節(jié)能降耗講解

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13節(jié)能降耗分析13.1概述夏特水電站位于新疆柯?tīng)柨俗巫灾沃轂跚】h吾合沙魯鄉(xiāng)的克孜勒蘇河中游河段上，夏特水電站工程引水渠進(jìn)口距烏恰縣吾合沙魯鄉(xiāng)約2.5km，引水渠附近有簡(jiǎn)易公路經(jīng)過(guò)，吾合沙魯鄉(xiāng)經(jīng)省道309可達(dá)烏恰縣，吾合沙魯鄉(xiāng)距烏恰縣58km；水電站廠房位于克孜河與夏特河匯合處左岸上游約1.2Km處，廠址附近現(xiàn)有簡(jiǎn)易公路至康蘇鎮(zhèn)S309，距離為24.0km左右，沿S309省道15km可到達(dá)烏恰縣；烏恰縣經(jīng)S309省道74km后轉(zhuǎn)G314國(guó)道往東北18km至阿圖什市，往南18km至喀什市，阿圖什市經(jīng)G314國(guó)道通往烏魯木齊市，距離為1385km。南疆鐵路喀什至烏魯木齊總里程為1588km，南疆鐵路二線2014年全線通車(chē)，喀什至烏魯木齊鐵路總里程縮短至1466km。本工程對(duì)外交通較為方便。電站推薦裝機(jī)容量4×62MW，保證出力22.14MW，年利用小時(shí)數(shù)3774小時(shí)，年平均發(fā)電量9.36億kW.h。發(fā)電機(jī)型號(hào)為SF62-18/5500，額定功率因數(shù)0.85，額定轉(zhuǎn)速333.33rpm。工程附近現(xiàn)有電源容量不足，夏特水電站將從青石220kV變電所接線，擬在塔日勒嘎以及夏特廠房附近各修建1座110/10kV臨時(shí)變電所，工程引水渠至引水隧洞1#施工支洞施工控制段施工用電從塔日勒嘎水電站工程的中心變電站接入，其它段有壓引水隧洞和廠房附近施工用電從夏特廠房附近修建110/10kV臨時(shí)變電所接入；工程所需水泥、鋼材等可從喀什市購(gòu)買(mǎi)，木材、油料等從烏恰縣或喀什市相關(guān)市場(chǎng)采購(gòu)。13.2編制依據(jù)（1）國(guó)家發(fā)改委關(guān)于加強(qiáng)固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估和審查工作的通知（發(fā)改投資〔2006〕2787號(hào)）；（2）水電工程可行性研究階段節(jié)能降耗分析和審查暫行規(guī)定（建議稿）；（3）國(guó)家發(fā)展改革委、科技部聯(lián)合發(fā)布《中國(guó)節(jié)能技術(shù)政策大綱（2006年）》；（4）國(guó)家有關(guān)節(jié)能降耗政策和規(guī)程規(guī)范；（5）《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》；（6）其它有關(guān)文件及資料；13.3施工期能耗種類(lèi)與數(shù)量分析13.3.1工程施工期能耗系統(tǒng)本工程施工所需主要施工機(jī)械設(shè)備見(jiàn)下表：主要施工機(jī)械設(shè)備表序號(hào)名稱規(guī)格及型號(hào)單位數(shù)量備注一土石方機(jī)械1反鏟挖掘機(jī)1臺(tái)162反鏟挖掘機(jī)2臺(tái)43推土機(jī)132kW臺(tái)64推土機(jī)103kW臺(tái)65氣腿式風(fēng)鉆7655型把506手風(fēng)鉆Y24型把247潛孔鉆YQ-100型臺(tái)28振動(dòng)碾13～14t臺(tái)39側(cè)卸式裝載機(jī)3.0m臺(tái)1210反井鉆機(jī)ZFY2.0/400臺(tái)111爬罐臺(tái)1二基礎(chǔ)處理設(shè)備1地質(zhì)鉆機(jī)150型臺(tái)22跟管鉆機(jī)WKDG-160臺(tái)23液壓管棚鉆機(jī)TDL100N臺(tái)44錨桿鉆機(jī)165型臺(tái)455泥漿攪拌機(jī)200L臺(tái)46灌漿泵BW200/50型臺(tái)47高噴臺(tái)車(chē)臺(tái)1三混凝土機(jī)械1混凝土拌和站HZS50臺(tái)52噴射機(jī)臺(tái)173混凝土泵HB-60臺(tái)114鋼模臺(tái)車(chē)套13四運(yùn)輸機(jī)械1混凝土攪拌車(chē)6m輛22載重汽車(chē)8t輛103自卸汽車(chē)8t輛54自卸汽車(chē)10t輛105自卸汽車(chē)15t輛126平板車(chē)30t輛2五起重機(jī)械1汽車(chē)吊40t臺(tái)22門(mén)機(jī)MQ600/30型臺(tái)1六通風(fēng)設(shè)備1通風(fēng)機(jī)2×160kw臺(tái)32通風(fēng)機(jī)2×130kw臺(tái)33通風(fēng)機(jī)2×110kw臺(tái)54通風(fēng)機(jī)2×55kw臺(tái)55通風(fēng)機(jī)55kw臺(tái)21七砂石加工系統(tǒng)1給料機(jī)600/500臺(tái)42固定篩條篩臺(tái)23復(fù)擺顎式破碎機(jī)600×900臺(tái)14反擊式破碎機(jī)PEφ1100×1200臺(tái)25棒磨機(jī)φ2700/3600臺(tái)46圓振動(dòng)篩2YAH1536臺(tái)27圓振動(dòng)篩YAH1536臺(tái)47高堰式單螺旋分級(jí)機(jī)FG-15臺(tái)2八輔助機(jī)械1空壓機(jī)4L-20臺(tái)192移動(dòng)式空壓機(jī)DY-9/7臺(tái)9施工用電包括生產(chǎn)和生活用電，主要用電負(fù)荷為主體工程施工機(jī)械、施工工廠設(shè)備用電?？紤]用電不均勻系數(shù)，高峰期用電負(fù)荷約8000KW。其中引水渠至1#施工支洞工程區(qū)（包括砂石系統(tǒng)）最高負(fù)荷2000kw，2#～4#施工支洞工程區(qū)最高負(fù)荷2000kw，5#～6#施工支洞洞工程區(qū)最高負(fù)荷1500kw、6～7#施工支洞及調(diào)壓井以及廠房工程區(qū)最高負(fù)荷2500kw。引水渠至1#施工支洞工程區(qū)從塔日勒嘎施工變電站接10kv線路至各施工區(qū)，需2回線路，擬在引水渠附施工營(yíng)地設(shè)置一臺(tái)2000KWA變壓器,供應(yīng)C2砂石系統(tǒng)、引水渠、引水隧洞D0+000～D2+840段以及附近施工營(yíng)地生產(chǎn)、生活用電；在1#施工支洞附近設(shè)一臺(tái)1000KWA變壓器，供應(yīng)1#施工支洞施工工作面生產(chǎn)、生活用電。2#～4#施工支洞工程區(qū)、5#施工支洞、廠區(qū)、6～7#施工支洞及調(diào)壓井工程區(qū)擬分別從夏特施工變電站接10kv線路至各施工區(qū)，需5回線路。廠區(qū)營(yíng)地設(shè)一臺(tái)3000KWA變壓器，供應(yīng)C5-1砂石系統(tǒng)、廠房、7#施工支洞以及附近營(yíng)地生產(chǎn)、生活用電；6#施工支洞附近設(shè)2臺(tái)1000KWA變壓器，供應(yīng)6#施工支洞施工工作面以及調(diào)壓井生產(chǎn)、生活用電；5#施工支洞附近設(shè)一臺(tái)1500KWA變壓器,供應(yīng)5#施工支洞施工工作面以及附近施工營(yíng)地生產(chǎn)、生活用電；4#施工支洞工程區(qū)設(shè)一臺(tái)1500KWA變壓器,供應(yīng)4#施工支洞施工工作面以及附近施工營(yíng)地生產(chǎn)、生活用電；2#～3#施工支洞工程區(qū)設(shè)一臺(tái)2000KWA變壓器，供應(yīng)2～3#施工支洞施工工作面以及附近施工營(yíng)地生產(chǎn)、生活用電。另設(shè)柴油發(fā)電機(jī)備用電源，擬投入9臺(tái)30kw柴油發(fā)電機(jī)。工程施工期能耗系統(tǒng)概況表序號(hào)單項(xiàng)名稱設(shè)計(jì)方案能耗系統(tǒng)能耗工序能耗設(shè)備或能耗種類(lèi)1施工期間用電動(dòng)力系統(tǒng)、照明系統(tǒng)作業(yè)全過(guò)程施工機(jī)械和生活生產(chǎn)2施工期間用油運(yùn)輸系統(tǒng)、備用電源作業(yè)全過(guò)程交通設(shè)備、柴油發(fā)電機(jī)13.3.2工程施工期能耗特點(diǎn)從本工程特點(diǎn)來(lái)看，能耗主要在其建設(shè)期內(nèi)，主要是施工機(jī)械的用油和用電及辦公生活用電。13.3.3工程施工期能耗分析在建設(shè)期內(nèi)主要消耗的能源為柴油、汽油和電力等。本工程消耗一次能源柴油3000t、汽油320t，電力約10200萬(wàn)kW.h。按柴油每kg等價(jià)1.4571公斤標(biāo)煤、汽油每kg等價(jià)1.4714公斤標(biāo)煤、電力每萬(wàn)kWh等價(jià)4.0413.3.4施工期的施工營(yíng)地和生活配套設(shè)施的節(jié)能降耗施工期的施工營(yíng)地和生活配套設(shè)施屬于電站的臨建設(shè)施，應(yīng)加強(qiáng)用電的管理，降低采暖和照明負(fù)荷，節(jié)能降耗。13.4運(yùn)行期能耗種類(lèi)、數(shù)量分析和能耗指標(biāo)13.4.1工程運(yùn)行的能耗種類(lèi)主要有電站機(jī)組運(yùn)行的油、氣、水等生產(chǎn)輔助系統(tǒng)的用電負(fù)荷；通風(fēng)空調(diào)設(shè)施的負(fù)荷；電站控制保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備用電負(fù)荷；各電壓開(kāi)關(guān)裝置用電負(fù)荷和損耗；照明設(shè)施的用電負(fù)荷；主變、廠變、勵(lì)磁變等設(shè)備的損耗；電站運(yùn)行維護(hù)及配套的辦公、生活設(shè)施的用電負(fù)荷；壩區(qū)導(dǎo)流、泄洪及引水系統(tǒng)設(shè)備用電負(fù)荷等。13.4.2本階段初選廠用變壓器容量為1250kVA?？紤]電站廠用電氣設(shè)備實(shí)際運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，但全年平均負(fù)荷率較低的特點(diǎn)，取廠用電設(shè)備年平均負(fù)荷率為0.3，年運(yùn)行小時(shí)為8760小時(shí)，估算的電站廠用電設(shè)備年電能消耗為279.2萬(wàn)kW?h。初選壩區(qū)變壓器容量為100kVA，取壩區(qū)用電設(shè)備年平均負(fù)荷率為0.3，年運(yùn)行小時(shí)為2000小時(shí)，估算的壩區(qū)用電設(shè)備年電能消耗為4.8萬(wàn)kW?h。主變壓器的電能損耗由空載損耗和負(fù)載損耗兩部分組成。在考慮檢修維護(hù)等因素后，空載損耗取8000小時(shí)/年計(jì)算；額定負(fù)載損耗根據(jù)電站年最大利用小時(shí)數(shù)和發(fā)電機(jī)功率因數(shù)參數(shù)，損耗小時(shí)數(shù)取2150小時(shí)/年計(jì)算，容量為75MVA的兩臺(tái)主變空載損耗取53.6kW，負(fù)載損耗取225kW，兩臺(tái)主變壓器年電能損耗為182.5萬(wàn)kW?h；容量為160MVA的兩臺(tái)主變空載損耗取112.5kW，負(fù)載損耗取487.5kW，兩臺(tái)主變壓器年電能損耗為320萬(wàn)kW?h。廠用變壓器運(yùn)行損耗，按損耗小時(shí)數(shù)8760小時(shí)/年、年平均負(fù)荷率30％以及空載損耗≤1.96kW、負(fù)載損耗≤9.13kW進(jìn)行計(jì)算，廠用變壓器年電能損耗為4.58萬(wàn)kW?h。勵(lì)磁變壓器運(yùn)行損耗，按空載損耗取8000小時(shí)/年、損耗小時(shí)數(shù)取2150小時(shí)/年計(jì)算，年平均負(fù)荷率70％以及空載損耗≤1.33kW、負(fù)載損耗≤6.07kW進(jìn)行計(jì)算，四臺(tái)勵(lì)磁變壓器年電能損耗為6.81萬(wàn)kW?h。壩區(qū)變壓器運(yùn)行損耗，按損耗小時(shí)數(shù)2000小時(shí)/年、年平均負(fù)荷率30％以及空載損耗≤0.35kW、負(fù)載損耗≤1.37kW進(jìn)行計(jì)算，兩臺(tái)壩區(qū)變壓器年電能損耗為0.3萬(wàn)kW?h。GIS氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備、封閉母線的電能損耗為設(shè)備發(fā)熱損耗，消耗小時(shí)數(shù)按2150小時(shí)/年計(jì)算。GIS年電能損耗為8.6萬(wàn)kW?h，封閉母線的年電能損耗為28萬(wàn)kW?h。發(fā)電機(jī)電壓設(shè)備、廠內(nèi)及壩區(qū)供配電設(shè)備、控制、保護(hù)、直流等盤(pán)柜的電能損耗按設(shè)備發(fā)熱損耗計(jì)算，消耗小時(shí)數(shù)按8000小時(shí)/年計(jì)算。通信設(shè)備按全年運(yùn)行考慮。高、低壓開(kāi)關(guān)柜年電能損耗為21.6萬(wàn)kW?h，控制、保護(hù)盤(pán)柜年電能損耗為16.8萬(wàn)kW?h，通信設(shè)備年電能損耗為6萬(wàn)kW?h。13.4.3運(yùn)行期能耗通過(guò)以上初步分析估算，運(yùn)行期電站及壩區(qū)用電設(shè)備年電能消耗為284萬(wàn)kW?h，主變壓器及廠用變壓器等年電能損耗約為595.19萬(wàn)kW?h，運(yùn)行期年綜合電能消耗量為879.19萬(wàn)kW?h，約相當(dāng)于3552噸標(biāo)準(zhǔn)煤，按本電站多年平均發(fā)電量為9.36億kW.h計(jì)算，廠用電耗電率約為0.94％。電站電氣設(shè)備的運(yùn)行能耗大小，既影響電站運(yùn)行的安全性，又影響運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，因此在電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中，所有電氣設(shè)備在滿足安全穩(wěn)定運(yùn)行條件下，應(yīng)具有較高的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)。本階段用電設(shè)備容量為初步估計(jì)，廠用電率及廠用電耗電率均為估算值，隨著設(shè)計(jì)工作的深入，各項(xiàng)指標(biāo)也會(huì)更加準(zhǔn)確經(jīng)濟(jì)。另外，在電站投入運(yùn)行，并進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行期間后，可充分運(yùn)用電站運(yùn)行管理系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行方式進(jìn)行合理設(shè)置，控制運(yùn)行能耗，提高電站的整體效益，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。13.5主要節(jié)能降耗措施13.5.1工程施工期工程建設(shè)能源消耗主要為建設(shè)期施工中能源消耗、運(yùn)行期間辦公能耗等。從節(jié)能角度看，本工程已經(jīng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中選擇符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，同時(shí)在工程設(shè)計(jì)方案的選擇時(shí)考慮了節(jié)能；從水利工程運(yùn)行特點(diǎn)來(lái)看，節(jié)能的主要措施是節(jié)能管理措施。在工程總體布置和設(shè)計(jì)中，充分體現(xiàn)了節(jié)能理念，在土方開(kāi)挖、土方填筑、混凝土澆筑、機(jī)組選型等過(guò)程中，結(jié)合工程特點(diǎn)，選用低能耗的挖掘設(shè)備，減少能源消耗；盡量減少運(yùn)輸距離，以減少施工期間能耗；在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，優(yōu)化混凝土配比，提高工作效率；選用高效率機(jī)組，減少運(yùn)行期間的能源消耗；就近接入電網(wǎng)，減少輸變電電能損失。在施工期，應(yīng)制定能源管理措施和制度，防止能源無(wú)謂消耗，應(yīng)對(duì)進(jìn)場(chǎng)施工人員加強(qiáng)節(jié)能宣傳，強(qiáng)化節(jié)能意識(shí)，應(yīng)對(duì)施工設(shè)備制定和工程施工特點(diǎn)相符合的能源指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格控制能源消耗。應(yīng)加強(qiáng)能源儲(chǔ)存地安全保護(hù)，防止能源損失，應(yīng)合理安排施工秩序,做好施工設(shè)備的管理和調(diào)度。本次可研從設(shè)計(jì)理念、工程布置、設(shè)備選用、施工組織設(shè)計(jì)等多方面已進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，選用符合國(guó)家政策的先進(jìn)節(jié)能設(shè)備。在施工組織設(shè)計(jì)中，合理選用了節(jié)能型施工機(jī)械，并合理安排了工期和施工秩序，符合我國(guó)固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能設(shè)計(jì)要求。具體措施包括：1、工程設(shè)計(jì)方面1）做好工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)，選擇合理、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案，降低工程耗能；在確保系統(tǒng)安全、可靠的前提下，防止設(shè)備選型富裕度過(guò)大；2）選用能耗低的施工設(shè)備、機(jī)電設(shè)備，減少設(shè)備耗能；3）施工設(shè)計(jì)中合理調(diào)度、合理安排施工秩序，減少不必要的燃料消耗。2、工程管理方面1）制定節(jié)能管理制度，確定能耗指標(biāo)；2）加強(qiáng)節(jié)能宣傳，提高人員節(jié)能意識(shí)；3）加強(qiáng)設(shè)備保護(hù)，提高機(jī)電設(shè)備效率。13.5.2根據(jù)《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》的要求，發(fā)展和推廣節(jié)能新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備和新材料，為了充分發(fā)揮水電站的效益，降低電氣設(shè)備損耗，力爭(zhēng)多發(fā)電能，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中采用了多項(xiàng)技術(shù)先進(jìn)、高效節(jié)能電氣設(shè)備：1、根據(jù)本工程的特點(diǎn)，選用立式混流水輪發(fā)電機(jī)組，盡量提高水輪發(fā)電機(jī)組效率，發(fā)電機(jī)組效率高達(dá)98%以上。2、主變壓器和廠用變壓器、近區(qū)變壓器、勵(lì)磁變壓器等設(shè)備采用了新型節(jié)能型S11系列的油浸變壓器和干式變壓器，變壓器的空載、負(fù)載損耗均達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，損耗小，節(jié)能顯著，噪音水平也顯著降低。3、大力推廣綠色照明設(shè)計(jì)理念，應(yīng)用優(yōu)質(zhì)高效節(jié)能型照明光源，光源及照明器具的選擇按照不同場(chǎng)所對(duì)照度的要求及使用場(chǎng)所的環(huán)境條件而合理選用。電站內(nèi)外照明光源均采用光效高，啟動(dòng)性能好、壽命長(zhǎng)的光源，如：金屬鹵化物燈、新型節(jié)能LED燈、節(jié)能熒光燈、高強(qiáng)度氣體燈等，發(fā)光效率可高達(dá)100～120lm/w，燈具所附鎮(zhèn)流器也選用節(jié)能型電子、新型電感型產(chǎn)品。副廠房燈具選擇光效高、壽命長(zhǎng)的節(jié)能型燈具，并采用電子整流器整流，同時(shí)要求將功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.9以上，降低以后運(yùn)行中的能耗。4、全電站采用的高、低壓電力電纜均選用載流量大，損耗低的銅芯電纜，并考慮敷設(shè)系數(shù)和溫度補(bǔ)償系數(shù)，降低電纜電阻，減少溫升，以減少電能損耗，從而節(jié)約電力運(yùn)行費(fèi)，節(jié)省能源，提高供電可靠性。5、全站的風(fēng)機(jī)、水泵的電機(jī)均選用新型、高效節(jié)能的電機(jī)，減少?gòu)S用電負(fù)荷，節(jié)約能源。6、整個(gè)電站的用電設(shè)備均要求采用節(jié)能型產(chǎn)品，采取各種節(jié)能措施以降低電站的運(yùn)行能耗，嚴(yán)格控制運(yùn)行期的耗能控制指標(biāo)，嚴(yán)格控制辦公、生活用電量。7、對(duì)整個(gè)電站的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案盡可能優(yōu)化，在滿足可靠合理的原則上、降低整個(gè)工程鋼結(jié)構(gòu)的重量，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果。13.5.對(duì)整個(gè)電站的水工構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)方案盡可能優(yōu)化，在滿足可靠合理的原則下，選用經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方案，減