发布时间:2023-05-16 10:35:58
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关键词:电机节能降耗、效率、功率因数
Abstract: with the rapid development of market economy, China's various production construction have achieved rapid growth, in the creation of significant economic benefits at the same time consumption of huge problem also increasingly remarkable. This paper first briefly discusses the motor efficiency and power factor, based on this, discusses some motor energy saving measures, for your reference.
Key words: motor energy saving, efficiency, power factor
中图分类号:TM3文献标识码: A 文章编号:
一、前言
现阶段,电动机转换为机械能而消耗的电能占到我国总发电量大约有60%,根据相关调查,在我国几个主要电网中,整个工业用电的60%~68%被电动机消耗,大致符合工业发达国家的比重。这么多电能几乎等同于2亿多吨原煤,如果提高电动机效率1 %左右,我国每年能够节约200多万吨原煤,这就意味着我国每年能够少开采原煤量达到200多万吨,就目前我国面临能源短缺问题、环境保护问题以及可持续发展战略而言,提高电动机效率具有深远意义。现阶段,国内工业企业电动机大部分处于低效、轻载、高能耗的运行状态,每年浪费了大量电能,相较于国外先进水平,运行效率低10~20个百分点。因此,各个企业单位要对此引起足够重视,积极推广电动机节能,提高电动机的效率。
二、电动机的效率以及功率因数
1、电动机的效率
电动机的效率指电动机的有功输出功率与有功输入功率之比,它通常用百分数表示。即:
式中:η为电动机的效率,以百分数表示;
P1为电动机有功输入功率,以kW为单位;
P2为电动机有功输出功率,以kW为单位。
在实际应用中,电动机效率有运行效率、额定效率、最高效率之分。运行效率指电动机拖动某负载运行时的工作效率;额定效率指输出功率为额定值时的效率;最高效率指电动机可能达到的最高运行效率。对于一台电动机,其额定效率、空载损耗为固定值,因此,电动机负载率决定了其效率值高低;如果负载率为70%左右,电动机的运行效率最高,所以人们将60%~80%的负载率称为有功经济负载率。如果负载率低于40%,电机效率将迅速下降。
2、电动机的功率因数
即电动机输入端的有功功率与视在功率比,即:
式中:S为电动机的视在功率,以kVA为单位;
P1为电动机有功输入功率,以kW为单位;
cos为电动机的功率因数。
对于一台特定的电动机,其功率因数的大小与电动机的负载率有关,当电动机空载时,其功率因数很低,仅0.1-0.2,随着负载率增加,功率因数也增大,当负载率在80%以上时,功率因数达到最佳,因此,应尽量避免电动机在轻载状态下运行。此外,不同类型的电动机效率、功率因数也会有所不同。一般,同容量的电动机,鼠笼式的效率、功率因数都要高于绕线式电动机;同一系列的电动机容量大的效率、功率因数要高于小容量的电动机;转速高的电动机其效率,功率因数要高于转速低的。
三、电机节能降耗方法
想要保证使电动机在经济状态下运行,选择电动机必须要合理,使其类型、容量适应电动机负载机械特性,使其在效率最高状态下运行。要认真维护检修,制定并实施有效措施减少损耗,努力保证电动机在拖动中效率最高;对在役的电动机要提高其负载率,尽量避免在空载,轻载状态中长时间运行。
1、合理选用电动机类型
(1)合理选用电动机类型
在选择电动机类型时不仅要满足拖动功能,还要对经济运行性能加以考虑。对于负载率大于50%,年运行时间大于3000小时的电机,应选择yx系列高效率的三相异步电动机。与y系列相比,yx系列效率平均提高3%,损耗降低20%~30%,虽然价格高于y系列电动机,但从长期运行看,经济性还是明显的。
(2)选用节能型电动机
y系列电动机是国内目前先进的三相异步电动机新系列产品,其优点是效率高、节能、起动性能好。
(3)合理选用电动机的额定容量
电动机效率是指在额定负荷下的参数值,而实际生产生活中普遍存在负荷过低,大马拉小车, 过低的负载率会造成过低的功率因数,加大了无功损耗,制造上提高的效率百分点被不合理使用冲销了。电动机有很多工作制分类,如连续工作制、断续工作制、高启动转矩、双速等,日常很少根据机械工作特性选用。在功率等级方面,国标制定的功率等级不尽合理,跨度太大,比如标准规格7.5kW、11kW、15kW、18.5kW,其间千瓦数间隔太大,也造成无法合理选用,习惯上宁可选大,也不选小,造成大马拉小车的现状。国家管理部门应建立健全电动机的型号规格制度,用户根据自身生产工艺特点选择合适的电机规格型号,合理利用电能,减少能源损耗。三相异步电动机的三个运行区域分为:负载率在70%~100%之间为经济运行区;负载率在40%~70%之间为一般运行区;负载率在40%以下为非经济区。若电动机容量选得过大,虽然能保证设备的正常运行,但投资大,效率和功率因数都很低,造成电力的浪费。
2、采取正确的无功补偿方式
(1)电动机的无功补偿一般采用就地补偿方式,即在电动机附近设置电容器,随电动机一起投入运行或退出运行,是一种行之有效的无功补偿方法。
①可减小配电线路的导线截面和配电变压器容量。
②可减少配电变压器、低压配电线路的负荷电流。
③可使补偿点无功当量最大,降损效果好。
④可减少企业配电变压器及配电网功率损耗。
⑤可降低电动机起动电流。
(2)异步电动机是感性负载,无功损耗主要包括两部分:一部分是建立磁场所需的空载无功功率,约占电动机额定无功功率的60%~70%,其大小主要与容量有关;另一部分是带负荷时在绕组漏抗中消耗的无功功率,它与电动机负载电流的平方成正比,负载率越小,功率因数越低,损耗也越大。
(3)电动机就地补偿接线方式
①控制式单独就地补偿方式。一般用于降压起动等特殊要求的电动机,如图1所示。
图1电容式控制式就地补偿方式
(a)经常操作的低压电容器就地补偿
(b)非经常操作的低压电容器就地补偿
②直接单独就地补偿方式。将电容器直接接在电动机端子上或保护设备的开端,如图2所示。
图2直接单独就地补偿方式
(a)经常操作的电容器组
(b)非经常操作的电容器组
(c)高压电容直接单独就地补偿
3、需求管理措施
能源是社会发展的重要物质基础,建立在大量消费能源基础上的现代社会,需要合理有效地利用资源,开展持续的节能活动,支持经济、能源、环境的协调发展。各种电动机系统效率不只关系到企业的利益,更为重要的是关系到国家的可持续发展。中国人口众多,因为历史原因,各种高耗能的设备并未及时退出使用,中国已经是一个高能耗的国家,政府相关部门应制定使用电动机的行业标准,对运行中的电动机系统进行现场测试,采用节能评估的方法,淘汰低效高能耗用电设备。各企事业单位应开展能源监察和能源需求管理,对于一些重点和关键的用电设备进行技术和经济分析,以确定是否需要采用高效节能的产品来更换或改造现有的用电设备。
四、结语
综上所述,在实际生产中,要积极改善电机节能降耗性能,使电机高效化运行,相较于普通电动机,高效化运行的电机能够降低约百分之二十的能量损耗,这对于面临严重能源短缺的我国有着十分重要的意义。
参考文献:
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[2] 刘岸:《高效率电机——节能降耗的关键》,《现代制造》, 2009年25期
[3] 张书姣:《浅析电机节能降耗改进方法》,《陕西科技》, 2004年02期
关键词:火电厂;电气节能;节能降耗;电动机
中图分类号:F407 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)28-0094-02
节约能源是我国始终坚持的一项基本国策,保护环境是提高能源利用效率的有效方式。我公司原有4×300MW燃煤机组,为提高机组经济性,已完成综合升级改造为4×330MW燃煤机组,按照节能调度原则,随着高参数、大容量机组的出现,我公司的机组已完全失去市场竞争力,机组负荷率严重偏低,在市场上无法争取到更多负荷,只有内部挖掘潜力,降低厂用电率。所以,采取相应的措施解决火电厂电气节能降耗尤为重要。
1 依据火力发电厂的实际状况,采取高效的电动机
在选择火力发电厂电动机过程中,需要具备的条件包含有两个:消耗有功功率与消耗无功功率。只有把消耗的有功功率和无功功率进行降低,才能有效地降低电动机所消耗的电量。电动机节能的有效方式就是选取高效电动机代替低效电动机,这是当前比较好的降耗方式,优质的电工硅钢片构成部分主要有:高效电动机内部的定子铁芯和转子铁芯,具备有很好的高导磁、消耗功能低。高效的电动机与低效电动机相比较,工艺制造技术比较先进。所以,火力发电厂采用高效电动机才能达到降低电耗的目的。
不过,与普通的电动机来进行对比,它需要高出一倍的价格。火力发电厂应根据自身的实际情况来选择合理方案。发电厂在运行中可根据实际情况,适时调整辅助机械,可以采用高效的电动机,实现节能降耗。
2 减少空载运行变压器的数量
火力发电厂通过减少空载运行变压器的数量以达到节能降耗的目的。一般情况下,在火力发电厂中,通常都会配置有变压器,变压器在启动中,主要由大容量的高压来实现效能,显然,就会增加空载的损耗量。在工程设计范围内,如果合理地减少空载运行变压器的数量,在一定程度上就可以降低变压器启动所消耗的电力资源。除此之外,为了提高节能效率,铁心采用多级接缝也能有效降低能耗,这样可以使每一台变压器的负载损耗有所降低,达到原有负载损耗的1/4,从而实现节能降耗。
3 避免输电中造成的铁磁性损耗
为避免输电中造成的铁磁性损耗,我们需要从几个方面着手。例如,减少钢材料的使用或者避免形成闭合电路、选择导体金属等。为避免输电中造成的铁磁性损耗,在选择导体金属时,可以选用非导磁性材料制造金属或者选用其他先进的材料型号,这样更有利于降低火力发电厂资源的损耗。不过,交变磁场中钢材料使用要减少,根据实际情况进行合理设计,在设计钢结构中,使用导体支持夹板零件或者是单相导体支持钢时,要避免造成闭合电路;其次,对钢构与母线的位置要进行合理的控制,使两者间不会产生环流和感应电势;最后,铁磁性损耗的不断减少,可以避免闭合电路,输电才能有效地进行。一般在比较特殊的情况下,我们尽量要避免大电流母线附近的钢构件,主要是形成包围一相或者二相的闭合电路。在特殊的情况下,通常选用闭合电路方法,主要包括有绝缘板隔离磁路和黄铜焊缝。
4 采取合理的节电策略
火力发电厂运行中,针对一些操作辅助机械不需要进行调节时,应要采取相对应的节电策略,从而能够达到节能降耗的要求。节电措施包括有安装轻载节电器,节能的效果很明显。这种措施主要针对于低负载运行和空载运行,能够有效地降低电动机端电压,达到节能的要求。但是,重载与轻载两者在进行相互交换过程中,对定子绕组接线方式中可以选用y-装置,从而实现自动切换;轻载时选用y接线,重载时选用接线。应用这些节电技术,需要增加一些辅助功能,这会增加辅助机械产生故障的几率。所以,在选用中,应要根据设备运行的状况来进行分析,只有机组安全运行的情况下才可以实施。
5 尽量避免照明损耗
火力发电厂中,使用照明设备也会大量地消耗电力能源。所以降低照明损耗成为节能降耗的首要任务之一。在选择照明灯具与照明调压器时,可以降低照明的损耗。选择灯具时,应该选择价格实惠及寿命长的节能型灯具。但是,在降低照明损耗过程中,要选择合理的照明调压器,才能够稳定电压,达到节能效果。当然,照明调压器也会降低工作电压。一般情况下,延长灯具的寿命,次数更换减少,有助于降低发电厂的运营
成本。
6 采取有效的措施调整变频
目前,300MW机组应采取措施改善转差率调。常用的方法有两种,第一种是串级调速,改变转子回路电阻调速时,在进行调整电阻中,所消耗的功率量很大,转子回路中可以直接连接到附加电势;第二种是转子串接,可以调整变阻器的速度,相对来讲这种方法是比较简单的。
变极调频含有的变频率主要有交-直-交变频器和交-交变频器两种类型,前者是比较常用的,主要是电网中的频率在进行交流电时,可以采用可控或者不可控的方法,把整流器转变成直流器,中间的整流器主要是直流电器的形式。然后,使用逆变器进行转变成频率,这样就可以调整交流电的频率,调整转速的速度,从而能够有效地控制电动机进行转速的目的。
变频器的工作中,电动机在进行绕组时,进行差异性的接法,得到不相同的极对数,差异性的转速可以获得很好的节能效果。
7 加强节能降耗的管理制度
完善的管理制度有利于促进火力发电厂实现节能降耗,综上所述,介绍了几种有关的节能降耗方法,都是从设备选型上实现节能降耗的。当然,在管理制度下规范运行,同样能够实现发电厂节能降耗。以我公司为例,第一,机组启动利用厂用汽冲转汽泵,汽泵上水,待机组启动正常后再切换至抽汽供汽,电泵作为备用;第二,机组冷态、温态启动时,采用单侧风机启动,并网前再将风机并列运行;第三,根据不同季节海水温度不同,确定了循环水泵优化的运行规定,根据凝汽器真空、凝汽器循环水进口与出口温差,来确定选择两机两泵或两机三泵运行方式;第四,凝结水泵采用变频方式,控制凝结水泵母管压力在1.5MPa,凝结水泵电流降低约50%,以上设备都是6kV大容量电机,节能效果非常明显。第五,要提高运行工作人员节能减排的意识,提高操作规范的能力,避免设备故障造成电力损耗。
8 结语
本文通过分析了解火电厂电气节能降耗的几种方法,采取了科学合理的办法,推进电气节能降耗的发展,实施可持续发展战略。根据火电厂经济的自身情况来考虑,选择合理的方案,采取有效的措施,从而能够推进可持续发展战略。
参考文献
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关键词:火电厂;电气节能;节能技术;损耗
中图分类号:TM08 文献标识码:A 文章编号:
目前我国火电厂发电能力和当前的用电需求还存在一定的差距,甚至有些地方出现限电现象,严重影响了经济的发展。因此对电气设施采取节能措施是非常必要的。
从电气设计工艺专业的角度认为,火电厂的节能降耗中最直接的办法是节约燃料,提高锅炉燃烧效率与热力循环效率,降低传输热量损耗。加强引进火力发电的新材料、变频调节技术的使用,设计火电厂电气系统时采取节能措施,保证节能效果。
一、降低变压器的有功损耗
变压器损耗主要是空载损耗与负载损耗,变压器铁心的材质和变压器内部的结构决定空载消耗,负载消耗就主要由线圈的材质和导体截面决定。
(一)采用节能型变压器
随着科学技术的发展,变压器根据实践操作不断改进变压器构成,提升变压器节能功效。如今变压器在逐渐更新,以前S7和S9型的变压器已成为耗能的机器,而S10—1600/10型的节能变压器,空载损耗是1.8kW,负载是14Kw,是我国先今最佳的节能型变压器。
表110kV级配电变压器的损耗对照表
(二)调整变压器运行方式节约耗能
最大限度的减少空在运行变压器数量。在火力发电厂,大容量高压启动备用变压器也是电厂启动电源,它的容量和最大的高压厂用的变压器相同,虽然具有一定优势,但是空载的消耗也是巨大的。如果将“启/备”设计为“冷备用”,即处于备用状态时不带电,这样便能节约很多的电能和其他经济开支。
在保证火电厂用电的可靠性的基础上,低压厂用电接线采用暗备用动力中心方式接线,这样在设备运行时两台互为备用的变压器可以分担负荷,使每台变压器的负载损耗大幅度降低,节能效果很好。
二、减少线路上的能量损耗
线路上的电阻会对流过的电流造成有功功率的损耗,用公式说明就是:
P=I2R×10-5
式中:I——线电流(A);R——线路电阻(Ω)。
不能改变线路电流,就只能减小线路电阻降低线路电能损耗。线路电阻的公式是:R=P×L/S,从公式中可以看出降低线路电能损耗应该采取的几个主要措施:
1、电导P越大,电阻越大。在电气设计时,宜选取电导率较小的铜作为导体,配电室汇流铜母排和铜芯电力电缆等是比较好的电导材料。
2、火电厂电气线缆越长L,电阻越大。因此在设计电气安装时,要综合分析电缆线路安装位置,缩短从配电室输送电流到各类辅机设备处的电缆长度,从整体上减少电缆线路长度,降低电阻电能损耗。其中,可以选择离相封闭母线。首先,选择它是因为它使火电厂主厂房及相关设施的线路安装位置布置紧凑,最大限度的缩短导体长度,减少输电损耗;其次,因其屏蔽效果好,能够很好的降低输电过程中线路的铁磁性损耗,加之使用封闭母线,不仅可以增加线路运行的可靠性,减少维护工作力量,还能提升安装线路的美观度。
3、线路截面S越大,电阻越小。在选择导体时,对全年负荷利用小时数比较大、母线比较长、传输容量比较大的回路,火电厂要依据经济电流的密度选择导截流导体截面积,在减少投资的同时降低线路电阻损耗。
三、减少输电过程中的铁磁性损耗
由于受到交变磁场的作用,钢材料产生涡流损耗和磁滞损耗,被称为铁磁性损耗。铁磁性损耗大,造成钢材料过热,不但威胁工作人员的安全、设备安全和电力系统结构的安全,更会使大量的电能浪费。因此在交变磁场中要减少钢材料的使用,增加屏蔽或者改善钢材料与截流导体空间关系,从而减少铁磁性消耗,节省电能。
1、导体金具采用最先进的型号,采用非导磁性材料制造的金具,从而降低产热性,增加金具使用期,减少电能损耗和其他经济开支。
2、严格限制钢结构的使用,加大钢结构与电抗器的距离。
四、提高系统功率因数
图1异步电动机效率一功率曲线
其异步电动机的转速公式:
鼠笼型异步交流电动机因其结构原因,在低负荷的情况下效率很低,效率功率曲线图见图1.
鼠笼型异步交流电动机是火电厂系统中主要用电设备,它结构简单、运行可靠、易于维护、价格便宜,对拖动电力具有重要的意义。但它必须用系统中引入超前的无功抵消其运行是产生的滞后无功,而超前的无功功率要从系统经高、低压线路传输到用电设备,在传输线路上自然会产生有功损耗,浪费电能。为达到电气设计节能的效果,就要提高系统的功率因数,使用电容补偿系统,由电容器产生的超前无功与前者相互抵消,就是Q=QL-QC。由此可见,要减少无功的耗能需求量,就采用无功补偿提高系统功率因数。
五、风机、水泵类负载的变频节能技术
(一)火电厂风机、水泵类的设计现状
依据我国现行的火电设计规程,风机、水泵都是按照额定的功率运行,风机选用的电动机型号没有完全匹配,在作业时冗余量大,但其的调节方式不够先进,没有形成闭环控制,不能达到省电节能的目的;水泵流量通常为最大流量,压力调控方式仅仅是控制阀门开度大小和电机启停的手段。电气的控制手段落后不能有效的控制电机的转速,更不能发挥软启动的作用,导致对机械的冲击力大、系统运行时间短、震动噪声干扰大、功率因素低、电能浪费大。
(二)风机、水泵类负载的变频调速的节能意义
为了充分利用风机水泵运行负荷,使用变频器有效的控制风机、水泵类的负载是火力发电厂电气设计最佳节能方法。它使用变频器内置PID调节软件可直接调节电动机的转速,让它保证水压和风压的恒定,达到系统要求的压力。通过控制电机运行的额定转速,降低机械损耗、电机铜、铁损的影响,必能大大的提高节能效率。使用变频调速,能够施行闭环恒压控制,进一步降低电能消耗。对于大功率的电动机,采用变频器对其进行软停、软启,避免电流冲击对电气设备的影响,降低电动机不必要的损害,最终较少了对电网容量的要求和无功损耗。
六、照明部分的节能
根据火力发电厂不同的工作场地实际情况,安装不同类型的高效光源,从而降低电能浪费,节约电能资源。室内工作照明:高低压配电室、机炉电控制室、化验室等,应该采用荧光灯和小功率高压钠等高效光源,比如U型管节能荧光灯,已经达到《建筑照明设计标准》中照明功率密度的限值要求。高大空间和室外工作的照明及道路照明:对汽机间和锅炉间的照明应该使用金属卤化物灯、高压钠灯之类的高光强气体放电灯,这些电灯采用的镇流器都是低耗能的,十分节能。
七、结语
火电厂要充分发展电气部分的节能潜能,在电气设计时全方面考虑有利于电气系统节能的各种可行的技术措施。节能变压器、变频驱动、节能照明技术是电气设计首要考虑的基本因素,其次优化电气接线方案的设计、优化导体选择和优化安装时保证电气节能的重要设计层面,火电厂电气设计人员要在坚持电气系统安全可靠的运行的同时,全面进行节能设计,从而降低火电厂的电能损耗,提高火电厂的供电力和经济效益。
参考文献:
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[3]徐群英.电气节能设计[J].中国住宅设施,2007,(2):58-59.
一、计划目标
通过制订节能降耗工作计划,使全体干部职工牢固树立资源意识和节约意识,养成勤俭节约的好习惯,从自己做起,从小事做起,从一点一滴做起,珍惜每一度电、每一滴水、每一张纸、每一分钱,形成“人人节约、事事节约、处处节约、环环节约”的良好风尚,将我局、办建设成为节约型机关。
二、计划内容
(一)广泛开展宣传教育,增强节能降耗意识
组织开展形式多样的宣传教育活动,如张贴宣传标语、学习节能知识等,宣传节能降耗工作的重要性,进一步强化广大干部职工的资源意识和节约意识,倡导节俭文明的生活方式,人人都是节能降耗的宣传员、落实者。注意搜集节能小窍门,及时宣传和推广。
(二)细化节能降耗主要措施,努力降低能耗和费用
1、节水措施:⑴洗手后要及时关闭水龙头。⑵做好水暖管道的日常维护工作,杜绝“跑冒滴漏”现象。如发现已坏水暖管道及时通知办公室进行维修。
2、节电措施:⑴尽可能少开空调,确需开启空调时,办公区域的空调温度夏季不低于26摄氏度、冬季不高于20摄氏度。⑵白天充分利用自然光照,尽量减少照明设备使用时间;离开办公室、下班时做到随手关灯。⑶尽量减少待机能耗,打印机等用电设备长时间不用应及时关闭。⑷下班时要关闭饮水机及所有设备电源。
3、车辆节约措施:⑴所配车辆,按规定实行政府采购,并选择节能环保、价格低、安全性能好、性价比高的车型,同时严格控制所购车辆的排量;更新车辆,不超过原车排量标准。⑵根据用途、人数、地点及人员所在地等情况,合理调度车辆,外出办事尽量集中或顺道前往,减少车辆空驶里程,切实提高车辆使用率。⑶加强车辆日常维护,使车辆始终处于良好运行状态,减少故障发生。⑷根据不同车型,制定车辆燃油使用标号和油耗标准,核定车辆维修费用,通过减少车辆燃油和维修费用,降低车辆单位行驶里程费用。⑸科学合理使用车辆上的各种电器设备,长时间泊车时,采用停止使用车用空调和发动机熄火等方法,降低油耗。⑹严格遵守《交通安全法》及有关规定,做到文明行车,不违法驾驶,减少交通事故的发生,降低车辆保险费用。⑺制订维修保养计划,做到定期检测,在确保车辆技术状况的情况下,对车辆进行合理维修。
4、办公用品节约措施:⑴大力推广使用再生纸,提倡双面用纸,修改文稿尽量在电脑上进行,减少纸张消耗。⑵充分发挥电子政务的优势,内部文件尽量使用网络办文,减少用纸,向无纸化办公的方向努力。⑶提倡自带喝水杯,少用或不用一次性纸杯。⑷完善办公用品的采购、发放制度,采购以节能、环保为先。
5、管好用好国有资产:⑴严格执行机关固定资产使用年限的规定,不到报废年限的固定资产不得办理报废手续,同时要加大监管和审核力度。⑵通过使用有关管理软件,及时了解单位资产分布情况,根据实际情况确定在机关内调剂使用的办法,做好资产的再利用工作。
(三)制定相应的奖惩办法
对资源使用行为进行监督检查,对造成严重浪费的,予以通报批评并追究有关责任人的责任。局、办全体工作人员不仅要自觉参加节能降耗活动,而且要主动监督资源浪费行为,人人争做节能降耗工作的模范带头人。
四、计划时间和安排
(一)动员部署阶段(20*年8月10日至8月25日)。
1、结合我局实际,建立领导小组并制定具体的实施计划;
2、召开节能降耗活动会议,部署开展节能降耗活动,统一思想认识;
3、利用内网、宣传栏等形式广泛宣传节能降耗重要性,使节能意识深入人心,成为全局工作人员的自觉行动。
(二)组织实施阶段(20*年8月26日至20*年12月15日)。
由局节能降耗工作领导小组根据本计划内容,组织开展和有序推进节能降耗活动,并定期加以督促检查,确保节能降耗落到实处,取得实效。
(三)总结交流阶段(20*年12月16日至31日)。
局节能降耗工作领导小组对全局、办节能降耗活动进行检查,对造成严重浪费的,予以通报批评并追究有关责任人的责任,同时总结优秀经验,交流提高,不断巩固和扩大活动成果。
关键词:石油化工;生产;节能降耗
近几年,我国对石油化工能源的需求量逐渐增加,采取节能降耗的策略,一方面保障能源的有效供应,另一方面解决能源浪费的问题,改善石油化工企业的生产环境,避免发生能源过度消耗的问题。石油化工生产中,结合实际情况,规划出节能降耗的策略,优化企业运行的同时,降低能源的消耗量,体现节能降耗的实践价值。
1石油化工生产中的节能降耗缺陷
石油化工生产中,过度追求经济效益,忽视了节能降耗的重要性,导致石油化工生产期间,产生了较多的能源浪费,增加了成本支出的负担。节能降耗的缺陷,主要表现在管理、技术、人员、机制等方面,不利于节能降耗措施的推行和运用,成为了制约节能降耗发展的因素[1]。石油化工企业生产期间,应该意识到节能降耗的缺陷,在此基础上,综合的规划节能降耗策略,才能提升石油化工生产的效益。我国石油化工企业生产发展快速,先要明确实际生产中的节能降耗缺陷,再提出节能降耗的策略,由此才能处理好节能降耗的缺陷,完善策略的运用,保障石油化工企业生产的稳定性。
2石油化工生产中的节能降耗策略
2.1强化节能降耗管理
石油化工生产的过程中,加强节能降耗管理的控制力度。节能降耗管理,能够在基础上,提高节能降耗的水平[2]。石油化工企业的生产系统中,推行节能的换热流程,逐渐降低气化率,配置塔顶循环回流的换热方法,尽量匹配清洁、高效的煤气化技术,合理的回收生产中的余热、气渣等,优化生产中的能源分配。我国石油化工企业在节能降耗管理方面,采取能量阶梯的方法,根据不同的生产状态,匹配恰当的阶梯生产方式,进而提高能源的利用效率,避免发生资源浪费的问题。
2.2调整改善生产结构
石油化工企业,主动调整并改善生产结构,积极响应节能号召。针对石油化工企业,采取转型升级的方法,严格控制能源消耗,改造能耗比较高的设备、系统,设计能效标准,把控生产中的能源消耗量。生产结构中,提倡精细化运营,监督高消耗的体系设备,管控能源分配,推行附加值较高的产品,便于获取经济效益,综合提高石油化工的生产水平,强化节能降耗的管理效果。
2.3采用能源管理系统
能源管理系统加强了石油化工企业生产中的能源控制力度,有组织的实现节能降耗。石油化工企业中,专门配置节能降耗的体系和管理人员,尤其要配备专业的管理人员,引进先进的管理思想,促使管理人员能够结合石油化工的运营情况,规划出节能降耗的措施,系统的完成节能降耗的工作[3]。石油化工企业中,按照能源管理系统的要求,执行相关的策略,渗透到能源使用的整个过程内,消除潜在的能源浪费问题。能源管理系统的使用上,实行系统培训,以免增加而能源管理的系统压力,更为关键的是发挥能源管理系统在石油化工企业生产节能降耗中的作用。
2.4引进新型节能技术
新型节能技术在石油化工企业节能降耗中,属于不可缺少的策略。新型节能技术具有指导、引导的作用,其可根据石油化工企业生产及发展,逐步更新节能技术的类型,合理分配节能技术的运用。新型节能技术能够在资源采集、存储、管理等方面提供建议,直接获取石油化工的运行数据,掌握好运行的数据,通过技术运用,调整好能源调度的路径,一来能够科学分配石油化工企业生产中的能源,二来最大程度的控制生产成本,优化石油化工企业的运行环境,落实节能降耗的策略。
2.5落实节能降耗机制
节能降耗工作机制的创新化,是石油化工企业落实机制的重要表现。石油化工企业根据节能降耗机制的运用,实行能效对标,积极控制总能耗,改变能源的结构状态,以此来提高能源的利用效率[4]。我国在石油化工能源上提升优惠政策,石油化工企业要深入掌握优惠政策,利用实践的方法,实现节能改造,限制成本资金的投入,完善节能降耗的环境。
3石油化工生产中的节能降耗创新
例举近几年,石油化工生产中节能降耗的创新表现。如:(1)成立独立的节能降耗运营部门,作为核心渗透到生产管理内,重点管理石油化工中的能源和成本投入,同时做好人员调动的工作,支持节能降耗运营部门,实现能源与成本的有效控制;(2)积极推行能源管理制度,落实节能管理制度的应用,运用到实际的生产过程中,而不是仅走形式;(3)实行年度节能规划,以年为单位,规划出节能降耗的方案,严格执行方案的内容。
4结语
石油化工生产的过程中,积极推进节能降耗策略的应用,改变节能降耗的缺陷,同时注重节能降耗的创新,提高石油化工生产的经济效益。我国石油化工生产中,提高了对节能降耗策略的重视度,全面落实相关策略,维护石油化工生产的有效性,杜绝发生能源浪费的问题,优化石油化工生产的过程。
作者:曹玉兰 单位:黄骅市诚信工程投资咨询有限公司
参考文献:
[1]田连雨.石油化工系统工艺创新与节能降耗[J].石油和化工节能,2014,01:42-44.
[2]柯铭.石油及化工企业节能降耗存在的问题与优化方法[J].资源节约与环保,2015,05:6-7.
能源资源的稀缺性特点决定我们要持续的关注“节能降耗”,更应该深入研究与将更多、更好的节能降耗技术应用于社会生产、生活各个领域当中,从而实现预期的节能减排目标、达到节能降耗目的;作为社会生产、生活重要能源来源之一的油气资源开发与利用,同样面临着节能降耗问题,这主要是因为油气资源开发、利用本身就伴随着大量的能源资源消耗,也是节能降耗的重点。为此,笔者结合工作实际,从油田油气资源开发与利用角度就采油系统、集输系统、热力系统和电力系统中的节能降耗技术应用问题进行了深入探讨;旨在促进节能降耗技术在油田油气资源开发与利用过程中的科学合理应用。
关键词:
油田;节能降耗;技术;分析;油气资源开发
0引言
随着我国社会各个领域、各个行业的稳步、可持续健康发展,社会能源需求逐年及大幅增长,鉴于能源资源的稀缺性,为了有效提高能源资源的利用效率及实现节能目的,节能降耗技术开始走入人们的视野,并逐渐被人们所重视;作为社会生产、生活重要能源来源之一的油气资源开发与利用,同样面临着上述资源利用效率问题及节能降耗挑战。油气资源的开发、供应与利用过程本身就伴随着大量的能源资源消耗,因此也是进行节能降耗的重点。从油气资源开发过程角度提高能源的利用效率及节能降耗水平对促进节能降耗在社会各个领域及生产、生活中的实施具有重大而深远的意义。笔者结合工作实际,从油田油气资源开发与利用角度就采油系统、集输系统、热力系统和电力系统中的节能降耗技术应用问题进行深入探讨,以期对促进节能降耗技术在油田油气资源生产过程中科学合理应用有所帮助。
1油田采油系统节能降耗技术及其应用分析
1.1优化采油系统的设计
影响油田机械采油系统能源利用效率的因素较多,可谓地面、井下因素皆有,如油井产液量、有效扬程和电机输出功率等因素和参数;因此,应该同时考虑地面和井下因素,将机械采油系统作为一个整体,以节能降耗为主要目标,对相关影响因素及参数进行优化匹配设计,旨在提高整个机械采油系统的能源利用效率,进而提高其节能降耗水平。当前,就油田机械采油系统优化设计所涉及的节能降耗技术研究与应用,概括起来有多个研究方向和多种技术;如“双层综合模糊评价法”,即将最高效率作为设计目标,建立机械采油系统有杆泵抽汲参数优化模型,以此起到消耗同样能源而提高油气产量的效果;还如回归方程法,即通过对大量的机械采油系统效率数据的分析来获得一个或者多个方程模型,然后以效率为目标函数,将设计参数与实际生产进行对比分析,从而获得生产效率高的参数并普遍应用到生产过程中等多种采油系统优化设计方法。
1.2大力推广节能抽油机
采油过程中抽油机是能源消耗大户,有必要大力推广与应用节能型抽油机。国外应用比较多的,如法国研制生产的长冲程液压驱动塔架长冲程抽油机,美国Rotaflex公司研制生产的长冲程抽油机,都具有结构简单、不需外加配重、冲程长、冲次低、电机功率小等优点,能明显降低能源消耗。国内研制生产与应用比较多的,如:双驴头抽油机,其属于游梁式抽油机类,同样具有冲程长、冲次低、能源消耗低的优点;偏轮游梁抽油机,其为六连杆结构,也是一种节能型抽油机,与传统抽油机比较,节电率能达到30%;另外,弯游梁抽油机也是当前一种比较典型的节能型抽油机,其是在常规游梁抽油机基础上,通过对其形状、安装位置等的改进而兼备了常规游梁式抽油机和双驴头抽油机的优点,具有较好的节能效果。
2油田集输系统节能降耗技术及其应用分析
2.1高效保温隔热技术及其应用
在油气资源中高凝点、高含蜡原油以及稠油占有较大比重,其成功顺利开采离不开“热力技术”的支持,如果采用专门的热力技术势必会增加能源消耗,因此“保温隔热”就成为油田油气资源集输过程中所使用的、重要的节能降耗手段之一。为了充分利用现有热能,对系统进行专门的保温隔热处理是非常必要的,主要目的是降低油气资源开采过程中热力能量损失。高效保温隔热技术被认为是降低热力系统能量损失、提高能源利用效率的重要技术方法之一;比如,美国克恩河油田广泛采用的高效隔热管技术、英国Troika油田采用的真空隔热油管技术,对于保持油液温度起到了积极作用,取得了较好的节能降耗效果。
2.2常温集输处理技术及其应用
油田油气资源开发在进入中后期,即高含水阶段,如果仍采用传统集输工艺则会增加能源消耗,这一阶段的采出液其实更适用于常温集输而不需要进行专门掺水加热处理。如冀东油田、大庆油田在该阶段推广使用的常温密闭集输工艺,就取得了很好的节能降耗效果。但是,常温集输处理技术应用同样也受实际条件的限制,比如要考虑采出液的含水率、温度和剪切率等因素,以及对集油管路进行必要的保温处理等,从而保证常温集输处理技术的应用效果,进而达到节能降耗目的。
2.3高效气液分离技术及其应用
气液分离是油田油气资源开发过程的重要环节,气液分离效果的优劣直接影响到油气资源后续的脱水效果;就油田油气资源开发过程中的气液分离技术,国内外及各大油田都在大力抓紧改进,并研制生产出了相应气液分离器,将其应用到油田油气资源气液分离环节中,大大简化了后续的采出液处理流程,起到了很好的节能降耗效果,其中尤以高效、紧凑型分离器为代表。如挪威石油公司研制的管式气液旋流分离器具有效率高、撬装化、可移动及小型化等特点,更适合于深海油气资源开发过程中的气液分离,其通过减小每个单管管径、加长管长,以及增加涡流设备等,大大提高了油气资源的气液分离效率。
3油田热力系统节能降耗技术及其应用分析
3.1加热炉节能技术及其应用
加热炉是油田油气资源开采过程中广泛使用的加热设备,加热炉效率高低直接影响到油田的节能降耗效果。鉴于影响加热炉效率的因素众多,需要考虑从主要影响因素角度来对加热炉进行改进设计,如燃烧器、空气系数、炉体散热等都是影响加热炉能源利用效率的重要因素;因此,可以考虑进一步改进加热炉燃烧器设计、采用节能型高效燃烧器,以及优化空气系数、配套辐射定向吸热和余热回收技术等,以此来提高加热炉系统的能源和热能利用效率。目前,国内采用的高效加热炉主要有真空加热炉、相变加热炉和热媒炉等几种;其中冀东油田使用的相变加热炉和真空加热炉;实践证明,经过改进的高效加热炉不但运行稳定、安全可靠,最重要的是节能效果好,能源燃烧及热能利用率达到90%以上。
3.2热电联产技术及其应用
热电联产技术,由于具有较好的环保性和经济性特点,被越来越多的人们认可和应用。对于热电联产技术,国外甚至已经通过立法来促进其发展和应用,同时也进一步促进了热电联产技术的发展和在更大范围内的应用;热电联产技术成为油田油气资源开采过程中用于提高能源利用效率、实现节能降耗目标的主要与有效方式。与热电分产相比较,热电联产技术的节能降耗效果不言而喻,其在国内外油田油气资源开采中应用的效果同样也获得了人们的认可,特别是在热采稠油中的应用。如美国Midway-Sunset稠油油田、克恩河油田应用的热电联产装置,实验与实践均证明,热电联产技术的应用给企业带来了较好的经济效应和节能效果。
4油田电力系统节能降耗技术及其应用分析
4.1无功补偿技术及其应用
就无功补偿技术而言,其在国内油田电力系统中的应用配置相对较少,且多存在配置不合理问题;因此,有必要对油田电力系统中的无功补偿技术应用进行全面的优化。我国胜利油田孤东油区率先改进与采用了智能无功补偿装置,实践证明新型智能无功补偿装置,不仅能够有效提高电力系统的运行稳定性,最重要的是能够大幅降低能量损耗,无功补偿与节能降耗效果明显,同时一定程度上实现了油田电力系统的智能化运行;还有中原油田在油田抽油机井上应用了无功就地补偿技术,成功实现平均线损率下降,其中降低率达60%,实现了节能降耗目的。随着无功补偿技术持续改进,已经基本实现动态无功补偿、连续性补偿,其节能降耗效果更好。
4.2变频技术及其应用
伴随变频技术的发展,特别是调速变频技术,其在油田抽油机、螺杆泵和输油泵等设备中获得了成功应用,实现了降低设备电力损耗的目标。如华北油田采油厂在抽油机井上应用了变频技术后,节电率达22%,节能效果明显;胜利油田孤东采油厂的潜油电泵在使用了变频技术后,系统能源利用率提高了11%,不便节约了能源,也提高了油田的经济效益。虽然当前变频技术所使用的变频器还多是通用变频器,相对适应性、可靠性要差一些,一定程度上影响了变频技术在油田电力系统改造中的应用,但是我们仍然能够看到变频技术应用在油田电力系统中所起到的节能效果;毋庸置疑,变频技术应用将成为油田电力系统节能降耗研究的一个重要方向。
5其他节能降耗技术及其在油田的应用分析
可用于油田实现节能降耗目标的技术众多,除了上述针对油田采油系统、集输系统、热力系统和电力系统的节能降耗技术外,仍然有很多的节能降耗技术可以用于油田实现节能降耗目标。如直驱螺杆泵技术,其通过永磁电机对螺杆泵直接驱动,以此来减少机械和皮带减速器的应用,达到降低抽油系统能源消耗的目的;如油田数字化技术,也是实现油田智能管理的最佳途径,其关键技术之一地理信息系统的应用可以很好实现油田系统内各类资源的共享,促进油田经济效益和整体能源利用率的提高;还如太阳能技术,国内外越来越多的油田开始重视太阳能的利用,如辽河油田在原油集输系统中就使用太阳能来对原油进行加热,太阳能技术在油田节能降耗中的应用更多的还处于起步探索阶段,但无疑有着广阔的应用前景。
参考文献:
[1]白鑫.萨北油田节能电动机应用效果评价[J].石油石化节能,2016(10).
[2]秦拥.节能降耗新技术在油田的应用研讨[J].石化技术,2016(09).
[3]张国荣.石油和化工企业节能降耗面临的问题与对策[J].中国石油和化工标准与质量,2016(04).
[4]刘晖.变频技术在油田应用效果及前景[J].化学工程与装备,2015(02).
关键词:锅炉;节能降耗;改造设计;研究
锅炉是资源能源消耗非常大的设备之一,为了能够保证其自身的正常运作,提高经济效益,对锅炉进行节能改造势在必行。节能降耗的措施,不仅能够保证锅炉日常运作中的稳定性和安全性,而且能够尽可能提高其自身的运行效率,为其自身的可持续发展打下基础。
1锅炉节能降耗的目的
当前,人们的日常生活质量越来越高,对环境的整体要求越来越多样化,为了能够顺应当前社会时代的发展,满足现代人对于环境的整体需求,降低资源能源消耗已经逐渐成为一种新的发展趋势,对各个领域的发展来说,不仅提出了新的要求,而且也是一种发展机遇。在这种形势下,为了能够保证锅炉使用过程中其自身最大的功能性被充分发挥出来,采用节能减排技术对锅炉进行改造非常重要,已经逐渐成为当前使用锅炉作业的重要内容之一。在锅炉的改造设计过程中,利用新技术不仅能够实现降低资源能源消耗的目的,而且能够从根本上减少由于锅炉使用而对周围环境造成的污染现象,提高锅炉的整体使用效率和质量。
2锅炉节能降耗现存的问题
经过多年发展和不断探索,锅炉的设备已经逐渐经过改造和升级,其自身的质量和效率不仅得到了很有效的提升,而且其自身的运能性能也得到了一定的提升,但是在实际操作过程中,其自身仍然存在一部分问题。比如,锅炉设备大多数都已经老化、能源消耗非常大、运行成本高、新技术在实际应用过程中并没有发挥作用、燃料管理工作重视度不够等等,这些问题在锅炉日常运行过程中,经常可见,不利于锅炉的正常运行[1]。所以,根据上述问题,需要及时采取相对应的解决措施,对锅炉进行改造和升级,在保证达到节能降耗目的的同时,能够提升其自身的运作效率和质量。
3锅炉节能降耗的改造设计
3.1锅炉节能降耗改造
在对锅炉节能降耗进行改造设计时,要注重新技术的引进和运用,特别是一些资源能源利用率比较高的设备,能够达到节能降耗的目的。在实际操作过程中,为了能够促使锅炉设备更加良好的运行,达到能源资源降低消耗的目的,对运行的锅炉要按照新技术的要求和标准来进行改造设计。这样不仅能够从根本上促进设备运行的效率有所提升,而且能够最大限度保证节能降耗的目的得以实现[2]。技术改造要将节能降耗的目的作为基础,不断提高工作人员自身的操作能力和工作素质,注意总结经验、节约改造设计的成本。另外,要将节能降耗作为改造原则,避免出现一些重复安装系统的现象,将成熟先进的技术加以运用,与锅炉日常运作进行有效结合。这样不仅能够保证锅炉设备的良好性能,而且能够保证锅炉在运行过程中的稳定性和安全性,从而达到节能降耗的目的。
3.2利用变频调速技术
在对锅炉进行节能降耗时,要充分考虑到变频调速技术的应用。比如风机、水泵等的使用都是为了能够促使锅炉更加良好的运作。在社会经济不断快速发展的影响下,各个领域的发展速度也越来越快,锅炉的应用越来越广泛,机组运行负荷就会受到影响不断增加。为了能够从根本上降低机组负荷,达到节能降耗改造设计的目的,一般情况下,会改变风机的入口挡板,利用水泵出口阀门对其进行合理调节,从而促使锅炉系统和设备更加有效的运作和运行。但是利用这种方法,会在某种程度上降低水泵和风机运行的整体效率,很难切实有效的达到节能降耗的整体目的[3]。在这个过程中,将变频调速技术融入进去,不仅能够避免出现上述的种种情况,而且能够促使锅炉设备在日常运作过程中,保证其自身的稳定性和安全性运行,在保证不断提高设备运行效率的同时,能够起到良好的节能效果,充分实现锅炉节能降耗的整体目标。
4结束语
综上所述,在锅炉的实际应用过程中,要格外注重其自身相关的一些节能降耗技术的使用,将先进技术与锅炉日常操作模式进行有效结合,在保证能够不断提高锅炉运作效率和质量的同时,能够起到良好的节能降耗目的。加强锅炉节能降耗的改造设计,不仅能够促进锅炉更好的运行,保证其自身的安全性和稳定性,而且能够最大限度的减少对周围环境造成的污染现象。在保证节约锅炉应用成本的同时,能够很有效的提升其自身的相关经济效益,为锅炉的节能降耗、日常环境的保护提供切实有效的帮助。
参考文献
[1]陈丽梅.电厂锅炉的节能降耗措施研究[J].企业技术开发,2013(10).
[2]吴成新.电厂锅炉节能现状及节能技术发展探讨[J].能源与节能,2013(11).
1节能降耗的政策、法律法规和规程规范研究
(1)国家层面的相关法律法规和规程规范;(2)国务院相关部委的法规和规程规范;(3)与水电行业有关的规范性文件等。
2水电水利工程施工期节能降耗分析
施工期能耗分析着重研究:施工生产过程、施工辅助生产系统及施工营地等项目的主要用能设备、能耗种类、能耗分布点、负荷水平,并制定统一的能耗计算方法,计算单位工程量(产品)能耗、能耗总量及分年度能耗量。
3水电水利工程运行期节能降耗分析
运行期能耗分析着重研究:生产辅助系统、生产性建筑物及办公、生活设施等项目的主要用能设备、能耗种类、能耗分布点,并制定统一的能耗计算方法,计算单位产品能耗、年度能耗量及电站运行期(一般为40~50年)内的能耗总量。
4水电水利工程节能技术及措施的切入点研究
节能技术及措施的切入点研究主要从以下几个方面展开:
(1)工程规划与总布置的节能设计;
(2)建筑物节能设计;
(3)机电及金属结构节能设计;
(4)施工节能设计;
(5)工程管理节能设计。从上述5个方面阐述工程节能措施、非工程节能措施、建筑物节能、管理节能、设备节能及施工节能等实际运用实例。
5水电水利工程节能效益分析
探讨节能效益分析的方法,提出有实际运用价值的施工期、运行期能耗指标的计算方法并提出相应的节能评估标准。宏观评价工程项目是否符合国家、地方关于节能减排的法律、法规的要求,对工程的总体布置、施工组织、机电设备选型及运行中采用的节能技术及措施等进行综合评价,给出是否满足节能降耗的结论,为节能效益分析提供数据支持。
专题研究方法及技术路线
专题研究将以理论分析为主,调查研究水电行业施工期及运行期的主要用能设备、耗能指标以及能源利用效率。根据工程实例,着力于提出一些具有工程实际应用价值的能耗计算统计方法。研究技术路线为:
(1)技术难点的提出及分析。根据DL/T5020—2007《水电工程可行性研究报告编制规程节能降耗分析篇》、《水电工程可行性研究节能降耗分析篇章编制暂行规定》、《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》、《固定资产投资项目节能评估工作指南》等相关规程规范性文件的要求,结合已颁布实施的GB/T50649—2011《水利水电工程节能设计规范》,对水电工程节能降耗应用中的重点及难点进行系统分析,提出需要解决的核心问题。
(2)结合行业现状,进行广泛调研。调研主要分两个方面:一是查阅类似工程文献资料;二是调研水电工程现场实际情况。
(3)在充分掌握第一手资料的基础上,针对专题研究中存在的技术难点进行剖析,提出相应的解决办法。
(4)实践应用,验证分析。将研究成果适时反馈于工程实际,并不断修改完善。
(5)形成行业标准,并提出需进一步研究的问题建议。项目研究主要工作流程见图1。
专题研究的主要技术难点及创新点
1主要技术难点
(1)《水电水利工程节能降耗分析设计导则》属新编行业技术标准,欠缺以往的经验积累,同行业参考资料少。
(2)水电水利工程规模大、各工程相异性大、情况复杂、施工工期长、技术要求高,导致无论是施工期还是运行期,其节能降耗分析需要统计的分项工程、生产系统及设备多,计算方法繁琐,统计分析难度大。
(3)水电水利工程节能降耗技术方案及措施涉及专业面广,需与工程建设、运行管理实际紧密结合,不同工程项目需制定与之相适应的相关分析及研究,有共性之处,但更多的是特性,为此,需收集的工程资料广泛。
(4)我国地域辽阔,各地区社会、经济环境差异大,能耗值统计计算后与之对应用来评估节能与否的标准,目前已有的设计规范仅有原则性的规定,需要着力研究与水电工程相适应的具有实际可操作性的相关节能评估方法。
2主要创新点
(1)提供一套切实可行的、完整的水电站施工期及运行期能耗计算及取值的方法。
(2)针对水电站施工期及运行期提出可行的节能降耗措施,节约不可再生能源,提高能源利用效率。
(3)为正在编制的《水电水利工程节能降耗分析设计导则》提供技术支撑。
(4)提出水电水利工程节能评估的计算及方法。
结语