1、鋼鐵行業的節能
我國傳統的社會發展模式以“高投入、高汙染、高消費”為特徵，直接導致生態環境整體惡化。 然而，中國是世界上為數不多的水資源最少的國家之一，人均水資源量排名世界第88位，僅佔世界人均水資源量的四分之一。 如今，一些城市被迫限制供水，形勢十分嚴峻。
在鋼鐵工業中，工業用水量很大。 鋼鐵生產過程排放的廢水主要來自生產工業用水、裝置及商品冷卻水、菸灰清洗、裝置及現場清洗用水。 主要可分為含有機汙染物的有機廢水、含無機汙染物的無機廢水和僅受熱汙染的冷卻水。
近年來，萊鋼加強了工業廢水的處理和回用，各單位工業廢水排放量日益減少，但工業廢水異常排放現象依然存在，部分汙水沒有得到有效處理。 為貫徹落實我國水資源開發戰略和水汙染治理對策，減少萊港水源短缺，促進汙水迴圈利用，保障萊港經濟建設可持續發展，推動工業廢水“零”排放，計畫選址建設汙水綜合治理裝置。
在水處理廠中，能源成本通常佔總運營成本的 30% 至 50%。 因此，科學的電氣安裝設計對降低能耗、裝置和能源成本起著至關重要的作用。 嚴格的日常能源管理可以有效降低企業的運營成本。 本文將結合菜鋼汙水處理廠的設計，介紹汙水處理廠的配電、電機控制設計方案和先進的能源解決方案。
汙水處理站按大小可分為四種尺寸。 微型汙水處理站：汙水處理能力為1000 5000 m3/天或覆蓋1000 10000人，功率為25 125kva。 小型汙水處理廠：汙水處理能力為5000-50000m3天或覆蓋10000-100000人，所需功率為125-1250kVA。 中型汙水處理站：汙水處理能力為50000 200000m3天或覆蓋10000000500000人，所需功率為125~5mva。大型汙水處理站：汙水處理能力為20萬10萬m3/天或覆蓋50萬1億人，5.25億mva。 需要注意的是，如果在廢水處理過程中選用反滲透技術執行，所需功率遠高於傳統汙水處理，應適當考慮供電。
對應不同的汙水處理站，從小到大，都可以接入公共配電網：低壓或中壓電網的單迴路供電; 中壓環網結構：高壓雙迴路電源：高壓雙迴路供電，雙母線接線，中壓電路的主要配置方式有：單迴路，單變壓器或多變壓器：開環，乙個中壓變電站或開環，兩個高壓變電站。 基本配置為徑向單迴路系統和單變壓器。 當使用多個變壓器時，通常採用開環結構，以提高電源的可用性。 當有大功率電機時，可直接採用高壓供電方式，降低電纜規格。 **參考。
低壓回路段的主要配置方法有：
徑向單迴路器件，可供參考，也是最簡單的。 負載僅接收乙個電源，提供最低級別的電源可用性。 由於停電時沒有冗餘，除非實際條件有限，否則應謹慎使用。 配備2臺變壓器。 選擇接收同一高壓輸入線的兩台變壓器進行供電。 **參考。 當變壓器完全投入執行時，一般接收低壓主開關板併聯執行。 2臺變壓器，2節低壓主開關櫃，帶常開段開關。 2.變壓器，2.低壓主開關櫃：為了提高供電的可用性，可採用常開分段開關櫃對低壓主開關櫃進行分段操作，以提高供電的可用性。 配備雙端電源和自動轉換開關。 這類裝置用於要求最高可用性的電源，原則上有兩個外部電源，如兩個變壓器，乙個變壓器和乙個備用發電機，由不同的高壓輸入線供電; 變壓器和UPSUP電源。 選擇自動轉換開關 （ATS） 以避免電源併聯執行。 這種型別的裝置允許所有上級配電系統在不中斷電源的情況下執行預防或故障排除。
根據萊岡綜合廢水水體的特點，汙水處理站採用生物接觸氧化、超濾、反滲透相結合的方法。 **參考。 它不僅能充分去除水中的汙染物，還能用原水沖洗煉鐵、煉鋼的殘渣，經過高階超濾和反滲透處理的水可在工業迴圈水系統中回用，真正做到零排放。 因此，工廠的功耗比較大，計算的負荷為13457kw，1118.4、無功負荷KVAR，為了提高供電的穩定性，盡可能避免供電中斷，結合萊港的供電情況，採用兩台變壓器供電，設定兩台低壓主開關櫃：同一高壓站母線不同路段的變壓器供電， 在飲用水和汙水處理站中，電機用於驅動各種裝置：水幫浦;移動終端（刮板、汙泥刮板）; 攪拌器（水和淤泥）; 汙泥處理裝置（蝸桿、離心機、壓力機、輸送帶）; 鼓風機（用於生物處理中的曝氣）等 根據不同裝置的特點，應採用不同的控制方法。
離心幫浦是水處理中常用的幫浦型別。 向心力是由側葉輪的旋轉運動產生的，該側葉輪將水與幫浦分離。 離心幫浦應用範圍廣泛，可以滿足各種體積壓力要求。 離心幫浦的排量可以通過調節閘閥或幫浦的轉速來方便地控制。 離心幫浦和多級幫浦設計用於反滲透過程中的高壓膜水流。 離心幫浦的功率範圍很廣（1 kW 至 1 MW 以上），旋轉距離是轉速的二次函式。 強烈建議選擇受控的、漸進的減速過程，以防止水錘撞擊管道。
計量幫浦是一種高啟動扭矩、低功率 （10 kW） 電機，通常用於在難以有效混合的調味罐系統中注入液體劑。 螺桿幫浦是一種穩定的低速電機，由減速齒輪驅動，用於在有限的高度新增大量水或汙泥。 混合機通常是速度穩定的中等功率（1 至 50 kW）電機，紙漿由減速齒輪驅動以使液體均質化。
此外，還有用於運動控制的網格和閥門，以及用於汙泥處理的傳送帶、研磨機、清洗臂、壓濾機、離心分離機和刮板。
一般來說，電力成本佔水處理設施總執行成本的很大一部分，應特別注意節能減排。 可以採取以下優化措施：通過安裝電力監控系統，可以幫助使用者合理使用裝置，提高效能，在萊岡汙水處理站使用新型變壓器，減少空載損耗，廣泛使用金屬鹵化物燈，起到能效的作用。 此外，通過設定無功補償，功率因數調整為09.以上，還能避免電力公司收取無功電費，降低用電量。
2. 農業灌溉節能
實施方案中的高效節水灌溉主要是指噴灌、微灌、管道灌溉（管道水灌）等灌溉方式。 《實施方案》指出，“十二五”期間，我國高效節水灌溉具有社會化、技術融合、規模化建設、耕地化、服務專業化等特點。 地方有關部門實施了小農用水設施建設、東北四省（自治區）節水增糧、大面積灌區節水改造、大規模節水灌溉效能示範等工作，促進了高效節水灌溉的快速發展。 截至2015年底，我國灌溉面積為10個81億畝，其中高效節水灌溉2個69億畝，高效節水灌溉年節水能力約270億立方公尺，全國灌溉水有效利用率達到0。53。
然而，到“十二五”末，我國高效節水灌溉面積僅佔灌溉面積的25%左右。 受制於水汙染、時空分布不均、農業用水模式普遍等因素制約，我國高效節水灌溉支撐現代農業發展的潛力尚未得到充分開發，還有很大的發展空間。 截至2015年底，北京、河北、新疆、天津、內蒙古等省（自治州、直轄區）灌溉面積佔比; 湖南、廣東、安徽、江西、四川等省（區）高效節水灌區佔灌區比重較低，為%。
建設目標和主要任務。
1.建設目標。
實施方案明確指出，“十三五”期間，我國新增高效節水灌溉面積1億畝。 到2020年，高效節水灌溉面積將達到3個69億畝，佔全國灌溉面積的32%以上。 農業灌溉用水有效利用率將達到055個以上，新增糧食產能達到114億公斤，新增年節水能力達到85億立方公尺。 同時，推進體制機制改革創新，充分發揮專案效益。
2.主要任務。
實施方案提出了工程建設和體制改革創新兩大任務。
1）工程建設任務。“十三五”期間，我國新增高效節水灌區1億畝，其中管道灌溉面積4015萬畝，噴灌面積2074萬畝，微灌面積3911萬畝。 耕地高效節水灌溉面積8672萬畝，其中大中型灌溉面積3200萬畝，小灌區1868萬畝，純井灌溉面積3604萬畝; 高效節水灌溉非耕地面積1328萬畝，其中牧區600萬畝。
從各省（自治區）公布的建設任務來看，新疆、河北、內蒙古、山東、河南等5個省（區）任務量較大，分別為1200萬畝、1000萬畝、1000萬畝、950萬畝、650萬畝，共計4800萬畝，佔全國“十二五”期間新增高效節水灌區。
將近一半。 2）體制機制改革創新任務。《實施方案》明確將農業水價綜合改革作為耕地水利改革的“牛鼻子”，全面推進儲備制度和機制改革。 一是創新建設管理模式。 積極探索民間扶持、獎勵補貼、建設補貼等建設方式，鼓勵和引導農戶、農民水合作組織、新型農業經營主體成為高效節水灌溉工程建設和管理主體。 二是建立健全運維保護機制。 明確高效節水灌溉工程產權還款，落實管理保護主體、責任、制度和資金，建立責任明確、權利責任明確、管理規範、高效執行的管理保護機制。 三是建立健全農業用水價格形成機制。 通過制定不同層次的農業水價，探索分類水價，逐步實施分級水價，建立健全合理反映供水成本、有利於節水農田水利體系創新的農業水價形成機制，與投融資體系相契合。 四是建立精準的補貼節水激勵機制。
區域布局和技術模型。
中國幅員遼闊，南北自然條件不同，水資源稟賦迥異，種植結構複雜多變。 根據東北、西北、南北三區的氣候特徵、水資源條件、農業種植結構等因素，確定了“十三五”期間區域發展的重點和技術方法。 在《實施方案》中，東北地區是指遼寧東部、吉林、黑龍江、內蒙古自治州; 西北地區是指陝西、甘肅、青海、寧夏、新疆、內蒙古自治州等中西部地區; 華北地區是指北京、天津、河北、山西、山東、河南六省（市）; 南方地區是指長江沿岸和以南的省（自治區和直轄市）。
1.區域布局。
“十三五”期間，高效節水灌區四大區域布局如下：
1）東北地區高效節水灌溉面積1840萬畝，其中管灌260萬畝，噴灌855萬畝，微灌725萬畝。
2）西北地區高效節水灌溉面積2830萬畝，其中管灌517萬畝，噴灌188萬畝，微灌2125萬畝。
3）華北高效節水灌溉面積2980萬畝，其中管灌2074萬畝，噴灌430萬畝，微灌476萬畝。
4）南方高效節水灌溉面積2350萬畝，其中管灌1164萬畝，噴灌601萬畝，微灌585萬畝。
2.技術方法。
1）根據水資源承載能力，東北地區應合理發展滴灌和噴灌技術，積極選擇耐旱水棲水品種;在有大規模耕作需求的地區，大中型機械化步行噴灌得到密集發展。
2）重點發展西北內陸河區和傳統井灌區高效節水灌溉。在地表水過度開採或供水矛盾突出的灌區，應因地制宜推廣滴灌、噴灌和管道灌技術，在加快主幹壓力測試渠道節水改造的基礎上。 在水源過多的開發區，應適當減少水面，維護生態安全：在草原牧區，應根據水源條件開發高效節水灌溉草原，在生態敏感區嚴格控制地表水，灌溉人工草地。
3）禁止在華北過度開發地下水區改善灌溉面積，在農業灌溉中深挖地下水，在地下水源置換區科學開展高效節水灌溉工程建設，合理利用雨水資源、苦鹹水、中水等;在純井灌區和井渠合灌區，以管道灌溉為核心，水肥結合噴灌和微灌一體化發展，推廣水計量和智慧型控制技術，實現澆水和地下水雙控; 在地表水灌區，大力推進高標準管道灌溉和條件成熟區的高效便民管理，按時、按條件開展噴灌、微灌工程建設。
4）在南方地區，要積極發展原有地表水灌區的管道灌溉：在丘陵和山區建設的“五小水利”工程中，推廣高效節水灌溉技術，提高抗旱減災能力;在果園、茶樹、設施農業區等經濟附加值高的農作物區，大力推廣噴灌和微灌技術：大力推廣甘蔗種植區噴灌和微灌技術。
3.加熱機組的節能
熱網迴圈幫浦是供熱機組中最重要的裝置之一，其合理的選型和裝置設計直接關係到供熱系統的正常執行。 就市場上的熱網迴圈幫浦而言，有些幫浦設計為高揚程，導致出口閥節流損失嚴重，不僅降低了執行的經濟效益，而且增加了機器執行的安全隱患[11]。 對此，本文優化了迴圈幫浦驅動節能的設計，並結合算例討論了改進過程，以期提出最佳的補救措施。
節能降耗增強了設計的意義。
就全球能源分配而言，中國能源分配較少，資源稀缺。 改革開放後，國家邊界開放，國內經濟發展迅速，各大產業發展迅速，整體產業水平較高。 然而，隨著工業化的加速，一系列能源問題和環境問題也出現了。 根據相關研究結果[21]，我國能源的實際利用率相對較低，因此節能降耗的理念逐漸深入人心，越來越多的人開始重視節能降耗措施的應用。 國家提出“資源節約型”社會發展戰略，確立了包括電力在內的節能減排重點產業，確立了包括電力節能專案在內的中國十大節能專案。 可見，節能降耗措施的實施迫在眉睫。 就目前國內電力行業的發展而言，能源消耗比較大，而且消費量呈逐年增加的趨勢。 作為一家大型電力公司，大唐張家口電廠一直對電力和能源消耗有很大的需求。 一些趨勢表明其能源消耗正在增加。 歸根結底，主要與行業發展有關，也與發電裝機容量小、系統落後等問題密切相關。 但隨著行業的不斷發展，能源與能源的矛盾日益凸顯，我公司逐漸認識到節能降耗的重要性，並積極將其作為行業發展的重點內容之一。 公司繼續採取和深化經濟建設對策，全面調整行業裝置，希望通過裝置調整，提高機器執行效率，降低能耗，最終促進行業和社會的可持續發展。
供熱機組熱網迴圈幫浦驅動節能優化措施。
華北地區供暖時間長，裝置需要長時間執行。 熱網迴圈幫浦作為供熱機組輸送加熱介質的重要方式之一，能耗相對較高。 為有效提高熱網迴圈幫浦的節能效率，闡述了以下節能措施：背壓機驅動熱網迴圈幫浦。 該方案減少了變頻調速裝置在電幫浦方案中的應用，其轉速可以調節[3]。 驅動蒸汽源採用工業抽氣方式，引數等級高。 它可以通過背壓機排出餘熱，將廢氣直接送入熱網加熱器，最後用作熱網水。 由於工業幫浦送相關引數水平高，具有較強的工作能力。 由於小型汽輪機的效率低於主汽輪機，從節能經濟的角度來看，工業幫浦送方式驅動小型汽輪機並最終推動熱網迴圈幫浦的方式還有很大的改進空間。 看，還有一些改進的餘地。 具體方案包括以下幾點：
1.熱過程的測量。
首先，建立了迴圈幫浦的軸功率，根據迴圈幫浦的流量、效率、揚程和密度引數計算了熱網迴圈幫浦的軸功率; 具體計算公式為：熱網迴圈幫浦軸功率=。
2.確定小型汽輪機的引數值。
設定小型汽輪機的相關引數，將其功率、轉速、排氣溫度、進氣溫度、進氣壓力、背壓分別設定為1400kw和1500rmp5mpa、0.2mpa。由於小型機器需要工作，因此應增加進入換熱器的加熱蒸汽量，以進一步滿足原來的換熱負荷[4]。 因此，有必要根據熱平衡原理和相關計算方法計算待加熱的蒸汽量。 具體工藝應先用加熱蒸汽帶動小型汽輪機工作，再利用小型汽輪機排氣加熱熱網水，充分利用低品位蒸汽的能量梯度。
3.分析其經濟效益。
應用上述方案後，可以有效節約電機驅動方式的功耗，但與電機驅動方式相比，該方案會增加蒸汽抽取量，而蒸汽抽取量的增加最終會導致主機因在主汽輪機中不工作而損失輸出。 如果前者的增量大於後者的輸出損耗，可以看出該方案與電機驅動方案相比具有較高的優勢，可以看作是該方案以較小的損耗獲得了更大的驅動能力，也在一定程度上體現了該方案更好的經濟性。 反之，如果輸出損耗越大，電機驅動方式越好。 本研究表明，汽車機器戰略具有很強的經濟價值。 該方案造成主機輸出損失的重要原因有兩個：一是汽車機在排熱和加熱熱網水時擠出一些熱幫浦，這部分熱幫浦會工作在主機上。 其次，汽車機器消耗蒸汽，但不會因在主機上工作而造成損失。
4.比較不同萃取策略的節能效果。
為了闡明不同驅動策略的節能效果，本文以330MW雙冷凝汽輪機機組為例，對單熱網迴圈幫浦採用不同的驅動方案。 其經濟價值最終表現為渦輪機消耗、驅動誘導工業萃取增量、入口焓、排氣焓、排氣壓力和工業萃取驅動策略的輸出損失。 與電機策略相比，節能能量分別為27370kg h、27370kg h和3208kj kg·h-1%3050k/kg·h.4mpa、1370w/kw、60kw。與電機策略相比，小型汽輪機的蒸汽消耗、驅動引起的加熱增量、進焓、排氣焓、排氣壓力和輸出損失的節能能量分別為30155kg h、71kg h和3023k kg·hk kg·h16mpa、10w/kw、1419kw。兩組資料的對比表明，與電機驅動方案相比，工業蒸汽抽取驅動方案可節省60 kW，與電機驅動方式相比，加熱排氣驅動方式可節省1419 kW，但後者比前者多出2785 kg的總蒸汽消耗量。 歸根結底，主要考慮的是前者工業提取引數高，能耗損失大。 由於在主汽輪機中工作造成的主機輸出損失與電機功率相似，因此實際節能量相對較小。 後一種供熱抽送方式引數低，主機功能小，一次熱網加熱器的工作壓力低於二次熱網加熱器的工作壓力，企業流量為一次加熱器的排熱和二次加熱器中單元流加熱和抽送釋放的熱量大致相同， 所以部分加熱和抽水是在汽車機器中加熱加熱管網水之前使用的，加熱和抽水的總量很小。
最後，上述研究表明，三種熱網迴圈幫浦驅動模式中的第一種具有較低的蒸汽味道，可以實現能量梯度利用，綜合執行後具有最高的經濟性。 與第三種駕駛方式相比，第二種駕駛方式與整體執行經濟性相似，但前者可以有效降低工廠的功耗率，節能效果相差不大。 綜上所述，汽車幫浦方案的選擇可以在一定程度上提高企業的經濟效益和綜合熱效益。 但是，需要根據供熱管網的水流量和壓力變化正確調節轉速，提高裝置的執行效率，消除閥門沖洗，減少部分節流的損失，最終提高系統安全性，有效改善電力系統的執行環境。
為了有效節約資源，採用熱幫浦驅動小型汽輪機驅動幫浦，計算了工業幫浦驅動、電機驅動和熱幫浦驅動三種方案的經濟性，最終發現熱幫浦驅動方案更節能。 但就本研究而言，研究方向仍不全面，筆者未來將進行深入的研究分析，力爭提出更多的節能設計和改進方案，提高裝置的節能效果，保障行業的可持續發展。
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