煤炭铁路专用线节能控制体系对策研究

刘连珂，张厚红

(南京铁道职业技术学院，江苏南京 210031)

1 企业概况

枣庄矿业集团公司铁路运输处成立于1990年12月，1991年1月实现滕南矿区专用铁路自营，主要承担枣庄矿区西部6个生产矿井的煤炭运输任务，矿区铁路专用线横跨枣庄、济宁两市的滕州、薛城、市中、微山县四个市县区，连接枣陶、官桥、滕南三大煤田，已形成集车、机、工、电、辆为一体的较为完整的矿区铁路运输体系。全处现有在册职工1 200人，下设8个车站，配有内燃机车5台，铁路换算总长180 km，道口126处，设计运量520万t/a，2014年完成852万t。

2 铁路专用线能耗状况

铁路专用线能源消耗主要是煤、油、水、电。煤主要用于蒸汽机车及冬季供暖;油主要用于内燃机车、轨道车等运输设备;水主要用于软水制作、日常生活及供暖循环系统;电主要用于各行车设备、机电设备及日常生活。

2．1 铁运专用线主要用能设备:见表1、表2。

表1 主要运输生产设备情况一览表(机务)

表2 主要运输生产设备情况一览表(电务)

2．2 各种能源折算标准煤指标

铁路专用线2014年共消耗各种能源折算标准煤［1］4 592．36 t，具体能源消耗结构及能耗指标详见表3、表4。

表3 2014年能源消耗结构表

表4 2014年能源单耗指标［2］统计表

3 能源利用效果分析

3．1 运输生产流程用能分析

3．1．1 铁路专用线生产能源消耗系统分析:见图1。

图1 铁路专用线生产能源消耗系统图

3．1．2 运输生产耗能流程分析:见图2。

图2 运输生产耗能流程分析图

3．2 机车运用能耗流程分析:见图3。

图3 机车运用能耗流程图

从机车运用能耗流程图分析:

主要用能环节集中于机车燃料补给、出乘(矿、站)作业、机车检修保养三个环节。其中:

机车燃料补给:内燃机车主要是通过柴油燃烧产生能量［3］转换后做功，因此内燃机车需经常补充柴油。

出乘(矿、站)作业:根据生产运输计划，机车在矿、站调车和牵引车辆，完成运输任务。这是能量消耗的主要环节。

机车检修保养:机车运用一定的时间后，要进行定期的检修和保养。内燃机车主要委外检修(小辅修、中修、大修)，消耗电能对各部检修和性能测试。

主要消耗的能源为电力、柴油与水。出乘(矿、站)作业是能量消耗的主要环节。

氯化浸金试验中，稀硫酸的作用是调节溶液pH值，研究表明[AuCl4-] 在溶液pH<3时才稳定。因此，溶液的酸度是影响浸出试验的一个重要指标，为了探究溶液中稀硫酸用量与金浸出效果的关系，本文采用单因子变量原则，考察了不同稀硫酸用量下金的浸出率。稀硫酸(mol/L)：1.0、2.0、3.0、4.0；矿浆浓度：25%；氯酸钠：8 g/L；氯化钠：1.0 mol/L；温度：80℃；时间：2 h。不同稀硫酸浓度试验结果如图6所示。

3．3 铁路运输供电系统能耗分析

3．3．1 电力能源消耗情况分析:主要耗能为电力，供电是由供电工程处尹洼变电所供出的，607#、608#、623#三路6kV 高压作为电务段各类设备使用的动力源，通过变压器供出220V、380V作为设备使用的基本电源。另外624#为供电工区直供的380V动力电作为尹洼站信号专用电源。主要的用电设备包括通信设备、信号设备、站场照明、道路照明等。铁路各站点使用的变压器分别为:10 kVA 2台、30 kVA 1台、50 kVA 1台、400 kVA 1台、800 kVA 1台、200 kVA 1台。分布在各站的配电柜数量为17台。

3．3．2 电能消耗分析:各单位耗电比例见图4，在各用电部门中，电务段和尹管办用电量最大，约占全处用电总量的37%。

图4 各单位耗电比例图

3．4 供水系统能耗流程分析

3．4．1 供水系统:铁路专用线尹洼供水站负责尹洼站区办公和生产、生活供水;孙岗供水站负责孙岗站区办公和生产、生活供水，尹洼、孙岗站区使用自备井抽取地下水。

3．4．2 各部门取水分析:见图5。

图5 专用线各部门取水分析图

3．5 铁路专用线综合能源消耗分析

2014年在运输生产过程中的综合能耗为5．39 t标煤/万t，相对国家铁路运输企业耗能情况较高。

煤炭铁路专用线运输生产是一项复杂的“人、机”工程，观念上的偏差、主要行车设备、设施陈旧落后、两低(科技含量低、安全系数低)设备的应用仍较为普遍、机电设备老化的影响、安全质量标准化管理的基础工作存有漏洞、员工教育培训工作滞后、线路综合治理情况不容乐观。大量高耗能设备不能及时淘汰，环保节能产品不能得到充分的应用等因素导致了铁路运输成本、能耗高居不下。因此铁路专用线节能减排刻不容缓。

4 铁路专用线节能控制的对策

4．1．1 建立从严治理的节能管理体系:设立专职管理机构，强化节能减排领导。制定各项资源节约指标，建立健全管理办法和考核制度，理顺管理网络，在日常节能管理的过程中，始终坚持“严”字当头，严抓流程控制，严抓工作闭合，形成从严管理的节能体系。

4．1．2 建立强基固本的质量标准化节能管理体系:把节能减排和强化管理结合起来，既严细管理，堵塞漏洞，又积极创新管理理念，对安全运输生产、经营活动全过程实行精细化考核、市场化运作的管理模式，通过提升管理水平促进节约型企业建设。

4．1．3 建立精细化节能管理体系:将节能降耗和基层建设结合起来，在节能工作计划落实精细化管理方面，积极采取经营工作任务分解、目标拉动、绩效考核等方法，抓好节能计划及定额指标的落实。积极探索班组自主管理新思路，实行动态考核，抓基层、打基础，增强员工综合素质，改善现场管理状况，夯实创建节约型企业的根基。

4．2 把节能减排和推进科技进步相结合，大力开发和推广应用各种先进节能技术，积极实施工艺改造，充分发挥科技对创建节约型企业的支撑作用。

4．2．1 进行牵引动力设备全面换型:将效率低、能耗高、污染严重、作业环境差的蒸汽机车全部限期淘汰，运输动力全部换装成安全系数高、工作效率高、节能环保的内燃机车，职工工作环境得到彻底改善，能源消耗降到历史最低。

4．2．2 安装新型节能设备:将内燃机车重负荷机油净化再生装置及内燃机车“燃油添加剂”［4］的引入和应用，改善燃油品质、节油、降污、助力、养护等方面综合经济技术指标。

4．2．3 引入煤矸石填筑铁路路基新技术:不仅能节约大量的土地资源、降低工程造价和运输成本、便于施工、使被长期占压的土地得以利用，而且还能防止水土流失、改善生态环境节约能源。

4．2．4 安装机车走行监控系统:以此降低运输成本，提高标准化作业，减少机车停时，节约列车延时费。同时降低路外事故的发生机率，减少路外事故的赔偿。

4．2．5 在铁路专用线推广应用节能灯，铁路信号灯更换为LED光源、道口太阳能风光互补发电系统等新能源利用开发新技术，加大对风能、太阳能的利用率。

4．3 提高员工节能意识、增加节能减排经济效益。

全面提高职工的节能意识，构建完善节能减排教育培训体系。培训是提高职工节能技术素质及节能意识的有效途径。坚持全员培训、重点岗位培训、骨干优先培训、节能管理及考核人员强化培训及集中培训与自学相结合的原则，提高全员及各级节能管理人员的业务能力和素质。

［1］ 谢汉生，黄茵，马龙．我国铁路能源利用效率和节能减排分析研究［J］．铁道劳动安全卫生与环保，2010，37(3):118-122．

［2］ 中华人民共和国铁道部．2009年铁道统计公报［R］．2010．

［3］ TB10016-2006，铁路工程节能设计规范［S］．

［4］ 王荣光，沈天行．可再生能源利用与建筑节能［M］．北京:中国机械出版社，2004:21-24．