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關鍵詞 DCS控制系統;EPA;信號分配器;信息安全
中圖分類號:TP273 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)14-0067-02
為了實現能源的合理利用,達到“節能減排”的目標,一家化工企業決定實施“各車間能源數據采集管理系統”,這家企業各生產車間原先都各自裝有“分布式控制系統(DCS)”,用于車間生產過程控制,車間能源消耗數據也存在于DCS控制系統中,如何能實現各車間能源數據的自動采集,形成工廠級的能源管理系統,又能保障分布式控制系統(DCS)的信息安全,經過慎重考慮,提出了2個實施方案。
1 基于DCS系統上的能源數據自動采集方案比較
方案一:把各車間DCS系統作為能源數據管理系統的數據采集站,每個數據采集站通過OPC協議單向向PIMS服務器傳送能源數據,PIMS服務器對傳送上來的數據進行二次處理,制作成用戶需要的能源界面、形成報表、以及實現設備管理等功能,經硬件防火墻隔離將能源管理界面、數據以WEB形式向局域網絡。系統結構如圖1所示。
方案二:為了徹底杜絕DCS操作站被網絡病毒侵擾的隱患,將能源數據采集系統完全獨立于DCS系統。能源數據采集系統由“浙江中控”領銜制定的EPA現場總線標準產品實現。
1)在原有車間的DCS系統中將能源測點經信號分配器一分為二,一路進入車間DCS,實現車間生產管理的需要,另外一路進入EPA總線系統進行數據集中管理。
2)EPA系統各控制柜安裝24 V開關電源,光纖環網交換機,以及EPA系列模塊。
3)整個EPA系統采用光纖環網冗余的方式,任何一處斷開,均不影響整個系統的正常運行。
4)為保證數據的安全,除了各服務器安裝殺毒軟件之外,在PIMS服務器和Internet之間設立一道硬件防火墻。即便防火墻失效,各服務器被病毒感染,由于DCS與能源管理系統完全獨立,病毒絲毫不會影響到車間DCS的運作,各能源點在DCS操作站正常顯示及控制。系統結構如圖2所示。
綜合比較,方案二能使車間分布式控制系統(DCS)與Internet之間完全獨立,可靠性更高,所以選擇方案二。
2 工業控制系統終端信息安全管理的方法
上述方案二最大的優點在于使車間分布式控制系統(DCS)與Internet之間完全獨立,使工業控制系統規避了網絡安全的問題,只要針對做好工業控制終端(DCS)的安全管理,系統安全性就能得到保障,主要的安全措施有以下幾點。
1)不輕易對操作系統安裝補丁。由于考慮到工控軟件與操作系統補丁兼容性的問題,系統開車后一般不針對Windows平臺打補丁。
2)不安裝殺毒軟件。用于生產控制系統的Windows操作系統基于工控軟件與殺毒軟件的兼容性的考慮,通常不安裝殺毒軟件,給病毒與惡意代碼傳染與擴散留下了空間。
3)加強對使用U盤、光盤的專項管理。由于在工控系統中不輕易對操作系統安裝補丁和安裝殺毒軟件,工控系統對病毒的防護能力很薄弱,必須對U盤和光盤使用進行有效的管理。光盤,規定除本系統的安裝光盤外,不允許使用其他類光盤;U盤,一般在程序更新和維護過程中要使用到,首先保證U盤的專項使用,規定U盤每次使用前要經過嚴格的病毒查殺,并且要有書面記錄和登記。
4)杜絕其他筆記本電腦的接入。工業控制系統的管理維護,沒有到達一定安全基線的筆記本電腦接入工業控制系統,會對工業控制系統的安全造成很大的威脅,所以要杜絕
接入。
5)定期檢查工業控制系統控制終端、服務器、網絡設備的運行情況。對工業控制系統中IT基礎設施的運行狀態進行監控,是工業工控系統穩定運行的基礎。
6)加強身份認證管理,控制系統進行安全登錄和操作的用戶分級進行管理,分為觀察員、操作員、系統工程師這3個不同級別,觀察員只允許觀看系統畫面,不能輸入任何的操作指令;操作員,具有日常生產的操作權限;系統工程師的權限最高,能進入或退出工控運行軟件,能進行程序編寫和變更。
7)對工業控制系統的外設進行管理,比如USB接口、光驅、網卡、串口等,對時貼上封條,每次系統工程師進行維護操作時,拆下封條要進行審批和登記。
3 結束語
國內外發生了多起由于工控系統安全問題而造成的生產安全事故。最鮮活的例子就是2010年10月發生在伊朗布什爾核電站的“震網”(Stuxnet)病毒,為整個工業生產控制系統安全敲響了警鐘。
本文根據工業控制系統安全防護的特點,針對工業控制系統(DCS)與能源管理系統(EPA),通過信號分配器連接的獨特模式,建立了相對獨立、又能信號傳輸的安全體系架構,并通過工業控制系統終端安全管理措施,有效地保證了這種基于DCS系統上的能源數據自動采集系統的可靠、安全運行。
參考文獻
1、經濟增長放緩的影響。能源消耗是和經濟發展密切相關的,我國改革開放的幾十年中,經濟的快速發展與能源的消耗成正比增長。作為我國方根能源之一的煤炭,在近十年來迎來了爆發式增長,各地煤礦如雨后春筍般出現。但自近年來我國經濟增速放緩,市場對煤炭的需求也逐漸回落,從而導致煤炭價格下跌,煤礦企業利潤下滑。在煤炭市場需求不足的背景下,企業只能降低價格,降低生產成本才能在競爭中生存下來。
2、大氣環境治理帶來的影響。2013年是大氣環境治理的一個轉折點,在霧霾連續出現,不斷加重的背景下,國家下定決心加大空氣環境治理。但同時對我國經濟也產生了一定的影響,其中首當其沖的便是煤炭企業。由于國家治理污染的需要,各地加大了對能源消耗型企業的監控力度,壓縮企業產能,減少煤炭等能源的依賴。國家對治理污染的政策嚴重限制了煤炭企業的市場需求,煤炭價格一路下跌。煤礦企業要想在市場競爭中生存下來,也只能通過降低生產成本,才能獲取利潤,維持企業生產。
3、現代企業管理的需要。煤礦企業作為現代市場經濟主體的一部分,也需要遵循市場規范。煤礦企業在2013年以前幾乎處于賣方市場,企業生產基本處于粗放性經營模式,對成本管控重視不足,導致市場競爭力不足。2013年后我國煤炭市場幾乎一夜之間變成了買方市場,在這種環境下,企業應當通過樹立品牌價值,降低成本消耗等手段來參與市場競爭。
二、煤礦企業成本管控存在的問題
隨著我國不斷加強對煤礦企業的管理,我國國有重點煤礦產量比例明顯增加,國有重點煤礦從2003年的47%上升到2007年的65%。而在需求強勁的年份,煤礦企業、特別是國有煤礦企業,大都采取粗放式管理,只求產量而放松了對經營成本的控制。在過去的經營中對成本的控制主要有以下幾個方面的不足:
1、經營成本管理有點無面。煤礦企業作為一個組織,想要降低經營成本,不應僅僅是一個人、一個車間或者是一個部門的責任,而是需要全員的共同參與和努力。而在煤礦企業的現實管理中,大多數企業的成本管理是集中在生產階段,并且對生產階段也不是全過程管理,而是單純的事件控制。比如,大多數煤礦企業都制定了廢料回收制度,也提出了獎懲措施,但這些規定幾乎都以孤立的制度形式存在,與預算管理體系及內部控制體系脫節,這就影響了制度制定的全面性和全員性,使成本控制缺乏系統。
2、無節點控制,重點不突出。煤礦企業的成本管理制度繁多,但對成本管理關鍵點的控制不突出,比如煤礦企業由于消耗大量井下材料,進而形成大量殘廢料,這部分殘廢料也構成了原煤成本的一個重要組成部分,但煤礦企業對報廢材料的管理大都重在處置管理及報廢流程管理,但忽略了一個基本的管理節點——存放管理,從而使煤礦產生的大料廢料無處存放造成丟失,每年損失可高達數百萬元。又如銷售費用的控制,往往是從差旅費支出、住宿支出、人員工資等方面進行控制,而沒有根據企業特點分析成本的可控性,找出控制節點,進行重點控制,從而使銷售費用控制流于形式。
3、管控措施落不到位。煤礦企業由于習慣于粗放式管理,重制度、輕落實。某國有煤礦企業每月都進行績效考評,但考評手段竟然主要是領導打分和中層領導相互打分,最后的結果是區隊或部門輪流坐莊,對提高效率及降低成本的效果幾乎是微乎其微。在成本管控過程中同樣存在落實不到位的現象,如某煤礦企業制定了非常詳細的廢舊物資管理辦法,但由于廢舊物資無處存放,導致廢舊物資管理實際上無人負責,給企業造成了一定損失。
4、成本管理創新不夠。目前,傳統成本管理對煤礦企業影響較深,其在管理體制上只對產品生產過程中的成本實施計劃、核算和分析,在管理體系上偏重事后管理、忽略事前預測和決策,在成本責任上仍舊大鍋飯,與經濟責任制度脫節。
三、建立成本管控體系,實施全面成本控制
在我國對煤炭需求不斷減弱的背景下,煤礦企業應充分參與到市場競爭中來,通過外挖市場,內挖潛力來提高企業經濟效益,這其中最主要的手段就是加強成本控制。
1、成本管控體系思路。要降低煤礦企業的生產成本,應該建立并實施全面的、縱深的成本管控體系。該成本管控體系建立的主要原則包括:全面性和縱深性。全面性:一是指該體系所包含的成本控制內容不僅是生產過程,還包括采購環節、銷售環節,甚至包括融資環節;二是指參與該體系成本管控的人員是全體員工。縱深性是指成本管控不僅管理層的成本控制,還包括部門、區隊成本控制,也包括班組及個人成本控制,還包括工作環節控制。
全面性要求我們在建立成本管控系統時應加強成本的事前管理、事中管理及事后管理。事前管理應重點建立煤礦企業全面預算管理體系,通過事前預算,強化成本管理的規范化、標準化。事中管理就是在費用發生時加大費用支出控制,在預算體制下的成本事中管控應以預算為標準。事后管理主要是加強成本分析及績效考評,為優化成本預算及成本管理提供依據,同時通過績效考評提高全員參與的積極性;另一方面,全面性還要求建立成本管控體系應涵蓋所有部門、所有人員,提高成本管控的有效性。
縱深性則要求我們建立成本管控體系時宏觀管理和微觀管理的整合,對成本費用的發生既要關注整個流程的成本控制,更要關注成本管理關鍵點的控制,只有強化關鍵點的成本管控,才能真正發揮成本管控體系的效力。
2、成本管控體系的建立。成本管控體系應至少包括三個方面及三個層次的內容,三個方面即該成本管控體系應至少包括預算管理體系、成本管理體系、績效考評體系三部分;三個層次是指預算管理體系、成本管理體系、績效考評體系。就建立詳細的指標體系,基本結構如下:
一是全面預算管理體系。1、全面預算管理方法。這部分主要包括組織機構、預算流程、目標分解、預算控制、預算分析、預算考評等相關制度及方法;2、預算管理經營指標體系,分部門分崗位建立詳細的預算管理經營指標體系部門、崗位;3、預算管理考核體系,分部分、崗位建立詳細的預算管理考核體系。
二是成本管理體系。分析企業成本費用的主要構成,然后按具體費用項分以下4項內容進行成本管控:1、責任成本管理制度體系,制定與該項費用有關的相關制度;2、責任成本管理信息傳遞,繪制與該項目管控相關的流程圖,標出關鍵控制點;3、責任成本管理定額體系,根據預算體系制定該項成本費用的定額;4、責任成本管控方案,針對該項成本費用的特點及流程圖制定針對性的管控方案。
論述了城市建筑集中供熱采暖節能技術的意義,針對城市建筑集中供熱采暖技術中存在的不足,從熱力管網、熱力源、用戶端三方面,闡述了集中供熱采暖節能技術的主要研究內容,從而實現供熱采暖的節能目標。
關鍵詞:
城市建筑,集中供熱,節能技術,采暖
0引言
國內社會和經濟出現了空前繁榮的局面,但是現階段全球范圍內的能源缺乏問題已經嚴重的束縛了社會和經濟的進一步發展,很多國家就節能降耗等方面不斷的研究和探索,希望可以有效的改善我們對于能源的利用效率,避免不必要的能源浪費,以達到集約化的節能降耗目標,同時這也是我國在進一步發展過程中所面臨的關鍵性問題。目前,國內的建筑在供暖設計時,開始大量地采取集中供熱采暖的方法。同時,進一步的提升城市建筑集中供熱采暖的節能性,不斷降低對于能源的消耗量,能夠顯著的緩解現階段我國所面臨的能源短缺的問題。
1城市建筑集中供熱采暖節能技術具有的意義
我國地域面積非常遼闊,全國的氣候有著多樣化特征。北方大部分區域冬季時面臨較低的溫度以及寒冷的氣候條件,這會在很大程度上影響到當地居民的生產與生活。所以,必須進行科學適宜的供熱采暖工作,以保障當地居民擁有舒適的生活環境。同時,在我國城市不斷發展過程中,所需的供暖面積也持續的擴大,這一過程中的能源消耗與環境污染嚴重的影響到城市附近的生態系統,這一問題也逐漸被社會所關注。因此,城市建筑集中供熱采暖時,要采取科學的節能手段,使供熱采暖具備更大的經濟性,避免出現能源過多浪費的問題,同時降低能源消耗給自然環境所帶來的破壞作用。
2城市建筑集中供熱采暖技術在應用中的不足
目前,在城市建筑設計時,未建立整體、充足的保暖措施,同時建筑物的能耗也很難符合規范要求。在城市建筑的建設施工時,受到所使用施工材料的影響,建筑本身具備的儲熱及保暖效果偏差,很難有效的避免熱量向建筑外部傳遞。同時,熱量也會較多的通過門窗等結構流失。很多城市中供熱采暖系統的供熱效率偏低,有著相對大的熱損耗現象。在大部分城市中,集中供熱采暖系統不具備較高的自動化控制技術水平,大多數的供熱系統較為老化,并且供熱的管道也不具備良好的防水及保溫效果,導致供熱系統運行時,自身的供熱效率及系統的能耗量得不到有效的管控,也使供熱系統的節能性無法保證。目前,國內城市集中供熱采暖所用的能源多數為煤炭資源,而煤燃燒時會形成非常多的有害氣體,同時受到系統的熱值轉換水平影響,使得城市集中供熱采暖所消耗的煤炭資源總量很多,在其能耗管控方面依然有著非常多的問題。
3城市建筑集中供熱采暖節能的技術研究
3.1熱力網節能技術
城市建筑的集中供熱采暖運行時,采用熱力網節能的方法能夠有效的改善系統所具備的整體節能效果。熱力網起到了供熱站和用戶之間有效連接的作用,是整個系統中非常關鍵的環節,對城市建筑集中供熱采暖來說,必須要經過此環節才可以實現。在進行集中供熱采暖的過程中,系統不可避免地要在不同的工況下運行,而使得系統的熱量遭受一定的損失。所以,對熱力網熱損的控制對于提升整個供熱采暖系統的節能性有著極為現實的意義。城市建筑集中供熱采暖進行設計及布局時,應當依照不同城市自身的地質環境情況、水文條件以及城市建筑的整體布局等,使集中供熱采暖的熱力網設計更加具備準確性和科學性。同時,進行熱力網設計時也應當確保其節能性及經濟性。在供熱采暖熱力網的設計方案選用上,應當依照相關的水力信息數據進行確定,以使所選用的方案達到整體最優。在對熱力網管道敷設過程中,應當依照城市的整體布局,同時在作業前進行科學的論證與討論,施工材料也應當選用保溫及耐久性能良好的材料,同時兼顧管網的占用面積及資金投入等因素,并盡量減少施工的周期。進行熱力網主干線施工時,應當盡量的縮小管網的距離,同時科學的設定相應的運行參數,以使系統具備相對適宜的供熱采暖指標。對于熱力網管控方面,應當采用較高水平的自動化以及智能化技術,以取代或者革新之前所采用的人為管控的模式。當采取自動化的管控技術之后,就能夠完成對于系統的實時監控,全方位、全時段的收集供熱采暖系統運行的各種參數數據,并經由相關的計算與統計,對所采集的信息進行匯總與梳理,從而最大限度的避免由于人為操控所帶來的誤差,進一步的強化系統的自動化水平。自動化管控工作者應持續的強化自我素養,也要主動積極地投入到熱力網的設計、規劃中,這樣才可以達到系統運行的自動化要求,增強對于系統的操控精準度,避免系統運行中出現不必要的能源浪費問題,從而使系統更加的具有經濟性。
3.2熱力源節能的技術
對于城市建筑集中供熱采暖的運行過程來說,采取熱源節能技術具有重要的意義。采取此節能手段,能夠顯著地改善供熱采暖運行的效率,降低系統對于能源的消耗,并減小系統運行時對生態環境的破壞程度。進行熱力源節能方案制定時,應當嚴格控制高硫煤的使用,同時強化對于煤資源的加工技術。而對于設備裝置的選用,應當主動、積極的采取相對清潔的工藝,同時安裝循環流化床鍋爐。燃料燃燒過程應當進行自動化控制,并全方位、全時段地對整個階段實施監測。同時,依照現實的熱力源參數,來完成對系統調控相關的工作。應當實施科學、規范的操控,同時形成完善的熱源運行規劃,依據城市不同時期的溫度波動,實時的采取合理措施加以調控,以增強系統運行的效率,避免不必要的能源損耗,從而實現節能的目標。
3.3用戶端節能技術
對城市建筑供熱采暖系統來說,其用戶端是系統最末尾的部分,也是相對關鍵的環節,對于系統的節能性有著非常重要的影響。第一,在建筑物設計和改造時,應當關注其自身的節能要求,同時應當使用相對性能優良的隔熱門窗結構,才可以避免建筑物內部熱量的過多散失,以不斷的強化建筑物對內部熱量的控制性能。對城市建筑物的圍護層設計與建設過程,應當依據各個城市所在地區的氣候環境,制定能夠達到建筑節能規范要求的圍護層,從而對建筑物內部的熱量進行有效的保護。目前,我國城市建筑物的圍護層保溫工藝具有多種形式,同時也可以顯著地提升建筑物的隔熱、防水質量。第二,應當不斷的健全供熱采暖的計量體系,依照真實的需求而適宜的進行熱量供應,并合理地對供熱進行配置,依照各個用戶所具有的個性化要求,采取獨立的供熱采暖計量手段。對城市建筑供熱采暖舊系統進行改造時,應當通過安裝熱分配表,把用戶所用的熱量和相關費用統籌的計算,以此來通過相應的經濟管控,調整用戶對于采暖的消費,從而讓用戶擁有環保觀念。對于建筑物內部的采暖裝置選用時,應當不斷強化控制裝置的技術水平,嚴格的杜絕用戶自行調整供熱采暖的水力分配,從而達到依據實際需求而進行供暖的目的。第三,要科學的設置不同熱力站所采用的聯結方法。在一次管網和二次管網熱交換過程中,采取科學的聯結方法能夠有效地降低系統的熱能損耗,也可以有效提升換熱機組的熱交換效率。同時,使用自動化的交互裝置,能夠顯著的提升系統的供熱量,進而達到節能的目的。
4結語
對于城市建筑的集中供熱采暖節能來說,應當依照城市所在地的環境因素,同時全面的分析供熱采暖系統所具備的運營成本以及會對城市生態的破壞情況,來制定科學合理的節能策略,從而提升城市建筑供熱采暖的節能水平,使城市的發展更加的具備可持續性。
作者:辛麗君 單位:太原市熱力公司
參考文獻:
關鍵詞:高大廠房;散熱器供熱系統;射流熱風系統;自然通風;自動控制
中圖分類號:TU831 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)02-0019-02
高大廠房建筑高度高、跨度大、空間大、熱負荷大,尤其是嚴寒地區,熱負荷極大,設備布置緊湊,占用位置多,給散熱器采暖系統的布置和設計造成極大的難度,需要我們深入研究和探討。同時越來越被重視的節能環保和綠色建筑等對暖通設計要求都提出了前所未有的挑戰,所以對散熱量大的高大廠房暖通設計的方案選擇的研究比較迫切。
本文通過對齊軌道裝備公司方圓分公司新建廠房的暖通設計實例的分析,給出了高大廠房的暖通系統的方式和節能控制方式,為高大廠房的暖通設計提供了設計思路和參考。
1 工程簡介
方圓公司新建廠房項目位于黑龍江省齊齊哈爾市齊軌道裝備公司廠區內,是齊軌道裝備公司重載快捷提升改造項目之一,屬于機械加工廠房,建筑面積14071.7m2,單層建筑,建筑高度14m,屬丁戊類廠房,防火等級二級。
本項目建成后為公司年產10000輛160km/h快速80t級重載鐵路貨車提供支持。
2 設計參數
2.1 氣候條件及室外設計參數
齊齊哈爾市屬北方嚴寒地區,冬長夏短,全年采暖期達半年以上(240天)。年平均溫度3.2℃,極端最高溫度40.1℃,極端最低溫度-39.5℃室外計算(干球)溫度。冬季:采暖-25℃,空調-28℃,通風-20℃;夏季:通風27℃;室外最冷月平均相對濕度71%,室外最熱月平均相對濕度73%。冬季最多風向及頻率風向NW頻率16%,夏季最多風向及頻率風向N頻率11%,全年最多風向及頻率風向NW頻率11%,室外風速冬季平均
2.8m/s,夏季平均3.2m/s。
2.2 室內設計參數
廠房冬季采暖干球溫度12℃,附房休息室18℃,附房更衣室25℃,廁所12℃,工具間、作業間15℃,恒溫控制室22℃,夏季工作地點溫度32℃,夏季休息室溫度26℃~30℃。
3 設計難點及解決辦法
3.1 廠房跨度大、舉架高、熱負荷大,可設置散熱器的位置少
廠房長153.9m,寬81.94m,建筑高度14m,空間大,熱負荷1256kW,每平方米熱負荷達到90W,需要的散熱器多。但可設置散熱器的墻面少,廠房內設備多,占用的位置多。可設置的散熱器散熱量遠遠不夠,靠散熱器采暖遠遠達不到廠房溫度要求。故只能在外墻雙排布置散熱器,同時在中間柱子3.5m高度上布置熱風系統補充散熱器的不足。
3.2 附房功能多,溫度要求不一
附房內設有休息室、更衣室、廁所、恒溫控制室等,尤其恒溫控制室常年要求22℃,單純的采暖系統不能滿足附房的溫度要求,所以設計了冬季供熱、夏季空調的方案。
3.3 綠色建筑、節能環保要求高
近幾年來,節能、環保、綠色建筑的要求越來越高。尤其是暖通專業是耗能較大的專業,也是最有可為的專業。為了實現節能、環保、綠色建筑的要求,在設計中廠房采用了不耗能的自然通風,只有衛生間因為自然通風無法滿足衛生要求,采用了局部的機械通風和自然通風的復合通風。供熱系統采用了溫度自動控制和間歇運行的模式,從而降低了能源消耗和運行費用。
3.4 公司熱源的熱媒溫度低,熱風系統換熱效率低
公司自設鍋爐房集中供應廠區車間及辦公等輔助設施采暖,熱媒參數是80℃/60℃,把熱風系統暖風機內管道材質由不銹鋼改為傳熱效率高的紫銅管。
4 熱源
公司自設鍋爐房集中供熱,采暖期間第一鍋爐房1#、2#、3#爐供廠內西廠區采暖,總額定熱功率為42MW,目前鍋爐房供熱還有一定富裕。新建廠房采暖管道就近接入熱網系統,熱風系統也采用這個熱源。此熱源熱媒額定參數是95℃/70℃,但是該公司質調節曲線定為80℃/60℃,故取熱媒參數為80℃/60℃。
5 廠房暖通設計
采暖方案為:經過計算,熱負荷是1256kW,其中包含廠房平均每小時0.5次通風換氣熱損失。根據熱負荷的計算結果,在廠房周圍的護結構加裝雙層3m長鋼制高頻焊螺旋翅片管散熱器LTGPC89-6型2×81組。作為值班采暖,在中間柱子3.5m高位置上風口方向南北間隔布置16臺吊頂式射流空調機組,作為工作時間的補充。
通風方案為:廠房利用窗戶和天窗自然通風,衛生間利用局部的機械通風和自然通風的復合通風方案。在房頂設D200吸頂式換氣扇。
5.1 采暖設計中的散熱器選擇
由于廠房舉架高、跨度大,又處于嚴寒ⅠB地區,熱負荷極大,達到1256kW,每平米熱負荷達到90W,需要散熱器片數極多。根據現在市場上散熱器的種類,散熱量大而且美觀的是鋼制六柱型散熱器,但這種散熱器價格高,質量良莠不齊,采購不好,就會造成泄漏、崩裂,使用壽命低,該公司以前發生過崩裂事件,所以該公司極力反對用這種散熱器,只好選擇鋼制高頻焊螺旋翅片管散熱器(該公司的分公司生產這種散熱器,質量極好、價格也比較低,方圓公司廠房購置費節約50萬元)。在廠房周圍的護結構加裝3m長LTGPC89-6型鋼制高頻焊螺旋翅片管散熱器,但只能裝81組,散熱量能達到486kW,廠房溫度只能達到-11℃。所以采用雙層布置,可裝2×81組,散熱量可達到880kW,廠房溫度可達到2℃~3℃,將這部分散熱器作為值班采暖。
5.2 采暖設計中熱風系統選擇
散熱器采暖系統散熱量達到880kW,還差376kW。由于廠房設備和立面位置限制,考慮到此廠房內無煙塵和粉塵污染,并且工藝上對風速沒有嚴格要求,采用16臺吊頂式射流空調機組掛在中間柱子3.5m高位置上,散熱量可達到480kW,作為工作時間的補充。設計中將16臺吊頂式射流空調機組風口南北方向間隔布置,使到氣流組織均勻、溫度均勻,增強操作人員的舒適感。由于熱源熱媒參數為80℃/60℃,為了提高換熱效率,將射流空調機組的鋼管換熱器更換為銅管串片。為了進一步提高操作人員的舒適感,把風口做成可旋轉角度、可手動調節的可調風口。為了達到降低噪聲,達到噪聲環境標準,采用低噪聲風機,送風口A聲級控制在50dB以下,遠遠低于《聲環境質量標準》3類標準要求的65dB。通過以上改進和設計,解決了散熱器采暖散熱量不夠,達不到廠房溫度的問題。而且射流空調機組夏季可用作廠房通風,如果利用7℃冷媒運行,還能對廠房降溫通風,可以一舉多得。
5.3 采暖設計中供熱管網與熱力入口
新建廠房采暖管道從公司熱網就近接入,供暖形式采用上供上回同程式。設計中選擇了雙入口,即熱風系統和散熱器系統的供回水管道在熱力入口處分開設置。原因是熱風系統和散熱系統運行方式和運行時間不同,為了便于調節和互不影響而選擇了雙入口。
6 供熱系統的自控和節能
6.1 自控方式
6.1.1 散熱器系統自控方式。由于散熱器系統只能使廠房溫度達到2℃~3℃,不進行溫度控制。只利用平衡閥、調節閥對各環路系統進行平衡控制和利用三通控制閥對各附房房間溫度控制。
6.1.2 熱風系統自控方式。由于熱風系統能使室內空氣強制對流,空氣循環快,溫度上升迅速,與自控和間歇運行模式相結合,為熱風系統自動控制創造了有利條件。
設計中熱風系統采用中央控制和間歇運行方式。把16臺射流機組分成4個環路,在生產時間廠房溫度低于5℃時,啟動一個環路,如果溫度低于12℃,再啟動一個環路系統,直到12℃,當高于12℃自動關閉一個環路。在休息時間,廠房溫度控制在5℃,低于5℃啟動一個環路,高于時關閉,采用這種間歇式供熱。
6.2 節能環保、綠色建筑
6.2.1 熱風系統節能環保。熱風系統節能表現在兩個方面:一是熱風系統采用室內空氣循環,減少了加熱冷風的熱負荷,從而降低能源消耗。二是熱風系統自動控制與間歇運行方式,減少供暖熱負荷。兩項加起來可節約30%,每個采暖期可節約606t標煤,減排32t二氧化硫,節約59.67萬元的消耗和運行費用。
6.2.2 通風系統節能環保、綠色建筑。在設計中廠房采用了綠色方案―不耗能的自然通風,只有衛生間因為自然通風無法滿足衛生要求,采用了局部的機械通風和自然通風的復合通風,體現了綠色環保設計
理念。
摘要:不可再生資源的匱乏與環境污染已經成為人類目前所遇到的最嚴峻的生存問題,這迫使我們加緊對于可重復利用的清潔能源進行開發與應用,新能源電池作為新能源能量轉化與儲存的重要介質,對于新能源領域的發展具有重要的意義。本文從風險識別、評估、控制三個大方面對新能源電池項目開發與生產中的風險管理問題進行了系統的分析,并提出了項目實施建議。
關鍵詞:風險管理 新能源電池 風險評估
1、引言
隨著人類社會的與經濟的快速發展,人們對于資源的使用需求越來越大,這導致全球資源過度開采,稀缺資源日益匱乏,另外嚴重的工業化污染已經威脅到了人類的生存環境,對生態系統造成了不可恢復的破壞。這一切都迫使我們開發新型能源,新能源的應用大多都需要能量的轉換與儲存,新能源電池是非常關鍵的部件之一。而新能源電池的開發與生產具有很強的不確定性,制約著新能源電池產業的發展,所以對其進行系統性風險管理是十分必要的。[1]
2、風險識別
風險識別是通過調研分析、專家咨詢、系統分析、查閱資料等基礎性工作,根據所分析問題的特點及目標,找出所研究問題的風險因素,并篩選出其中較為重要的因素進行分類新能源電池項目的風險識別可以結合“頭腦風暴”“德爾菲”等方法,從風險識別的準確性與全面性原則出發,將其風險因素分為“技術與市場”“社會與政策”“企業運營及其他”三大類,每大類下分若干具體因素。技術與市場下分因素為:原材料利用率、零部件可靠性、傳統電池銷售量、傳統電池市場增長率、其他新能源電池威脅(電池管理系統、電池續航能力、使用壽命、能量性能、能量密度、功率等指標)、汽車等主要使用市場、品牌認知、銷售渠道;社會與政治下分因素為:宏觀經濟、環保政策、工資標準、稅收政策、國貿政策、安全規定、消費者保護、通貨膨脹率、消費者信心、環保意識、行業標準;企業運營及其他下分因素為:原材料價格變動、生產進度、自然災害、操作失誤、設備故障、設備價格變動、生產安全事故、人員變動、信息泄露。這些不確定因素都會對產品開發及生產的、進度、質量及成本等方面造成影響。[2]
3、風險評估
風險評估包括風險評價與風險估計兩大部分內容,其中風險估計包括以下三方面內容:
3.1 風險概率估計
風險概率估計是對風險事態出現不確定性的估計。由于新能源電池的開發和生產具有很強的開創性,風險來源和風險特征很少有可利用的歷史數據,在這種情況下,新能源電池開發與生產項目可以采取專家加權評分法,邀請相關專家對使用新技術的風險進行打分,再根據對專家的信任程度賦予專家不同的權重,最后得出相應事件發生的概率。風險事件發生概率可表示為:
p=p(h)p(l︱h)
式中p(h)為風險事態出現的概率;p(l︱h)為風險事態出現并引起損失的概率。
3.2 風險損失估計
風險損失估計就是對風險事件所造成的直接與間接損失的估量。新能源電池開發與生產項目采用基于專家經驗的定性的方法進行估計,得出統一標準的損失代表值,與相應事件的風險概率估計值代入到風險量測函數式,進行下一步的評價決策工作。
3.3 風險量估計
高新產品項目開發與生產的風險量同風險事件發生的概率與風險損失大小有關,當收益難以量化或可相對損失忽略時,可認為對于某項目,其風險r與該行動風險事態可能出現的概率p,及其可能造成的損失l具有某種函數關系,常見的形式是以乘法作為基本表現形式:
r=f(p,l)=p×l
根據風險評估結果,綜合考慮風險管理的實用性和可操作性,采用決策樹、貝葉斯決策等方法結合決策者效用準則以及風險評價矩陣等綜合評價方法進行科學的客觀評價。[3]
4、風險控制
新能源電池開發與生產項目進行風險控制,首先要通過選擇模型和參數設定開發出監控系統,采取一定的措施時時跟蹤監測和識別風險因素的變化,動態掌握結構風險水平的變化情況,如果風險水平超過所設定指標值,則發出風險預警,根據風險類型,在決策庫中選取預先設置的風險控制策略進行風險控制,直到將風險值降低到合理范圍內。[4]其中關鍵部分是風險對策制定和選擇,常見的風險應對策略和措施有以下幾個:
(1)規避風險:當項目潛在的開發或生產風險很大,又無其它策略可用時,主動放棄項目或改變項目目標與行動方案。在新能源電池項目技術更新較快,開發之前或者開發過程中如果發現關鍵因素變化而導致潛在風險超過指標值,又沒有其他策略可選擇時,可以選擇放棄項目,而如果是發生在投產階段應及時停產,避免更大的損失。
(2)轉移風險:是指采取一定的手段,將橋梁施工風險的一部分或全部轉移給其它單位或個人,以減少自身所承擔的風險。新能源電池項目可以采用投保或引入合伙人等方式進行風險分擔,將風險轉移。
(3)預防風險:是指采取各種防范措施杜絕橋梁施工風險的發生,是一種主動的風險應對策略,新能源電池項目一方面應在工藝技術與生產流程等方面進行革新,或將風險因素同人、財、物在時間和空間上隔離或錯開;另一方面通過教育與管理制度等方面的改進主動預防風險的發生。
(4)減輕風險:是通過采取一定的措施和手段,降低風險發生的可能性或減少風險帶來的不利后果。新能源電池項目減輕風險的途徑是盡可能的通過調研或論證等方式將不可預測風險變為已知風險和可預測風險,然后通過改進開發和生產方案、改變工作環境等方法降低風險的損失和發生概率。
5、結語
相對于傳統產品或成熟產品來講,新產品項目開發與生產的不確定性更強,在風險管理過程中所遇到的問題會更多,而新能源電池的開發與生產不僅具有很強的創新性也具有一定的技術難度,所以不僅在開發與生產的過程中要注意風險評估與控制,在項目開始之前就要制定完善的風險管控方案,一定要將新能源電池項目的風險管理作為一個完整的系統來進行。
參考文獻
[1]任紀良,沈玲.燃料電池轎車開發項目風險管理[j].上海汽車,2008(1):4-7.
[2]徐鈺華.基于流程的產品開發項目的風險識別[j].航空科學技術,2005(5):21-24.