脫硝技術論文范文
時間:2023-03-18 01:49:51
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篇1
覆蓋范圍廣中國地域廣闊,共有31個省市自治區,部分省市之間相距幾千多公里,并且列車在運行過程中要通過多個鐵路局及集團公司的管轄區域,每個單位均有調度指揮及為車輛服務的部門及人員,所以通話對象不固定,這就需要一個統一的呼叫方式及規則,由聯合控制中心根據列車運行區間及位置確定呼叫路由及地址。這也是符合我國鐵路特得點的獨特通信方式。需要具備數據的傳輸功能列車無線電臺設備不僅需要語音傳送,還需要有傳輸數據的能力,應具備多功能的數據接口,可以傳輸列車運行所需的各種數據,交換信息,確保列車通信及監控的實時性和有效性。綜合性要求強鐵路運營所需支撐體系龐大,車務、機務、工務、電務、車輛等單位各司其職,對通信的需求也存在差異,這就要求無線通信設備具備很好的適應性,結合各部門需要開發相應功能。設備要有良好的綜合應用能力,一機多用,即能傳遞語音還能傳送數據,將列車信息根據需求傳遞到不同單位,各取所需,便于部門間聯動,提高統一協調能力。
鐵路移動通信系統介紹
GSM-R(GSMforRailway)為鐵路專用數字移動通信系統,和GSM網絡標準相似,是從歐洲引進的鐵路通信專用系統。GSM-R是基于GSM技術平臺,針對鐵路無線通信的特點,專門為鐵路設計的數字移動通信系統,提供特色的附能的高效綜合無線通信系統,并增加鐵路移動通信所需業務(組呼、群呼、強插、強拆、優先級別等功能),構成整體的解決方案。GSM-R同時還具備數字集群的功能,滿足列車高速運行時的無線通信要求,可以提供應急通信、無線列調等語音通信功能,安全可靠。GSM-R還是一個信息化的平臺,使得用戶可以在這個信息平臺上輕松開發各種各樣的鐵路應用。GSM-R通信系統主要由基站系統(BSS)、網絡系統(NSS)、管理系統(OSS)三大部分和移動終端設備組成。其中網絡系統包括移動交換系統、移動智能網系統、和分組交換無線業務系統,是GSM-R系統的核心組成部分,實現了與其他網絡的有機結合。GSM-R系統網絡結構圖4GSM-R技術的應用GSM-R系統不僅可以提供語音業務,還可以提供數據業務、智能業務。針對鐵路通信需求,GSM-R系統還提供了組呼叫、尋址、廣播呼叫、緊急呼叫等特殊方面的要求。
經過GSM-R網絡組成的數據鏈路傳送到車載無線通信設備,機車就能接收到調度下發的命令。調度命令是各級調度指揮人員向列車司機下達的書面指令,是列車運行指揮系統的重要組成部分。列車調度指揮:調度與司機之間的通話是行車通信系統的重要組成,負責指揮各種車輛的運行,保證機車司機、車站值班員、列車調度員之間以及車站值班員、機車司機、運轉車長之間的通信暢通,確保安全。機車同步控制:有時列車需要多個機車牽引,在運行過程中,兩臺機車之間包括加速、減速和制動等一系列行為必需同步操縱,利用本業務可實現機車間信息的傳遞和交換。列車自動控制:通過GSM-R提供車地之間雙向安全數據傳輸通道,接收由GPS或其他的定位工具提供的位置信息,控制列車運行,可代替以前的信號燈指示,保證列車運行安全。機車信號和監控信息傳送:實現車載設備和地面間的數據傳輸,提供機車信號和監控信息傳輸,儲存調車模式的相關信息,構成站場通信系統重要組成部分。列車停穩信息傳送:利用數據采集傳輸應用系統,可傳送列車是否停穩信息,提高車輛運行的安全性。車次號傳輸:車次號傳送是實現車輛調度指揮的重要一環,通過對列車車次號的自動跟蹤,實現調度中心對車輛運輸業務的監控機辦理。列車尾部監控數據傳輸:在列車行進當中,司機應當準時了解列車性能變化。列車監控系統可以提供車尾風壓數值,電池電壓情況,主風管風壓情況等等,實現對車輛狀態進行實時監控。區間無線通信:在區間作業可以使用GSM-R作業手持終端,包括機務、車務、工務、電務、公安等單位可根據需要進行內部的業務聯系,在有特殊情況時可與列車調度人員或其他用戶聯系,在遇到突發狀況時,還可通過無線終端直接與司機通話。旅客業務信息收集:每輛客車都與控制中心保持一條實時雙向數據傳輸通道,作為數據通信業務使用,與旅客相關的所有移動信息通過此通道進行傳輸,為旅客提供各種信息,增加旅客的便利性,提供各種人性化服務。
篇2
【關鍵詞】煙氣脫硝技術;火電廠項目;應用
煙氣脫硝技術種類較多,通常大型火電廠會選擇選擇性催化還原煙氣脫硝技術(英文全稱:Selective Catalytic Reduction;簡稱“SCR”),或者選擇性非催化還原煙氣脫硝技術(英文全稱:Selective non-Catalytic Reduction,簡稱“SNCR”),且應用效果良好。中國火電廠常用技術較為成熟的選擇性催化還原煙氣脫硝技術,其脫硝效率高,且不會造成空氣環境的二次污染而被火電廠所應用。
一、SCR煙氣脫硝技術
(一)技術原理
SCR煙氣脫硝技術原理為SCR的催化還原技術?;痣姀S排煙氣中所含有的氮氧化合物可以與NH3發生化學反應,但是需要在300℃~400℃的高溫條件及催化劑的作用下完成,所產生的物質為水和惰性氣體氮氣。兩種產物并不需要采取特殊的技術處理方式而起到阻止氮氧化合物與外界物質發生化學反應后,形成有毒氣體。氮氧化合物在有氧條件對產生如下反應:4NH3+4NO+O24N2+6H2O;2NH3+NO+NO22N2+3H2O;4NH3+2NH2+O23N2+6H2O;4NH3+3O22N2+3H2O;2NH3N2+3H2。
在氮氧化合物在有氧環境中出現化學反應的時候,催化劑所發揮的作用是不容忽視的。
該項技術在實際工作中的運用,是根據火電廠排放煙氣中所含有的有毒氣體成分選擇催化劑,將促成成分確定下來。使用催化劑的過程中,根據對煙氣成分的分析選用恰當的催化劑,通常催化劑的使用形式為三種,板式催化劑、蜂窩式催化劑和波紋板催化劑。蜂窩式催化劑適用于火電廠排放的煙氣中有毒氣體濃度過高的催化還原使用,其可以發揮氮氧化合物和氧氣接觸面擴大的作用,從而提高脫硝技術效率。具體應用中,要注意催化劑的用量以及使用形式,以獲得最優的催化效果。
(二)SCR煙氣脫硝技術應用中的催化劑還原工藝
SCR煙氣脫硝技術應用中,催化劑很容易呈現出老化跡象,由于其活性具有時間限制,所以催化劑的老化會使其催化作用下降。因此,在使用的過程中,要注意有效時間,以對催化劑及時更換。催化劑在使用中,隨著時間的延長會減緩催化速度,為了避免催化劑一次性更換量過大,要避免使用單層催化劑。
二、火電廠煙氣脫硝技術的應用
(一)SCR脫硝技術的工藝系統
SCR脫硝技術的工藝系統由三個部分組成,即SCR反應器、氨氣的存儲系統和氨氣注入系統。其中SCR反應器配置由輔助系統,氨氣的存儲系統在發揮存儲功能的同時,還要對氨氣進行技術處理。
氨氣通常是液態存在,進入到蒸發器之中汽化為氨氣,經過空氣的稀釋后,注入到反應器中。以對煙氣中的脫硝反應起到一定的催化作用。為了促進煙氣的疏導,反應器中的煙氣輸送管道應采用固定床平行通道設計,通過將裝置的布局以優化,是氣態的氨氣與氮氧化合物充分融合,隨著接觸面的擴大,氨氣的還原功能得以充分分發揮,從而反應效率有所提升。
(二)SCR脫硝技術的應用
中國的火電廠所采用的SCR脫硝技術引自國外先進的脫硝技術,其中,催化劑引自奧地利,液態氨引自法國,而煙氣脫硝設備則引自德國。多種先進脫硝技術的引入,對中國相對滯后的脫硝技術以補充,使得火電廠的脫硝效率快速提高。從脫硝技術的應用程度來看,首先應用與大型的火電廠,并逐漸地將脫硝經驗向小型火電廠延伸,使得中國火電廠的整體煙氣脫硝水平有所提升。
(三)SCR脫硝裝置的應用
火電廠的SCR脫硝裝置主體部分由反應器和氮氧化物脫除劑制備兩大部分構成。反應器的作用是通過將含NOX的煙氣中中注入NH3,使得氮氧化物氣體還原。其基本的作用,是為了滿足化學反應對溫度的要求,加入催化劑使化學反應被活化。
脫硝系統的運行,可以達到67.2%以上的脫硝效率,且具有較高的運行可靠性,極少有氨氣泄漏出來。從環境保護的考慮,SCR脫硝裝置安裝有配套設備,可以是脫硝效率超過90%,其技術可靠性可以滿足火電廠運行需求。
(四)SCR脫硝裝置及火電廠鍋爐以及輔助設備的影響
SCR脫硝裝置中,脫氮設備與鍋爐以及輔機之間存在著較大的關聯,會對空氣預熱器以及引風機的設計產生一定的影響。
1. 空氣預熱器
空氣預熱器的作用是促進鍋爐的熱交換能力,使能量消耗有所降低。當SCR脫硝裝置處于正常運行狀態的時候,反應器內會存在著殘余物,包括NH3、SO3與水的化學反應形成硫酸氫銨。該物質在230℃的環境中會由氣態液化,不僅腐蝕性強,而且很容易粘結在傳熱元件表面,對于冷段和溫段產生強腐蝕作用,且會吸附大量灰塵,造成空氣預熱器堵塞。在SCR催化劑的作用下,煙氣中的部分SO2會被轉化為SO3,不僅增加了冷端腐蝕度,而且導致了空氣預熱器堵塞。為了避免這一現象出現,在熱元件的選用上,可以選擇高吹灰通透性的波形,以提高清灰效果。
2. 引風機
引風機加裝了SCR脫硝裝置之后,增加了風機的壓頭,導致反應器以及彎頭部位的阻力達到了1000帕。對空氣預熱器重新選型,阻力可以達到500帕,此時,引風機的壓頭就會增加到1500帕。
三、煙氣脫硝技術的改進措施
煙氣脫硝技術的改進首先是設備的改進。火電廠要促進設備更替,就要投入大量的資金,其中國提供部分資金,火電廠還需要加大環境保護專項資金,以使設備更換壓力得到緩解。
煙氣脫硝技術的運行過程中,要強化各項管理工作,特別是監管職責要落實到位,促進脫硝系統與環境保護機構之間的結合,實施火電廠脫硝的正規化管理。
關于火電廠的煙氣脫硝技術,除了應用國外的先進技術之外,還要根據中國火電廠的運行特點建立研究課題,創建研發機構一創新技術?;跓煔饷撓跫夹g較高的研究難度,以及其應用領域中所創造的價值,研發機構建立之初需要政府給予部分扶持,使脫硝電價系統快速地建立起來,并強化宣傳力度,以對火電廠脫硝系統的應用以鼓勵。
結語
綜上所述,中國社會經濟快速發展,火電廠的運行效率有所提升,所釋放出來的氮氧化合物逐漸劇增,嚴重危害了大氣環境。為了改善生態環境,火電廠引進了煙氣脫硝技術,以對火電廠運行中所釋放的氮氧化合物以有效控制。
參考文獻
[1]陳曉峰,郭道清,蘇祥.燃煤電廠煙氣脫硝技術現狀探討分析[J].科協論壇(下半月),2012(04).
篇3
關鍵詞:燃煤鍋爐,脫硝改造,脫NOx,策略
0 前言
據《中國火電廠氮氧化物排放控制技術方案研究報告》統計,2009年火電廠排放的NOx總量已增至860萬噸,比2003年的597.3萬噸增加了43.9%,約占全國NOx排放總量的35%~40%。國內權威機構研究分析表明,電源結構方面今后相當長的時間內將繼續維持燃煤機組的格局。按照目前的排放控制水平,到2020年,我國火電廠排放的氮氧化物將達到1250萬噸,電站鍋爐成為主要的大氣污染固定排放源之一。
2012年國家環境保護部正式頒布了《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011),對于電廠煙塵、SO2及NOx物的排放有了更加嚴格的要求,要求現有火電廠污染物排放在2014年7月1日起需滿足二氧化硫小于200毫克/立方米、氮氧化物小于200毫克/立方米、煙塵小于30毫克/立方米限值指標。
本文針對某廠200 MW燃煤鍋爐脫硝改造問題,基于鍋爐燃燒狀況、燃煤狀況、NOx排放水平等現狀,根據NOx減排目標對脫硝改造方案進行技術論證,評估鍋爐脫硝技術改造的最佳方案,研究結果可為該廠的脫硝改造決策提供可靠依據。
1 設備概況
1.1 鍋爐形式及燃煤種情況
某廠#5鍋爐為哈爾濱鍋爐廠制造的HG-680/13.7-YM2型爐,中間再熱、自然循環、單爐膛、全懸吊露天布置、平衡通風、燃燒系統四角布置、切圓燃燒、固態排渣燃煤汽包爐,全鋼構架,露天布置。制粉系統為中速磨正壓直吹式,5臺ZGM80N型磨煤機對應5層燃燒器。鍋爐設計煤種為貴州盤江煙煤,近兩年電廠機組燃用現在燃用煤種較雜,為適應煤炭市場,目前經常摻燒高揮發分、高硫份、高灰份、低熱值、低灰溶點的煤種,實際用煤種(如硫份、氮份、熱值等)與原電廠設計煤種存在一定差異,下表為該廠2011年全年實際運行煤種煤質成分的基礎上,按平均值折合了煤質,與及波動的數據。主力煤種印尼煤和山西煙煤。
2 NOx生成、控制機理及控制技術
2.1 NOx生成、控制機理
煤在燃燒過程中產生的氮氧化物主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),并且含有少量的N2O,統稱為NOx。煤在燃燒過程中NOx的生成量和排放量與煤的燃燒方式,特別是燃燒溫度、燃燒配風方式和過量空氣系數等燃燒條件密切相關。氮氧化物的生成途徑有以下三個:
熱力型NOx (Thermal NOx)。燃料型NOx (Fuel NOx)??焖傩蚇Ox (Prompt NOx)。
三種NOx在煤燃燒過程中的生成情況很不相同??焖傩蚇Ox所占比例不到5%;在溫度超過1600℃時,熱力型NOx的比例一般占總量30%以下,通常煤粉鍋爐的燃燒溫度大部分在1500℃以下,故對常規燃煤鍋爐而言,NOx主要是通過燃料型的生成途徑而產生的。因此,控制和減少NOx在煤燃燒過程中的產生,主要是抑制燃料型NOx的生成,并創造還原條件,使一部分生成的NOx還原為N2。
2.2 NOx排放控制技術
燃煤鍋爐的NOx控制主要為爐內低NOx燃燒技術和爐后煙氣脫硝技術兩類。爐內低NOx燃燒技術主要通過控制燃燒氣氛,利用欠氧燃燒生成的HCN與NH3等中間產物來抑制與還原已經生成的NOx。對于爐膛出口煙氣中的NOx,可在合適的溫度條件或催化劑作用下,通過往煙氣中噴射氨基還原劑,將NOx還原成N2和H2O。
2.2.1 爐內低氮燃燒技術
2.2.2 爐后煙氣脫硝技術
2.2.2.1選擇性催化還原脫硝技術(SCR)
2.2.2.2選擇性非催化還原(SNCR)/SCR混合技術
SNCR/SCR 混合法使用SNCR 尿素還原劑,利用在爐膛內的多余氨逃逸,有效地利用在后端較小體積的催化劑上。如此,加大了 SNCR 脫硝效率和還原劑利用率,同時減少SCR催化劑的使用容積量。減低SCR 的催化劑負擔可以減少飛灰、壓差、磨損、SO3 的問題。并且,混合法亦有占地空間小,成本低,在低負荷時,可僅操作SNCR,避免空預器(A/H )受硫酸氫氨(ABS)阻塞,以及使用安全尿素還原劑的優點。
在現有的眾多的NOx 控制技術中,SCR是最成功應用的方法,其技術成熟,脫硝效率高,因而得到廣泛的應用。安裝SCR裝置,會對下游煙道設備產生負面影響,需要進行改造:SCR裝置將增加煙道阻力約1 kPa,需要增加引風機壓頭;煙氣中的SO2轉化成SO3,空預器入口煙氣中的SO3濃度增加,與逃逸的NH3反應生成高粘性的NH4HSO4,會加劇空預器冷端受熱面的堵塞,需要對空預器受熱面型式與材質進行改造。
經過多年研究與發展,燃煤鍋爐的NOx控制技術已經比較成熟,國內外廣泛采用的NOx控制技術主要有:爐內低氮燃燒技術(低NOx燃燒器、空氣分級)、選擇性催化還原(selective catalytic reduction,SCR)、選擇性非催化還原(selective noncatalytic reduction,SNCR)等。根據NOx控制要求不同,這些技術既可單獨使用也可組合使用。
3 脫NOx改造方案
綜上述NOx排放控制技術比較,針對現場實測#5鍋爐出口的NOx排放濃度約為400~700mg/Nm3的情況。考慮未來煤種變化帶來的影響,并考慮應對未來更為嚴格的環保排放標準,在本文中以150 mg/m3作為減排目標,進行脫硝改造可行性研究。從技術、現場、造價等方面分析,采用單一的NOx排放控制技術是不理想的,采用低NOx燃燒器+爐后煙氣脫硝技術是改造方向,在充分兼顧現場、造價、鍋爐效率的基礎上,將低NOx燃燒器改造后的NOx排放濃度保證值暫定為450mg/Nm3,通過燃燒調整,爭取實際運行排放值達到350mg/Nm3以下。為了達到控制目標,可采用下述控制手段。因此,#5的氮氧化物控制策略可以有如下2個方案:
方案1,對現有的燃燒系統進行濃淡燃燒器+空氣分級燃燒(OFA),將NOx排放濃度降低至450 mg/m3;同時采用SCR煙氣脫硝技術,進一步將NOx排放濃度降至150 mg/m3。
方案2,對現有的燃燒器進行濃淡燃燒器改造,將NOx排放濃度降低至450 mg/m3;同時采用SCR煙氣脫硝技術,進一步將NOx排放濃度降至150 mg/m3。
4 可行性分析
4.1 低NOx燃燒器改造可行性分析及對鍋爐影響
該爐1,2次風間隔布置,燃燒器區域的煤粉基本上處于富氧燃燒,是NOx生成濃度大首要因素,對燃燒器進行改造是必要的。鍋爐目前的運行情況存在:實際運行過程中再熱器存在一定的超溫的現象,兩側的煙溫偏差比較大,平均>100℃;鍋爐燃燒器和冷灰斗附近存在一定程度的結渣。利用本次脫硝改造機會,在爐內燃燒器系統改造同時,解決鍋爐目前存在的問題,一舉兩得。
4.1.1 燃料
該廠機組燃用現在燃用煤種較雜,為適應煤炭市場,目前經常摻燒高揮發分、高硫份、高灰份、低熱值、低灰溶點的煤種。因此,爐內低NOx燃燒改造時,必須考慮燃燒系統對煤種的適應性,同時兼顧防結渣、腐蝕與燃燼。
4.1.2 燃燒器改造
從眾多成功的改造實例看,低NOx燃燒改造的整體高度可維持在原有水平。燃燒器是低NOx燃燒系統的關鍵部件,它在煤粉燃燒初期所營造出的欠氧燃燒區域大小及欠氧程度決定了燃料型NOx的控制水平。為提高煤粉燃燒初期的NOx控制與燃燼能力,需要采用技術先進、有良好使用業績燃燒器。低NOx燃燒改造NOx排放濃度保證值定為450mg/Nm3容易達到。
4.1.3 空氣分級
在燃燒器上方布置緊湊分離型燃燼風是爐內脫硝改造的最主要手段,深度空氣分級與較長的還原區停留時間,有利于提高NOx控制效果。從收集的資料認為新增燃盡風裝置在角區標高24600~26000區間,一般認為上層燃燒器出口至屏底的高度>15m(#5約為15m)為宜,具備條件。
空氣分級燃燒會延遲煤粉燃燒,抬高爐膛火焰中心高度,可能導致超溫或燃燼程度降低等問題。因此,在采用空氣分級燃燒技術時,應考慮燃燼風的穿透能力和覆蓋程度,采取措施強化燃燼風與來流煙氣的混合,提高后期燃燼。
4.1.4 燃盡風箱、燃盡風道改造
燃盡風道取自二次風熱風道配風箱。
4.2 加裝SCR可行性分析及對鍋爐運行影響
4.2.1 加裝SCR裝置
根據脫硝改造后出口NOx濃度不高于150mg/m3,低NOx燃燒器改造后NOx排放濃度控制在450mg/Nm3以內,SCR的效率只達到70%就輕易達到目標,改造造價低,又適合現場偏窄小的空間。
4.2.2 脫硝還原劑
煙氣脫硝SCR工藝的還原劑為氨氣,氨氣可直接來源于液氨,也可通過尿素間接制備。以液氨為原料的煙氣脫硝還原劑工藝使用較為普遍。本廠現有#7機組液氨儲存及氨供應系統是按照2×600MW進行設計及建設,其設置了兩個體積為56 m3的液氨儲存罐,目前實際只建成一臺1×600MW機組運行,利用現有的液氨儲存存設備,投資進一步減少。
4.2.3 催化劑
SCR工藝普遍采用氧化鈦基催化劑,載體TiO2含量約80%~90%,主要活性材料V2O5含量約1%~2%,其他化學成分(WO3或MoO3)約占3%~7%。本工程擬用蜂窩式催化劑。不同型式催化劑的物理特性比較見表5。
4.2.4 SCR裝置煙氣旁路設置分析
國內外大多數SCR供貨商所設計的系統不設置SCR旁路,因為:在鍋爐任何運行條件下,鍋爐煙氣穿過催化劑是可以接受的,只是在SCR噴氨運行狀態下,需嚴格遵守SCR最高運行溫度和SCR最低運行溫度限制。如果不運行脫氮系統,僅停止噴氨即可。
因此,SCR裝置可不設置煙氣旁路。本工程按不設置煙氣旁路設計。
5 結束語
根據可行性分析結果,本工程采用方案一的改造方案。改造后既可以實現NOx減排,在低氮燃燒器改造的同時,布置燃盡風噴口設計為具有上下和水平擺動功能,從而有效防止爐膛出口過大的旋轉殘余和避免爐膛出口之后左右兩側煙氣量偏差過大;下部二次風采用不等切圓的偏轉二次風系統,防止鍋爐水冷壁的結渣和高溫腐蝕等。解決鍋爐目前存在的汽溫不足及燃燒器磨損嚴重等問題。
在進行SCR脫硝改造的同時,對鍋爐現有空預器進行改造,本工程因該爐引風機、增壓風機有余量不需要改造。鍋爐鋼架、鍋爐基礎和電除塵器校核計算及補強等工作。
#5爐煙氣脫硝改造完成后,實測NOx排放為80--120 mg/m3,每年的最大減排量可以達到 2100 t,具有良好的環保和社會效益。
[1]參考文獻:GB 13223―2011, 火電廠大氣污染物排放標準.
篇4
關鍵詞:火電鍋爐;燃燒特性;優化技術
隨著社會的發展,科技的進步,對能源的需要也日趨廣泛,由于國際能源的緊缺,尤其是煤炭、原油等,給許多能源消耗大國帶來了很大的壓力。目前隨著我國工業的發展,對火電鍋爐的要求也越發凸顯其重要,截至2008年底全國火電鍋爐裝機容量約為7.9億kW,年耗油量達到1990萬t,而污染物排放的問題也日趨突出。據統計我國發電量每增加一千瓦,污染物排放放量就增加九個單位,而大氣中氮氧化物90%來自于燃燒產物,這樣不僅加劇火電鍋爐燃燒能源的消耗,也加大了污染物排放量,成為我國乃至全球關注的重點。在我國十一五的規劃中,我國企業貫徹落實科學發展觀不僅從火電鍋爐燃燒時節約能源、減少排放的入手,在技術上進行優化,成為當前我國企業發展的重點。
一、火電燃煤鍋爐
火電燃煤鍋爐就是以燃煤為主的鍋爐,經過燃煤在鍋爐爐膛中燃燒來釋放熱量,把熱媒水或其它有機熱載體加熱到一定溫度的熱能動力設備。這樣的火電燃煤鍋爐通過煤炭熱量經轉化后,產生大量的蒸汽,并將熱量有效的轉化,一部分被無工消耗,一部分變成了熱量,不僅可以用于工業生產,也可以用于民用生活,可同時這樣的火電燃煤鍋爐也存在這效率問題,由于在熱量轉化上不能全部轉化,這樣效率降低,只有一些大型的火電燃煤鍋爐效率較高些,一般在60% ~ 80%之間。目前我國火電燃煤鍋爐通常使用的機組為容量5億千瓦到9億千瓦之間,到2007年我國首臺百萬千瓦級超臨界鍋爐在上海成功投運,也成為當今世界頂級的火電燃煤鍋爐發電機組,在煤耗、環保方面的也凸顯其先進水平,不僅減少煤燃燒產生的二氧化碳和二氧化硫等,也為我國的環保事業做出了巨大貢獻,是我國的經濟建設重要力量。
二、火電燃煤鍋爐燃燒特性
隨著經濟的發展,社會的進步,人類對能源的需求也越來也凸顯其重要性,節約能源、減少污染,成為一個世界話題。目前在我國火電鍋爐是通過煤粉燃燒,在這個燃燒過程中會產生大量的氮氧化物,在火電燃煤鍋爐燃燒時煤粉和空氣中各種氮的結合不同以及與氮進行反應的介質成分的不同,使之火電鍋爐在燃燒過程中產生氮氧化物的生成機理也不同,主要分為三種:
1、熱力型
火電燃煤鍋爐燃燒時產生熱力,而這種熱力也同時有一部分轉化成為氮氧化物。熱力型主要是指在火電燃煤鍋爐燃燒時在高溫下氧化而生成的氮氧化物??諝夂透邷叵碌难趸蔀橐谎趸臋C理反應的產物,火電鍋爐煤粉燃燒過程中產生的熱力型氮氧化物只占總排放量的20%-30%。主要因素還是溫度、氧氣濃度和在高溫停留的時間。其中溫度是影響熱力型氮氧化物的重要因素。因此,降低熱力型氮氧化物的有效措施是降低燃燒溫度水平,避免產生局部高溫,降低氧氣濃度,縮短在高溫區內的停留時間等。
2、燃料型
燃料型是火電燃煤鍋爐燃燒時所用燃料中的有機氮化合物,在燃燒過程中氧化生成的氮氧化物,其主要在燃料燃燒的初始階段生成。燃料型氮氧化物的生成機理十分復雜,到目前為止我們還尚未完全掌握。主要原理是在一定的燃燒條件下,燃料中的雜環氮化物受熱分解,并在脫揮發過程中大量的氣相燃料氮隨之揮發而釋放出來,從而被氧化。燃料型氮氧化物的形成不僅與煤種的特性、煤的結構、燃料中的氮受熱分解后在揮發和焦氮中的比例、成分和分布有關,而且與燃燒狀況主要包括氧的濃度、燃燒溫度及空氣的混合狀況相關,氧的濃度越高,燃燒溫度越高,生成量越大。此外還與煙氣在高溫區滯留時間有關,滯留時間越長,生成量就越大。
3、快速型
快速型是由于火電燃煤鍋爐燃燒時燃料中碳氫化合物分解生成的原子團,與空氣進行反應生成氮氧化物,此類氮氧化物主要在富燃料火焰中生成量比較多,也比較快。
三、火電燃煤鍋爐燃燒優化技術的運用
在我國隨著國民經濟的快速增長,許多產業的優化調整,我國的工業化的程度的加快,人們對電力、熱力的需求也越來越大,可同時這些行業也成為我國的重大污染源,不僅會破壞臭氧層,也會形成光化學煙霧和酸雨等嚴重危害,已越來越受到社會的關注,制約了我國經濟的可持續發展。目前節能環保、綠色工業已經成為我國經濟可持續發展的主要目標。如何保證在滿足負荷不變動的情況下提升火電鍋爐的燃燒效率、減少污染物的排放成為當前的一個重要的問題?;痣娙济哄仩t燃燒優化技術就是在保證鍋爐高效運行、減少排放的有效手段。 主要從降低氮氧化物燃燒器技術、空氣分級燃燒技術、煙氣脫硝技術這三方面入手。
1、低氮氧化物燃燒器技術
煤粉燃燒器是火電鍋爐燃燒系統中的關鍵設備。煤粉和燃燒所需的空氣都是通過燃燒器送入爐膛的。燃燒器的性能對煤粉燃燒設備的可用性和經濟性起著主要作用。從氮氧化物生成機理來看,絕大部分的燃料型是在煤粉著火階段生成的。因此,通過改進燃燒器結構和改變通過燃燒器的風煤比,實現在燃燒器著火區的燃燒過程中達到空氣分層、燃料分級或煙氣再循環等效果,從而降低著火區的溫度和氧濃度,抑制氮氧化物生成,同時保證煤粉著火和燃燒的需要。低氮氧化物燃燒器主要有以一次風濃淡分離為主要特征,目標是控制燃燒溫度以減少熱力型氮氧化物生成和分級燃燒。減少燃料型氮氧化物生成。
2、空氣分級燃燒技術
空氣分級燃燒技術是利用一級富燃區燃料在缺氧條件下燃燒,降低燃燒速度和燃燒溫度,減少熱力型氮氧化物生成,同時減少燃料中釋放的含氮中間物向氮氧化物的轉化,抑制燃料型氮氧化物的生成。而到了燃盡區,燃料則在富氧條件下燃盡,雖然不可避免地有一部分殘留的氮會氧化成,但由于火焰溫度較低,其生成量很少,使得總量降低。空氣分級燃燒既可在燃燒器內實現分級燃燒,也可在爐膛內實現分級。空氣分級燃燒技術主要形式,是軸向空氣分級燃燒和徑向空氣分組燃燒。其主要目的是抑制氮氧化物的生成,降低排放濃度。
3、煙氣脫硝技術
煙氣脫硝技術也就是選擇性催化還原法技術,是一種成熟的商業性氮氧化物控制處理技術。其主要原理是在催化劑的作用下,以還原劑與煙氣中的氮氧化物反應并生成無毒無污染的氣體。目前選擇性催化還原法已成為世界上應用最多、最為成熟且最有成效的一種煙氣脫硝技術,也是我國控制氮氧化物污染的主要手段之一。
目前不僅是我國乃至全球對環境的保護,污染治理都成為關注的重點。由于我國近些年的迅猛發展,也使得污染排放量逐年上升趨勢,這樣不僅導致我國大氣污染的性質發生根本性的變化,也產生一系列城市和區域環境問題,對人體健康和生態環境構成巨大的威脅。因此,控制火電燃煤鍋爐燃燒技術勢在必行,也是建設資源節約型、環境友好型社會的必然要求。我們不僅要提高火電鍋爐燃燒優化技術的應用,將先進控制策略運用于燃燒優化系統中,也要將前沿現代技術應用于燃燒優化中,從根本上減少污染排放,為我國經濟的可持續發展做出貢獻。
參考文獻
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1數據的來源及分析方法
本研究統計文獻數據來源于中文論文數據庫。本次統計范圍是2008-2014年期間輻照技術在環境保護領域中發表的論文情況。
本文以“輻照、廢氣”、“輻照、廢水”、“輻照、污泥”、“輻照、固體廢物”為檢索關鍵詞,根據檢索出論文的關鍵詞、摘要,將輻照技術在環境保護領域相關的論文進行篩選,并對輻照技術在環境保護領域論文的關鍵詞、論文產量與變化趨勢、發文總量、文章被引總數、論文作者等進行分析,并得出相關結論。
2國內輻照環保領域研究現狀及技術應用情況
2.1研究現狀及趨勢
2.1.1論文數量及變化趨勢
本文以“輻照、廢氣”、“輻照、廢水”、“輻照、污泥”、“輻照、固體廢物”為檢索關鍵詞在萬方數據庫的中文論文中進行搜索,統計出輻照技術在環境保護領域共計322篇(見圖1)。
輻照技術在環保領域的發文量一直處于平穩的狀態。通過圖1對輻照技術在環保領域發文總量的變化趨勢進行分析,2010年的發文量達到一個高產 期,共計發文63篇;從2011年開始,出現了一個小幅度的遞減趨勢。在不考慮其他因素的前提下,輻照技術在環保領域的發文量出現遞減的趨勢,很大程度上是文獻網絡在線刊載滯后因素所導致,但總體上與之前的發文量基本持平。
2.1.2關鍵詞詞頻分析
2.1.3關鍵詞變化分析
通過統計輻照技術在環保領域出現次數最多的前10個關鍵詞詞頻(見表1),在該領域出現最多的關鍵詞是“微波”,一共出現72次;其次為“廢水處理”,出現44次;再次為“活性炭”,出現28次。通過表1可推斷該領域的研究重點是:微波輻照技術在廢水處理、污泥、有機污染物領域的應用。
將該領域論文按照時間排序’可見在一定的時間段內環保應用領域的研究重點是存在規律的。2008-2011年展開的研究主要是利用微波輻照技術在廢氣、廢水、污泥固體廢物處理方面進行應用;2012-2014年則主要是面的應用研究(見表2)。
利用電子束輻照技術在廢水處理、污泥、有機污染物領域開展應用。由于文獻網絡在線刊載滯后,所以導致高頻關鍵詞還是停留在早期研究的關注點上,但實際上近兩年的發展趨勢已經轉移到電子束輻照技術在廢水、污泥、有機污染物方從表3中可以看出,輻照技術在環保應用領域的研究分為兩個時期,早期開展研究的科研人員有馬春、王鵬、孫德棟、董曉麗、潘維倩。其中馬春、孫德棟、董曉麗之后有淡出跡象;研究時間最長,且一直活躍在該領域的研究人員主要是王鵬、潘維倩。2010年以后在該領域開展的研究越來越被科研人員所重視,研究開始受到關注,科研人員較為活躍,上升趨勢明顯。突出的有劉秀華、何仕均、梁霞、鄧義、王建龍。
2.2.2高被引論文作者
論文被引用次數最多的科研人員如表4所示。通過表4高被引論文可以看出,輻照技術在環保應用領域開展的研究主要集中在廢水、污泥方面。研究團隊有5個,分別是王鵬、潘維倩、袁春燕;聶錦旭、劉力凡、劉汨;孫德棟、馬春;陳芳艷;王同華。通過他們的研究,大致上可以看出研究的關注點主要是通過微波輻照技術誘導廢水、污泥中吸附劑的變性,為污泥的資源化利用找到更加有效、環保的新途徑。
通過對論文高產作者的相關單位信息進行統計,可以看出不同時期科研機構的研究重點不同,使用的技術方法也不同。
最早在該領域開展相關研究的機構有大連工業大學化工與材料學院,隨后有淡出的趨勢;哈爾濱工業大學則是該領域開展研究時間最長的機構,前期研究主要集中在通過微波輻照技術處理污泥,后期開展的研究主要側重于通過電子束輻照技術處理廢水;中國工程物理研究院和清華大學核能與新能源研究院近年來開始受到關注,活躍度呈上升趨勢。
2.3.2論文高引用單位
在該領域學術論文中,哈爾濱工業大學王鵬、潘維倩、袁春燕的研究團隊發表的《微波誘導熱解污泥制備輻照技術在環保領域應用的研究論文中,《微波誘導熱解污泥制備吸附劑的研究》是被引次數最多的論文。說明該篇論文論述輻照技術在環保領域應用研究中具有一定的創新性。被引證次數最多的觀點包括:袁春燕等采用微波誘導熱解污泥制備污泥吸附劑,通過實驗得到該法制備污泥吸附劑的最佳工藝參數,驗證了微波誘導熱解污泥制備污泥吸附劑技術的可行性。從被引次數較多的知識點可見,哈爾濱工業大學研究的微波誘導熱解污泥制備污泥吸附劑技術具有一定的創新性,且該研究成果得到了廣泛認可。
其次,廣東工業大學聶錦旭、劉力凡、劉汨的研究團隊發表的《微波強化鋁改性膨潤土對水中氨氮的吸附性能》被引證次數最多的觀點包括:近年來,世界上膨潤土的開發利用發展迅速,主要集中在深加工技術的改進,如微波法在膨潤土加工中的應用等等,可推斷廣東工業大學微波法在膨潤土深加工技術(對水中氨氮的吸附性能)中的應用具有創新性,在該領域具有一定的影響力。
2.4技術應用情況
2.4.1輻照技術在廢水處理中的應用
近些年我國對輻照技術開展了深人探索,并逐步將其應用于污水的處理中。比如中科院上海應用物理研究所的邊紹偉、上海大學射線應用研究所的顧建忠、清華大學核能與新能源技術研究院的劉宇、黑龍江省科學院技術物理研究所的張玉寶、南京大學的劉下國等對電子束輻照技術進行了實驗研究,取得了一定的成果。由于我國在這方面起步較晚,基礎相對較弱’利用輻照技術處理污水這一實際處理工藝還處于探索階段,與其他國家相比還存在一定的差距,還要做很多基礎工作。
2.4.1輻照技術在廢氣處理中的應用
隨著電子束輻照技術的不斷發展,其應用已滲透到多個領域,應用范圍不斷擴大,在環境保護中也顯示出巨大的應用潛力。相較之前的常規廢氣處理技術,電子束輻照技術適用于常規廢氣處理技術難以處理的環境污染物,并且具有無二次污染、干凈清潔、操作方法簡單、處理效率高、費用低等特點。例如杭州協聯熱電電子束脫硫技術、北京京豐熱電電子束輻照煙氣脫硫脫硝技術在對于廢氣的處理上已經初步實現了工業化。
2.4.2輻照技術在污泥處理中的應用
中國科學院近代物理研究所研發的高能電子束技術使污泥的處置處理問題得到了有效的解決。電子束經由中科院近代物理研究所自行研發的高能電子加速器提供,將處理不了、剩余的污泥進行無害化處理。這樣,處理過的污泥一方面在農業上可以得到再生利用,另一方面還可以用于再生燃料的制造。2.4.4輻照技術在固體廢物中的應用
高分子固體廢物的回收再利用可以通過輻照技術與高分子材料相互作用的特點得以實現。其中上海大學生產的粘膠就是利用低輻照劑量漿粕經過輻照處理方法生產的。
橡膠的硫化和廢舊橡膠的脫硫化也可以利用輻照技術。處理方法主要是利用橡膠對電子束輻照技術和7射線具有敏感性這一特點,改變橡膠的加工性能和耐用性,使廢舊橡膠發生化學鏈解聚,從而提高廢舊橡膠的再生利用。
3國外輻照環保領域研究現狀及技術應用情況
3.1廢水處理領域中輻照技術的應用
美國研制了大規模電子加速器處理廢水裝置并于1984年在邁阿密投人使用。俄羅斯輻照凈化廢水技術由Voronezh合成橡膠廠研發成功,并很快應用到工業領域。巴西自1996年開始致力于電子加速器處理飲用水、污水的研究,其原子能研究所開發建立的大規模電子加速器水處理示范裝置,X對生活污水的消毒,工業污水中染料、苯酚、油和脂的分解及飲用水中三鹵甲烷的去除都有明顯效果。韓國的三星HeavyIndustries(SHI)公司與俄羅斯物化所聯合開發建立的電子束處理廢水裝置,能夠處理大丘染化工業公司的印染廢水。與此同時,建立了造紙廢水再循環的電子束處理商用示范裝置。
3.2廢氣處理領域中輻照技術的應用
廢氣污染主要指煙道氣污染,現已成為世界眾多污染問題中最為突出的一個。它能形成酸雨和嚴重的溫室效應。日本、德國、美國等國家極為重視對廢氣的輻照處理。
例如,美國Ebara公司已擁有電子束處理煙道氣體的技術并投人應用。俄羅斯的Kurchatov原子能研究所、莫斯科州立大學俄羅斯科學院高溫研究所、Tem-ploelekroprokt研究設計院等都陸續開展相關研究。
3.3污泥處理領域中輻照技術的應用
污泥輻照處理技術在早期工業革命發展較快的國家也得到重視,并已產生一定成果。如前聯邦德國最早建立了試驗工廠,該廠于1973年建造,在含有4%固體的污泥中,采用瞬時強7輻射殺死病菌,經輻照處理的污泥仍保有原養分,可用作肥料且性能遠超過堆肥和巴氏消毒法處理過的污泥。
此外,日本原子能研究所已著手研究電子束滅菌后制成堆肥的處理污泥工藝;美國匹茲堡CarnegieMellon研究所環保研究中心研制了含油淤泥的脫油技術,其微波脫油處理系統比常規法快30倍,體積比常規的乳液分離系統小90%;泰國研發的3kGy射線輻照能將啤酒工業產生的污泥輻照處理并達到喂食魚類的標準;越南射線輻照技術可讓輻照后的污泥成為播種體的載體。
3.4固體廢物處理領域中輻照技術的應用
固體廢物處理領域中輻照技術的應用也逐漸得到重視,其中以美國CYCLEAN公司的輻照技術最為先進。該技術能夠100%地回收利用建筑垃圾、再生舊瀝青路面的材料,且生產質量與新拌瀝青路面材料相同,成本是新拌瀝青路面材料的l/3,因此費用和污染被大大降低。美國其他研究所也將輻照用于對纖維素的處理,從中得到葡萄糖,回收率最高達到56%。
其他國家也有類似的技術,例如俄羅斯,其物理動力研究所可利用快中子反應堆處理生活和工業垃圾,該技術不僅可以用經過處理的垃圾提取金屬、建筑材料、化工產品,還可將其轉化為電力和熱力;日本將輻照技術用于木屑、廢紙、稻草等的處理,通過糖化進而發酵成為酒精。
4戰略需求發展措施及建議
就目前我國加速器電子束輻照技術的發展及應用現狀來看,今后的工作要從以下幾個方面進行探索研究:
4.1深入分析污染物的去除機理
由于我國輻照技術起步較晚,為了更好地發揮電子束輻照的作用,我們應繼續深人分析污染物的去除機理,從而大大提高電子束輻照的利用率。
4.2提高電子束的強度,發展新型加速器
當前,現有的輻照技術已經滿足不了高要求的污染物質的處理,因此需要新型輻照技術。為了達到相應的技術水平,就需要提高輻照劑量,提高電子束強度和能量,發展新型的輻照加速器,從而實現高質量的處理效果。
4.3電子束輻照技術與其他工藝技術的互補研究
電子束輻照技術通常與其他工藝聯合使用,以達到降低能耗、節約成本、提高處理效率的效果,因此需要對相應對象進行充分了解,從而選用適合的聯合技術,彌補彼此的不足。
4.4提高電子束輻照技術的研究水平,充分利用其優點
目前國外電子束輻照技術在各個方面得到了廣泛應用,但我國電子束輻照技術基礎相對較弱,在應用方面還存在較大差距。我們應拓寬電子束輻照技術應用領域,提高研究水平,充分利用輻照技術的優點,加快實現產業化。
4.5緊湊型輻照加速器的研發及其規模產業化應用
隨著市場逐漸多樣化,需求也更加多元化。電子束輻照技術需適應各種空間、環境,因此研發緊湊型輻照加速器才能滿足市場需求。將該技術靈活化才有助于其進一步實現規?;?、產業化發展。只有產業化發展才能最大程度地將該技術推廣并使其得到最大化利用。
4.6亟需出臺政策法規規范市場
技術一旦應用于市場,就會出現一系列社會問題,因此亟需相關部門出臺政策、法規,一方面用于對技術的保護,另一方面用于對市場的監管、引導。此外,加大宣傳力度,使該項技術在更大范圍內得到推廣,不僅能加強大眾的認識、提高國民科學素質,更能吸引年輕一代致力于技術開發,從而使這一技術不斷發展創新。
篇6
1 粉煤灰概述
粉煤灰主要是電廠燃煤排放的工業固體廢物,其主要由SiO2、FeO、Al2O3、Fe2O3等構成。在我國,粉煤灰的放量相對較大,且在電力事業不斷發展的背景下呈上升趨勢。如果大量粉煤灰不盡心妥善處理,會給人們的生活帶不便且造成嚴重的環境污染問題。
1.1 粉煤灰的性質
一般粉煤灰的粒徑為2.5~300 μm,幾何粒徑平均為40 μm;比表面積通常為2 500~5 000 cm3/g,其密度通常為2.3~3.0 g/cm3,堆積密度為0.55~0.67 g/cm3,孔隙率通常為60%~75%。通常在顯微鏡下,粉煤灰是玻璃體、結晶體與少量未燃碳的復雜混合物,其中包括磁鐵礦、石英、赤鐵礦與莫來石等。其中玻璃體包括形狀不規則的小顆粒與球體形玻璃 體粒子,未燃碳則呈現疏松多孔狀。
1.2 粉煤灰處理廢氣廢水的機理
從粉煤灰的理化性質來看,其表面疏松,空隙孔洞較多,而且比表面積、表面能相對較高,而且還存在著混多硅、鋁活性點,因此其具有較強的理化性質。粉煤灰的物理吸附能力由其多孔性與比表面積決定,比表面積越大,吸附能力則越強。粉煤灰的化學吸附能力主要由其表面的AL-O-AL鍵與Si-O-Si和具有極性的分子發生偶極吸附,或者是粉煤灰中帶有正電荷的硅酸鈣、硅酸鋁與硅酸鐵等與陰離子形成離子對吸附。粉煤灰在除去廢氣廢水在中有害物質時,通常是利用其吸附功能,但在特殊的情況下,也會產生過濾與沉降效果。同時,由于粉煤灰是由多種顆粒物質結合而成,孔隙率相對較大,廢氣廢水在通過粉煤灰時能夠被過濾到一些有害物質,但是其沉降與過濾作用只能夠在廢氣廢水處理中起到輔助作用。此外,由于粉煤灰是由SiO2、FeO、Al2O3、Fe2O3等堿性物質構成,可以與廢氣廢水中的酸性物質發生化學反應,中和其中的酸性物質。另外,粉煤灰中未燃碳比表面積加大,且為多孔結構,因此能夠在廢氣脫硫脫硝中作為吸附劑使用,除去廢氣中的氮氧化物與硫化物。
2 粉煤灰在處理廢水中的具體應用
各專家學者對粉煤灰應用于處理廢水方面進行了大量的研究與試驗,并取得了非常好的成績。下面就簡單介紹一下粉煤灰在幾種污水中的應用。
2.1 粉煤灰在處理城市污水中的應用
城市廢水是由各種生活廢水構成,其成分非常復雜,呈現膠體與懸浮狀態,其中還含有硫化物、重金屬、有無等成分。因此,將處理工業廢水的有效辦法應用于處理城市生活廢水是很那達到預想效果的。有部分地區環保部門利用粉煤灰的吸附、過濾、沉降等作用機理,將其投入到處理城市廢水的工作中,并取得了良好的專業提供論文寫作、寫作論文的服務,歡迎光臨dylw.net效果。其具體處理程序如下:城市污水進入灰水處理池后,按照100:1的水灰比加入粉煤灰進行充分攪拌,待到2~10 min后,向其中加入一定濃度的聚合鋁絮凝劑或其他試劑,之后將其引入升流塔盡心變速處理,滯留30 min后,再將混合液體導入斜管沉淀池,同時再次加入聚合鋁絮凝劑或其他試劑,最后進行70~90 min的沉淀分離。程序完成后,要對處理過的水體進行檢測,當COD下降到國家水質標準后就可將處理水排除,若COD沒有下降到標準程度,則要對污水進行進一步處理。該處理城市廢水的工序有效利用了粉煤灰的吸附能力,以及在處理污水過程中形成較為分散的絮凝核,提高了絮凝效果,使絮體加速生成,并與粉煤灰形成高濃度活性泥渣層。
2.2 粉煤灰在處理造紙廢水中的應用
某地區環保部門將粉煤灰應用于已經完成一級處理的造紙廢水的后續處理技術試驗中。該試驗的處理過程為以下三步。①混合:將電廠的粉煤灰按一定比例加入到將要處理的污水中,并進行充分攪拌混合,使粉煤灰最大程度的發揮其吸附與絮凝作用;②沉降:待到攪拌混合均勻后,將污水引入沉降池,使污水流速迅速下降,并在支重力的影響下,使粉煤灰的絮凝物與吸附物發生沉降;③自凈:隨著沉降與水流的作用,水體上部的清潔水被引入自凈池進行澄清,剩余的懸浮物進行進一步的沉降。利用該技術工藝能后有效的處理經一級處理的造紙污水的效果明顯,并且在實際的工作中進行嚴格的水質監測,保證處理系統的有效運行。
2.3 粉煤灰在處理印染廢水中的應用
印染廢水中主要含有漿料、染料、助劑與其他各種化工物質,污染性較強,因此必須進行相應的有效處理。近些年來科研人員對粉煤灰進行了相應研究,利用其吸附、混凝作用來對印染污水進行處理,并取得了良好的專業提供論文寫作、寫作論文的服務,歡迎光臨dylw.net效果。以哈爾濱地區為例,建立了以粉煤灰處理技術為主的日處理4 000 t印染污水裝置,各項水質指標基本達到了國家標準。粉煤灰在處理印染污水中具有占地少、運行費用較低、管理簡便以及治污效果好等優點,非常適合中小印染廠的印染污水處理。
3 粉煤灰在處理廢氣中的具體應用
近些年來,各國都加大了對粉煤灰在煙氣脫硫技術中應用研究,并取得了一定的成果。它們的共同點就是在粉煤灰中加入粘結劑后熟石灰,以提高煙氣的脫硫效果。較之以前的純石灰脫硫技術,加入粉煤灰后的脫硫技術效果更好。這主要是由于吸收劑的比表面積相對較大,致使氣-固反應相對較快。在粉煤灰與石灰的配比比例與反應溫度適宜時,廢氣脫硫率可高達90%以上。以日本北海北海道電力公司開發的粉煤灰干法脫硫技術工藝為例,整套工藝就是使用粉煤灰脫硫劑進行煙氣脫硫的。該技術工藝提高了粉煤灰的利用率,實現了脫硫率大于90%的效果,高質量的完成了粉煤灰廢氣的任務與作用。
4 結 語
作為新型廢水廢氣處理劑的粉煤灰,其原料來源較為廣泛,價格相對低廉,處理技術流程簡單便捷,在處理廢氣廢水中具有非常好的效果,很好實現了“垃圾是放錯地方的資源”的觀點,拓寬了保護環境的方式。但是由于我國在該方面的技術研究相對較晚,當前還主要出于實驗室研究的階段,沒有實現大規模的應用。國家與相關科研單位只有加強相關方面的研究,才能實現粉煤灰在處理廢水廢氣中的利用效果。
篇7
論文摘要:作為一個先決條件,污泥至少應當是穩定的,在實際運行上即是要求沒有臭味。當地或將來的法律可能要求會更高:污泥可能被要求消毒/巴氏除菌。消毒要求達到一個強制的目標:病原體如腸道病毒、傷寒菌、線蟲、寄生蟲卵等在處理后的樣品中應當檢測不到。
1 污泥處理的思路
由于城市污水和工業污水收集率的提高和污水處理效率的改進(如化學法除磷可使污泥量增加30%),使得在世界范圍內污泥總量急劇增加。
土地應用仍是污泥處置中可持續發展的一條出路,主要取決于如下因素:
碳和營養物的回用;
周圍有無農業用地及其距離;
低投入和運行花費;
嚴格的法律規定和控制程序以保證污泥安全和有肥效。
然而,根據實際情況或當地規定,污泥生產者在土地應用前不得不進行高級,更昂貴的處理以滿足進一步的要求,如堆肥、高溫消化處理或高溫消毒。
但是,很大一部分污泥因為顯而易見的原因不能用于農業,如微污染物、病菌超標或缺乏肥效、距離太遠等等。有時也可能由于公眾的不信任而不被接受。這樣,污泥或被填埋或通過高溫氧化硝毀。
2 污泥處理的可持續性戰略
在進行任何技術研究之前,應先對公眾是否接受進行評估。即使是從技術、成本和環境影響方面來講都是最好的處理方法,也可能由于沒有很好的向公眾進行解釋而遭到否定。不管最終處理方法是什么,能確定的是將來的處理應是安全、環保(保護人和動植物)并且應當增值(物質和/或能源的回收)。為了這些目的,污泥處理應減小污泥體積,改進污泥質量,減少有害物的排放。
本文將簡介一些重要工藝,以滿足運營者的需要,并且其中涉及到其他技術或法規約束問題。
2.1 土地應用的可持續發展戰略
為一個先決條件,污泥至少應當是穩定的,在實際運行上即是要求沒有臭味。當地或將來的法律可能要求會更高:污泥可能被要求消毒/巴氏除菌。消毒要求達到一個強制的目標:病原體如腸道病毒、傷寒菌、線蟲、寄生蟲卵等在處理后的樣品中應當檢測不到。
生物處理。利用生物工藝處理揮發性污泥。如厭氧消化(AD)、自養好氧消化(ATAD)工藝。
化學處理。抑制腐敗揮發性有機物的降解。如酸性亞硝酸鹽SAPHYRTM工藝。
物理處理。抑制腐敗揮發性有機物的降解。如污泥焚燒。
這些工藝大部分都有穩定和消毒,但是消毒的程度取決于一些參數如HRT(水力停留時間)或化學投加量。
顯然熱氧化工藝遠遠超出了污泥穩定、消毒和巴氏消毒的要求。因為有機物被完全或幾乎完全消解。
污泥的生物穩定
液態(濃縮后):消化
我們最熟悉的是傳統的污泥處理方法——消化,它可以減少產泥量。無論好氧或厭氧,它都涉及到很多的能量。目前多數較大的處理廠或地區污泥中心都是采用該種方法,此種工藝在數量上還是領先的。同時,其他一些操作或在消化前或在消化后,也提供了強化的處理能力。
附著態污泥(脫水后):堆肥
堆肥是現有的唯一可以把污泥從廢物變成產品的工藝,并被很多嚴格規定或標準認可。因為污泥變成一種新產品,容易操作(可堆積)而無味,消毒良好并且較干燥。這種工藝越來越流行。另一方面,由于它不減少最終的體積,需要很大的占地面積和較多人員。而且,為了滿足新規定中(臨時EU標準或EPA A級)關于消毒和氣味的要求,與傳統的“粗糙”工藝如曝氣靜態堆相比,需要更先進的工藝如“攪拌式反應廊道”,它影響最終的運行費用。
這個工藝主要是通過一個移動的輪子攪拌并推動混合物,同時鼓風機在曝氣,加速的生物降解產生一個均勻的泥堆??偟耐A魰r間可以減小到2周,消毒效果非常好。
污泥的化學穩定。污泥的化學穩定主要是通過一個投加裝置對待穩定污泥投加化學藥劑,以防止發酵和氣味。大計量投加可使病原體衰減。這種工藝一般投資便宜并且容易操作。但是,泥量不會減少,并且運行費用較高。
這兩種工藝不相互排斥,填埋土地的性質決定著工藝的選用:如果土壤是酸性的,則可以選擇加石灰,但如果土壤是堿性的,則SAPHYRTM工藝可能更適合,因為它操作簡單,運行費用省。
污泥的物理穩定——加熱干燥。加熱干燥主要是通過熱驅動力除去剩余的自由水和鍵連接水。根據加熱的媒介的不同,加熱干燥可分為兩可分為兩種:一種是氣態在高溫和湍流狀態下流過干燥器(直接加熱),一種是用加熱液體(通常是蒸汽或加壓的水)傳遞熱量給污泥,通過干燥器的加熱壁(間接干燥)。加熱干燥的目的是使到達下游的污泥具有焚燒的熱持續性(一般30~35%)或者是容易處理和儲存的干燥污泥(60%)。如果要達到長時間的穩定(幾個月),干固體含量應達到90%或更多(最終干燥),而且顆粒的狀態也是容易操作使用的(包括農田應用)。另一個最終干燥的優點是它可以方便的面對各種最終的處理方法,如農田應用、焚燒后用于水泥生產、或城市垃圾焚燒。它的缺點:第一是運行費用高,尤其是能源消耗,一般在熱干燥中,每蒸發一噸水需要3400MJ的熱量。但在脫水步驟中,除去一噸水只要6MJ(電能);第二需要較多工作人員來清除死角中的粉末以防止火災。
2.2 可持續性熱氧化戰略
焚燒。流化床焚燒爐(FBF)就工藝性能來講,被證明是焚燒污泥最好的方法(湍流方式,燃燒后高達850度的溫度)。而且它運行可靠(在爐內沒有轉動部分)。在40年的時間里,威望迪公司已經在全世界范圍內建造了幾十座流化床焚燒爐(如歐盟、俄羅斯、土耳其)。
通常,在穩定狀態不需要添加額外的燃料,熱平衡的持續性是可以達到的。如果污泥的熱值LCV太低(如低揮發性固體和/或固體含量),尾氣/氣熱交換器應該足夠大以增加風室的溫度。如果達不到(如延時曝氣的污泥含20%DS),則需要在前面加熱干燥。
關于干灰的處置,對于沒有工業污染的純市政污泥,重金屬不是問題。因為灰是以氧化物形式存在,他們滲透性不強,所以可以回用作水泥,用于工業和道路建設。
最后的副產物是酸步驟的清除。由于重金屬的污染,他們只能填埋在特殊的地方,但數量很小。
與城市固體廢物共同焚燒。為了減少投資,城市垃圾和市政污泥通常用一個焚燒爐。通常,一個人口當量每天產生150~250克的脫水后粘性污泥和1~3公斤的垃圾。根據焚燒爐的設計,可以通過10~25%(泥/垃圾)的粘性污泥來控制爐子的溫度。為了達到最優化的燃燒,并且不會由于未燃燒的有機污泥污染熟料, 可以用處理能力為1m3/h的 PyromixTM 設備,通過壓縮空氣把污泥轉成滴狀污泥。實際上,這種運行方式只有在污水廠離城市垃圾焚燒爐較近時有利,否則處理運輸的費用將很高。此時污泥只在系統需要時作為控制流使用。
濕式空氣氧化法。威望迪水務系統研發的ATHOSTM設備在“中性”溫度(240度)和壓力(45巴)條件下被證明是高效的。80%的總COD被氧化,剩下20%是可溶的和高度可生物降解的。不需要后續脫水步驟,廢氣沒有毒性,固體礦物副產品包含重金屬是以一種不可滲透形式存在的。它們可以用于道路建設。而且液態部分,含有可生物降解的COD,可以很方便的用作污水廠的反硝化的碳源。
污泥中的有機氮先降解成可溶性的氨。這些氨,部分被吹脫后通過催化反應轉換成氮氣進入大氣。
結論
激烈的競爭、嚴格的規范和環境保護的需要要求不斷開發新的工藝或用更為有效的工藝。對一個具體的項目,通過對工藝的合理選用可以滿足用戶的要求,需要考慮的是該工藝要能保護環境,造福于人,要能優化物質和能源的回收利用,以達到可持續性的發展的目的。
篇8
關鍵詞:《鍋爐原理與設備》;教學方式;多樣化
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)20-0173-02
《鍋爐原理與設備》是能源與動力工程專業的主干課程,同時還是過程控制及裝備、建筑環境與設備工程等眾多專業重要的專業基礎課程或選修課,擁有極其廣泛的受益專業面和學生群體。隨著社會的發展,各種特種鍋爐不斷涌現,電站鍋爐也朝高參數、大容量方向發展[1,2]。該課程教學對我國培養能源生產及轉換利用等方面的高級專業人才有重要意義。
中國礦業大學能源與動力工程專業是火電廠為主的傳統專業。課程是以電站鍋爐為背景而設立的,授課內容圍繞電站煤粉鍋爐進行,不但涉及鍋爐結構、燃燒供給、傳熱、水循環等基礎知識,還涉及輔助系統的工作原理和組成,以及鍋爐總體設計和計算。課程知識面廣、內容豐富、綜合性強,如何在短時間內讓學生深入了解該課程是目前存在的主要難點[3,4]。
一、教學中存在的問題
《鍋爐原理與設備》課程在2012版教學大綱中定為80學時,在課程的教學與實踐中,雖然我們不斷地借鑒其他院校的教學方式,有了一定的進展和成果,但仍存在以下不足。
1.教學內容增多與學時分配減少之間的矛盾。電站鍋爐的種類較多,不同鍋爐在構造與工作運行方面有著很大差異,鍋爐知識技術的傳授與學習需花費大量時間。隨著教學改革的推進,該課程已縮減到64學時,讓學生在如此短的學時里學習掌握各種不同鍋爐的工作原理和設計方法變得十分困難。
2.鍋爐技術發展迅速與教材更新滯后之間的矛盾。近十年來,鍋爐技術快速變革,課程教材的內容大多根據前幾年或者更早之前的技術編撰的,相對滯后。同時,人們對于知識產權的維護意識也越來越高,這樣使得很多先進技術與知識都以專利的形式保護起來,讓課本知識與行業尖端內容技術有了差距。
3.課程教學難度大與教學手段單一之間的矛盾?,F代鍋爐設施是一個內部復雜而又龐大的裝置,包括制粉系統、燃燒系統、煙風系統、工質流動系統、除塵設備、脫硫脫硝設備、風機、水泵和管道支吊架等部件,單純地以授課的方式很難使學生理解實際鍋爐的樣子,更別說掌握鍋爐中各部件的具體結構。
4.學生綜合能力較低與企業要求逐年提高之間的矛盾?!跺仩t原理與設備》與鍋爐課程設計、認識實習以及相關的選修課構成了密切相關的課程群,但是每種教材之間的內容互相聯系不緊密,這樣就讓學生們在知識點上難以總結,并不能提高在實際工程運用中解決問題的能力。而近年來,用人單位對熱能動力工程專業應屆本科生的技能、技術的要求逐年提高,這對專業課教師提出了新的挑戰。
二、教學模式改革
通過在上述描述中的若干點和我校內部教學中出現的問題,我們提出了把多樣化教學方式聯系到課本中:將課程目標以層層遞進的方式把所要學習的內容分為四個步驟(內容龐雜的理論知識,復雜的系統設備,發展中的前沿性課題,專業實踐),分別用與之相匹配的四種教學手段(問題導向式的課堂講授,多媒體圖片、動畫演示、模型教具等結合集中實習,探究式的科研創新訓練,專業課程設計與電廠仿真訓練)授課,構建基于過程考核的多元評價體系(閉卷考試、實習報告、現場考核、課程設計與上機成績),從而形成一個目標―內容―方式―評價的有機整體,形成互動機制,相互促進,增強成效。
以多樣化的教學方式來講授《鍋爐原理與設備》課程的內容,基本研究包括以下幾方面:(1)教學目標的設計。教學總體目標是通過對課程的了解和深入,能讓學生把鍋爐設施的理論掌握得更扎實,不僅要鍛煉和提高學生的學習積極性,能夠主動地去了解相關的知識內容,而且能夠以科學的方法去分析并解決在鍋爐設計、制造、運行和管理過程中發現的技術問題。(2)合理的分配教學內容。根據教學目標,對課程的內容進行合理的劃分,以@樣的形式既可以保證教學內容的完整性,也能夠將教師授課教學、學生集中實習、科研創新訓練、課程設計與電廠仿真訓練等活動有機的結合起來。(3)問題導向式的課堂講授。著重于對問題知識點的引導和對學生啟發式提問的方式,將板書和電腦教學設施交互使用,把復雜多元的理論知識概念化、形象化。(4)多媒體圖片、動畫演示、模型教具等結合集中教學。讓學生們對鍋爐的構造和運行流程有一個深入的了解。(5)進行探索式的創新訓練。在授課教學期間舉辦學術前沿講座,使學生們對科學發展的最新動態有一定了解,同時讓學生們去做些實用性強的教材訓練題,提高學生在學科探索中的積極性和創造性。(6)專業課程設計與電廠仿真訓練。電廠仿真軟件操作界面完全和實際電廠相同,集中在學院機房進行電廠仿真訓練,讓學生有身臨其境的感覺。(7)構造多元化的成績評定體系。在進行了不同的教學方式后,最終學生的成績就不會只定為考試成績,而是著重于過程的多項綜合成績,并用這種過程性和多元性使成績變得更加準確。
以備課、課堂教學、課下和成績評定四個階段貫徹整個教學過程。(1)備課階段中以課程內容為根據來進行調整,并對實習的內容、課程設計和科研仿真訓練內容進行規劃。教學的內容分為四部分:①以掌握課程的主要內容,即鍋爐的原理及基礎知識點為前提來進行講述;②復雜的鍋爐設備,包括:燃燒設備、換熱設備等,讓學生對鍋爐工作過程的基本情況有形象的認知;③利用合適的科研創新訓練來鼓勵學生進行探究式科研活動;④設計課程設計題目,每人一題(類型一致,但每人的參數不同),并合理選擇上機培訓內容。(2)在課堂教學階段:①在傳授課程知識點時利用視頻圖片和表格等多種形式來啟發學生;②將本來在鍋爐實習的一周時間加以利用,分別安排學生在校內電廠設備模型實驗室、火力發電廠和鍋爐制造廠學習,合理有效的把這些資源綜合起來,以動畫、圖片和模型教具等結合實際的電廠設施,讓學生對鍋爐有一個全面、系統的認識,而不是之前的走馬觀花式的“認識”;③基于前言課題讓學生們了解流化床鍋爐、新型燃燒設備以及火電廠中環境污染控制方面的最新技術;④在課程初期學習時就將課程設計題目下發給學生,在理論學習的同時一步一步把課程設計分為課后作業讓學生完成,讓理論學習與課程設計的進展同步進行,以此方法針對提高學生課題設計的目的性,保證課題設計能夠準時完成;理論學習后,安排學生到機房進行上機訓練,鞏固基礎知識,提高實踐能力。(3)在課下階段,根據不同教學方式,采用不同的考核方式,即課堂講授內容采用傳統閉卷考試,集中實習采用現場考核方式,前言課題采用提交科研論文的形式,實踐部分采用提交課程設計及上機成績的方式。(4)在最終評定學生成績階段采用基于過程的多元評價體系。以平時點名成績、論文報告成績、閉卷考試成績等因素來綜合評判,著重于過程而不是以最終考試來評判成績的多元體系。
綜上所述,《鍋爐原理與設備》課程需要開展多樣化的教學改革。本課程對學生在未來研究和工作中有很大作用,擁有良好的應用前景:(1)本課題有利于調動學生的學習積極性,培養學生自主學習習慣,使學生學習觀念從“要我學”向“我要學”轉變,加深對理論知識的理解。(2)增強學生的應用和動手能力,擴充思想和知識面,提高團隊合作和自主創新多方面的素養。(3)有利于發揮對同類課程的帶動與輻射作用。本課程可以擴展成為我校礦業、材料、化工、建筑等領域相關專業的素養課程,研究成果也可為其他專業類似課程的建設和改革提供借鑒。
參考文獻:
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[2]王波.淺談“鍋爐原理”課程教學中的若干問題[J].中國電力教育,2011,(24).
篇9
一、2010年主要工作回顧
市場開發成效顯著,夯實公司發展基礎。一年來,我們把市場開發作為全年工作的重點,鞏固與五大發電公司、東方電氣等的合作關系,全面進軍國內外電建市場,不斷拓展發展領域。全年共簽訂發電集團電廠2330mw機組、甘肅發電廠2600mw#2機組、東方k廠2600mw機組、戶縣二電廠吹管技術服務、s廠運行手冊編制、大唐韓城第二發電有限責任公司升壓站改造、電廠2300mw機組工程2機組調試、國電電廠2600mw機組擴建、華能電廠1600mw機組擴建工程等調試合同9份。
在建工程順利推進,品牌形象不斷提升?,F場員工以實際行動踐行“品質成就未來”企業核心理念,做到服務理念追求真誠,服務內容追求規范,服務形象追求品牌,服務品質追求一流,全力打造電建調試的服務品牌。新疆市項目部針對該工程是循環流化床機組,設計變更多,新技術應用多,新疆冬季嚴寒大風施工難度大等特點,克服重重困難,以調試促安裝、土建,理順各階段應具備條件,積極參與到設備單體調試當中去,以優質服務贏得了總包方的認可。神華神東電力發電廠2300mw機組工程是地區最大容量的循環流化床機組,同時也是哈爾濱鍋爐廠首臺自主知識產權鍋爐,這臺機組的調試結果關系著調試公司將來在神東電力的市場,他們堅持“今天的現場就是明天的市場”理念,在項目經理王俊洋的帶領下,深入現場研究和分析每一個技術難題,認真消缺,確保按期移交生產投入營運。彬長礦區煤矸石資源綜合利用2200mw發電工程,是東鍋廠首臺自主開發的200mw循環流化床鍋爐,技術難度大,現場條件復雜,項目經理郭萌帶領現場員工,在循環流化床機組甩負荷試驗中實現了新突破,為調試公司在循環流化床調試方面積累了寶貴的經驗。印尼南望電廠(2300mw)機組得到了印尼國家電力公司pln及相關單位的充分肯定、蘇娜拉亞電廠首次進行了海水淡化制水。陜北潔能(潔凈煤)電廠機組是陜西省最大的焦爐煤氣發電項目,調試公司在焦爐煤氣發電調試中實現新突破。截止目前,陜西蒲城發電廠技改工程(2330mw)1號機組、陜西彬長礦區煤矸石資源綜合利用(2200mw)機組、神華神東電力發電廠2300mw循環流化床機組、神華新疆2300mw煤矸石熱電廠、國電大武口熱電有限公司2330mw機組1號機組、青銅峽鋁業自備電廠2330mw機組1號機組、發電集團熱電廠2330mw熱電聯產、中水集團發電有限責任公司一期(2660mw)工程2機組調試、神木潔能電廠250mw調試工程等9項工程,機組均通過了有關部門168(72+24)小時滿負荷試運后的質量檢驗工作,已順利移交生產投入營運。印尼南望電廠(2300mw)燃煤發電機組調試工程、印尼蘇娜拉亞(1600mw)燃煤發電機組調試工程、國電第二發電廠(2600mw)機組調試工程、balco(4330mw)機組調試工程等4項工程順利推進,受到中外業主的高度評價。涌現出了李琳、陳念重、王俊洋、張波等一批“忠誠企業、服務業主、奉獻精品、贏得市場”先進典型,使“電建”調試品牌的影響力不斷得到提升。
以“依法治企年”活動為契機,不斷提高經營管理水平。結合“依法治企年”活動和“小金庫”專項治理工作,嚴格按照“三標一體”管理體系的要求,不斷提高公司標準化管理水平。認真梳理完善相關管理和控制制度,對公司原有各項規章制度進行逐一審核、修訂、增加或刪改,使制度更合理、更具有操作性,并統一編輯裝訂成冊,形成公司規章制度體系。同時自查公司存在的管理漏洞和經營風險,提高公司依法治企水平。制定了調試公司三年規劃,為公司長遠發展指明方向。參與編寫了火電標準化建設委員會的《達標投產規程》和《火電建設質量管理規程》,編輯《調試手冊》,修改完善各個機組調試大綱、制定收資調研控制程序,初步建立循環流化床、海水淡化、電網安評、脫硝技術、水電調試和節能環保等調試規范,加強對工程項目的規范化和調試過程的標準化管理。開展“讓業主滿意”勞動競賽和“青年文明號”活動,以活動促進公司管理水平不提高。今年先后有4篇論文在《電力建設》和《清洗世界》發表,有10篇論文獲得省公司系統優秀論文,員工的專業技術水平不斷提高,公司的影響力也不斷擴大。
堅持以人為本,關心員工生活。一年來,我們一直把服務重點放在一線,堅持以“一線為重點、立足一線、服務一線”的理念。堅持黨建帶團建、促工建,特別是今年工作任務重,員工在現場工作時間長,環境差的情況下,我們更加注重關心員工生活,多為員工辦實事、辦好事。先后到工程現場對員工進行慰問,對員工及家屬的喜、病、喪事宜及時組織慰問、探視。加大小家建設力度,春節期間,印尼南望項目部,組織現場員工貼對聯、放鞭炮,舉行籃
球比賽。組織員工為青海玉樹地震災區踴躍捐款。開展“導師帶頭”和青年突擊隊活動,在海水淡化、循環流化床等新技術方面為公司培養專業人才,使生力軍隊伍不斷得到壯大。通過開展形式多樣的活動,營造了和諧、團結、向上的良好氛圍。
重視員工思想教育,努力建設一支高素質的員工隊伍。結合公司現場工程點多,人員分散的特點,以調試公司qq群、郵箱等網絡平臺為載體,學習文件,介紹工程情況,布置工作,組織開展網絡交流與討論,統一員工的思想和行動。針對全年工作特點,教育員工樹立大局意識,在集體利益與個人利益發生沖突時能“舍小家,為大家”。盧正陽、李琳、王俊洋、張潤軍等同志雖然是所領導,但他們分別兼任項目經理,他們敢于負責,勇挑重擔,身先士卒,一直堅持戰斗在調試現場第一線,以實際行動為員工當好表率。王俊洋同志的雙胞胎兒子,春節前都生病住院,時值電廠調試正處在緊張階段,妻子一人毫無怨言地承擔起照顧兩個孩子的義務,以實際行動支持他的工作,默默地為小家做出奉獻。他始終堅守在工程一線,沒有向組織提出任何要求。國慶節期間,張波同志不滿2歲的孩子得肺炎住進了醫院,而他卻在熱電廠鍋爐點火吹管中緊張工作著,直到現場吹管合格后,才連夜坐火車趕回家照顧孩子。劉曉鵬同志孩子患病住院,他讓父母和岳父母幫忙陪伴,堅持在現場準備相關資料,全身心投入到調試工作中,孩子快出院才趕回西安。一些同志新婚燕爾不要說渡蜜月,連蜜周都沒有渡完就又趕赴現場。調試公司正是因為有這樣一支忠誠企業,默默奉獻的員工隊伍,使調試公司從一個輝煌走向又一個輝煌,這里浸透了大家無數的汗水和心血。
二、存在的主要問題和不足
1、主營業務單一,拓展新的業務領域迫在眉睫。雖然在調試方面我們占有絕對的優勢,今年在循環流化床及焦爐煤氣發電等項目上有所突破,但隨著業主要求越來越高,在調試招標方面多為綜合招標,既包括調試又含有性能試驗及特殊試驗,在性能試驗及特殊試驗方面我們還存在一定的不足,拓展新的業務領域迫在眉睫。
2、人員素質、技術水平、技術裝備有待進一步提高。
由于電力施工企業工作條件艱苦,收入待遇較低,不僅人才引進比較困難,而且能力強、業務精的骨干跳槽,造成技術人才和高級管理人員嚴重短缺。近年來,我所新進人員較多,這些同志缺乏現場調試實踐經驗,特別是能夠獨當一面的專業骨干相對偏少,人員素質還不能滿足工作需要,也制約了市場的開發力度,對于公司長遠發展有一定的影響。但如新進人員太多又會影響到調試淡季人員窩工現像,所以配備合理的調試人員數量是一個及待解決的問題。隨著我國經濟的不斷發展,電力高端技術不斷涌現,機組裝機容量、技術參數不斷提高,需要儀器設備也不斷更新,目前我所的技術裝備還不能全面滿足調試需求。特別是在拓寬調試范圍上,我們要向性能試驗和特殊試驗方向發展,但這方面需要大量試驗儀器設備,我所目前還是空白。另外配備性能試驗及特殊試驗的儀器設備需要大量資金,資金來源的問題也要提到議事日程上。
三、對形勢和問題分析
2011年我公司調試工作雖然很重,但面臨最大的困難仍舊是調試市場競爭加劇,公司在調試的主導地位受到沖擊。由于目前國家節能減排工作重點和加大投資風電、核電及其他類型電力工程,火電市場相對萎縮,另外電力調試市場競爭越來越激烈,調試隊伍增多并在不規范的電建市場中無序競爭,一路拼殺下來,拼舊了設備,拼走了人才,幾乎拼光了老本,拼的電建兄弟猶如戰場上的仇敵,公司在調試的主導地位受到沖擊,這些問題使隊伍穩定和可持續發展受到了嚴峻的挑戰,使我們壓力巨大。
四、2011年的工作打算
工作思路:堅持“一個中心”:以確保調試公司穩定發展為中心;實現“兩個提高”:即提高工程項目調試管理水平,實現無形資產升值;提高抗擊市場風險的能力,繼續拓展新的調試領域。
重點工作:2011年調試公司各項工作依然很重,面臨的困難和市場壓力更大,又是九個工程同時上馬,十幾臺300mw以上的機組要求投產,我們要保證明年重點工程按期按質竣工。對此我們既要認清形勢,增強危機感、緊迫感,又要堅定信心,提高工作能力和管理水平,強化安全管理,確保調試質量和安全處于受控狀態,切實做好調試工作,努力保持調試公司經營業績和基礎管理工作持續穩定發展。
1、抓好在建工程。由于電力調試單位內部惡性競爭,經常導致低價中標,我們要以質量求生存。從調試質量、服務態度及人力資源配置各方面均要確保做好調試工作。要對調試質量、服務質量以及調試的深度和廣度上進行總結,保證新項目在實施過程中進展順利。只有這樣,才能使調試水平更高,效益好大,后勁更足。要加大對技術裝備的配置,特別是配置高精尖的測量設備,以滿足調試的需要。
明年工程主要有:印尼南望電廠(2300mw)燃煤發電工程和蘇娜拉亞(1600mw)燃煤發電工程、balco(4330mw)燃煤發電工程、國電第二發電廠(2600mw)燃煤發電工程、中國水電建設集團公司發電有限責任公司一期(2660mw)工程2機組調試、陜西榆橫電廠(2600mw)燃煤發電工程、新疆哈密大南湖電廠(2300mw)燃煤發電工程、華能陜西發電有限公司電廠(2660mw)調試工程2號機組調試、華電新疆發電有限公司昌吉熱電廠(2330mw)熱電聯產工程2號機組調試等9項工程要按照達標投產、創優質工程要求按質按期完成。
2、增強“三種”意識。要以轉變觀念為先導,增強市場意識、服務意識、質量意識,按照市場經濟規律和企業自身的特點,打造企業自身的核心競爭力,以靈活的方式和手段,拓寬業務范圍。立足調試行業,尋求多元化發展,突出主營業務奮發拓展市場,既要做強主營核心業務,又要多元化經營,力爭在與調試相關或相鄰的業務范圍和領域,特別是性能試驗、調試監理、電廠技術改造及生產技術服務等方面有所突破?!岸鄺l退”走路,既要做強做大國內市場,又要積極拓展國外市場,使企業發展得越來越好,越來越強。加強經營管理,繼續擴大對外影響力。
3、建設“三支隊伍”。全面提高職工素質是干好工作的基本保證。要針對大容量、高參數機組的不斷出現,加快對高端人員的引進和培養教育的步伐,建設一支高精尖人才隊伍;充分發揮各專業人員的潛能,采用多種形式的培訓,加強對專業技術人員的培養,使他們能夠及時應對處理各種現場問題,解決疑難技術難題,逐步造就一批忠誠企業、樂于奉獻、技術精湛的專業帶頭人。加強對職工崗位技能培訓,力求將每位職工培養成為具有較高反事故能力的專業技術人才,培養出一批責任心強、技術水平高的中青年專家。
篇10
關鍵詞:PM2.5;污染;防治
中圖分類號:F2
文獻標識碼:A
doi:10.19311/ki.16723198.2017.11.005
1徐州市環境空氣PM2.5的污染現狀
近幾年,工業化進程不斷加快,城市大氣環境的可持續發展越來越嚴重。徐州重點發展以煤炭為主的能源產業,是一個典型的資源型工業城市。2015年,據數據顯示,徐州市空氣質量優良天數僅達234天,占全年64.1%。徐州市作為江蘇省唯一的煤炭生產基地,受到工業燃料排放增加等諸多環境因素影響,大氣細顆粒物PM2.5已經成為空氣中的主要污染物。2015年,徐州市環境空氣PM2.5濃度年平均值高達65μg/m3,遠高于國家二級標準的35μg/m3。尤其在污染嚴重月份,例如1月,PM2.5濃度值甚至超過100μg/m3。高濃度的PM2.5是大氣能見度大幅降低的原因,而且使徐州市居民的身體健康嚴重受到威脅。
專家認為,粒徑在2.5微米以下的細顆粒物可以通過呼吸進入血液,由于人體的生理結構對PM2.5無過濾、阻攔能力,導致其中有害氣體、重金屬等溶于血液,引起哮喘和其他呼吸系統疾病。據研究,雖然PM10和PM2.5都是心血管病發病的危險因素,但相比較PM2.5有較大的影響。
2PM2.5的形成因素及傳播
2.1定性分析PM2.5的形成來源
2012年環境保護部頒布的《環境空氣質量標準》首次將PM2.5作為空氣質量AQI基本監測指標之一。某項研究表明,AQI監測指標中的二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等是在一定環境條件下形成PM2.5前的主要氣態物體。本文將其他基本監測指標作為影響PM25含量的因素,利用PM2.5含量與其中幾項指標之間的關系進行研究。
2015年度,徐州市SO2年平均質量濃度為38μg/m3,日平均質量濃度范圍為13~124μg/m3;NO2年平均質量濃度為33.39μg/m3,日平均質量濃度范圍為13~382μg/m3;PM2.5年平均質量濃度為65μg/m3,日平均質量濃度范圍為12~256μg/m3,年平均值超標1.17倍。由于夏、季兩季節降水頻繁,空氣中污染物受影響容易擴散,污染物較春、冬兩季濃度低。而春冬季由于燃煤取暖,加上北方天氣多沙塵,污染更加嚴重。所以本文搜集了污染較嚴重的一天,記錄下24小時各監測點污染物的平均濃度,結果統計見下表(單位:mg/m3)。
受地理位置原因,徐州市空氣污染依然以煤煙型為主,空氣污染的首要污染物是細微顆粒物。由于冶金、電力等傳統產業比重較大,機動車等保有量年年大幅度增加,周邊區域秸稈焚燒等農作物輸入性污染尤其突出。徐州大氣顆粒物污染來源復雜,污染形勢比較嚴峻。
2.2PM2.5的傳播
由于PM2.5能長時間懸浮于空氣中,并能隨著氣流永不斷地運動。PM2.5顆粒本身有一定的質量,在擴散過程中,每個顆粒物向各個方向不均勻地運動,難以找出擴散規律。通過等效替代的思想,將PM2.5濃度較高的地方看作擴散源,該點均勻地向某方向釋放顆粒物,并不斷地擴大排放口直徑。同時,大氣運動的穩定性也會影響著擴散路徑和擴散形狀,對此需要考慮在多種穩定情況下的擴散。微粒在向上擴散過程中,將受到環境風速,大氣密度,大氣的溫度等影響,因此要考慮到有效擴散高度。
在實際中,由于地面的影響,煙羽是有界的??梢约僭O把地面作為一個鏡面,對PM2.5的擴散起全反射作用,并采用“像源法”進行處理,把任意一點p處的濃度看作兩部分的貢獻之和:一部分是不存在地面造成的擴散濃度;一部分是由于地面反射作用增加的PM25濃度。在擴散過程中重力沉降的位移疊加在羽流中心線上,使中心線向下傾斜,放射性物質粒子則相當于在下降的中心線上擴散,放射性物質的擴散與沉降的疊加,使得放射源以一定的速度在向下移動。
因為PM2.5顆粒物在傳播的時候,受到空氣阻力和自身重力會發生沉降,可以利用斯托克斯公式表示沉降速度:
Vs=ρgd218α
其中,PM2.5粒子密度用ρ表示,單位為kg/m3;重力加速度用g表示,值為9.8065m/s;d為PM2.5物質粒子直徑,單位是m;α為空氣的動力粘性系數,可取為1.8×10-5kg/(m.s);Vs為沉降速度,單位是m/s。
考慮到地面的全反射作用,反射項的有效高度也變成了h-Vst=h-Vsxα。
再考慮到排放源的有效高度,關于連續點源高斯擴散模型為:
C(x,y,z,h)=Q2πu-σyσzexp(y22σy2)exp-z-h+vsxa22sy2+exp-z+h-vsxa22sz2
在公式中:X(x,y,z)表示為在下風向x米、橫向y米、地面上方z米處的擴散氣體濃度,單位為kg/m;Q為源強(即源釋放速率),單位為kg/m;平均風速用u表示,單位為m/s;擴散后的時間為t,單位為s;H為擴散源有效高度,單位為m;y為橫向距離,單位為m;z為垂直方向距離,單位為m??梢詫M2.5數據代入高斯煙羽模型中,利用Matlab模擬,得到PM2.5擴散模擬圖,根據模擬圖可以得出結論:PM2.5衰減速度隨距監測站點距離的增加先加速變快,然后逐漸變慢。
3PM2.5空氣污染的治理
3.1政策對策
PM2.5監控管理比以往任何污染物控制治理都要復雜,徐州市目前正在努力改善空庵柿浚希望能攔截PM2.5的擴散源頭。PM2.5在預防和處理的過程中,需要政府和公民的共同努力。在政治對策上,要有創新,突破。目前中國實施強制性能源管理政策,雖然在政策上發揮作用,但是短期內效果不明顯。我國應該在進一步推動環境容量資源化進程中,增加經濟管制的份額,從而通過跨區合作達到目的。
政府需制定相關法律條文,對超標排放的工廠嚴格紅線約束,深入推進工業污染防治,防治機動車尾氣排放污染,加強城建工作造成的污染防治工作,對周邊地區焚燒農作物秸稈合理控制,例如在春節期間對重點區域控制煙花爆竹。政治體制進行的改革可以對PM2.5的治理有顯著效果。其中,首要的就是要完善排污收費制度,建立健全的污染物排放交易政策。其次,政府可以建立大型區域聯合控制技術體系,科學劃分統一管理污染源,逐漸調整整個產業結構和功能區域。
3.2經濟對策
各個省市只有深刻考慮到自己的經濟利益,才能從根源上減少PM2.5。以京津冀為例,北京的地理位置在天津和河北省之中,大氣污染還受到山西等周邊城市影響。即使北京將產生污染的源頭都關掉,PM2.5數值也不會達標。
從經濟角度出發,對企業、公民實施獎懲制度。監督企業是否依法進行大氣排放,對徐州市PM2.5的來源及其比重進行分析,有效約束企業的生產。另外,可以通過提高綠化覆蓋面,盡可能減少人為因素對污染物濃度的增加。同時,要提高公民的環保意識,自律行事,做好預防工作,激勵公民為降低PM2.5,建立美好徐州共同努力,使得污染范圍減小,減排行動顯出效果。
3.3技術對策
我國政府針對不同區域提出了PM2.5濃度降低的5年目標,并配套出臺了一系列政策措施。要求全國地級及以上城市到2017年長三角區域的PM2.5濃度比2012年下降20%以上。對此,我國開發出一些大氣凈化技術,包括二氧化硫高效脫除技術、活性氨煙氣脫硝技術等,將CO2、SO2等有害氣體經濟有效的脫除,轉化為有價值產品。同時,對PM2.5污染產生的驅動因素提出“治本”導向的針對性防治技術,其中具有代表性的包括水煤漿技術和噴霧除塵技術。
水煤漿是一種煤基代油燃料,可以作為鍋爐工業燃料。隨著水煤漿技術改變傳統方式,將固態燃煤方式變成液態霧化燃燒方式,提高鍋爐的熱效率最高可達86%,提高煤炭的燃盡率甚至高達98%。水煤漿技術是煤炭加工的深度潔凈技術,對于擁有豐富煤炭資源的徐州市,開發水煤漿技術,能最大限度地提高煤碳燃燒效率,減少城市空氣的污染排放,該項技術可以使徐州擁有基礎且經濟的潔凈能源。
關于噴霧除塵技術,為增加塵粒的重量向空氣中的粉塵噴射水霧,達到降塵的目的。水噴霧系統治理方法為首先布置PM2.5監控網和風速、溫度、濕度等氣象監測網;其次,在廣場、高層建筑等區域架設可調霧粒粒徑的噴霧設備,然后利用GSM、CDMA等無線數據控制設備和GPS等空間定位設備實時控制噴霧量、粒徑、噴霧影響范圍等。最后,通過合理的自動化程序建立區域數據庫系統和計算控制系統,制作人工為的沖擊模型。因此水噴霧除塵在技術和經濟上相對成熟,也降低了PM2.5的防治成本。
對于PM2.5的治理是在已被污染的基礎上,將污染范圍縮小,力度降低,以此為目標。假設不控制PM2.5,按照以往的空氣質量變化趨勢,PM2.5濃度必然會增加。因此,考慮到環境治理的實際過程,分階段PM2.5治理方案的需要,往往從緩慢進展到治理更快,最終還是趨于減緩。早期管理:治理過程中需要大量的準備工作遇到更多困難,進度緩慢。治理中期:根據籌備工作和管理經驗,與上一期相比,治理進度將大大提高。治理后期:前期和中期效果穩定,因為治理水平已經達到較低水平,所以后期需要做更多的努力,所以治理進度將會很低。
由于我國的特殊情況,PM2.5來源復雜,形成原則不清楚,觀察和分析設備背后,難以制定科學合理的治理方案。我國大氣PM2.5污染源和形成機制與發達國家不一樣,治理技術不能完全復制。在這一點上,政府不應該盲目地使用外國設備和復制外國研究成果,將花費大量的資金購買外國設備。要密切關注基礎設施建設,加大科技投入,大力發展民族工業,為中國具體國情研發設備,并根據科研成果,制定綜合全面的PM2.5減排計劃。
參考文獻
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