前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的节能减排效益分析主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
1.1项目概况及改造方案本文以长春市某项目为例进行经济效益分析。
该项目建设于20世纪90年代,按照建筑节能30%设计建设。该项目共计14栋,全部为6层砖混结构,外墙为490mm,建筑面积为94957.34m2。该项目属于非节能建筑,经调研确认65%的住宅墙体及窗户均透风,围护结构保温性能较差;住宅室内节点处及墙面结露、长毛现象严重;冬季采暖期室内温度为14℃-20℃,居民室内舒适度较差,生活质量受到影响,幸福指数不高。该项目按照实现建筑节能50%的标准进行节能改造设计。该项目拟采用EPS外墙薄抹灰保温系统对外墙进行节能改造,在外墙上粘贴70mm厚EPS保温板,外饰丙烯酸外墙涂料;在原有50mm屋面的基础上新增铺设70mm厚EPS板,抹20mm厚1:3水泥砂浆找平层,同时敷设4mm厚SBS防水层;将非节能窗全部更换为节能塑钢窗。按照上述方法施工改造后,该项目达到吉林省地方标准《居住建筑节能设计标准(节能50%)》的节能要求。
1.2“暖房子”工程经济效益分析
1.2.1“暖房子”工程总造价该项目总建筑面积为94957.34m2,实施节能改造所用成本共计1524.73万元。具体数据见表1。
1.2.2能耗数据该项目施工完成之后,吉林省建筑工程质量检测中心对该项目进行了能效评估,评估结果符合吉林省节能要求。①该项目改造前能耗量q前(2010年10月25日~2010年11月8日采暖期能耗由上述数据可知改造后节煤量,长春市采暖期按照165d计算,可计算得出节能改造之后每年节煤量为1012吨标准煤,按照930元/吨计算,每年可节约941160元。该项目节能改造后冬季采暖期室内平均温度从18℃提升到22℃,大幅度提高室内环境热舒适,有效提高人们的生活质量。
1.2.3投资回收期测算对既有居住建筑节能改造进行经济分析可采用净现值或投资回收期指标进行分析。由于建筑物具有耐久性,自然寿命较长的特点,在整个寿命周期内不确定因素较多,为了进行客观的评价,应采用动态投资回收期进行分析。假设基准收益率为6%,该项目节能改造现金流量表如表2所示,运用动态(静态)投资回收期公式计算结果如下:动态投资回收期Pt=16.2年,静态投资回收期Pt′=16.7年。该项目的动态投资回收期为16.7年,小于该项目改造完成之后最短使用寿命20年,由此判断该项目具有合理经济性,经济效益较好。同时,通过“暖房子”工程的实施,城市面貌和城市品味得到提升,城市风格得以体现,人居环境有效提高,地级城市房屋平均增值500-1000元,县级城市房屋平均增值300-500元。“暖房子”工程不仅实现了节能减排的目标,还实现了改善居民生活环境,提高居民舒适度,增强居民幸福感的目标,是一项让人民满意的民生工程。
1.3碳交易“暖房子”工程的经济效益除了传统意义
上节煤量带来的经济收入,还应该将CO2减排量产生的碳交易收入纳入“暖房子”工程的节能收益。2011年10月国家发展改革委员会印发《关于开展碳排放权交易试点工作的通知》,批准北京、上海、广东、深圳、天津、重庆、湖北七个省市开展碳交易试点工作。经过两年的研究和实践,2013年6月18日,深圳碳排放权交易市场正式开启,成为全国七个试点省市中最先启动交易的碳交易市场。上海、北京、广东、深圳也相继启动交易,我国力争在2015年搭建全国性的碳交易市场。碳交易的目的就是为了节能减排。碳交易市场虽然在我国只是一个新兴市场,企业对碳交易仍感陌生,但其他国家的历史证明碳交易具有的市场前景非常可观。2013年全国平均雾霾天数高达29.9天,创52年来之最。进入冬季供暖期,燃煤量高速增加,供暖第一天,长春、沈阳、哈尔滨都出现重度雾霾,局部地区能见度不足10米,整个城市沦为“雾城”。受到雾霾天气的影响,东北三省城市交通瘫痪,高速路被迫封闭,各大医院呼吸系统疾病患者激增两成以上,数千所中小学停课。碳交易的目标是节能减排,降低全社会节能减排成本。面对日益严峻的环境问题,减排迫在眉睫,“暖房子”工程应运而生。“暖房子”工程的目标是减排,碳交易是通过排放配额的交易提高企业节能减排的技术水平,从而实现长远的节能效益。2012年发改委颁布的《既有居住建筑节能改造指南》指出“鼓励社会资金以合同能源管理模式投资节能改造,鼓励探索利用清洁发展机制和碳交易开辟融资渠道”。由此可见“,暖房子”工程的经济效益分析应将碳交易所得计入节能改造收益。本文根据北京、上海、广州、天津、深圳、湖北等地2014年5月碳交易数据求取均价作为碳交易价格计算本案例节能改造实现的碳交易收入。该项目节能改造之后实现节省标准煤1012吨,减排CO22651.44吨,按照交易均价47.84元/吨计算可实现126844.89元收益。将节煤量与碳交易所得共同计入改造收益之后的现金流量如表3所示。动态投资回收期Pt=14.4年静态投资回收期Pt′=14.9年通过对比可知碳交易的实施能有效缩短投资回收期,创造更多收益,同时实现节能减排的国家战略。
财政部颁布的《北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造奖励资金管理暂行办法》(财建[2007]957号)中指出,既有居住建筑供热计量及节能改造项目可以向中央和各级地方财政申请供热计量和节能改造奖励资金。吉林省“暖房子”工程可获得国家奖励资金55元/m2,如果将“暖房子”工程实施的平米造价调减55元之后,吉林省政府、产权单位、能源服务公司及居民承担的成本就大大降低,可在9年内将投入的全部成本收回。上述事实证明吉林省“暖房子”工程具有较好的经济效益。
2小结
摘要:木薯淀粉加工生产过程所产生的大量高浓度有机废水对环境造成了严重影响。对木薯淀粉生产企业实施节能减排能够获得显著的环境效益和经济效益,木薯淀粉生产企业应采取多种途径筹措资金,通过节能减排真正使企业实现可持续发展。
关键词:木薯淀粉废水节能减排资金筹措可持续发展
Abstract:The maniocca processing production process produces the massive highly concentrated organic waste water has had the serious influence to the environment.Implements the energy conservation to the maniocca production enterprise to reduce the platoon to be able to obtain the remarkable environment benefit and the economic efficiency,the maniocca production enterprise should adopt many kinds of ways to raise the fund,reduces the row through the energy conservation to cause the enterprise to realize the sustainable development truly.
Keywords:The maniocca waste water Energy conservation reduces a row of Fund to raise The sustainable development
木薯淀粉作为一种重要的工业原料已经被广泛应用于食品、纺织、化工、医药等行业,随着科学技术的不断发展,木薯淀粉的潜在价值还在被不断开发。然而,木薯淀粉生产加工过程中所产生的大量废水给当地的纳污水体造成了污染,不仅严重影响了附近水环境的质量,而且也严重破坏了当地的投资环境,并制约经济的发展。如何针对木薯淀粉生产企业实施节能减排,已是摆在广大环保工作者面前的首要任务。然而,一谈到节能减排人们就往往担忧资金投入,甚至有人把环境治理与经济效益对立起来。本文针对木薯淀粉生产企业实施节能减排的可行性进行经济分析,指出了木薯淀粉实施节能减排可以获得显著的环境效益和经济效益。
1.木薯淀粉废水的特点及其对环境的影响
木薯淀粉生产废水包括:木薯清洗废水、淀粉一次分离废水和淀粉二次分离废水。其中,木薯清洗废水占所有用水总量的50%左右,而一次分离废水和二次分离废水各约占25%。木薯淀粉生产废水以有机污染物、固体悬浮物高为特征(表1),尤其是淀粉分离废水中的有机污染物浓度可高达数万mg/L,属于高浓度有机生产废水。
根据广西明阳、崇左等淀粉厂的监测资料统计
木薯淀粉废水中的蛋白质、总糖等有机物含量很高[1]。系统测试表明,木薯淀粉废水中真蛋白的含量达1.2g/L、粗蛋白含量高达3.15g/L,游离氨基酸总量为433.4mg/L。每生产1吨木薯淀粉约产生20~25立方米的废水,其中,木薯淀粉分离废水为10~15立方米。年产10000吨木薯淀粉的企业,在每年生产期内所排出的有机污染物,就相当于一个约22万人口的城市全年生活污水的污染物排放总量。全广西按年产1000000吨木薯淀粉进行估算,则相当于全广西近一半人口全年所排放生活污水的COD总量。
2.木薯淀粉废水处理及综合利用现状
木薯淀粉废水的可生化性很好(B/C值>0.5),国内外多采用生物、化学方法进行处理。常用的生物处理技术包括:稳定塘多级生物发酵工艺,厌氧接触式生物处理工艺,上流式厌氧污泥反应床工艺,以及厌氧颗粒污泥膨胀床工艺等[2]。
广西主要采用稳定塘多级生物处理工艺,并且多投加了EM菌以提高处理效果,但是,经处理后出水COD的含量大多数仍然在2000mg/L以上。大型的木薯淀粉生产企业虽然都建有污水处理的工程,但是,既没有实现达标排放,也没有对废水中的资源进行综合利用;中型木薯淀粉生产企业,只有部分采取了相应的处理措施,相当多的企业则由于资金、土地、技术或其他客观原因,而没有对废水进行处理,更没有综合利用废水中的有机质资源;小型木薯淀粉生产企业的环保意识淡薄,生产废水基本上未经任何处理,大多数都直接将生产废水排放地表水体。
处理木薯淀粉废水的试验研究成果较多。梁智(1997)采用混种发酵法处理木薯淀粉废水,培养单细胞蛋白取得了一定的效果[3]。试验结果表明,废水COD去除率在60%以上,菌体产率达到15g/L,菌体蛋白含量达50%以上。岑超平(2001)对木薯淀粉分离废水直接进行了絮凝处理[4],先用石灰乳中和废水,再用高分子絮凝剂N-OP、650BC、AN絮凝,具有很好的净化效果,废水COD去除率为60%~99.3%,总固形物去除率为45%~66.8%。李媚等(2001)采用聚合硫酸铁(PFS)、改性聚丙烯酰胺作絮凝剂,处理木薯淀粉生产废水后其COD的去除率均达到88%以上[5]。黎铉海等用碱式氯化铝作为絮凝剂对木薯淀粉废水进行了处理试验,废水SS的去除率可达到99%,而使用含铁复盐对COD的去除率均在80%以上,加入聚乙烯酰胺则可使沉淀速度加快[6];梁建奎,刘康怀,刘辉等采用絮凝剂加助凝剂的方法,不仅使COD大幅度降低,且回收的沉淀物中蛋白含量高,可用作饲料添加剂[7]。
然而,到目前为止,木薯淀粉生产废水处理成功的实例很少,至于如何综合回收利用木薯淀粉废水中的有用资源,从而大幅度降低废水处理的运行费用,并实现赢利的实际工程更少。
3.木薯淀粉生产废水的潜在经济价值
随着木薯生产的蓬勃发展,木薯淀粉生产废水的排放量也在稳步增长,其废水中潜在的经济价值也越来越大。
3.1有机质资源量:按照木薯淀粉生产废水COD平均浓度为15000mg/L计算,一个年产10000吨木薯淀粉的生产企业,废水中所含的有机质将达到300吨以上,以广西为例木薯淀粉年产量已经接近100万吨,因此,每年随木薯淀粉生产废水所流失的有机质资源量就将超过30000吨。
3.2蛋白质含量:同样以一个年产10000吨木薯淀粉的中小企业(相当日产100吨)为例,其年排放生产废水量在200000吨以上,分离黄浆废水的量也有100000~150000立方米。按照平均值计算的结果,其潜在的真蛋白总量有120吨,粗蛋白总量在310吨以上。如果按照我国优质小粒型大豆的蛋白质含量(约为41.0%)计算,那么,其排放废水中所含蛋白的总量就相当于750吨小粒型优质大豆的蛋白含量。
3.3蕴藏的能源量:以利用有机物生产沼气为例进行计算,理论上每1kgCOD可以生产0.35m3纯甲烷气,已知纯甲烷气的燃烧热值为3.93×107J/m3,含甲烷60%~80%的沼气还可以直接用于锅炉燃料或家用燃气。若将废水中80%的COD转化为沼气,那么,一个日产100吨木薯淀粉规模的企业可以日产沼气(4200~6300)m3,其热量相当于约5000m3天然气所产生的热量,所存在的燃烧热总值为(1.65~2.48)×1011J。
综上所述,木薯淀粉生产废水既是严重的污染源,又是一个价值巨大的资源宝库,实施节能减排的潜力很大。
4.木薯淀粉企业实施节能减排的经济分析
4.1废水处理工程投资分析。木薯淀粉生产废水量大,污染物浓度高,污水处理所需的工程规模大投资也大,以年产10000吨木薯淀粉的生产企业为例,日排放高浓度有机废水约2000立方米。如采用以厌氧生物技术为主的工艺进行处理,按照工业废水处理工程投资规律进行预算,一次性投资需要400~600万元。如果企业原来已经有了一些基础设施,如初次沉淀池、调节池、水泵等,那么总的工程投资就还可以相应减少。一般情况,吨废水的工程费用应安排2000元左右即可。
4.2环境效益分析。按照木薯淀粉生产废水COD浓度平均为7000mg/L计算,经过多级生物处理以后,其出水水质的COD值可以达到100mg/L以下,为了稳妥也可按照进入城市污水管网允许的浓度(300mg/L)进行估算。由此可以计算得出,工程日去除的COD总量可达13.4吨,如果按照城镇人口日排放COD量为100g计算[10],就相当于减少了13.4万人排放生活污水所产生的污染物总量,显然,其环境效益相当显著。
4.3经济效益分析。以一个日产沼气(4200~6300)m3规模的企业计算(木薯淀粉产量100吨/日),按照等量热值换算成标准煤[11,12],那么企业每年可以节约23.6万元的购煤支出。建设污水处理厂的投资只需要17年的就可以回收成本,如对处理后的出水进行综合利用,还可以节约大量的水资源,其经济效益更加显著,尤其是木薯淀粉生产的季节集中在每年的冬季,水资源综合利用意义重大。
5.木薯淀粉生产企业废水处理工程投资筹措
木薯淀粉生产企业必须充分认识到实施节能减排的重要意义,特别要认识到木薯淀粉生产废水的潜在价值,积极筹措资金对废水进行处理,并通过废弃资源综合利用实现赢利。
5.1广泛宣传自己,把企业推向市场。通过宣传让已经积累了足够资本的企业家们认识木薯淀粉生产企业,认识木薯淀粉生产废水的潜在价值,鼓励有意者进行投资合作处理废水。
5.2可将木薯淀粉生产废水生物质能源的开发利用包装成BOT项目,既可以引进资金,又可以减少企业的负担。如果把工程投资和产生的经济效益有机结合,对投资者就会有很大的吸引力。
5.3充分利用企业的排污指标,实现指标转让获利。木薯淀粉生产属于食品加工,按照国家的排污规定,这类企业允许排放的污染指标相对高。由于木薯淀粉生产废水的可生化性好,企业可以更容易节余污染排放指标,向那些生产废水难处理的企业转让指标并获得经济补偿。
5.4要充分利用国家用于节能减排的专项资金。自2007年以来,国家对节能减排专项的投入越来越大,木薯淀粉生产企业可以通过技术开发、示范工程建设等项目争取这些专项资金,为木薯淀粉生产废水实施节能减排提供更多的集资渠道。
6.认识和结论
6.1木薯淀粉生产废水中蕴藏着丰富的有机物资源、生物质能源,且具有巨大的经济价值,木薯淀粉生产企业实施节能减排具有重要的现实意义,通过节能减排将可以获得良好的环境效益和经济效益。
6.2木薯淀粉生产企业的节能减排工程可以通过多渠道筹集所需的资金,只要企业采用多种方式为节能减排工程引进资金和技术,就能够通过节能减排使企业的活力得到增强,真正意义上实现可持续发展。
参考文献
[1]王乃芝、苏永渤.化学法处理淀粉生产废水.工业用水与废水,2000,31(1):29~31
[2]冯世骥、刘小兵.木薯淀粉厂污水处理工艺研究及工程实践.淀粉与淀粉糖,2001,(1):44~50
[3]梁智.利用木薯淀粉废水生产单细胞蛋白的可行性探讨.饲料工业,1997,18(4):26~27
[4]岑超平.木薯淀粉废水的絮凝法处理.上海环境科学,2001,20(1):31~32
[5]李媚、廖安平、梁炳池等.混凝法处理木薯淀粉废水.广西民族学院学报(自然科学版),2001,7(2):101~103
[6]黎铉海、谢丽娟.化学絮凝法处理木薯淀粉废水的试验研究.广西化工,1992,21(4):40~43
[7]梁建奎、刘康怀、刘辉.木薯淀粉废水混凝预处理试验.工业用水与废水,2007,38(3):24~27
[8]冯世骥、刘小兵.木薯淀粉厂污水处理工艺研究及工程实践.淀粉与淀粉糖,2001,(1):44~50
[9]郑玉,刘康怀.上流式厌氧污泥床工艺处理木薯淀粉废水试验.广西科学院学报,2005,21(3):155~157
[10]秦裕珩等译.废水工程处理及回用.化学工业出版社,北京,2004.06
关键词:含油废水;节能减排;深度处理
1 概述
在现代工业体系中,钢铁工业是五大耗水行业之一,从矿石开采到钢材成品生产的整个过程,水作为生产原料、溶剂、洗涤剂、冷却、传热介质等始终贯穿其中,而面临目前我国水资源严重匮乏的局面的情况下,如何节约用水、高效用水是缓解水资源供需矛盾的根本途径。
目前太钢的轧钢废水(包括不锈冷轧厂、不锈热轧厂、不锈硅钢厂、型材厂、热连轧厂、钢管公司)主要排至中和站进行中和处理,这部分水包括生产过程中所排放的浓酸、漂洗酸水、含铬废水以及含油废水所组成的,目前处理工艺全部采用石灰中和处理,中和处理后废水成分复杂、含盐量高(约5000μs/cm)、COD高(约500-2000mg/l),无法回收利用,只能外排,造成了水资源的严重浪费,同时也加重了外排水水质达标的压力。因此建立含油废水处理工序是非常有必要的。
2 含油废水的来源及组成
太钢含油废水主要来源于不锈冷轧以及冷轧硅钢生产工序,其产生的稀含油废水占总含油废水的98%以上,而且水体内含盐量较低,COD高,油含量高等特点,可通过与中和站废酸水分质处理达到回收利用。
3 含油废水深度处理的工艺选用
通过对先进水处理的工艺技术进行技术比较、并结合太钢所处北方地区缺水的现状,确立了如下工艺对太钢含油废水进行深度处理:
该工艺预计包含浓油、乳化液废水处理系统,稀油弱碱废水处理系统以及RO深度处理系统,其中:
3.1 浓油、乳化液废水处理系统
乳化液及浓碱油废水进入调节池进行储存,经过去除粗渣的处理,进入超滤系统进行油水分离,超滤处理过后的出水与稀油弱碱废水一道进行后续处理。
3.2 稀油弱碱废水处理系统
稀油弱碱废水、处理后的乳化液及浓碱油废水进入调节池。调节池出水经过两级气浮后进入MBR进一步降解和去除其中有机物杂质, MBR的出水进入深度回用水处理系统的原水池。
3.3 RO深度处理系统
MBR出水进入脱盐处理系统的原水池,而后利用双膜法进行脱盐处理。最终实现含油废水的回收利用。
4 预选用工艺的核心技术
含油废水中处理的工艺过程中主要包含超滤除浓油及乳化液、MBR生物接触氧化去除残余COD、双膜法去除水体内盐分三项关键工艺,而在这三项中超滤除油、双膜法脱盐都在太钢水处理中有过相当程度的应用,只有MBR生物接触氧化为首次接触的工艺技术。
MBR(membrane Bio-reactor) 又称膜生物反应器,是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术,它是用微滤或超滤膜代替生化反应工艺中的污泥收集器而形成一种新形式的生化反应器,与传统的生化处理工艺相比,它具有以下优点:
(1)污泥浓度高,污泥负荷低,处理效率高,耐冲击负荷。
(2)污泥浓度高,水力停留时间短,高容积负荷,占地面积大为缩小。
(3)高效固液分离,出水悬浮物浓度接近于零,优于中水标准。
(4)水力停留时间和污泥龄完全分离,运行控制灵活。
(5)微生物完全截流在反应器内,有利于世代较长微生物的生长。
(6)泥龄长,大大提高了难降解有机物的降解效率。
(7)可以滤除细菌、病毒等有害物质。
(8)低污泥负荷、长泥龄下运行,可以基本实现无剩余污泥排放。
(9)流程简单,能耗低,节约运行成本。
(10)无需增加新设施,易于原有生化工艺的改造和扩容;
与传统生物接触氧化法相比选用MBR,可以利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住,省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高,水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)可以分别控制,而难降解的物质在反应器中不断反应、降解,大大强化生物反应器的功能。而且作为一体化设备,其具有占地面积小,便于集成等特点也十分有利于目前太钢含油废水升级改造工程的实施。
5 效益分析
5.1 环境效益分析
5.1.1 回收太钢生产废水,减少外排量,对太原市水体污染及环境保护产生积极的作用。
5.1.2 为太原市节能减排作出极积的贡献,全年COD减排量约1620吨。
5.1.3 减少引黄水使用量,降低新水消耗,减轻了太原市水资源严重短缺的局面。
5.1.4 为太钢寻找到一条新的水源,降低太钢的吨钢耗新水量,降低生产成本,提高市场竞争力。
5.2 对太钢水系统的影响
投入废水处理设施后:可将处理后出水进行回用,并有效降低中和站出水及太钢总外排水的CODcr含量,达到节能减排的目标。
5.2.1 本项目处理后关键水质指标:回用水量:165m3/h;CODCr ≤30mg/l;油含量< 1mg/l。
5.2.2 对太钢水系统的影响:对污水厂轧区退水系统的COD可由150-180mg/L降低至120-150mg/L。
【关键词】双动力;修井机;效益;节能
1.前言
青海油田平均海拔3000米,是世界上海拔最高的油田,常规修井机作业时,能耗比平原地区高20%~30%,造成设备长期满负荷运转,发动机使用寿命较低。
按照国家发展低碳经济的要求,设备环保程度要求越来越高,为了达到节能减排的目的,通过研究改造出了双动力修井机,改造后的修井机配备电机和柴油机2套独立动力系统,依托油田电网使用电机驱动作为修井时的主要动力,在不具备电网条件或者在搬迁路途行驶时,使用柴油机作为修井动力。由于修井机在实际作业过程中,工况随时变换,XJ-250油电双动力修井机在作业过程中,是否达到节能减排效果,通过对XJ-250油电双动力修井机燃油使用和工作台时统计分析,与常规XJ-250修井机能耗对比,得到效益分析结果,对今后继续改造双动力修井机提供有力依据,XJ-250油电双动力修井机使用和推广有着重要意义。
2.XJ-250油电双动力修井机结构特点
油电双动力修井机的最显著的特点就是在载车上布置2套相互独立、相互补充的动力单元,实现“油电两用”。两个动力系统共生共存互为备用,当一个动力单元出现故障时,另一个动力单元即时启用,设备安全性大大提高。根据不同的作业环境、不同的作业周期,选择不同的动力系统,以期最大限度的发挥双动力模式的优势。
作业动力既可用柴油机提供,又可用交流变频电机提供,通过并车分动箱实现动力的切换;行驶状态时,发动机动力经并车分动箱的下部动力输出口由传动轴分配给底盘前后车桥,实现载车的行驶;作业状态时,发动机或变频电机的动力经并车分动箱将动力传给车上作业部分;分动箱的上部动力输出口经传动轴传至角传动箱,经链条传至滚筒实现修井时起下钻作业。车上动力和底盘动力靠设置在分动箱上的操作手柄来控制,保证车上作业和底盘行驶不同时使用,故行使和作业时安全可靠。
3.XJ-250油电双动力修井机效益分析
3.1改造设备投资对比
柴油机动力单元为原先出厂时修井机柴油机,无改造部分;
交流电机动力单元主要有主电机一台200KW、液站电机一台37KW,一台分动箱、控制系统及附属投资等,约85万元。
3.2在实际使用中油耗对比
对XJ250修井机主机油耗进行对比计算,取发动机的满功率为180kW,按照发动机、电机等效平均功率计算,CAT3306发动机满负荷的耗油量为0.039T/h,实际平均耗油量为0.0036T/h,等效比(实际油耗/额定油耗)为:0.0036/0.039=9.2%;柴油价格8600元/T(现价);电价1.00元/℃。
根据上表可知,常规XJ250修井机每月平均耗费柴油3.53T,费用为:3.53×8600=30358元左右。
XJ-250油电双动力修井机每月平均耗费柴油0.89T,费用为:0.89×8600=7654元;每月消耗电费为:(200+37)×9.2%×529.2×1.00=11538元;合计:7654+11538=19192元;
一年按照10个月工作时间计算,每年节约(30358-19192)×10=111660元。
3.3设备修理费用对比
CAT3306发动机检修周期为3年左右,大修发动机、变矩器共约15万元/次,每年更换各类滤子10次,更换机油等共约0.5万元/年;
动力电机检修周期为1.5年左右,大修电机、变矩器、配电柜及线路费用约2万元/次。
由此可知电机使用率的提高,可增长柴油机检修周期,减少更换各类滤子等修理费用。
4.初步结论
1、油电双动力的改造,在有电网地区使用电机驱动作业,经济效益好,运转安全、可靠,在没有电网新投井工作时,使用柴油机驱动,有较好的灵活机动性。
2、由于交流电机驱动传动结构简单,传动效率高,容易启动,操作和控制灵活方便,设备维修方便,可节省大量劳力和资金。
3、对于特殊工况井,交流电机具有硬特性能,司钻难以操作,可改用柴油机驱动,柴油机具有软特性能,容易实现司钻的平稳操作,避免损坏设备,造成经济损失。
4、交流电机使用时清洁,噪音小,减轻了环境污染,有利于文明生产。
5、发展电驱修井机将是一个重要的方向,采用电力驱动,相对于柴油驱动,将更加廉价,可极大的节约修井作业成本;在设备的购置上,虽然首次投入成本相对常规修井机要高,但长远的经济效益和社会效益将非常可观。
参考文献
[1]尹永晶.石油修井机[M].北京:石油工业出版社,2003
[2]华东石油学院矿机教研室.石油钻采机械[M].北京:石油工业出版社,1980
[3]青海油田设备管理处.井下设备操作与维护手册.2012
关键词:节能减排;环保效益;三联供系统;热泵技术
国务院日前下发了《“十二五”节能减排综合性工作方案》。未来5年,我国节能减排力度更大,标准更高。近年来,新技术和新能源,尤其是多元化热源、低品位能源以及绿色能源与生物质能的开发和利用,为进一步节能减排,提高环保效益提供了有力保障。以下将探讨几种新兴技术的应用、发展前景及带来的环保效益。
一、热泵技术的应用及其环保效益
热泵技术作为一种高效、节能、环保的供热制冷技术,近年来得到国家的大力支持和推广。热泵技术利用城市地热、地下水和城市污水等蕴含低品位能量作为热源(或热汇),通过输入少量的高品位能量(如电能),利用逆卡诺循环将低品位热能向高品位热能转移。总体来说,该技术不仅利用了城市的大量余热废热,变废为宝,而且减少了燃煤,节约一次能源消耗的同时收到环保效益。
关于热泵技术的节能性和环保性,以临汾市某7680m2的政府办公楼为例,该建筑采用竖直地埋管地源热泵空调系统.,冷热源选用1台双螺杆式水源热泵机组。夏季制冷量为874KW,耗电量为146KW;冬季制热量为958KW,耗电量为255KW。全年运行综合能效比(COP值)为2.56。可见,热泵技术可大幅减少高品位能源的使用。与传统燃煤锅炉相比较,每年可替代268.8吨标煤或20万立方米左右的天然气,消减约180千克氮氧化物和约15千克颗粒物的排放。
目前,热泵技术在我国推广较快,技术也日渐成熟。然而,缺乏行之有效的行政服务体系以及应用领域的局限等问题制约着热泵技术的发展。因此,创建能源管理运营模式,探寻热泵产业发展的新思路才能使其快速、健康的发展。
二、冷热电三联供系统的应用及其环保效益
冷热电三联供系统是基于能量的梯级利用理论,将制冷、供热和发电集为一体的一种能量联产系统。该系统主要由燃气轮机、余热锅炉和吸收式制冷机三大部分组成。它首先是以天然气为主要原料带动汽轮机或内燃机发电,发电后排出的高温烟气通过余热锅炉和溴化锂吸收式制冷机等设备向用户供热,供冷。
关于冷热电系统的节能性和环保性,以临汾市某20万m2的综合商业建筑为例,该建筑采用冷热电三联供系统,年发电量约为1028万kWh,能源站利用发电余热供热1.68万GJ,以燃煤低位热值22.41MJ/kg计算,余热供热可节约741t标准煤;利用发电余热供冷1.72万GJ,以电制冷能效EER=4.5计算,余热供冷可节电109万kWh。相对于燃煤锅炉与电制冷方式,该冷热电三联产系统全年减排烟尘1.92t,减排CO211650t,环保效益十分可观。
现阶段,我国推行三联供能源系统仍遭遇并网难、经济性欠优、设计和技术上尚有不足等问题,要得到大范围的应用,就必须推广我国典型项目经验,同时加强全国性统筹规划并借鉴国外先进经验,使三联供系统在“十二五”时期驶入发展的快车道。
三、生物质能源的应用及其环保效益
生物质能源是指以生物质材料为来源的各种形式的可再生能源,包括植物、动物及排泄物、有机垃圾与有机废水等。受节能减排等因素的影响,生物质能源的地位越来越突出,也越来越受到我国环境保护部及地方政府的高度重视。
生物质能源在我国主要被用于发电,生物质发电包括直燃发电和混燃发电。直燃发电是指全部采用生物质原料进行发电,随着我国一些示范项目的陆续建成和投运,证明直燃供热发电技术在中国推广是可行的。但由于目前生物质燃料价格比化石价格高,加之项目投资和运行成本还很高,尚无法实现商业运行。生物质混燃发电是指使生物质与煤等化石燃料混合燃烧发电,该技术原料适应性强,且无需对现有设备做太大改造,有利于技术推广。
除了生物质发电,农村其他生物质能的发展开始逐步完善。近年来,临汾市通过秸秆还田、秸秆气化、秸秆饲料、生成新型板材等综合利用技术,使秸秆焚烧和还田工作取得了突破性进展,全市96%的小麦秸秆和90%的玉米秸秆都得到了综合利用,不但避免因焚烧秸秆造成的环境污染和资源浪费,而且实现了秸秆的增值。
生物质能目前虽存在一些问题,比如生物质的收集、运输和储存,但随着生物质成型燃料的发展,工程上已不存在不可逾越的技术障碍。加之2010年国家发改委相继《国家发改委关于完善农林生物质发电价格政策的通知》和《国家发改委关于生物质发电项目管理的通知》等政策扶持以及法律法规层面的可靠保证,有效解决以上问题,生物质能源必将在我国的能源发展战略和节能减排任务当中担当愈加重要的角色。
四、太阳能光伏发电的应用及其环保效益
太阳能资源丰富、清洁无污染,在环保、节能方面显示出无与伦比的优越性。随着大型光伏电站的建成并网,不仅可以缓解电力紧张的局面,而且可以在不消耗燃料、不污染环境的前提下改善供电质量。
光伏电站的节能效益可以用节省标准煤的数量来衡量。通常,用燃煤火电机组发电,每发电1kWh需消耗标准煤340.6g。如果建设一座10MWp并网光伏电站替代同等规模的燃煤火电站,以年有效利用小时数等于1475小时计算,每年发电14750MWh,将节省标准煤5024吨。 光伏电站的环保效益则以温室气体的减排数量来衡量,用燃煤火电机组发电,每发电1MWh,将排放相当于1.069吨二氧化碳的温室气体,而用一座10MWp并网光伏电站取代燃煤火力发电站,每年减排温室气体的数量将达到15768吨(以二氧化碳计)。
光伏行业是一个正在发展的新兴战略产业,我国的光伏行业规模巨大,但是当下一面受欧美发达国家金融危机影响而市场萎缩,另一面受我国投运并网等种种难题的阻力。要蓬勃发展国内光伏产业,不但需要技术上的不断创新,更需要政策上的扶持和基础性工作的完善,使我国有能力对抗欧美国家的技术垄断,减少碳排放压力。以及对环境保护,增加就业等方面做出积极贡献。
五、结束语
随着“十二五”能源发展规划和“新型能源产业发展规划”的提出,我国未来十年能源发展争取到2020年非化石能源占一次能源消费总量的比重达到15%左右,以及到2020年,我国单位GDP二氧化碳碳排放比2005年下降40%―45%,即“两个目标”的完成。先进核电、风能、太阳能和生物质能这些新能源的开发和利用将配合智能电网、分布式能源、洁净煤等技术掀起能源供给的改革浪潮。发展新能源,不应一味追随外国,应努力创新,掌握关键技术,并认真研究我国能源分布特点,开展全面的可行性研究,走一条适合中国国情的路。
参考文献:
[1] 李元普,马荟苓 地源热泵技术创新应用模式的探讨[J];《供热制冷》2011年第4期
[2] 冯志兵,金红光 燃气轮机冷热电联产系统及其热力分析[J];《动力工程》2005年04期
关键词:太阳能;技术; 应用
Abstract: For humans, the sun is very important to a star, to provide mankind with light and heat. The sun was high temperature, high pressure, bears tremendous amounts of energy by light to the cosmic radiation; solar energy is an important human new non-polluting energy.Key words: solar energy; technology; application
中图分类号:TK51文献标识码A文章编号:
贯彻《可再生能源法》,按照《节能规划》要求,充分利用太阳能和浅层地热等可再生能源,通过先进、使用的科学技术手段,将其应用到现代建筑,实现建筑节能达到65%的国家标准,以推动可再生能源综合利用技术在西宁地区乃至整个青海省的应用和发展。本文通过工程实例,阐述太阳能技术的应用效益。
本工程为青海省西宁市商业住房帝景花苑住宅小区内雅惠苑小高层住宅群太阳能热水系统工程,由10幢18层小高层住宅组成,本次太阳能热水系统覆盖总建筑面积为117000。本项目采用集中式太阳能热水系统,利用建筑群特有的建筑风格,实现太阳能热水器与建筑的一体化,太阳能集热效率不低于60%,太阳能保证率不低于70%。
一、太阳能能源优缺点:
(1)、普遍:太阳光普照大地,没有地域的限制无论陆地或海洋,无论高山或岛屿,都处处皆有,可直接开发和利用,且无需开采和运输。
(2)、无害:开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁的能源之一,在环境污染越来越严重的今天,这一点是极其宝贵。
(3)、巨大:每年达到地球表面的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤,其总量属现今世界上可以开发的最大能源。
(4)、长久:根据目前太阳产生的核能速率计算,氢的贮量足够维持上百亿年,而地球的寿命也约为几十亿年,从这个意义上讲,可以说太阳的能量是用之不竭的。
(5)、分散性:到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大,但相对分散。
(6)、不稳定性:由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响,所以,到达某一地面的太阳辐照度既是间断的,又是极不稳定的,这给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能成为连续、稳定的能源,从而最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源,就必须很好的解决蓄能问题,即把晴朗白天的太阳辐射能尽量贮存起来,以供夜天或阴雨天使用,但目前蓄能也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一。
二、太阳能热水系统优点:
(1)、环保效益:相对于使用化石燃料制造热水,能减少对环境的污染及温室气体―二氧化碳的产生。
(2)、节省能源:太阳能是属于每个人的能源,只要有场地与设备,任何人都可免费使用它。
(3)、安全:不像使用瓦斯有爆炸或中毒的危险,或使用燃料油锅炉有爆炸的顾虑,或使用电力会有漏电的可能
(4)、不占空间:不需专人操作自动运转。另外,太阳能热水系统装在屋顶,不会占用任何室内空间。
(5)、具经济效益:正常的太阳能热水器是不易损坏,寿命至少在十年以上,甚至有到二十年的,因为基本热源为免费得太阳能,所以使用它时分符合经济成本效益。
三、太阳能系统方案的设计概述
(一)项目设计方案本着充分利用太阳能资源,减少运行费用、节能环保的设计理念和基本准则,结合本工程项目设计状况。本设计将采用集中集热、分户采热的方式为雅惠苑小区提供热水供应,并辅以壁挂锅炉辅助加热,通过强制循环加热的方式使太阳能利用最大化。
(二)该太阳能项目位于青海省西宁市城北区生物园区的帝景花苑・雅惠苑小区,拟实施太阳能热水系统的楼栋为10栋。每栋楼分两个单元,每层一梯三户及每层一梯四户两种。每户设计安装一台80L的承压换热水箱,太阳能集热器选用真空管式集热器,安装在屋顶。
(三)青海省西宁地区的太阳辐射资源
青海西宁地区不同斜面上的太阳辐照量是不同的,且随月份(季节)变化而变化。对于全年使用的太阳能热水系统,太阳能辐照量一般按年平均值设计计算。对于横插管式太阳能集热器,既可以采取单排安装的方式,也可以对集热器进行串并联后组成一个斜面上的大型矩阵,这样做的好处是可以充分利用安装场地。
(四)太阳能集热器摆放倾角的确定:根据国家标准《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》GB50364-2005的相关规定,全年使用的竖插管式太阳能集热器的安装倾角宜取与当地纬度相等。对于全年使用的横插管式太阳能集热器的安装倾角,可根据安装场地的纬度和集热器产品的具体参数选择较小的安装倾角。具体选取的依据为:冬至日太阳高度角情况下,不出现东西向放置的真空管间的遮挡。
本工程中TP58*1800-50SH型集热器的真空管直径为58mm,吸收体直径为47mm,管与管的中心间距为65mm,该项目位于北纬36°35′左右,冬至日的太阳高度角约为58°。该型号产品在青海地区安装时,在满足冬至日不出现真空管间遮挡条件的情况下,允许的最小安装倾角为5°~10°左右。因此查表1,取太阳集热器水平面年平均日照量15.636MJ/・d作为设计值。
(五)全玻璃真空管集热器的热效率
全玻璃真空管集热器系统类型为敞口系统。太阳能为低温热源系统,设计计算出水温度为55℃(可直接用于洗浴的热水温度)。在此设计温度范围内,太阳能系统具有较高集热效率,
1、冷水温度确定:根据我国的多个给水相关规范规定,地下水温一般为10~15℃,地面水温一般为4℃左右。本项目中,太阳能全年使用,取冷水温度为10℃。
2、太阳能集热面积确定:
TP58*1800-50S全玻璃真空管集热器的热性能检测报告中,由《国家太阳能热水器质量监督检验中心(北京)》给出的集热器瞬时效率曲线方程(基于采光面积、进口温度)为:
真空管集热器的热效率随tm(太阳集热器进出口平均温度)与ta(环境温度)的温差与太阳辐照度的比值(tm- ta)/G的变化而变化。也就是说,要求的产热水温度越低,环境温度越高,真空管的热效率就越高;反之,则越低。
西宁地区的年平均室外温度为:6.2℃,取年平均温度作为计算依据,即ta=6.2℃。取集热器采光面上日射辐照度G=850W/,西宁地区,冷水温度取10℃,热水温度取55℃,则ti = (55℃+10℃) =32.5℃,由此可计算出西宁地区水平坐标的数值x =( 32.5℃-6.2℃)/850 W/=0.031 K/ W。
则太阳能集热器基于采光面积年均效率为:当水平坐标数值x =0.031 K/ W时, η=0.54。
3、太阳能集热面积的计算
间接系统的集热面积计算公式如下:
经过计算,各楼栋所需集热如下表
三、技术经济分析
太阳能热水系统是利用太阳能集热器,收集太阳辐射能把水加热的一种装置,是目前太阳热能应用发展中最具经济价值、技术最成熟且以商业化的一项应用产品。
1、工程项目投资概算
本项目太阳能热水系统部分的总投资概算约为583.72万元。
2、可再生能源建筑应用部分增量成本概算(包括计算基准)
太阳能光热建筑应用一体化技术总投资为5837200元,如果每户安装一个80L的电热水器,按照市场价格为2180元/台,则总投资为2275920元,则本项目的增量成本为3561280元。
建筑名称 示范面积 投资概算 增量成本
帝景花苑・雅惠苑 117000 5837200元 49元/
3、效益分析
1)、太阳能系统产热量计算以17号楼计算(一单元18层一梯四户共计72户+二单元一梯四户11层44户)。
系统每天的总供热水量为:每户一个80L的储热水箱的热水,共计116户,另加楼顶2个500L的缓冲水箱的热水,共计热水量为10280L。总耗煤量为1.18×106KJ,计算如下:
Q=CpmT=4.187×10280L×(55-10)= 1.94×106KJ
式中:Q―该热水系统运行需要的能量(KJ);
Cp―水的定压热容(Cp=4.187kJ/Kg・℃)
T―水的温升(即热水温度与基础水温之差)
M―水的质量(Kg)
太阳能保证率为70%,则太阳能系统的产热量:
1.94×106KJ×70%=1.36×106KJ
则本小区10幢楼太阳能系统总产热量约为Q =13.6×106KJ
2)、其他能源及设备的参数
标准煤的当量热值为29298 kJ/Kg燃煤锅炉的效率为78%
电的当量热值:3600KJ/KWH电锅炉的效率为97%
计算中应考虑能源费用的自然增长因素,以15年为一个周期,按每年5%增常率取平均值,取值为电:0.60元/ KWH
3)、太阳能系统所节约标准煤的量
每年产生的能量折合为标准煤的量:13.6×106KJ/(29298×78%)=595KG
15年所节省的标准煤的量=595Kg×365天×15年=3257625Kg≈3257吨
4)、太阳能系统所节约的耗电量
每天产生能量折合为耗电量:13.6×106KJ/(3600×97%)=3895KWH
15年所节省的耗电量=3895KWH×365天×15年=21325125KWH
15年所节省的电费=21325125KWH×0.60元/ KWH=12795075元≈1279万元
5)、项目费效比
费效比就是投入费用和产出效益的比值。
费效比=增量成本/所应用技术在寿命内常规能源代替量。
6)、本工程太阳能光热建筑应用一体化技术总投资为5837200元,如果每户安装一个80L的电热水器,按照市场价格为2180元/台,则总投资为2275920元,则本项目的增量成本为3561280元。预计投资的可再生能源设备使用年限内(太阳能使用年限为15年)可节省用于生活热水的总电量安好城市电价0.6元/KWH计算,考虑银行利息,常规能源涨价等因素,15年使用时间折合人民币save=319.169万元。
7)、太阳能系统节能收益
每年的节能量乘以每年的常规能源价格减去当年的维护费用,即为每年的节能收益,每年的维护费用为增投资的1%
据Cs=QsaveCc-Cm
可得Cc=817392元≈82万元,即每年的节能收益约为82万元。
4、节能预测分析
太阳能热水、采暖系统最重要的特点是充分利用太阳能,节约常规能源的消耗。因此对太阳能热水、采暖系统进行节能效益分析非常重要,节能效益分析是评价太阳能热水、采暖系统的一个方面,也是系统方案选择的重要依据。
相对于热水、采暖系统在寿命期内消费的特点是初投资大而运行费用低,初期投资大是因为太阳能热水、采暖系统是在常规热水、采暖系统的基础上增加了太阳能集热系统因此增加初投资;运行费用低,则是因为充分利用太阳能提供生活热水、采暖而减少了常规能源的消耗。
太阳能热水、采暖系统的节能效益分析评定指标包括:太阳能热水、采暖系统的年节能量;太阳能热水、采暖系统的节能费用――简单年节能费用和在寿命期内的总节能费用。以及太阳能热水系统的环保效益――二氧化碳减排量等。
5、 环境影响分析
燃煤烟尘排放量计算:
燃煤SO2排放量计算:
SO2排放量=2×0.8×耗煤量(吨)×煤中的含硫量(1.5%)
=2×0.8×3257吨×1.5%=78.17吨
燃煤NOX排放量计算:
NOX排放量=1.63×耗煤量(吨)×(燃煤中氮的含量(1.5%)×燃煤中氮的NOX转化率(25%))。
=1.63×3257吨×1.5%×25%=19.9吨
总结:则本小区10幢楼的太阳能热水系统15年可节约:减少粉尘排放:32.57吨;减少SO2排放:78.17吨;减少NOX排放19.9吨。
以上数据表明,太阳能能源应用的效益不论从社会效益、节能效益、环保效益,还是居住成本数据都是可观的。
五、太阳能技术的节能减排
对于人类而言,太阳是非常重要的一颗恒星,为人类提供光和热。太阳高温、高压,蕴藏着巨大的能量,不断地通过光线向宇宙放射,太阳能是人类重要的无污染新型能源。当太阳光线到达地球时,一部分被大气吸收,绝大部分可以直接照射到地球表面。地球的自转、公转、气候条件和大气层成分等因素,都对地球上接受到的太阳能产生影响,也就是说,在地球不同的地区受到的光照不同的。中国所处的位置是地球上太阳能最丰富的地区之一。
作为世界上最大的发展中国家,我国的节能减排工作根伟艰巨,与我国的快速发展息息相关。卫生热水能耗占我国民用建筑能耗比重的20―30%,因此生活热水的节能是我国研究节能减排的重要课题。目前,太阳能热水系统的节能效益明显,已逐渐为社会所接受。高层建筑是我国民用住宅建筑的发展方向,解决高层建筑的太阳能热水解决方案,是太阳能光热应用的必要课题,必将对太阳能的推广应用起到引领与示范作用。
人类利用太阳能有多种方式,包括光化学转化、太阳能光热转化和太阳能光电转化。其中我们常用的是太阳能光热转化和太阳能光电转化,利用太阳能的光热转化来生产人们的日常热用水,利用太阳能的观点转化来储存电能,用于日常照明、工艺生产。
关键词:环境空气质量;空气污染;分析
1 环境空气污染现状
近年来,由于人类的开发建设,导致气候变化恶劣,给人类生活带来严重灾害。特别是近两年来较为突出的灰霾天气,以其影响的广泛性、严重性,引起了全社会的高度关注。其影响直接体现在空气质量的变化上,近日环境保护部的2013年度74个城市空气质量状况数据显示:有71个城市存在不同程度超标现象;74个城市平均达标天数比例为60.5%,轻度污染占22.9%,中度污染占8.0%,重度及严重污染占8.6%;对人体健康危害较严重的PM2.5指标年均浓度达标城市比例仅为4.1%。
灰霾天气成因与机制非常复杂,即使是在汕头这样普遍认为大气扩散条件较好的海滨城市,仅以轻工业类型为主要工业类别,环境空气质量也呈现出明显下降趋势。近一年来,全市多次出现灰霾天气,一定程度上影响到居民的健康和正常出行。2012年,全市空气质量级别为优的日报占全年60.7%,级别为良的占全年39.3%。2013年,级别为优的日报下降为42.2%,级别为良的占全年57.8%,可吸入颗粒物平均浓度上升了21.6%,空气质量明显下降。
环境污染由点及面,最终影响到全球,灰霾污染就是一个最简单的道理!“地球是我们共同的家园”、“我们只有一个地球”,这些宣传语体现出最深刻的环境保护诉求。以空气污染治理为重点的环境保护需求日益突出,燃煤锅炉改造、淘汰黄标车、电厂脱硫脱硝除尘等工作任务不断被分解到各级各地区的日常管理过程中。
2 节能减排成为治理空气污染新举措
针对越来越恶劣的环境,强化管理形势逼人。“国十条”、总量控制等一系列政策的出台,油器回收装置、烟气在线监测装置等设施的配套要求,强化环评审批、考核制度、机动车标志、施工期监理等制度的建立,环境管理的深度和强度随着环境安全的需求不断发生着变化。
随着工业的高速发展、污染末端处理技术和成本的限制、能源资源的日益稀缺,节能减排被做为一种新的管理思路提出,成为实现环境保护的另一重要举措!各相关部门均给予重点推行。宣教部门通过各种形式进行广泛宣传和理念培养,经信部门组织“万家企业”“十二五”节能评估等活动鼓励企业开展自愿清洁生产审核,环保部门开展 “双超、双有”企业强制性清洁生产审核和机动车环保标志核发工作等等,都是现阶段推行节能减排的具体工作内容。《中华人民共和国节约能源法》、《高耗能落后机电设备(产品)淘汰目录》、《广东省节约能源条例》等国家和地方相关法律法规和政策依据的出台,为各部门开展节能减排工作提供了必要的技术和法律依据。
印染、造纸和涉及重金属的电池、电镀生产是汕头市目前较突出的重污染行业,历年来各级政府及相关部门多次开展清理整顿专项行动,以强化末端治理和淘汰落后产能为手段的污染整治工作取得了一定的成效。但要取得长期的整治效果,就必须从企业的切身利益出发,选择一种既降低生产成本、又减少污染排放的双赢模式,节能减排正是这种需求的实践运用。近几年来,已有几个批次的重点企业被列入“广东省应依法实施清洁生产审核企业名单”,强制开展清洁生产审核工作。随着环保意识的提高和审核效益的体现,部分企业逐渐加入自愿清洁生产审核工作的行列。清洁生产审核从原辅料和能源消耗、技术工艺、设备、过程控制、产品、废弃物、管理状况、员工素质八个方面入手,对生产和服务的全过程进行审核和控制,是实现节能、降耗、减排、增效的有效手段。
3 可供借b的工业企业节能减排措施及效益分析
节能减排是一项涵盖水、气、声等各环境要素和多种能耗的综合性工作。节能减排方案的效果,也往往体现在减少污水、废气、固体废弃物排放量及降低噪声排放水平等多个方面。
为便于推广先进经验、促进节能减排,调查分析并列举各企业在审核中有利于空气污染防治的有效减排措施,汇总实际取得的环境、经济效益(有关数据资料引用至各单位的清洁生产审核报告、节能评估报告)。实践证明效果显著的节能减排措施主要包括以下几种:
3.1 热力系统的升级改造和综合利用
主要形式可见造纸车间烘干机加罩、锅炉蒸汽余热综合利用、蒸汽输送管道加装保温材料、染整工序废水余热利用等等。
潮南区两英镇某印染厂为减少环境污染,缩短染色周期,实现生态环保染色,降低生产成本,引进低浴比染色机,这既是提高产品质量的关键,也是染色技术发展的方向和新时期印染工业保持可持续发展的重要因素。此方案一次性投入较大,但投资回收期短(仅2.58年)、效益显著,实现了降低水耗、蒸汽消耗量(年节约燃煤约1211吨,节约燃煤成本约85万元)、助剂消耗量,从而也降低了末端处理的压力等多个目标。
3.2 各种措施节约电能
安装变频装置――变频器的功能作用包括变频节能、功率因数补偿节能、软启动节能,现阶段的应用范围很广,压缩机、风机、水泵、纸机等均可依需求安装。通过对主要用能设备加装变频器(需符合三个前提条件:大功率并且为风机/泵类负载、装置本身具有节电功能(软件支持)、长期连续运行),可以大量节省电耗。
澄海区溪南镇某造纸厂广泛应用了电机变频设备,有效降低了电耗。2012至2013年间,企业节省电耗为160万千瓦时,单位产品节能量为15.3千克标煤/吨产品。
3.3 改进操作方式及主要用能设备――以汕头市龙湖区某电池厂为例说明
该厂主要产品包括摩托车用电池和电动车用蓄电池两大类。实际生产过程中发现二者的设计容量差异较大,且由于电池充电初期容量偏差也较大,采用同一母线输出电流再分流充电的方式,严重影响到电动车电池的生产质量。综合以上因素,该厂在审核后采用单路独立的充电设备用于电动车电池的初期充电,方案新增92个320V6A单路独立微电脑控制充放电机回路。与实施前相比,年节约用电量16560千瓦时。既缩短了初期充电时间,又减少了因充电引起的酸雾排放量,更重要的是,提高了产品合格率,减少了损耗。
关键词:预制装配;移动支护;节能减排;效益
1 项目概况
1.1 项目背景
随着我国建筑技术的提高,以现浇为主的传统建筑产业并不能满足节能减排的建筑理念。我国开始推行建筑工业化,并明确提出成都为四川省建筑产业现代化试点城市之一。成都北改线B标段综合管廊工程作为工业化装配式施工试点的示范性项目,采用中交二航局自主研发的具有专利产权的预制拼装地下廊道双模掘进机,优化管廊结构形式,配合基于该设备的机械化快速施工方法进行施工,相比传统明挖现浇施工,可节省能耗,减少污染物排放。
1.2 项目内容
综合管廊主廊施工范围全长约1068m,其中预制段长度为760 米,共389 环管片,采用掘进装配一体化施工技术施工;剩余308 米采用明挖法现浇施工。
2 节能减排原理
利用掘进装配一体化施工技术代替传统的施工技术,降低设备使用量,节省围护结构、耗油量,减少了污染物排放量,达到节能减排的目的。
3 技术内容
3.1 实施方案
浅埋廊道掘进装配一体化施工技术工艺流程主要为:管片进场管片拼装前舱支护板内土方开挖设备顶推同步注浆尾舱支护板内土方回填。该技术主要通过以下两方面达到节能减排的效果:预制标准段采用新设备,双模掘进机自带支护板,节省了围护桩,节约围护结构施工所需的机械设备油耗,减少碳排放;预制标准段采用新工艺,能提高工效、缩短工期。图1 设备实物图图2 设备效果图
3.2 技术特点
(1 )新技术-浅埋廊道掘进装配一体化施工技术浅埋廊道掘进装配一体化施工技术主要依靠中交二航局自主研发的预制拼装地下廊道双模掘进机及配套的机械化快速施工方法。集开挖支护、管片拼装、吊装、顶进、同步注浆、土方回填等功能于一体。基坑采用设备自带的支护板进行支护,支护板随设备推进而推进,达到移动支护的效果,可减少传统明挖挖法施工给地面交通带来的不利影响,同时具有施工组织灵活,施工效率高等特点。(2 )新设备-预制拼装地下廊道双模掘进机为了实现浅埋廊道掘进装配一体化施工技术,中交二航局自主研发的预制拼装地下廊道双模掘进机,是一种用于分片预制装配化地下管廊的管片拼装设备,该设备已申请专利。(2 )管廊预制管片采用“马蹄形”断面结构设计预制管片采用“马蹄形”断面结构设计,具有结构受力更合理,断面利用率高等特点。构件结构尺寸更小,有利于工业化预制生产及运输。通过增加竖向隔墙,可实现单仓变双仓,双仓变三仓的自由组拼,有利于管片预制生产工业化,断面示意详见图5-7 。管片接头处采用止水橡胶密封止水,设计使用寿命可达100 年。与传统矩形节段预制管廊相比,分片式预制管廊整环结构重量减轻了40%,大幅降低了运输安装的难度和成本3.3 技术关键点采用预制拼装地下廊道双模掘进机进行施工,该设备其主要结构由开挖支护舱、管片拼装舱、回填支护舱等五大结构、七大系统和其他配套系统组成。可同步进行土方开挖、管片吊拼装与廊道延伸、土方回填等多道工序,它将传统施工工艺升级并应用到分片预制管片的施工中,能极大的提高施工效率,也能很好的控制成本。设备结构如图8 。
4 推广应用条件
4.1 应用条件
浅埋廊道掘进拼装一体化施工技术是国内首次采用分片预制、掘进机装配一体化施工的一种全新的地下综合管廊建造技术,具有高效节能、质量更优、绿色环保等多项优点。适用于埋深8 米,曲线半径大于300m的分片式地下综合管廊建设。根据应用总结,该技术适用于粘土、粉质粘土、松散卵石等地质情况。
4.2 存在问题
浅埋廊道掘进拼装一体化施工技术,减少了基坑暴露时间,对周边建筑物影响较小,噪音污染小,减少了城区施工对周边居民的打扰,但仍存在一些问题仍需改进:(1 )复杂的地上、地下管线对设备顶进影响较大;(2 )同步回填功能暂未达到预期效果。
4.3 推广建议
(1 )增加自掘进功能,取代挖机开挖,提高开挖工效,减少排放。(2 )增加皮带传送机,搭配设备自掘进功能,提高同步回填工效。(3 )增加可调挡板,实现不迁改管线,设备即可通过。
5 效益分析
5.1 节能效益
结合传统的综合管廊现浇施工经验,从地基处理、围护结构施工、主体结构施工直至覆土回填完成,相比浅埋廊道掘进装配一体化施工技术,其中主要耗能过程分别为围护桩施工、喷射混凝土,则本项目760m预制段若采用传统现浇施工方案施工,所产生的能耗如下表2 。浅埋廊道掘进装配一体化施工技术:本项目760m预制段共389 环预制管片,根据截至目前的耗电量取平均值,设备每拼装掘进1 环耗电量为150KW,则760m预制段施工该设备耗电量为389*150=58350KW电能标准煤转换系数为0.33 。则760m预制段施工消耗的标准煤为58350 ×0.33/1000=19.3t柴油比重按0.86kg/L计,标准煤按每吨柴油折标准煤系数1.4571,替代燃油量为19.3*1000/1.4571/0.86=15401.7L节省耗油量:84005.7-15401.7=68604L节约标准煤:68604*0.86*1.4571/1000=85.9t二氧化碳减排量:85.9 ×2.4567=211.03t则采用浅埋廊道掘进装配一体化施工技术每延米节省耗油量90.3L,每延米节约标准煤0.113t,每延米二氧化碳减排量0.28t。
5.2 经济效益
对传统现浇施工方案与分块预制装配施工方案的投资费用作对比,测算表详见表3 、表4 ,含预制拼装地下廊道双模掘进机设备摊销费用。根据测算,蜀龙五期综合管廊340m现浇段总投资额3109.14 万元,340m现浇段总成本2953.68 万元,760m预制段总投资额4552.58 万元,760m预制段项目总成本4324.95 万元,则可得以下结论(1 )采用浅埋廊道掘进装配一体化施工技术,每延米节省投资为3109.14/340-4552.58/760=3.15 万元采用浅埋廊道掘进装配一体化施工技术,每延米利润为(4552.58-4324.95 )/760=0.3 万元预制拼装地下廊道双模掘进机设备购置费用1288 万元,则设备投资回收里程为1288/0.3=4.3Km
(上海市建筑科学研究院,上海 201108)
摘要:调研了2013年上半年上海市大宗固体废弃物在建设领域的资源化利用现状,对比研究了建材行业各类固废的利用情况及其经济、环境效益,分析了上海市固废资源化利用存在的问题并提出今后发展的建议。认为,应着力技术创新,提高利用效率;加强全过程监管,建设信息化服务平台;完善政策法规,加大扶持力度,从技术、管理、政策等方面多管齐下,推动资源综合利用工作。
关键词 :固体废弃物;建设领域;经济效益;节能减排
中图分类号:X705 文献标识码:A 文章编号:1008-9500(2015)03-0030-04
收稿日期:2014-12-17
基金项目:上海市科技人才计划项目(13XD1422800)。
作者简介:杨利香(1982-),女,上海人,硕士,工程师,主要从事固体废弃物资源化利用与新型建材研究工作。
自“十一五”以来,上海市固体废弃物综合利用行业取得了长足发展,资源综合利用水平居于全国领先地位,产值规模超过50亿元。但由于固废种类繁多,信息散杂,目前政府管理部门及相关从业人员对固废综合利用产业的认知和了解并未随行业的发展而逐渐深入。固废综合利用企业规模、利废水平、经济与环境效益等基础数据缺失,不利于固废综合利用科研、管理、规划等工作的开展,阻碍了产业结构升级与进一步壮大发展。
建设领域中水泥、混凝土等建筑材料需求量巨大,是大宗固体废弃物的主要消纳途径。本文在对2013年上半年上海市建设领域50家资源综合利用企业调研的基础上,系统分析了一些行业资源综合利用量、产值、免税、利润、节能与减排情况,总结了上海市资源综合利用工作中存在的问题,并提出了建议,以期为后续工作的开展提供借鉴。
1 调研方式及内容
为了更加真实地反映上海市资源综合利用情况,按照资源综合利用产品分类,选取了50家具有代表性的资源综合利用企业进行实地调研。本次调研企业较多的为墙体材料生产企业,占总调研企业数的48%,其中又以加气砌块、小砌块和蒸压灰砂砖、多孔砖的生产企业为主;其次为混凝土行业,占总调研企业的22%;另外还包括2家水泥生产企业、3家砂浆生产企业、5家市政材料生产企业和5家其他类型的企业。
调研的内容包括企业固体废弃物资源综合利用量、产值、免税、利润、节能与减排等。其中,固废利用量依据企业提供的产品配比、废渣掺量报告、原材料采购单、产品供应合同等计算;产值、免税与利润依据企业提供的产值、免税、利润报表等计算;节能与减排依据产品中废弃物掺量及废弃物所替代原材料的生产能耗、碳排放量计算。
调研企业行业分布见表1。
2 结果分析
2.1 固废资源化利用情况及节能减排效益分析
固废的资源化利用减轻了废物堆积造成环境问题的同时,通过替代天然原材料减少了单位产品的能源消耗和碳排放。2013年上半年上海市建设领域50家资源综合利用企业利用的固体废弃物主要有粉煤灰、脱硫石膏、采矿选矿碎屑(粉末)、冶炼废渣、建筑垃圾、河道淤泥(淤沙)等。
大宗固体废弃物在不同行业中的利用量及节能减排效益见表2。
由表2可知,2013年上半年上海市各类固废利用总量为180.2万t,其中粉煤灰、建筑垃圾等大宗固废利用总量达178.9万t,占总利废量的99.4%,其资源化利用节约了标煤5.52万t,减少碳排放34.77万t。
碎屑、建筑垃圾主要用于替代天然骨料,其利用量分别达71.5万t、44.4万t,在所有固废中利用量最大。天然骨料的生产能耗及碳排放水平较低,因此用碎屑、建筑垃圾替代天然骨料的节能减排效益不高。
粉煤灰、脱硫石膏主要用于替代胶凝材料,其利废量略低,分别达25.7万t、22.5万t。水泥一直是建材行业的能耗及碳排放大户,采用粉煤灰、脱硫石膏替代水泥具有显著的环境效益,节能量分别达2.89万t标煤、2.51万t标煤,减排量分别达18.31万t、16.12万t。
淤砂(淤泥)主要用于替代天然砂,利用量达13.5万t,废沥青、冶炼废渣利用量较少,其节能减排效益不高。
2.2 不同行业利废经济效益分析
2013年上半年,上海市建设领域50家资源综合利用企业共利用固体废弃物总计达180万t,资源综合利用总产值8.5亿元,享受减免税8297万元,资源综合利用利润总额达2919万元。
不同行业利废经济效益见表3。
2.2.1 不同行业利废情况
混凝土、墙体材料和水泥行业产量大,是当前消纳固废的主要途径,其利废量分别占利废总量的35%、34%和20%。其中混凝土和水泥主要利用粉煤灰、冶炼废渣、碎屑、建筑垃圾;墙体材料还利用了脱硫石膏、淤砂(泥)等。砂浆和市政材料主要利废种类为粉煤灰、冶炼废渣、碎屑、建筑垃圾、脱硫石膏、淤砂(泥)、废弃沥青等,但利废量较小,仅分别占利废总量的4%,具备进一步消纳固废的潜力。管材、再生塑料等其他领域的利废种类较杂,主要为建筑垃圾、废塑料、废玻璃、废金属等,因其产量较小,利废空间有限,约占利废总量的3%。
2013年上半年不同行业利废情况见图1。
2.2.2 不同行业资源综合利用产值、免税及利润情况
不同行业资源综合利用产值、免税及利润情况见图2。
由图2可知,对于不同行业资源综合利用产值,其中墙体材料和砂浆年产量较高,相应产值达2.4亿元和2.3亿元,分别占总产值的28.2%和27.6%;其他类行业尽管总产量不高,但产品单价较高,总产值达1.8亿元,占总产值的21.2%;水泥行业利废产值达1.3亿元,占总产值的13.2%;而混凝土和市政材料产值占比最低,不到5%。
对于不同行业资源综合利用免税,由于管理部门根据《财政部 国家税务总局关于执行资源综合利用企业所得税优惠目录有关问题的通知》(财税[2008]47号)等政策对利废企业实行税收减免,其中墙体材料中纸面石膏板及其他类的再生塑料等产品利废率较高,享受税收优惠力度较大,免税额分别达3 109万元和2 626万元,占总免税额的37.5%、31.7%;而水泥、砂浆、混凝土和市政材料行业免税水平普遍较低。
对于不同行业资源综合利用产品利润,其中墙体材料利润达2824万元,占总利润的96.8%;砂浆、其他类及市政材料的利润其次,分别占总利润的32.8%、15.6%、8.3%;混凝土利润微薄,仅占总利润的0.9%。对比不同行业的产值、免税及利润可以发现,产品的利润主要是通过减免税补贴获得。除了砂浆产品外,其他利废产品的生产成本高于市场售价,需依靠免税补贴才能维持产品的生产运营。而水泥行业现有的免税补贴政策不足以抵消生产成本与市场售价的差额,利废产品利润为负。
3存在的问题
通过对资源化利用企业利废情况及其经济环境效益分析研究发现,上海市建设领域大宗固体废弃物资源化利用存在以下主要问题。
3.1 废弃物利用种类单一
目前资源综合利用企业利用的废弃物比较集中、单一,主要为工业固体废弃物,占废弃物利用总量的66.7%。尽管建筑垃圾和市政污泥等城市固体废弃物排放量远大于工业固废,但其利用量仅占废弃物利用总量的30%。由于综合利用产品技术含量和应用水平的制约,城市固体废弃物资源化利用比例较低,困扰着上海市生态环境。
3.2 不同行业废弃物利用水平不一
建设领域中不同行业的利用量不均衡。本次调研企业所用废弃物大部分应用于水泥、混凝土和墙体材料行业,而砂浆、市政材料利用废弃物量均只占4%。废弃物的综合利用与建设规模息息相关,随着上海城市的不断发展成熟,城市建设规模增长将日趋平缓甚至下降。若不积极拓展固体废弃物综合利用范围和效率,将不可避免地导致废弃物利用总量下降,大量废弃物积压将会造成巨大的环境压力。
3.3 不同行业资源综合利用效益差距较大
水泥、混凝土生产行业是利废大户,消纳固废量占总量的50%以上。但水泥、混凝土产值、免税及利润均较低,其中水泥的资源化利用产品利润为负,废弃物的利用并未给水泥生产行业带来效益。可能是由于综合利用技术成本高,免税额度相对较小,企业利用固废的积极性不高,不利于固废在该行业的规模化应用推广。
4结论与建议
2013年上半年上海市建设领域50家资源综合利用企业共利用固体废弃物总计达180.2万t,节能量5.5万t,减排量34.8万t,资源综合利用总产值8.5亿元,享受减免税8297万元,资源综合利用利润总额达2919万元。该市固废资源化利用水平居于全国前列,但存在废弃物利用种类单一、不同行业废弃物利用水平不一、不同行业资源综合利用效益差距较大等问题。
针对上海市建设领域的固废资源化利用现状,建议从技术、管理、政策等方面多管齐下,推动资源综合利用工作。
一是着力技术创新,提高利用效率。以市场需求为导向,围绕工业固体废弃物与城市固体废物,组织开展固体废弃物综合利用关键共性技术研究,重点攻关城市污泥、建筑垃圾等废弃物的资源化利用关键技术,拓宽固废资源化利用途径,大力推广低能耗、低成本、高利用率、高品质资源综合利用产品,提升上海市资源综合利用产业化水平。
二是加强全过程监管,建设信息化服务平台。建立废弃物排放、生产、利用等数据信息收集渠道和公共信息平台,加强数据监控分析,及时掌握和分析废弃物综合利用产生和利用趋势,为废弃物综合利用工作的长期开展和分阶段重点实施提供决策依据。
三是完善政策法规,加大扶持力度。根据不同行业废弃物资源综合利用效益情况,调整对相关行业的政策扶持力度,发挥调控杠杆作用,推动行业发展。加强水泥生产行业的免税额度,促进固废利用在水泥行业的发展。
参考文献
1财政部 国家税务总局.关于执行资源综合利用企业所得税
优惠目录有关问题的通知[Z].北京:2008.
(责任编辑/陈 军)
辽宁省召开再生资源回收行业发展座谈会
近日,辽宁省服务业委组织召开了辽宁省再生资源回收行业发展座谈会。会议旨在促进辽宁省再生资源回收行业健康发展,深入了解行业发展情况,研究解决行业实际问题,共同探讨发展之路。
沈阳市秋实再生资源集团公司、大连环嘉集团有限公司等12家辽宁省重点再生资源回收企业的主要负责人参加了座谈会。会上企业家们汇报了企业经营情况,行业发展存在的主要问题,下步发展思路,以及对政府给予政策支持的建议。近两年,受国际大宗产品价格下跌,实体经济低迷的影响,再生资源主要品种价格持续下滑,企业利润率大幅降低,经营比较困难,但行业龙头企业的重点回收品种相对稳定。同时也存在税负不尽合理、规划执行难、社会认知度不高、缺少国家政策支持等掣肘行业发展的问题。
辽宁省服务业委主要领导认真听取了企业家的发言,就一些突出问题进行了广泛交流,并对行业发展提出了意见。
创新发展思路。再生资源回收行业作为公益性、微利行业,是功在当代,利在千秋的大事业,辽宁省服务业委一定会全力支持,希望企业家要打破传统思维模式,创新思维,借鉴和学习新兴商业模式,努力探索回收体系建设发展新渠道;要拓宽回收领域,加强对废旧商品的再利用技术研究,充分发掘废旧商品剩余价值,提高科技含量和附加值。
加大宣传力度。要充分运用媒体优势,加大再生资源回收利用对建设资源节约型、绿色循环型社会重要意义的宣传力度,提高各级政府重视和社会的普遍认可。宣传采取多种形式,喜闻乐见,要走进公共机构、走进学校、走进社区,共同营造全社会重视、支持发展的良好环境。
做好行业发展规划。辽宁省各市行业主管部门都要按照国家和省政府要求,会同规划等部门科学制订再生资源回收体系建设行业“十三五”发展规划,并将其纳入到“十三五”城市总体发展规划中,经市政府通过后,提高规划的执行力。
拓宽发展渠道。再生资源回收龙头企业要走出去,学习国内外先进发展经验和做法,适应市场新形势,借势做大做强,要形成部分重点品种上建回收网络、中连物流、下接利废产业的产业链,拓宽企业发展空间,强化企业抗风险能力,提升企业综合竞争力。