時間:2023-04-08 11:47:41
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搞好農村能源綜合建設:一是建立建全組織機構;二是加強對農村能源綜合建設的領導;三是加大對農村能源建設的資金投入;四是充分依靠科技進步;五是加強農村能源產業和服務體系建設,適應市場經濟的需求;六是加大對科技、管理和服務人才的培訓;七是不斷地深化改革,端正指導思想,加強法制建設方向;八是抓點帶面不斷開拓新領域,使新能源和農村能源的建設工作向高層次發展。
1 農村能源環境保護與農村能源建設
農村環境問題,是當今農村發展面臨的重大問題,環境質量的惡化,對農業生物、農業生產和農村居民構成了嚴重的威脅。環境問題可分為生態破壞和環境污染兩大類,農村地區能源的開發利用與這兩類環境問題都有密切的關系。能源不但給農村提供了動力,而且帶來了生活的文明和社會的進步,但也影響了農村的環境。如新柴的消耗量方面,19世紀以前,由于需求量不大,砍伐情況并不嚴重,保持了生態的平衡,沒有產生污染現象。而在最近的百多年來,由于人口的急劇增加,使得生物質能源供不應求,使生態和污染方面都出現了問題。由于礦物能源的大量開發和使用,也為農村帶來了嚴重的能源環境問題。由于能源廢棄物的大量排放,對農村和能源經濟的發展以及人們的健康等都造成嚴重的危害和重大的損失。
2 礦物能源的開發利用對農村環境的重要影響
礦物能源的開發,包含了開采、貯運、加工、轉換到消費。在這全過程中,都會對環境造成污染和危害。如煤在開采過程中,首先是開采占地,它破壞了地表的生態系統,影響了農業生產。另外井工開采易造成地表的沉降或裂縫并改變水體形態及滲漏而影響農田灌溉,同時也破壞了地下水資源。另一方面開采時的排污以液體、氣體、固體同時存在,如酸性礦井水、泥漿、瓦斯、煤矸石等。在運輸和貯存過程中,特別經數次堆放,會造成自燃、流失等大氣污染,在煤炭的燃燒利用過程中,又會排放大量的二氧化碳、二氧化硫、粉塵和灰渣,造成了嚴重的環境污染等。又如水陸石油的開發會造成海水域的嚴重污染,影響水產業的發展和造成農田的污染。石油在燃燒時也會排放大量的有害氣體,對環境造成一定的影響。 轉貼于
3 可再生能源的開發利用對環境造成的影響
(1)生物質能源開發利用對環境的影響是:采伐對環境的影響,如導致資源的枯竭,植被破壞,水土流失和破壞生態平衡;秸桿等大量燃燒,導致土壤肥力減退、農業減產等。如木柴在燃燒時會排出一氧化碳、二氧化碳,不充分時會排放大量塵煙和顆粒造成嚴重的大氣污染。
(2)自然能源開發利用對環境的影響是:自然能源如水能、太陽能、風能、地熱能、潮汐能、海洋能等。由于不同的能源各自的物理化學性質開發利用的方式不同,也會造成不同程度的環境影響,如水能在開發利用發電時造成的河川自然環境和生態系統變化的影響。庫區大面積淹沒及周圍生態、自然環境、地表、土質、農業生物等影響。地熱能的開發利用,在用地熱發電時,由于開發利用過程中廢熱污染和排放的硫化氫、二氧化碳、甲烷、汞等。特別是其中的硫化氫在高濃度時會致人死亡。利用潮汐能發電時會造成海域的污染等。在太陽能大規模集中開發利用的地區,可能會造成太陽能的回流,影響局部環境的變化,如氣候變化和生態失衡。太陽能電池在生產過程中,需要采用大量的有毒和可燃性氣體,如三氫四磷、四硫化硅等。會對居民帶來危害。開發利用風能發電時,會造成噪聲的危害等。
因此,在開發利用自然能源時,必須充分考慮對局部環境的危害,并制訂出預防措施。
4 幾個重要的能源環境問題
(1)氣候變化。近百年來,地球氣候已發生明顯變化,主要是全球變暖,其原因就是溫室效應。而二氧化碳是引起溫室效應的主要氣體。溫室效應帶來的對環境的影響主要是極地冰雪的部分融化、海水變暖和膨脹,海平面上升使沿海居民的安全受到危協。另外帶來的是干旱和沙漠化的擴大、旱澇頻率上升和蟲害增加等。
(2)酸雨的出現。
(3)主要是大氣中的二氧化硫和氮氧化合物造成的。酸雨的出現,造成土壤酸化,肥力減退,農作物減產,森林衰亡,植被枯死,水體酸化和水產的影響等。
(4)臭氧層破壞。主要原因是氟里昂的大量使用,礦物能源的消費和生產化肥產生的氧化氮造成的可導致過量輻射的影響。
(5)煙霧。煙霧是燃燒含碳量高的燃料造成的煙霧污染,主要是煤的礦物能源消費排放的影響污染物占百分之八十,煙霧能反射和吸收太陽輻射,嚴重時會影響農作物的生長造成減產,也直接危害人的身體健康。
1.1我國有機化學所取得的良好成果
首先,經過幾十年的發展,我國有機化學領域的人才不斷增多,國際有機化學領域已經留有我國有機化學研究者聲譽,部分學者已經成為國際著名雜志的編委和副主編,如楊丹教授已經成為有機化學快報副主編,極大的增強了我國有機化學研究者的工作信心[1]。其次,我國很多高校和科研部門已擁有世界先進實驗設備,工作條件也與世界發達國家相差無幾。再者,有機合成化學與金屬有機化學已經走在世界有機化學研究前列,不對稱合成研究也取得了喜人成績,在國際中,我國學者充分展露頭角。最后,我國以北京大學為首的諸多高校開始重視有機化學的研究,并在化學期刊上發表了大量具有代表性的論文,其質量也在逐年上升。如北京大學僅在2010年就發表了55篇與有機化學相關的論文。
1.2其中存在的問題
在取得成績的同時,也存在一定問題,這也是相關研究者需要重視的方面。首先,帶有鮮明新穎的系統研究偏少,很多研究涉面較窄,通常以跟蹤熱點為主,通俗的說就是跟風現象嚴重,研究缺乏創新性,論文內容萬變不離其中。以有機合成化學研究為例,很多論文研究的都是合成方法,并不重視是否真的具有實用性。其次,很少有針對國家建設與社會發展的研究,對于有機化學長遠發展的研究更是寥寥無幾。再者,有機化學的研究隊伍還不夠壯大,各項研究都存在研究隊伍縮小的情況。最后,在研究上并不注重與其他學科的聯系,只是一味在自己領域進行研究,與發達國家相比,我國關于有機化學的研究還是很少,發表的論文質量也不如發達國家,同時,相應的評價機制還有待于提高。
2我國有機化學發展趨勢的展望
2.1發展趨勢
現階段,有機化學的發展異常迅猛,研究內容也在不斷變化,隨著時代的發展,綠色化學被提到日常研究中,受到全世界人民的關注,對其研究也就成為了有機化學的重點研究內容,同時,學科與學科之間的滲透逐漸增多,更是推動了有機化學進一步向前發展[2]。在未來有機化學研究將重視以下內容:首先,重點研究小分子活化與惰性化學鍵活化,綠色化學對原子提出了新型要求,尤其是不對稱催化的研究更是關鍵,對其研究以便降低污染。其次,注重對化學生物的研究,這項研究主要是將有機化學與生命科學聯系在一起,著重兩者之間存在的相互作用,并研究有機超分子的設計與合成。最后,研究具備獨特生理活性的各種有機分子,同時研究一切與能源開發與利用有關的各種有機化學,以及關注化學信息學的研究,進而充分發揮有機化學的作用。
2.2發展方法
首先,應遵從國家相關部門的領導,注意學科與學科之間的融合,實現優勢互補。有機化學是我國重要研究內容,作為有機化學研究者應具有良好的主動性,積極融入到各領域中,尤其是能源領域與環境保護領域,通過研究真正實現綠色化學目標,不斷擴寬有機化學研究領域,壯大有機化學研究隊伍,有機化學并不是完全獨立的學科,它需要與其他學科融合才能不斷發展,只有這樣才能創新有機化學研究。其次,由于有機化學的分支學科存在明顯的縮水情況,作為國家基金委應看到這一點,應加大對有機化各學科的資金投入,為其提供必要的資金支持。對于有機分析等熱門學科的研究應突破傳統,避免研究流于形式化,創新研究內容。同時,為其創設良好的評價機制,根據研究方向與內容的不同,設定不同的資助方式。最后,要突破研究傳統,進入新型研究領域最重要的就是具有創新思維與能力,根據國家現階段所重視的內容展開課題研究,對于挑戰性較大的研究要做好長期準備。在擬定研究課題時,應將推動國家經濟建設、促進社會發展融入其中,尤其是重點研究怎樣減少化學污染,真正發揮有機化學的作用。國家基金委應為有機化學研究創設良好的建設研究環境,提供先進的研究設備。整頓剽竊他人論文觀點等不正之風,使研究人員樹立良好的創新意識。
中圖分類號: TE08 文獻標識碼: A 文章編號:
一.引言
我國是世界焦炭第一生產大國,同時也是第一焦炭消費大國。近些年來,我國的煉焦技術得到了較大進步,煉焦技術的發展,促進了煉焦行業節能技術的推廣和應用。
二.煉焦技術的工藝特點。
1.回收煉焦工藝流程簡述。
熱回收煉焦工藝技術包括備煤、煉焦、篩焦、余熱鍋爐、廢氣脫硫等主要生產設施。煉焦煤由備煤車間制備好后送到煉焦車間,煉焦煤在裝煤推焦車上由搗固機搗成煤餅送入煉焦爐,成熟的焦炭由接熄焦車送到熄焦塔內進行熄焦。熄焦后的焦炭由篩焦車間進行粒度篩分和儲存。煉焦爐為負壓操作,煉焦煤煉焦時產生的揮發份在焦爐內全部燃燒,高溫廢氣經焦爐集氣管道送到余熱鍋爐回收其熱量產生蒸汽?;厥諢崃亢蟮牡蜏貜U氣脫除二氧化硫后經煙囪排放。蒸汽送到工業、公共設施,或用于余熱發電車間發電。
2.回收煉焦工藝主要特點。
(1).煉焦爐負壓操作,基本消除了煉焦爐對大氣的污染?;厥諢捊巩a生的揮發份燃燒為高溫廢氣的熱量,并回收其熱量,徹底消除了化學污水的產生。實現了煉焦工業的清潔生產。
(2). 煉焦爐內煤餅和爐頂空間形成惰性氣體保護層,取代耐火磚作為高溫干餾煉焦煤和空氣的隔離物。教好的解決了煉焦煤表面在高溫干餾時的燃燒現象。
(3). 煉焦爐煉焦時揮發性的物質在焦炭層中的流程較長,二次裂解產生的具有活性鍵的碳充分和焦餅上的活性鍵起架橋作用,能改善和提高焦炭的物理化學性質和冷熱強度。結合搗固煉焦,對于擴大煉焦用煤的范圍和提高焦炭的質量具有重要意義。
(4). 熱回收煉焦技術工藝在國際上首次使用具有我國自主知識產權的液壓搗固,在國內首次使用具有我國自主知識產權的水平接熄焦,充分體現了我國堅持科學發展觀和科技的創新能力。
三.發展清潔生產的大型搗固煉焦。
大力研發和推廣具有完善環保設施、能夠實現清潔生產的大型搗固煉焦技術。標定、調試和總結我國已投產的6.25米大型搗固焦爐,進一步修改和完善并建成6.25米大型搗固焦爐示范工程。
開發適合中國國情的6.7米搗固焦爐,其每孔年產焦炭1.443萬噸,將是我國乃至世界上最大的搗固焦爐,2×52孔年產焦炭150萬噸,填補我國年產150萬噸級焦炭規模的大型搗固焦爐空白,并建成能起樣板作用的示范工程,推動我國大型搗固煉焦技術的發展,使其達到世界領先水平。
發國產的適合中國國情的6.25米和6.7米大型搗固焦爐使用的搗固一裝煤一推焦一體車(SCP機),使其機械化、自動化、安全性能和環保水平等方面達到世界領先水平。
隨著我國大中型鋼鐵企業逐步接受和采用搗固煉焦技術,應推動焦化和煉鐵工作者共同研究搗固焦炭的冶煉性能、適宜的焦炭質量標準、相應的高爐生產操作工藝和參數,推動大中型高爐使用搗固焦炭。
1.大力推廣的節能技術。
(1). 發展高效節能環保的大型焦油加工裝置。
淘汰耗能高、污染嚴重、裝備水平落后的間歇蒸餾、間歇酸堿洗滌、間歇結晶和污染大的瀝青成型工藝。
進一步推動我國煤焦油加工的集中處理,建設規模大、技術先進、節能環保的世界一流煤焦油加工廠。同時通過不斷開發新產品,擴大產品品種和品級,配合化工、醫藥、材料等市場要求,開發出附加值高的洗油深加工產品、蒽油深加工產品和瀝青深加工產品等。對附加值低的殘油,在滿足炭黑生產的同時,可采用加氫催化裂化、加氫裂解等技術,使其轉化成為高附加值的汽油調和油、柴油調和油。
(2).推薦采用高效節能的脫硫脫氰技術。
新建焦化廠應該首選脫硫脫氰效率高、產品質量好、操作可靠的脫硫脫氰工藝,如利用荒煤氣余熱再生的真空碳酸鉀法脫硫工藝等。
推進我國第一套HPF法氧化脫硫工藝廢液與低純度硫磺焚燒制取硫酸的工業裝置投產,并建成示范裝置,解決全國已有的HPF法氧化脫硫工藝存在的問題,推動其更新換代。
推薦采用間接法蒸氨,以減少焦化廢水,有利于實現焦化廢水的近零排放。
(3)積極研發焦爐煤氣資源化利用技術。
COG含有54%-59%H2和24%-28%CH4。COG燃料化利用不如資源化利用效益高,因此只有在萬不得已的情況下才用作燃料和發電。高質量地利用COG不僅有利于降低鋼鐵企業單位產品的能源消耗和排放負荷,甚至能開發出大量最清潔能源—氫氣,從而引發鋼鐵制造流程能量流新的供需平衡關系,甚至會引發整個社會新的供需關系。
(4)開發新型焦化污水深度處理技術.
資源節約、環境友好的焦化廠必須使處理后的焦化廢水資源得到最大限度地合理使用,因為生產1噸焦炭通常產生0.48噸焦化污水和0.42噸循環水排污水(采用CDQ時循環水排污水為0.53噸)。我國已開發出成熟可靠的焦化污水生化處理技術。對鋼鐵企業焦化廠來說,焦化廢水經生化處理后可全部回用于焦化廠和鋼鐵廠的濁循環水系統。對采用濕法熄焦的獨立焦化廠,生化處理時,可減少或不加稀釋水,減少生化處理水量,使處理后廢水全部作為濕法熄焦補充水,在焦化廠內消耗掉。但是,隨著我國獨立焦化廠逐漸采用干法熄焦,處理后廢水無路可去,只能回用于凈循環水系統。而凈循環水系統對水質要求嚴格,對其補充水的水質要求更嚴。若將生化處理后焦化廢水用作凈循環水系統補充水,必須進行降低有機物和脫鹽的深度處理。
“十一五”期間,進行了大量污水回用深度處理技術的開發工作。深度處理一般采用膜分離技術。即:生物處理(A-A/O)+超濾(UF)+納濾(NF)(或反滲透(RO));或生物處理(A-A/O)+膜生物反應器(MBR)+納濾(NF)(或反滲透(RO))。深度處理的產水率可達到70%以上,產水水質可達到循環水補充水的要求,用作循環水補充水。膜深度處理產出占原料水量30%左右的濃縮液。濃縮液不但含有較高的有機物,而且濃縮了大量的鹽。濃縮液可以深度處理回用,也可以蒸發提鹽,但這些手段成本太高,因此,濃縮液處理將是下一步重點開發的課題。
(5)研發焦爐荒煤氣余熱回收及利用技術。
離開焦爐炭化室的650-700℃荒煤氣所帶出的顯熱占焦爐輸出熱的36%,與紅焦帶出的顯熱相當,余熱回收利用的潛力巨大。
“十一五”期間,國內外許多焦化企業積極研發焦爐荒煤氣余熱回收及利用技術,如:濟鋼將5個上升管做成夾套管,導熱油通過夾套管與荒煤氣間接換熱,被加熱的高溫導熱油可以去蒸氨、去煤焦油蒸餾、去干燥入爐煤等;寶鋼梅山鋼鐵公司煉焦廠在其4.3米焦爐上升管采用熱管回收荒煤氣帶出熱的試驗;濟鋼和中冶焦耐正在進行用鍋爐回收荒煤氣帶出熱的試驗;無錫焦化廠在其4.3米焦爐上進行用半導體溫差發電技術回收上升管余熱的試驗;平煤武鋼焦化進行了高效微流態傳熱材料作換熱介質的上升管余熱回收試驗;日本已在1個上升管和正在3個上升管上進行用荒煤氣帶出熱對焦爐煤氣進行無催化高溫熱裂解和重整試驗,得到了主要含H2和CO的合成氣體;中冶焦耐在初冷器一段用82℃-85℃的荒煤氣加熱真空碳酸鉀法脫硫廢液,用熱廢液閃蒸的蒸汽再生脫硫液;有的焦化廠擬用初冷器一段熱循環水制冷,所得的低溫水直接用于初冷器三段制冷。
“十二五”期間,應當支持荒煤氣余熱回收和利用技術的研發調試、改進完善、總結比較,選擇最優方法;推動最優方法盡快工業化,總結經驗,建立示范裝置,加以推廣普及。
五.結束語
煉焦,要做好能源生產和節能處理的兩手抓,在確保生產的同時,要減少對能源的消耗,提高最終有效產出。
參考文獻:
[1] 曹海霞CAO Hai-xia. 山西焦化工業技術發展現狀與趨勢研究 [期刊論文]. 《煤炭加工與綜合利用》 -2007年5期
[2] 曾子平劉應隆. 應用氨肥法一體化工藝煙氣脫硫促進高能耗產業節能減排——煤化鋼鐵企業煉焦廢氨水脫硫產業鏈建設 [會議論文]. 2008年全國熱工節能減排技術交流會
中圖分類號:S2 文獻標識碼:A
連續供料機制在目前的加工行業中的應用越來越普遍。而基于皮帶機的連續供料機制,在秸稈粉碎打包機中的應用也已經形成了基本配置。我們使用兩部皮帶機,其中一部皮帶機負責將秸稈進行整理并喂進料斗,而另一部皮帶機將壓縮成塊的壓縮快運出機械工作區。
1 皮帶機的針對性改良
最初我們使用800mmV型皮帶負責進料工作,但是,實踐證明,V型皮帶并不能完全適應秸稈物料的給進。因為僅經過了預粉碎的物料,很多尺度都達到了200mm以上,且多為細桿狀結構。所以,在V型皮帶中,常常出現長桿狀橫搭導致過于蓬松,物料給進密度和速率難以控制的情況。而且,V型皮帶在卸載時,因為大部分物料集中在皮帶機中軸部分,所以容易出現在料斗中卡死的情況,如果連續粉碎機出現了料斗卡料的情況,就必須停機處理,嚴禁使用工具或者用手在機器運行的情況下處理料斗卡料。而連續粉碎機一但停機,就需要將中間物料拆出,導致廢品率上升,也影響正常運行時間。
所以,我們對于進料皮帶機的改良,首先是使用高密度直滾筒代替V型滾筒,使用秸稈預整理處理器,使得物料均勻的分布在整個皮帶上。這種狀態可以讓絕大部分物料均勻的攤鋪在皮帶機皮帶上,且進入料斗后,不會出現成團進入的情況,可以有效防止出現料斗卡滯的情況。
2皮帶的針對性改良
因為秸稈連續粉碎機的給料皮帶屬于輕載皮帶,但是,因為秸稈物料的特殊性,以往使用傳統尼龍皮帶時,經常出現卸載不干凈,滾筒將秸稈物料帶進張緊機構導致張緊機構軸承損壞的情況。同時,秸稈物料含有很多尖銳棱角,這些尖銳棱角很容易劃傷皮帶,所以,縱向劈裂的皮帶報廢狀態在秸稈連續粉碎機中經常使用。這種皮帶損傷在出現卸載不干凈故障時,因為秸稈直接進入張緊滾筒中與皮帶機擠壓,這就更加增加了皮帶的損傷。同時,秸稈物料往往帶有很多液體析出物或者一部分在秸稈生長過程中的化學藥品等殘留物,都可能對皮帶帶來腐蝕。
所以,我們使用PVC貼膜的情況來保證皮帶的卸載率。使得秸稈與皮帶的接觸阻力和粘滯力達到最小。同時,在卸載滾筒之下,我們安裝了皮帶清理裝置,使用合適的PVC刮板,將皮帶機上的污垢和未卸載干凈的物料清理干凈。
3目前連續皮帶機在連續秸稈粉碎機中應用的問題
雖然目前的技術改良使得連續秸稈粉碎機的整體運行效率得到了較明顯的提升,但是,目前的皮帶機在連續秸稈粉碎機中的應用仍然有一些問題:
3.1 皮帶壽命難以保證
雖然我們采用了PVC保護膜等措施對皮帶的有效卸載率提供保障,但是,仍然會有一部分回頭物料進入張緊機構對皮帶造成損傷。同時,在物料裝載和攤鋪等過程中,以及滾筒清理環節中,都可能對皮帶帶來損傷。
所以,目前我們很難將皮帶的運行壽命提升到1500小時以上,而實施上,皮帶的經濟運行時間越長,我們的單位成本也就越低。如何提升皮帶的運行壽命,是當前研究連續秸稈粉碎機的重要技改方向。
3.2 維修成本高昂
貼膜皮帶的成本是普通尼龍皮帶的數倍,且為了保持貼膜不受影響,我們使用V型粘合法,而不是皮帶扣的縫接法。這種粘合法的施工過程也會增加皮帶機的維修成本。
而因為目前的皮帶壽命較短的現狀下,維修成本的高昂加劇了連續秸稈粉碎機的運行成本?;蛘哒f,雖然我們可以通過之前技改保證皮帶機的運行時間,但是,仍然沒有解決秸稈粉碎壓塊的成本問題。這是生物質能源應用中的最大問題。
3.3 跑偏問題有待解決
造成皮帶機皮帶在表面處理完好的情況下仍然容易撕裂損壞的關鍵,是滾筒安裝工藝不良造成的皮帶受力不均的問題?,F在我們在皮帶機安裝和調試過程中,仍然采用的是手工安裝和目測定位的方式。這種方式的安裝誤差甚至超過了5mm,特別是卸載滾筒、張緊滾筒、尾端滾筒等關鍵受力滾筒的大誤差安裝,是造成皮帶機跑偏的最直接原因。
4 整改方向
第一代防跑偏系統,是基于彈簧軸支架的防跑偏系統。將關鍵滾筒的軸支架使用多維彈簧防跑偏軸支架代替。這種柔性支持的狀態下,可以直接對于5mm以內的安裝誤差給予平衡。
第二代防跑偏系統,是在彈簧軸支架防跑偏系統的基礎上,使用張力可調的彈簧代替固定式的彈簧。這就從被動平衡安裝誤差變為主動調整安裝誤差。
但是,這兩代防跑偏系統,都存在一個共同的問題,就是僅僅是使用彈簧系統在相對穩定的狀態下對跑偏力進行固定狀態的調整。這種狀態相比較皮帶受到的復雜力學環境形成一對矛盾。我們如何根據整個皮帶機的運行狀態對所有關鍵滾筒的位置進行調整。
首先,采用基于壓敏電阻的傳感器采集各個彈簧的受力狀態,同時,使用步進馬達調整對應彈簧的張緊力,使得滾筒的多個彈簧處于平衡受力狀態。實時證明,只要所有滾筒的受力均趨于動態平衡的狀態下,皮帶的跑偏就可以得到有效的緩解。系統因為計算較為簡單,所以,采用PLC進行合并控制即可。
5 結束語
通過合理的對皮帶機的軸支架進行改進,可以使得皮帶機運行在動態平衡的狀態下,這種過程可以有效的防止皮帶機跑偏,進而防止皮帶的損壞,降低皮帶機的運行成本和秸稈壓塊的生產成本。
0引言
自第三次工業革命以來,人類社會在經濟和科技方面取得了空前的發展,伴隨而來的是常規化石能源的大量消耗及其引起的環境污染和資源短缺等一系列問題,迫使人類不得不開始尋找清潔的可再生能源,也即新能源。相對于傳統的煤、石油、天然氣等化石能源,新能源普遍具有污染少、儲量大的特點,對于解決當今世界日益嚴重的環境污染和資源匱乏等問題具有十分重要的意義[1]。資源與環境的壓力也給電力系統帶來了新的挑戰,利用新能源逐步取代傳統能源進行發電將是今后電力工業發展的趨勢,可見新能源發電具有良好的發展前景和實用價值。
1 新能源發電的類型及其原理特點
新能源發電主要包括太陽能發電、風力發電、生物質能發電、地熱發電、潮汐發電等方面。
1.1太陽能發電
太陽能是指太陽內部連續不斷的核聚變反應過程所產生的能量,它是一個巨大的能源,據估計,我國陸地面積每年接收到的太陽能輻射能相當于億噸煤[2]。太陽能發電又叫光伏發電,它的基本原理是利用光伏效應,通過光照產生電動勢,進而輸出電能,實現光電轉換。簡單地說,太陽能發電就是通過太陽能電池直接將太陽光轉換成電能,太陽能電池是由各種具有不同電子特性的半導體材料薄膜制成的平展晶體,可以產生強大的內部電場[2],主要包括單晶硅電池、多晶硅電池和非晶硅電池三種類型。免費論文參考網。
常見的太陽能發電系統由太陽能電池、控制器和逆變器三部分構成,按其運行方式可分為獨立太陽能發電系統和并網太陽能發電系統,其中后者是目前的主流發展趨勢,即太陽能電池發出的直流電,通過逆變裝置轉換成交流,進而并入電網使用。太陽能發電安全可靠,具有許多優點,如能源充足,太陽能無處不在,不受地域限制;建設周期短,運行成本低;不需要消耗燃料,無環境污染;結構簡單,維護方便,適合無人值守。但是,太陽能發電受氣候條件影響,具有間歇性,且價格昂貴。
1.2 風力發電
風力發電是將風能轉換成機械能,再轉換為電能,其基本原理是利用風吹動風輪,通過風輪的機械轉動驅動發電機轉子旋轉,進而產生電能。風能是清潔的可再生能源,風力發電與常規發電相比,具有能源充足、不消耗燃料、無環境污染、占地面積小、工程建設周期短、發電技術成熟等優點。在當今世界的新能源開發技術中,風力發電是最成熟、最有商業利用價值的發電方式,其裝機容量正在不斷擴大,全球風電發電量占總發電量的比例也在逐步增加。
1.3生物質能發電
生物質能是綠色植物通過光合作用,將太陽能轉化為化學能而儲存在生物質內部的一種能量形式,是一種資源豐富、無污染的能源。生物質能發電包括農林廢棄物燃燒發電、生物質燃氣發電、城市垃圾焚燒發電、沼氣發電等方面。生物質能發電具有電能質量好、可靠性高等優點,具有較高的經濟價值。
1.4 地熱發電
地球內部蘊藏著巨大的熱能,地熱能就是地球內部的熱釋放到地表的能量,地熱發電就是將地熱能轉變為機械能,再將機械能轉變為電能,它是利用地下熱水和蒸汽為動力源的一種新型發電技術,其原理與火力發電基本一樣,即將蒸汽的熱能通過汽輪機轉變為機械能,然后帶動發電機發電[2]。
1.5潮汐發電
潮汐能,顧名思義,就是潮汐所蘊含的能量,同樣是一種取之不盡、用之不竭的新能源。潮汐發電,就是利用海水漲落及其引起的水位差來推動水輪機,由水輪機帶動發電機進行發電,其原理與一般的水力發電差別不大。即在海灣或有潮汐的河口修建大壩,構成水庫,利用壩內外漲潮、落潮時的水位差進行發電。潮汐發電受潮汐周期變化的影響,具有間歇性。
2 中國新能源發電的前景展望
改革開放以來,我國經濟高速發展,經濟規模躍居世界前列,與此同時,能源消費結構的不合理引起的資源環境問題日益突出,大力發展新能源發電技術,是調整能源結構、促進節能減排、實現可持續發展的要求。我國可再生能源資源豐富,通過近年來的發展,新能源發電已經取得了一定進展,已經形成了一定規模、體系相對完善的新能源產業。中國新能源發電雖然剛剛起步,但是卻有著廣闊的發展前景。免費論文參考網。
(1)風力發電和太陽能發電發展迅速。中國風能資源豐富且風力發電技術較為成熟,目前正在以“建設大基地,融入大電網”的方式進行規劃和布局。太陽能發電同樣也具有較好的發展前景,我國的太陽能電池制造水平較高,應該大規模推廣太陽能發電。免費論文參考網。根據國家能源局制定的《新能源產業振興發展規劃》,到2011年,新能源在能源結構中的比重達到2%(含水電為10%),新能源發電占電力總裝機容量的比重達到5%(含水電為25%)。而風電裝機容量將達到3500萬千瓦(陸地風電3000萬千瓦,海上風電500萬千瓦),太陽能發電裝機容量將達到200萬千瓦[1]。除此之外,《2008年中國風電發展報告》預言,到2020年末,全國風電開發建設規模有望達到1億kW。
(2)生物質能發電優勢明顯,前景較好。相對于風力發電和太陽能發電的間歇性特點,生物質能發電具有突出的優點,經濟價值較高。2002年,我國可再生能源發電裝機容量3234.6萬kW,其中生物質能發電裝機容量80萬kW,在眾多新能源和可再生能源發電中僅次于小水電。預計到2020年,可再生能源發電將達0.9~1億kW,其中生物質能發電為1000萬kW;另一種估計結果是2020年可再生能源發電裝機容量將達到1.21億kW,其中生物質能為2000萬kW。
(3)在有條件的區域發展地熱發電和潮汐發電。受地理條件的限制,地熱發電和潮汐發電均具有地域性。目前,中國高溫地熱電站主要集中在西藏地區,總裝機容量為27.18MW,其中羊八井地熱電站裝機容量25.18MW,其發電量已經占到拉薩電網的40%以上,對緩和拉薩地區電力緊缺的情況起到了重要的作用。今后,可繼續在西藏地區大力發展地熱發電。我國潮汐能蘊藏量中可開發利用部分的92%集中在經濟發達、能源需求迫切的華東沿海地區[3],發展潮汐發電可緩解這些地區的電力不足。但是,潮汐發電由于開發成本較高和技術上的原因,目前發展并不是很快,我國江廈潮汐電站裝機容量為3200kW,年發電量1070萬kWh[4],今后可視情況適當發展潮汐發電。
3 結語
能源短缺和環境惡化已經成為威脅人類生存的全球化問題,發展新能源是實現人類可持續發展的必經之路,中國應該加快開發利用新能源的步伐,大力發展新能源發電,逐步實現從常規能源向清潔能源轉變。目前,我國的新能源發電已經取得了一定的進展,但同時還存在著一些亟待解決的問題,主要表現在技術基礎薄弱、相關體制尚不規范等方面。為此,提出一些建議:(1)制定發展目標,科學規劃布局。新能源發電必須進行合理規劃和布局,有必要將其納入國家經濟社會發展總體規劃。(2)加快體系建設,規范行業發展。對于新能源發電的設備要求和并網技術標準,應該盡快制定相關準則。(3)加大投資力度,鼓勵自主創新。目前,我國新能源研究力量分散,缺乏跨學科的交流,有必要對各類科研機構進行整合。除此之外,新能源發電是智能電網的一個重要組成部分,必須構建全國統一的新能源電網,以促進我國智能電網的建設。
參考文獻
[1] 趙新一. 新能源發展展望[J]. 電力技術,2009,10(10):7-14.
[2] 孫元章,李裕能. 走進電世界——電氣工程與自動化(專業)概論[M]. 北京:中國電力出版社.2009.
[3] 刑運民,張文娟. 新能源與可再生能源發電技術的發展[J]. 西華大學學報,2007,1(26):50-52.
一、企業基本情況
久泰能源科技有限公司成立于2002年,是以新型綠色能源二甲醚為主導產品的國家重點高新技術企業。
公司主要以煤炭為原料生產甲醇和二甲醚,節能工作對企業發展具有重要的經濟意義和現實意義。論文百事通公司成立以來,將科技進步和技術革新作為節能降耗的突破點,堅持能源開發與資源節約并舉,積極探索和實施循環經濟發展模式。公司通過采用汽輪機直接拖動壓縮機技術,采用先進技術改造傳統造氣工藝和裝置,集中回收了廢氣、廢熱,降低了煤、電、水的消耗,使各項消耗指標處于同行業領先水平。
二甲醚是國際上公認的新型清潔能源,是理想的石油替代燃料,將我國豐富的煤炭資源轉化為二甲醚潔凈燃料,對解決我國石油戰略稀缺資源短缺、保護環境、保證經濟社會可持續發展具有重要的戰略意義。公司自主研發的“液相法復合酸脫水催化生產二甲醚”工藝從工業生產的角度解決了二甲醚生產過程中的世界性難題,特別是液相復合酸脫水催化劑的研制和冷凝分離技術較好地解決了傳統生產工藝產品提純成本高、投資昂貴的缺點,投資降低1/2,生產成本降低1/3以上,可實現大規模生產環保型車用和民用燃料的需求,有很強的競爭優勢。經山東省科技廳組織專家進行鑒定,達到國際領先水平。
二、節能降耗的主要做法
(一)明確節能目標,責任落實到人
節約能源不僅是企業提升自身競爭力的重要手段,也是企業必須履行的社會責任。公司與臨沂市政府、羅莊區政府分別簽訂了《年度節能目標責任書》,確定了年度節能0.66萬噸標煤的目標,并根據節能目標制定了科學詳細的節能方案,將節能工作落實到了實處。同時公司將節能工作列入了績效管理的范疇,與各級部門負責人分級簽訂目標責任書,實行節約獎勵、超標處罰的激勵機制,不但將節能責任落實到了每一個人,而且充分調動了各級人員節能的工作積極性。
(二)以科技進步、技術革新為手段,尋求節能工作的重大突破
科技進步和技術革新在社會經濟的發展中起著巨大作用。作為能源化工企業,節能工作的關鍵在于能否運用科技進步和技術革新手段改造傳統落后的工藝、設備,實現資源利用的最大化。作為國家級重點高新技術企業,久泰能源科技有限公司擁有一大批行業中高端技術人才,并一直致力于對現有生產工藝流程的優化和改造,公司通過實施系列技術改造,單位產品能耗降穩居行業領先水平。
1.汽輪機直接拖動壓縮機技術的應用。公司現有4M32型氣體壓縮機6臺,單機功率為2500KW。我公司在行業內創新性地采用了汽輪機直接拖動壓縮機技術,將其中4臺壓縮機改電機拖動為汽輪機直接拖動,減少了汽輪機在發電過程中能量損耗。發電廠廠用電按15%計,4臺壓縮機改電機拖動為汽輪機直接拖動后,僅此一項年可減少能量損耗折電量1200萬千瓦時,折合標準煤4800噸。
2.“三廢”回收再利用改造的實施。公司是以無煙煤為原料生產甲醇,然后再用甲醇合成二甲醚的化工生產企業,現已建成投產的二甲醚裝置,裝置均采用了固定層間歇煤制氣工藝技術。該技術在原料工段中,有部分煤矸石產生;在制氣過程中,產生部分廢渣和吹風氣;在甲醇合成過程中有部分馳放氣產生。煤矸石、造氣廢渣雖然不符合生產工藝需求,但本身仍含有一定的熱量。吹風氣、馳放氣中含有較多的可燃成分,主要為氫氣、甲烷和一氧化碳等,這些可燃氣體成分含有很高的熱值,如果直接放空排入大氣不僅造成環境污染,而且造成大量的資源和能源浪費。
為了實現能源節約和環境保護,也為了降低成本,提高經濟效益,公司投資1200萬元,啟動了“三廢”回收利用技術改造項目,在原有兩套生產裝置的基礎上新增了“三廢”回收鍋爐一套,將造氣工序產生的爐渣、原料工段篩選出來的煤矸石、造氣爐產生的吹風氣、合成工段產生的弛放氣等通過三廢鍋爐進行回收再利用。技術改造實施后,“三廢爐”每小時可生產壓力為3.82Mpa、溫度為450℃的過熱蒸汽20噸,取得了較好的經濟效益。
3.加強節水管理,提高水資源的利用率。公司現有6套循環水裝置,分別對造氣、合成、精餾、壓縮等不同工段工藝冷卻用水實現閉路循環,正常生產中僅向系統補加部分因揮發等造成的損失水量,大大降低了一次水用量。最近,公司投資近400萬元新上生化和化學處理法廢水處理站一座,處理能力設計80m3/h,已投入運行。廢水處理站運行后將生產廢水全部處理達標排放。廢水經處理后,部分作為造氣污水冷水補水,部分作為煤場噴灑用水等,實現廢水綜合利用。現廢水排放量降到50m3/h左右,比投運前減少20m3/h,降低了一次水用量,年增效益20.9萬元。
4.對鍋爐引風機、給水泵等設備新上變頻調速裝置,提高了設備運行穩定性,降低了電耗。通過以上措施的實施,取得了顯著的節能效果。綜合能耗比去年降低2.05%,實現節能量0.90萬噸標煤。新晨
三、新的節能計劃
為進一步提高資源綜合利用率,促進企業經濟與資源環境的協調發展,今年公司確定了節能總體目標:精甲醇綜合能耗比2008年下降3%,力爭4%,完成節約量1.32萬噸標準煤(比2005年)),達到國內先進水平。將主要采取以下措施:
1.繼續建立健全節能降耗的管理和工作機制,進一步強化目標責任的落實,并將其納入經營監督、財務核算和監察審計的范疇,與年度考核掛鉤。對節能降耗工作目標和項目完成情況進行嚴格考核,對責任單位及其領導實行問責制督促落實。
2.計劃對耗能重點設備鍋爐進行工藝自動調優控制,提高燃燒效率,實現節能降耗。
3.計劃對35T混燃鍋爐進行系統改造。改造后將增加鍋爐產蒸汽量,進一步提高余熱回收利用率。
1.前言
能源是人類社會賴以生存和發展的重要基礎。世界能源以化石能源為主的結構特征,使得世界上的化石能源越來越少,甚至走向枯竭,而且化石能源應用過程中會產生比較多的污染,這些問題都一直困擾著人們。作為能源主體的化石能源如煤炭、石油、天然氣等是不可再生能源,這就表明了終有一天這些能源會用光用盡的。這種狀況更加劇了人們對不可再生能源走向枯竭的危機感。在這種情況下新能源的開發已經成為了迫在眉睫的事情。目前,人們已經找到了多種清潔能源,比如太陽能、風能、核能、潮汐能能等,其中太陽能以其清潔、限制性小、可再生等優點得到了人們的廣泛的關注。太陽能的利用形式主要有光熱利用、光伏發電利用和光化學轉換三種形式,但光熱和光化學轉化具有很大的局限性,而太陽能光伏發電是以電能為最終輸出形式的,在通用性和可存儲性上的優勢比較明顯。
太陽能光伏發電在并網過程中存在著一定的問題,就是所謂的孤島效應。在分布式光伏發電定義中,孤島效應是指當電網的部分線路因故障或維修而停電時,停電線路所連的并網發電裝置沒能及時的檢測到電網停電而繼續向周圍負載供電,這種情況下并網發電裝置同周圍負載構成一個自給供電的孤島。孤島效應會對電網負載、用戶及工作人員造成不必要的傷害,所以我們要及時判斷孤島效應,減小孤島效應的危害。
2.孤島效應檢測方法
在研究孤島效應檢測的過程中,主要有兩種方法,一種是被動式孤島效應檢測法,一種是主動式孤島效應檢測法。被動式孤島檢測方法通過監控公共點電壓等參數變化來識別孤島效應的,實現方式簡單,成本較低,但檢測盲區較大。主動式孤島檢測方法對系統施加一定擾動,使孤島狀態能通過參數變化反應出來而得到辨識,大大減小了孤島檢測的盲區,但實現方式復雜,容易對電網電能質量產生不良影響。
2.1被動式孤島效應檢測
被動式孤島檢測方法可以分為過/欠電壓檢測法,過/欠頻率檢測法,電壓相位突變法,電壓諧波檢測法,下面就對這些方法進行簡單的介紹。
過/欠電壓檢測法和過/欠頻率檢測法是檢測公共耦合點處的電壓,如果其電壓幅值或頻率超出了正常工作范圍,就立刻停止發電系統的工作。當分布式發電系統與電網處于運行狀態時,負載消耗的功率是電網輸出功率與分布式發電系統輸出的功率之和,公共耦合點的電壓由電網決定。當電網斷開時,如果分布式系統的有功功率和負載的有功功率不匹配,公共耦合點的電壓就會發生變化,當超出了正常的范圍時,孤島效應就會被檢測出來。但是,當分布式系統的有功功率和負載的有功功率匹配時,電壓的幅值和頻率都不會又太大的波動,這時孤島效應就沒有辦法檢測出來了。
電壓相位突變法是通過檢測逆變器輸出電流和分布式系統輸出電壓之間的相位差來檢測孤島效應的。通過并網發電系統和電網系統的工作原理我們知道,光伏發電系統可以通過調節逆變器使輸出電壓與電網一致,但當孤島效應發生時,電網與負載斷開,由于負載阻抗角的作用,會使分布式系統的相位發生突變,超過正常范圍的時候,孤島效應就可以被檢測出來。但是,相位差不會導致錯誤動作的閾值很難確定,因為某些負載(尤其是電動機)啟動時,經常引起瞬時相位突變,如果閾值選擇過低,就會引起誤動作,如果閾值選擇過高,當負載的阻抗角較小時,檢測就會失敗。
電壓諧波檢測法是通過檢測公共點處電壓的總諧波失真程度來檢測孤島效應的。當系統處于正常運行狀態時,逆變器產生的諧波電流流入的是一個低阻抗電網,這些小的諧波電流與低值的電網阻抗在耦合處的電壓響應僅含有非常小的諧波。然而,當系統處于孤島運行狀態時,由于負載中存在非線性負載,這些非線性負荷的電壓響應在電流諧波的激勵下將會出現高度失真,通常為三次諧波,當諧波超過正常范圍時,孤島效應就被檢測出來了。但是,同上種方法一樣,這種方法的閾值也很難確定,錯誤的閾值選擇會使孤島效應的檢測不夠準確。
2.2主動式孤島效應檢測
主動式孤島檢測方法主要分為主動移頻檢測方法,主動移相檢測方法,電壓正反饋式孤島效應檢測方法。
主動移頻檢測法是通過不斷在輸出端加一個頻率擾動,這個擾動不能太大,否則會引起電能質量的下降,當大電網沒有斷電時,這個小的擾動會由大電網糾正過來,對負載的供應的電能并沒有太大的影響,但是一旦電網斷電,頻率擾動就會迅速積累,能夠很快的超過閾值,孤島效應就能被檢測出來。對于純阻性和感性負載,主動移頻檢測法是沒有檢測盲區的,但是對于容性負載,電壓將與電流同頻但滯后于電流一定相位角,對頻率施加的擾動會被負載相位角抵消了一部分。如果兩者正好相抵,則相鄰周期間電壓過零時間間隔不發生變化,頻率不會偏移,孤島檢測失敗。
主動移相式孤島檢測方法是一種高效的主動式孤島檢測方法,其原理是通過對輸出電能相位施加一個小擾動,在與大電網沒有斷電時,電網能強制的將這個擾動糾正過來,使耦合點的電壓不受擾動的影響,但是一旦與電網脫離,相位擾動就會迅速疊加,直至超過閾值范圍,孤島效應就被檢測出來了。該類方法與移頻法一樣有實現簡單、孤島識別率高等優點,也有類似的弱點,即隨著負載品質因數增加,孤島檢測的能力降低。
電壓正反饋式孤島檢測技術的工作機理是動態地修改電流給定的幅值,一旦發現公共點電壓偏離閾值,就對電流給定的幅值作同向修改,使電壓的改變在原方向上進一步增強,直到超出正常范圍而判斷孤島。電壓正反饋式檢測法通過檢測電流的波動給定一個反饋系數,反饋系數的大小與負載阻抗的大小相關,與阻抗的性質無關,但是這種檢測方法卻只適用于小功率負載(及小容量逆變器),不能適用于大功率負載(及大功率逆變器)。
被動式孤島檢測方法通過被動地檢測電壓、電流等電量的異常變化來檢測孤島,是一種“環境友好型”孤島檢測方式,但有一定的檢測盲區;主動式孤島檢測方法通過人為添加擾動并監測電壓、頻率等電量的變化來檢測孤島,檢測更準確有效,但容易“污染”電網。
2.3展望
太陽能是一種清潔、高效和永不衰竭的新能源,隨著人們利用太陽能的技術的發展和成熟,太陽能必將成為解決人類能源問題的重要方法之一。我們有理由相信,在不久的將來,隨著孤島效應檢測技術的進步,分布式并網光伏發電必將有更為廣泛的應用。 [科]
【參考文獻】
[1]劉芙蓉.并網型戶用光伏系統的孤島檢測技術研究.華中科技大學博士論文,2008.
[2]李盛偉.微型電網故障分析及電能質量控制技術研究.天津大學碩士論文,2009.
[3]趙為.太陽能光伏并網發電系統的研究.合肥工業大學博士論文,2003.
化學是一門以實驗為基礎的自然科學,化學教學離不開實驗,化學實驗是化學教學中設置情境的有利因素,利用實驗可以設置許多生動、有趣的情境,從而激發學生學習興趣,調動學生積極主動參與課堂教學,同時也有利于學生科學素養的提高。
二、聯系生活實際,創設趣味情境
生活中處處涉及化學知識,我們可以運用真實的生活情景創設教學情境,尤其是初中化學教學,更應聯系日常生活,讓學生從感性上體會到學習化學知識的重要性,從而提高學習動機。另外,加強化學知識與生活實際的聯系,不但能讓學生深刻體會到學習化學的重要性和實用性,開闊學生視野,還能使化學知識更加生動有趣,利于學生掌握。
三、追蹤社會熱點,創設時尚情境
化學與社會緊密相連,是一門孕育著巨大創新機會的學科,它和社會生產以及生命、環境等方面有著廣泛而緊密的聯系。無論是生活中接觸到的新材料和新藥物,還是新能源開發、環境保護等社會熱門問題都與化學緊密相關。例如“現代化工業生產與技術”、“化學與新材料”、“化學與新能源”、“化學與生活”、“化學與生命科學”、“化學與環境”等學科知識都可成為設計教學情境的豐富素材。教師平時要善于積累相關素材,并與課堂教學適當聯系,不僅能激發學生學習興趣,也能開闊學生的視野,提高學生的科學素養和文化修養。
四、利用化學故事,創設生動情境
很多中學生熱衷于聽故事,許多化學故事也是妙趣橫生、引人入勝的。故事容易吸引并激發學生的求知欲,點燃學生思維的火花,從而使學生全身心的投入到教學活動中去,因此,用化學故事創設情境是非常行之有效的方法。
五、拓展探究渠道,創設實踐情境
欲使學生學習化學時樂此不疲、樂以忘憂,則應在認真設計課堂教學的同時,積極尋找課堂中的“后”探究問題,如組織學生開展調查與研究、網上點擊、家庭小實驗等。這對全面推進素質教育,提高教學質量,發展學生終身學習的能力有重要的作用,因此要盡可能地為他們創造條件。
六、結合學生心理,創設游戲情境、
興趣是有意注意的開始,唯有興趣,才會變無意注意為有意注意。因此,我在教學實踐過程中,利用學生喜歡做游戲的心理特征,創設愉悅的游戲情境進行課堂教學,以化學自身的魅力去誘發學生的主動參與,使學生一接觸就有妙趣橫生之感,從而開闊思路。這種課堂教學的實施,讓學生在游戲過程中學習知識、理解知識,并有效地從實踐中獲取知識。
一、企業基本情況
久泰能源科技有限公司成立于2002年,是以新型綠色能源二甲醚為主導產品的國家重點高新技術企業。
公司主要以煤炭為原料生產甲醇和二甲醚,節能工作對企業發展具有重要的經濟意義和現實意義。公司成立以來,將科技進步和技術革新作為節能降耗的突破點,堅持能源開發與資源節約并舉,積極探索和實施循環經濟發展模式。公司通過采用汽輪機直接拖動壓縮機技術,采用先進技術改造傳統造氣工藝和裝置,集中回收了廢氣、廢熱,降低了煤、電、水的消耗,使各項消耗指標處于同行業領先水平。
二甲醚是國際上公認的新型清潔能源,是理想的石油替代燃料,將我國豐富的煤炭資源轉化為二甲醚潔凈燃料,對解決我國石油戰略稀缺資源短缺、保護環境、保證經濟社會可持續發展具有重要的戰略意義。公司自主研發的“液相法復合酸脫水催化生產二甲醚”工藝從工業生產的角度解決了二甲醚生產過程中的世界性難題,特別是液相復合酸脫水催化劑的研制和冷凝分離技術較好地解決了傳統生產工藝產品提純成本高、投資昂貴的缺點,投資降低1/2,生產成本降低1/3以上,可實現大規模生產環保型車用和民用燃料的需求,有很強的競爭優勢。經山東省科技廳組織專家進行鑒定,達到國際領先水平。
二、節能降耗的主要做法
(一)明確節能目標,責任落實到人
節約能源不僅是企業提升自身競爭力的重要手段,也是企業必須履行的社會責任。公司與臨沂市政府、羅莊區政府分別簽訂了《年度節能目標責任書》,確定了年度節能0.66萬噸標煤的目標,并根據節能目標制定了科學詳細的節能方案,將節能工作落實到了實處。同時公司將節能工作列入了績效管理的范疇,與各級部門負責人分級簽訂目標責任書,實行節約獎勵、超標處罰的激勵機制,不但將節能責任落實到了每一個人,而且充分調動了各級人員節能的工作積極性。
(二)以科技進步、技術革新為手段,尋求節能工作的重大突破
科技進步和技術革新在社會經濟的發展中起著巨大作用。作為能源化工企業,節能工作的關鍵在于能否運用科技進步和技術革新手段改造傳統落后的工藝、設備,實現資源利用的最大化。作為國家級重點高新技術企業,久泰能源科技有限公司擁有一大批行業中高端技術人才,并一直致力于對現有生產工藝流程的優化和改造,公司通過實施系列技術改造,單位產品能耗降穩居行業領先水平。
1.汽輪機直接拖動壓縮機技術的應用。公司現有4M32型氣體壓縮機6臺,單機功率為2500KW。我公司在行業內創新性地采用了汽輪機直接拖動壓縮機技術,將其中4臺壓縮機改電機拖動為汽輪機直接拖動,減少了汽輪機在發電過程中能量損耗。發電廠廠用電按15%計,4臺壓縮機改電機拖動為汽輪機直接拖動后,僅此一項年可減少能量損耗折電量1200萬千瓦時,折合標準煤4800噸2.“三廢”回收再利用改造的實施。公司是以無煙煤為原料生產甲醇,然后再用甲醇合成二甲醚的化工生產企業,現已建成投產的二甲醚裝置,裝置均采用了固定層間歇煤制氣工藝技術。該技術在原料工段中,有部分煤矸石產生;在制氣過程中,產生部分廢渣和吹風氣;在甲醇合成過程中有部分馳放氣產生。煤矸石、造氣廢渣雖然不符合生產工藝需求,但本身仍含有一定的熱量。吹風氣、馳放氣中含有較多的可燃成分,主要為氫氣、甲烷和一氧化碳等,這些可燃氣體成分含有很高的熱值,如果直接放空排入大氣不僅造成環境污染,而且造成大量的資源和能源浪費。
為了實現能源節約和環境保護,也為了降低成本,提高經濟效益,公司投資1200萬元,啟動了“三廢”回收利用技術改造項目,在原有兩套生產裝置的基礎上新增了“三廢”回收鍋爐一套,將造氣工序產生的爐渣、原料工段篩選出來的煤矸石、造氣爐產生的吹風氣、合成工段產生的弛放氣等通過三廢鍋爐進行回收再利用。技術改造實施后,“三廢爐”每小時可生產壓力為3.82Mpa、溫度為450℃的過熱蒸汽20噸,取得了較好的經濟效益。
3.加強節水管理,提高水資源的利用率。公司現有6套循環水裝置,分別對造氣、合成、精餾、壓縮等不同工段工藝冷卻用水實現閉路循環,正常生產中僅向系統補加部分因揮發等造成的損失水量,大大降低了一次水用量。最近,公司投資近400萬元新上生化和化學處理法廢水處理站一座,處理能力設計80m3/h,已投入運行。廢水處理站運行后將生產廢水全部處理達標排放。廢水經處理后,部分作為造氣污水冷水補水,部分作為煤場噴灑用水等,實現廢水綜合利用。現廢水排放量降到50m3/h左右,比投運前減少20m3/h,降低了一次水用量,年增效益20.9萬元。
4.對鍋爐引風機、給水泵等設備新上變頻調速裝置,提高了設備運行穩定性,降低了電耗。通過以上措施的實施,取得了顯著的節能效果。綜合能耗比去年降低2.05%,實現節能量0.90萬噸標煤。
三、新的節能計劃
為進一步提高資源綜合利用率,促進企業經濟與資源環境的協調發展,今年公司確定了節能總體目標:精甲醇綜合能耗比2008年下降3%,力爭4%,完成節約量1.32萬噸標準煤(比2005年)),達到國內先進水平。將主要采取以下措施:
1.繼續建立健全節能降耗的管理和工作機制,進一步強化目標責任的落實,并將其納入經營監督、財務核算和監察審計的范疇,與年度考核掛鉤。對節能降耗工作目標和項目完成情況進行嚴格考核,對責任單位及其領導實行問責制督促落實。
2.計劃對耗能重點設備鍋爐進行工藝自動調優控制,提高燃燒效率,實現節能降耗。
3.計劃對35T混燃鍋爐進行系統改造。改造后將增加鍋爐產蒸汽量,進一步提高余熱回收利用率。
直覺思維就是創新思維。教師一定要充分發揮課堂教學、實驗教學的主渠道途徑來有意識地培養學生的直覺思維能力教師,同時,要充分利用課外活動、學生小科研訓練等多種方式培養學生的能力來促進學生直覺思維能力的發展,做到水到自然成。由于直覺思維要受到人的認識能力和水平的影響和時局的限制,難免會有不完善、甚至是錯誤的。所以,在應用直覺思維處理問題時,要自覺地接受實踐的檢驗,并及時修正。教師在教學時,要積極鼓勵學生不要怕犯錯誤,要有堅定的自信心和敢于克服困難的勇氣以及敢于突破和創新的精神。學生犯了錯誤,要給予適當的評價和鼓勵,并指出如何在今后的學習中做到正確思維,否則學生的思維會受到抑制,當然直覺思維也就會受到抑制。通過精心組織實驗教學來培養學生能力,為開展直覺思維能力的培養奠定基礎。在實驗教學中,教師必須充分調動學生的各種“分析器”,要求學生在進行每一步操作時,要認真思考它的要領、目的以及可能發生的現象等,并認真仔細地觀察、記錄,認真分析、比較,理論聯系實際,不能“照方抓藥”。教師指導實驗要“勤”,通過及時發現問題,才能培養好血色很難過的實驗動手能力。能力培養不是一朝一夕的事情,教師必須堅持不懈。觀察使人們認識客觀世界本質的橋梁,是發現真理的途徑。教師在實驗教學中認真引導,學生必須認真操作,仔細觀察翔實地記錄相關現象;遇到“反?,F象”或疑難問題時,必須認真思考,分析,在教師的幫助下自己解決問題。有時,教師在保證安全的前提下,故意設計一定的條件,是學生實驗出現“反?,F象”,讓學生去觀察、分析。如,苯比較穩定,不與強酸、強堿、強氧化劑發生反應?但在試驗中,在酸性高錳酸鉀溶液中加入笨,水浴加熱,紫紅色會退去。為什么?(安排空白實驗,讓學生思考,最后得出結論)(高錳酸鉀受熱不穩定)注意培養學生綜合應用知識的能力。教師必須嚴格遵守實驗教學大綱的基礎上,認真組織教學。在此基礎上,要做好知識遷移轉化工作,培養學生綜合應用知識分析問題,解決問題的能力。如有機化學實驗中,設計了“野生八角中蒙草酸的提取”等。通過實驗設計,不但可以培養學生綜合分析問題、解決問題的能力,而且可以拓寬學生視野,也可以為教師申報科研課題做前期的準備工作。充分調動各種積極因素培養學生能力。每位實驗教師可以結合自己的教學科研設計一定的小課題讓學生利用課余時間完成。這可以彌補沒有開放實驗室的不足,同時可以培養學生的綜合能力。改革傳統的實驗方法,來培養學生的實驗能力。教師把學生分成幾個小組,讓他們控制一定的實驗條件或采取不同的方法完成同一個實驗。學生思路打開了,交流產生了智慧。如,有機合成,天然產物的提取等,教師可以根據正交試驗的要求來設計實驗,探索實驗條件和最佳工藝等。強化素質教育。如,要求教師力所能及地修理使用準備報廢的儀器,從而灌輸節約的思想。通過采用本地獲得的實驗材料來代替昂高貴的實驗試劑,來培養學生的創新能力。通過教書育人,培養學生良好的思想品德。教書是手段,育人是根本。實驗課不僅要向學生傳授知識和技能,同時還必須對學生進行思想作風、思想品德、紀律、合作、安全等教育,培養嚴謹求實的科學態度、一絲不茍的治學方略,養成良好的實驗習慣,促進學生全面發展。化學是以實驗為基礎的學科,重視實驗,就是重視學生能力的培養。學生具備的較強的學習能力,直覺思維能力的培養才能較好地落實。
2通過精心設計學生課外作業,培養學生直覺思維能力
布置作業,打破常規,精心設計系列專題,起到培養學生直覺思維能力的目的。有機化合物開發應用系列、物質的性質系列、化學反應機理系列、有機化合物合成系列等等。如,在完成烴類化合物的教學內容時,要補充日常燃料的內容,滲透低碳、環保的生化理念與實踐。完成相關教學內容后,設計小論文“我國新能源開發應用”,“農村秸稈綜合利用”等讓學生完成,學生的直覺思維能力可以得到進一步培養。講授類脂類化合物性質時,應該補充講解中國人食用油脂、營養均衡的問題,補充講解如何通過食物來補充各種維生素的問題、激素與人類健康。補充講解通過高級烷烴氧化值得相應的高級脂肪酸來制備肥皂,解決與生活爭油脂的問題。調整生物堿的結構育性質,補充生物堿的存在植物、動物、微生物以及來源等。教學完成后,設計“地溝油的綜合開發利用”、“文山地區各種食用油料作物的綜合開發”、“生物堿的開發利用現狀及對策”等專題,學生的直覺思維能力培養可以得到延伸。講授糖類、蛋白質、核酸等時,應該補充糖尿病的發病的原因、治療的原則等,補充基因法治療疾病,如何食補各種營養物質等,還原化學的本源,課后設計“糖尿病治療的現狀調查”、“基因疾病治療法”、“人口素質與健康”、“民族民間治療方子研究”[3]等專題讓學生思考。直覺思維能力一定會得到進一步提升。講授天然產物開發利用知識時,教師必須補充當地動物、植物、微生物性天然產物開發研究的內容,布置作業時設計“文山地區傳統風味食品的綜合開發研究”、“食品開發與安全”、“文山地區天然食用色素的開發利用”、“文山地區傳統中草藥的保護開發”等專題讓學生實踐,效果斐然。
3讓學生直接參與教師科研活動,培養學生直覺思維能力