节能减排技术在地铁行业中应用

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1、节能减排技术在地铁行业中应用摘要：本文根据我国地铁系统耗能大的现状，对罗宝线车站节能改造进行了分析，提出了通过改善地铁站通风空调系统的控制设计等方法来实现降低地铁系统的能源消耗。关键字：通风空调系统；节能改造；罗宝线中图分类号：TE08文献标识码：A文章编号：1.引言地铁在高速发展的现代城市已经成为人们出行不可或缺的交通工具，在发达的交通技术不断进步的同时，能源消耗巨大也同时成为急需社会关注的问题。为了保持地铁项目的可持续建设，地铁运营中要不断结合节能减排技术，实现低能耗的发展道路。2.地铁系统耗能概述2.1通风空调系统耗能分析7地铁因为其快速高效、载客量大的特点已经在我国交通

2、繁杂的城市成为重要的交通手段，我国交通问题较为严重的一线城市的地铁修建项目工程也在不断扩增，随之而来的能源消耗量大的问题也成为地铁修建中急需改善解决的问题。通风空调系统是地铁的重要组成部分，耗能量占整个地铁运行耗电的45%至60%，比重较大。由于地铁的空调系统庞大复杂，所以影响耗能的因素也是多方面的。地铁通风空调系统主要包括车站公共区空调通风系统（大系统）[1]、车站设备管理用房通风空调系统（小系统）、隧道通风系统和车站空调水系统（水系统）。采用屏蔽门系统的地铁站空调负荷主要由人员负荷、屏蔽门传热、设备负荷、照明负荷、新风负荷、渗透负荷等组成。在大系统的负荷中，照明、设备等负荷

3、基本保持在某一定值，而人员负荷和新风负荷则会根据车站客流量的变化而变化，且这两项的能源消耗量占比较大，均在40%以上。小系统的负荷中，新风负荷占到80%以上，是小系统主要的能耗因素[2]。根据以上分析，车站客流量的变化对通风空调系统总耗能变化影响很大，地铁的运营有其高峰值的变化，若空调系统按装机容量运行，必定会造成巨大的浪费，所以根据客流量的实际状况实时的对通风空调做出调节是节能的关键。2.2深圳一期工程罗宝线车站通风空调概况深圳地铁一期工程1号线由罗湖站至世界之窗站，线路长约17.31km，全部为地下线路，设15个车站,全部装设屏蔽门。深圳地铁1号线一期车站通风空调系统分为大

4、系统(公共区)、小系统(设备管理用房)、冷水系统，通常情况下大系统配有4台组合式空调机，4台排风机，2台新风机；小系统配有多台小型空调机及排风机7，大小系统共用冷水系统；冷水系统主要包括2台冷水机组、2台冷却水泵、2台冷冻水泵等。在一般情况下，大系统在运营时段，有2台空调机和排风机处于开启状态，小系统处于不间断连续运行状态，冷水机组在空调季时也是不间断24小时运行。环控通风系统采用的为定常风量，根据天气最热、远期高峰等运营条件来设计的地铁环控系统保留有至少10%的设计余量，使在预设的临界实际情况发生时系统依然可作出相关操作。依目前情况，地铁的客流量达不到系统最高承载量，在无需高

5、负荷的情况下，空调系统自身无法根据实际情况对风量进行调节。只能通过对阀门的调整来减少空调系统产生的风量富余量，达到节约能源的目的。3.节能减排技术在地铁通风空调系统中的应用3.1地铁罗宝线的节能改造措施车站通风空调系统的节能要以满足车站舒适度为前提，当车站内的二氧化碳浓度严重偏小时，说明此时的风量输送量是大于所需的，直接造成了能源不必要的消耗。在地铁的非营运时间，公共区空调系统即大系统不再运行，较小的冷水流量就可满足设备管理用房即小系统的需求。地铁冷水系统的水泵设置是按照定常流量执行的，通过末端二通阀和差压旁通阀调节来完成的冷水系统的流量与压差控制，截流损失现象和大流量、高压力

6、、低温差等现象极为常见，存在中央空调末端达不到合理效果的情况，同时消耗了大量电能。而且冷冻水泵、冷却水泵供回水在温差在低于设计的5℃的情况下循环，也造成了空调输配系统的运行中大量消耗能源。7深圳地铁罗宝线一期工程罗湖至世界之窗段共15个地铁车站，因设计当初未考虑到节能技术，故能耗较大。为了缓解能源的供应压力，减少环境污染，我们进行空调系统节能改造，包括车站公共区通风系统、水系统的改造。针对目前深圳地铁罗宝线地铁车站通风空调系统的控制及监测方式，在原有的群7控系统中嵌入空调节能控制系统。同时为实现全面的监控及系统的节能，需要重新制作控制柜，在控制柜上加装电能计量表，安装相关的传感

7、器和执行器，实时监控冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵的工作状态，以及站内外环境温度、冷冻、冷却水供回水温度、冷冻、冷却水回水流量、冷冻水压差、主机设备消耗功率、风柜新风/回风/送风的温度/湿度、二氧化碳等工艺参数，降低设备运行的盲目性。空调节能控制系统利用环控系统的网络接口和增加远程模块，把相关数据传送到车站及中心进行实时监视，实现对通风空调系统的能源管理。公共区通风系统需要增加与节能相关的传感器，以实现系统的监测，在公共区通风系统中需增加二氧化碳信号等监控点，测量二氧化碳信号的目的是为了监测公