就必须要制定规范合理的运行管理制度。火力发电厂要高度重视节能降耗，要将节能降耗当做提高运行管理质量、减少运行成本、增加综合效益的有效手段。通过制定规范合理的运行管理制度使员工的行为得到有效的约束，有效的使火力发电厂节能降耗落到实处。制定规范合理的管理制度需要做到以下几点：定期进行经济指标分析会议，对火力发电厂涉及的经济指标进行定期分析研讨，发现问题后及时的进行分析解决，有效的使火力发电厂的电气损耗降到最低；对机电设备进行精细化管理，要责任分解到人，合理的采用节流限量措施，采用多角度、多层次、多渠道进行节能降耗。 2.3 降低铁磁性损耗 针对铁制材料在交变磁场环境下产生的磁滞损耗和涡流损耗，火力发电厂在进行导体选择时可以在综合考虑经济效益的前提下，选用由非导磁性材料制成的合金材料，从而达到降低温升，提高设备运行年限的效果。对于钢结构在强交磁场中的使用，要禁止采用单相导体
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 关于往复式压缩机节能降耗途 径的研究(最新版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
关于往复式压缩机节能降耗途径的研究 (最新版) 通过对往复式压缩机压缩过程进行理论分析，结合生产实践中用到的节能技术，对往复式压缩机节能降耗途径进行探索，并作出总结。 某加气母站共六台D型水冷往复式压缩机，均为四级压缩，主要用于将低压的净化天然气压缩到25MPa高压天然气。为深入开展节能降耗工作，减少压缩机能耗损失，提高设备工作效率，现就往复式压缩机压缩原理进行理论分析，根据生产运行中的事故案例，结合实践中常用的节能技术，提出节能措施，为场站压缩机技术改进提供可靠依据。 压缩过程理论分析 往复式压缩机将低压气体压缩为高压气体，由吸气、压缩、排
气三个过程组成。 典型的压缩过程有等温压缩、绝热压缩和多变压缩三种，其中等温压缩和绝热压缩属于理想情况，压缩过程中状态参数都有明显变化。 等温压缩功为Wdb，由面积c-a-db-d-c表示，同理，绝热压缩功为Wjb，多变压缩功为Wbb。有图可以Wdb 2012年节能改造项目技改方案 国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司 二○一二年二月 硫酸钾厂2012年节能改造项目技改方案 1 1#钾混盐码头和1#光卤石码头矿浆输送系统改造方案 1.1改造原因 由于冬季矿石硬、采出矿石块度大，导致管道输送压力高，流量下降，根据目前冬季运行情况分析，需对1#码头增压泵站输送系统进行改造。 1.2改造方案 对1#码头增压泵站输送系统改造有两种方案：其一，采用一级泵站，即利用原有码头泵站，更换增压泵、电动机、变频器和部分管道；其二，增加接力泵站，接力泵站主要设备利用3#码头替换设备，首站设备重新选择，接力泵站需要新增码头、建构筑物、自控系统、供配电系统和其他辅助设施，详细比较见附表1。 经与加工厂相关人员认真讨论推荐方案一，方案一具有投资省、经营费用低、系统简单、便于控制、劳动定员少和方便管理等优点，讨论意见详见附件2。 1.3改造项目 ⑴增压泵参数：扬程由原来的88m改为123m，流量1300m3/h 不变，电动机功率有原来的800kw改为1100kw，转速980r/min，电压等级10kv； ⑵管道：重新采购2.5Mpa，DN450钢骨架PE管道3×4km， 2.5Mpa，DN450×300三通3×4个（含DN300法兰盖及相应附件）， 2.5Mpa，DN450，45°弯头2×4个。从码头泵站起，用2.5Mpa，DN450钢骨架PE管道替换1.6Mpa管道3km，其后再将拆下来的1.6Mpa管道替换1.0Mpa管道1.5km。 ⑶配电设备：新购1250kw变频器1×4台。 2 脱卤车间增加120m2带式过滤机改造方案 2.1改造原因 由于盐田矿石品位低，要求脱卤车间脱卤处理量增大，见附件3。 2.2改造方案 方案一：钾混盐和光卤石系统各增加120m2带式过滤机1台，其中一台采用钾镁肥工业试验项目多订购的一台120m2带式过滤机，另外再新购相同的一台，过滤机分别布置在厂房的两端，该过滤机比72m2带式过滤机长4m多，尾部基本上靠近厂房门柱，没有人行通道，也不美观； 方案二：钾混盐和光卤石系统各增加120m2带式过滤机1台，新购2台与72m2带式过滤机长度相同，宽度5.5m的120m2带式过滤机，布置在厂房的两端，该方案布置美观，操作方便，唯一缺点是不能利用现有； 方案三：光卤石系统增加一台120m2带式过滤机，利用钾镁肥工业试验项目多订购的一台120m2带式过滤机，钾混盐系统增加一台72m2带式过滤机，利用钾混盐水采机试验阶段采用的72m2带式过滤机。该方案优点可以从分利旧，但能力、美观欠缺； 经与加工厂相关人员认真讨论推荐方案一，120m2带式过滤机利 建筑工程中暖通空调节能技术的运用研究任立铭 发表时间：2019-08-23T09:51:39.330Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年9期作者：任立铭 [导读] 人们对建筑暖通空调运行系统也提出了更高的要求，因此加强暖通空调节能降耗技术分析研究意义重大。 济南四建（集团）有限责任公司山东济南 250031 摘要：实现现代建筑重要分部暖通空调的节能目标，对推进建设行业节能减排工作具有重要意义。因此，在暖通空调系统设计过程中，应进一步加强空调系统节能降耗技术应用研究，不断推动现代建筑节能、环保、绿色方向开发以满足人们的居住需求，进一步实现节能降耗。基于此，本文讨论了建筑暖通空调节能降耗技术，以促进暖通节能降耗技术的应用水平提高，实现建筑绿色发展。 关键词：建筑；暖通空调；节能降耗；技术 引言 暖通空调是现代建筑的重要分部工程，同时也是建筑使用的主要能耗系统之一，因此节能技术的使用可以满足现代建筑对暖通空调系统完全开发的需要。通过实施和实施暖通空调节能降耗技术，建筑行业真正向绿色发展。 1、绿色节能暖通空调技术的意义 20世纪90年代以来，全球化温度化进程逐渐加速，同时在全球范围出现了很多异常天气，这些异常天气的出现周期逐渐缩短，出现频率逐渐升高。这是地球的环境已经遭到了严重的破坏的信号，因此人们必须重视能源的节约和环境的保护。绿色建筑的提出，能够有效保证我国资源和能源的合理利用，做到保护环境，为人们营造舒心、健康、安全的居住环境。 2、暖通空调系统节能设计的原则 （1）节约原则；能源是不可再生的资源，节约能源也是全人类要关注的课题。设计空调节能系统时，也要实践节约意识，以最少的资源取得最大的效果。强调节能、节约材料不仅实践环保理念，与环境保护的大趋势相匹配，还显示了企业降低成本并最大限度地提高利润。（2）重复使用原则；在绿色思想中，实现资源回收是一个重要方面。建筑空调节能设计中实施环保概念的重要迹象之一是零部件可拆卸。换句话说，空调出现故障时，可以更换或修理有问题的部件，以确保空调的其他部分正常运转。此外，对于超过使用期限的建筑暖通空调，可以拆卸低回收成本的零件，然后在专业处理后再回收资源以回收资源。（3）环境保护原则；随着环境保护意识的提高，保持生态平衡成为衡量各种生产活动的基本指标之一。在建筑设计领域，环保原则也是未来发展的趋势。建筑暖通空调系统的节能设计应该坚持这一原则，考虑到碳排放减少、资源节约等一系列环境指标，在具体的生产和设计工作中引入环保概念。 3、建筑暖通空调系统节能设计的方法 充分利用能源资源：目前，我国走可持续发展的路线，绿色环保是全国人民共同关注的话题，所以在建筑行业中，绿色设计理念的应用范围在逐渐扩大。在应用节能设计方案时，要坚持绿色设计理念，一方面提升能源利用效率，控制不可再生能源的频繁使用。另一方面能够在能源设计的过程中强化对资源消耗结构的管理，从而实现能源消耗的有效控制。加强环境保护：在建筑工程中，暖通空调系统的应用性能与建筑空间的舒适度有直接关系，还与资源环境有一定的关联。在绿色理念的影像下，设计该系统时，首先要了解建筑周围的环境，对各项环境因素进行分析，了解其对建筑的作用，以及建筑工程对环境的影响。并在设计的过程中，合理控制自然和环境因素，避免外界环境影响系统的安装和使用质量，加强系统和环境条件的配合，建立有效的循环模式，进而实现能源的节约和环境的保护。 4、暖通空调节能降耗技术分析 （1）自然通风技术；我们知道风压技术和热压技术对提高建筑室内空气质量有很大的好处，能耗较低，根据原理，风压或热压技术原理可以充分利用暖通空调特定设计来实现自然通风，这就是在建筑暖通空调中应用自然通风技术和节能的重要技术。（2）太阳能技术；太阳能属于可再生资源，具有清洁无污染的特性，始终以研究利用为重点，因此如果充分利用太阳能并且在建筑暖通空调系统设计中，则可以运行相当一部分的暖通空调系统来节约能源。对于目前的研究利用率，太阳能在建筑暖通空调中的应用主要是通过采暖的太阳能加热系统设计将太阳能转换为热能，然后通过热传导系统将其处理并传输到热传输中心进行利用。（3）地源热泵技术；地源热泵技术应用于供暖具有良好的节能和经济效益，因此应用于建筑暖通空调系统不仅可以有效解决建筑采暖问题，而且对系统冷却也有很大的好处。地源热泵技术对环境的影响较小，无污染等逐渐成为现在建筑暖通空调设计研究的理想应用技术，热释放和热释放都实现了对环境的较低影响。现在可以认为地源热泵技术比较成熟，在北方地区主要增设供暖辅助设备，将太阳热与平行或串行地源热泵结合使用以供暖。像南方这样的温度较高的地区也可以使用冷却塔进行冷却，通过与地热热泵同列运行共享冷却负担，夜间减去土壤的过剩热量，达到冷却目的。 5、建筑暖通空调节能降耗技术应用举措 5.1科学设计暖通空调系统 主要是从技术运用层面来看，建筑暖通空调系统运行系统较为复杂，因此针对暖通空调系统设计是否科学合理对其整体性能的影响非常明显。而要想保障暖通空调实现最大的节能降耗目标，就要求应当科学设计空调系统。暖通空调系统的设计要求必须严格依据最高标准来完成，所以在实际的设计工作当中，需要以各个运行部分达到满负荷运行状态为标准来进行设计，由此才能促使各部运行荷载真正符合暖通空调低能耗运行的要求。 5.2切实提升暖通空调控制系统水平 空调控制系统的控制水平对暖通空调的整体运行功能造成影响，甚至在此基础上提高空调系统能源消耗情况及热能输出情况等。因此这就必须大力提升暖通空调控制系统的运行效率，这样不仅能够有效降低空调碳排放，同时还要求其应当在符合要求的基础上尽可能的降低和控制水泵耗电情况，由此才能最终达成其节能降耗的目标。近年来，我国建筑暖通空调的发展水平随之不断攀升，其运行当中的温湿度、冷热量等也将变得更为准确和到位，其可靠稳定性最终将获得持续攀升。这就需要采取针对性的举措，对建筑暖通空调设备实施相应的维护管理工作，促使建筑暖通空调系统始终处于最佳的运行状态，由此达成节能降耗的目标。 5.3结合建筑情况规划布局 通常建筑暖通空调节能降耗目标的实现，往往伴随着对太阳能、风能等自然资源的利用。而要想更加有效的利用此类资源，就必须结合建筑本身的实际情况来对暖通空调实施布局。在此过程中，对设计人员要求较高，其应当切实强化与建筑设计人员的沟通交流。具体要 居住建筑节能方案和技术措施 10.各县(市、区)规划建设局（建设局），市属勘察、设计、施工图审查、开发建设、施工、 监理单位，局属各管理部门： 10.为了促进我市居住建筑节能工作健康发展，有效降低建筑使用能耗，提高能源利用效率，我局组织温州市建筑设计研究院、温州建设集团等单位编制了《温州市居住建筑节能推荐方案技术措施》，现印发给你们，请认真贯彻执行。 15.温州市居住建筑节能推荐方案技术措施 14.第一章总则 10.一、为了促进我市居住建筑节能工作健康发展，有效降低建筑使用能耗，提高能源利用效率，根据建设部《民用建筑节能管理规定》、《温州市人民政府关于推进我市建筑节能与墙体材料革新工作的若干意见》（温政发〔2006 〕49 号）和《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-20011、浙江省《居住建筑节能设计标准》DB33/1015-2003，结合 我市实际，制定本技术措施。 10.二、建筑节能的设计、施工和管理遵循系统设计、质量保证、技术先进、经济合理的原则，做到建筑节能与自然通风、日照组织设计相结合；外围护保温与遮阳隔热措施相结合；节能与可再生能源利用、雨洪利用相结合；积极探索和发展适合我市的建筑节能新技术、新 工艺、新材料、新设备。 10.三、本技术措施适用于我市各类经济适用房、安置房，并应执行现行建筑节能设计国家 标准、行业标准和地方标准。商品住宅（含高档住宅）可参照本技术措施执行。 14.第二章节能设计要点 10.一、设计总则 10.1、建筑群的规划布置，建筑物的平面布置应有利于自然通风，建筑物的朝向宜采用南北或接近南北向。建筑平面不宜过于曲折变化，条式建筑物的体形系数不宜超过0.30，点 式建筑物的体形系数不宜超过0.35。 10.2、建筑开窗面积不宜过大，无外遮阳措施西窗窗墙面积比宜≤0.25，东、南、北朝向及有外遮阳西窗窗墙面积比宜≤0.3，东、南、北朝向有外遮阳窗墙面积比宜≤0.35。10.3、外窗宜设置外遮阳，窗户的遮阳构造形式应根据其所在朝向选择。适宜的遮阳构造形式除能有效地遮挡太阳辐射热外，尚应能避免遮阳本身受热后长波辐射热进入室内，以及 对窗口通风特性产生的不利影响。 10.4、建筑外围护结构节能设计要点 10.二、外墙节能设计要求 10.1、当外墙的传热系数K≤1.5时，热惰性指标D≥3.0；当外墙的传热系数K≤1.0时，热惰性指标D≥2.5。其中外墙的传热系数应考虑结构性冷桥的影响，取平均传热系数。 10.2、外墙的外表面宜采用浅色饰面材料，以减少外表面吸收的太阳辐射。 10.3、外墙保温形式应优先采用外墙自保温和外墙内保温形式。 电力节能降耗技术措施分析 摘要：电力在各项能源消耗领域中所占比重较大，电网企业输电、配电、供电、用电等领域开展节能降耗活动，将对顺利实现"十一五"节能降耗指标产生重要作用。从优化调度、可再生能源发电、降低综合线损、用电侧管理、建筑节能等方面提出了节能降耗技术措施。 1、电力节能技术措施 节能降耗和污染减排是"十一五"期间一项全社会任务，是构建和谐社会的重要因素。国家在"十一五"规划中提出2010年单位GDP能耗下降20％，这个任务非常艰巨。 根据上海市电力公司的测算，线损电量占公司总能耗的97.05％；其次是大楼建筑用能、用水等方面的能耗，占1.43％。因此电网公司的节能降耗措施重点在优化调度、降低综合线损、用电侧管理、建筑节能等领域开展工作。 1.1降低发电能耗 1.1.1优化调度模式 "调整发电调度规则，实施节能、环保、经济调度。"国家发展和改革委员会等部门已下发有关通知，要求发电调度中优先考虑可再生能源和低能耗机组发电。为此，电力公司尽快研究制定新的调度规划，以节能、环保、经济为标准，确定各类机组的发电次序和时间，优先调度低能耗机组发电，或直接按照能耗标准调度，激励发电企业降低能耗，减少高能耗机组的发电量。 一个电网发电侧经济性指标主要取决于所有装机设备等级及状况、平均负荷率两大要素。在前者一定的前提下，提高电网整体经济性的主要手段就是如何提高平均负荷率（包括数值及品质）；次要手段是在平均负荷率一定的情况下，如何优化分配各台运行机组之间的负荷。 以上海电网为例，若采取"以大代小"政策，节能潜力与华东省电网相比小很多，但是若政策到位、技术上得到充分支撑，结合电源点负荷分配、厂内机组合理安排调停、两班制运行、厂内负荷优化分配等一系列措施，平均供电煤耗，2006年节约标煤25.76万t. 1.1.2可再生能源发电 在我国，新能源与可再生能源是指除常规能源和大型水力发电之外的风能、太阳能、 关于往复式压缩机节能降耗途径的研究参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月 关于往复式压缩机节能降耗途径的研究 参考文本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 通过对往复式压缩机压缩过程进行理论分析，结合生 产实践中用到的节能技术，对往复式压缩机节能降耗途径 进行探索，并作出总结。 某加气母站共六台D型水冷往复式压缩机，均为四级 压缩，主要用于将低压的净化天然气压缩到25MPa高压天 然气。为深入开展节能降耗工作，减少压缩机能耗损失， 提高设备工作效率，现就往复式压缩机压缩原理进行理论 分析，根据生产运行中的事故案例，结合实践中常用的节 能技术，提出节能措施，为场站压缩机技术改进提供可靠 依据。 压缩过程理论分析 往复式压缩机将低压气体压缩为高压气体，由吸气、压缩、排气三个过程组成。 典型的压缩过程有等温压缩、绝热压缩和多变压缩三种，其中等温压缩和绝热压缩属于理想情况，压缩过程中状态参数都有明显变化。 等温压缩功为Wdb，由面积c-a-db-d-c表示，同理，绝热压缩功为Wjb，多变压缩功为Wbb。有图可以Wdb 宁晋县公安局指挥中心大楼和宁晋县公安局人民警察教育训练基地工程 建筑节能技术方案 宁晋县公安局指挥中心大楼和宁晋县公安局人民警察教育训练基地 工程 建筑节能技术方案 编制人：________________ 审核人：_________________ 审批人：_________________ 建设单位：_______________________________________ 监理单位：_______________________________________ 施工单位：_______________________________________ 一、工程概况本工程为宁晋县公安局指挥中心 大楼和宁晋县公安局人民警察教 育训练基地工程，总建筑面积9568m2和3800m2,地上八层（地下一层）, 群房地上二层，建筑高度为主楼31.5m;裙楼10.00 m,结构形式为框架一剪力墙结构，地上外墙为250+40mm 厚挤塑聚苯板，屋面铺100厚聚苯板，所有与室外相邻的钢筋混凝土墙、柱梁均在室内相应处抹30 厚ZL 胶粉聚苯颗粒保温砂浆（入=0.042）.门窗为塑钢，中空玻璃，幕墙框料采用断桥铝合金框料， 中空玻璃（6+9+6）。冬季采暖形式为集中空调式。 二、编制依据 1 、宁晋县公安局指挥中心大楼宁晋县公安局人民警察教育训练基地施工 图纸 2、《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005 3、《挤塑聚苯板外墙及屋面保温构造》J04J104 和《外墙外保温建筑 构造》（三）06J121-3 4、05 系列建筑标准图集 5、其他相关施工标准规范、产品行业标准 三、编制目的 确保国家现行节能质量验收规范、标准及设计图纸得到严格落实，同时为节能保温施工提供技术保障。 四、施工准备 1 、设计图纸以经节能机构审核合格； 2、控制线已设置到位；2012年节能技术改造项目技术方案
建筑工程中暖通空调节能技术的运用研究 任立铭
居住建筑节能方案和技术措施
电力节能降耗技术措施分析
关于往复式压缩机节能降耗途径的研究参考文本
建筑节能施工技术方案教学文稿
相关主题
文本预览