环境和资源

优化隧道掘进能耗

在气候变化和能源成本不断上涨的时代,开发节能替代品至关重要。由于过去的能源价格一直较低,对“能源效率”问题的重视程度远远不够。在未来几年,节能隧道掘进机将在隧道施工项目的经济可行性中发挥越来越重要的作用。展望未来,海瑞克的目标是尽可能以环保和资源友好的方式生产隧道掘进机。海瑞克股份公司正在应对这一挑战,积极开发高效节能的隧道掘进机。目的是持续减少能源消耗和二氧化碳排放量。

把所有精力放在减少能耗上

海瑞克作为机械化隧道掘进市场的领导者,承担着责任的同事还制定了通过需求驱动能量降低其产品能耗的目标。除了优化隧道掘进中的电气负载外,还可以在多个项目周期内重复使用备品配件以此来提供一种节省能源的方法。所谓的再制造在这里起着关键作用。

优化隧道掘进能耗

为了安全起见,隧道掘进机具有足够的备用能力,以便在紧急情况下有足够的动力。通过对实际消耗水平和电容量的比较发现,即使在最大负荷下,海瑞克隧道掘进机仍具有很高的动力储备。这相当于主配电MDB1功耗的50%左右。通过对电气负荷的实际输出和安全相关容量的比较,发现即使在中等使用情况下,功率储备仍为77%。

本图展示了一台混合式盾构机主配电器隧时间变化的功率分布。借助这些3D图形,可以发现设备的节能潜力,以及从能耗角度优化隧道掘进。

这为能源优化带来了更多潜力:

  • 混合式盾构机的泥水环路的耗电比例最高。随着在衬砌管片施工期间关闭泥水环路的标准的发展,可以显著减少能耗。

  • 更加适应地质条件和岩土技术要求的机器设计,有助于降低隧道掘进机的能耗。

  • 在机器照明的设计中,使用 LED 灯代替传统的卤素灯可以节省大量的能源。

通过对更多隧道掘进项目的分析,取得了关于提高机器利用率和优化泥水环路的新发现。

混合动力驱动的低排放钻机

海瑞克HK80CK钻机由于采用了混合动力驱动,因此排放量较低。不同于柴油发动机须采取噪声防护和废气净化等必要措施,该类型钻机为电驱动。柴油发动机只在机器行走就位时工作,之后所有的组件,如分离和搅拌设备、转运罐、移动式预破碎装置及输送泵均采用电驱动。电机驱动具有环保、低排放、低噪音等优点,使得这种隧道掘进技术正逐渐被越来越多地人们所接受。 
紧凑的变型设计可帮助钻杆以直角钻进和钻出,同时允许采用较短的钻孔半径。除了单独连接的控制容器外,所有组件均安装于钻机上。这使得即使在狭窄的通道中也能够轻松运送机器。在使用高效、低碳环保的机器时,降低对城市空间的影响是环境保护和可持续发展工作的重要一步。

通过专业再制造得以重用

减少隧道掘进机碳排放量的关键因素是在几个项目周期内尽可能多的重复使用部件。为了实现这一目标,海瑞克数十年来一直在对隧道掘进机进行专业翻新——即所谓的再制造。在凯尔市(Kehl)海瑞克再制造服务中心,对使用后的隧道掘进机进行全面检修,以适应新项目的特定要求,重新组装,并提供全面保修。

产品碳排放量代表产品寿命周期内的温室气体排放的总量,从生产所需原材料的提取到其完成工作后的处理。作为潜力分析的一部分,将再制造设备与新隧道掘进机生产进行比较,以确定再制造可以节省多少资源和二氧化碳。这主要集中在大型钢结构上。结果很明显:通过再制造单个隧道掘进机部件,与新生产的相比,可减少65%的温室气体排放,还可节省80%的电能和99%的材料。

对于未来,以下潜力可以发掘:

  • 考虑到隧道掘进机的整个寿命周期,可进一步节省成本。

  • 翻新再制造后的隧道掘进机的再利用将可持续地减少二氧化碳地排放量。

为了满足未来能源需求,海瑞克股份公司正在研究进一步降低隧道掘进机能耗和二氧化碳排放量地有效方法。

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Gerhard Goisser 海瑞克美国子公司 首席运营官
Jack Brockway 海瑞克美国子公司 董事长

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