鐵路運輸節(jié)能減排技術

前言

改革開放以來，我國社會經濟取得了巨大進步，然而傳統(tǒng)的增長方式和產業(yè)結構并沒有根本改變，資源環(huán)境的制約因素日益突出。《中華人民共和國節(jié)能法》明確指出：“節(jié)能是國家發(fā)展社會經濟的一項長遠方針”，為實現(xiàn)全面建設小康社會目標，就必須以科學發(fā)展觀為指導，落實節(jié)約資源基本國策?！笆晃濉逼陂g，我國將加快區(qū)域經濟協(xié)調發(fā)展，切實轉變經濟增長方式，大力發(fā)展循環(huán)經濟，加快建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會。鐵路在加快建設節(jié)約型社會中肩負著重要的責任，面臨著艱巨的任務。我國鐵路用交通行業(yè)不到五分之一的能源，完成全社會二分之一的運量。在各種運輸方式中，電氣化鐵路是目前惟一可以實現(xiàn)以電代油的運輸方式。而電能可以來源于多種其他形式的一次能源如核能、風能、水能、煤等，因此，鐵路作為資源節(jié)約型的綠色交通工具，加快其發(fā)展，尤其是電氣化鐵路的發(fā)展，對優(yōu)化綜合交通運輸行業(yè)的能源消耗結構、緩解我國能源資源緊缺以及生態(tài)環(huán)境惡化的矛盾都具有重要的戰(zhàn)略意義。然而，作為國民經濟的大動脈，鐵路仍然是消耗能源資源的重點行業(yè)，做好鐵路行業(yè)的節(jié)能減排工作，以最小的投入獲取最大的運輸效益，是加快建設資源節(jié)約、環(huán)境友好型社會對鐵路提出的迫切要求。為適應新形勢下鐵路節(jié)能減排工作的需要，特編寫了本書。本書是第一本系統(tǒng)總結鐵路運輸節(jié)能減排的技術指導用書。全書共分六章，從技術和管理兩個層面系統(tǒng)闡述了鐵路運輸節(jié)能減排所涉及的重要環(huán)節(jié)和相關技術。書中首先對鐵路運輸節(jié)能減排進行了綜述，闡述了鐵路作為資源節(jié)約型的綠色交通工具，在建設資源節(jié)約、環(huán)境友好型社會中的重要地位，系統(tǒng)地梳理了鐵路運輸節(jié)能減排管理體系以及自20世紀80年代以來鐵路節(jié)能減排工作所取得的成績，并分析了今后面臨的形勢和節(jié)能減排的重點。第二章 對日本和德國的鐵路運輸節(jié)能減排技術做了簡要介紹。在第三、四章闡述機務、車輛、供電等鐵路運輸不同生產站段的節(jié)能減排技術過程中，重點從內燃機車、電力機車、鐵路車輛、空調旅客列車、電氣化鐵路等五個領域進行了分析和總結?？紤]到建筑節(jié)能的通用性，第五章 選編了建筑節(jié)能減排的通用基礎理論并闡述了鐵路建筑節(jié)能減排的特點。為了便于參考，書中附錄附有中長期鐵路網規(guī)劃、鐵路節(jié)能技術政策等內容。本書由中國鐵道科學研究院孫忠國主編，特邀請了西南交通大學劉志剛、中國電力科學研究院叢琳、交通部水運科學研究院李慶祥三位作者共同編寫。在編寫過程中，編者查閱和使用了大量參考文獻和技術資料，從中獲得了許多幫助和啟迪。德國鐵路公司的MrSander、中國國家圖書館袁春艷為本書的編寫提供了部分資料，北京外國語大學尹玉為部分德文資料做了翻譯，武漢大學的碩士研究生梁瑜在本書編寫過程中做了大量的文字整理工作。在此，編者對所有提供了參考資料的單位和個人以及參考文獻與技術資料的作者一并表示衷心的感謝！尤其要感謝鐵道部節(jié)能環(huán)保處姜正才處長在編者從事節(jié)能工作期間所給予的指導和關懷！本書內容側重實用，適合各級鐵路運輸節(jié)能減排管理機構、節(jié)能服務部門的管理人員和工程技術人員使用，還可作為鐵路運輸節(jié)能減排技術培訓的參考用書。由于鐵路運輸節(jié)能減排所涉及的專業(yè)面較寬，編寫工作量較大，當前鐵路運輸節(jié)能減排技術進步和管理要求未能在書中完全反映，我們通過直接和間接的實踐經驗，將有關資料歸納匯總，上升到理論體系，希望能在鐵路運輸節(jié)能減排領域里起到拋磚引玉的作用。鑒于編寫人員技術水平及實踐經驗的局限性，不足之處在所難免，期待廣大讀者和同行多提寶貴意見。編者2009年3月

內容概要

本書是一本系統(tǒng)總結鐵路運輸節(jié)能減排的技術指導用書。全書共分六章，從技術和管理兩個層面系統(tǒng)闡述了鐵路運輸節(jié)能減排所涉及的重要環(huán)節(jié)和相關技術。書中首先對鐵路運輸節(jié)能減排進行了綜述，說明了鐵路作為資源節(jié)約型的綠色交通工具，在交通運輸中的重要地位。在闡述機務、車輛、供電等鐵路運輸不同生產站段的節(jié)能減排技術過程中，重點從內燃機車、電力機車、鐵路車輛、空調旅客列車、電氣化鐵路等五個領域進行了分析和總結，注重抓住關鍵環(huán)節(jié)。本書還介紹了鐵路運輸節(jié)能技術應用實例以及日本和德國的鐵路運輸節(jié)能減排技術。     本書內容側重實用，適合各級鐵路運輸節(jié)能減排管理機構、節(jié)能服務部門的節(jié)能管理人員和工程技術人員使用，還可作為鐵路運輸節(jié)能減排技術培訓的參考用書。

書籍目錄

第一章　鐵路運輸節(jié)能減排綜述 　第一節(jié)　鐵路運輸發(fā)展現(xiàn)狀 　　一、“十五”期間鐵路發(fā)展回顧 　　二、“十一五”開端與第六次大提速 　第二節(jié)　鐵路運輸在我國交通運輸中的重要地位 　　一、鐵路是改善資源分布與工業(yè)布局不均衡、促進少數(shù)民族地區(qū)發(fā)展、維護社會穩(wěn)定的基礎保障 　　二、鐵路是國民經濟的大動脈，在運輸市場中居于主導地位 　　三、鐵路是資源節(jié)約型的綠色交通工具 　　四、加快鐵路發(fā)展，建設資源節(jié)約、環(huán)境友好型社會 　第三節(jié)　鐵路運輸節(jié)能減排管理體系 　　一、中國鐵路節(jié)能管理體系的建立 　　二、中國鐵路節(jié)能管理的政策、規(guī)章和標準體系 　　三、中國鐵路節(jié)能監(jiān)管體系 　第四節(jié)　鐵路運輸節(jié)能減排成績回顧 　　一、牽引動力結構改革 　　二、鐵路運輸綜合能耗大幅下降 　第五節(jié)　鐵路運輸節(jié)能減排面臨的形勢 　　一、加快建設節(jié)約型社會，鐵路節(jié)能減排面臨更高要求 　　二、鐵路建設迎來黃金機遇期，能源資源節(jié)約更加繁重 　　三、鐵路客貨運量持續(xù)大幅增長，運輸節(jié)能更加艱巨 　第六節(jié)　鐵路運輸節(jié)能減排的重點工作和主要目標 　　一、鐵路運輸節(jié)能減排的重點工作 　　二、鐵路運輸節(jié)能減排的主要目標 第二章　國外鐵路節(jié)能技術 　第一節(jié)　日本鐵路節(jié)能技術 　　一、車輛輕量化節(jié)能技術 　　二、減小運行阻力節(jié)能技術 　　三、軌道線路等其他行車節(jié)能技術 　　四、日本鐵路生產節(jié)能技術 　第二節(jié)　德國鐵路節(jié)能技術 　　一、德國鐵路節(jié)能減排 　　二、德國鐵路節(jié)能駕駛 　　三、德國鐵路節(jié)能檢測 第三章　鐵路機車車輛節(jié)能技術 　第一節(jié)　內燃機車節(jié)能減排 　　一、內燃機車燃油消耗的構成與計算 　　二、內燃機車燃油消耗分析 　　三、燃油單耗控制的技術手段 　　四、燃油單耗管理 　第二節(jié)　電力機車耗電分析 　　一、電力機車耗電量的計算 　　二、列車電流曲線和列車能耗 　第三節(jié)　鐵路車輛節(jié)能技術 　　一、車體結構輕量化 　　二、車體形狀流線化 　第四節(jié)　空調旅客列車節(jié)能減排技術 　　一、國外空調旅客列車供電技術現(xiàn)狀 　　二、我國DC 600V機車向客車直供電技術 　　三、我國首列DC 600V空調旅客列車技術特點 　　四、DC 600V空調旅客列車供電系統(tǒng)的節(jié)能減排社會效益 第四章　電氣化鐵路節(jié)能技術 　第一節(jié)　電氣化鐵路的組成 　第二節(jié)　電氣化鐵路的節(jié)能減排優(yōu)勢 　　一、運輸能力的比較 　　二、能源利用效率比較 　　三、保護環(huán)境，改善勞動條件 　　四、降低運輸成本，提高勞動生產率 　第三節(jié)　電氣化鐵路發(fā)展概況 　　一、國外電氣化鐵路發(fā)展概況 　　二、我國電氣化鐵路發(fā)展概況 　第四節(jié)　牽引變電所節(jié)能 　　一、牽引變電所的電能損失 　　二、牽引變電所負序引起的電能損失 　　三、牽引負荷諧波引起的電能損失 　　四、牽引負荷的低功率因數(shù)引起的電能損失 　　五、牽引變電所的節(jié)能措施 　第五節(jié)　接觸網節(jié)能技術 　　一、接觸網供電方式引起的電能損失 　　二、接觸線材料引起的電能損失 　第六節(jié)　供電方式與能耗 　　一、直接供電方式 　　二、BT（Booster?Transformer，吸流變壓器）供電方式 　　三、AT（Auto?Transformer，自耦變壓器）供電方式 　　四、CC（Coaxial Cable，同軸電纜）供電方式 　第七節(jié)　減少牽引接觸網電能損失的措施總結 第五章　鐵路建筑節(jié)能減排技術 　第一節(jié)　建筑能耗及其影響因素 　　一、建筑能耗的構成 　　二、建筑能耗的影響因素 　第二節(jié)　建筑節(jié)能基礎理論 　　一、建筑得熱與失熱的途徑 　　二、建筑傳熱的方式 　　三、建筑保溫與隔熱 　　四、空氣間層的傳熱 　　五、建筑氣密性 　第三節(jié)　通用建筑節(jié)能技術 　　一、采暖建筑節(jié)能規(guī)劃設計 　　二、墻體節(jié)能技術 　　三、門窗節(jié)能技術 　　四、供熱采暖系統(tǒng)節(jié)能技術 　第四節(jié)　鐵路建筑節(jié)能技術 　　一、鐵路建筑節(jié)能技術綜述 　　二、鐵路建筑照明節(jié)能技術 第六章　鐵路節(jié)能技術應用實例介紹 　第一節(jié)　電氣化鐵路牽引變電所節(jié)能技術應用實例 　　一、白銀西牽引變電所概況 　　二、TCR型SVC無功動態(tài)自動補償技術方案 　第二節(jié)　電力機車能耗管理與節(jié)能操縱技術應用實例 　第三節(jié)　變頻節(jié)能技術應用實例 　　一、變頻節(jié)能技術在中央空調系統(tǒng)中的應用實例 　　二、變頻節(jié)能技術在鍋爐控制系統(tǒng)中的應用實例 　第四節(jié)　新能源技術應用實例 　　一、鐵路站場綠色照明技術應用實例 　　二、北京南站新能源技術應用簡述 　第五節(jié)　普通旅客列車軸驅供電系統(tǒng)供電效率改進技術 　　一、原有軸驅供電系統(tǒng) 　　二、軸驅供電系統(tǒng)供電效率改進技術 附錄一　鐵路節(jié)能技術政策（1999年版） 附錄二　中長期鐵路網規(guī)劃（2008年調整） 參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第二章　國外鐵路節(jié)能技術第一節(jié) 日本鐵路節(jié)能技術按日本新干線的數(shù)據，用于行車方面的能耗約占鐵路總能耗的87％。通過在機車車輛及軌道設計上采取合理措施，可有效降低高速鐵路的綜合能耗。下面以日本鐵路東?？瓦\公司新干線高速列車的節(jié)能措施為例，從車輛輕量化、減少運行阻力、交流再生制動、軌道線路節(jié)能等四個方面對日本鐵路在行車節(jié)能方面的主要技術進行介紹。一、車輛輕量化節(jié)能技術采用節(jié)能型車輛是高速鐵路節(jié)能的重要手段。為使車輛高速運行，輸出功率和車輛的剛度及強度都必須提高。這種情況下，如果單純提高車輛的性能，勢必會增加車輛的重量，從而導致能耗增加。因此，為了提速并節(jié)能，輕量化是一個很重要的課題。在車輛設計中，通過減輕車體結構、轉向架乃至車內設備的質量來減輕列車自重；通過氣動特性設計，包括列車頭型、斷面外形和列車表面整體形狀的設計，優(yōu)化列車氣動性能，以減少列車的空氣阻力。1.車體的輕量化日本東海道新干線與國外其他國家的高速列車不同，線路的隧道較多，進入隧道時因氣壓變化會產生刺耳的噪聲，為此列車要采用氣密結構。300系車因鋁合金大型擠壓型材壓型技術的提高，盡可能省略了焊接部分，不僅使加工精度和車體強度得到提高，還可以降低車輛的初始成本。700系則由于連續(xù)焊接技術的提高，車體的焊接部分進一步減少，使加工精度和車體強度提高，初始成本也減少了。

編輯推薦

《鐵路運輸節(jié)能減排技術》由化學工業(yè)出版社出版。

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