单位面积能耗与人均能耗综合对标方法研究与案例分析

为了公共机构能耗的合理对标,以国家和江苏省能耗定额标准及合理用能指南中指标规定类型为对象,分析了单项指标(单位面积能耗)对标方法和双项指标(单位面积能耗和人均能耗)对标方法,得到了指标判定区间及区域表达式,对比分析两种方法。提出单位面积能耗和人均能耗综合对标方法,推导指标定额限值数学表达及区域表达式。以《公共机构能耗定额及计算方法》中小学定额为例,推导出单位面积能耗和人均能耗综合对标限值及区域表达式。以南京某小学的单位面积能耗和人均能耗指标为例,进行3种方法的对标,分析对标结果的区别,为公共机构能耗指标的对标提供参考。

水冷冷水机组热回收的节能分析

本文首先介绍了夏热冬暖地区生活热水系统常用的三种热水供给方案,并对其所用的热源机组进行能效分析及能耗分析,把空调制冷与生活热水作为一个整体,具体计算了三种方案热源机组的单位制热量耗电指标,这一指标的计算结果表明了回收水冷冷水机组的冷凝余热用于生活热水系统节能效果明显,且在此基础上推导出不同环境温度下运行经济性最佳的水冷冷水机组热回收温度,进而通过工程实例广东佛山某酒店项目的生活热水系统热源机组年能耗计算佐证之。本文量化分析了水冷冷水机组热回收的节能效果以及热回收温度对节能效果的影响,以期为水冷冷水机组热回收的应用及运行提供有益的参考和指导。

基于融合模型的联合站能耗优化技术研究

联合站是油田集输系统中的耗能大户,为降低生产运行能耗,在收集和整理现场SCADA(数据采集与监视控制系统)数据的基础上,对数据进行完整性、重复值和异常值校验,利用箱线图识别超过工况范畴的异常值,对缺失值采用三次样条曲线进行重构,再对能耗影响因素进行相关性分析,并代入支持向量机模型建立吨液综合能耗和影响因素之间的非线性关系,最后采用粒子群算法实现联合站能耗的持续优化。结果表明:利用中位数替代异常值和三次样条曲线重构缺失值,对于数据清洗的效果较好,清洗后数据完整性大幅提升;加热炉耗气量和处理液量对吨液综合能耗的影响较大,说明热力消耗在能耗中的占比较大;优化后,联合站的单位液量气耗、单位液量电耗、单位液量综合能耗均有所下降,预计全年节约运行费用26.6万元。研究结果可为联合站运行方案的制定提供实际参考。

基于全影响因素的轧钢加热炉板坯单耗预测

板坯实际生产过程中单耗计算受原料和燃料条件、操作工艺、钢种等因素影响,且各因素与板坯单耗之间的映射关系较为复杂。文章采用BP神经网络建立板坯单耗预测模型,以板坯加热炉实际生产数据为研究对象,加热过程中涉及的全部影响因素共17项作为输入变量,建立板坯单耗计算预测模型。结合试错法确定合理的BP神经网络结构为:输入层节点数为17,隐藏层节点数为10,输出层节点数为1。预测结果显示单耗预测值与实际值趋势一致,预测均方根误差仅为0.181 GJ/t,模型整体精度可达92.06%。

南京三级医院分项能耗定额指标研究与应用

分析了《南京合理用能指南》和《南京能耗定额标准》中医院类建筑能耗定额规定的区别与联系。以南京14个医院建筑的分项能耗数据作为研究对象,分析了用能设备分项能耗值及能耗占比。依据样本分项能耗占比,采取50%位次设定为参考值,经计算并归一化处理,得到分项能耗比例参考值。将《南京合理用能指南》和《南京能耗定额标准》中医院建筑的能耗定额分别与分项能耗占比相乘,得到了三级医院各分项能耗指标定额参考值,为医院建筑分项系统用能状况深度诊断与分析提供参考。同时进行了案例的应用与分析,得到案例项目中照明系统、电梯及水泵的用能存在节能潜力,应加强该分项设备用能的优化与提升。

集中供热系统能耗异常数据识别及修复方法研究

在集中供热系统中,精确的能耗预测是实现高效系统管理的重要前提。为有效处理监测系统采集数据中的异常样本,进而提高能耗预测效果,本文以实际工程的运行数据为基础,采用基于箱线图与孤立森林算法的异常数据识别方法和MissForest填补法,对数据集进行预处理工作。设置对比实验,利用LightGBM算法构建能耗预测模型验证本文所提数据预处理方法对能耗预测效果提升的有效性。实验结果表明:本文提出的数据预处理方法可有效且准确地识别并修复异常数据,对预测模型的优化效果显著。

芳烃装置低温热利用技术方案选择与实践

低温热利用是炼化企业的重要节能措施。分析了某芳烃装置低温热的节能潜力,根据低温余热“温度对口、梯级利用”的原则,对低温热发电方案和低温热产蒸汽方案进行了比较。选择了低温热产蒸汽方案,同时利用螺杆压缩机对蒸汽进行压缩升压,进行装置低温热的回收。选取重芳烃塔、甲苯塔和抽出液塔的塔顶低温热源进行低温热回收改造工作,将大型螺杆压缩机应用于蒸汽压缩工况,这是在石化行业内的首次应用。项目实施后,节省1.0 MPa蒸汽103.5 t/h,装置总能耗降低4474.4 kgoe/h,每年节能37585 toe,蒸汽运行成本降低6577万元/a,芳烃综合能耗降低37.53 kgoe/t(以对二甲苯计),节能效果非常显著。

基于数据拟合的江水源热泵系统能效模型研究

采用数据拟合建立了制热工况下江水源热泵机组基础性能系数模型,在此基础上考虑蒸发器和冷凝器侧水温、水量对机组性能的影响,拟合得到变工况下江水源热泵机组制热能效模型;同时基于水泵“最小二乘法”拟合公式,建立了江水取水侧和用户侧水泵能耗模型。依托于重庆市某区域复合供能系统项目实测数据,机组能效模型误差为-5.84%~13.65%,输配系统能耗模型误差为-5.94%~9.99%,说明模型具有较高精确度,在0.2≤ε≤1.0,46℃≤t c,o≤54℃,5℃≤t e,i≤10℃,0.6≤n c≤1.2,0.6≤n e≤1.0范围内能够用于变工况下热泵机组和水泵能耗的有效预测。

基于数据驱动的拓扑识别技术在台区负荷调控的应用

随着新型电力系统的快速发展,分布式新能源和新型用电负荷在智能配电台区中的占比增加,给低压配用电系统精细化运行带来了极大挑战。为此,系统梳理了现阶段负荷调控的典型分类及调控需求,讨论其优缺点、适用性及实施难点,提出了一种基于数据驱动的低压台区负荷调控框架。通过对智能采集装置提供的智能传感设备与量测设备数据进行感知处理,并融合拓扑识别技术,解决获取准确的户变关系难的问题。结果表明,基于数据驱动的拓扑识别技术有助于低压台区实施负荷精细化调控,支撑新型电力系统安全稳定运行。

偏三甲苯装置节能研究

在偏三甲苯装置常规双塔热集成精馏工艺基础上,分析了重沸器高温凝结水通过两级闪蒸发生1.0MPa蒸汽和0.4MPa蒸汽,比直接高温凝结水外送可降低能耗2.713kg标油/t原料;以产能5×10^(4)t/a的偏三甲苯装置为例,在脱轻塔顶设置热水换热器回收塔顶低温热产生热水,可回收热量10481kW,脱轻塔顶空冷风机大部分可以停开,节约用电153.3kW·h,可节约能耗24.22kg标油/t原料,节约操作费用925万元/a,该部分投资工程费约300万,回收期短;100×10^(4)t/a PX装置吸附分离单元抽余液塔顶气富裕热量5WM,该抽余液塔顶气直接供给偏三甲苯装置重沸器作热源,可代替3.5MPa蒸汽7.614t/h,扣除产1.0MPa蒸汽的能耗差值,可以节约能耗4.321kg标油/t原料;以上措施能耗合计降低31.254kg标油/t原料。还可通过优化换热流程、热进料热出料、采用节能设备、设置在线分析仪、装置卡边操作、改用导热油作热源等措施进一步稳定装置操作及降低能耗。这些节能方法投资回收期短,经济性好,可实施性强,对同类装置的工程设计及装置节能操作具有借鉴意义。

高原营房太阳能梯级相变跨季蓄能供暖系统研究

高原严寒地区气候恶劣,交通运输困难。针对该地区气候特征及室内负荷需求,提出了一套由太阳能、梯级相变蓄能装置以及柴油锅炉辅助热源组成的跨季蓄能复合供暖系统。为探究新型供暖系统的实际性能和可行性,通过模拟软件构建建筑模型及配套的系统模型,根据高原地区的气候条件参数,模拟系统全年运行过程,分析相关运行参数变化,并总结可行的系统设计方法,验证动态气候条件下系统的可行性。结果显示,太阳能集热器的总运行时长可达2000 h以上,为储存充足的太阳热量提供基础。同时相变水箱在蓄能期结束时温度可达82℃,当采用高温水末端散热器时,经过3级相变材料放热后水箱温度降至42℃,导致室内温度难以达到预设值。相较于依赖辅助柴油锅炉维持水箱温度及末端散热器供水温度的方式,低温辐射供暖系统更能适应太阳能梯级相变蓄能系统的热能和水温变化特性。

数据中心余热利用现状探析

中国数据中心产业发展迅速,其能源消耗及余热回收问题逐渐被关注。如何能较大程度地减少能源消耗并将余热有效利用,目前成为该领域研究重点。从数据中心的能源消耗量入手,分析了数据中心在不同发展阶段的余热浪费情况,通过真实案例导入,为数据中心的余热利用提出了针对性的方案,并合理地预测了未来可能遇到的问题和挑战。

基于大数据分析的机组热负荷优化分配研究

针对浙能阿克苏热电有限公司两台机组供热负荷分配方式单一的现状,本文以精准的热经济性计算为基础,通过分析机理模型中反映的系统及其设备的本质动力学规律,运用大数据分析,结合遗传算法,对两台350MW机组的实际历史运行数据进行了分析拟合,并针对典型火电机组开发能耗在线评估软件,在全负荷段(尤其强调深度变工况条件),结合实际运行数据对机组的能耗进行了准确评估,实现了以经济性最优为目标的机组热负荷分配优化系统。

基于大数据的多联式空调(热泵)机组待机情况分析

基于蜂窝通信模块获取分布于全国的22.6万套多联式空调(热泵)机组(简称“多联机”)的运行情况,按照建筑气候区划、使用环境等分析多联机的待机情况。研究结果显示:多联机的平均待机率达69.2%,其中家用多联机平均待机率为74.3%,商用多联机平均待机率为56.9%,家用多联机平均待机率比商用多联机高17.4%;每台多联机平均每年待机耗电量达91.0kW·h。

藏区数据中心蒸发冷却与余热回收系统应用探讨

近年来,藏区数据中心产业发展迅速,其能耗和全年产生的热量亦大规模增长。为提高数据中心能源利用效率,本文以西藏拉萨市某数据中心为研究对象,通过对其一期工程空调系统进行实测分析,建议在二期工程建设中采用热回收型蒸发冷却空调系统。采用焓差实验室模拟藏区室外条件,对机组性能进行了测试,并针对系统的节能性和经济性进行了计算分析。结果表明:该机组蒸发冷却模式下填料最佳淋水密度为1800 kg/(m^(2)·h),最佳运行风速为2.4 m/s;虽然藏区低大气压力有利于提高机组直接蒸发冷却效率,但机组实际制冷量受到较大影响。机组热回收模块的实验测试结果表明,在机房机柜装机率为100%时,热回收量最高可达264.78 kW,具有显著的节能性和经济性。

空气源热泵在集中空调系统中运行能耗数据异常分析研究

空气源热泵在集中空调体系中运行能耗数据异常分析受到夏季和冬季气流影响,造成能耗数据异常分析结果不精准。针对该问题,提出基于数值模拟的运行能耗数据异常分析方法。根据气流运动产生的能量守恒定律构建连续性方程,通过数值模拟获取夏季和冬季气体流动参数。分析热泵机组热负荷、冷负荷、耗电量异常因素,根据空气源热泵结构计算异常数据聚合度,构建能耗数据异常甄别模型。计算数据曲线斜率变化速率,甄别能耗数据异常情况,搭建空调实验室,统计实际能耗异常数据。通过实验对比结果可知,所研究数值模拟方法与实际异常能耗数据基本一致,具有精准分析效果。

硫酸废液机械蒸汽再压缩减压膜蒸馏特性分析

为了高效回收处理工农业生产过程中产生的硫酸废液,该研究提出了一种机械蒸汽再压缩减压膜蒸馏系统。首先,基于质量和能量守恒定律建立数学模型,并设计搭建了系统试验装置,初步以自来水为测试对象开展了可行性验证试验:然后以硫酸溶液为研究对象,借助Matlab软件进行迭代求解计算,模拟分析操作参数对系统热力特性的影响规律。试验结果表明系统膜通量和电导率分别为1.6 kg/(m^(2)·h)和48μS/cm,单位加热能耗Shec和系统性能系数Cop分别为71.88 kWh/t和8.88,比常规蒸汽加热的减压膜蒸馏系统节能74.7%,模拟结果表明,进料浓度增加,压缩机功耗增加,但性能系数Cop减小;进料温度、进料流速以及渗透侧压力增加,压缩机功耗减小,Cop增加。因此,该系统具有良好的节能性、经济性和环境效益,应用前景广阔。

燃煤机组变负荷瞬态过程的实时能耗分析

基于燃煤机组稳态工况下的能耗计算方法以及瞬态过程的运行特性,考虑非稳态运行中锅炉蓄热量的变化以及蒸汽热力参数对汽轮机效率的影响,为适应工程应用对该理论模型进行了简化,最终建立了一种更具普适性的能耗分析模型,实现燃煤机组运行全工况下的实时能耗计算。将能耗分析模型应用于某660 MW超超临界燃煤机组,进行了可靠性验证,选取特定的变负荷过程,对比分析了能耗分析模型与热力系统仿真模型的煤耗量计算值。结果表明:实际运行工况下能耗分析模型的煤耗量计算值与实测煤耗量变化趋势相符;2种模型的标准煤耗率最大偏差在1%以内。

热电联产机组热电解耦改造方案的调峰特性及能耗分析

以某电厂330 MW抽汽凝汽式汽轮发电机组为研究对象,计算分析了低压缸切缸、高低压旁路改造、增设储热罐、电锅炉及吸收式热泵5种改造方案对供热机组安全运行可行域及热电解耦能力的影响规律,并采用EBSILON建立案例机组的热力学模型,模拟了各改造方案的能耗状况。结果表明:5种改造方案均可使热电联产机组的安全运行可行域增大,其中两级旁路改造方案的机组最大供热能力增幅最大;除低压缸切缸改造外,其余4种方案的热电解耦能力均有不同程度的提高,其中电锅炉改造方案在电热负荷较低时的热电解耦能力最强;在相同条件下,各改造方案的机组标准煤耗量由高到低分别为电锅炉、两级旁路、低压缸切缸、储热罐和吸收式热泵。

考虑需求响应的负荷密集区分布式综合能源系统优化调度研究

针对负荷密集区源荷侧协调平衡调度问题,建立了考虑需求响应的负荷密集区分布式综合能源系统,耦合了储能系统进行能量互补,构建了数学模型。提出基于经济性能、能耗性能、环境性能3方面的系统评价指标,建立了考虑系统经济、能耗、环境的多目标优化模型,利用层次分析法确定各指标间的权重关系,将综合性能作为整个系统的优化决策目标。建立了包含办公、酒店、住宅、商场4类建筑的负荷密集区建筑模型,分别对4类建筑进行逐月累计负荷模拟。此外,分析对比了考虑需求响应前后的负荷密集区容量配置及性能指标的优化情况。最后,对负荷密集区考虑需求响应前后的逐月建筑能力平衡调度进行分析。结果表明:无论是否考虑需求响应,负荷密集区整体设置一套供能系统时的系统性能指标均优于4类建筑分别单独设置供能系统并叠加的性能。