鄧城芳
(南寧鐵路局機務處,工程師,廣西 南寧 530003)
減少運輸組織對機車能耗影響的建議
鄧城芳
(南寧鐵路局機務處,工程師,廣西 南寧 530003)
本文分析了引起南寧鐵路局內燃、電力機車能源消耗同比上升的原因,提出優化列車運行方案及運輸調度指揮,減少單機、欠軸列車的開行和機外停車,以及提高機車乘務員的操縱水平、科學合理進行防“關折”操作、加強機車能耗分析等措施,以進一步降低鐵路運輸成本支出。
機車;運輸;節能
10.13572/j.cnki.tdyy.2015.01.008
2013年南寧鐵路局全局內燃、電力機車完成機車牽引工作量178.07億t·km,內燃機車牽引工作量占69.8%,電力機車牽引工作量占30.2%,機車能源消耗支出26.62億元。其中內燃機車完成牽引工作量124.29億t·km,消耗燃油26.33萬t,單耗完成21.18kg/萬t·km,燃油單價7 955.01元/t,內燃機車燃油成本支出20.95億元,單耗較上年同比上升0.08 kg/萬t·km,同比多耗燃油994.3 t,內燃機車燃油成本同比多支出791萬元。電力機車完成牽引工作量53.77億t·km,消耗電能6.03億kW.h,單耗完成112.13kW.h/萬t·km,電能單價941.82元/kW.h,電能成本支出5.67億元,單耗較上年同比上升2.11 kW.h/ 萬t·km,同比多消耗電能11 346 000.38 kW.h,電力機車電能成本多支出1 068.63萬元。
影響內燃、電力機車單耗同比上年增加的因素較多,鐵路運輸秩序、列車編組、貨流均衡、機車乘務員操縱水平及其它因素影響,均會引起機車能源消耗上升,最終將導致機車成本增加。
1.1 單機走行在日常運輸生產中,由于協調運輸及調度組織均衡開車時計劃的準確性不夠及調度日常、專項分析不到位,造成運輸組織不當或貨流不均,產生不對等運行流,在某一時段內上行方向和下行方向的列車數目不相等,為加快機車周轉開行單機從而導致單機走行公里增加。由于單機開行在消耗能源的同時不產生或產生很小的工作量,致使機車運用效率降低,能耗增加〔1〕。
2013年內燃機車開行單機28 914次、走行225.49萬km,按《列車牽引計算規程》查定,單機走行消耗柴油170 kg/100 km計算,單機走行多消耗柴油3 833.3 t。電力機車全年開行單機18 059次、走行351.04萬km,單機走行消耗電能425 kW.h/100 km計算,單機走行多消耗電力14 919 000.3 kW.h。
1.2 欠軸列車開行貨物運輸受國家宏觀控制及各地方的經濟發展的影響較大,如南昆線牽引區段,由于受貴州省煤炭控制出省的影響,南昆線下行交口重車多,而上行接入的重車減少、空車增加,列車平均總重減少;有效貨源不足,裝車上量困難,造成列車編組及貨物裝車受到影響,導致欠軸列車開行增加。欠軸列車由于未能充分發揮機車功率,出現“大馬拉小車”的現象,浪費機車熱效率,造成機車能耗浪費。
2013年內燃機車開行欠軸列車21 798次、欠軸212 694萬t·km,按欠軸列車開行多消耗20%能耗計算,欠軸列車開行多消耗柴油819.3 t。電力機車全年開行欠軸列車7 697次、欠軸102 501萬t·km,欠軸列車開行多消耗電能2 398 000.3 kW.h.。
1.3 機外停車在運行區段,由于信聯閉設備及線路施工影響,機車乘務員未能按調度要求控制運行速度以及調度指揮不當等原因,當遇有列車在中間站停車交會時,而區間運行點不足以滿足對方列車通過,將造成機外停車〔2〕。機外停車影響正常運輸秩序,降低機車運用效率,浪費運輸能力,此外機車停車和再啟動將消耗大量的機車能源。
2013年全局內燃機車機外停車10 022次、停車1 095 h,按《列車牽引計算規程》計算,內燃機車每機外停車1次,起車加負荷再恢復規定速度運行時,多消耗燃油25 kg,機車空轉21 kg/h,機外停車內燃機車多消耗柴油273.5 t。電力機車全年機外停車2 219次,停時126.3 h,電力機車每機外停車1次,起車加負荷再恢復規定速度運行時,多消耗電能255 kW.h,電力機車空載50 kW.h/h,機外停車電力機車多消耗電能572 000.1 kW.h。
1.4 機車乘務員操縱的影響由于列車運行密度不斷提高,區間運行時分緊張,為確保列車運行安全正點,近年來在列車操縱上要求不斷提高,如行車調度要求趕點、列車通過線路施工地段要求保持貼線運行,造成列車機車在運行中頻繁制動,不能很好利用動能及惰力,使機車能源消耗增加。此外,部分新乘務員操縱水平不高,不能根據牽引區段線路縱斷面、列車編組、運行速度的情況,合理使用手柄及制動機控制列車運行速度,造成機車能耗增加。如列車進站停車,在進站前控制好列車進站速度,一次停車過標,但部分機車乘務員操縱水平不高或進站線路為特殊車站(線路縱斷面復雜、進站前或站內有分相等),列車進站制動后速度過低,造成進站停車再次加負荷,導致機車多消耗能源。
1.5 列車防“關折”措施影響機車能耗為保證行車安全,確保列車開車后列車管始終處于良好的貫通狀態,機務部門在強化防“關折”的措施中,要求所有列車站停開車后進行制動機防“關折”試驗〔3〕,即列車起動后,在下一站預告信號前進行空氣制動機試驗,減壓50 kPa待列車管排完風后再緩解,試驗列車管貫通狀態和制動力。根據數據統計:列車在線路平道進行制動,列車速度下降約10~15 km/h,制動機緩解后機車滿負荷搶速,內燃機車須用時2 min以上,防“關折”試驗每次將造成內燃機車多消耗燃油10~15 kg、電力機車多電能354 kW.h左右。
2.1 減少單機開行行車調度部門要加強運輸組織,建立單機開行管理辦法,嚴格執行機車調度員、計劃調度員及值班主任放行單機的“三把關”制度;計劃調度員加強車流組織和調整,認真推算次日方向車流接續機車及列車開行情況,最大程度避免單機開行;同時要提高列車工作計劃兌現率,計劃必須有可靠的車流來源,杜絕空頭開車計劃。日常根據分界口交接列數及重點裝卸車站的作業進度,以交定裝,減少單機率,確保一定周期的列車開行對數相對穩定,減少因短時車流不均衡產生的單機。均衡兩個機務段的乘務工作量,優化南寧、柳州機務段的客貨運機車乘務交路,調整湘桂線、益湛線機車、乘務交路,通過以上措施,進一步優化和延長機車交路,協調好南寧鐵路局與外局交界口列車調度關系,組織均衡運輸,減少單機開行,提高機車運用效率。
2.2 減少欠軸列車開行機務部門配合運輸、貨運部門合理編制繁忙地區列車運行圖和高峰時段列車分號圖,根據車流、裝卸、點線能力,合理鋪畫列車線條,以兩港一線為重點,分析、確定資源配置目標值和繁忙地區機力、人力配套方案,做到機車資源合理分配、適時調整,日常協調運輸、調度組織均衡開車,提高計劃的準確性、合理性,加強運用日常、專項分析,找準短板、突破瓶頸,提高機車運用效率,對特殊乘務區段,推行特殊交路滿足運輸臨時增量需求。
日常調度組織中,根據點線裝卸能力,合理制定月、旬運輸計劃,用月、旬計劃指導日(班)計劃,杜絕日計劃的隨意性和盲目性,全面提高日(班)計劃的兌現率。按照“車循環、長交路、輪乘制”的思路,整合機車運用資源,延長機車交路,提高牽引定數,合理配置機車,根據各線機車交路、速度等級、牽引噸位等情況合理配置機車。湛江(塘口)、黎塘(防城港)~鷓鴣江站間開行的直通貨物列車上行在柳州南站取消機車換掛作業,提高柳州南站運輸組織效率。組織開展牽引試驗,提高牽引定數,將益湛線玉林~賀州間上、下行貨物列車及南寧南至黎塘間(經南環線)上行方向貨物列車重量統一調整為3 800 t牽引;將柳州南至鷓鴣江部分貨物列車重量調整為4 500 t,進一步提升運輸能力,同時南寧南站充分利用站場優勢,加大4 500 t列車的開行數量,減少欠軸列車的開行。
2.3 減少機外停車優化客貨經路,逐步實現客貨分線運行。利用柳南客專南寧至五塘區間實現雙線開通后,釋放既有線通過能力,南柳牽引區段、柳桂牽引區段、桂永牽引區段部分普速客車經高鐵新線運行,緩解湘桂線繁忙的運輸能力,改善貨運列車運行條件。在調度指揮中,提高日(班)計劃質量,加強日常分析工作,對列車機外停車、正晚點作重點分析,落實好單線區間會車1 min開車,提高調度人員處理突發事件的能力,減少對運輸的干擾;大力組織直達列車,力爭多開行通過編組站直通列車的數量,完善運輸部門與機務、車輛部門合署辦公制度,減少工作環節中出現中的問題,提高運輸工作效率,壓縮技術作業時間,減少機外停車。同時加強車機聯控,提前預告開車點,確保貨物列車在開放信號后2 min內動車,加強指路行車指揮,減少機外和站內停車交會,提高通過能力,減少機車能耗。
2.4 進一步提高機車乘務員操縱水平嚴格按照技術定額規定的各區段列車運行時分操縱列車運行,遇行車條件變化,易導致機車乘務員難以完成定額點的地點制定操縱提示說明,加強乘務操縱指導,抓好貨物列車在限制區間、自閉區段大區間和長大上坡道困難區間的規范操縱,減少因貨車運行晚點對客車等其他列車的間接影響,充分發揮機車效能,減少能源空耗損失。在不同牽引區段,給機車乘務員提供一條最優的運行曲線作為操作指導,要求乘務員在操縱列車運行時,一定要合理掌握加速、減速、制動時機,以避免頻繁而無意義的操縱動作,使列車的能源消耗保持在較合理的狀態。
機務段主管機車熱力部門及人員加強熱力管理。按機型、交路、牽引總重、耗油耗電量等建立原始記錄,在定期分析的同時及時對重點車種進行專項分析,對重點機車、重點機班進行分析,查找影響機車能耗的因素,有針對性地采取防范措施,加強添乘指導和監控裝置分析,引導乘務員按標準作業、按優化曲線操縱、按作業指導書行車,提高乘務員操縱水平,減少操縱不當產生的制動調速、坡?,F象,不斷總結和推廣先進的節能操縱經驗和方法。
2.5 科學合理進行防“關折”操作規范機車乘務員操縱列車,提高機車能耗效率意識,優化列車起動后進行制動機貫通試驗的時機,防止在低速、上坡道方向進行貫通試驗。針對困難地段、關鍵分相點、變坡點的關鍵站進一步細化列車貫通試驗操縱要求,要求機車乘務員正確操縱列車,貨物列車在區間下坡道、調速地點或列車運行速度提高后再進行列車管貫通試驗,盡量減少對運輸秩序的影響,降低機車能耗。機務段車間、指導組要清理過度強調安全而無視運輸效益的“土辦法”、“土規定”,根據站場及線路的改擴建情況,優化列車操縱指導,充分利用動能闖坡,并對司機進行全員培訓,逐人指導驗收達標,切實提高乘務員的列車操縱水平。
機車節能降耗工作是一項涉及多系統、多部門的系統工程,運輸組織、調度指揮在機車節能降耗中起到關鍵的作用,從南寧鐵路局近年內燃、電力機車完成能耗指標與全路各鐵路局對比的情況來看,能耗指標基本控制在較理想的范圍,通過優化運輸組織、提高整體的乘務員操縱水平、充分發揮機車運用效率等因素,節支降耗仍然存在一定的空間。為進一步降低機車能源消耗、減少運輸成本支出,在保證行車安全的前提下,積極探索內燃、電力機車的節能措施,通過分析確定哪些是影響機車能耗的主要因素,哪些是影響機車能耗的次要因素,有針對性地制定具體措施予以克服,減少影響機車能耗的不利因素,進一步減少鐵路運輸成本的支出。
〔1〕鐵道部.TB/T 1407-1998列車牽引計算規程〔S〕,北京:中國鐵道出版社,1998
〔2〕鐵道部.鐵統計〔2009〕223號 鐵路機車統計規則〔S〕.北京:中國鐵道出版社,2010
〔3〕鐵道部.鐵運〔2000〕16號 機車操作規程〔S〕.北京:中國鐵道出版社,2000
更正
由于我們編輯部在校對時的失誤,造成《鐵道運營技術》2014年第4期第52頁的關鍵詞出現錯誤,現更正為:“關鍵詞:三維仿真;虛擬現實;虛似仿真系統”。并向作者和讀者表示歉意。
鐵道運營技術編輯部
2015年1月25日
U260.15+3,U292.4
B
1006-8686(2015)0022-03