某铁路货场改造项目节能评估方法研究
2016-12-16左丽丽中铁第五勘察设计院集团有限公司北京102600
左丽丽(中铁第五勘察设计院集团有限公司 北京 102600)
某铁路货场改造项目节能评估方法研究
左丽丽(中铁第五勘察设计院集团有限公司 北京 102600)
开展铁路建设项目节能评估工作,对促进铁路行业节能降耗,具有非常现实的意义。由于铁路节能评估工作开展时间不长,尚处于发展阶段。对货场改造类点状工程,其节能评估重点主要是总图布局、设备选型、既有能耗和新增能耗的计算等。本论文以某货场改造工程为例,对其节能评估重点和方法进行了较为全面的研究,供类似项目参考。
铁路货场;节能评估;方法
开展铁路建设项目节能评估工作,对促进铁路行业节能降耗,具有非常现实的意义。由于铁路节能评估工作开展时间不长,节能评估报告的编制工作处于发展阶段。对于货场改造项目,不同于线性铁路工程,其节能评估重点主要是总图布局、设备选型等,既有能耗和新增能耗的计算亦更加复杂。本论文以某货场改造工程为例,对其节能评估重点和方法进行了较为全面的研究,供类似项目参考。
1 工程概况
某铁路车站属一等区段站、业务性质为客货运站,站场布置形式为纵列式二级二场,由南北两场组成,设有准、宽套轨1条。站内分布有一处货场,包括南北两场七个货区,南货场含一、二、三货区,北货场含四、五、六、七货区。主要运送木材、煤炭、化肥、钢铁、鲜活、粮食、化工品等货物,运输通道包括国内通道和国际通道。规划调整为四个功能区。
2 项目用能情况分析评估
2.1 货场总平面布置评估
2.1.1 功能分区
从节能角度来说,本工程的实施,将既有货场布局从7个分区优化、整合至4个分区,重在解决货运基础设施功能不完善、设备落后、部分货运基础设施由于年久失修导致破损严重、机械化换装场不能满足整列换装条件、配套设施不全、机械设备不齐、状态不良等问题。货场改造前后的功能分区对照见表1。
表1 货场改造前后的功能分区对照表
2.1.2 货物装卸
工程进口货物量远大于出口量。由于货物列车运载货物种类的差别,绝大部分货车需通过调机牵引至调车场,解编后送往相应货区或专用线;少部分货车可直接牵引至相应货区。通过换装或装卸后再交易的方式,重新编组后发送。到达换装或落地后产生的大量空车除少量出口装车或换装外,大部分组织回空。各种货物装卸流程见图1。
图1 各类货物装卸流程图
根据研究年度各货区分品类运量可知,货场主要货物种类分别为木材、矿粉和煤炭,约占总运量的81.6%。货场整合后,含整车零担、木材落地交易、国际换装场(含矿粉、木材、煤炭、集装箱等)等货区,按照货物品类和去向综合考虑货场分区。根据各类货物装卸流程(图1)可见,货场装卸作业流程顺畅。进口货物再交易主要通过铁路运输,极少部分通过公路等运输,各货区均与地方道路、公路等相连接,便于货物运输。
2.1.3 作业条件
工程延长机械换装区的换装线长度,提高了容车能力,可减少调机走行;另外通过将既有货运设施进行改建,改善了作业条件,提高了作业效率,压缩了一批次作业时间,提高了设备及人员利用率,货场能力适应性好。
2.1.4 装卸设备
根据木材、煤炭和矿粉等散堆装货物、以及集装箱等货物装卸种类和形式不同,配置相应的装卸机械,各类装卸设备分工明确。由于整合了各品类货物装卸车作业区,利于实现集中作业,可减少装卸机械走行距离短、避免重复作业和交叉干扰。新购置的设备均选择节能型产品;对于尚在使用年限内的设备,根据工程实际情况合理利用,并淘汰部分老旧设备。既提高了货场作业能力,亦可改善货场设备落后、能源利用率低的问题,有利于降低货场综合能耗指标。
评估认为,货场平面布局合理、节能。
2.2 主要耗能工序及能耗计算方法
既有货场主要耗能类型为电力、燃油、燃煤及新鲜水,按管理运营部门统计数据计算。货场改造后,消耗能源品种包括电力、燃料油(柴油、汽油)、燃煤、热力,其中改造工程主要新增电力、热力、柴油的消耗量,无新增汽油、燃煤量。
2.2.1 计算公式
式中:W—改扩建后电力(柴油、热力)的总耗用量,104kW.h/a(t/a、GJ/a);WN—新增电力(柴油、热力)的耗用量,采用《铁路建设项目能耗计算方法研究》中的计算方法,104kW.h/a(t/a、GJ/a);WO—既有电力(柴油、热力)的耗用量,104kW.h/a(t/a、GJ/a);WJ—核减的电力(柴油、热力)的耗用量,104kW.h/a(t/a、GJ/a),无法明确时可采用经验系数法计算。
2.2.2 关于调机作业量的比例
车站调机工作范围除货场货物的取送作业和南北场的小运转作业外,还包括客车的取送作业、专用线货物的取送和解编作业。近期车站总运量为2180万t/a,其中货场运量为1225万t/a、专用线运量为955万t/a,货场运量分别占总运量的56.2%。南北场解编14对,600钩左右,货场取送车日均30次、专用线取送车25次、客车底取送5次,南北场间转场编38对小运转。与货场有关的解编钩数300钩左右,取送车30次,南北场间小运转按运量平均20对。由此可见,与货场有关的调机作业量占调机总作业量的50%左右。
2.3 总体能耗指标
(1)单位货物量综合能耗指标:
式中:q—单位货物到发量综合能耗,tce/104t;G—货场货物到发量,104 t;Q—综合能耗总量,tce/a。
(2)单位作业量综合能耗指标:
式中:q—单位作业量综合能耗,tce/千辆;G—货场作业量,千辆;Q—综合能耗总量,tce/a。
(3)单位建筑面积能耗:
式中:q—单位建筑面积能耗,kgce/m2·a;S—项目总建筑面积,m2;Q—建筑总能耗,tce/a。
计算结果详见表2。
表2 货场改造前后综合能耗指标对照表
3 项目对当地能源消费的影响
计算公式为:
式中:m—项目新增能源消费量占所在地“十二五”能源消费控制数的比值,%;t1—本项目新增能源消费量,tce,改造后能源消费总量—既有能源消费总量;t—所在地“十二五”能源消费控制量,tce。
根据计算结果可以看出,项目新增能源消费量占当地“十二五”能源消费增量控制数比例(m%)为0.002%,小于1%,本项目新增能耗对项目所在地能源消费的影响较小。
4 结论
铁路行业节能评估起步晚,且涉及专业众多,系统复杂,目前,节能评估方法在我国铁路建设领域进行尚处于探索阶段。本论文介绍了某货场改造工程的节能评估重点及内容,但货场改造项目因运输组织、货场布局、装卸机械、地域差异等因素而不同,实际项目评估中应区别对待。
〔1〕刘明辉.铁路建设项目能耗计算方法研究〔J〕.城市建设理论研究,2015,28:107.
〔2〕http://www.chinanecc.cn/website/News!view.shtml ·id=113717.国家节能评估中心节能评审评价指标通告(第1号).2011.
Research on Energy-saving Evaluation Method of Railway Freight Yard Transformation Project
ZuoLili(China Railway Fifth Survey And Design Institute Group Co.,Ltd,Beijing 102600)
To carry out energy-saving evaluation of railway construction projects is of great practical significance to promote energy conservation and consumption reduction in the railway industry.Railway energy-saving evaluation work is still in the stage of development.In energy-saving evaluation of railway freight yard,the key points are general layout,equipment selection and calculation of existing energy consumption and new energy consumption.The paper discusses key points and methods of energy-saving evaluation of a freight yard renovation project to provide reference for similar projects.
Railway freight yard Energy-saving evaluation Method
X38
A
1674-263X(2016)01-0072-04
2016-02-22
左丽丽(1984-),女,硕士,工程师,主要从事铁路环境保护相关勘察设计咨询工作。