節(jié)能減排技術(shù)在地鐵行業(yè)中應(yīng)用

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1、節(jié)能減排技術(shù)在地鐵行業(yè)中應(yīng)用摘要：本文根據(jù)我國地鐵系統(tǒng)耗能大的現(xiàn)狀，對(duì)羅寶線車站節(jié)能改造進(jìn)行了分析，提出了通過改善地鐵站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)等方法來實(shí)現(xiàn)降低地鐵系統(tǒng)的能源消耗。關(guān)鍵字：通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)；節(jié)能改造；羅寶線中圖分類號(hào)：TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1.引言地鐵在高速發(fā)展的現(xiàn)代城市已經(jīng)成為人們出行不可或缺的交通工具，在發(fā)達(dá)的交通技術(shù)不斷進(jìn)步的同時(shí)，能源消耗巨大也同時(shí)成為急需社會(huì)關(guān)注的問題。為了保持地鐵項(xiàng)目的可持續(xù)建設(shè)，地鐵運(yùn)營中要不斷結(jié)合節(jié)能減排技術(shù)，實(shí)現(xiàn)低能耗的發(fā)展道路。2.地鐵系統(tǒng)耗能概述2.1通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)耗能分析7地鐵因?yàn)槠淇焖俑咝?、載客量大的特點(diǎn)已經(jīng)在我國交通

2、繁雜的城市成為重要的交通手段，我國交通問題較為嚴(yán)重的一線城市的地鐵修建項(xiàng)目工程也在不斷擴(kuò)增，隨之而來的能源消耗量大的問題也成為地鐵修建中急需改善解決的問題。通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)是地鐵的重要組成部分，耗能量占整個(gè)地鐵運(yùn)行耗電的45%至60%，比重較大。由于地鐵的空調(diào)系統(tǒng)龐大復(fù)雜，所以影響耗能的因素也是多方面的。地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)主要包括車站公共區(qū)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)（大系統(tǒng)）[1]、車站設(shè)備管理用房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)（小系統(tǒng)）、隧道通風(fēng)系統(tǒng)和車站空調(diào)水系統(tǒng)（水系統(tǒng)）。采用屏蔽門系統(tǒng)的地鐵站空調(diào)負(fù)荷主要由人員負(fù)荷、屏蔽門傳熱、設(shè)備負(fù)荷、照明負(fù)荷、新風(fēng)負(fù)荷、滲透負(fù)荷等組成。在大系統(tǒng)的負(fù)荷中，照明、設(shè)備等負(fù)荷

3、基本保持在某一定值，而人員負(fù)荷和新風(fēng)負(fù)荷則會(huì)根據(jù)車站客流量的變化而變化，且這兩項(xiàng)的能源消耗量占比較大，均在40%以上。小系統(tǒng)的負(fù)荷中，新風(fēng)負(fù)荷占到80%以上，是小系統(tǒng)主要的能耗因素[2]。根據(jù)以上分析，車站客流量的變化對(duì)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)總耗能變化影響很大，地鐵的運(yùn)營有其高峰值的變化，若空調(diào)系統(tǒng)按裝機(jī)容量運(yùn)行，必定會(huì)造成巨大的浪費(fèi)，所以根據(jù)客流量的實(shí)際狀況實(shí)時(shí)的對(duì)通風(fēng)空調(diào)做出調(diào)節(jié)是節(jié)能的關(guān)鍵。2.2深圳一期工程羅寶線車站通風(fēng)空調(diào)概況深圳地鐵一期工程1號(hào)線由羅湖站至世界之窗站，線路長約17.31km，全部為地下線路，設(shè)15個(gè)車站,全部裝設(shè)屏蔽門。深圳地鐵1號(hào)線一期車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)分為大

4、系統(tǒng)(公共區(qū))、小系統(tǒng)(設(shè)備管理用房)、冷水系統(tǒng)，通常情況下大系統(tǒng)配有4臺(tái)組合式空調(diào)機(jī)，4臺(tái)排風(fēng)機(jī)，2臺(tái)新風(fēng)機(jī)；小系統(tǒng)配有多臺(tái)小型空調(diào)機(jī)及排風(fēng)機(jī)7，大小系統(tǒng)共用冷水系統(tǒng)；冷水系統(tǒng)主要包括2臺(tái)冷水機(jī)組、2臺(tái)冷卻水泵、2臺(tái)冷凍水泵等。在一般情況下，大系統(tǒng)在運(yùn)營時(shí)段，有2臺(tái)空調(diào)機(jī)和排風(fēng)機(jī)處于開啟狀態(tài)，小系統(tǒng)處于不間斷連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，冷水機(jī)組在空調(diào)季時(shí)也是不間斷24小時(shí)運(yùn)行。環(huán)控通風(fēng)系統(tǒng)采用的為定常風(fēng)量，根據(jù)天氣最熱、遠(yuǎn)期高峰等運(yùn)營條件來設(shè)計(jì)的地鐵環(huán)控系統(tǒng)保留有至少10%的設(shè)計(jì)余量，使在預(yù)設(shè)的臨界實(shí)際情況發(fā)生時(shí)系統(tǒng)依然可作出相關(guān)操作。依目前情況，地鐵的客流量達(dá)不到系統(tǒng)最高承載量，在無需高

5、負(fù)荷的情況下，空調(diào)系統(tǒng)自身無法根據(jù)實(shí)際情況對(duì)風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。只能通過對(duì)閥門的調(diào)整來減少空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生的風(fēng)量富余量，達(dá)到節(jié)約能源的目的。3.節(jié)能減排技術(shù)在地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用3.1地鐵羅寶線的節(jié)能改造措施車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能要以滿足車站舒適度為前提，當(dāng)車站內(nèi)的二氧化碳濃度嚴(yán)重偏小時(shí)，說明此時(shí)的風(fēng)量輸送量是大于所需的，直接造成了能源不必要的消耗。在地鐵的非營運(yùn)時(shí)間，公共區(qū)空調(diào)系統(tǒng)即大系統(tǒng)不再運(yùn)行，較小的冷水流量就可滿足設(shè)備管理用房即小系統(tǒng)的需求。地鐵冷水系統(tǒng)的水泵設(shè)置是按照定常流量執(zhí)行的，通過末端二通閥和差壓旁通閥調(diào)節(jié)來完成的冷水系統(tǒng)的流量與壓差控制，截流損失現(xiàn)象和大流量、高壓力

6、、低溫差等現(xiàn)象極為常見，存在中央空調(diào)末端達(dá)不到合理效果的情況，同時(shí)消耗了大量電能。而且冷凍水泵、冷卻水泵供回水在溫差在低于設(shè)計(jì)的5℃的情況下循環(huán)，也造成了空調(diào)輸配系統(tǒng)的運(yùn)行中大量消耗能源。7深圳地鐵羅寶線一期工程羅湖至世界之窗段共15個(gè)地鐵車站，因設(shè)計(jì)當(dāng)初未考慮到節(jié)能技術(shù)，故能耗較大。為了緩解能源的供應(yīng)壓力，減少環(huán)境污染，我們進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造，包括車站公共區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)、水系統(tǒng)的改造。針對(duì)目前深圳地鐵羅寶線地鐵車站通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的控制及監(jiān)測方式，在原有的群7控系統(tǒng)中嵌入空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)。同時(shí)為實(shí)現(xiàn)全面的監(jiān)控及系統(tǒng)的節(jié)能，需要重新制作控制柜，在控制柜上加裝電能計(jì)量表，安裝相關(guān)的傳感

7、器和執(zhí)行器，實(shí)時(shí)監(jiān)控冷水機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵的工作狀態(tài)，以及站內(nèi)外環(huán)境溫度、冷凍、冷卻水供回水溫度、冷凍、冷卻水回水流量、冷凍水壓差、主機(jī)設(shè)備消耗功率、風(fēng)柜新風(fēng)/回風(fēng)/送風(fēng)的溫度/濕度、二氧化碳等工藝參數(shù)，降低設(shè)備運(yùn)行的盲目性?？照{(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)利用環(huán)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口和增加遠(yuǎn)程模塊，把相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到車站及中心進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)對(duì)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的能源管理。公共區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)需要增加與節(jié)能相關(guān)的傳感器，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的監(jiān)測，在公共區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)中需增加二氧化碳信號(hào)等監(jiān)控點(diǎn)，測量二氧化碳信號(hào)的目的是為了監(jiān)測公