吉小库
(中铁一局五公司、陕西省宝鸡市渭滨区 721000)
摘要：本文针对项目机械设备的能源消耗对比，进行节能节电，或者技术改造，优化施工现场机械设备的节能选型，达到控制和节约项目机械使用费的目的。
关键词：节能；优化；配置选型
前言
机械设备是施工生产的第一生产力，也是施工生产能源消耗的最大消耗者。在国家节能减排政策下，怎么才能即达到节能减排目标，又能为施工企业带来经济效益。而机械设备选型必须遵循生产上适用、技术上先进、经济上合理的基本原则，当前市场上机械设备基本都满足适用性、先进性，现在就经济上合理来谈几点看法。
1 精细化节能配置
当前铁路施工项目往往是工程量大、任务重、时间紧，而单价低、标准高、质量严，所以对于机械设备的选型配置至关重要，必须精细化选配不能再根据传统经验配置。
1.1合理优化：机械设备选型配置必须满足最大施工进度安排要求，合理控制机械进退场时间及数量，并满足价值大、大型的、重要设备的生产率。
1.2节能优先：机械设备配置必须考虑节能环保，特别是用电量、耗油量较大设备，如空压机、通风机、挖掘机、自卸车等必须选择节能型才能提高效益。同型号设备生产率相对高就是应该优先选择。
2 节能优化选型
2.1优化机械配置，合理选择机械。新型机械设备的选型对项目会带来更大的经济效益，设备选型必须考虑综合性能和后期能源消耗的对比，即对比机械设备的价格、技术参数、节能性能等，后期使用过程中的耗电量、耗油量节能率。特别是用电量、耗油量较大的设备如通风机、空压机选型等 ，新型通风机实现变频技术节能20%以上，新型变频空压机节能达30%以上，选型必须节能效率高。购置新型变频设备或者对现有设备进行变频技术改造，实现长期节能。
2.2通风机选型比较：老型号通风机有启动电流大、电能浪费、自动化程度低等缺点，所以对风机实施变频改造可以实现软启动、软停止和无极变速。变频器对电机速度的控制正确，启动力矩大、电流小，而且功率因数很高，在很好满足施工现场要求的同时，改善供电质量，节约大量的电能。
国内目前使用的通风机基本是变频风机，变频后节能是原配置功率110KW*2的0.85，而某国外进口生产的变频风机变频后节能达到原配置110KW*2的0.53，同功率型号通风机每小时节约70KWh，按每台每天通风机工作时间15小时计算，二年工期可以节约电费70KW*15小时*30天*12月*2年*0.8*1.1元/KWH=745280元，风机采购单价增加400000元-120000元=280000元，2年节约成本745280-280000=465280元，如果项目有4个隧道口总计可以节约465280元*4个=186万元。
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2.3空压机选型比较：传统空压机站存在启动电流大、卸载浪费、启动数量浪费等问题，实现变频技术后多台空气压缩机都由变频器来启动实现带载软启动避免了启动冲击电流和启动给空气压缩机带来的机械冲击。系统循环带载软启动、循环停机的工作方式实现了供气量的连续调节保证了总管压力稳定。变频节电原理：系统采用压力闭环调节方式，通过变频器的控制面板设定空气压力定值，通过压力传感器，将信号反馈到变频器内部的PID调节器，输出控制信号，变频器根据现场的气源压力从而调节电动机的转速，使空气压力保持稳定，这样空压机始终保持在节电运行状态。
项目按4 个工点计算，每个工点配置4台132KW变频空压机，每台每天工作时间5小时计算，平衡系数按75%计算，2年工期总节约电能为：4台*132KW*75%*5小时*4工点*30天*12月*2年*30%*1.1元KWH(拉林铁路电费单价)=188万元。
2.4拌合站的选型：
2.4.1精确计量：目前铁路施工拌合站完全信息化数据即时上传，误差报警列入考核甚至影响信用评价，所以计量精确性误差率必须控制要求范围之内。只有对现有拌合站计量系统进行改造：采用子母螺旋下料：喂料开始大螺旋快速下料，喂料末时小螺旋缓慢下料；水和外加剂秤采用二次截流桶小流量下料；粗骨料采取下料末时料门关小间断下料；提高传感器的等级。提高计量精度降低误差率。
2.4.2产量选择：拌合站精确计量后上料时间加长，加上搅拌时间必须120秒，就会造成拌合站产量下降，按此计算如HZS120站理论每小时只有60方，而实际考虑时间系数只能生产45方，90站只能生产33方。拌合站厂家是按照理论搅拌60S满负荷方量进行标定，而实际不能按照120、90、60等的理论产量配置，必须根据实际产量进行施工组织配置。
2.4.3拌合站变频改造：采用先进的可编程控制技术(PLC)和变频器技术，以程序控制取代继电器－接触器控制，实现斜皮带机和双搅拌机根据工艺流程的协调运行，实现安全、节能、降低维修成本和方便操作的效果。节能效果显著，改造前后相比，系统可节电35％以上。
2.5变压器选型
2.5.1数量选择：为了充分利用设备和提高功率因数，变压器不宜作轻载运行。施工现场往往在前期和后期(大概时间5-6个月)机械设备不能全负荷运转，变压器的负荷经常低于其容量的30％，则需更换容量较小的变压器。所以施工现场临时用电组织设计时，必须考虑小容量多配置，这样，可以在轻负载的情况下，将其中一台变压器退出运行，以减少变压器的损耗，同时提高供电的可靠性。
2.5.2规格型号选择：选用变压器时，应考虑低损耗新型变压器。目前施工现场常用的是S7、S9型旧式变压器，其电能损耗大。而是以国家重点推广的低损耗新型变压器或节能产品干变压器和箱变取代。如国内生产的S11、S13系列变压器，与旧型号S7系列变压器相比，空载损耗减小45％～50％，负载损耗减小25％～30％。
3 信息化节能控制
施工现场配置技术先进、节能环保的机械设备，是否达到预期目标？所以必须严格进行动力消耗记录统计对比。采取信息化措施对每台空压机、通风机、拌合站等安装时间记录仪和遥控电子计量表，上传数据随时监控电力消耗，对比节能效果，不断进行控制调整，必须达到预期节能效果。
4 结语
施工现场机械设备的节能是企业效益的主要开源之一，节能措施及时跟上，信息化验证对比效果。只有不断紧跟市场，选择技术性能最先进的节能产品，不断优化改进机械设备选型，压缩机使费成本，才能提高项目经济效益。
论文作者:吉小库
论文发表刊物:《电力设备》2016年第8期
论文发表时间:2016/7/19
标签：节能论文; 机械设备论文; 变压器论文; 通风机论文; 空压机论文; 变频器论文; 施工现场论文; 《电力设备》2016年第8期论文;