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油田轉(zhuǎn)油站節(jié)能設(shè)計

2011-11-16 06:38潘旭大慶油田有限責任公司第六采油廠規(guī)劃設(shè)計研究所
石油石化節(jié)能 2011年8期
關(guān)鍵詞:窗墻鎮(zhèn)流器傳熱系數(shù)

潘旭(大慶油田有限責任公司第六采油廠規(guī)劃設(shè)計研究所)

油田轉(zhuǎn)油站節(jié)能設(shè)計

潘旭(大慶油田有限責任公司第六采油廠規(guī)劃設(shè)計研究所)

喇嘛甸油田新建或改造的轉(zhuǎn)油站為磚混結(jié)構(gòu),其傳熱系數(shù)較高、保溫性能較差;建筑照明存在光效低、能耗較高、更換頻繁等問題。為提高建筑結(jié)構(gòu)的保溫性能,減少照明系統(tǒng)的電能損耗,從建筑節(jié)能包括建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能和照明節(jié)能設(shè)計出發(fā),通過實例分析及評價,探討節(jié)能建筑在油田的適用性,為以后的新建、改造(改、擴建)項目起指導(dǎo)作用。

轉(zhuǎn)油站 圍護結(jié)構(gòu) 照明 傳熱系數(shù)

建筑節(jié)能是在建筑物的規(guī)劃、設(shè)計、新建、改擴建過程中,執(zhí)行建筑節(jié)能標準,采用節(jié)能型的建筑技術(shù)、工藝、設(shè)備、材料和產(chǎn)品,提高保溫隔熱性能,在保證建筑物室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的前提下,提高建筑圍護結(jié)構(gòu)熱工性能,減少照明耗電。建筑節(jié)能包括圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能和照明節(jié)能。

1 建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計

建筑節(jié)能是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,主要有建筑節(jié)能規(guī)劃和圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計兩方面。其中,建筑節(jié)能規(guī)劃包括建筑的選址、布局、形態(tài)、間距、避風(fēng);圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計包括外墻保溫隔熱、門窗、屋面和地面節(jié)能。建筑節(jié)能主要集中在圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計上。

以大慶油田第六采油廠某“1”字號轉(zhuǎn)油站為例,該站由泵房、值班室和中心崗、食堂組成,建筑結(jié)構(gòu)為磚混結(jié)構(gòu),泵房、值班室建筑面積409.37 m2,體形系數(shù)0.57,窗墻面積比0.22;中心崗、食堂建筑面積117.27 m2,體形系數(shù)0.71,窗墻比0.22。

根據(jù)DB23/T 120—2001《黑龍江省民用建筑節(jié)能設(shè)計標準實施細則(采曖居住建筑部分)》規(guī)定,建筑節(jié)能必須滿足兩個指標的要求,即建筑物耗熱量指標≤22.2 W/m2;采暖耗煤量指標≤19.2 kg/m2。由于大慶地區(qū)主要考慮冬季防寒保溫,建筑圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)對建筑的采暖能耗影響很大,因此,節(jié)能建筑應(yīng)選用傳熱系數(shù)小、熱阻大的建筑材料。

1.1 節(jié)能屋面

建筑屋面節(jié)能的最主要措施之一就是應(yīng)用高效保溫隔熱材料,如礦物棉、玻璃棉、泡沫塑料等,其結(jié)構(gòu)主要由保護層+防水層+保溫層+隔氣層+結(jié)構(gòu)層組成,此外還有倒置式屋面、綠化屋面、蓄水屋面、平改坡屋面等幾種結(jié)構(gòu)形式。按照DB23/T 120—2001的規(guī)定,當體形系數(shù)S≤0.3時,傳熱系數(shù)K≤0.5,當S>0.3時,K≤0.3,采用節(jié)能屋面可使屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)K控制在0.27~0.3 W/(m2·K),滿足標準要求。

1.2 節(jié)能墻體

外墻保溫節(jié)能主要是靠保溫絕熱材料,目前常用的保溫絕熱材料主要有聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS、XPS)、泡沫玻璃、膨脹珍珠巖、巖(礦)石棉板、玻璃棉氈、海泡石,以及超輕的聚苯顆粒保溫料漿等。節(jié)能墻體結(jié)構(gòu)主要由結(jié)構(gòu)層+保溫層+飾面層組成,其形式有外墻外保溫、外墻夾心保溫、外墻內(nèi)保溫三種形式。當S≤0.3時,K≤0.52;當S>0.3時,K≤0.4,采用節(jié)能墻體可使墻體傳熱系數(shù)控制在0.36~0.52 W/(m2·K)。

1.3 節(jié)能門窗

按照GB 50189—2005《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》的規(guī)定,在保證外窗自然采光的范圍內(nèi),鼓勵窗的面積越小越好,即窗墻比越小越好[1]。據(jù)統(tǒng)計,通過窗流失的熱量占建筑能耗的46%,因此控制窗墻比是個有效的節(jié)能手段。按照實施細則的規(guī)定,不同朝向的窗墻面積比不應(yīng)超過規(guī)定值(北:0.25;南:0.3;東、西:0.35)。當窗墻比小于0.3時,可采用塑鋼單窗雙玻璃平開窗,其傳熱系數(shù)K≤2.5 W/(m2·K);當窗墻比在0.3~0.35范圍時,可采用斷熱鋁合金中空玻璃平開窗或鋁合金斷熱40 mm厚雙玻璃中空雙腔充惰性氣體窗,其傳熱系數(shù)K=1.5 W/(m2·K)。此外,還可采用加大中空玻璃間隔層厚度、填充惰性氣體、改用LOW-E中空玻璃、復(fù)合真空+中空玻璃及雙層中空玻璃等措施來增加窗的密封隔熱性能。門可采用夾心鋼板防火門,既滿足保溫隔熱要求,又符合防火規(guī)范。

1.4 節(jié)能地面

地面節(jié)能應(yīng)采用結(jié)構(gòu)層+保溫層的形式,在室內(nèi)地面結(jié)構(gòu)層下鋪設(shè)1∶8水泥珍珠巖、焦渣(爐渣)或聚苯板。地面裝修采用低傳導(dǎo)系數(shù)材料,其傳熱系數(shù)可降低至0.25 W/(m2·K);室外軟地面種植喬木進行環(huán)境綠化,夏季遮擋太陽光,減少陽光對建筑物的輻射,冬季落葉后不影響陽光對建筑物的輻射,有利于建筑節(jié)能保溫。

2 建筑照明節(jié)能設(shè)計

照明節(jié)能,是在保證照度標準和照明質(zhì)量的前提下,不降低工作場所的視覺要求,力求減少照明系統(tǒng)中的能量損失,最有效地利用電能[2]。

照明耗電=每盞燈耗電功率×開燈時間×

從方程式可看出,分子減小、分母增大可減小耗電量,可通過采用高光效光源,高效率、高照明率的照明燈具,使用電子鎮(zhèn)流器及加強照明日常維護管理等途徑減小照明耗電,達到節(jié)能目的。

還是以六廠某轉(zhuǎn)油站為例。該站廠區(qū)面積為8 400 m2,燈具10套。防爆廠房面積為252 m2,高度3.5 m,燈具10套。計量閥組間為面積144 m2,高3.2 m,燈具6套。輔助廠房,其中值班室面積72 m2,高3.2 m,燈具3套;加藥間等其他房間總面積162 m2,高3.2 m,燈具16套。共計燈具45套,存在光效低、能耗高、更換頻繁等問題。

按照GB 50034—2004《建筑照明設(shè)計標準》規(guī)定,考慮各房間使用條件,其照度參考值和照明功率密度限值如表1所示。

表1 轉(zhuǎn)油站參考照度值和照明功率密度限值[3]

2.1 防爆廠房

防爆廠房包括泵房及計量閥組間,要合理確定照度值,選擇高光效光源、高效燈具及低損耗附件,計算LPD值,其值不超過規(guī)定值為宜。

因廠房高度為3.2 m或3.5 m,可選用小功率氣體放電燈和緊湊型熒光燈,氣體放電燈光源應(yīng)就地裝設(shè)補償電容器,可將單燈功率因數(shù)提高到0.85~0.9。防爆廠房屬二區(qū)防爆場所,應(yīng)采用防爆燈具,燈具的材質(zhì)宜為拋光鋁,外形采用配光曲線適中、介于深照和廣照之間的寬口燈具。緊湊型熒光燈應(yīng)優(yōu)先選用電子鎮(zhèn)流器,氣體放電燈宜選用電子觸發(fā)器。可采取分區(qū)控制燈光或適當增加照明開關(guān)點。

2.2 輔助廠房

輔助廠房包括值班室、加藥間等房間,合理確定照度值,選擇光源、燈具及附件,使LPD值不超過規(guī)定值。一般選用T8、T5型節(jié)能燈或LED(發(fā)光二極管)節(jié)能燈,燈具為熒光燈燈具,選用電子鎮(zhèn)流器(功耗為3~5 W)。

2.3 室外廠區(qū)照明

充分利用自然光和太陽能,可采用太陽能路燈[4]。選擇高效光源,如金屬鹵化物燈、鈉燈、無極燈等。選用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器(功耗小于5 W),氣體放電燈應(yīng)加設(shè)電容補償器分散或集中補償。選擇智能照明控制裝置或光電開關(guān)。

在燈型選擇上,防爆廠房用45 W節(jié)能燈替換110 W鈉燈,輔助廠房用T5熒光燈替換T12熒光燈,廠區(qū)照明用120 W無極燈代替400 W鈉燈。

T5熒光燈具有高光效104(lm/W)、低能耗、壽命長(12 000 h)等優(yōu)點;無極燈具有高光效、長壽命(6×104h)、無需維修更換等優(yōu)點。輔助廠房選用出光口形式為開敞式的熒光燈燈具,效率最高,能達到75%。用電子鎮(zhèn)流器替代原有的電感鎮(zhèn)流器。室外廠區(qū)用光電開關(guān)。

[1]中華人民共和國建設(shè)部.GB 50189—2005 公共建筑節(jié)能設(shè)計標準[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005.

[2]劉金圣.工廠供電設(shè)計中節(jié)電措施的技術(shù)經(jīng)濟分析[J].節(jié)能技術(shù),1989(11):1-4.

[3]中華人民共和國建設(shè)部.GB 50034—2004 建筑照明設(shè)計標準[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2004.

[4]李其軍.工廠照明設(shè)備節(jié)能途徑的探討[J].節(jié)能,1989,9(5):23-24.

10.3969/j.issn.2095-1493.2011.08.015

潘旭,1992年畢業(yè)于西安電子科技大學(xué),高級工程師,從事電力、儀表設(shè)計工作,E-mail:panxu1@petrochina.com.cn,地址:大慶油田第六采油廠規(guī)劃設(shè)計研究所,163114。

2011-08-24)

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