【城市轨道交通节能环保技术应用研究8700字（论文）】.docx

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城市轨道交通节能环保技术应用研究目录TOC\o"1-3"\h\u19644引言城市轨道交通节能环保技术应用研究引言轨道交通的合理化运营与人们的日常出行息息相关，给人们带来较多便利的同时也促进了交通行业的可持续发展。现阶段，轨道交通建设在节能环保管理工作中还存在一些问题，造成节能效果未能充分发挥。本文对于轨道交通建设当中相关节能问题进行了简要的分析，并提出了相应的解决措施，促进了轨道交通建设技能技术的进一步发展，从而推动我国交通事业的可持续发展。1相关概念概述1.1城市轨道交通因为中国是一个发展中国家，在这个方向上起步很慢。2000年，中国才在北上广为使用。据全面统计，全国铁路开通165条，达到5033公里。地铁占总里程3884公里的77.2%。其余119公里是另一辆城市轨道交通车辆。现在节能问题摆在我们面前。在过去几年中，由于过度收集和利用资源，我国出现了供应不足的情况。合理的能源节约和资源循环利用可以满足我国轨道技术未来的发展战略。目前，工薪族的出行方式仍是自行车和电动车，事故率高，出行安全得不到保障。因此，发展城市轨道交通可以有效地减少交通事故的发生。2018年，中国轨道交通项目投资5000亿元，项目资金计划394320亿元。1.2节能环保技术节能环保技术创新的主要主体是节能环保产业，它同样也是国家实现绿色发展战略目标的微观基础。节能环保产业这个概念在世界范围内未有统一的定义。在狭义上来讲,经合组织认为节能环保的产业是所属于为了处理后期的环境问题而提供先进技术与服务的领域,例如大气污染综合治理、节能低碳减排和工业废弃物综合利用等。广义上来讲，经合组织将涵盖这个生态环境建设过程称之为节能环保产业，不仅包括狭义的方面，还包括在生产和使用过程中相关的精切产品与技术，产品的处理、回收和再利用等。我国在“十二五”期间对节能环保产业及产业的发展规划给出下面的定义：节能环保产业指的是以保护生态环境、节约生产能源、促进循环经济发展为目的，把节能环保的产品和所需技术当作对象，经营身产制造、商业流通、研究开发等和节能环保相关的配套服务活动的总称。2城市轨道交通节能技术的发展趋势2.1环保型高架技术在一些城市铁路交通建设项目中，高架线路技术被广泛使用，从而控制了铁路运输的能源消耗，降低了铁路运输的实际运营成本，并节省了一半的能源。由于该技术的开发时间很短，不够成熟，因此有一些缺陷需要解决。例如，比如较重的大轴A、B型车辆在操作过程中会受到噪音和振动。在这种情况下，如果不受能源供应影响的情况下，使用高架技术并充分发挥无害环境的上层技术的好处，可以采用一种减少噪音和减震的综合方法来更换或消除隔音，且高纬度的环境条件需要进一步改进。例如，比如采取新型地跨坐式单轨系统等其他的低噪声制式。2.2加大新型能源应用力度城市铁路运输的能源消耗相对较大，如果只使用一种能源，不仅会降低铁路运输的运营成本，而且还会违反目前低碳经济的发展概念。因此，应注意充分利用太阳能、地热和海洋能源，从而减少碳排放，进一步促进铁路运输的可持续发展。2.3有效协调节能与环保的关系在将节能技术应用于城市铁路运输的过程中，虽然一些节能技术可以在一定程度上降低建造铁路运输的成本和运营过程中的能源消耗，但这也可能造成机动性，污染项目周围的生态环境并破坏破坏。例如，在开发地下水资源的过程中，热泵空调可以一方面减少空调系统的能源消耗，另一方面在一定程度上损害周围的地下水资源。比如水位下降和地球的下降。因此，在将节能技术用于城市铁路运输时，必须按照环境保护目标的管理和设计标准来实施，必须制定合理的科学技术解决办法，以避免一系列污染和对环境的损害。2.4研发高效、低耗的新型设备与设备系统在该系统的研究和开发方面，在城市铁路运输的早期阶段，设计者必须采用基于系统设备的创新设计，并将各种节省能源的先进技术完全结合起来，以便有效控制和减少城市铁路运输的运营，并在这一过程中丧失能源。例如，如果铁路运输控制系统是在智能环境中形成的，传感器可通过智能监控结果有效监测气候温度、空气湿度、车站和隧道周边环境的照明、负载控制以及通风和空调的工作条件，可使用可变频率和可变空气尺寸启动和关闭空调系统。根据节能设备的应用，在我国的一些铁路运输设施中，使用节能设备来回收能源相对常见。在操作系统设备的过程中，设备设备可以有效地恢复火车制动所产生的能量损失，产生回收利用的效果，并充分利用列车牵引供电。2.5制定严格的城市轨道交通设备能耗标准在现阶段，我国没有一整套铁路运输能源的标准。目前，建筑项目节能标准仍在使用中，特别是建筑设备节能标准不适用于铁路运输的建造。因此，有必要制定一套适合城市铁路运输实际情况的能源消费标准，以便为铁路运输业提供一个参考。此外，相关部门需要根据我国国情的实际情况和地理环境情况，尽快制定一套完整的城市铁路运输标准系统，以便为城市铁路建设项目提供基准。在为铁路运输项目招标和采购设备时，必须制定一套全面的规则和标准，并改进节能技术的规范要求，能源消耗标准要求。与此同时，它还必须引起设备供应商的注意，并敦促制造商提高为产品和设备提供节能效果。3城市轨道交通环保节能理念与发展现状3.1城市轨道交通节能理念与节能设计3.1.1节能设备的应用目前，随着越来越多的节能设备，各种节能设计变得更加成熟，使用节能设备和生活各领域的节能技术变得非常普遍。在城市铁路运输的节能设计中，主要使用节能照明、可再生的火车动能和智能控制。在空调和移动楼梯通风方面，主要使用变频技术。此外，必须有效利用可再生能源的好处。例如，太阳能、风能和电网发电技术。由于铁路运输项目在应用节能技术时对安全的要求非常高，必须充分考虑到对其他设备的潜在影响，特别是在电子设备的校正方面，电子设备往往会导致电力供应系统的兼容。一群也可能引发电磁干扰的人。因此，城市铁路运输必须加强节能设备的管理和控制，以设计节能设备，充分考虑为设备提供能源的影响，如有必要，还必须对相关设备进行相应的测试和示威，以避免在有效运营过程中发生铁路交通，从而造成安全风险。3.1.2城市轨道交通能耗指标与计量在这一阶段，城市铁路运输的建设正在迅速发展，早期设计、建造和后续运营管理方面仍然缺乏相应的标准和条例。因此，有关操作单位很难评估铁路运输的能源消耗。为了有效减少铁路运输的能源消耗并实现节能目标，必须根据每个区域的实际情况改进标准的节能系统，以实现节能评估的目标。3.1.3节能评价体系为了在城市铁路运输设计中准确判断线路能耗水平，有必要根据周界地理环境和乘客流动的实际情况、服务水平和正确分类线路能耗的相关因素进行全面分析。根据不同因素的不同影响程度作为参考，数学模型得到进一步界定，准确计算，并根据计算消费的线条能量作出相应判断,批判性分析。3.1.4建立有效节能管理制度管理节能技术不是可以在一夜之间实现的。首先，相应的标准系统必须使用新的设施和技术的搜索来制定，并且必须在很长时间内得到遵守。例如，江苏、北京和其他地区已经发布了一套地方标准条例，根据该标准，指导和控制地方城市铁路建设中节能技术的管理;支持一个有效的管理小组，以有效管理节能行动计划、目标和战略，进行节能绩效评估，进行节能统计和数据分析，加强节能的日常管理工作，并实施节能管理制度的运行。3.2城市轨道交通环保节能发展现状3.2.1牵引系统节能通风空调和供电系统是城市铁路运输系统的主要能源消费者。其中包括，在某些情况下，通风空调系统的实际能源消耗将超过牵引供电供电系统的能源消耗。因此，为了有效控制某些城市铁路运输项目的轨系统和通风和空调系统的能源消耗，将根据频率调整和电压调整来确定列车的流系统。在系统运行期间，将根据实际情况采取安排频率转换速度，以确保火车在控制速度过程中不会消耗大量电力。3.2.2供电系统节能从照明系统的能源供应角度看，能源来源设计原则可以根据妊娠分类确定，并根据不同负荷的重要性将其分为几个级别。与此同时，还采取了设计措施，例如对交互式电源进行补偿，自动补偿中央反应能力，以有效地减少线路损失，并有针对性地提高能源因素。此外，您还可以选择在不影响照明系统实际照明的情况下优先考虑各种技术电气设备和照明设备的构成。从为牵引供电能源系统提供能源的角度来看，采取措施措施，例如减少开关组件的数量，形成适当的变电站，为可再生能源储存设备安装在分电站上，选择新的节能设备，采用钢材和铝，可采用钢铝复合接触轨，从而降低牵引供电系统的实际能量消耗。3.2.3通风空调系统节能目前，为通风空调系统提供常用能源的措施包括:结合项目所在地区的气候条件选择适当的通风和空调系统形式，例如使用自然通风，从而有效减少风扇的能耗;表面冷却剂的构成;在设计过程中，外部天然制冷剂被完全用于天然冷却城市铁路运输项目的内部空间，并减少实际操作负荷和通风和空调系统的时间。3.2.4排水系统环保节能城市轨道交通与一般生活居民轨道一样，需要配套完备的给排水系统。其中给水系统主要面对的是地下生产以及生活用水等环节。生产环节主要包括公共区域的地坪用水、车站设备房内的洗涤用水、空调冷冻机所使用的冷却循环系统用水等。生活用水主要是指车站工作人员在日常工作中的用水，其中包括卫生间、茶水间等生活区域用水需求。轨道交通中的排水系统主要针对生产废水和生活污水进行排放，其中主要涉及的排水要求包括隧道结构渗水以及消防废水、出入口雨水等几种常见的排水类型。目前，城市轨道交通给排水设计主要遵循《地铁设计规范》（GB50157—2013）、《城市轨道交通给水排水系统技术标准》（GB1T51293—2018）等相关国标要求。其中给水系统设计主要考量轨道交通用水量情况，应针对生活用水、生产用水两个环节进行设计，完成标准化计量。通常情况下，生活用水以人员数量进行设置，计量每班每人用水量50L标准；生产环节主要以清洗区域面积为标准，一般设置2m3/d用水。给水系统还应设置供水压力，部分轨道交通所处地下环境复杂，需要结合城市管网地面自由水压力设置增压泵，来满足供水需要。而在高架环境中，则需要采用变频泵保证供水。从给排水系统设计角度出发，将节水作为控制能源损耗的技术性支持，以提高绿色轨道的执行标准。给排水系统作为用水排水的核心环节，其技术设计和施工应用中是否能够进行系统创新，成为系统是否能够实现节水节能的重要前提，对于现代化城市建设与轨道交通健康发展来说，给排水系统的节能创新具有面向时代、面向未来的深远意义4城市轨道交通环保节能技术应用4.1城市轨道交通牵引系统设计城市铁路运输能源系统中，火车的能源消耗占很大比例，其能源消耗受到蓝图设计的很大影响。拖拉机能源设计的改进主要反映在以下方面:(1)路线的科学设计可尽量减少拖拉机的损失，或尽量减少斜坡的相对高度。(2)道路交通必须从多个角度进行比较，如路线、电线线路、旅客流量、操作等。只要乘客的流动能满足需求，交通路线和火车的时间安排各不相同。增加火车上的乘客人数，减少空火车的数目，并在空车和乘客人数不多时适当减少拖拉机的消耗。(3)将牵引供电的合理选择。拖拉机能源的能源状况一般取决于自变压器能源的状况，即能源能源的状况。从节能的角度来看，与TRNF相比，拖拉机网络在AT能源供应模式中的阻力有明显优势。因此，如果使用能源提供商AT的位置，将大大减少拖拉机网络的能源损失。此外，AT能源供应方式的能源供应能力也更强，适合城市铁路运输，需要经常停。(4)在模拟技术的帮助下进行科学计算，合理规划需要建立分站的台站，并合理选择牵引器容量。4.2城市轨道交通供电系统设计4.2.1采用高供电电压等级减少电网线路损耗措施现有城市轨道交通中的电压电源网络一般有35kV、20kV、10KV电压等级、35kV和其他低压电压等级。35kV中压电网输电半径大，容量大，损耗小。国内铁路运输供电系统应用非常成熟，lOkV中压电网的输电半径和容量小，损耗较大，35kV供电电压等级用于行车景观小的城市有轨电车。与lOkV供电电压等级相比，节能效果更加的明显，可以有效的降低变压器损耗和线路损耗，。4.2.2无功补偿及滤波治理地铁车站变电所低压侧功率因数一般可达0.8以上，有的可达0.95以上。根据国内地铁运营经验，降压变电所低压侧一般不需要设置无功补偿装置，如果用电量较低（夜间停运），大井电缆的电容性负载会造成主变电所110kv侧无功补偿。这会给电网带来无功功率。在城市轨道交通中，设置动态无功补偿和滤波装置，对系统的无功功率进行动态调节，对系统的总谐波进行统一控制。该方案不仅满足了电力和谐波的要求，而且提高了系统的电能质量，降低了系统损耗，对节能环保起到了一定的作用。4.2.3列车再生能的有效利用目前，铁路车辆的制动方式是电气化组合制动。一般来说，首要的选择是使用再生制动。在车辆不能被吸收的情况下，可以唤醒消耗再生能量的电阻制动，以防止电压进一步升高。这些可再生能源井并没有被车辆完全吸收，但其中一些被车辆组的阻力转化为热能，最终加热隧道内的空气，加速空气中负电荷的流速。这就消耗了大量的能源，增加了车辆的运行维护成本。目前，有四种能量吸收装置可以解决这一问题。分别为电容耗能型、电阻蓄能型、逆变蓄能型、飞轮回馈型。4.2.4电容耗能装置电容式耗能装置主要采用IGBT逆变器来吸收能量。当车辆启动或加速时，释放所需的电能。电容耗能装置的优点是能充分利用能源，具有良好的节能效果。电容耗能装置可由变电所直流系统或牵引网直接转换，不会对系统造成损害。该装置便于维护和清洗。但缺点是经济成本高，节能效果差，个别电能无法回收。4.3城市轨道交通通风空调系统设计随着科学技术的发展，城市轨道交通通风空调系统设计与应用水平不断提高。目前，城市轨道交通通风空调系统设计正向着更为节能环保的方向发展。4.3.1冷水机组群控系统冷水机组群控系统根据制冷技术对每个链接进行监督和控制，这是一个结构化项目，可以大大提高系统操作的质量。冷水机组群控系统由主控制系统和许多辅助设备组成。辅助设备负责收集和分类数据，最后将数据摘要到主控制系统;主控制系统自动根据所收集的实际时间数据自动控制每设备的操作，以实现科学和合理的控制。冷水机组群控系统可在一定程度上减少资源消耗和成本。智能和自动监控是空调系统的发展方向，也是城市铁路运输现代化的重要体现。一方面，它可以降低成本，另一方面，它有助于提高工作效率。4.3.2空气净化器在城市铁路运输的通风和空调系统中，空气处理是最重要的部分。空气净化设备可以过滤空气中的大部分颗粒和微生物。空气净化设备可以有效杀死空间中的有毒污染物并净化空气中的悬浮颗粒。在空气净化装置中增加静静电净化技术，可在最初对经处理的空气进行进一步处理。此外，还可以安装紫外线辐射技术，在处理静电除尘器后，可以利用紫外线辐照的效果来提高空气净化的效果。空气净化装置的作用不仅是提高该地区的空气质量，而且还使空气消毒，如果在空气净化过程中加入负离子，空气质量就会得到更好的改善。4.3.3新型通风空调集成系统城市轨道交通通风空调系统虽然已不断优化升级，但仍存在一些问题，其中自动化程度较低、对人力依赖性较大是主要问题。另外，城市轨道交通通风空调系统中有一些独立存在的应对突发事故的系统，日常的正常运行中并不启用，这使得各子系统之间联系不紧密，无法相互作用，也造成了通风空调系统整体的容积量非常大。新型通风空调集成系统将区间隧道与车站公共区的通风空调系统集成在一起，通过采用变频技术使风量和风压能够满足不同区域的需求。集成后的风机可放置在风道内，利用风机及风阀的转换即可实现区间隧道与车站公共区的通风。新型通风空调集成系统既节约运行成本，还可提高风道内的空间利用率。4.4城市轨道交通排水系统环保节能设计从给排水系统的基本框架来看，城市轨道交通在给排水系统设计方面，应当遵循给水节能、排水循环利用和节能设备装置三个环节的设计思路，来进行节能环保系统设计。4.4.1给水节能给水层面的节能设置主要是以分质供水和调整优化供水水压两个方面来实现，从源头层面保证城市管网给水在满足基本要求的基础上，不会造成浪费。（1）分质供水城市轨道交通用水主要为生活用水，相比于一般轨道，在供水机制方面可以减去高品质饮用水的供应，主要以市政供水和中水两种类型进行供应。其中，市政供水主要是日常生活层面的使用水供应，城市轨道交通中车站环节卫生间用水是重点环节，以市政供水进行配套。生产环节用水如公共区域清洗等，则可以利用中水循环系统来提供水源，减少传统市政供水的应用，提高节能效果。（2）水压控制和优化城市轨道交通由于地理环境相对特殊，主要采用集中加压供水系统来保证高水压的用水供应。在节能环保的建设要求中，水压方案可以做出适当调整，结合轨道交通用水所处位置，进行水压优化，同时对超压水流进行严格控制，避免水资源因超压出流导致浪费。一般来说，在控制水压方面可以设置站内水压为0.25MPa，针对性设置减压阀，经阀后减压为0.15MPa，以此来实现出水优化。4.4.2排水循环利用排水系统内水资源的循环利用是目前搭建中水回用机制的重要环节，对于城市轨道交通给排水系统的节能环保来说意义重大。前述分质供水中明确，在生产用水环节可以充分利用中水资源降低对于市政供水的浪费，而轨道交通的中水获取便可以从排水系统出发，进行水资源收集。目前，大部分城市轨道交通车站拥有面积较大的屋面环境，能够作为雨水的收集装置，在排水系统中完成对雨水的存储。在给排水系统建设中可以搭建埋地式的雨水收集装置，利用排水系统完成屋面雨水的快速倒流，装置内部通过弃流、调蓄等方式保证中水总量，同时对不同级别的降雨起到调蓄作用，满足生产环节的供水需求，减轻市政供水中水资源压力。4.4.3应用虹吸式雨水处理系统在现代化的雨水处理回用技术中，虹吸式系统的应用较为广泛，相比于城市轨道交通以往所采用的重力流排放系统，虹吸式的雨水回用装置能够进一步提高雨水利用率，最大限度地发挥雨水循环利用优势。目前在城市轨道交通中，车辆的基地运用库、检修库等重点环节都可以利用虹吸式雨水系统来进行雨水回用，可在系统内部增设多个雨水斗装置来实现循环利用。给排水系统还可以采用排放管道的优化配套配置方式，保障雨水季节中强降雨的迅速吸收排放，达到雨水资源全面回用的优良效果。虹吸式雨水处理系统所采用的立管数量较少，不会占用较大的空间面积，在施工方面也具有一定的优势。4.4.4应用太阳能热水装置太阳能热水系统以清洁太阳能为主要能源，实现内部功能，在目前的节能系统当中，太阳能系统最为常见。城市轨道交通系统当中，车辆基地、车站等重点用水环节中，需要使用热水，可以搭建太阳能供热形式来进行热水提供，以此来节省城市轨道交通环节中电力能源的损耗。通常情况下，城市轨道交通系统可以借助屋面太阳能集热器的搭建来实现太阳能功能，由太阳能为给水系统进行供热，最终将热水提供到食堂、卫生间等用水环节，满足各个环节的用水需求。4.4.5应用密闭污水装置随着绿色轨道标准的实行，相关轨道施工技术也在寻求技术突破，其中针对轨道交通的卫生间环节设置密闭污水装置便是其中之一。相比于传统卫生间所采用的集水坑，密闭污水装置拥有更好的空间密闭效果，在使用过程中能够更好地降低卫生间的异味。城市轨道交通中车站环节的密闭污水装置主要有污水泵、密闭水箱、隔膜泵和阀门等配件，在实际使用中能够起到改善环境的作用。在实际的装置运行中，设备使用稳定,寿命更长，同时后期维

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