水电节能方案范文

关键词10KV高压大容量冷水机组经济性节能性

中图分类号：TE08文献标识码：A

0.引言

随着我国经济飞跃发展，越来越多的大型商业楼宇及各种功用建筑屹立而起的同时需要采用制冷机组。因在较大型建筑中低压冷水机组作为楼宇中的用电大户，启动时的冲击电流会对电网造成较大冲击，影响建筑内其余用电设备的正常运行。较大面积所需冷水机组容量大，这种冲击会更加明显，解决这一问题的一种有效办法即是采用高压驱动机组。用以保证电网稳定、众多用电设备的正常运行。

根据中华人民共和国工业用电规程规定，在电机容量大于200KW时，电力驱动设备宜选用高压电机。我国电网标准供电电压为10kV/3pH/50Hz，离心式冷水机组又适合采用高压电机，所以现在市场上采用高压电机冷水机组的用户已经越来越多。直接采用高压电机可省去变压器等电器设备投资，减少变压器的运行损耗。高压电机的启动电流远小于380V电机，可以采用直接启动，其变配电设备、备用发电机的容量可以远小于380V电机，大大减少用户综合投资，也大大减少有色金属材料的使用量。

1.某工程高、低压冷水机组选择方案

冷水机组的组合方案(以某工程单个冷水机房总制冷量为5000TR计算)

方案A）380V冷水机组：5台，1000TR离心机(以YKR2R2K45DHG为例)即1000TR*5

方案B）10KV冷水机组：3台，2000TR离心机(以YKR2R2K45DHG为例)*2+1000TR离心机(以YKKQK3H95CWG为例)

2.两种选择方案电气系统示意图

2.1380V冷水机组

2.210KV冷水机组

从以上电气系统土可以看出，10kv驱动方式直接由主电源通过启动柜接入主机即可；380kv驱动方式需要中间设备最多，系统复杂，电气控制复杂，维护费用较高。10kv驱动方式系统简单，增加了系统的安全可靠性，同时减少了维护费用。

3两种选择方案电气参数比较

从上表数据可知，10KV电机满载电流分别为88A，远远小于380V电机满载电流1124A，节约运行费用。启动电流远远小于380V电机，减少了对电网的冲击，使对其它用电设备的影响减小到最少，延长了各用电设备的寿命。

4两种选择方案初投资对比：

设备及附助设施投资比较表单位：RMB

10KV方案比380V方案初投资节省124.6万元，380V驱动比10KV驱动增加了4台变压器系统，费用增加却很多，并不节约电能，经济性差。

5两种选择方案运行费用――变压器损耗计算

5.1NPLV概念引入

由于冷水机组大部份的运行时间内都是处于在部份负荷状况，全年只有少数时间处于满负荷及最低负荷，大部份时间在中负荷情况。因此机组的耗电及其能效要按一个叫综合部份负荷值来考虑。美国空调制冷学会（ARI）通过大量资料定出如下之综合部份负荷IPLV或NPLV计算公式：1

IPLV=――――――――――――――――――――

0.01+0.42+0.45+0.12

ABCD

其中：A=100%负荷时的KW/ton

B=75%负荷时的KW/ton

C=50%负荷时的KW/ton

D=25%负荷时的KW/ton

查得如下参数：

5.2变压器的损耗计算（按照中华人民共和国国家标准GB/T10228）

计算公式：

ΔWT＝ΔW0+ΔWK

ΔW0＝ΔP0×T×10-3

ΔWK＝ΔPK××τ

式中：ΔWT，变压器总损耗（KWH）

ΔP0（W），变压器之铁损（KWH）

ΔWK（W），变压器之铜损（KWH）

Sjs，变压器之计算负荷（KVA）

Sr，变压器之额定容量（KVA）

τ，冷水机组运行时间，（Hr），本项目全年运行4个月，每月30天，每天10小时，即4×30×10=1200小时

T，变压器年运行时间，（Hr），为365×24＝8760Hr

引入IPLV概念后，取：

Sjs=Szh=

Szh：变压器之全年平均负荷

RT：机组最大负荷，1000RT

COSφ：冷水机组平均功率因数，取0.75

变压器型号：SCB-1250/10

参数如下：Sr＝1250KVA

ΔP0=2100W

ΔPK=10500W

Szh＝1000×0.543/0.75=724KW

ΔWK＝10500××1200×10-3＝4227KWH

ΔP0＝2100×8760×10-3＝18396KWH

ΔWT＝ΔW0+ΔWK=4227+18396＝22623KWH

方案A与方案B相比少4台变压器，4台变压器年电能损失费用22623KWH×4=90492KWH

5.3变压器年电能损失费用

供电局规定普通工业用电为0.7元/KWH

故电能损失费用每年为90492×0.7=63344元

6综合比较：

从上表可知，采用10KV驱动较380V驱动投资节省124.6万元，并且每年可节省电费6.3万元，节约电能，因此无论一次投资及年电能损耗用10KV都是较好的选择。

7总结：

7.1在电机容量大于200KW时，用380V时电流过大导线截面大大增加，导致制造工艺困难，成本上升。所以按北京建工部，建筑电气设计手册建议凡220KW及以上的马达，条件允许及经济合理时宜选用10KV电机。从冷机整体初投资的经济性、冷机长期运行电费的经济性以及其他供电和用电设备的可靠性来综合考虑，适宜采用高压电机冷水机组的方案，该方案充分考虑了系统的简便性、适应性及节能性各个方面，并有效解决冷水机组启动时对电网存在较大冲击的问题。

7.2如使用0.38，3或6KV电动机时要增加10KV的降压变压器、高压柜、控制柜、配电设施，此外更有变压器的电能损耗及增容费等，从而大幅增加了投资及运行管理费用。

参考文献

1.陆耀庆主编《实用供热空调设计手册》（第二版）北京中国建筑工业出版社2008

2.电子工业部第十设计研究院《空气调节设计手册》（第二版）北京中国建筑工业出版社2005

水电节能方案范文篇2

关键词：电排站；优化设计

中图分类号：S611文献标识码：A

在人类历史上,水工建筑物可谓是源远流长。早在公元前2900年,埃及就在尼罗河上建造了一座高15m、长240m的挡水坝。而在中国,从春秋战国时期开始,人们就在黄河下游沿岸修建堤防,在四川修建都江堰工程等。随着时代的发展,许多传统水工建筑物仍然发挥着巨大的作用,但同时也涌现出许多新型的水工建筑物。电排站就是其中的佼佼者之一。那么,什么是电排站？如何优化设计电排站？本文就以中型电排站为例对上述问题进行浅略的探讨,以期抛砖引玉。

1电排站的概念

电排站是一种典型的水工建筑物,它是通过水泵来排除低洼地带的积水,防止内涝发生的水利设施。从规模大小的角度,电排站可以分为小型电排站、中型电排站和大型电排站。电排站工程一般是由引水渠道、前池、厂房、出水钢筋砼压力管、出水池、出水渠道等组成。

2中型电排站选址的优化设计研究

一般来讲,中型电排站多建在大江、大河等防洪工程附近,或者建在那些存在内渍风险的地区,用于满足排涝要求。为使这些中型电排站效用最大化,人们要将其尽可能地直接建立在最能起到防涝的地点,如老港、低田等地。除此之外,在选择时还要优先考虑以下几点。

2.1要尽可能靠近能源输出点

与小型电排站相比,中型电排站在进行排涝作业时,需要较多电能。因此,站址的选择要尽量接近能源输出点,与电力系统发展规划和布局相适应。这样,既减少输配电线路的投资和电能的损耗,降低造成事故的机率,同时也可避免由于站址远离能源输出点而带来的其它问题。

2.2要节约使用土地

我国是土地资源相对短缺的国家,节约工程用地是我国的一项基本国策。所以,在建设中型电排站时,我们要充分遵循技术经济合理的原则,合理布置,尽可能提高土地的利用率,凡有荒地可以利用的,不得

占用耕地,凡有差地可以利用的,不得占用良田。同时,要用地紧凑,因地制宜,用劣地作为站址选择方案是决定设计方案优劣与否的主要条件之一。

2.3要符合地质条件要求

中型电排站选址阶段的工程地质勘测内容主要是研究和解决站址稳定性和建站的可行性,查明地质构造、岩性、水文地质条件等,并对站址的稳定性作出基本评价。在勘测时,要对站址地质条件的抗震、防洪、防滑坡等情况,作出正确的评估。如果把中型电排站建在不利地段,就要考虑选择优化地质条件措施。例如:中型电排站的选址表层土为淤泥质土或耕植土时,我们可以在电排站基础与地基处理上,采用开挖清除上层软土、置换地基土的处理方法来提高整体工程的承载力。

3中型电排站整体布置的优化设计研究

中型电排站实际上并非是一个绝对独立的建筑设施,而是一个建筑设施群。其中包括进水前池、进水闸、泵房、出水池、消能防冲设施及相关排闸等。在对中型电排站进行建设时,必须要将电排站的各个建筑设施进行最优的整体布置,已达到合理、科学建站的目的。例如:某处要建设一个中型电排站,用于防洪保护对象为中等城市,设计防洪标准为50年一遇,治涝标准为10年一遇24h暴雨径流量1天排干。针对该情况，可以设计整体布置方案两个(表1)。

通过分析比较,方案一工程布置后水流条件好,整体运行安全、可靠,建筑物布置集中,工程量等较方案二少。因此,电排站总体布置方案宜采用方案一,实行闸站集中布置。

表1某电排站总体方案比较表

4中型电排站环保节能的优化设计研究

目前,许多中型电排站在环保节能方面尚存亟需改进的地方,许多耗电多的设备和方案需要在设计过程中进行必要的优化。具体来说,可采用如下优化设计方案。

(1)中型电排站可在关键部位(如水泵等)采用节能型阀门。站内的水泵运行时阀门开度可达85°以上,水头损失极小,其流量每秒为1.756m³;而采用旋启式拍门阀等非节能型阀门在水泵运行时阀门开度只能达到30°左右,水头损失很大。其流量每秒为1.218m³;节能型阀门比非节能阀门的流量大,排涝速度快。

(2)由于中型电排站的规模较大,在日常管理的能源利用上要充分考虑。例如,对站内非关键部位的电灯要采用节能声控灯;对站内空调实行中央统一管理型空调;用太阳能屋顶收集太阳能供电排站日常使用。

综上所述,中型电排站作为重要的水工建筑物之一,其选址、布置及节能方面的优劣直接影响到日后的使用。所以,中型电排站的设计必须要优中取优。

参考文献：

[1]谢鹏.水利工程学[J].天津工程学院学报,2005.

[2]马翠华.电排站建设的若干问题研究[M].辽宁出版社,2007.

水电节能方案范文

【关键词】热电联产燃煤电厂凝结水；冬季供暖的应用

0.概述

长江中下游地区、滨河、“两湖一江”运煤铁路通道上所建电厂，简称滨河路口电厂。夏季炎热、冬季湿冷，属我国夏热冬冷地区，该地区属于我国采暖过渡区或采暖过渡区边缘，一般不做集中供暖。但考虑到冬冷夏热季节性气候特点和热电联产电厂对外供热的特点，为满足电厂工艺性设计要求和改善电厂工作人员的生产和工作环境，对经常有人工作或停留的建筑物或房间、需设工艺性空调的房间将设置冬季供暖装置，全厂冬季热负荷约1450kW。

热电联产燃煤电站对外输送大量蒸汽，回收大量凝结水，通常在100t以上。厂外热网凝结水温度约为80℃，对于电厂工艺系统是废热，需要通过热交换装置将其降温至60℃左右，送至化水车间处理，作为锅炉补给水使用，这一部分热量要通过换热设备排入大气，白白损失掉。但是，80℃的凝结水可以作为高品质冬季供暖的热源，将本来要排放的废热送至房间供暖，不但可以增加电厂热效率，而且节省了冬季供暖的一次能源消耗。

1.厂外热网厂外热网凝结水冬季废热利用

滨河电厂全厂冬季热负荷为1450kW，考虑5%的设计富裕度和5%的热水管路系统热量损失，故冬季设计总供热负荷取值为1600kW。根据GB50736-2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》供回水温差不小于20℃，供回水设计温度为80/60℃，设计流量为68t/h，配2台KQW125/320-15/4热水循环水泵（一运一备），每台流量G=70t/h，扬程H=34m，N=15kW。

为了减小供暖系统与厂外热网凝结水系统相互之间的影响，供暖系统配1个7m3/h的不锈钢水箱。引一路厂外热网凝结水先进入不锈钢水箱，由水泵将热水输送至各建筑末端设备。在散热器中放热后，与厂外热网凝结水主管混合后，进入换热设备降温，再输送到化水车间处理。冬季厂外热网凝结水冬季供暖系统图详见图1.1。

2.常规冬季供暖方案

火力发电厂中，汽水换热机组是冬季较常规的供暖热源，由汽机专业提供表压0.6MPa饱和蒸汽，通过汽水换热，生产80/60℃低温热水，由热水循环水泵输送至各建筑物散热器使用。汽水换热机组冬季供暖系统图见图3.1。

滨河电厂全厂冬季设计总供热负荷取值为1600kW。换热设备采用一台整体式汽-水热交换机组，设计温度80/60℃，换热量为1600kW，配备2台70%容量的双纹管汽-水换热器，单台热交换器加热量Q=1120kW，配2台KQW125/320-15/4热水循环水泵（一运一备），每台流量G=70t/h，扬程H=34m，N=15kW。

冬季集中空调热水加热系统用蒸汽来自机务专业提供的0.6MPa饱和蒸汽，全厂冬季空调总用汽量约2.4t/h。

整体式热交换机组耗用蒸汽产生的凝结水，水温不大于70℃，冬季可作空调热水系统补水，多余部分经水质检验合格后由凝结水泵送至机务专业排汽装置。

空调热水系统整体式热交换机组配1个V=1m3凝结水箱，2台凝结水泵（一运一备），流量：12.5t/h，扬程：32m，N=4kW。

采暖热水系统补水量为1.4m3/h，系统投运前及系统检修后补充水采用自来水，系统正常投运过程中的补水则采用采暖热水系统汽水热交换机组产生的蒸汽凝结水。系统定压采用自动补水定压装置，配补水箱容积1m3，配2台水泵（一运一备），流量：12.5t/h，扬程：50m，N=5.5kW。

3.方案经济比较

由于两种冬季供暖方案的管路系统及散热器都是相同的，所以只需要对比冬季供暖热源设备初投资及年运行费用，对比见表4.2。

其中冬季空调全热负荷估算如下：

4.结论

（1）从供暖效果看，两种方案均能满足冬季供暖的需求。

（2）从初投资来看，方案一比方案二节省45万。

（3）从运行费用来看，方案一冬季仅有热水泵运行，比方案一节省51.3万。

（4）从年费用来看，方案二比方案一节省55.8万。