左麗麗(中鐵第五勘察設計院集團有限公司 北京 102600)
某鐵路貨場改造項目節能評估方法研究
左麗麗(中鐵第五勘察設計院集團有限公司 北京 102600)
開展鐵路建設項目節能評估工作,對促進鐵路行業節能降耗,具有非?,F實的意義。由于鐵路節能評估工作開展時間不長,尚處于發展階段。對貨場改造類點狀工程,其節能評估重點主要是總圖布局、設備選型、既有能耗和新增能耗的計算等。本論文以某貨場改造工程為例,對其節能評估重點和方法進行了較為全面的研究,供類似項目參考。
鐵路貨場;節能評估;方法
開展鐵路建設項目節能評估工作,對促進鐵路行業節能降耗,具有非?,F實的意義。由于鐵路節能評估工作開展時間不長,節能評估報告的編制工作處于發展階段。對于貨場改造項目,不同于線性鐵路工程,其節能評估重點主要是總圖布局、設備選型等,既有能耗和新增能耗的計算亦更加復雜。本論文以某貨場改造工程為例,對其節能評估重點和方法進行了較為全面的研究,供類似項目參考。
某鐵路車站屬一等區段站、業務性質為客貨運站,站場布置形式為縱列式二級二場,由南北兩場組成,設有準、寬套軌1條。站內分布有一處貨場,包括南北兩場七個貨區,南貨場含一、二、三貨區,北貨場含四、五、六、七貨區。主要運送木材、煤炭、化肥、鋼鐵、鮮活、糧食、化工品等貨物,運輸通道包括國內通道和國際通道。規劃調整為四個功能區。
從節能角度來說,本工程的實施,將既有貨場布局從7個分區優化、整合至4個分區,重在解決貨運基礎設施功能不完善、設備落后、部分貨運基礎設施由于年久失修導致破損嚴重、機械化換裝場不能滿足整列換裝條件、配套設施不全、機械設備不齊、狀態不良等問題。貨場改造前后的功能分區對照見表1。
表1 貨場改造前后的功能分區對照表
工程進口貨物量遠大于出口量。由于貨物列車運載貨物種類的差別,絕大部分貨車需通過調機牽引至調車場,解編后送往相應貨區或專用線;少部分貨車可直接牽引至相應貨區。通過換裝或裝卸后再交易的方式,重新編組后發送。到達換裝或落地后產生的大量空車除少量出口裝車或換裝外,大部分組織回空。各種貨物裝卸流程見圖1。
圖1 各類貨物裝卸流程圖
根據研究年度各貨區分品類運量可知,貨場主要貨物種類分別為木材、礦粉和煤炭,約占總運量的81.6%。貨場整合后,含整車零擔、木材落地交易、國際換裝場(含礦粉、木材、煤炭、集裝箱等)等貨區,按照貨物品類和去向綜合考慮貨場分區。根據各類貨物裝卸流程(圖1)可見,貨場裝卸作業流程順暢。進口貨物再交易主要通過鐵路運輸,極少部分通過公路等運輸,各貨區均與地方道路、公路等相連接,便于貨物運輸。
工程延長機械換裝區的換裝線長度,提高了容車能力,可減少調機走行;另外通過將既有貨運設施進行改建,改善了作業條件,提高了作業效率,壓縮了一批次作業時間,提高了設備及人員利用率,貨場能力適應性好。
根據木材、煤炭和礦粉等散堆裝貨物、以及集裝箱等貨物裝卸種類和形式不同,配置相應的裝卸機械,各類裝卸設備分工明確。由于整合了各品類貨物裝卸車作業區,利于實現集中作業,可減少裝卸機械走行距離短、避免重復作業和交叉干擾。新購置的設備均選擇節能型產品;對于尚在使用年限內的設備,根據工程實際情況合理利用,并淘汰部分老舊設備。既提高了貨場作業能力,亦可改善貨場設備落后、能源利用率低的問題,有利于降低貨場綜合能耗指標。
評估認為,貨場平面布局合理、節能。
既有貨場主要耗能類型為電力、燃油、燃煤及新鮮水,按管理運營部門統計數據計算。貨場改造后,消耗能源品種包括電力、燃料油(柴油、汽油)、燃煤、熱力,其中改造工程主要新增電力、熱力、柴油的消耗量,無新增汽油、燃煤量。
式中:W—改擴建后電力(柴油、熱力)的總耗用量,104kW.h/a(t/a、GJ/a);WN—新增電力(柴油、熱力)的耗用量,采用《鐵路建設項目能耗計算方法研究》中的計算方法,104kW.h/a(t/a、GJ/a);WO—既有電力(柴油、熱力)的耗用量,104kW.h/a(t/a、GJ/a);WJ—核減的電力(柴油、熱力)的耗用量,104kW.h/a(t/a、GJ/a),無法明確時可采用經驗系數法計算。
車站調機工作范圍除貨場貨物的取送作業和南北場的小運轉作業外,還包括客車的取送作業、專用線貨物的取送和解編作業。近期車站總運量為2180萬t/a,其中貨場運量為1225萬t/a、專用線運量為955萬t/a,貨場運量分別占總運量的56.2%。南北場解編14對,600鉤左右,貨場取送車日均30次、專用線取送車25次、客車底取送5次,南北場間轉場編38對小運轉。與貨場有關的解編鉤數300鉤左右,取送車30次,南北場間小運轉按運量平均20對。由此可見,與貨場有關的調機作業量占調機總作業量的50%左右。
(1)單位貨物量綜合能耗指標:
式中:q—單位貨物到發量綜合能耗,tce/104t;G—貨場貨物到發量,104 t;Q—綜合能耗總量,tce/a。
(2)單位作業量綜合能耗指標:
式中:q—單位作業量綜合能耗,tce/千輛;G—貨場作業量,千輛;Q—綜合能耗總量,tce/a。
(3)單位建筑面積能耗:
式中:q—單位建筑面積能耗,kgce/m2·a;S—項目總建筑面積,m2;Q—建筑總能耗,tce/a。
計算結果詳見表2。
表2 貨場改造前后綜合能耗指標對照表
計算公式為:
式中:m—項目新增能源消費量占所在地“十二五”能源消費控制數的比值,%;t1—本項目新增能源消費量,tce,改造后能源消費總量—既有能源消費總量;t—所在地“十二五”能源消費控制量,tce。
根據計算結果可以看出,項目新增能源消費量占當地“十二五”能源消費增量控制數比例(m%)為0.002%,小于1%,本項目新增能耗對項目所在地能源消費的影響較小。
鐵路行業節能評估起步晚,且涉及專業眾多,系統復雜,目前,節能評估方法在我國鐵路建設領域進行尚處于探索階段。本論文介紹了某貨場改造工程的節能評估重點及內容,但貨場改造項目因運輸組織、貨場布局、裝卸機械、地域差異等因素而不同,實際項目評估中應區別對待。
〔1〕劉明輝.鐵路建設項目能耗計算方法研究〔J〕.城市建設理論研究,2015,28:107.
〔2〕http://www.chinanecc.cn/website/News!view.shtml ·id=113717.國家節能評估中心節能評審評價指標通告(第1號).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
左麗麗(1984-),女,碩士,工程師,主要從事鐵路環境保護相關勘察設計咨詢工作。