关于铁路节能减排的探讨.docx

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关于铁路节能减排的探讨

邹稳根

南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司江苏常州213011）

摘要:

简要介绍了我国目前的能耗情况，探讨了铁路节能减排降耗的工作重点及可采取的技术措施。

关键词:

铁路;能耗;节能减排；措施中图分类号：

TK01+8 文献标识码：

B

1目前我国的节能减排与能耗现状

节能减排是我国国民经济实行快速持续发展的一项长期战略和基本国策。

随着各级政府的重视和各部门的不断努力，目前我国的能耗与节能减排状况已有了较大的改观。

2009年全国共安排节能减排和环境保护重点工程循环经济等项目2983个;推广节能空调500多万台高效照明灯具H5亿只；并逐步加强了对'三河三湖”等重点流域水污染防治和工业废水废气废渣治理。

据统计，'十一五”前4年累计单位国内生产总值能耗下降14.38%,化学需氧量匚氧化硫排放量分别下降9.66%和13.14%。

同时还积极开展了应对气候变化的工作，明确提出了至2020年我国控制温室气体排放行动目标和政策措施。

然而，与发达国家的能源利用效率相比，还存在着较大的差距，这也就意味着节能的潜力也相当大。

据有关研究报道:

按每百万美元国内生产总值能耗计算，我国为1274t标准煤，比世界平均水平高24倍。

我国电力钢铁有色石化建材化工轻工纺织8个行业的能耗，平均比国际先进水平高40%。

在主要耗能设备能效方面，我国燃煤工业锅炉平均运行效率为65%左右，比国际先进水平低15%〜20%;中小电动机平均效率约87%,风机水泵平均设计效率约75%,均比国际先进水平低5%,系统运行效率低近20%;机动车燃油经济性水平比欧洲低25%,比日本低20%,比美国整体水平低10%；载货汽车百吨公里油耗7.6L,比国外先进水平高1倍以上；内河运输船舶油耗比国外先进水平高10%〜20%。

在单位建筑面积能耗方面，我国单位建筑面积采暖能耗相当于发达国家的2〜3倍。

在能源效率方面，我国比国际先进水平低10%,如火电机组平均效率为33.8%,比国际先进水平低6%—7%。

2铁路节能减排降耗的重点

我国节能法细则要求：

铁路应当加强节能管理，优化牵引动力结构，合理调整产业结构企业结构产品结构和能源消费结构，推进节能技术进步，降低单位产品能耗，逐步提高能源利用率，促进铁路向节能型发展。

因此，铁路节能减排降耗的重点应放在以下几个方面：

（1）提高牵引动力质量，有效提高铁路运输能源利用率。

在高速铁路、客运专线繁忙干线运煤专线长大坡道及长隧道等线路上，应广泛采用电力机车，提高电力牵引比重。

发展功率因数高谐波分量少的大功率交流传动电力机车。

内燃牵引应以大马力高效率内燃机车为主。

（2）采用新材料新结构发展新型铁路客货车辆及轨道交通装备，优化内燃机车缸内摩擦副匹配，提高货车强度，减轻车辆自重，加速车辆轴承化，减小轮轴摩擦，降低能耗。

铁路机车车辆制造和修理企业应合理组织专业化生产，逐步达到规模经济。

（3）发展重轨及75kg钢轨和无缝线路，均衡提高铁路线路的整体承载能力，减少列车运行时的冲击和阻力。

（4）合理组织施工，在轨道路基桥涵隧道的施工或养护中，采取先进的方法，使用高效机具设备，降低工程单位产品能耗，节约能源。

（5）大力推广节能新技术新工艺新设备和新材料，开发新能源。

3铁路节能减排降耗可采取的技术措施

3.1运输节能技术

（1）合理利用运输能力，优化运输路径。

优化列车编组和牵引定数。

（2）合理配备机车与牵引吨位，在规定范围内，力争组织满载货物运输，尽量减少欠重欠轴，提高机车运用效率。

（3）严格按检修规程检修机车，保证机车良好的热力状况柴油机燃烧状态和恒功性能。

（4）保证燃油燃煤及供电质量。

注意燃料油密度，燃煤要湿润好混合好；努力提高电力牵引供电功率因数和牵引变电容量利用率；应加装谐

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波滤波装置,减少谐波分量和负序电流;采取降低接触网损耗的技术措施。

（5）又寸机车用能实现全程监控管理，消除跑冒滴漏；提高乘务员操纵水平，保持机车在经济区运行；加强空调客车制冷制热管理，采用自控装置，降低能耗。

（6）内燃机车和电力机车要加装新型轮轨自动润滑装置，减少磨耗和阻力；内燃机车应采取优化增压器压力提高最大气缸压力改善缸内摩擦副燃料空气混合稀化等技术措施；应引进或研制涡轮增压发动机涡轮复合发动机绝热涡轮复合内燃机超高增压内燃机等新型节能内燃机。

在寒冷地区应采用燃油自动加温装置预热保温措施，减少内燃机打温用油。

据了解，我国铁道行业如应用淬火钢轨侧面涂油和钢轨适时打磨，并采用磨耗型车轮轮轨润滑装置和径向转向架，优化柴油机缸内摩擦副匹配在润滑油中添加减磨剂等相关技术后，铁道机车车辆的关键摩擦副囚减少物耗能耗和延长使用寿命等，每年直接节约费用可达61.26亿元。

3.2节热技术

（1）逐步改造燃煤耗能设备,发展热电泠三联供,增加其热效率。

有条件的地区，铁路供热应争取纳入当地城市供热规划，尽量实现集中供热。

（2）又寸没有达到国家标准的铁路供热管网进行改造，使其热效率在95%以上。

宜采用新型保温材料和成熟的保温结构。

（3）电或蒸汽加热同样可以满足需要时，应优先采用蒸汽加热；高温或低温蒸汽同样可以完成时，应优先采用低温蒸汽；在蒸汽用量波动较大的供热系统中安装蒸汽蓄热器，自动调节设备用汽和锅炉供汽之间的平衡，使锅炉在稳定工况下高效率运行。

（4）应更新改造能耗高技术落后的工业窑炉，提高加热炉均热炉锻造炉火焰热处理炉干燥炉等的热效率。

应大力采用新型隔热保温材料。

炉膛内表面贴耐火纤维，采用超轻质耐火砖砌体全纤维炉衬，减少炉表散热损失及蓄热损失。

推广强化传热炉温均匀及节能的新炉型，应逐步扩大又寸炉子的热工自控及空气燃烧比例自动调节。

对三相电弧炼钢炉电极调节方式变压器电抗器等电器设备进行综合技术改造，减少吨钢电耗，节约电能。

推广采用直流电弧炉技术。

在有条件的企业，应选择热效率高的锅炉，如循环流化床锅炉有机热载体加热炉等。

新建工业窑炉应向连续化大型

—3—化自动化方向发展，推广全纤维结构工业炉。

在分散的铁路沿线和施工工地宜使用节能炉灶饮水茶炉应安装磁化除垢器。

（5）发展粉煤旋风燃烧技术。

推广应用脉冲式燃烧触煤燃烧及超声波雾化油烧嘴等新型燃烧装置。

应更新改造换热设备，推广板式螺旋管式螺纹板式换热器及热管热泵等低温换热器；开发应用喷流式陶姿相料流化床等高温换热器。

（6）采用高效节能新技术，如远红外等离子感应加热等。

感应加熟比电阻炉周期盐浴炉的能源利用率可提高一倍。

大力推广电液锤和空与锤，逐步淘汰蒸汽锤。

3.3节电技术

（1）企业应根据负荷等级容量和分布情况选择供电电压等级；按经济电流密度选择导线截面，优化线路布局，降低受电端至用电设备的线损。

及时调整企业用电设备的工作状态，控制用电高峰，合理分配和平衡负荷。

（2）选用低损耗变压器。

运用新技术新材料改造老式高损耗变压器推广使用非晶态合金磁性材料配电变压器，企业应合理分配用电负荷，使斐压器经济运行。

（3）电动机节电。

这是一项面广量大的重点节电措施。

电动机负荷纭常低于40%时，经节能考核后应予以更换。

选用高效的机械设备，又寸大部分时间处于轻载运行的风机水泵，可采用变频调速方式实现节能。

（4）采用新型电光源。

随着电光源技术的迅速发展，适合于各种场用使用的品种越来越多，在使用中应根据实际情况合理选配。

（5）电加热节电。

又寸用于脱水烘干固化的低温加热炉，应推广采用红外远红外加热技术，并改进热工设计和选用性能好的保温材料。

又寸金雇热处理炉宜用耐热保温的多晶莫来石纤维材料。

对老式电炉，可采用空华保温夹层和耐火纤维喷涂新技术进行改造。

又寸轴承等零件的加热可采用感应加热器;机车轮箍加热可采用工频中频感应加热炉。

积极推广新型半导体电热新材料。

（6）电子节电。

应用电力电子技术和微电子技术是减少电能消耗和自身耗电量的有效途径。

应加大应用电子技术又寸生产工艺参数操作过程遇行自动控制的力度。

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3.4节油技术

应发展应用直喷式柴油机及其他高中速节能型柴油机，推广先进的增压技术。

采用低标号柴油替代高标号柴油技术，推广汽车工程机械的综合节能技术，如采用子午线轮胎风扇离合器经济化油器高能电子点火装置高效磁化节油净化器及添加剂等；逐步推进汽车代用燃料的使用。

3.5节水技术

（1）铁路水源应力求就近取水，优先采用地下水河流水，并因地制宜,尽量采用重力流，以减少输水和净化处理系统的能耗。

给水系统应分别采用统一分区分质或分压供水,水塔和高位水池宜采用扬配兼用的管道供水系统。

（2）铁路运输和工业生产供用水系统的节水工艺和节水措施，应与主要生产系统同时设计施工验收，广泛选用节能型产品和先进的节水装置。

（3）企业内各用水应安装计量分水表，车间用水计量率应达到100%,设备用水计量率不低于90%。

铁路运输及工业冷却水应做到重复利用，系统冷却水的重复利用率应不低于75%。

有条件的地方，应采用空冷代替水冷，汽化冷却代替一般的水冷却。

（4）做好废水的收利用。

工业系统排出的大量污水，应净化后回收利用，节约新鲜水，并综合利用废渣废液，回收废水中的有用物质。

（5）做到计划用水，应实行严格的奖罚制度，又寸用户应进行考核。

铁路客车用水上水应采用先进的上水装置，杜绝浪费。

3.6采用新能源技术

大力开发太阳能，推广使用高效低成本的中小型光伏发电系统；积极推广生物质能转化技术。

铁路沿线燃料获取困难的单位，可以利用沼气技术取得清洁方便的优质能源，在风力资源丰富的山区或沿海地区，可建立风力发电柴油发电与太阳能光伏发电联合供电系统，改善铁路沿线和施工单位的用电状况。

有条件的地区还可充分利用地热。

3.7采用新材料新技术

（1）应大力加强抗磨减阻材料的推广使用。

在全世界生产的能量中，有40%的消耗与摩擦有关，我国与摩擦有关的能耗约占1/3〜1/2。

应大力推广使用减摩耐磨工程塑料及其复合材料高分子流体减阻剂和润滑油添

—5—加剂等先进节能材料。

除了常用的尼龙聚缩醛氟塑料聚酰亚胺某些酚醛塑料用作摩擦材料外，高密度填充聚四氟乙烯聚碳酸酯聚苯硫酉迷及某些耐高温塑料则是较新的摩擦塑料，如选材设计和使用合理，上述工程塑料及其复合材料均有很好的减磨效果。

流体减阻剂可以克服管道中流体的摩擦阻力。

在水输送热网与水冷设备中，加入高分子减阻剂后，可使管道压降减少40%，或可使流体增加50%。

最高可节约70%〜80%的输送能量，有的还可使输送泵的效率提高5%〜15%,从而降低能耗。

应重视润滑油燃油添加剂的推广应用。

选择先进可靠适用的添加剂，其中所含的金属元素渗入摩擦副表层，形成保护膜，有很好的减磨抗磨、自润滑及自修复作用。

在燃油中，添加剂可有效地清除燃烧系统中的结碳、结焦，同时还有较好的减磨作用，可大大减少供油系统阻力，使燃油与空气雾化更理想，从而减少燃油不完全燃烧损失，减少环境污染。

（2）在内燃机车上推广使用复合陶密薄膜强化金属表面活塞环，可以节约燃油，耐磨性能良好，安全可靠。

（3）应加大蓄电池添加剂的推广应用。

它可解决蓄电池极板硫化问题，提高容量，延长使用寿命，减少充电次数及充电时间，并可减少冷却水量，具有节能节材节水及环保效应。

（4）应积极引进国外高科技的节能装置。

采用新一代磁化节油装置。

燃油经磁化处理后，其粘度下降表面张力下降，使燃油雾化质量提高，燃烧充分，从而提高燃烧效率，减轻排气污染程度。

应采用新一代超强无液电瓶。

该类电瓶采用超纯铅固体酸和螺旋卷绕技术，可提供的功率比同体积传统电瓶大数倍，具有强起动电流多次重复起动自放电极低大容量在寿命全密封免维修等优点。

（5）应积极推广使用煤炭助燃剂清灰剂和除渣剂；回收炉窑烟道废能及油漆车间溶剂废能等的燃烧催化剂水垢清除剂等。

（6）推广使用新型焊割器具，如激光焊割氧焊割等，以达到节能降低成本及减少环境污染的效果。

口

收稿曰期：

2010-04-08