发布时间：2023-10-08 10:06:06
绪论：一篇引人入胜的节能市场分析，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
市场状况：市场的压力、电力短缺、资金短缺以及环境的变坏已为外国公司带来极大的商机，使他们有机会在节能技术方面来分享庞大的中国市场。
最初开始于1978年的市场改革，戏剧性的削弱了国家计划在中国经济中的作用。国有企业所占全国工作总产值由1980年的76％下降到1994年的34％，国家分配的商品由1979年的65种缩减为1995年的14种。在重工业和通讯以及运输领域的价格控制作用已削弱。多数商品的价格由市场决定，尽管少数几种关键项目，如谷类、棉花以及石油产品的价格仍在国家的控制之下。中国正通过降低进口关税和配额，以及向完全自由兑换货币转变，来努力与世界贸易组织的基准保持一致。
作为经济改革的一部分，中国政府已停止向煤炭工业发放每年高达2.3亿美元的补贴。煤炭价格1993年在许多地区开始急剧上涨，1994年价格下调后，仍继续上涨。据政府报道，许多煤矿在1995年已开始盈利。另一方面，石油价格的改革在前进了两步后又退回了一步。在宣布了几条措施后，石油市场在1992年开始开放。1994年夏季，政府改变了方针，重新由中央统一管理价格和销售渠道。1994年春季，为了防止社会不安定，政府逐步对居民用煤和用气售价实行控制。电价仍是大幅度调节了的，在多数地区，电价现在比燃料价格上升得快。
通过改革，中国的经济有了明显的增长，国内生产总值以每年平均8－9％的速度连续增长。尽管80年代能源使用的增长速度只有经济增长速度的一半，中国的主要燃料－－煤炭的价格，从1978年到1995年仍翻了一番。1995年的原煤产量达12.8亿吨。中国是世界上最大的含碳矿燃料的生产者和用户。难怪现在存在严重的空气污染和酸雨问题，已成为仅次于美国的世界第二大温室气体排放者。这些环境问题由于从生产、运输到最终使用的整个能源系统的低效率而加剧。
此外，部分是因效率低，电力生产没有跟上迅速发展的经济的需要。经常性的电力短缺降低了生产率，并导致生活的不便。问题是如此普遍，以致许多地方报纸象预报天气一样发出计划性的停电通知。电力部计划从1995年至本世纪末到少增加200GW至300GW的装机容量，即平均每年增加24GW。当然，中国无论是建造大型电站的能力还是资金，都不足以完成如此巨大的扩展。这就解释了为什么中国政府急于想吸引国外资金用于电力领域投资。
1.供热系统简介
石家庄铁道学院总供暖面积约33万m2，其中办公楼约10万m2，学生公寓约7万m2，其余为住宅。院内设置蒸汽供热站，蒸汽为热电厂提供，压力0.6Mpa，温度220℃。现有换热器2组，高区换热系统，只供学院办公楼高层供热，供热面积小；低区换热系统，给学院内所有多层建筑（包括学生公寓、教学楼、实验楼和住宅等）和办公楼低区供热。低区换热系统，带供热面积大且用户用热时间不一致，因此改造的重点是低区供热系统。
2.系统节能改造方案概述
系统现状如下：办公楼和学生公寓的系统与住宅混合在一起，因此其运行模式只能是同步供热，不能对办公楼、学生公寓实行分时分区的供热，造成了热量浪费；蒸汽换热系统供热量不能精细调节；用户室内温度差别较大。采用下列三项节能改造。
2.1 供热系统节能监控中心
供热系统节能监控中心是掌控整个供热系统调度的枢纽。本项目采用HOMS供热系统节能管理平台，实现远程无线访问，用户只要有一台能上网的计算机或手机通过IE访问监控中心服务器即可掌控全网运行。同时可实现数据实时采集、实时调度、实时报警、并且提供多样化的数据报表和曲线棒图分析。
2.2 气候补偿器
气候补偿器通俗地讲是指供热系统的供水温度应该随着室外的气候而改变，进而使系统的供热量与室外气候相匹配，达到按需供热的目的。由于在供热系统的负荷计算时，太阳辐射得热被当作富裕度考虑的。因此当室外天气是晴天时，阳光充足，系统的供水温度在原来通过负荷计算的温度基础上可以适当降低一点，这样就因为出水温度降低而少用蒸汽，从而节约能源。
考虑到石家庄铁道学院供热系统的实际情况，选择能远程监控的气候补偿器QHOMS-5型一套，用户可以随时在上网通过电脑或手机查看气候补偿器的工作，得到供热运行参数；通过手机短信也能得到供热运行参数，以及某些故障报警情况，为后期的数据分析提供大量的运行数据。
监测参数：一次网蒸汽温度、蒸汽压力、一次凝结水温度、二次网供水温度、二次网回水温度、二次回水压力、电动阀开度、室外温度。
工作原理：气候补偿器通过公共通讯网络或现场实时得到室外温度，依据室外温度，通过优化分析计算得到二次网系统供水温度的最佳值，调节一次网蒸汽电动阀，调整进入换热器的蒸汽流量，使二次网供水温度达到最佳值，实现按需供热的目的，从而节约能源。
控制方法：有三种气候补偿控制方法，根据需要自行选择：带室外气候补偿的二次网供水温度或回水温度或二次网的供回水平均温度经验法、带室外气候补偿的二次网供水温度或回水温度或二次网的供回水平均温度公式法、分时段修正法。
气候补偿器的分时段控制，大致分为三个阶段。1）早晨，用户刚起床，供水温度设定较高；2）中午，根据日照的情况调节；3）晚上，用户入睡后，可适当降低供水温度。
气候补偿器按照气象条件控制：根据室外气象条件，如阴天、雨天、雪天、大风天和晴天五种室外气象情况，自动调整系统供水温度。
气候控制+公共建筑分时分区的控制，即实现供热系统的质和量调节。
控制精度：供水温度的实际值与设定值的偏差小于1ºC，完全低于建设部±2ºC的温度控制标准，控制精度很高。
通讯方式：采用GPRS通讯，可以在任何能上网的计算机上登陆查看供热状况，同时手机也可以作为一个终端上网查看供热运行情况。
2.3 分时分区
在教学楼、办公楼和学生公寓的热入口设置公共建筑供热节能器PB-HOMS，实现了公共建筑的分时分区供热。公共建筑在无人使用时关闭或关小阀门，保证值班温度5～8℃；上班前提前打开阀门，保证教职工上班时室内温度达到国家标准要求的18℃±2；学生公寓在学院放假期间关闭或关小阀门，保证值班温度5～8℃，其余时间保证18℃±2。
3.节能改造后效果分析
供热节能改造后，低区蒸汽换热机组上采用气候补偿调节，并在教学楼、办公楼和学生公寓实施的分时分区调节。
（1）气候补偿调节
取2009年2月27日低区供热系统运行数据，气象参数：白天晴间多云，偏北风2—3级，最高气温8℃；夜间晴间多云，偏北风1—2级，最低气温：0℃。室外温度和供水温度的记录数据如图1、图2。
从图1、图2可以看出：
1）随着室外温度的升高，二次供水温度随之降低，说明实现了供水温度的按室外温度补偿调节。
2）分时段修正：早晨，虽然室外温度升高，但供水温度反而适当提高几度，保持较高的室内温度；中午，太阳辐射较强，因此适当降低供水温度；晚上，供水温度适当提高。
3）供水温度在设定值±1℃范围内，达到了设计控制精度。
（2）2月份蒸汽耗量趋势
取2009年2月份的运行数据，形成图表如图3、图4。
由图3、4可以看到，2月份蒸汽耗量随着室外温度的升高而降低，反之亦然，充分说明了气候补偿调节控制的作用。
（3）不同室外气象条件下蒸汽耗量比较
2009年2月22日、2月25日和3月1日室外气候条件见表1。
可以看到3月1日与2月22日相比，室外温度相近，但风较小；2月25日与2月22日相比，风力相近，但室外温度有所降低。
2月22日、25日和3月1日全天蒸汽耗量对比，见图5。
由图5可以看到，2月25日室外温度较低，蒸汽耗量较高；2月22日和3月1日，室外温度较高，蒸汽耗量也较低。
根据实时采集的这三天的室外温度形成曲线如下，见图6。
整理这三天的各时段的蒸汽消耗量形成图表如图7。
综合分析图6和图7，可以看到：
1）14点～18点这段时间，太阳辐射较多，供水温度根据分时段修正控制策略适当降低几度，导致耗蒸汽量下降；
2）2月22日晴间多云，风力3～4级转2～3级，随着太阳辐射的增强，室外温度也随之上升，各时段蒸汽耗量基本随室外温度的升高而降低。
3）2月25日多云，风力3～4级转2～3级，太阳辐射较弱，室外温度曲线也较平缓，没有了太阳辐射在午休时间适当提高供水温度，因此蒸汽耗量与晴天相比略有上升，但蒸汽耗量还是随着室外温度的升高而降低。
4）3月1日晴间多云，风力2～3级转1～2级，太阳辐射较强，可以看到室外温度呈波浪装起伏。
4.结论
经过一年的节能管理和数据分析，得出如下结论：
1）气候补偿和分时分区节能技术的节能潜力很大，经过一个冬天的运行，与上三个采暖季的平均数据相比，节省蒸汽量达到了16.7%。
2）在高校供热系统中，气候补偿调节和分时分区节能结合的运行调节是非常有效的管理手段。
3）不足之处，由于节能改造时间紧，没有安装平衡阀，系统没有进行管网平衡调节，系统存在一定的水力失调现象。
中图分类号：TE08文献标识码：A 文章编号：
一.前言
随着人们生活水平的不断提高，物质生活的不断发展，生活用水以及工业用水，随着人们日益增长的生产及生活需求，也不断的增加，其中由于工业化以及城市化发展，水污染也成为了人类面临的一个重要的问题。
二．我国城市水环境现状及污水处理工艺能耗概况
1.我国的水环境现状
水是自然资源,也是经济资源。虽然我国拥有数量众多的江湖,但却是一个严重缺水的国家,水环境形势严峻,究其主要原因是由于水污染造成的。我国的水环境面临以下几个问题:¹主要污染物排放量远远超过水环境容量;江河湖泊普遍遭受污染。全国七大江河水系741个监测断面中,41%的监测断面水质劣于五类标准;全国75%的湖泊出现不同程度的富营养化。生态用水缺乏,水环境恶化加剧。辽河、淮河、黄河地表水资源利用率已远远超过国际上公认的40%的河流开发利用率上限,海河水资源开发利用率更接近90%，“一些北方河流呈现出有水皆污、有河皆干的局面,生态功能几近丧失”。
2.污水处理工艺能耗概况：
城市污水处理厂电耗占总能耗的60%一90%。电耗主要用于提升污水和污泥,生物处理的供氧和推动混合、污泥的稳定和处理、专用机械设备的能耗、附属建筑、厂区的照明等方面。用于污水生物处理过程的电耗(包括专用机械设备的能耗)大约占全厂用电的70%,污泥处理电耗占20%,附属建筑、厂区照明及办公室用电10%。污水厂热能的消耗主要用于污泥加热、补充消化池池壁及池顶散失的热量及厂区供热,一般用于泥加热的热耗占全厂热耗的60%,补充消化池池壁及池顶散失的热量占30%,厂内供热占100%。
三．我国城市污水处理厂的现状及存在的主要问题
近年来,在我国环保事业加快发展的形势下,城市污水处理厂的建设步伐也在加快,污水集中处理能力迅速增长。我国城市污水处理厂由1998年的266座增加到2006年的937座,污水日处理能力也相应的由1136万t增加到6360万t;实际污水日处理量从29亿t增加到163亿t,其中日处理生活污水由20亿t增加到130亿t。我国城市生活污水处理率也由10.3%上升到43.8%。,这在一定程度上改善了城市水环境[l1。尽管城市污水处理发展很快,城镇生活污水处理率也有较大提高,但是和世界其他发达国家相比,差距仍然很大。例如德国、瑞士、英国、荷兰等西欧发达国家的城镇生活污水处理率都超过90%以上,我国近邻的日本和韩国的城镇生活污水处理率分别达到了67.0%和78.8%。我国的污水处理设施运行负荷率在65一70%左右,还有一定的提高空间。若城市污水处理设施设计规模过大,会导致管理运行费用过高,或者是设计处理规模超过了实际的处理需求,直接导致污水处理运行负荷不高。2006年,我国城市污水处理厂运行费用达101.6亿元,而其中能量消耗占运行费用的大部分,在当前我国电力供应困难,能源供应不足的情况下,寻求能量优化策略、减少能耗是污水处理可持续发展的必由之路。
四．污水处理厂节能途径与手段
能量是推动城市污水处理各种生物反应与污水处理厂正常运转的必要条件，主要包括直接能耗（鼓风曝气或机械曝气电机的电耗），回流污泥泵、污水提升泵等的电耗，污泥消化消耗的热能、污泥脱水的电耗、搅拌推流机械的电耗等）和间接能耗（絮凝剂、活性炭、铝盐、氯气、石灰、外加碳源等耗材生产所需的能量）。典型的二级城市污水处理厂电耗中，污水提升占10％～20％。污水生物处理（主要用于曝气供氧）占50％～70％。污泥处理占10％～25％，三者能耗之和占总直接能耗的70％以上。通过以上分析，现有污水处理厂节能的空间依然很大，为了真正达到污水处理节能降耗的目的，近年来主要研究了污水处理高效新技术和污水处理厂工艺中新设备的节能措施。
1.污水处理新技术的研究开发
（一）合理利用好氧生物处理技术
在众多的好氧生物处理技术中，工艺的比较、选用及其节能效果。往往取决于污水处理厂的规模和出水的标准。例如，当出水要求脱氮除磷时，中小型污水处理厂宜采用氧化沟工艺，大型污水处理厂宜采用A2／O、A／O等工艺，但它们能耗均高于生物转盘。能耗最低的当属于生物滤池，生物膜法是兼性生物处理过程，有机污染物的部分降解是在厌氧条件下完成的，降低了生物代谢所需要的氧量，也就降低了电耗（能源）。
某些新的好氧生物处理工艺，如微曝氧化沟、SBR及其变形工艺、A～B法等处理技术，包括厌氧或兼氧过程，并且有技术路线简捷，投资低、处理效率高、运行方式灵活等综合优势，具有较好的综合效果。例如，由于微曝氧化沟工艺从根本上改变了曝气方式，由表曝改为底部微曝，增加了传质时间和接触面积，提高了供氧能力和氧的利用率，显著地降低了曝气能耗，使单位污水处理能耗≤0.2kW·h／m3，运行费用为0.23元／m3。这些运行数据已在广东肇庆多家污水处理厂、广东省佛山沙岗污水处理厂得到了充分的证明。佛山沙岗污水处理厂带脱氮除磷A2／O底部微曝氧化沟运行数据表明：运行费用仅0.28～0.3元／m3，气水比为6：1，且水质满足要求。
（二）新型节能短程脱氮、反硝化除磷新技术
短程同步硝化反硝化是把氨氮的硝化控制在亚硝酸盐阶段，然后实现同步反硝化。目前大部分的
研究集中在以NO－3为电子受体的反硝化除磷。由于以NO－2为电子受体进行反硝化除磷，可以与短程硝化相结合，能进一步降低能耗，近年有关以NO－2为电子受体的反硝化除磷研究开始受到关注。但如何通过驯化增强反硝化除磷菌对亚硝酸盐毒性的适应性，提高反硝化除磷的速率并在工程规模上得到应用是国内外研究的重点。以硝酸盐为电子受体的DPR，国外已有报道，但有关常温下的短程硝化、以亚硝酸盐为电子受体的DPR以及与SSND技术相耦合的工艺及其机理方面的研究国内外尚未有报道。
2.污水处理厂工艺中新设备的节能措施
（一）污水提升泵的节能
污水提升泵站是污水处理厂的能耗大户之一，占污水处理电耗15％以上。因此，泵站的节能对降低污水处理厂的能耗具有重要意义。提升泵的节能首先应从设计入手进行节能设计，对已投产的污水处理厂仍能通过加强管理或更换部分设备进行节能。当污水比重、流量一定时，电机功率与扬程成正比，因此降低泵扬程的节能效果显著。目前在进行污水处理厂设计时，水头损失估算普遍偏高，导致泵扬程计算值偏高。降低泵扬程可采取以下措施：
（1）总体平面布置要紧凑，连接管路要短而直，尽量减少水头损失；
（2）改非淹没堰为淹没堰，落差可由35～40cm减少到10cm。水泵梯级搭配：目前污水处理厂水量往往随时间、季节波动，并在污水处理厂运行初期水量也会与设计水量有较大的差距。在这种情况下，污水处理厂运行初期可按污水提升泵的大小进行泵梯级搭配，这样就可保证泵站集水池中的水位长期稳定在高水位上，从而使水泵的工作扬程减小，最终达到节能目的。
（二）提高曝气系统的节能
选择高效率的曝气设备和鼓风设备：鼓风曝气设备主要有微孔气泡、中气泡、大气泡和水力剪切等几种类型。其中，微孔曝气具有气泡微小、比表面积大和氧转移效率高等特点，通过提高氧的传质效率起到节能效果。如绵阳塔子坝污水处理厂、长沙第一污水处理厂、成都三瓦窑污水处理厂等污水处理厂均采用微孔曝气器进行曝气。鼓风设备是活性污泥法生物处理的主要动力设备，因此选择高效的鼓风机也是污水处理厂节能的一个重要环节。通过变频等技术手段提高鼓风机的运行效率，使曝气设备一直能在较高的状态下稳定运行，起到节能效果。目前，一般多采用离心式鼓风机并辅助变频控制。
五．结束语：
在我国的现阶段，为了保障人民的生活与生产需要，并满足人们生活质量提高的要求，对于污水处理厂的节能降耗问题，做为一项综合性的工作，逐渐重视起来，并不断的从我国目前的水环境现状以及污水处理工艺能耗概况进行分析，并从我国的水环境现状以及污水处理工艺能耗概况进行探讨，旨在找出我国城市污水处理厂的现状及存在的主要问题，并通过污水处理厂节能途径与手段的研究，从污水处理新技术的研究开发和污水处理厂工艺中新设备的节能措施进行着手，最终达到不断的树立节能减排意识，并根据多方面的分析与研究，旨在寻求节能降耗的根本性措施，并且不断的开发新的节能工艺，用以降低污水处理的成本。
参考文献：
[1]蔡芝斌;张志峰;奚晓东;宋华龙《污水处理厂水泵应用与节能改造》环境科学与管理;2006年02期
[2]陈征雄《变频节能技术在污水处理厂的应用》电气技术;2007年08期
[3]王昭君;闫洪坤《我国城市污水处理厂污泥处理工艺及现状》辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2009年S2期
