Реферат ресурсосбережение на жд

Обновлено: 07.07.2024

Ресурсосберегающие технологии - технологии , обеспечивающие производство продукции с минимально возможным потреблением топлива и других источников энергии, а также сырья, материалов, воздуха, воды и прочих ресурсов для технологических целей. Ресурсосберегающие технологии включают в себя использование вторичных ресурсов, утилизацию отходов, а также рекуперацию энергии, и т. п. Позволяющие экономить природные ресурсы и избегать загрязнения окружающей среды.

Универсальная система автоведения магистральных тепловозов УСАВП-Т предназначена для автоматизированного ведения магистрального тепловоза . Система обеспечивает автоматизированное управление тягой и всеми видами тормозов поезда с целью точного соблюдения времени хода, задаваемого графиком движения, на основе выбора рационального по расходу топлива режима движения. Эффективность: снижение расхода топлива на 8%, масла на 3 %; создание условий для организации эксплуатации локомотива одним машинистом ; снижение расходов на техническое обслуживание и ремонт ; повышение точности учета и планирования расхода топлива ; снижение затрат на обучение молодых машинистов. Автомашинист теплотяги с регистратором параметров движения поезда ТЭП70.

Вагон-рельсосмазыватель конструкции ТВЕМА. Назначение вагона-рельсосмазывателя : лубрикация рельсов в кривых в составе пассажирских и почтово-багажных поездов ; сокращение эксплуатационных расходов за счет замены локомотивов-рельсосмазывателей на вагоны-рельсосмазыватели ; повышение безопасности движения за счет повышения устойчивости колеса от вкатывания на рельс ; повышение срока службы колес и рельсов за счет снижения интенсивности износа ; снижение расхода топливно-энергетических ресурсов на тягу поездов за счет снижения сопротивления движению в кривых ; снижение уровня шума в кривых ; повышение коэффициента полезного использования смазочного материала ; модернизация процесса лубрикации сети железных дорог.

Автоматизированная система комплексного учета топливно-энергетических ресурсов железной дороги (АСКУ ТЭР ЖД) Внедрение системы АСКУ ТЭР позволяет: обеспечить приборный и автоматизированный учет энергоресурсов; интегрировать данные со всех существующих в филиале приборов учета ТЭР в общий информационный поток ; автоматизировать предоставление данных для коммерческих расчетов; формировать данные для осуществления планирования потребления ТЭР и определения балансов расхода ; предоставлять данные для формирования бюджетов затрат на ТЭР; предупреждать потери ТЭР; эффективно управлять ресурсами; получать косвенную информацию о состоянии оборудования и качества работы персонала по отношению к расходу ТЭР. Экономический эффект от внедрения системы можно разделить на: прямой эффект – переход от расчетных методов определения объемов потребления ТЭР к расчетам за фактически потребленные объемы по приборному учету; косвенный эффект – возможность планирования потребности ТЭР на основе обоснованных норм расхода, выявления нерациональных потерь при сведении баланса полученных и отпущенных ТЭР и осуществления оперативного управления и контроля потребления ТЭР.

Автоматизированные центральные тепловые пункты Автоматизированные центральные тепловые пункты (АЦТП) предназначены для рационального и экономичного распределения тепловой энергии в системах отопления и горячего водоснабжения административных, жилых, производственных зданиях и сооружениях, а также для регулирования и учета параметров теплоносителя, поступающего к потребителям АЦТП. Основные технические характеристики: суммарная тепловая нагрузка – до 5 МВт; вид потребляемой энергии - электрическая энергия на привод насосов и вспомогательного оборудования; требования по монтажной пригодности - поставка в собранном виде либо отдельными модулями; температурный график работы тепловой сети - 95/70 °C; масса - определяется характеристиками выбранного оборудования.

Интеллектуальная система электрообогрева стрелочных переводов с дистанционным управлением и мониторингом INSV Pintch Aben Система позволяет: в течении дня, недели, месяца следить за потребляемой мощностью системы и ее рабочим состоянием с формированием необходимых отчетов и графиков работы; в случае потери мощности обогрева из-за изменения сопротивления нагревательного элемента и/или кабеля подать соответствующий сигнал оператору и сформировать собственный график техобслуживания; предупредить обледенение, замораживание стрелки в результате внезапного снегопада на территории с низкой температурой окружающей среды за счет более интенсивного обогрева, используя более высокие значения температуры включения и выключения обогрева рельса; значительно снизить затраты электроэнергии за счет автоматического включения и отключения обогрева по фактической погоде .

Система мониторинга КТСМ размещается в шкафу управления рельсосмазывателя . Рельсосмазыватель , оборудованный КТСМ, передает информацию о количестве расходных материалов (давление, напряжение батареи, наличие смазки), о количестве осей, о режимах и установках, номер шкафа и др. Передача информации осуществляется автоматически с задаваемой периодичностью (минимальная периодичность - каждый день, максимальная – каждая неделя). Кроме того, передается информация при снижении количества расходных материалов до минимальных (давление – 10 кгс/см 2 , смазка 1 л, напряжение 9В) и при полном расходе материалов. Основные технические характеристики: используемые смазочные материалы - смазка "СПЛ", смазка полужидкая "ПУМА ";длина смазываемого участка рельса - от 350 до 800 м; объем смазки, содержащейся в одном выбросе - 0,35 см 3 ; временные интервалы между выбросами - от 4 до 32 с; контроль уровня смазки - с помощью встроенного датчика; периодичность заправки резервуара смазкой - 6 месяцев; начальное давление газа (азот N2) в баллоне - 15-16 МПа (150-160 кгс/см 2 ); рабочее давление в системе - 0,5-0,8 МПа (5-8 кгс/см 2 ); максимальное давление 1,0 МПа (10 кгс/см 2 ); батарея питания - тип 4×ER34615, 12В/16,5АЧч Стационарный путевой рельсосмазыватель с двумя эжекторами (с системой мониторинга нижнего уровня)

Система регистрации и анализа параметров работы тепловоза и учета дизельного топлива АСК – ВИС Возможности системы: оперативность доставки, обработки и отображения информации; контроль за работой локомотива может осуществляется практически в реальном времени из любой точки земного шара; исключение из процесса передачи, накопления и обработки информации человеческих звеньев, чем обеспечивается ее максимальная сохранность и объективность получаемых результатов; надежности работы системы за счет исключения съемных контактных устройств; отсутствие инфраструктуры, обеспечивающей считывание и обмен сменных носителей; учет дизельного топлива в единицах массы.

Применение светодиодной техники Приоритетные направления внедрения светодиодной техники: освещение объектов инфраструктуры светодиодными источниками света; малообслуживаемые светосигнальные системы (светофорные головки с модулями светодиодных систем, указатели маршрутные и указатели положения). Эффектообразующие факторы внедрения светодиодной техники: снижение электропотребления; снижение затрат на обслуживание; отсутствие затрат на специальную утилизацию светотехнических устройств.

На протяжении многих лет ВНИИЖТ активно участвует в реализации программы ресурсосбережения на железнодорожном транспорте. Созданные специалистами института технологии обеспечивают снижение потребления топливно-энергетических ресурсов, значительную экономию материальных и трудовых ресурсов. Рассмотрим некоторые из таких решений, хорошо зарекомендовавших себя в эксплуатации на железных дорогах страны.

В 2006 г. институтом разработана рельсосмазывающая установка РС-4 четвертого поколения. В ней устройство подготовки и заправки смазочного материала и расходная емкость с пневмовытеснением выполнены в едином блоке с насосом высокого давления. Механическая и гидравлическая части не требуют регулировки и наладки в процессе эксплуатации, а режимы подачи смазочного материала реализуются микропроцессорной системой управления и приводным электродвигателем мощностью до 0,8 кВт. Установка имеет системы подогрева и фильтрации смазочного материала и может размещаться практически на всех видах подвижного состава: электровозах, тепловозах, автомотрисах, вагонах.

Годовой экономический эффект от внедрения одного рельсосмазывателя составляет более 3 млн. руб. и образуется за счет снижения расхода электроэнергии на тягу поездов на 4-9%, уменьшения износа гребней колес подвижного состава в 3—4 раза, четырехкратного снижения бокового износа рельсов в кривых и снижения до 5% потерь смазочного материала.

В начале 1980-х годов многие железные дороги столкнулись с проблемой, когда при высоком заполнении пропускных способностей дальнейшее увеличение размеров движения приводило к снижению участковой скорости и не давало требуемого эффекта, а введение двойной тяги для вождения поездов увеличенной длины и массы потребовало значительного увеличения числа локомотивных бригад. С целью решения проблемы повышения производительности труда локомотивных бригад и экономии электроэнергии на тягу поездов специалистами института была разработана ныне хорошо всем известная система многих единиц СМЕТ. Ее использование позволило объединять локомотивы в сцепы без специального подбора по характеристикам, что существенно повысило производительность локомотивов, а также решить вопрос ограничений по мощности. Разработка унифицированной электронной аппаратуры СМЕТ на новой элементной базе для электровозов постоянного и переменного тока открывает хорошие перспективы для применения системы и в настоящее время.

Сегодня трудно представить хотя бы одну отрасль промышленности или вид транспорта, которых не используются сварочные технологии. На предприятиях железнодорожного транспорта применяются более сорока споcобов сварки, наплавки, напыления и других родственных процессов. Великая роль сварочных технологий в решении научных и практических задач ресурсосбережения, снижения эксплуатационных расходов и повышения безопасности. Так, например при восстановительной наплавке металла, наносимого на ремонтированную деталь, в большинстве случаев не превышает массы новой детали, что определяет и расход металла, который в десятки раз меньше, чем при изготовлении деталей, и затраты, которые при восстановлении составляют обычно от долей процента до 25-30% от стоимости новых деталей.

Для локомотивного хозяйства при участии ВНИИЖТа разработана технология восстановления сваркой и наплавкой цилиндровых крышек дизелей Д40 в местах эксплуатационных трещин и сверхнормативного местного износа. Крышки изготавливают из высокопрочного чугуна с шаровидной формой графита, который характеризуется плохой свариваемостью и повышенной чувствительностью к резким изменениям температуры. Поэтому в процессе их ремонта сваркой и наплавкой в металле могут образовываться трещины и неблагоприятные структуры, ухудшающие его механические и служебные свойства. Разработанная технология обеспечивает удовлетворительное качество ремонта и надежную эксплуатацию цилиндровых крышек. Создано специальное технологическое оборудование для горячей сварки чугуна, обеспечивающее требуемый непрерывный процесс подогрева, сварки, отжига и охлаждения крышек без их выемки из рабочей камеры. Годовой экономический эффект при массовом использовании технологии составит 9 млн. руб.

Существенная экономия достигается и при использовании разработанной институтом технологии ремонта шеек, подступичных частей и посадочных поверхностей осей локомотивных колес способами газотермического напыления. При этом восстановление до номинальных ремонтных размеров подступичных частей и посадочной поверхности под зубчатое колесо осуществляют электродуговой металлизацией с использованием монолитной проволоки из хромистой стали, а шейки осей под моторно-осевой подшипник — газопламенным напылением шнуровых материалов.

Восстановление сильно нагруженных, массивных деталей высокой ответственности, таких как коленчатые валы локомотивных дизелей, представляет собой сложную задачу, решение которой требует значительных затрат времени и средств, применения оригинальных решений, способных обеспечить необходимые эксплуатационную надежность, экономический эффект и выдержать конкуренцию ранее разработанных ремонтных процессов.

Для вагонного хозяйства были выполнены научно-исследовательские работы по продлению срока службы деталей и узлов как грузовых, так и пассажирских вагонов. Разработаны две усовершенствованные технологии механизированной (полуавтоматтичвской) износостойкой наплавки деталей автосцепного устройства, а также надрессорных балок с ислользованием имеющегося на ремонтных предприятиях сварочного оборудования, что облегчает организацию ремонта.

Широкое распространение получила наплавка гребней цельнокатаных колес грузовых вагонов. В вагонных депо действует около 100 участков по наплавке изношенных гребней, ежегодно наплавляют от 70 до 140 тыс. колесных пар. К настоящему времени восстановлено более 1,3 млн. колесных пар. Благодаря разработке наплавочной проволоки марки Св-08ХГ2СМФ с системой легирования Si-Mn-Cr-Mo-V интенсивность износа гребней в эксплуатации по сравнению с не-наплавленными снизилась более чем в 20 раз и составила меньше 0,1 мм на 10 тыс. км пробега вагона. Разработана и внедрена на сети дорог единая унифицированная технологическая инструкция по наплавке гребней вагонных колесных пар.

Обследование деталей повышенного ресурса показало, что упрочненные детали могут работать значительно дольше установленного срока и что при доработке технологий и уточнении перечня деталей, требующих упрочнения, межремонтный пробег пассажирских вагонов может быть увеличен до 900 тыс. км и даже до 1350 тыс. км. Научно-исследовательская работа в этом направлении продолжается. Чтобы достигнуть поставленной цели, некоторые из ранее восстановленных деталей необходимо упрочнять повторно, поэтому институтом разработан технологический процесс ремонта деталей пассажирских вагонов, ранее подвергавшихся упрочнению. Получены удовлетворительные результаты.

Для пассажирского хозяйства разработана также технология восстановления сваркой поперечных балок рам тележек типа КВЗ-ЦНИИ, поврежденных трещинами. Очагами образования трещин являются дефекты некачественной сварки.

Новой для железнодорожных предприятий является технология упрочнения деталей воздействием дугового разряда в потоке жидкости (метод ПРПЖ). Достоинствами метода являются достаточно большая производительность процесса и возможность упрочнять детали большой массы и сложного профиля, а степень упрочнения сравнима с плазменной закалкой.

Научные исследования в области путевого хозяйства выполняются институтом по следующим направлениям, сварка новых старогодных рельсов в стационарных условиях и в составе путёвых рельсосварочных машин ЛРСМ) с термической обработке сварных стыков, сварка крестовин и остряков на стрелочных заводах, восстановление наплавкой рельсов и крестовин; восстановление и упрочнение деталей путёвой техники.

Комплексное отделение “Сварка” является основным разработчиком технологий сварки рельсов разных типов и способа производства, изготовленных отечественной промышленностью за рубежом. В отделении выработана четкая концепция в области сварки рельсов, основой сторон является обеспечение высокого качества, надежность и безопасной работы сварных стыков. Установлено, что лучшим способом является газопрессовая сварка рельсов, основанная на соединении металла в твердом состоянии. Однако по технико-экономическим показателям она уступает близкой по характеристикам качества контактной стыковки сварке, которая и заняла в настоящее время ведущее место в производстве сварных рельсов и изготовлении бесстыкового пути.

Ранее были закончены исследования по созданию отечественной машины типа МСР-6301 производства псковского завода и разработана технология контактной сварки рельсов в стационарных условиях рельсосварочных предприятий. Сварка на машине партий рельсов производства НТМК и НКМК кислородно-конверторного и электропечного (электросталеплавильного) способа производства обеспечивает высокое качество сварных стыков, что подтверждается эксплуатацией сварных рельсов.

Машины МСР-6301 и МСР-8001 позволяют осуществлять режим пульсирующего оплавления при сварке рельсов, который сокращает время выполнения операции на 40% и расход металла в сварном стыке на 40-50%.

ВНИИЖТ проводит исследования по поиску и разработке альтернативных способов сварки рельсов, в частности по механизированной сварке рельсов с использованием закладного электрода или порошковой проволоки. Установлено, что за счет использования высококачественных сварочных материалов механические свойства сварных стыков рельсов при этих способах на 25—30% выше, чем у термитного. Процесс сварки стабильный, обеспечивающий хорошее формирование сварного шва. Основное время сварки в этом случае составляет 6—8 мин, а в цикле не более 1,5 ч. Оборудование обслуживается одним сварщиком-оператором, стоимостью затрат в сравнении с термитной сваркой снижается в 5 раз, а время, затраченное на подготовительные и сварочные операции, уменьшается в 1,3—1,5 раза.

ВНИИЖТом изготовлен современный сварочный автомат, разработаны программное обеспечение и высокоэффективный технологический процесс наплавки крестовин в стационарных условиях. Сварочный автомат позволяет выполнять автоматическое перемещение наплавочной горелки в горизонтальном продольном и поперечном, а также в вертикальном направлениях. Он оснащен автоматическим управлением процессом наплавки по математической модели, хранящейся в памяти контроллера, и коррекцией параметров в процессе наплавки. Автомат стабильно работает в жестких условиях эксплуатации в диапазоне температур от минус 40°С до плюс 40°С. При высоком качестве наплавки крестовин затраты на оборудование окупаются немногим больше чем за полгода.

Существующие сварочно-наплавочно-напылительные материалы, выпускаемые промышленностью, в большинстве случаев не удовлетворяют полностью требованиям, предъявляемым к восстановленным деталям железнодорожной техники. Поэтому ВНИИЖТ постоянно ведет интенсивные научно-исследовательские работы по созданию специальных электродов, порошковых проволок или материалов, применяемых для наплавки (как правило, износостойкой) конкретных ответственных деталей.

Свидетельством эффективности разработанных институтом сварочных технологий является широкое их внедрение на сети железных дорог. Так, за десять лет (до 2005 г.) было создано более 1500 участков и постов по восстановлению ответственных деталей железнодорожной техники, на них отремонтировано более 4,5 млн. деталей и сэкономлено 6,4 млрд. руб.

Вертикальные и горизонтальные резервуары оборудуются измерительной аппаратурой, с помощью которой осуществляется непрерывный контроль за количеством нефтепродуктов в резервуарах и передаче этой информации на центральный компьютер. Установленное на компьютер программное обеспечение обеспечивает полную автоматизацию измерительных процессов. При запуске программа автоматически переходит в режим измерений и может отображать на экране компьютера основные параметры по группе резервуаров или полную информацию по конкретному резервуару, при этом обеспечивает сигнализацию о минимальном и максимальном уровнях.

Внедряемые на сети железных дорог высокоточные топливораздаточные колонки при производительности налива до 400 л/мин позволяют учитывать и сохранять в базе данных информацию об отпускаемых нефтепродуктах как по объему, так и по массе. При годовом расходе топлива 30000 т окупаемость колонок составит менее 1 года.

Список литературы:

1. Гудков, А.В. Ресурсосберегающие технологии и технические средства //Железнодорожный транспорт. 2008. №4. С.72-78.

Электроэнергетика является важнейшей отраслью любой страны, поскольку её продукция (электроэнергия) относится к универсальному виду энергии. Её легко можно передавать на значительные расстояния, делить на большое количество потребителей. Без электроэнергии невозможно осуществить многие технологические процессы, как невозможно представить нашу жизнь без отопления, освещения, охлаждения, транспорта, телевизора, холодильника и .д., которые тоже потребляют энергию.

Файлы: 1 файл

энергосбережение.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Кафедра технологии важнейших отраслей промышленности

ФФБД, 1 курс, РФФ-2 А.Ю. Таруть

Преподаватель И.С. Михайловский

РБ, способной обеспечить себя примерно на 16% собственными топливными ресурсами, остальное количество их приходиться завозить из-за рубежа и платить большие деньги. Удельный вес ввоза топливно-энергетических сырьевых и материально-технических ресурсов в ВВП составляет более 43%. Оплата в год за энергоносители нашей страной достигает 1,8 млрд долларов,

Поэтому энергосбережение является приоритетом государственной политики, важным направлением в деятельности всех без исключения субъектов хозяйствования и самым дешёвым, но не бесплатным, источником энергии.

Транспорт (около 30% всей потребляемой энергии) сегодня является второстепенной отраслью, однако нет сомнения в том, что она будет быстро развиваться по мере улучшения положения в экономике и роста количества личных автомобилей. Энергосбережение в этой отрасли может быть достигнуто за счет конструкций и устройств, обеспечивающих оптимизацию режимов работы транспорта: использование информационных и электронных систем (электронное зажигание, навигационное оборудование и др.), а также силовое электронное оборудование в железнодорожном транспорте (частотно-регулируемый тяговый и вспомогательный электропривод).

Транспорт сыграл огромную роль в формировании современного характера расселения людей, в распространении дальнего туризма, в территориальной децентрализации промышленности и сферы обслуживания. В то же время он вызвал и многие отрицательные явления: ежегодно с отработавшими газами в атмосферу поступают сотни миллионов тонн вредных веществ; автомобиль - один из главных факторов шумового загрязнения. Под влиянием вредного воздействия автомобильного транспорта ухудшается здоровье людей, отравляются почвы и водоемы, страдает растительный и животный мир.

Развитие транспорта невозможно без использования природных ресурсов (нефть, газ), поэтому проблемы энергосбережения на транспорте тесно связаны с проблемами их эффективного использования. В 1900-1950 гг. доля нефти в совокупном энергопотреблении увеличилась с 2,9 до 26,5%, газа - с 0,6 до 13,0%. Это было вызвано широкомасштабным внедрением двигателей внутреннего сгорания на транспорте и в промышленности, развитием системы нефте- и газопроводов. Во второй половине XX в. опережающий рост использования углеводородов продолжался до начала 1970-х годов. В 60-е годы нефть как энергоноситель вышла на первое место. После нефтяных кризисов последних десятилетий XX в. развитые страны при постоянном росте потребления нефти и газа пошли в 80-90-е годы на некоторое увеличение потребления угля в энергетике (до 28,9%) и форсированное строительство атомных электростанций. Первоначально к этому подтолкнули нефтяные шоки 1973-1974 гг. и 1979 г. Однако в связи с высокой инерционностью технологических систем в энергетике и на транспорте замедлился, а в ряде случаев снизился спрос на нефть в развитых странах, и поэтому реальная перестройка энергобалансов произошла только в начале 1980-х годов.

Развитие транспортных средств является частью общего научно-технического прогресса, оно необходимо и не может быть приостановлено. Конфликты между транспортными средствами и средой обитания человека серьезны. Однако эти конфликты вызваны целым комплексом разнородных факторов и в принципе поддаются устранению.

Важную роль в решении этой проблемы играет комплекс организационно-технических мероприятий, проводимых в области эксплуатации транспортных средств. К ним относится: совершенствование структуры парков подвижного состава, преимущественное развитие в городах малотоксичных видов транспорта, улучшение технического обслуживания, ремонта и контроля над техническим состоянием транспортных средств.

На основе широкого использования новейших достижений научно-технического прогресса появляется возможность создания новых прогрессивных технологий, которые по самому своему существу становятся экологическими чистыми, не наносят ущерба окружающей среде, а также возможность одновременного решения экологических, технических, организационных и экономических проблем развития общественного производства при меньших затратах.

Транспорт является важнейшим потребителем наиболее качественных видов жидкого топлива, крупным потребителем электроэнергии. За последние годы транспортная система страны претерпела серьезные количественные и качественные изменения.

Быстрые темпы развития транспорта, несмотря на определенное повышение его энергетической эффективности, увеличивают потребности в наиболее квалифицированных и дорогих энергоносителях — в моторных топливах и электроэнергии. В этой связи весьма актуальной является политика энергосбережения, проводимая на всех видах транспорта, совершенствование структуры транспортных средств в целях обеспечения перевозки грузов и пассажиров при минимальных энергетических затратах.

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ

Производственная деятельность железнодорожного транспорта оказывает воздействие на окружающую среду всех климатических зон нашей страны. Но по сравнению с автомобильным транспортом неблагоприятное воздействие на среду обитания существенно меньше. В первую очередь это связано с тем, что железные дороги - наиболее экономичный вид транспорта по расходу энергии на единицу работы.

Основным источником загрязнения атмосферы являются отработавшие газы дизелей тепловозов. В них содержится окись углерода, окись и двуокись азота, различные углеводороды, сернистый ангидрид, сажа. Высокое содержание вредных примесей в отработавших газах дизелей при работе в режиме холостого хода обусловлено не только плохим смешиванием топлива с воздухом, но и сгоранием топлива при более низких температурах.

Режим работы маневровых тепловозов менее стабилен, чем поездных, поэтому и выделение токсичных веществ у них в несколько раз больше. Уровень загрязнения воздушной среды станций и прилегающих к ним зон отработавшими газами маневровых тепловозов зависит от числа одновременно занятых локомотивов. При этом наиболее значительно выделение окислов азота и сернистого ангидрида.

Ежегодно из пассажирских вагонов на каждый километр пути выливается до 200 м3 сточных вод, содержащих патогенные микроорганизмы, и выбрасывается до 12 тонн сухого мусора. Это приводит к загрязнению железнодорожного полотна и окружающей среды. Кроме того, очистка путей от мусора связана со значительными материальными издержками. Решить проблему можно использованием в пассажирских вагонах аккумулирующих ёмкостей для сборов стоков и мусора или установкой в них специальных очистных сооружений.

Перевод железнодорожного транспорта с паровой тяги на электрическую и тепловозную, которыми в настоящее время выполняется практически вся поездная работа, способствовал улучшению экологической обстановки: было исключено влияние угольной пыли и вредных выбросов паровозов в атмосферу.

Дальнейшая электрификация железных дорог, т.е. замена тепловозов электровозами, позволяет исключить загрязнение воздуха отработавшими газами дизельных двигателей.

Основной путь снижения выбросов токсичных веществ тепловозами заключается в уменьшении их образования в цилиндрах двигателей. Также важное значение имеет обезвреживание отработавших газов. Принцип действия одного из очистных устройств основан на рециркуляции газов, применяемой для уменьшения концентрации окислов азота, улавливание которых представляет известную трудность. Рециркуляция заключается в том, что часть отработавших газов из выпускного патрубка перепускается во всасывающую систему дизеля. Вследствие этого происходит присадка к засасываемому свежему воздуху значительного количества отработавших газов с меньшим содержанием кислорода, в результате чего ухудшаются условия протекания реакции между кислородом и азотом воздуха. При этом выброс окислов азота снижается до 55%, однако, происходит некоторое увеличение продуктов неполного сгорания топлива (окиси углерода).

Железнодорожный транспорт, на долю которого приходится примерно 50% всех перевезенных в стране грузов, ежегодно расходует около 30 млн. т условного топлива, причем 60% всех затрат приходится на долю тепловозов. Экономия лишь 1 т условного топлива обеспечивает перевозку 3000 т грузов примерно на 100 км.

В соответствии с политикой государства, направленной на внедрение энергосберегающих технологий во всех сферах экономики, в 2006 году утверждена “Энергетическая стратегия железнодорожного транспорта на период до 2010г. и на перспективу до 2020 года”. Этот документ закрепляет определяющую роль характеристик энергоэффективности при внедрении новых и совершенствовании существующих решений по всем техническим средствам и технологиям железнодорожного транспорта.

Отмечено, что анализ технических средств и технологий железнодорожной энергетики, к которым относятся все устройства, потребляющие либо генерирующие энергию в технологических процессах работы железнодорожного транспорта, показывает, что их исходное состояние в большинстве своём в настоящее время характеризуется высокой степенью физического и морального износа, высокой энергоёмкостью и малой энергоэффективностью. Фактический износ электровозов достиг – 65%, тепловозов – 73%, устройств тягового электроснабжения – 58%, стационарной электроэнергетики – 40-50%, теплоэнергетики – 70-80%. За пределами нормативного срока эксплуатации находится более 60% технических средств железнодорожной энергетики. Применение морально устаревших энергоустановок с низкими конструктивными и эксплуатационными КПД, влечёт за собой не только повышение расхода энергии на рабочих режимах, но и дополнительное повышение энергозатрат на эксплуатацию и ремонт технических средств.

Исходя из анализа основных каналов формирования потерь энергоресурсов по всем техническим средствам и технологиям железнодорожного транспорта, приведённых в стратегии, можно выделить основные технические решения по энергоэффективности и энергосбережению.

Основными направлениями энергосбережения на железнодорожном транспорте являются:

1. дальнейшая электрификация железных дорог;

2. ввод в эксплуатацию новых, более совершенных локомотивов, характеризующихся по сравнению с выпускаемыми в настоящее время повышенным КПД двигателей и передач, более совершенной системой охлаждения , меньшими расходами энергии на собственные нужды;

3. снижение сопротивления движению за счет увеличения доли грузовых вагонов на роликовых подшипниках и увеличения доли бесстыкового пути;

4. внедрение рекуперативного торможения на электрифицированных участках железных дорог;

5. увеличение массы поезда за счет повышения степени загрузки вагонов, применения вагонов повышенной грузоподъемности;

6. совершенствование планирования перевозок;

7. осуществление комплекса мероприятий по снижению потерь электроэнергии на тяговых подстанциях, реактивной мощности в системе электротяги на стационарных потребителей;

8. замещение нефтяного моторного топлива сжиженным природным газом;

9. централизация теплоснабжения железнодорожных станций и узлов;

10. повышение напряжения передачи энергии к поездам электрифицированных ж.д.;

11. использование “высокотемпературной” сверхпроводимости в локомотивной и стационарной энергетике (трансформаторы, реакторы, привод и т.д.);

12. широкое использование энергоёмких накопителей энергии в основных технологических процессах энергопотребления и генерации энергии, включая тепловую;

13. использование тепловых насосов.

В заключение можно сделать вывод, что современный уровень знаний, а также имеющиеся и находящиеся в стадии разработок технологии дают основание для оптимистических прогнозов: человечеству не грозит тупиковая ситуация ни в отношении исчерпания энергетических ресурсов, ни в плане порождаемых энергетикой экологических проблем. Есть реальные возможности для перехода на альтернативные источники энергии (неисчерпаемые и экологически чистые).

Программа ресурсосбережения на железных дорогах Российской Федерации призвана обеспечить максимально эффективное использование топливно-энергетических и других ресурсов при обеспечении удовлетворительных объемов перевозок, требуемых активно развивающейся экономикой страны и удовлетворением спроса населения в транспортных услугах. Современная техника, внедряемая в рамках Проекта, позволяет оптимизировать энергопотребление, повысить производительность труда, рационально использовать материальные ресурсы.

Внедрение ресурсосберегающей техники началось с 2002 года, когда было внедрено около 7000 единиц оборудования по 101 предприятию. В 2004 году количество внедренных единиц достигло 21000 по 116 предприятиям. В 2005 году было внедрено 14652 единицы оборудования по 108 предприятиям. В 2008 году было внедрено 17674 единицы оборудования по 112 предприятиям. В 2013 году было внедрено 15783 единицы по 98 предприятиям и затрачено порядка миллиарда рублей. В текущем 2014 году планируется поставить 405 единиц нового оборудования на сумму 59,67 млн рублей.

Управление программы ресурсосбережения и инновационных проектов отраслевого центра внедрения (ОЦВ) готово на взаимовыгодной основе:

оказывать содействие по внедрению ресурсосберегающих технических средств на железных дорогах;
организовывать систему сервисного обслуживания наукоемкого оборудования на сети дорог;
управлять сложными внедренческими проектами;
осуществлять консалтинг в области управления проектами внедрения сложного наукоемкого оборудования на сети железных дорог;
внедрять информационную систему документооборота инновационного проекта на платформе LotusNotes/Domino.

Определены основные функции генерального исполнителя по оперативному управлению Программой ресурсосбережения:

Программа ресурсосбережения представляет собой совокупность мероприятий, направленных на достижение нужных конечных результатов и каждое из них является самостоятельным проектом со своей системой реализации. Для достижения конечных целей генеральный исполнитель работает с исполнителями по каждому отдельному проекту, устанавливая между ними взаимосвязь и координируя реализацию каждого проекта в течение года.

Мероприятия, направленные на реализацию энергетической стратегии железнодорожного транспорта на период до 2010 года и на перспективу до 2020 года, объединяются в несколько направлений:

мероприятия комплексного характера с мультипликативным эффектом. К таким мероприятиям, в частности, относятся такие разработки, как автомашинист электротяги, регистратор параметров движения и автоведения, сетевой модуль связи по радиоканалу для интеллектуальной системы автоматизированного вождения поездов повышенной массы и длины с распределенными по длине локомотивами, комплекс для обучения машинистов энергосберегающим и безопасным по продольной динамике методам управления поездом. Комплекс для расчета перед поездкой энергооптимального режима ведения поезда с учетом ограничений скорости для машиниста локомотива;
повышение конструкционных и эксплуатационных КПД локомотивов. Основными техническими решениями в данном направлении являются: регулирование скорости, регистратор параметров работы тепловозов;
оптимизация энергетических затрат в стационарной энергетике. В это направление вошли следующие работы: автоматизированная система комплексного учета энергоресурсов, газовые инфракрасные излучатели для отопления рабочих мест, узлы учёта расхода тепла и воды, поставка и монтаж модульных котельных.

В основу Программы ресуросбережения положено целенаправленное масштабное внедрение на сети железных дорог новых технологий с оптимальными показателями энергопотребления и материалоемкости, рационализации энерго- и топливопотребления, в том числе и на не тяговые нужды, что позволит получить высокий экономический эффект.

обеспечение качественного процесса внедрения на местах, сопровождение и мониторинг в процессе эксплуатации, в том числе:

- оказание помощи в подготовке линейных предприятий железных дорог к работам по внедрению ресурсосберегающих технических средств;

- диспетчеризация и контроль отгрузок;

- организация комплексных мероприятий по обучению и подготовке специалистов, эксплуатирующих и обслуживающих внедряемые ресурсосберегающие технические средства на базе дорог и в Демонстрационно-обучающем выставочном центре;

- создание на базе Дорожных центров внедрения системы гарантийного обслуживания внедряемых наукоемких ресурсосберегающих технологий;

Таким образом, ресурсосберегающие программы. применяемые на железных дорогах Российской Федерации, снижают расход ресурсо-, энерго- и топливопотребления, что позволяет снизить экономические и материальные расходы. Однако большинство программ ресурсосбережения, применяемых на железных дорогах, нуждается в доработке и требует особого внимания во время эксплуатации, так как необходимо сначала основательно выявить все их достоинства и недостатки.

Проект включает в себя технические средства и технологии, нацеленные на решение следующих задач:
- снижение удельного расхода топливно-энергетических ресурсов на тягу поездов;
- снижение затрат на топливно-энергетические ресурсы в стационарной энергетике;
- сокращение эксплуатационных расходов за счет рационального использования материальных ресурсов;
- более эффективное использование трудовых ресурсов в результате применения новых безлюдных и малообслуживаемых технологий, а также современных систем диагностики.

В рамках данного Проекта для решения проблемы снижения удельных расходов энергоресурсов на тягу поездов планируется широкомасштабное внедрение систем автоматизированного ведения поездов, регулирования мощности тягового и вспомогательного оборудования электровозов и тепловозов, систем учета параметров работы электровозов и расхода дизельного топлива тепловозами.

Новинки литературы по энергоэффективности

Издание предназначено для инженерно-технических работников, занимающихся решением проблем повышения энергоэффективности функционирования основного и вспомогательного оборудования подразделений железных дорог России. Может быть полезно студентам высших учебных заведений железнодорожного транспорта.
Рассмотрены основные положения проведения политики энергосбережения и повышения энергетической эффективности на железнодорожном транспорте. Описаны технические решения, обеспечивающие повышение энергетической эффективности функционирования основного производственного и вспомогательного бизнес-процессов железнодорожных перевозок. Уделено внимание составу, способам проведения и анализу результатов энергетического обследования производственной деятельности железнодорожного транспорта.

Энергосбережение на железнодорожном транспорте. Учебник – М.: Издательский дом МИСиС, 2012.– 620 с.

Читайте также: