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建筑給排水的節能工作是指建筑物在規劃和設計，以及建筑過程中按照建筑節能的標準，使用節能的技術和材料，提高建筑的使用效率，加強建筑物用能系統管理，減少給排水系統的能耗。建筑給排水專業在建筑耗能中所含的主要內容有：人民生活及從事工藝、游樂、環境衛生、綠化、給水、排水、消防、熱水、中水等消耗的能源。據材料介紹，上述所消耗能源中占建筑能耗的10%～30%。由此可以看出建筑給排水專業在節能工作中不是可有可無的，而是占有相當分量的。因此，重視對建筑給水排水節能途徑的研究，對我國建筑節能將有積極的意義。

1、建筑節水研究背景

水是地球的血液，關系到人類生存發展、是具有戰略意義的資源。面對缺水的現狀，節約用水已成為我國的基本國策。建筑節水更是任重道遠。

（1）超壓出流浪費水量巨大

衛生器具給水額定流量是為滿足使用要求，衛生器具給水配件出口，在單位時間內流出的規定出水量。流出水頭是保證給水配件流出額定流量，在閥前所需的靜水壓。給水配件閥前壓力大于流出水頭，給水配件在單位時間內的出水量超過額定流量的現象，稱超壓出流現象，該流量與額定流量的差值，為超壓出流量。

給水配件超壓出流，不但會破壞給水系統中水量的正常分配，對用水工況產生不良的影響，同時因超壓出流量未產生使用效益，為無效用水量，即浪費的水量。因它在使用過程中流失，不易被人們察覺和認識，屬“隱形”水量浪費，因而至今未引起足夠的重視。然而這種“隱形”水量浪費在各類建筑中不同程度的存在，其浪費的水量也是十分龐大的。

（2）熱水干管循環浪費水量巨大。我國熱水供應系統的水量浪費也較為嚴重，主要表現在開啟配水裝置后，不能及時獲得滿足使用溫度的熱水，往往要放掉不少冷水后，熱水設備才能正常使用。在設計時，集中熱水供應系統應設熱水回水管道。對于要求隨時取得合適溫度的建筑物，除應保證循環系統的干管、立管中熱水循環，還應保證支管熱水循環，或有保證支管中熱水溫度的措施。在設計中，高層建筑熱水系統的分區應與給水系統的分區一致，保證系統內冷熱水壓力平衡，達到節水、節能、用水舒適的目的。循環管道應采用同程布置形式，它對于防止系統中熱水短路循環，保證整個系統的循環效果，各用水點能取得所需溫度的熱水有著重要的作用。雖然這樣設計會增大投資，但對于節水有著長遠意義。

（3）管道及閥門泄露。管道銹蝕、閥門的質量等導致大量的水消失于無形。經常都能看到路邊的給水管道在管子接縫處及法蘭、閥門連接處滋滋的往外冒水。埋在地下的開不見的更不知道有多少。用戶們經常反映浮球閥經常損壞、漏水，不論是用于水池、水箱的還是馬桶上使用的，其質量的低劣直接導致大量水從溢流管流出。據調查，滴漏的水龍頭每天就可耗水 70L。

2、建筑給水排水節能技術

2.1給水供水的節能

合理確定用水量（包括冷水、熱水及其他等用水）的定額。嚴格執行《建筑給水排水設計規范》中的生活用水量定額標準，并非用水量越高越好。理設計建筑給水系統。主要可通過下列方法實現：充分利用市政管網的壓力，直接供水；合理進行豎向分區，平衡用水點的水壓；采用并聯給水泵分區，盡量減少減壓閥的設置；推薦支管減壓作為節能節水的措施，減小用水點的出水壓力；合理設置生活水池的位置，盡量減小設置深度，以減少水泵的提升高度；優先考慮水池―――水泵―――水箱的供水方式。

推廣采用節水的衛生器具。如限制衛生器具的流出水頭、紅外線感應龍頭和便器等，不應采用無控制花管、長流水的小便槽。合理采納變頻調速泵組供水。當采用變頻泵供水時，應優先采用變頻變壓變流量的給水方式，其節能效果要優于變頻恒壓變流量的給水方式；當采用變頻恒壓變流量時，工作壓力的設定應接近水泵工頻運行時高效段揚程的下限；工作水泵應選用2臺或2臺以上，不同級配工作泵的流量宜以 1/2 的流量梯變，宜采用大小水泵搭配的形式，并設氣壓罐小流量給水。當市政條件允許時，宜采用疊壓供水設備。具備條件的，應當至少選擇一種可再生能源（指風能、太陽能、水能、生物質能、地熱能、海洋能等非化石能源），用于建筑物的熱水供應。熱水水源的利用可采用太陽能、水源熱泵、地源熱泵技術。在采用水源熱泵、地源熱泵技術時，不得對水體和土壤造成污染和浪費。

如利用地下地溫地源自動供暖制冷系統，就是通過表層地下水為載體，或將盤管埋在土壤中以盤管內流動的介質為載體，將這些地溫熱源輸送到水源熱泵進行能量轉換，冬季輸出45℃～65℃的熱水。

在太陽能的利用上，有條件的可采用太陽能蓄熱技術，太陽熱水系統的工程參數應結合建筑所處的地理位置確定。太陽能熱水器的循環可采用強迫式、自然式循環太陽能熱水器和直流式太陽能熱水器。太陽能熱水器應有溫控裝置，并應合理控制和設定熱水的溫度。太陽能熱水系統的熱能再利用與節水技術還應相互結合。太陽能熱水器可作為熱水供應的預加熱措施，可設在其他熱交換器的前端。熱水系統宜機械循環以滿足用水點的節水要求。合理設計熱水供應系統。對集中熱水系統遠距離的少量供熱點可采用局部加熱方式；對不同場所可采用不同的熱源形式。從技術可靠、經濟適用的角度出發，應合理配置組合各種不同熱源的比例關系。應合理確定熱水用水量定額、耗水量、耗熱量、供水水溫、水質等熱水系統的基本設計參數。當采用電作為熱源時，宜采用儲熱式電熱水器，以降低耗電功率。熱水供應系統儲水溫度宜控制在 55～60℃。熱水供應管網宜采用同程回水的給水方式。熱水供應系統宜縮短熱水的給水時間，增加機械循環，并平衡冷熱水的水壓。

2.2排水的節能減排

排水應盡量采用重力排水的方式。可利用空調凝結水排水。就近排放污廢水管道的敷設，避免壓力提升。蒸汽凝結水的回收利用。雨水的收集和綜合利用。

2.3冷卻水和消防給排水

在水源條件許可的情況下，可采用江水、河水、湖泊水、海水、地下水等作為循環冷卻水。冷卻水宜循環利用，提高水的重復利用率。保證冷卻塔之間的距離，有良好的氣流組織條件，避免影響冷卻塔的散熱效果。針對不同的循環冷卻水水質應采取化學（殺菌、滅藻等）、物理（過濾）的水處理方法，具有緩蝕、阻垢的水處理功能，減少管道和機組內的結垢、腐蝕。在空氣濕球溫度較低的干燥地區，可通過設計計算來適當提高冷卻水進出水溫差，以減少循環水量和循環水泵的能耗，縮小循環管道的管徑。合理布置冷卻塔。利用消防試驗排水，將消防排水返回到消防水池。增加消防水池、消防水箱的水處理設備。在一定的條件下，設置合用消防水箱，以減少消防水箱的清洗用水。

2.4使用節能型建筑設備和材料

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建筑給排水的節能工作是指建筑物在規劃和設計，以及建筑過程中按照建筑節能的標準，使用節能的技術和材料，提高建筑的使用效率，加強建筑物用能系統管理，減少給排水系統的能耗。建筑給排水專業在建筑耗能中所含的主要內容有：人民生活及從事工藝、游樂、環境衛生、綠化、給水、排水、消防、熱水、中水等消耗的能源。據材料介紹，上述所消耗能源中占建筑能耗的10%～30%。由此可以看出建筑給排水專業在節能工作中不是可有可無的，而是占有相當分量的。因此，重視對建筑給水排水節能途徑的研究，對我國建筑節能將有積極的意義。

一、建筑節水形勢嚴峻

水是地球的血液，關系到人類生存發展、是具有戰略意義的資源。面對缺水的現狀，節約用水已成為我國的基本國策。建筑節水更是任重道遠。（1）超壓出流浪費水量巨大。衛生器具給水額定流量是為滿足使用要求，衛生器具給水配件出口，在單位時間內流出的規定出水量。流出水頭是保證給水配件流出額定流量，在閥前所需的靜水壓。給水配件閥前壓力大于流出水頭，給水配件在單位時間內的出水量超過額定流量的現象，稱超壓出流現象，該流量與額定流量的差值，為超壓出流量。給水配件超壓出流，不但會破壞給水系統中水量的正常分配，對用水工況產生不良的影響，同時因超壓出流量未產生使用效益，為無效用水量，即浪費的水量。因它在使用過程中流失，不易被人們察覺和認識，屬“隱形”水量浪費，因而至今未引起足夠的重視。然而這種“隱形”水量浪費在各類建筑中不同程度的存在，其浪費的水量也是十分龐大的。（2）熱水干管循環浪費水量巨大。我國熱水供應系統的水量浪費也較為嚴重，主要表現在開啟配水裝置后，不能及時獲得滿足使用溫度的熱水，往往要放掉不少冷水后，熱水設備才能正常使用。這部分流失的冷水，未產生使用效益，可稱無效冷水，也即浪費的水量。以某建筑大學新區的一個浴室為例：共有龍頭約300個，因采用干管循環，首次開啟時都得放掉支管內的冷水。以首次開啟放掉的冷水約2.0L計算，浴室每周開放三次，則每周浪費水量為300×2.0×3=1800L，每月浪費水量7.2噸。以一棟設有定時供應熱水系統的6層招待所為例，采用干管循環，有16根立管，以每根平均管徑32mm，長18m計，每天供應一次熱水則每年約流失無效冷水105m3，那么全國同類建筑熱水系統年浪費水量的累計值，也將是十分可觀的。顯然，干管循環浪費水量最多。（3）管道及閥門泄露。管道銹蝕、閥門的質量等導致大量的水消失于無形。經常都能看到路邊的給水管道在管子接縫處及法蘭、閥門連接處滋滋的往外冒水。埋在地下的開不見的更不知道有多少。用戶們經常反映浮球閥經常損壞、漏水，不論是用于水池、水箱的還是馬桶上使用的，其質量的低劣直接導致大量水從溢流管流出。據調查，滴漏的水龍頭每天就可耗水70L。一些第三世界國家城市中有百分之六十的飲用水管道蝕損嚴重，及干線違規分流等原因流失了許多水量。菲律賓首都馬尼拉市供水管網的漏耗水量以近其總供水量的百分之五十八，即使在管理措施較好的新加坡，也存在著百分之八的管網漏耗率，但人們認為無足為怪。據聯合國的一項調查，美、英兩國管網漏耗率均為百分之十二。

二、建筑給水排水節能的主要途徑

1．給水供水的節能。合理確定用水量（包括冷水、熱水及其他等用水）的定額。嚴格執行《建筑給水排水設計規范》中的生活用水量定額標準，并非用水量越高越好。理設計建筑給水系統。主要可通過下列方法實現：充分利用市政管網的壓力，直接供水；合理進行豎向分區，平衡用水點的水壓；采用并聯給水泵分區，盡量減少減壓閥的設置；推薦支管減壓作為節能節水的措施，減小用水點的出水壓力；合理設置生活水池的位置，盡量減小設置深度，以減少水泵的提升高度；優先考慮水池――水泵――水箱的供水方式。推廣采用節水的衛生器具。如限制衛生器具的流出水頭、紅外線感應龍頭和便器等，不應采用無控制花管、長流水的小便槽。合理采納變頻調速泵組供水。當采用變頻泵供水時，應優先采用變頻變壓變流量的給水方式，其節能效果要優于變頻恒壓變流量的給水方式；當采用變頻恒壓變流量時，工作壓力的設定應接近水泵工頻運行時高效段揚程的下限；工作水泵應選用2臺或2臺以上，不同級配工作泵的流量宜以1/2的流量梯變，宜采用大小水泵搭配的形式，并設氣壓罐小流量給水。當市政條件允許時，宜采用疊壓供水設備。具備條件的，應當至少選擇一種可再生能源（指風能、太陽能、水能、生物質能、地熱能、海洋能等非化石能源），用于建筑物的熱水供應。熱水水源的利用可采用太陽能、水源熱泵、地源熱泵技術。在采用水源熱泵、地源熱泵技術時，不得對水體和土壤造成污染和浪費。如利用地下地溫地源自動供暖制冷系統，就是通過表層地下水為載體，或將盤管埋在土壤中以盤管內流動的介質為載體，將這些地溫熱源輸送到水源熱泵進行能量轉換，冬季輸出45℃～65℃的熱水。在太陽能的利用上，有條件的可采用太陽能蓄熱技術，太陽熱水系統的工程參數應結合建筑所處的地理位置確定。太陽能熱水器的循環可采用強迫式、自然式循環太陽能熱水器和直流式太陽能熱水器。太陽能熱水器應有溫控裝置，并應合理控制和設定熱水的溫度。太陽能熱水系統的熱能再利用與節水技術還應相互結合。太陽能熱水器可作為熱水供應的預加熱措施，可設在其他熱交換器的前端。熱水系統宜機械循環以滿足用水點的節水要求。合理設計熱水供應系統。加強余熱的回收和利用，有條件的地區可采用城市熱網或區域性鍋爐房的熱水或蒸氣作熱源。當地電力供應較富裕的地區或鼓勵夜間使用低谷電的政策時，可采用電能作為熱源或直接制備熱水。可采用專用的蒸氣或熱水鍋爐制備熱源，也可采用燃油、燃氣熱水機組制備熱源或直接供應生活熱水。對集中熱水系統遠距離的少量供熱點可采用局部加熱方式；對不同場所可采用不同的熱源形式。從技術可靠、經濟適用的角度出發，應合理配置組合各種不同熱源的比例關系。應合理確定熱水用水量定額、耗水量、耗熱量、供水水溫、水質等熱水系統的基本設計參數。當采用電作為熱源時，宜采用儲熱式電熱水器，以降低耗電功率。熱水供應系統儲水溫度宜控制在55～60℃。熱水供應管網宜采用同程回水的給水方式。熱水供應系統宜縮短熱水的給水時間，增加機械循環，并平衡冷熱水的水壓。

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機房的節能不僅僅包括機房主設備的節能，更重要的還涉及電源、空調、機房空間等多個方面。對于大多數企業而言，除了機房的一次性投資外，更大的成本在后續長期的運維上面。

1 機房節能減排技術措施

1.1 機房建筑結構及裝飾設計

機房的節能應從規劃、設計開始，結合最新節能、環保、低碳的技術，充分利用空間節約、供電節約、制冷節約、水資源節約等技術，依據當地的氣候條件，充分利用自然冷資源，最大限度實現節能環保綠色低碳建設。

在新建造機房建筑時，機房區域的保溫性能成為節能降耗的重要技術指標，設計時要求符合《公共建筑節能設計標準GB50189—2005》，由于大部分機房要求保持常年恒溫恒濕的環境，因此在建筑機房區域結構上要有良好的保溫性能，同時外墻不應設置外窗。

在進行老舊機房改造時，一方面，可以通過為機房區域墻體加裝保溫層，另一方面，通過改造窗框、玻璃以及安裝遮陽裝置，達到減少外界環境對機房內環境的影響，實現節能降耗的目的。

無論是新建還是改造，機房設計時都要進行機房內冷熱通道設計，合理的冷熱通道設計有利于提高能效比，降低空調用電量和設備耗電量。

對于新建機房建議采用“空調下送風”方式，機柜擺放方式建議采用“面對面，背靠背”，這樣冷熱氣流相對獨立，符合服務器等IT設備從正面進風、從后面排風的設計。通過將冷、熱氣流分開，可避免前排機柜排出的熱空氣與空調的冷空氣混合后再進入后排機柜，不會出現冷氣流的“斷路”現象，減少機房內局部設備區高溫情況的出現。

對于沒有條件采用“空調下送風”的機房，可根據機房實際情況，采取在設備機柜對面安裝空調的方式和在機房熱負荷較高的區域上部適當增加回風風機的方法強制氣流循環，將熱氣流回送到空調的回風口，改善機房的冷熱氣流組織，使得冷氣流在機房中分布較為均勻，并可直接進入機柜中的設備，進行充分的熱交換。

1.2 制冷系統設計優化

1.2.1 合理的進行機房制冷設備的選型

進行機房制冷設備的選型工作應結合機房所在地區的地理、氣候環境以及機房所承載的系統功能來設計，重點是選擇精密空調還是舒適空調。

精密空調有著風量大，風速高、溫濕度控制精確等優點，但也有著投資大、耗電高等缺點。如果機房僅提供可靠性不高的應用或設備對機房環境要求不高，設計時可以考慮使用舒適空調。需要指出的是冬季在北方寒冷地區，由于室外溫度太低，舒適性空調不能正常運行，對于冬季仍需要制冷的機房來說還需通過別的途徑解決。另外，由于精密空調室外機機體較大，會產生室外機與室內機安裝地點高低差的問題，還有管路路徑超長的問題，這些需要設計人員和運維人員權衡利弊，做出最優的選擇。

1.2.2 利用可行的節能新技術

在進行機房節能減排優化設計時可以利用一些傳統的技術，如利用自然冷源技術、建立統一的溫度濕度控制系統等。

我國土地面積大，南北溫差及冬夏溫差都很大。在長江以北，特別是高緯度高海拔地區室外溫度低，在秋冬兩季完全具備天然的“冷源”。如能很好的把室外新風加以利用，將起到很好的節能作用。國外有的機房全年2/3時間是使用新風來冷卻機房溫度的，長期運行積累出的效益將是非常可觀的。

機房內部統一的溫濕度控制能夠避免各空調之間出現溫濕度不一致的問題。通過機房統一的控制管理，可以避免因不同空調間溫濕度差異而造成的一部分空調在制冷而另一部分在加熱的現象，防止出現因操作互相抵觸造成的效率低下問題。

1.3 UPS系統設計優化

為保障機房的電力供應，提高系統的可靠性，現在機房里都會安裝一套或兩套以上UPS系統。大多數機房運維人員認為，UPS系統只是起到斷電保護的作用，實際上機房中UPS系統也是一個耗電大戶，在其工作時整流器、逆變器也均存在著功率損耗。根據統計在沒有進行UPS系統優化設計的系統中，供電系統自身的耗電占15%以上，而這部分損耗是完全沒有必要的。

在設計優化時首先應考慮供電的可靠性，合理的設計系統斷電續航能力，過高的要求不但增加了建設投資，無形之中也使系統的運維費用增加。據統計：傳統機房中80%的UPS負載率不到50%，層層設計加碼導致普遍大馬拉小車的現象，UPS容量浪費嚴重，效率低下。

其次，在設備選型時要盡可能的考慮效率較高的UPS，如采用高頻無變壓技術，可以降低供電系統的耗電量，為機房節省一大筆電費。

除了提高UPS自身的效率，部分UPS廠商提供了一種經濟運行模式的功能，正常供電時，激活該功能，UPS由靜態旁路供電，此時逆變器處于待機狀態，不輸出能量。一旦供電異常，UPS會立即切換到逆變器供電狀態。由于平時的逆變器處于待機狀態，所以自身功耗非常小，UPS的整機效率可以達到97%。

1.4 機房線纜設計優化

機房線纜管理對機房的散熱效力有著直接影響。如果某個機房的線纜比較混亂，設備產生的熱氣流就會受阻，在局部就會產生高溫，從而對設備的安全運行、經濟運行產生影響。合理有序的布線可防止散熱通道堵塞，提高散熱效率。建議無論是設計新機房還是改造舊機房，在進行布線系統設計時可以采用結構化布線，將布線一次敷設到各機柜中，新設備安裝時不需要進行新的布線，僅通過列頭柜和設備機柜內的跳線就可實現新設備的接入，這樣可以避免“線纜雜草般叢生”的現象發生，同時能夠減少維護人員的工作量，易于維護和管理。

2 結束語

機房節能減排工作是一項系統工程，涉及機房建設規劃、IT設備選型管理等內容。更為重要的是，每一位工作人員都要樹立節能減排意識，從細節入手，真正將節能減排工作落到實處。

參考文獻

[1]國家電網公司信息機房設計及建設規范[J].

[2]電子計算機機房設計規范（GB50174—93）[J].

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文獻標識碼：A 中圖分類號：TM621 文章編號：1009-2374（2016）09-0082-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.09.039

1概述

社會的發展越來越快，社會的經濟水平也越來越高。在生活水平提高之后，越來越多的人們逐漸開始重視其生活質量的問題。電能是人們生活、發展過程中必不可少的資源，電量的增多可以保障日常生活、工作的穩定。然而我國的發電結構還處于以火力發電為主的層面，而火力發電則會使用大量的煤炭資源。煤炭資源屬于不可再生資源的一種，長期、大量的消耗最終會導致煤炭資源的稀缺，不利于我國的長久發展。不僅如此，大量的燃燒煤炭也會造成空氣的污染。為此我國逐漸把可持續發展問題作為當前的發展重點來看待，尤其是節能減排工作。節能減排不僅可以有效地節約資源，同時也可以減少因廢氣的排放而造成的環境污染。隨著科學技術的不斷發展，電廠不僅僅依靠手工操作進行生產，進而轉向了利用自動化技術進行生產。這也大大提高了電廠的工作效率，從而為節能減排起到了推動作用。

2運用自動化技術實現節能減排的相關理念

2.1運用自動化產品實現節能減排

為了逐步實現節能減排的目標，一些電廠開始運用自動化產品作為輔助工具。如電廠利用微電腦系統進行控制以及使用軟啟動等技術，從而在一定程度上可以依靠自動化產品使節能減排成為可能。一些自動化產品的使用，使得電廠在控制方面的精準度有所提升。在對電廠的運行功率以及運行負載進行嚴格的控制之后，耗電量以及耗費的能源逐漸減少，因此，使用自動化產品可以有效地幫助電廠實現節能減排。

2.2運用自動化系統實現節能減排

除了運用自動化產品實現節能減排之外，也可以利用自動化系統使節能減排成為可能，比如運用調度自動化以及管理自動化等，在提高企業經濟效益的同時，也能有效地控制資源以及能源的投入量問題。依靠節能系統實現對電廠投入的控制，從而使電廠節約成本，并且節約各種資源，進而促進節能減排工作的順利實現。

3電廠節能減排中自動化技術的應用

3.1實現自動化系統的一體化進程

目前，電廠的自動化系統由三層結構構成，即過程控制、制造執行以及經營規劃三層。為了有效地實現節能減排，除了運用先進的技術、設備之外，還要利用先進的自動化系統。通過系統的控制，進而實現操作以及調度等方面的優化。我國有六種耗能較多的工礦企業：有色、冶金、建材、電力、造紙以及化工。這些工礦企業不僅耗費大量的能源、資源，也會對環境造成嚴重的污染。為此，就需要對其重點的能耗設備進行節能控制，減少能源的消耗，同時對其重點污染源進行污染治理，因此，逐漸完善控制裝置并進行系統的及時優化勢在必行。通過各種系統和先進設備的共同作用，對能源的除塵、脫硫等流程進行嚴格控制。同時對各種易產生污染的環節進行優化處理，從而使燃燒技術更為優化，使能源消耗與污染物的排放降至最低，進而實現電廠的節能減排工作。

3.2節能自動化產品的研制和技術的開發

由于科學技術的不斷進步，電廠也逐漸實現手工控制操作向自動化控制的方向發展。同時，實現了自動化控制之后，也使電能生產的方式更加優化、合理，使得電能的生產效率也實現了逐步提升。目前，電廠的自動化技術一般都是運用變送器對計算機系統以及大屏幕的監視器、現場總線等進行控制。雖然國家及電廠正在加大力度實現發電結構的轉型，但是在我國的電力規劃中指出，即使到2030年，我國電廠發電結構依然是以火力發電為主。而預計4年后，我國的裝機容量便可多達14億千瓦，其中火力發電所占的比重就多達10億左右。因此，在以火力為主的發電結構模式下，節能減排工作更是困難重重，要及時需找新的方法，加快節能自動化產品和自動化技術的研發。首先可以尋找新的自動化節能方法，可以不斷引進外國先進的節能技術，再與我國先進的技術相結合，實現無觸點調壓、穩壓等；其次，采用移相控制技術以及電子安全保護技術等方法及時地對發電機的輸出功率進行調整和改變，加強微電腦對電廠的控制管理，不斷提高電機的工作效率，使能耗逐漸降低，從而達到節約資源的目的；最后，可以加快研制新的自動化產品和自動化技術，使可再生及不可再生資源的儲能效率及生產效率等都獲得較大程度的提高。

3.3結合信息管理進行節能減排

在電廠使用自動化技術進行控制的早期，一般都是單純地對控制系統方面的單輸出和單輸入情況進行分析整理，之后再對其進行人工繪圖。而這種操作方法一般都會存在很大的誤差，且工作效率低。由于電廠對于信息管理的重視不夠，導致自動化技術與管理信息化程度嚴重不匹配。為了改變這一局面，就要重視二者的協調發展，從而提高系統統計數據的準確性，也使自動控制的實用性更強，使操作更為簡單、方便。

4成功運用自動化技術進行節能減排的表現

4.1變頻技術的應用

電廠使用變頻技術能有效地控制節能減排。在電廠的運行過程中，一般會利用煤、燃氣或是油等資源進行發電，因此，就會有很多浪費現象從中產生。煤、燃氣以及油等資源的消耗使我國能源的投入量大大提高。而在電廠實際發電的過程中，對于能源的消耗也很大，以致節能減排難以實現，使用變頻技術可以有效降低能源消耗。變頻調節器的使用也會在很大程度上降低燃料的消耗量，從而根據電廠的實際情況對能源投入進行調節和控制。與此同時，變頻調節器的使用也可以優化鍋爐的運行狀態，控制燃料在燃燒時的風量。變頻技術的應用可以幫助電廠解決能源消耗以及資源浪費等問題，逐漸實現電廠的節能減排、降低消耗，從而獲得更多的經濟收益。

4.2運用現場總線技術

運用現場總線技術可以幫助電廠順利實現節能減排。隨著經濟的不斷發展，電廠總線布置涉及的范圍也越來越廣。現場總線技術與傳統的技術相比具有比較明顯的優勢：一是可以使硬件設備的應用數量有所降低。現場總線技術一般采用的是計算機控制，同時利用PC，使得硬件設施的需求量大為減少，并且其控制站的面積也可以因此大大縮減；二是從安裝方面來講，現場總線操作起來更為簡捷、方便。在現場總線的其中一條線路上可以進行多個設備的接入，從而為電廠節約了更多的資金。同時，應用現場總線技術也在一定程度上可以解放人力。由于其工作量小，相對的，電廠對于人力、物力方面的投入也會相對減少。

4.3碳素焙燒控制技術

利用碳素焙燒技術進行生產時，焙燒可以影響生產的各個方面，如對環保產生影響、對能耗產生影響、對成品的品質和成品的壽命造成影響等。然而碳素焙燒技術在生產過程中具有多道工藝，因此，對于環境造成的影響也極其惡劣。但是由于長時間缺乏控制，所以其相對的能耗也比較大且污染嚴重。目前，針對這一情況已經研發出專門控制碳素焙燒的技術，在電廠的投入使用中，不僅為電廠節約了大量的能源，也減少了對于環境造成嚴重污染的污染物的排放，同時為電廠帶來了巨大的經濟效益，使得節能減排工作逐漸成為現實。

5電廠節能減排中自動化技術的發展方向

5.1走可持續發展之路

電廠在節能減排過程中運用自動化技術可以促進電廠實現高水平、高質量的發展。在利用自動化技術的同時，能夠有效實現電廠的可持續發展。自動化技術使節能減排成為可能。在降低能源消耗、減少對環境的污染的同時，不僅為國家節約了大量資源、能源，也逐漸促使國家向環境友好型方向發展。

5.2促進自動化技術的規模化發展

自動化技術的運用是符合時展潮流的，而且在電廠的實際應用中，不僅節約成本、降低消耗、保證環境質量，同時也增加了企業的經濟效益。利用自動化技術，可以實現利用小型系統就可以實現大規模節能減排的效果，因此，要促進自動化技術向規模化方向發展。擴大自動化技術的應用范圍之后，可以實現更大規模的節能減排目標。在全國各個領域、各大工礦企業推廣自動化技術，從而實現全方位的節能減排工作。

5.3深化自動化技術的應用

目前，自動化技術主要應用于電廠的節能減排工作上，所以要不斷深化自動化技術的應用，使自動化技術在安全控制方面的應用力度不斷加強，從而使節能減排工作水平的安全性能不斷提高。減少自動化技術的安全隱患，從而提升其應用效益，不斷滿足電廠在節能減排方面的需求。

6結語

我國電廠的發展為我國提供了大量生活必須的電能，有助于社會的安全與穩定。然而在實際的生產發展過程中，電廠的正常運行需投入大量的能源、資金，同時，能源、燃料的燃燒也給環境帶來了巨大的危害。由于煤等能源屬于不可再生資源，如果大量使用，子孫后代將無這種資源的福祉可享。為此，我國的發展不能只建立在眼前利益之上，而應更多地考慮長遠利益的發展。與此同時對于環境的污染也成為世界各國廣泛關注的焦點，因此一定要重視節能減排工作的落實。為此，電廠引進先進的自動化技術，在一定程度上降低了能源的消耗和污染物的排放，也促進了電力生產事業的發展。

參考文獻

[1]楊永明．自動化技術在電廠節能減排中的應用與研究[J]．中國高新技術企業，2011，（33）．

[2]方劍．節能減排理念下的電廠自動化技術淺析[J]．山東工業技術，2015，（7）．

[3]姚生魁，胡英軍．自動化技術在電廠節能減排中的應用與研究[J]．中國新技術新產品，2015，（19）．

篇（5）

對于電力行業整體而言，從建立節能減排長效機制的角度來看，宏觀規劃是非常重要的，可以通過制度手段進行節能減排。根據中國能源的分布、電量的需求，加上促進可持續發展的政策機制，建設既高效又節能的機組，優化火電結構。盡快調整經濟結構、轉變增長方式，提高企業的生產效率，加強技術創新及推廣應用。對污染物排放數據是否達標進行監測，在生產過程中進行節能減排系統的優化。確定最佳的資源配置方案與能源流向及輸送過程，完善產業結構調整。提高可再生資源發電的利用率，在制度、技術、結構上采取綜合性對策。采用行政法律法規和市場競爭相結合的機制，重視能源節約和污染物減排工作，使資源優化配置。根據節能減排的國際經驗及中國國情，通過節能調度的措施、有效監管及節能減排的技術支撐體系，通過市場機制來促進節能減排工作。

二、電力節能減排的技術支撐體系的市場機制

火電企業是中國電力行業的中堅力量，考慮部分市場機制的節能減排模式，在其轉化為電能的過程中，建立基于能耗和污染物排放標準的節能減排的市場機制，并且要建立促進可持續發展、健全節能減排的長效機制。支持鼓勵進入機制輔助以加大國家的宏觀規劃，限制約束進入機制調整電力產業的整體結構。利用法律法規與市場手段相結合，以技術標準、差別價格、經濟補償等機制引導高能耗、高污染的火電機組有序退出市場，真正達到節能減排的目標，彌補市場機制的不足。從而確保了電力產業結構的科學化，強化了執行節能、環保等社會性的監管。

（1）市場機制電力節能減排過渡模式中國電力市場化改革針對各行業的不同特點制訂相應的政策和法規，雖然取得了一定的進展，但是沒有真正地抑制火電企業廢氣的排放，仍需加強對污染氣體排放量的控制。由于電力市場機制還很不成熟，可以通過停止使用部分小火電機組并同時建設大容量、低耗能、高效率、少排放的機組，促進節能減排的發電權交易機制。發電權交易，就是計劃合同電量的有償出讓和買入，并制定相應的法律法規，借鑒普通商品二級市場交易，從源頭上解決問題。通過轉讓或購入發電權電量實現發電企業之間的交易，更快更好地實現節能減排的目標。實施發電權交易是促進節能減排的有效方法，也是促進高效節能環保的重要途徑，會直接影響中國節能減排目標的實現。通過以市場機制促進節能減排，來達到結構上的優化及降耗。此外，通過競爭達到管理上的優化及降耗，充分發揮市場配置資源的基礎性作用，利用法律和長效市場機制來確保節能減排的目標更好更快地完成。

（2）調整市場機制的節能減排管理手段，提高經濟效益通過實施差別電量(政府宏觀調控或計劃調控)，調整電力產業布局使電力結構科學化。改變傳統的平均分配發電，抑制用電量的迅猛增長。通常情況下，發電都是利用小時數的模式，發電利用小時數就是一定時期內平均發電設備容量在滿負荷運行條件下的運行小時數。平均發電用小時＝報告期發電量／報告期的平均發電設備容量。通常都是從工業快速發展的實情出發，實行機組類型差別、能耗差別，增加高效環保機組的發電小時數，并通過對產業結構的調整來解決工業的高耗電量和節能的問題。實施“上大壓小、關停小火電”政策，達到節能減排保護環境的目的。對列入關停序列的小火電機組，從問題的源頭出發，進行合理的規劃，給予一定的補償性發電量指標，避免火電企業的無序建立。關停盲目建立的導致煤炭供需失衡的小火電是實現節能減排目標的重要措施。同時，通過競標及充分配置市場資源，提高資源的配置效率，完善相關的法律法規，建立節能減排長效機制。基于經濟發展同環境保護協調的目的，促進可持續發展的政策機制，維護節能減排的技術體系，彌補市場機制在節能減排中的不足。

（3）增進質量監督工作，促進可持續發展通過電力節能減排的方式和手段促進可持續發展的政策機制，是電力節約、減少排放的根本所在。綜合運用經濟、法律、行政等手段，在一定程度上，解決一些環境保護、節約能源等外部問題。重視安全問題基礎上，以能源價格為核心內容的經濟手段來激勵相關各方自覺遵守節能減排的基本政策，完善一系列的法律法規以達到節能減排的目的。因其直接危及到工人及附近居民的切身利益和自身的保障，將節能減排目標的責任落實到地方政府及國有企業，充分發揮政府的主導作用，加強當地人民的節能意識。同時以經濟手段為基礎，制定一系列的法律法規，以此為保證，作用于各級政府及國有企業。狠抓節能減排責任落實和執法監管，進行以安全為主題的思想政治教育，對節能減排技術人員進行全面培訓、監督及考核。加強節能減排管理，加快節能減排的法制建設，制定完整齊備的方案來保證電力節能工作的順利執行。發揮各種措施相結合的積極作用，推進能源價格形成機制改革，減輕減排的技術壓力。

（4）加強成本管理，完善組織體系建立集中統一、高效透明的節能減排監管體系，使其達到可持續發展的目的。理順節能減排監管職能，落實政府在節能減排中的作用。解決節能減排監管職能的配置問題，積極采取措施，促進個人的學習，加大執法檢查力度。公平公正地進行工作的投入，理順能源主管部門、環保部門與監管部門的關系，制定出反映市場供求關系與環境保護程度及電力資源稀缺程度的機制。履行對電力節能減排的專業性監管，將工作責任落實。建立有效的財稅激勵政策，大力抓日常管理，制定出行之有效的獎勵機制，增加節能減排投資，健全節能減排工作的標準，實施所得稅優惠政策。加大對清潔能源的發展，對節能減排產品的生產企業給予一定的所得稅優惠，將環境保護、資源利用與經濟協調統籌起來。立足于鼓勵節能減排產品生產企業的生產，形成良性循環。引導節能減排產品的使用和消費，通過源頭的控制，達到節能減排的目的。發展循環經濟和清潔生產。建立基于能耗和排放的市場準入機制，走清潔生產的模式，把發展經濟與節約資源、保護環境結合起來，讓公民從思想上建立節能環保的意識。

篇（6）

為了實現可持續發展，必須要降低能耗，那么則需要采用低碳環保的施工技術。電廠作為一個污染排放量大、能源消耗高的企業，需要充分做好節能減排工作，降低煤炭的消耗。目前，我國很多電廠都開始轉向自動化控制模式，不僅可以提升工作效率，而且還可以有效降低能源消耗，達到節能減排的目的。

1自動化節能技術的應用目標

1.1利用自動化系統實現節能減排

在電廠運行過程中可以利用調度自動化和管理系統化系統來實現節能減排，不僅可以全面提升企業的經濟效益，而且可以更好的對能源和資源的投入量進行控制。

1.2使用自動化產品來達到節能減排的目的

為了可以順利實現節能減排的基本目標，一部分電廠開始使用自動化產品進行輔助生產。比如，電廠通過微電腦系統來實現軟啟動，利用自動化產品來達到節能減排的目的。通過使用一些自動化的產品，可以顯著提升電廠控制精度[1]，降低能源的消耗。

2火電廠節能減排中自動化技術的應用方向

2.1綜合過程自動化系統一體化

當前，過程自動化系統主要包括經營規劃層（BPS）、制造執行層（MES）、過程控制層（PCS）三個層面，所以電廠運營過程中，想要對資源進行優化，降低能耗，不僅要充分利用現代化的優化技術和優化工藝，還需要充分引入過程自動化系統，通過自動化系統實現優化調度和優化操作。

2.2研制和開發節能自動化產品

目前，電廠逐步開始轉向了自動化控制操作。與此同時在實現自動化控制后，電能生產方式也更加合理，提高了電能生產效率。電廠自動化技術主要是利用變送器來對現場總線和大屏幕監視器來進行控制，但在2030年之前，我國依然會以火力發電作為主要的能源供給。隨著裝機總量的不斷提升，如何實現節能減排成為了工作重點，需要不斷地尋找新的方法來進行自動化技術和產品的研發。（1）不斷尋找新的自動化節能方法，積極的引入國外先進節能技術，和我國技術進行融合來實現無觸點穩壓和調壓的目的。（2）將電子安全保護技術和移相控制技術結合起來，利用微電腦對電廠進行控制管理，提升電機工作效率，降低能耗，節省資源[2]。（3）不斷提高自動化技術和自動化產品的研發力度，提高可再生資源和不可再生資源的生產效率。

2.3管理信息化和生產自動化結合

工業自動化技術主要包括硬件、自動化軟件和系統三個部分，這是一種使用儀器儀表、控制理論、計算機和其他信息技術來實現工業生產檢測、優化、控制、調度、決策和管理的管理技術，可以在提升產量、保證安全的基礎上降低能源的消耗。隨著信息化網絡技術的不斷發展，有數以萬計的檢測器、感應器、讀卡器、PLC、計算機等設備會組成一個控制網絡。要想真正的實現電廠節能減排工作重點的轉移，必須將信息化和自動化有機的結合起來，使兩者相互融合。

3自動化技術節能減排的具體應用

3.1電廠中變頻技術的應用

在電廠實際運行過程中，通常會使用燃氣、煤、油等資源來進行發電，在這一過程中會有比較嚴重的浪費現象。在電廠發電過程中，由于需要消耗比較多的能源，導致電廠節能減排無法順利實現，而利用變頻技術可以有效降低能耗。通過利用變頻調節器可以有效降低燃料的消耗，并根據電廠的具體情況來對投入的能源進行控制和調節。此外，利用變頻調節器對鍋爐的運行狀態進行優化，對燃料燃燒過程中的風量進行控制，不僅解決了能源消耗和資源浪費的問題，而且也實現了電廠降低能耗、節能減排的基本目標，提高了電廠的經濟效益。

3.2預測控制算法的應用

預測控制算法指的是對未來行為進行控制的一種算法，主要包括滾動優化、預測模型、反饋校正三個方面的內容。其中模型預測控制主要指的是根據生產過程響應對過程動態行為進行描述的一種數學模型，然后根據優化指標將控制量時間序定出來，使未來一段時間中被控制變量和期望軌跡之間的誤差降到最低。因此預測控制算法使用在線滾動優化，并且進行優化時還需要根據反饋的模型預測輸出和實際輸出的差進行校正，所以可以在一定程度上降低一些不確定因素的影響，提高系統的魯棒性。通過在電廠中應用該技術，可以顯著提高氣溫控制品質，降低工作人員勞動強度，提升鍋爐效率，降低污染無排放，具有非常顯著的經濟效益。系統沒有投運時的情況如圖1所示，在變負荷工況下，氣溫會產生較大幅度的波動，尤其在升降負荷時熱度會產生非常大的波動。設計主蒸汽溫度為570℃時，溫度控制效果并不好，控制品質差。按照再熱氣溫和平均主氣溫可以提升3℃計算，那么鍋爐的效率會提升0.33%，大約會降低22.3%的氮氧化物排量，一年可以大約可以節約500~600萬元，應用價值高。

3.3現場總線技術的運用

通過在電廠中利用現場總線技術可以有效降低電廠能源消耗。在我國經濟的快速發展下，電廠總線布置范圍日益廣泛，相較于傳統的技術來說，現場總線技術一方面可以降低硬件設備的應用數量，另一方面現場總線操作也更加的方便、便捷，一條線路允許接入多個設備，降低了電廠的投入資金，并在一定程度上減少了人力和物力方面的投入。

3.4碳素焙燒控制技術

在電廠運營過程中焙燒會對能耗、環保生產、成本壽命、成品品質等造成比較大的影響。由于碳素焙燒過程中會用到多個工藝，對環境所造成的影響也非常大，產生的污染比較多。針對這種情況可以引入碳素焙燒技術進行控制。通過在電廠中引入碳素焙燒技術，不僅可以節省能源，而且也降低了環境污染的排放，給電廠帶來了具大的經濟效益。

4結論

電廠運行過程中需要投入大量的資金和能源，但是能源的燃燒也會對環境造成比較大的危害。因為煤炭資源不可以再生，為了實現我國經濟的可持續發展，需要盡量降低能耗，電力企業要不斷加強社會責任意識，將節能減排從被動轉變成主動，加強節能減排產品的開發力度，對節能減排的措施進行完善，充分利用自動化控制技術。

篇（7）

目前，多數企事業單位都是根據以往的經驗來管理使用能源，這種粗放型的能源管理方式，對單位的能耗數據和能源分配情況不能及時、可靠地進行統計，運營管理部門也就不能及時、有效地制定出相應的管理制度。造成這種現象的主要原因在于缺乏科學的計量考核及用能監測體系。

在國際通用能效管理3EM理論中節能分為三個層面：

第一，人、組織/管理層面的效率；

第二，分配系統/電力品質層面的效率；

第三，負荷側設備運行層面的效率。其中明確指出：人、組織/管理層面的效率占總節能率的60%～75%；由此可見管理節能是整個節能領域的核心。

企業的節能管理需要做的工作如下：

一是進行企業能耗可視化管理和效果評估；

二是實現企業能耗計劃管理和績效考核；

三是建立企業能耗的成本分析和關鍵指標分析體系；

四是制定企業節能改造和技術升級的計劃；

五是通過提高管理水平降低能耗成本；

六是管理部門及時、可靠地掌握能耗情況，提供能源分配和節能決策

節能減排信息監控平臺的建設可以有效推動高速公路行業物聯網的發展，充分發揮物聯網的優勢，為高速公路運營的科學管理提供有效地技術支撐。

政策依據:交通部下發文件

“公路水路交通節能中長期規劃綱要”

“公路水路交通運輸節能減排‘十二五’規劃”

一、高速公路節能減排信息監控平臺介紹

1.1基本需求

在高速公路節能減排信息監控平臺下，各分公司建立企業能源監控系統，以單臺變壓器為控制單元，實時監控每個節點的能源消耗情況，統計水、電、氣、熱等能源消耗數據。在各個節點采集的數據都會實時傳輸到監控中心的數據庫中，最后，工作人員通過數據庫，對信息進行調度、查詢和處理。

1.2監控對象

節能減排信息監控系統主要管理對象為高速公路集團公司及所屬分公司運營管理活動所涉及到的各種供水、供電、燃氣、供暖、空調制冷、汽車燃油等各種能源。

按照能源用途分類：生產耗能、行政辦公耗能、職工生活耗能、保障性耗能

按照能源使用分類：收費站區耗能、行政辦公區耗能、職工生活區耗能、道路運營耗能

1.3系統結構

節能減排信息監控系統采用分布式計算機控制系統結構，以多級監控中心自下而上逐級匯接而成，每個級別的監控中心連接成一對多的監控系統網絡。系統結構組成可分為：

監控總中心―監控分中心―傳輸網絡―載波集中控制單元―現場監控單元

第一，監控總中心：實時監控各個監控分中心的水、電、氣、熱等能源消耗數據，對監控分中心上報的各種信息進行智能分析處理，實現聯動告警。監控中心主要由數據庫及數據庫存儲程序、Web瀏覽器組成，網上運行TCP/IP協議

第二，監控分中心：實時監控各個監控點的水、電、氣、熱儀表數據及設備運行狀態，對監控點上傳的數據進行智能分析處理，實現聯動告警。監控分中心主要由數據庫、監控工作站組成。

第三，傳輸網絡：監控總中心、監控分中心和載波集中控制單元之間采用現有高速公路局域網進行數據通信，載波集中控制單元與現場監控單元之間利用低壓電力線通過電力載波通訊方式進行數據交換。

第四，現場監控單元：主要負責采集各個監控點的水、電、氣、熱等計量儀表數據并將數據定期上報監控分中心，告警信息實時上報監控分中心，同時接收并執行監控分中心發來的遙控命令。

二、節能減排信息監控系統主要監控設備

2.1電力載波集中控制

一是收集各監控點的檢測的信息，包括供電系統的電流、電壓、功率因數、用電量及電力設備的運行狀態，供水系統的水壓、流量、電動閥門的開閉狀態，辦公區和生活區的室內溫度、濕度；

二是對收集的監控信息進行預處理，定期將處理后的數據上傳至監控分中心，告警信息實時上傳至監控分中心；

2.2電力載波監控終端

電力載波監控終端包括：載波智能電表、載波智能水表、載波智能燃氣表、載波電動閥門、載波照明控制器、載波智能電路保護器、載波溫濕度控制器、載波數據采集終端等；

2.3電力載波技術優勢和特點

第一，采用全球首創的“多頻段自適應直接序列展頻通信技術”，徹底解決了電力線載波通信信號傳輸的“實時準確性”和“超強抗干擾性”兩大世界難題。

第二，電力載波通訊是以低壓電力線為載體進行設備間通訊，無需另外布線，減少了用戶建設控制網絡的成本。

三、高速公路節能減排信息監控系統軟件

3.1軟件設計特點

軟件的設計通過運用面對監控系統及監控對象的一些基本操作方法，這樣使監控系統的軟件具有了一定的可擴展性和可維護性的特征等。在監控系統的功能處理方面，在縱向方面通過應用層次進行了分類和設計，而在橫向方面則通過使用了功能層次的設計思路；將各監控要素（被監控設備、被監控點、站點、控制網絡等）之間因監控而產生的各種關系進行先后、輕重等屬性劃分，系統根據這些屬性和關系運作。

軟件的設計采用三層結構設計思想，使系統的穩定性、安全性、擴展性得到保證。三層結構設計是將大部分業務要求及功能等應用以存儲進程、服務器進程等方式在服務器上實現。三層結構的有點是：

一是減小成本，由于通過了一定的技術處理方案，在節能減排的信息監控系統軟件方面，通過將大部分的系統任務轉移到軟件功能強大且服務穩定方面，使得在操作方面的人機界面等各個方面得到了最大程度的成本得以減小。

二是擴展：由于用戶系統為不間斷系統，因此要求后續擴容或者升級，方便易行，避免停機，保護原有投資，并減少后續投入的成本。

3.2軟件界面特點

全新的人性化界面，主要體現在以下幾個方面：

一是以文字、顏色、圖形、動畫、聲音等各種效果反映監控系統的當前狀態及被監控對象的參數和狀態，支持矩形、標簽、輸入框、圖形、動畫、開關、進度條等多種組態控件。

二是界面可以根據用戶需要進行修改和設定，滿足用戶的具體需求；

三是界面設計的靈活性，可以制作出各種監控界面，如電子地圖，組網結構圖，綜合管理界面，各類設備的詳細情況界面，供電系統圖、電流圖、用電量統計圖、供水系統圖、室內溫度檢測圖、設備運行狀態等；界面形式靈活多變，充分滿足監控的需要。

3.3權限管理特點

第一，支持多級管理權限：高級用戶、管理用戶及職能部門自己的管理權限；

第二，所有的操作均有記錄，具有可追溯性，以備明確責任；

第三，安全管理功能，每個操作人員都有自己的登錄號，密碼和權限，只有登錄正確后才有權操作；

第四，具有完備的告警、預警功能，可以多點、多事件告警，準確率大于99%；

第五，告警信息可以是聲音、文字、圖像、動畫等多種形式；

第六，系統中的所有告警范圍均由用戶設定；

第七，上級監控中心可以從指定的數據庫中提取數據及報表，但不能執行遠程控制命令。

結語

總之，對于高速公路節能減排所采用的技術方案來說，是有多種多樣的，這其中既可以從傳統的角度來出來，通過對傳統的汽車與路面以及綠化帶等進行完善來促進節能減排的實現；另一方面，又可以從新技術的角度出來，通過研制與運用新技術來促進對高速公路節能減排的實現，為我國全面建成小康社會與資源節約與環境友好型的社會作出貢獻。

參考文獻

[1]李曉寧.高速公路發展進程中的低碳生活[N].公路經濟，2009-03-19(3).

[2]廖贏.低碳與高速公路的建設并行[N].中國時報，2009-08-04(2).

篇（8）

中圖分類號：TE45 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）29-0029-01

1、企業簡況

第四采油廠隸屬于中國石油天然氣股份有限公司大港油田分公司，是有大型企業，主要從事石油天然氣開采，資產總額36億元。

第四采油廠所轄區域南起二號院，北至驢駒河，西近津南鐵路，東臨渤海，是大港油田公司的北大門，管理著板橋、千米橋、長蘆3個油田；目前共有油井321口，注水井83口，原油年產能力24.93萬噸，天然氣年產能力2.22億立方米，年注水量164萬立方米。

第四采油廠遵守國家法律法規和石油行業標準，執行油田公司QHSE管理體系，管理制度健全，針對生產、安全、環保等各方面制定了具體的管理辦法。

2、環保現狀

采油廠廢水分為工業廢水和生活污水。工業廢水為采油污水，各油氣生產井生產出的油氣水，分別進入計量接轉站后，再經過集輸管線系統進入板一聯合站進行油氣水分離。分離出的污水進入污水處理設施，采用物理化學方法處理后，返回注水系統進行回注地下，起到驅油目的。生活廢水包括食堂生活廢水和辦公生活廢水，均排入污水下水道。

采油廠廢氣為水套加熱爐燃燒廢氣。在油氣生產、集輸工藝過程中，需要進行加熱工作，加熱爐的燃料為天然氣，燃燒時產生廢氣排放。

采油廠固體廢棄物為一般廢物和危險廢物。一般廢物主要是生活垃圾及少部分工業用料廢棄物，這些固體廢棄物定期由相關部門負責清理回收。危險廢物為《國家危險廢物名錄》中規定的標準石油生產過程中產生的落地原油、含油泥砂。目前，我們采油廠產生的含油泥砂拉運到當地政府指定地點進行處理。

3、清潔生產與節能減排的先進技術與做法

從2008年開始，第四采油廠就開展了清潔生產與節能減排的工作，截止到2009年底共實施了32項無低費方案，11項中高費方案，并在物料消耗、能源消耗、污染物排放等諸多方面均取得了顯著的經濟與環境效益，達到了節能降耗、減污增效的目的。

下面對采油廠開展清潔生產與節能減排的一些好的技術與做法進行介紹：

在無低費方面：

3.1、建立回收制度，節約手套、棉紗、皮帶等使用量，減少廢棄物的產生。

08年以前，雖然有一些設備使用管理制度，但是沒有根據清潔生產和節能減排定出專門的管理制度，2008年，在采油廠開展此項工作后，專門對各單位下放了固體廢物和危險廢物回收管理制度，從制度上進行了約束，使廣大一線員工增強了清潔生產和節能減排意識，達到了減少物資消耗，減少環境污染的目的；

3.2、廢抽油機皮帶利用。

抽油機廢舊皮帶的重復利用，采油廠有運轉抽油機130臺，每臺抽油機平均3個月皮帶更換一次皮帶，更換的廢舊皮帶經過改進，可以當抽油機盤根使用，平均節約成本約5.4萬元/年；

3.3、落地原油、放空油回收。

每個井站計量房都配有污油池，落地原油和取樣放空油及時存放到污油池內，由罐車統一拉運到當地政府指定地點進行處理，減少了環境的污染。

3.4、合理控制外輸爐停爐。

合理控制外輸爐停爐：采油四廠的原油外輸都是依靠管道輸送到聯合站，管道需要外輸爐加熱，根據原油輸送溫度，定出合理的冬夏季關停爐方案，可以減少天然氣的使用量，減少大氣污染，節能效益15萬/年；

3.5、合理控制空調開啟。

合理控制空調開啟：采油廠為了保證員工的身體健康，給每個辦公室和一線井站值班室配備了空調，為了不浪費電能，又能保證員工身體健康，規定夏季空調定溫在27度，減少氣體排放，減低單耗；

3.6、注水系統投入沉降罐，提高注水水質。

注水工作是采油廠一項重要工作，為了保證污水回注的水質，減少注水單耗，采油廠在板三注水站、白二注水站、板22注水站安裝了沉降罐，保證了污水回注的水質，節約電力，降低注水單耗；

3.7、更換節能燈。

對采油四廠所有辦公場所和一線井站更換節能燈具，減少員工更換燈泡的工作量，節約電能，節能效益5萬元/年

3.8、去除井場氣包。

優化低壓供氣管線，去除井場的低壓供氣氣包，可減少氣包維護、安全閥檢測費用4萬元/年，減少環境污染。

在中高費方面

3.9、實施單井干線通球技術，改造20口井，停用井場和干線加熱爐，投資97萬元；對20口井進行改造，實施單井干線通球，共停用井場和干線加熱爐35臺，減少了大氣污染，節能效益117.8萬元/年

3.10、實施老型蘭12型抽油機的增程節能改造35臺，投資200萬元；節電增油每年效益達100.8萬元

3.11、老式加熱爐的更新，投資82萬元，更換新型節能加熱爐20臺，減少溫室氣體排放量，節省燃氣效益16.8萬元/年。

通過清潔生產方案的實施，截止2009年，采油四廠減少天然氣消耗73.83萬方，根據天然氣減少量估算二氧化硫排放量和煙塵排放量均減少約16%。

2010年采油四廠根據清潔生產和節能減排工作部署，繼續推廣中/高費方案的應用，先后實施了十項改造方案（見表1）

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中圖分類號：TB

文獻標識碼：A

doi：10.19311/ki.1672 3198.2016.22.089

1 IDC機房節能減排技術的應用

1.1 IDC機房節能減排技術概念簡介

IDC（Internet Data Center），全稱是互聯網數據中心，是電信部門利用互聯網通信線路、帶寬資源，建立的標準化的電信專業級機房環境。IDC機房為政府和一些企業提供服務器托管、租借和其他有關的增值等方面的服務。IDC機房比傳統方式耗能低，節約了資源，符合綠色環境發展的要求。

1.2 IDC機房節能減排技術應用的必要性

在IDC機房的運行的過程中，存在著能耗過大的問題，且仍然有很大的節能減排的空間。尤其隨著IDC機房的不斷發展，機房面積不斷擴大，設備機器增多，IDC機房的散熱成為了當前急需解決的一項重要問題。傳統散熱方法通常采用通風制冷設備來降低IDC機房溫度，保護機房內對溫度變化反應靈敏的設備，但是這種制冷方法比較粗糙，不能針對性的精確降溫，不僅造成了不必要的能源消耗、增加機房運營成本，有時仍然無法對部分溫度過高的設備有效降溫。這一問題就需要通過IDC機房節能減排技術來解決，

在IDC機房的使用中實行節能減排技術不僅可以更好地解決散熱問題，延長設備機器的使用壽命，提高設備的工作效率，節省開支，降低了IDC機房的租賃成本，還低碳環保，符合國家綠色發展的要求。

1.3 IDC機房節能減排技術的具體應用方式

1.3.1 精確送風技術的應用

精確送風技術是提出的比較早的一種IDC機房節能減排技術，精確送風技術是實現精確制冷與自動溫控的關鍵。精確送風技術的原理是將空調送出的冷空氣，通過可控制的風道送到通訊設備或服務器的進風口。通常我們將精確送風技術分為兩大類：第一類是智能精確送風，第二類是機柜精確控制。其中智能通風地板主要是通過智能化控制系統根據實際通風需求，自動調整通風地板的開度，從而控制地板送風量，并且結合先進的微電腦控制調節技術，進行風閥的調節，在出風量上也要遠優于普通地板，可以大大降低通風能耗。智能精確送風主要是利用電腦智能化系統完成的，是精確送風技術的主要發展方向。機柜精確控制，則是通過對每個機柜后排風溫度的動態監測，并通過前端控制器對數據的分析，自動調控各通風地板的送風量，以實現精準送風的目的。

下面我們分別介紹智能精確送風技術和機柜控制單元的具體方法，并對二者進行比較：

（1）智能化動態精確制冷技術的應用。

IDC機房節能減排技術中關注度很高的一種是智能化動態精確制冷技術。這種技術的主要原理是利用智能化的系統，檢測出不同設備所需降低的溫度，精確地調節相應空調送風口的風速和溫度，合理分配規劃，達到有效解決設備局部溫度過熱的目的。智能化動態精確制冷技術的優點還體現在該技術可以監測空調送風以及回風的溫度，并且調控它們改變溫度，保證用最少的空調能耗達到最佳的設備降溫效果。

IDC機房可以采購相關設備，安裝智能化制冷系統，并培訓相關工作人員熟練掌握操作系統。

（2）自動溫控技術的應用。

自動溫控技術作為IDC機房節能減排技術中十分重要的一種，其主要工作原理是在機房設備上安裝溫度傳感器，將設備的實時溫度傳送給溫度控制系統，電腦的溫度控制系統會使用這些數據，做出溫度調節的決策，當設備溫度過高時，溫度控制系統將準確控制相關制冷設備的開啟程度，迅速散熱；當設備溫度恢復正常水平時，溫度控制系統將會及時關閉制冷設備，節省能耗。

IDC機房在資金充足的情況下可以在設備上設置溫度傳感器，在控制電腦上安裝溫度控制系統的相關程序，關聯制冷設備，調控IDC機房散熱過程。

1.3.2 IDC機房設備科學排列布局技術的應用

IDC機房設備的布局和排列很大程度上影響了機房的散熱效果。機房內設備的位置、結構、排列會不會阻礙機房空氣流動是判斷IDC機房的排列布局合理與否的一個重要衡量標準。如果沒有規劃好設備的擺放方向，很有可能使設備兩側出現溫度差，增加空調能耗，甚至還可能造成設備局部溫度過高、燒毀機器的嚴重后果。

合理地設計IDC機房內設備和元件的布局，按照科學的方法排列它們，可以從很大程度上增強其他IDC機房節能減排技術的施行效果，減少IDC機房運行成本。

1.3.3 IDC機房的供電設備及供電方案優化技術的應用

IDC機房維持日常運行的主要能量來源是電能。IDC機房內機器數量龐大，供電設備及供電方案優化技術是實現節能減排最直接也最為基礎的途徑，優化機房供電系統是實現機房節能減排的有效措施。第一步要做的是優化供電線路。對供電線路進行精減，刪去多余的線路，用盡量少的線路完成供電，以避免線路上的能量損耗。第二步要做的是盡量選擇節能的供電設備，引入一些新型低能耗設備。

IDC機房可以合適的高壓直流系統取代原有的供電系統，并做好日常維護保養工作。在工作中一旦發現供電系統的問題就及時改進。

1.3.4 新風系統技術的應用

新風系統技術的工作原理是將室外空氣經冷氣機降溫、過濾后形成清潔冷空氣送入機房，與機房內的干熱空氣進行交換。同時通過機械或自然排風把熱濕空氣排走，利用免費冷源的同時保證機房內空氣質量。當進風機的風口溫度小于設定值且濕度滿足要求時，則打開進風單元，將適宜的冷空氣引入機房，根據補充冷量由電腦自動關閉對應臺數空調；當進風機的風口溫度大于設定值時，則關閉進風單元，根據機房的熱量來開啟對應臺數空調。IDC機房節能減排技術的效果評估。

（1）精確送風技術的評估。

①智能化動態精確制冷技術的評估。

智能化動態精確制冷技術前景廣闊，有效的節省了人力，制冷效率高、效果好，并且很大程度上減少了IDC機房日常運行中的空調能耗，是一種綠色安全便捷IDC機房節能減排技術。同時，該技術需要的前期投資相對較高，還需要進行相關工作人員的培訓，給這種技術的普及造成了一定的阻礙。但是不可否認，智能化動態精確制冷技術代表了未來IDC機房節能減排技術的發展趨勢。

②自動溫控技術的評估。

從本質上來看，這種技術與第一種技術是同一種類型，都屬于智能調控減少能耗。具有降溫效率高，耗能少，溫度浮動程度小等優點。區別在于自動溫控技術相對來說需要更多的前期投入。但是，自動溫控技術需要的專業程度較低，工作人員更容易掌握。

（2）IDC機房設備科學排列布局技術的評估。

IDC機房設備科學排列布局技術的成本較低，在機房建設初期施行，可以具有“一勞永逸”的效果，安全性也非常高。但是，這種技術節能減排的效率不高，力度比較小，需要配合其他節能減排技術共同使用。

（3）IDC機房的供電設備及供電方案優化技術的評估。

IDC機房的供電設備和供電方案優化技術是機房節能減排技術中的基礎技術。這一技術的優點是從根本上控制能耗，節省用電量。缺點也比較明顯：工作量較大，完成周期比較長，在實施過程中存在一定的風險性。需要隨著機房的發展不斷調整維護。

（4）新風系統技術的評估。

新風技術最大的特點在于它的風源是室外自然風，經過簡單處理后通入機房內，有效中和了機房內干燥的空氣，且在合適的季節可以利用自然冷源，省去了對空氣降溫的能耗。但是這種技術收到季節和地域的影響比較大，不能長期使用。

2 結束語

節約資源、減少排放是未來我國工業發展的趨勢，IDC機房在當今信息化社會中扮演著不可缺少的角色。落實實施IDC機房節能減排技術對于控制成本、提高機器運行的效率具有非常關鍵的意義，這一措施也符合節能減排、能源可持續發展的具體要求。IDC機房節能減排技術仍然有廣闊的發展空間，積極鼓勵推動IDC機房節能減排技術的創新和發展，采取安全高效的節能減排技術，逐步提升IDC機房節能減排的整體水平，可以推動建設節約型社會，為改善生態環境做出積極的貢獻。

參考文獻

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1 降低煤炭消耗量

火力發電廠中最大的能源消耗就是煤炭了，因此，節能減排首先要對煤炭消耗采取有效措施。

（1）要對進入鍋爐內的煤炭情況進行及時掌握，根據不同煤質以及爐膛燃燒的狀況進行合理的調整燃燒，掌握煤的粒徑及幾種煤的科學搭配和各種煤種下的配風比例。加強對運行情況的監督以及火焰的巡視，查看各種儀表的參數變化與設定值十分符合，當出現偏差時要盡快進行分析和處理。

（2）針對對鍋爐的本體和其保溫情況進行定期的巡檢，對漏風、漏灰、漏粉等跑冒滴漏現象及時進行修補。

（3）及時做好保證鍋爐各受熱面清潔，即進行爐膛水冷壁、煙道、空預器受熱面吹灰，爐膛及時打焦，以使鍋爐經常處于最佳工況下運行。

（4）做好對過熱蒸汽汽溫、汽壓、排污率、爐煙含氧量、排煙溫度、鍋爐漏風率、飛灰可燃物、煤粉細度合格率、制粉單耗、風機單耗、點火及助燃用油量等的監視收集工作，發現問題綜合考慮，做好運行分析，找到解決方法，提高鍋爐效率。

2 從技術上進行節能減排

（1）積極進行技術改造來應對日益嚴重的環境污染問題。以前國家對電廠的排污管理不到位，很多電廠為了降低成本來獲得更大的利潤而不采取先進的設備和技術。但是隨著國家在“十一五”期間節能減排的要求，節能減排已經成為了電廠刻不容緩的問題。例如，采用石灰石一石膏濕法脫硫工藝來進行脫硫處理，除硫率可以高達90%以上，是目前效果最好的技術之一，而且副產品石膏還可進行回收利用。

（2）合理安排規劃，在末端建立虛擬電廠。虛擬電廠指的是在終端安裝可以提高用電率的設備，這樣可以在有效緩解用電緊張的同時可以節約大量的資源。同時這種電廠，不會消耗能量和排放二氧化硫和二氧化碳等污染物，間接的達到了減排的目的。建設虛擬電廠必須在總體的范圍內進行科學合理的規劃，對設備進行的技術升級和改造，例如更換節能型變壓器等。

（3）電廠的監測儀表精度對節能減排工作來說十分重要。由于電廠工作環境的復雜性，對很多監測儀器的選擇來說也要進行仔細考慮的，例如，采用了精度高、容量大的電壓電流互感器，就可以有效減少了二次回路的電壓降，提高了計量的準確度，使電廠用電率降低。如果選擇精度相對較低的儀表，雖然在短期內可以滿足運行的需求，但是低精度儀表與高精度的儀表在參考點的選取以及檢測數據可靠性方面存在著一定的差異性，那么這些數據就有可能對決策人員的判斷起到一定的誤導作用，導致出現一些本可以避免的事故。尤其是目前電廠的自動化程度越來越高，各單元之間的數據交換和指令的執行在瞬間完成，一旦出現失誤不僅對執行單元損害大，對機組干擾也大，影響機組負荷就直接影響電廠的經濟效益，長期的積累就是無法估量的損耗。特別是在電廠在出現非正常運行的情況下，高精度儀表在保護、連鎖系統意義就更為重大，每次的機組誤動都會造成或多或少的經濟損失，甚者導致重大的設備損壞，減少非正常停機是電網的要求也是企業的要求。

（4）在運行中，盡量使磨煤機在滿負荷狀態下運行并及時補充鋼球，找出最佳的鋼球裝載量、磨煤機的通風量、粗粉分離器拆向門開度，使制粉系統在最佳狀態下運行，從而降低制粉系統單耗。

（5）提高和改善熱控就地設備的工作環境條件。就地設備工作環境普遍十分惡劣，提高和改善就地設備的工作環境條件，對提高整個系統的可靠性有著十分重要的作用。如：就地設備接線盒盡量密封防雨、防潮、防腐蝕；就地設備盡量遠離熱源、輻射、干擾；就地設備（如：變送器、過程開關等）盡量安裝在儀表柜內，必要時對取樣管和柜內采取防凍伴熱等措施。

（6）對于調節幅度比較大而又采用擋板調節的送風機、引風機等大型風機設備，可以通過改變這些輔機運行方式，提高輔機效率，降低煙風道及管道阻力等措施 可以降低電廠的廠用電率.提高發電廠的經濟效益。比如將送風機、引風機采用的擋板調節改為液力耦合器調節風機轉速，出入口擋板展開，既減少節流損失也降低了廠用電。

（7）使用交流電機變頻調速器，可使普通交流電機實現無級變速，恒轉矩或變矩拖動，不影響電機的功率輸出，具有顯著的節能效果，真正達到高效節能運行。將定速運行機械，改為變頻調速運行，低負荷時電機軸功率減少，進而節省了電廠的自用電。

（8）改用先進的機型組合可使同量能耗下，產能提高。如改凝汽（抽凝）式發電機組為背壓式發電機組（浙江某熱電聯產企業在不增加爐子不增任何能源的條件下擴建了一臺B3-3.43/0.98背壓式汽輪發電機組，在不減少0.98Mp供汽量的同時每 小時有2―2.5MW發電量的增加，且發電量與供汽量有了靈活的調節）既節能又增加能方式的靈活性。

3 做好火力發電廠的生產環節控制

3.1 優化鍋爐燃燒率，做好節能減排管理工作

火力發電廠中耗能最大的設備就是鍋爐設備，通過優化鍋爐中煤炭的燃燒率來實現火力發電廠的節能減排具有很大的發展空間。煤炭等燃料在鍋爐內的燃燒過程中，往往會造成一定程度的能量損失，這些損失主要包括：可燃氣體或固體未完全燃燒造成的熱損失、鍋爐自身散熱造成的熱損失、鍋爐排渣和整理煙塵排放中所攜帶的熱損失等。因此，提高鍋爐燃料燃燒率，減少能量損失，是做好火力發電廠節能減排管理工作的重要舉措。

（1）通過提高入爐的空氣溫度、控制過量空氣系數、充分混合空氣與煤炭（煤粉）、合理降低煤粉細度、調整鍋爐的燃燒程度和保障鍋爐內一、二次風的混合時間等來減少可燃氣體和固體中因未完全燃燒所造成的熱損失；

（2）可以通過嚴密水冷壁和鍋爐爐墻結構、采用先進的保溫材料保障爐墻與管道的保溫性能以及增加鍋爐周圍空氣的溫度來實現對鍋爐自身散熱導致熱損失的控制；

（3）可以通過保持鍋爐受熱面的清潔干凈來保障鍋爐及各項輔助設備的正常運行，通過控制鍋爐火焰的中心位置來防止局部高溫，通過降低鍋爐排煙漏風的容量體積來實現煙塵排放中所攜帶的熱損失。

3.2 提高火力發電廠中汽輪機的工作效率

汽輪機效率得到提高后可以增大其轉化內功的效能，從而降低其內部損失。在火力發電廠中，使用汽輪機將蒸汽熱能轉化為動能非常普遍。但由于在汽輪機內部汽流通過噴嘴與葉片產生摩擦。而葉片也往往存在頂部間隙漏汽等因素，汽輪機在進行蒸汽熱能轉化時，只能將部分蒸汽的可用焓降轉變為汽輪機內功。造成汽輪機內部的損失。因此，提高火力發電廠中汽輪機的工作效率，也是做好節能減排管理工作的一個重要方面。在實際應用中，我們可以通過以下方法進行改善：可以增加蒸汽流過動葉柵時的相對速度，采用漸縮型葉片等減小葉片出口邊的厚度，從而降低噴嘴與葉片產生摩擦所造成的動能損失。

3.3 采用先進的技術手段來實現技術創新

積極推進先進技術在火力發電廠中的應用時其得以長遠發展的不竭動力，其效果是不僅可以獲得更多的經濟效益，而且進一步有效減少火力發電中的各項能耗，提高對不可再生能源的有效利用率，達到節約能源和減少污染物排放量的目的。例如，可以采用變頻調速技術改造火力發電廠中的火電機組，形成封閉環控制系統，促使恒壓和恒流量控制，改善鍋爐燃燒情況，減少煤耗、電耗和水耗等一系列能源資料消耗，實現火力發電中能源資源的高效利用和循環利用，真正落實節能減排的管理工作。

4 自動化技術在電廠應用的新突破

隨著科技的進步，我國在電廠的自動控制領域已經獲得了很大的成功，傳統的一些技術已經不符合社會發展的需求。分散控制系統（DCS）、基于計算機的專用控制系統和各類優化軟件控制系統的實施和應用，實現了生產過程的實時監測、快速控制和優化運行，已經為電廠帶來了顯著的效益。為此，積極推進火電廠的技術改造具有很重要的現實意義。

（1）電廠主機組的集中控制實現了多機一控。目前國內眾多的運行電廠，絕大多數是一個控制室控制兩臺機組，也有一個控制室控制一臺機組的。隨著電廠自動化水平的提高，近幾年開始發展到三臺機組一個控制室、四臺機組一個控制室，甚至開始嘗試更多臺的機組一個控制室。

（2）電廠輔助車間系統實現了網絡化集中控制。電廠除了主機即鍋爐、汽輪機和發電機及相關系統外，還有許多輔助系統，包括煤處理系統，水處理系統，灰渣處理系統，燃油系統等，這些輔助系統往往需要一個單獨的控制系統，需要單獨的控制室來控制它。隨著設計水平的提高和控制技術的進步，逐步把地理位置相近和工藝性質相同的輔助系統實施集中控制。例如由中國電力工程顧問集團華北電力設計院設計的大唐王灘電廠，把所有的輔助控制系統都整合到一起，集和成一個控制系統，自動控制水平得到了很大提高。

（3）基于現場總線的控制系統得到了廣泛的應用。現場總線技術在電廠的應用時間相對已經很長了，但是在規模上一直沒有得到大的發展。隨著技術的日益成熟，現場總線技術已經由局部的零星系統發展為完整了車間負責系。如華能玉環電廠的水處理系統，已經開始在主機組中大規模的予以運用。

5 火力電廠節能減排的發展趨勢

在未來的幾年中，中國在能源方面還有很大的缺口，因此必須繼續增加發電裝機來滿足經濟發展和人們日益擴大的需求。在新的形勢下，我們不僅要面對電力行業的結構以及發展規模的問題，而且還要盡快解決電網整體技術有待提高，不可再生能源消耗量大、可再生能源的比例過低和環境污染等一些深層次的問題。我們要警惕國外的發展教訓，杜絕先污染再治理的思想，對能源的有效利用以及和諧發展要足夠的重視。在剛剛走過的“十一五”期間，國家已經對能耗大，產能低的小火電機組進行了處理，要求總體能耗要下降20%，排放指標下降15%。在這期間我們取得了很大的進步，但同時我們要意識到在“十二五”期間發電企業要繼續深化“節能減排”和技術改造，不僅實現經濟上的增長，而且獲得更顯著的環保效益。首先，要明確科學的發展理念，確定新的發展目標，轉變原有的監管思路，根據市場的要求，對已有的設備進行必要的技術改造以滿足國家的相對標準，增強監管的可預見性和透明度，正確處理好改革、發展與穩定的關系，為新體制下電力行業的穩定和有序的發展提供平臺。對于電力企業發展一定要堅持在規劃、設計時考慮其經濟性，同時要在生產及管理上下功夫，積極推進節能技術的研究和應用，才能真正實現行業的可持續發展。

6 語結

低碳環保，節能減排是我國一向大力提倡的，建立一個節約型的社會也是我們追求的目標。因此，作為耗能相對較大的火力發電廠，如何以節能為導向開展工作時一向任重而道遠的工作。節能降耗是全方位、全過程的工作，只要認真、扎實地抓好節能降耗，抓好每一個環節，火力發電廠節能工作會有顯著提高。

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中圖分類號：TE08 文獻標識碼：A

煤炭作為我國的主要能源，目前，由于大部分原煤未經加工，不僅利用效率低、資源浪費大，而且給環境帶來嚴重的污染。2007年全國原煤入選率不到40%，商品煤灰分高，燃煤效率僅為50%~60%；全國SO2和CO2排放量的85%、煙塵排放量的70% ,氮氧化物排放量的60%來自燃煤，大氣污染造成的經濟損失占GDP的3%~7%。世界主要產煤國家的原煤入選率平均在80%以上，因此，大力發展煤炭分選加工工業是實現“節能減排”的主要技術途徑。選煤產業具有脫硫降灰，節約運力，提高煤炭利用效率，降低產業的運行費用，提高煤炭生產企業和用煤企業的經濟、社會和環境效益的作用。只有不斷地提高產業升級更新換代，真正做到節能減排，才能使企業更具競爭力。

一、煤炭仍然是未來的主要能源

目前，我國煤炭資源總儲量5.57億萬噸，可采量2040億噸，是世界上少數以煤為主要能源的國家之一。2012年，我國原煤生產36.3億噸，一次能源消費總量己達到36.2億噸標煤，預計煤炭占一次能源消費總量的比重大約為66.4%。預計2020年，煤炭在我國一次性能源生產和消費中占60%左右；到2050年，我國的煤炭生產和消費，在一次性能源消耗的比例仍將大于50%。因此，煤炭仍然是我國能源安全的基本保障，也將是我國未來幾十年的主要能源。

二、選煤技術的發展現狀

選煤是使用物理、物理化學方法，通過采用相應的生產工藝、技術、方法等有效去除原煤中灰分、硫分等，將原煤分成不同質量規格產品的加工過程。目前，選煤是提高煤炭產品的質量，增加煤炭品種、減少無效運輸，提高熱效率、節約能源，減少SO2、NOx和煙塵等排放的有效手段。因此，提高選煤技術，開發低噪音設備、智能選煤控制系統、選用環境友好型節能設備及采用先進生產工藝，成為降低煤炭從生產到使用產生環境污染的前提。

選煤技術提高是提高效益、降低污染的前提和保障，在未來一段時間，煤炭仍然是我國最主要和最可靠的能源。然而，目前存在兩方而問題：一是原煤入洗率較世界主要產煤國及歐美等發達國家低。上世紀國外原煤入選率達到70%-90%，我國2010年是50.9%，2011年是53%；目前選煤技術有待提高，燃煤技術和燃燒器落后，以及降低排放物污染設施欠缺等原因，不僅使熱效率低(實際熱能利用效率不到30%)，而且大氣呈煤煙型，污染嚴重；三是我國高硫難選煤比重較大，按中國煤炭可選性資料的不完全統計，原煤灰分大部分在25%以上，平均硫分高達1.72%，其中硫分2.5%的占27.08%。

三、選煤技術、設備現狀

截至2010年底，全國共有各類煤礦1.4萬余處，原煤產量32.4億噸，而選煤廠不到2000處。目前，選煤技術發展主要圍繞水、浮選液、風等介質選煤及脫水角度開發設備，改善選煤工藝。

近幾年，國內選煤技術發展較快，在引進消化基礎上，形成了一些具有自主知識產權的分選設備和技術。如：我國擁有自主知識產權的三產品重介質旋流器選煤技術取得成功并廣泛推廣應用，選煤效率達到了95%；我國研制的浮選柱有效分選下限可達10um，使細粒精煤產率平均提高1~3個百分點；大型機械攪拌式浮選機單槽容積己達20m3；“十五”國家科技攻關課題“帶有礦漿預礦化器的機械攪拌式浮選機”己大面積推廣應用。世界上用于處理5~6mm級煤炭、處理能力為50t/h的空氣重介質流化床干法選煤技術首先由中國礦業大學完成；對0.045mm粒級的細粒煤采用細介質重介質旋流器通過細粒上的離心力和有效分離速度，將顆粒分選，黃鐵礦硫脫除率在85%左右，降灰數量效率達90%以上，對小于0.045mm細泥通過采用選擇性絮凝進行脫硫降灰技術，通過利用煤和成灰礦物雜質表面之間的物理、化學性質的差異，使絮凝劑有選擇地將黃鐵礦脫除率達90%以上。

我國研制并推廣應用了加壓過濾機、超高速離心機和強氣壓穿流式隔膜擠壓壓濾機，很大程度上降低了浮選精煤水分，改善了煤泥水處理系統的工況；加壓過濾機、隔膜壓濾機、快速裝車站等設備的成功投產取代了進口設備。目前，在大型破碎機、振動篩、離心機、磁選機、重介淺槽、沉降離心機等設備制造方面，日益接近國際先進水平。

四、選煤的環境影響因素

煤炭生產對環境的影響主要包括兩個方面：一是原生影響。原生影響是指煤炭開采出來后直接使用對環境產生的影響，再是次生影響，在加工過程中產生的影響。原煤通過選煤廠加工有效降低煤炭原生影響的同時，卻產生次生環境影響。主要包括兩個方面：一是生產過程中的水、電等能源消化和噪聲、大氣污染。再是末端排放物對環境影響，主要是煤泥水和矸石等產生的外部環境污染問題。

五、選煤生產過程的水電資源消耗

目前，我國水資源總量2.8億m3，人均僅2200m3，約為世界人均資源占有量的1/4。工業水重復利用率我國為60%，發達國家為85%。洗煤生產中，通常每洗選1t原煤就要用3~5m3水，洗煤噸煤耗電大約5~10度。

六、噪聲污染源

選煤廠設備多且集中，高噪聲源多，噪聲污染極為嚴重。據調查，大部分選煤廠的噪聲都超過國家規定的90dB，高者甚至達到120-130dB，這對職工的身心健康造成極大危害。選煤生產的主要噪聲源：

(1)、振動篩：振動篩是選煤廠主要的噪聲源，主要來源于物料與篩而的摩擦、篩體的振動以及金屬彈簧的振動，另外，還有傳動中齒輪摩擦等；

(2)、空氣壓縮機：空氣壓縮機是一個多聲源發聲體，其噪聲主要為進氣噪聲、排氣噪聲、機械噪聲和電磁噪聲等。

七、選煤排放物污染

選煤技術及工藝的先進程度決定了選煤排放物污染程度。作為濕法選煤過程的必然產物煤泥水，成為重要的污染源。煤泥水中含有烴類油、酯類，陰離子型的硫基類、烴基類及皂類，及陽離子型的胺類衍生物；起泡劑有表面活性劑醚類、醇類及醚醇類，非表面活性劑酮醇類；調整劑有活化劑無機鹽類，抑制劑無機鹽類、有機物、pH調整劑電解質，絮凝劑無機電解質、天然高分子、合成高分子，分散劑有無機鹽類、高分子化合物等。這些物質如得不到及時有效地回收、處理，勢必對周圍農田、河流、地下水等造成嚴重的污染。

總之，隨著選煤技術裝備的模塊化、大型化、智能化的發展，選煤工藝日趨進步，以及生物技術的應用，必將在生產與環境中尋找到和諧發展的平衡點。

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