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发电技术论文(合集7篇)

时间:2022-03-17 01:55:56
发电技术论文

发电技术论文第1篇

当今世界,环境污染日益加剧,环境保护已成为国民经济可持续发展的重要组成部分。临沂市是鲁西南重要的商贸枢纽,近几年来,随着商贸批发市场规模的发展,城市人口迅速增加。相应的城市生活垃圾的数量也在急剧增加,据统计,现在天天产生城市生活垃圾约600吨左右,并以每年平均10%增长率递增。临沂市政府把垃圾处理列为99年度市政府“为民十大工程”之一,决定投资5000万元,在临沂市城西北36公里处征地1500亩,用于城市生活垃圾的填埋。一期工程先征地500亩,现在正在进行勘探、水文调查、基础处理等前期工作。

城市生活垃圾的处理方法主要有填埋、堆肥、焚烧等。填埋法方便易行,处理量大,是现在城市垃圾处理的一种主要方法,但是易造成二次污染,非凡是垃圾中的一些有毒有害物质填埋腐烂后,渗透到地下,引起地下水的污染;同时产生的一些有害气体

造成环境的二次污染,并且需占用大量的土地。焚烧法是最有效的方法,使城市垃圾处理基本上达到了减容化、无害化和能源化的目的。垃圾焚烧后,一般体积可减少90%以上,重量减轻80%以上;高温焚烧后还能消除垃圾中大量有害病菌和有毒物质,可有效地控制二次污染。垃圾焚烧后产生的热能可用于发电供热,实现了能源的综合利用。

2垃圾发电供热技术的可行性分析

城市生活垃圾焚烧发电技术在国外已有四十多年的历史,最先利用垃圾发电的是德国和法国,近几十年来,美国和日本在垃圾发电方面的发展也相当迅速。目前,日本拥有垃圾发电厂一百多座,发电总容量在320MW以上,单台设备最大处理垃圾能力为552吨/日。

我国垃圾焚烧发电供热技术起步较晚,现在还处于探究开发阶段。现已建立的部分垃圾发电站,基本上是引进国外的设备和技术。我国第一座垃圾发电站是在深圳,引进的是日本三菱重工生产的两台炉排式垃圾焚烧炉,日处理垃圾150吨,配置500kW的汽轮发电机组来发电供热。1992年又上了一台杭州锅炉厂(引进日本三菱重工技术)制造的垃圾焚烧炉,日处理垃圾150吨,配置1500kW汽轮发电机组。在上海、天津等城市也相继和法国、澳大利亚等国家合作建设垃圾发电厂。引进的这些垃圾锅炉基本上都是炉排炉,价格昂贵,而且在燃用低热值、高水份的垃圾时,为了保证锅炉的正常燃烧,达到需要的工艺参数,必须添加燃料油,运行成本较高,经济效益差。发展适合我国国情的垃圾焚烧炉,实现设备国产化,达到低污染和高效燃烧是众多科研单位和生产厂家正在探究开发的课题。

流化床燃烧技术是本世纪六十年代迅速发展起来的一种新型清洁燃烧技术。他利用炉内燃料的充分流动、混合,达到高效燃烧。我国在利用流化床燃烧技术燃用低热值燃料方面处于国际领先水平。非凡是浙江大学热能工程探究所多年来进行废弃物(如洗煤泥、煤矸石、城市生活垃圾等)的探究开发和应用。成功开发出异重流化床城市生活垃圾焚烧技术,可实现高效清洁燃烧。采用流化燃烧技术焚烧垃圾的优点主要表现在以下几个方面摘要:

a操作方便,运行稳定。由于流化床床料为石英沙或炉渣,蓄热量大,因而避免了床的急冷急热现象,燃烧稳定。垃圾的干燥、着火、燃烧几乎同时进行,无需复杂的调整,燃烧控制轻易,易于实现自动化和连续燃烧。

b设备寿命长。炉内没有机械运动部件,使用寿命长。

c可采用全面的防二次污染的办法。对焚烧时产生的有害物质进行处理,在不增加太多投资的前提下,可将NOX、SO2等气体排放控制在国家标准以下,炉渣呈干态排出,便于炉渣的综合利用。

d流化床焚烧炉由于炉内燃烧强度和传热强度高,相同垃圾处理量的流化床焚烧炉和炉排炉相比体积要小,故而投资小,适应于大型化发展。

e燃料适应性广,可燃烧高水分、低热值、高灰分的垃圾,床内混合均匀,燃尽度高,使垃圾容积大大减少,非凡适应于垃圾热值随季节变化很大的特征。

因此,流化床垃圾焚烧是一种综合性能优越的焚烧方式,尤其适合我国垃圾热值低、成分比较复杂的国情。随着我国人民生活水平的提高,城市生活垃圾中无机物含量将大幅度下降,有机物、纸、塑料等高热值废弃物成份逐渐上升,使之具备了能源化利用的可能。当城市生活垃圾随着季节变化或影响过低时,为保证供电或供热,可将垃圾和辅助燃料(如原煤、废油等)在同一炉内混烧。

目前,城市生活垃圾流化床焚烧发电新技术已应用到商业化运营的热电项目上。1998年浙江大学热能探究所和杭州锦江集团将联合开发的此项技术应用到余杭热电厂,把余杭热电厂原有的一台35t/h链条锅炉改造为垃圾流化床焚烧炉,燃用杭州市部分地区的城市生活垃圾。锅炉经改造后,单台炉日处理垃圾150~250吨,同时补充部分辅助燃料--原煤,以保证热电厂的正常供热和发电。

余杭热电厂的垃圾焚烧炉至今已运行十个月,运行状况良好。其运行情况如下摘要:垃圾焚烧炉运行稳定,各项技术参数和指标均达到了设计要求,保证了发电机组的正常运行;最长连续运行时间超过一个月;平均每小时焚烧垃圾约7吨,最大量可达到11吨/小时;对垃圾成分、热值随季节性变化和适应性好。

通过以上的分析说明,在我国发展垃圾发电,在技术上已经有了很大的突破,非凡是近几年来循环流化床燃烧技术发展迅速,为垃圾焚烧技术的发展创造了有利的条件。目前,我国各地热电厂循环流化床锅炉的数量正在大幅度上升,并向大型化发展,运行操作和管理水平在不断提高,并趋于成熟,对垃圾流化床焚烧炉的推广应用又创造了较好的环境。

3方案的选择

垃圾焚烧发电项目建设方案的确定,应从本地的实际情况出发,结合城市发展水平而定。国外的技术比较成熟,但设备的价格昂贵,投资太大,一般中小城市难以承受。采用国内的技术和设备,投资小,很适合我国的国情。一般来说,在一个城市是新建一座垃圾焚烧发电厂,还是利用现有的热电厂进行改造,应进行可靠的分析和探究。笔者认为,利用现有的小热电厂进行改造将比新建一座更有利,分析如下摘要:

王云翠等摘要:开发垃圾发电技术实现热电持续发展

热电技术2000年第1期(总第65期)

a新建一座垃圾发电厂,在整体布局和结构上可能合理些,但投资较大,如新建一座日处理垃圾300~500吨中型垃圾发电厂,要建3×35t/h锅炉+2×6MW汽轮发电机组,需投资1.4~1.5亿元。投资大,产出低,项目经济效益低下。

b热电厂在现有的基础上进行改造,可以利用原有的生活办公设施及生产厂区和配套设备,节省投资,见效快。同时,进行改造也可以有两个方案;一是在热电厂厂地答应的情况下,建新的垃圾焚烧炉和发电机组,那样机组分布较合理,但在目前电力需求趋于饱和的情况下,新机组发电并网比较困难;原有的锅炉进行改造,配套热电厂现有的机组,比较轻易操作,可以节省大量的投资,实施轻易,能起到事半功倍的效果。

临沂热电厂位于临沂市西南部的工业区内。现有3×35t/h链条锅炉+1×75t/h循环流化床锅炉和1×C6+1×B6+1×C12中温中压汽轮发电机组。供热主管线长20余公里,主要为50余家工业生产用户和机关宾馆居民采暖供热。现有的两台35t/h链条炉需要燃用优质烟煤,虽经几次改造,但是效果不大。锅炉效率低,经测试锅炉热效率为78%,面临着被淘汰的可能。假如把链条炉改造成流化床垃圾焚烧炉,可以解决临沂市的垃圾处理新问题,同时提高锅炉的热效率,适应时代的发展,对我厂经济效益将有很大的改观。因此,我们选择了利用原有锅炉进行改造的方案。

4锅炉改造方案

4.1锅炉本体改造

锅炉改造维持原炉膛中上部及尾部烟道不变,将炉膛下部炉排及渣斗拆除,使炉下部改为流化床密相燃烧区,密相区内布置倾斜埋管。埋管采用加装鳍片和喷涂方式防止磨损。炉体水冷壁内侧敷有耐火层,防止磨损。锅炉本体外部的汽水管道系统不变。增加了流化风室及布风板、风帽,阻力大大增加,原有风机压头不能满足要求,所以选用高压头送风机。引风机也需改型。在炉膛出口设置分离器和返料器,经分离器分离下的颗粒可实现炉内循环,增加其停留时间,这样大大提高燃烧效率,且尾部受热面的磨损程序大大减轻。

4.2垃圾处理系统

生活垃圾由汽车运至厂内垃圾储存仓,在厂内渣场位置建一座半地下的全密封的垃圾库。

和现在的输煤栈桥并行建一条密封的耐腐蚀的垃圾输送皮带。垃圾储存仓内设有破碎机,单梁吊车。并设有电磁去铁器、污水泵等。垃圾运至库内,经垃圾炉前处理系统送入炉内。预处理系统一方面可打坏特大垃圾及塑料袋、木板、玻璃瓶、砖块石块等杂物,同时也可使垃圾均匀入炉,破碎后的垃圾用吊车抓到输送带上,送到炉前,经往复式给料机送入炉内。

采用吸风管将垃圾坑内散发的臭气吸至炉内,进行燃烧脱臭,不让垃圾臭气弥散。垃圾中的污水收集在坑底废液池内,然后经泵喷射至炉内流化床段上方焚烧,使其充分裂解,减少污染。

4.3焚烧系统

因垃圾焚烧炉是链条炉改造的,用石英砂或炉渣作床料。每小时燃烧垃圾6~9吨。垃圾进入焚烧炉后,和炽热的床料混合焚烧,由于流化床良好的横向混合特性,可确保床内焚烧能保持稳定运行。焚烧炉内设计温度和烟气停留时间分别为850℃和3秒左右,并保持强烈混合,使有害成分在炉膛内充分裂解和破坏。高温烟气从炉膛出口至过热器、省煤器、空气预热器、烟气处理装置和电除尘器,最后经烟囱排入大气。

由于垃圾热值受来源、气候、季节等因素的影响很大,为达到高效低污染焚烧的目的,用煤充当辅助燃料。

点火采用床下自动点火系统,经预燃室进入风室,关入炉膛。

整个除灰系统处于干式密封状态,因此避免了厂区内粉尘污染和污水污染,排出的灰渣可综合利用。

4.4热工控制系统

焚烧炉采集了较全面的运行参数,供垃圾焚烧炉运行调节、操作和检测,主要参数有各主要部分的温度显示和记录,各主要部分的压力显示,主要管路的流量,炉膛含氧量。另外控制系统除含有常规温度、压力、流量、远控、报警等功能外,还配套垃圾预处理及焚烧炉内重要部位的实时工业电视监视。考虑到垃圾的脏臭等非凡性,绝大多数的调节手段均集中于主控室内,使运行人员工作强度降低,提高了工作效率。

4.5锅炉厂用电系统

本期工程厂用电采用380伏电压,利用原有的厂用电系统。本期工程不再增加低压厂用变压器。

4.6环保办法

垃圾流化床锅炉是城市解决环保新问题的重要设施,对保护环境、减少污染起到了很大的功能。垃圾处理实现了减量化、资源化、无害化,解决了困扰城市发展的一大难题,保护了人民身心健康,美化了城市环境,提高了人民的生活质量。垃圾流化床锅炉本身亦采取了一系列办法来解决产生的污染新问题。

4.6.1建立全密封的垃圾库。将垃圾存放在垃圾库中,并用吸风管将垃圾坑内散发的恶气送入炉内做二次风,运行燃烧脱臭;垃圾底部设有一废液池,收集污水,当达到一定量后,把污水喷射到炉内流化床段上方焚烧,使用充分分解,减少污染。

4.6.2垃圾在垃圾库中经简单破碎后,经一条全密封的皮带送入炉内。炉内设计温度为850℃左右,烟气停留时间为3秒左右,炉内床料并保持充分混合,使有害成分在炉膛内充分裂解、破坏、焚烧。

4.6.3采取较全面的防止二次污染的办法,对焚烧时产生的有害的物质进行了处理,可将NOX、SO2及HCl等气体控制在国家标准之下。为进一步净化尾气,在尾部安装了脱除有害气体的烟气处理装置。炉渣呈干态排出,无渣坑废水,亦不需处理重金属污水的设备。

当处理含硫或含氯高的垃圾时,基于流化床燃烧方式的优点,采用炉内加石灰石可脱除SO2和HCl。

4.6.4由焚烧炉尾部排出的飞灰经过电除尘器,飞灰浓度低于国家标准,排出烟囱。整个系统处于干式密闭状况,因此避免了厂区内的粉尘污染和污水污染,排出的灰渣可综合利用。

5垃圾焚烧发电项目的经济性分析

热电厂现有的三台35t/h链条炉改造为流化床垃圾焚烧炉后,日处理垃圾能达到600吨,配置一台C12MW的汽轮发电机组,原热力系统、汽水系统、输煤系统不变,新建垃圾处理系统。项目经济性分析如下摘要:

整个改造工程需要投资4800万元左右;

销售收入按设备的容量计算,销售电、汽年收入约5360万元;

年运行费用约4100万元;

年销售税金及附加费约350万元;

年获利润约900万元(包括所得税);

项目投资回收期约5.5年;

总投资利率约18.8%;

总投资利税率约26.2%;

该项目在财务上是可行的。

垃圾焚烧发电供热项目是一项社会公益事业,主要体现了社会效益。同时热电厂通过技术改造,设备更新换代,取得了一定的经济效益,找到了新的经济增长点,实现了热电厂的可持续发展。

6结束语

6.1结论

6.1.1城市生活垃圾焚烧发电供热属一项新兴的产业,它解决了城市垃圾造成的污染。和填埋、堆肥相比节省了大量土地,减少了二次污染,同时充分利用了再生能源,达到了对垃圾处理的减容化、无害化、资源化的目的,社会效益显著。

6.1.2城市生活垃圾焚烧技术已日渐成熟,已实现了垃圾焚烧炉设备全部国产化,并有示范工程,而且已显示出它的可靠性、稳定性。我国的垃圾焚烧发电供热事业已初露端倪,并已纳入产业化轨道,其发展势头迅猛。据有关部门资料介绍,北京、天津、武汉、长沙、南京、温州、汕头、珠海、中山等城市都有发展规划。至2000年,全国将建有大中型垃圾发电厂3~5座,小型工厂10~15座,至2010年,各地将建有各类垃圾能源工厂150~200座。我省已有荷泽、平度、枣庄等市垃圾发电厂已立项及设备订货。

6.1.3热电厂的原有锅炉设备非凡是35t/h链条炉效率低,要求煤种好,需要进行更新改造。改为垃圾焚烧锅炉后,技术水平高,是一条优化组合资产,节能降耗,提高经济效益的开拓之路。

6.2建议

城市生活垃圾焚烧发电供热工程是一个社会公益和环保事业,它体现出巨大的社会环保效益,并且又是一个投资高,技术密集型的企业。就其性质来讲,它属于综合利用高新技术产业项目。它的发展需得到各级政府及有关行业的支持配合,国家应加大力度,探究落实扶持政策,促进该项目顺利运行。它应该享受有关的优惠政策。

6.2.1按照国家有关规定,该项目银行应优先布置基本建设贷款,并给予一定比例的财政贴息。

6.2.2垃圾发电的电量应全部上网,电力主管部门不布置该项目机组作调峰运行。

6.2.3垃圾发电供热机组的并网运行电价、供热热价在还款期内应实行“生产成本+本付息+合理利润”的定价原则。

6.2.4该项目企业所得税、增值税要按照资源综合利用企业和高新技术企业的规定执行。

发电技术论文第2篇

煤粉炉因为自身燃烧效率比较高,并且便于大型化生产,所以在近些年来被我国各大燃煤发电企业广泛应用。但是在实际使用过程当中,会因为煤种波动、煤炭质量下降等诸多外界因素的问题,给设备造成一定的损坏,最终导致燃烧的效率明显下降,增大了企业的用电量,从经济的角度影响了企业的发展。笔者认为,想要对这一问题进行改进,首先可以从煤炉型号方面进行选择,可以选择R型的火焰炉、W型的火焰炉等。在射流配置方面,可以选择反吹风、12次风反向切圆等手段。因为煤粉在稳焰以及燃尽等方面,都取决于初始阶段的实际情况,所以在创造新思路的时候就要在燃烧器出口位置少量的增加烟气回流,为煤炉提供出足够的火热。让煤粉的浓度实现局部富集,从根本上减少燃烧过程中需要用到的火热。在燃烧过程中会产生高温区,便于煤粉加热。如果该方式不适合实际生产过程中使用,那么还可以根据实际情况将改进措施转变为热电联产技术。所谓的热电联产技术,从本质上说就是使用抽气机将气体抽出,转用到供热方面,尽量的减少冷源损失情况。使用热电联产技术进行改造,不仅可以从根本上提升煤炭资源使用效率,与此同时还可以最大化的减少煤炭燃烧对环境造成的污染,使用范围比较广泛。使用该方法进行改造,不仅能降低发电过程中燃煤的损耗数量,也可以扩增燃煤炉整体的容量,从根本上提升煤炭资源的使用效率。

2集成优化

可以通过集成和优化火力发电机组系统的方式,尽量的回收高温的烟气,降低燃烧过后排出烟的温度,可以通过该方式将余热进行回收,从而提升机组实际发电效率,降低燃煤消耗量,在机组运行的过程中实现节能。这一方式不仅限于纸上谈兵,在现实生活中,上海的外高桥三期使用广义的回热系统,将1000MW的超超临界机组彻底的进行了一次系统集成及其优化。通过实际工作检验发现,在集成优化之后,该企业实现了机组不发生变化的前提下,整体耗能减少了6%,从侧面加速了超临界机组的升级速度。以外高桥三期的实际年生产实力上分析,经过改造的机组,每年大约可以为企业节省下20×104t的煤炭,经过计算我们可以得出,减少20×104t的煤炭也就代表着每年向空气当中排放出的二氧化碳量减少了55.7×104t。该厂在机组用电效率方面,单位产值内的用电效率要明显低于我国平均水平,通过企业自身的实际改进方式论证了集成优化在燃煤发节能工作中的实际应用效果与可行性。

3空冷发电

本文将以2×600MW为主要论述点,对大型空冷发电技术进行分析。2×600MW的湿冷机组整体耗水情况大约为2950m3/h,但是相同情况下的空冷机组每小时的耗水量仅为750m3,从上述数据当中我们便可以发现,空冷机组在耗水量方面性能要明显优于湿冷机组。为了从根本上实现大型且直接的空冷系统设计自主化,我国发改委曾经将辽通电厂三期工程视为我国大型空冷系统工作的一个示范工程。这个工程投资方在我国电力投资集团公司,内部主要组织成分为电力工程的顾问公司以及位于哈尔滨的空调股份公司。两家公司从企业内部的系统设计到相关机械设备供应等方面要进行沟通决策,保证空冷系统自身的实用性。经过一段时间的研究之后,明确了空冷凝汽器的面积、器械迎面风速等诸多房现代的关键技术,攻克了学术上较多的难题,并且将相关技术成功的应用到实际工程当中。目前位于大同的第二发电厂空冷机组成功的投入使用,而且运行情况比较好。但是相关技术人员并没有就此止步,又从现在掌握的技术角度入手,进行了深层次的研究,研究出了超临界机组,而且在应用到实际工作中的时候我们可以总结发现,超临界机组自身的热耗数量要明显的低于亚临界的机组,每年没个机组可以为所在企业节省下来900万左右的资金,而且节水效果比较明显,符合当今我国绿色可持续发展的国情。从社会大背景的视角下进行分析,使用空冷机进行发电,可以从根本上避免因为燃烧过程中产生的蒸汽蒸发给环境带来的影响,以及循环水方面对工厂所在地区的影响,节省大量的可用水资源,缓解了人类和工业用水之间的矛盾,保持当地生态环境,符合燃煤发电节能目标。

4燃煤联合循环

想要提升燃煤发电的节能技术,不仅可以使用上述三种方法进行改造完善,同时也可以使用燃煤联合循环的发电技术进行生产。燃煤联合循环属于近些年来刚刚兴起的一种发电技术,可以通过该技术来提升发电厂燃煤使用效率,降低煤炭燃烧给环境带来的污染,从而达到降低施工成本,降低发电能耗的目的。我国传统的电力工厂都会使用煤碳粉来燃烧,算是一种煤炭内部能量的转换方式,使用水为介质,帮助能量进行转换,但是这一方法已经明显不符合当前我国发展的要求,而且与时代拖过,所以要使用燃煤联合循环的发电技术进行发电。将燃烧物脱硫,并且对粉尘比较多的燃烧物进行除尘处理,减少工厂对水资源的依靠,提升燃煤使用效率的同时也减轻了煤炭燃烧给环境带来的污染,从而提升了煤炭发电节能工作的发展。

5结束语

发电技术论文第3篇

关键词:农村电网;电网建设;科技发展

0引言

党的十六届五中全会提出了建设社会主义新农村的重大历史任务,这是推进全面建设小康社会和现代化进程的一项重要战略举措。国家电网公司适时召开了“新农村、新电力、新服务”工作会议,制定了《国家电网公司服务社会主义新农村建设工作的指导意见》,用以指导和推动服务社会主义新农村建设工作。目前,我国农电系统面临着重大的发展机遇和挑战,要求我们对农电系统的现实状况和发展目标及任务做出充分的分析与判断,才能为社会主义新农村建设提供优质、高效的服务。本文主要对我国农电系统的技术发展现状、存在问题,以及今后各方面技术的发展方向进行了一些探讨。

1农电系统发展现状分析

1.1“两改一同价”与“十五”建设取得的成绩

实施“两改一同价”以来,农村电网建设大大加强,有力地推动了农村经济的发展,农村用电量占全社会用电量的比例逐年提升。农村电气化事业的发展,对扩大内需,推动国民经济增长,促进农村产业结构调整,起到了积极的推动作用。“两改一同价”的实施,从根本上解决了长期以来制约农村经济社会发展和农民生活质量提高的农村电价过高问题,带动了相关产业发展,发挥了重大而深远的作用。归纳起来,经过实施“两改一同价”与“十五”期间的建设,农电系统取得的成绩集中体现在如下几个方面:

(1)农村电网更加坚强。通过农电系统科技规划和农村电网建设与改造工程的实施,改善了农电系统布局,提高了电网的供电能力和自动化水平,降低了电网损耗,很大程度上改变了农村电网结构不尽合理,网架薄弱,多数县级电网为单电源供电,中低压线路供电半径过长的不合理局面。农电系统的供电能力、安全性、可靠性及电能质量水平都获得了较大幅度的提高。

(2)电网装备水平和科技含量明显提高。农电系统大力推广新技术、新设备、新材料、新工艺,取得了显著效果。节能型配电变压器占有率达95.5%以上,35kV及以上电压等级有载调压主变压器占有率达到60%以上;实现开关无油化的35kV及以上变电所占有率达到58.8%;微机保护和综合自动化装置占有率达90%以上,无人值班的35kV及以上变电所占有率达49.5%;35kV及以上小型化变电所占有率达25.6%;推广使用了782个35kV箱式变电所;非晶合金配电变压器和调容配电变压器得到了应用;基本淘汰了高耗能配电变压器、过励磁变压器、铝线圈变压器、多油开关、阀型避雷器、电磁型保护装置。

(3)通信技术、自动化技术、计算机和网络技术得到广泛应用。随着通信技术和自动化技术的发展,县级调度自动化技术和配网自动化技术得到了快速普及和发展。“十五”期末,农电系统613个县级调度自动化系统已经建设完成,其中通过实用化验收的县级调度自动化系统达538个;完成配网自动化系统建设26个;完成调配合一自动化系统建设25个。

(4)现代化管理水平得到显著提升。技术比较成熟的财务管理系统、用电营销管理系统、线损理论计算系统、95598客户服务系统、办公自动化系统等得到了广泛使用;生产管理系统、负荷预测系统、远程集中抄表系统、远程视频会议系统得到了应用。“十五”期末有970个县实现了办公自动化,有666个县建立了生产管理MIS系统,有540个县实现了负荷控制和需求侧管理,有1270个县开通了95598客户服务系统。

(5)农电系统线损率、供电可靠率和电压合格率指标逐年改善。通过大规模的农电系统建设与改造,不断采取技术降损和管理降损措施,农电系统线损率指标得到不断地改善。农电系统的电压合格率和供电可靠率的调控手段和能力得到不断加强和提高,变电所内电容器补偿容量占主变压器容量的比例达到15.2%;安全性评价、带电作业和状态检修技术得到推广应用,各类电压监测仪及供电可靠性管理软件得到推广普及,电压合格率和供电可靠率水平得到不断提高,“十五”期末农电系统客户端电压合格率达到95%;供电可靠率RS1达到了99.2%,RS3达到了99.6%。

(6)农电系统科技人才队伍得到发展。通过不断加强农电系统科技人才队伍建设,农电系统科技人才的数量和质量水平都有了不同程度的提高,“十五”期末农电系统专业技术人员占农电系统总人数的比例达到27.47%,比“九五”期末提高6.19个百分点。

1.2存在问题

同时,农电系统的科技进步与发展也面临着一些问题,集中表现在如下几个方面。

(1)农网科技发展的长效投资机制没有形成,限制了农网科技工作的可持续发展。由于农电事业在社会发展、电力事业中的特殊性,世界各国都给予了特殊的政策倾斜和扶持,但在我国还缺乏在政策上的持续支持和健全的机制体制保障。农网改造工程结束后,由于没有持续的资金投入,农电企业缺乏自我积累发展的机制,建设改造资金短缺。

(2)农网科技进步管理体系和激励机制还不够健全和完善,农网系统、科研机构、生产企业等各方面的积极性和优势没能得到充分的调动,针对农网系统生产运行和建设运营中存在的热点、难点问题进行的研究开发项目较少,一些难点问题不能得到及时解决。

(3)现有的农网科技队伍,还不能满足农网科研开发、推广应用新产品、新技术的要求。由于农网的行业特点,其对科技人员的数量和专业面要求都很宽广,科技队伍建设已成为制约农电技术进步的主要因素。

(4)农村电网相关技术标准、工作标准、管理标准不够健全。淘汰、制定、修改农电相关标准的工作任务相当大,目前投入的人力、物力与实际需要差距较大。

(5)农村电网信息化建设没有统一的规划和规约,重复开发、孤岛运行,造成资源浪费。

(6)安全生产和农村安全用电缺乏先进有效的控制手段。农网安全管理基础不牢固,人员设备管理需进一步加强;由于农村电网改造不彻底,加之农村用电点多线长面广,设施安全可靠性较城网差距较大;农网改造后,农村电力资产维护界限不够明晰,属用户产权的用电设施安全可靠性不高,加大了企业的工作量和工作难度,也引发出一系列延伸服务带来的安全责任和服务责任;窃电、外力破坏和盗窃电力设施等违法案件屡禁不止,造成企业经济损失的同时严重威胁着电网安全。

(7)农电服务水平需要进一步提升。随着农村经济的发展和农民生活水平的提高,对农村用电安全、质量、可靠性要求越来越高。农村用电服务的方便性、规范性都还有差距。现代化技术手段在农电服务中的作用还远没有发挥出来。

2农电科技发展的基本方向

《国家电网公司农网“十一五”科技发展规划纲要》围绕国家电网公司“一强三优”的战略发展目标、“三抓一创”工作思路与农网可持续发展的原则,密切结合“县供电企业创一流”及“同业对标”工作安排,明确提出了以切实提高农网在电网建设、供电质量、节能降损、自动化与信息化建设、“四新”技术应用、企业管理、优质服务等方面的科技发展目标。

该规划纲要将大力推行“科技兴电”战略,贯彻国家科技政策,加大农网科技投入;坚持统一规划,统一标准,实现资源优化配置,避免低水平重复开发和建设;坚持安全可靠、技术先进、经济实用、因地制宜、符合国情;坚持长远目标和近期需求相结合,突出重点,循序渐进;坚持自主研发与引进吸收相结合,建立和完善自主创新机制,积极推广成熟适用的“四新”技术;坚持降损节能、保护环境、节省耕地,促进节约型社会的建设,实现社会效益和经济效益的共同提高;坚持“以人为本”,服务“三农”,注重人才培养,不断提高农网供电能力和供电质量,作为未来农电系统科技发展的基本原则,明确了农电系统科技发展方向和任务。

2.1电网建设

电网建设方面重点研究与推广的内容主要包括:

(1)研究适合于不同地域、不同经济发展水平,符合农村经济和用电负荷发展特点,在电压等级组合、变电所布局、供电范围、变压器容量配置和网络接线等方面进行充分优化论证的农网建设方案。

(2)研究适合农网负荷变化特点的主、配变容量选择和变压器负载率、主干线电流密度、供电半径的合理配置方案。

(3)研究建立农网中低压配电网络指标评价体系。

(4)完善基于地理信息系统开发的农村电网规划软件和管理系统。

(5)推广应用农网10kV及以下工程和35~110kV(66

kV)变电所典型设计;推广应用10~110kV(66kV)组合式箱式变电所。

(6)推广使用变电所户外组合电器、小型化的一次电气设备;研究开发35kV以上电压等级和10kV大容量调容变压器;推广使用S11型及以上的节能型变压器,积极推广应用非晶合金铁心配电变压器;推广应用外露带电体绝缘化的配电变压器;积极推广使用配电变压器用新型熔断器和金属氧化物避雷器;推广应用复合绝缘材料制造的电气设备和线路绝缘子。

(7)制定集保护、控制、计量、无功补偿、防雷等功能于一体的多功能配电柜选用标准。

2.2自动化建设

自动化建设方面重点研究与推广的主要内容包括:

(1)研究适合于农网特点的运行可靠、维护方便、功能完备的配网自动化系统方案,特别是FTU模式馈线自动化系统。积极开展农网配电自动化系统工程的应用试点,在城区、重要城镇、工业园区等区域努力实现配网自动化的馈线自动化(DA)功能,努力实施配网自动化系统的配电网监控功能和就地控制功能,因地制宜扩展管理和地理信息系统(GIS)功能。

(2)积极推广使用最新的计算机操作系统、数据库技术、图形技术、网络通信技术、多媒体等技术。依据《国家电网公司农村电网自动化及通信系统建设技术导则》的大、中、小型调度自动化系统建设模式,建设完成600个实现SCADA功能的小型县级调度自动化系统;建设完成400个实现SCADA功能、电网应用分析(PAS)等功能的中型县级调度自动化系统;建设完成200个实现SCADA功能、电网应用分析(PAS)、电能量计量、配网自动化等功能的大型县级调度自动化系统。

(3)积极采用计算机系统安全防护措施,保证县级调度自动化系统、配网自动化系统运行安全。

(4)推广应用变电所遥视系统,有效解决变电所现场可视化及环境监控问题。

(5)积极探索农村电网经济适用的通信技术,重点解决农村电网偏远变电所、配网自动化、低压集中抄表中的通信问题。在自动化系统推广公共通信网络的应用模式,完善公共通信网络在自动化系统应用中的安全技术措施。

2.3信息化建设

信息化建设方面重点研究与推广的主要内容包括:①研究企业管理的数据信息流,建立统一的数据规范,消除信息孤岛,实现数据资源共享。②深入研究网络、信息技术在农网管理中的应用,制定农网管理综合信息系统规范和实用化标准。③积极应用国内外成熟的信息安全技术及产品,做好农村电力信息安全工作。

2.4安全生产管理

安全生产管理方面重点研究与推广的主要内容包括:

(1)推广应用供电可靠性评估技术。建立适应本地区的输配电网、中低压用户的可靠性统计管理及决策专家系统,对电网运行数据进行综合分析,对设备的运行状态和寿命进行评估,实现可靠性目标管理。

(2)研究推广以状态检修为特征的设备优化检修、主设备监控和诊断技术,开发适应农网的事故诊断装置。推广应用先进实用的在线监测技术和设备,有效地对设备进行在线监督、分析和诊断,实现设备的优化检修,提高设备运行管理水平和供电可靠性。

(3)推广应用高电压等级带电作业技术和带电作业设备,努力提高中压用户的供电可靠性。

(4)推广应用降损节能新技术;研究开发新型节能技术和设备及配电网络线损在线计算软件,有效降低电能损失;推广农村电网电压和无功综合调控方法,推广应用自动无功静态补偿和动态补偿新技术,采用电压无功的综合调控方法,实现无功电源和无功补偿最优化,实现农网无功分层、分区、就地平衡,进一步降低线损,节约能源。

(5)研究推广先进实用的电能质量控制技术。建立电能质量实时监测及监督管理体系,开展电网谐波污染的预防、测量和分析工作,积极采用改善电能质量的抑制干扰和降低电能污染的控制措施。

(6)开展电网故障、负荷控制、运行方式、运行状态、经济运行和环保状况等方面的分析研究工作。

(7)采用先进的安全生产管理技术和管理手段,开展安全性评价和标准化作业工作,应用“两票”管理系统和安全违章预控系统,有效地预防人身和设备事故的发生。

(8)研究推广中低压配电网防人身触电的技术措施。

(9)研究推广农网电力设施防外力破坏和防盗窃的技术措施。

2.5营销管理和服务

营销管理和优质服务方面重点研究与推广的主要内容包括:①制定营销信息管理规范;完善营销信息管理系统、95598客户服务信息管理系统、供电所规范化管理系统等数据整合平台。②按照统一规划的原则,建设具备电能计量、电费回收、业扩报装、决策分析等综合功能的电力营销信息管理系统。③全面推广具备用户咨询、查询、事故报修、投诉举报、停电预报、业扩报装等功能的95598客户服务系统,实现农网服务的信息化和社会化。④研究开发用电需求侧管理系统,对受电容量在315

kVA及以上的用户加装负控装置,逐步实现农网重要负荷的有效监控。⑤有条件的地区逐步推广使用远程(集中)抄表系统。⑥研究开发农网系统的电子商务应用系统。着重解决与银行、农村信用社、邮电、电信等联网后的电费代交以及网上业扩报装等问题。

2.6科技人才队伍建设

科技人才队伍建设方面重点研究的内容主要包括:①制定农网科技人才发展规划。②加强在职人员的继续教育,制定培训计划,利用现代化的培训手段,加强对员工的培训,不断提高职工队伍的科技素质。③提供优惠的用人条件,建立人才激励和保障机制,为推进农网的科技进步创造良好的环境。努力培养一批管理人才、专业技术人才、高级技能人才和既懂技术又懂经营的复合型人才队伍。④在国家电网公司、各网、省市公司建立农网科技人才专家库。

为确保农电系统科技发展目标的实现,贯彻科技工作“有效投入、投入有效”的基本原则,未来农电系统将在7个方面陆续推出相关政策和要求:建立科技创新和发展机制;加大农网科技投入;建立科技工作的激励机制;发挥典型示范作用,推动农网科技进步工作;加强技术标准化管理;加强国内外科技交流与合作;建立农网科技进步的服务体系。

3结语

建设社会主义新农村为农电事业发展带来了新的机遇,也提出了更高的要求。对照新农村“生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”的建设标准,当前的农村电气化技术还处在较低的水平。鉴于农电系统的特殊性,农电科技发展必然受到越来越高的重视,农电科技进步需要更多的关注和推动。

4参考文献

[1]国家电网公司农电管理与发展情况的调研报告,国家电网公司“新农村、新电力、新服务”工作会议文件,2006年3月.

[2]国家电网公司服务社会主义新农村建设工作的指导意见,2006,4.

发电技术论文第4篇

我国的电子信息技术起步于二十世纪中期,近年来随着科学技术的不断发展,电子信息技术日新月异,我国在电子信息技术方面也有了明显进步,应用范围明显增加,在国际范围内具有了一定的影响力。我国电子信息技术产业主要经过了四次阶段性的转型,树立了强大的产业动力,产品结构方面发生了较大的变化,技术与开发水平有了明显提高,产品出口额有了明显增加,基本上实现在满足我国部分电子信息市场需求的基础上,走出国门的愿景。但随着应用的日渐广泛,使得我国在电子信息技术的发展过程中,也出现了一些问题,例如企业研发能力弱、电子信息技术方面知识产权缺乏、信息化程度低等等,这些问题严重限制了我国电子信息技术的长远发展,拉大了我国与世界信息技术发达国家之间的差距,目前而言我国电子信息技术发展中存在的问题主要有以下三个方面:

1.1环境资源匮乏环境资源匮乏是限制我国电子信息技术发展的一个重要问题,目前而言我国电子信息产业混乱,假冒伪劣、知识侵权现象猖獗,盗版产品走私贩卖以及企业间的不良竞争的现象屡见不鲜,这些均严重危害了我国信息产业的发展,使得我国电子信息技术研发缓慢,这在很大程度上降低了我国电子信息技术在国际市场的竞争力,遏制了我国电子信息技术的发展潜力。除了产业内部环境存在很大问题,我国法律对电子信息技术的保护力量薄弱也是很大原因造成盗版猖獗的一个原因,因为缺乏保护使得电子信息技术的科研成果很容易被不法分子窃取,科研工作者呕心沥血研究而得新技术在随后的盗版中被大量侵占,很大程度上降低了科研工作者的信心,再加上国内市场电子产品的走私、贩卖现象猖獗,导致国内电子信息技术开发企业缺乏竞争优势。所以缺乏有效严格的法律环境也是我国致使我国电子信息技术问题频发的又一原因。

1.2电子信息技术产业结构不合理我国电子信息技术产业起步于20世纪80年代的“863”计划,经过30多年的发展,产业规模迅速扩大,但也因为产业界限模糊,使得产业结构问题凸显,技术创新体系并不明显,使得我国的电子产品不能与国外顶尖电子产品相提并论。产业结构不合理,投入产出差距明显,使得我国电子信息技术产业创新力薄弱,所以只有改变传统产业结构,重构科学合理的产业结构,才能改变目前我国进步缓慢的电子信息产业的现状。

1.3科研能力不足、从业人员素质不高作为以技术为首要驱动力的电子信息产业,科研能力的强弱决定了技术进步快慢,而产业内从业人员的素质又在很大程度上决定了技术创新能力的强弱。随着我国教育普及程度的增加,不可否认的是,我国信息技术方面的人才不少,可以说还在不断增加中,各方面的技术人员也很完备,但是很多人才都是单一型,他们或许是某一方面可以登峰造极,但是却缺乏其他方面的知识储备,甚至可以说毫无了解。现在社会越来越需要复合型人才,而我国电子信息产业方面更需要这方面的复合型人才,也正是因为人才的缺乏,也严重的制约了电子信息技术的创新,目前我国仍有许多技术需要购买国外的先进专利,这种强依赖性,也是因为复合型人才的严重欠缺。

2我国电子信息技术的发展趋势

人类进步永无止境,技术发展更需分秒必争,每天有无数的新型技术诞生,所以我国的电子信息技术更不能满足现状,更应正确分析局势,不断优化和升级产业结构,逐步完善我国的电子信息技术。凭借高技术含量、高市场附加值、强大竞争力与明朗的市场前景,电子信息产业具有其他产业都无法比拟的优势,所以电子信息产业是世界各国都大力争夺的技术产业,目前很多西方国家已经将注意力集中与电子信息技术产业,大量投入人力、物力、财力,旨在通过电子信息产业的迅速发展带动国家经济发展。总体来说,我国的电子信息产业的发展的总体态势是:产业总体发展的速度比较快,产业内总体的经济效益比较好以及产业的发展后劲还是比较强的。综上所诉,我国应努力追赶世界潮流,加大对电子信息产业的投入,不断完善电子信息产业,未来我国电子信息技术将呈现出如下三方面的发展趋势:

2.1阶梯化、多元化发展任何事情的发展都不是一蹴而就,而是一个不断发展的过程,所以在未来我国电子信息技术的发展也必然呈现处阶梯化、多元化的多元发展。目前,我国的电子信息技术远不如西方发达国家,他们凭借其雄厚的资金、技术以及品牌优势,进行有目标地系统的研究、管理和销售工作。前文已提到,我国电子信息产业结构混乱,从业人员素质不高,所以我国电子信息产业未来还有很长一段路要走,必须遵循阶梯化网络化的发展道路,首先需加大资金投入,加强立法保护,不仅仅是急于复制他国的先进产品,而是培养先进技术人才,在学习西方先进技术的基础上,师夷长技以制夷,一步步稳扎稳打,才能逐步加快电子信息技术的发展。目前,电子信息技术已渗入生活的各个领域,正逐步实现着与机械、能源、交通、建筑等其他技术的有机结合,所以电子信息技术必然不能独善其身,片面发展,只有将电子信息技术多元化发展,更多的应用于实际生活,才能真正使电子信息产业做到为人类服务。

2.2个性化、规模化发展众所周知,每个产品都具有显著得到规模效应,电子产品当然也不能例外。电子信息技术产业很多是精密技术产业,所以其生产规模才能得以生存和发展,否则很难在激烈的市场竞争中立足,很快就会被淘汰出局。我国电子信息技术产品的生产规模越来越大,很多大型跨国公司凭借其大规模的产量和严格的质量控制,有效的利用了规模经济,取得了很大的经济收益,所以规模化发展必然是未来电子信息技术的发展趋势。随着人们生活水平的提高,消费眼光越来越独到,消费者逐渐成为市场主导,个性化消费已经成为必然趋势,再加上电子信息市场更新换代速度惊人,人们对电子信息技术产品的需求日益呈现出多元化发展,所以如何在浩如烟海的电子信息市场独占鳌头,个性化必不可少。

2.3国际化、全球化发展电子信息技术的发展不是一国闭门造车的过程,而是国际性的发展过程,其采购、生产、加工、销售都具有全球化的特征,很多技术不是仅靠一国之力便可完成,再加上我国电子信息技术起步晚,所以必须加强国际化交流,学习世界先进技术,才能遵循全球化发展。随着经济全球化的发展和信息网络化的发展过程中,我国电子信息技术产业的发展必然要遵循国际化的发展趋势。目前我国已经有不少电子信息技术产品已经开始走出国门,海尔、华为在世界已经有了很大的知名度,但是依旧有很多电子产品走山寨、翻版的低端路线,所以加快电子信息技术国际化发展必然是未来发展趋势。

3结语

发电技术论文第5篇

关键词光纤光缆通信电缆ITU-T建议技术发展

1光纤技术发展的特点

1.1网络的发展对光纤提出新的要求

下一代网络(NGN)引发了许多的观点和争论。有的专家预言,不管下一代网络如何发展,一定将要达到三个世界,即服务层面上的IP世界、传送层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量,这非光纤网莫属,但高速骨干传输的发展也对光纤提出了新的要求。

(1)扩大单一波长的传输容量

目前,单一波长的传输容量已达到40Gbit/s,并已开始进行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求,2002年的ITU-TSG15会议上,美国已提出对40Gbit/s系统引入一个新的光纤类别(G.655.C)的提议,并建议对其PMD传输中的一些问题进行深入探讨,也许不久的将来就会出现一种专门的40Gbit/s光纤类型。

(2)实现超长距离传输

无中继传输是骨干传输网的理想,目前有的公司已能够采用色散齐理技术,实现2000~5000km的无电中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标,采用拉曼光放大技术,可以更大地延长光传输的距离。

(3)适应DWDM技术的运用

目前32×2.5Gbit/sDWDM系统已经运用,64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系统已在开发并取得很好的进展。DWDM系统的大量使用,对光纤的非线性指标提出了更高的要求。ITU-T对光纤的非线性属性及测试方法的标准(G.650.2)最近也已完成,当光纤的非线性测试指标明确之后,对光纤的有效面积将会提出相应指标,特别是对G.655光纤的非线性特性会有进一步改善的要求。

1.2光纤标准的细分促进了光纤的准确应用

2000年世界电信标准大会批准将原G.652光纤重新分为G.652.A、G.652.8和G.652.C3类光纤;将G.655光纤重新分为G.655.A和G.655.B两类光纤。这种光纤标准的细分促进了光纤的准确使用,细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求(如有些光纤几何参数的容差变小),明确了对不同的网络层次和不同的传输系统中使用的光纤的不同指标要求(如PMD值的规定),并提出了一些新的指标概念(如“色散纵向均匀性”等),对合理使用光纤取得了很好的作用。所有这些建议的修改、子建议的出现及新子建议的起草,都意味着光纤分类及指标、测试方法有某些改进,或有重要的提升;都标志着要求光纤质量的提高或运用方向上的调整,是值得注意的光纤技术新动向。

1.3新型光纤在不断出现

为了适应市场的需要,光纤的技术指标在不断改进,各种新型光纤在不断涌现,同时各大公司正加紧开发新品种。

(1)用于长途通信的新型大容量长距离光纤

主要是一些大有效面积、低色散维护的新型G.655光纤,其PMD值极低,可以使现有传输系统的容量方便地升级至10~40Gbit/s,并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大,使光信号的传输距离大大延长。如康宁公司推出的PureModePM系列新型光纤利用了偏振传输和复合包层,用于10Gbit/s以上的DWDM系统中,据称很适合于拉曼放大器的开发与应用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纤,据介绍已有传输100km长度以上单信道40Gbit/s、总容量10.2Tbit/s的记录。还有一些公司开发负色散大有效面积的光纤,提高了非线性指标的要求,并简化了色散补偿的方案,在长距离无再生的传输中表现出很好的性能,在海底光缆的长距离通信中效果也很好。

(2)用于城域网通信的新型低水峰光纤

城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本,还需要考虑非波分复用技术(CWDM)应用的可能性。低水峰光纤在1360~1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展,使CWDM系统被极大地优化,增大了传输信道、增长了传输距离。一些城域网的设计可能不仅要求光纤的水峰低,还要求光纤具有负色散值,一方面可以抵消光源光器件的正色散,另一方面可以组合运用这种负色散光纤与G.652光纤或G.655标准光纤,利用它来做色散补偿,从而避免复杂的色散补偿设计,节约成本。如果将来在城域网光纤中采用拉曼放大技术,这种网络也将具有明显的优势。但是毕竟城域网的规范还不是很成熟,所以城域网光纤的规格将会随着城域网模式的变化而不断变化。

(3)用于局域网的新型多模光纤

由于局域网和用户驻地网的高速发展,大量的综合布线系统也采用了多模光纤来代替数字电缆,因此多模光纤的市场份额会逐渐加大。之所以选用多模光纤,是因为局域网传输距离较短,虽然多模光纤比单模光纤价格贵50%~100%,但是它所配套的光器件可选用发光二极管,价格则比激光管便宜很多,而且多模光纤有较大的芯径与数值孔径,容易连接与耦合,相应的连接器、耦合器等元器件价格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纤标准,但由于局域网发展的需要,它仍然得到了广泛使用。而ITU-T推荐的G.651光纤,即50/125μm的标准型多模光纤,其芯径较小、耦合与连接相应困难一些,虽然在部分欧洲国家和日本有一些应用,但在北美及欧洲大多数国家很少采用。针对这些问题,目前有的公司已进行了改进,研制出新型的5O/125μm光纤渐变型(G1)光纤,区别于传统的50/125μm光纤纤芯的梯度折射率分布,它将带宽的正态分布进行了调整,以配合850nm和1300nm两个窗口的运用,这种改进可能会为50/125pm光纤在局域网运用找到新的市场。

(4)前途未卜的空芯光纤

据报道,美国一些公司及大学研究所正在开发一种新的空芯光纤,即光是在光纤的空气够传输。从理论上讲,这种光纤没有纤芯,减小了衰耗,增长了通信距离,防止了色散导致的干扰现象,可以支持更多的波段,并且它允许较强的光功率注入,预计其通信能力可达到目前光纤的100倍。欧洲和日本的一些业界人士也十分关注这一技术的发展,越来越多的研究证明空芯光纤似有可能。如果真能实用,就能解决现有光纤系统长距离传输的问题,并大大降低光通信的成本。但是,这种光纤使用起来还会遇到许多棘手的问题,比如光纤的稳定性、侧压性能及弯曲损耗的增大等。因此,对于这种光纤的现场使用还需做进一步的探讨。

2光缆技术的发展特点

2.1光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现

光缆的结构总是随着光网络的发展、使用环境的要求而发展的。新一代的全光网络要求光缆提供更宽的带宽、容纳更多的波长、传送更高的速率、便于安装维护、使用寿命更长等。近年来,光缆结构的发展可归纳为以下一些特点。

1)光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择,如干线网光纤、城域网光纤、接入网光纤、局域网光纤等,这决定了大范围内光缆光纤传输特性的要求,具体运用的条件还有可依据的细分的标准及指标;

2)光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外,越来越多的与其施工方法、维护方法有关,必须统一考虑,配套设计;

3)光缆新材料的出现,促进了光缆结构的改进,如干式阻水料、纳米材料、阻燃材料等的采用,使光缆性能有明显改进。

不同的场合和不同的要求造成了光缆的多结构的发展趋势,新的光缆结构以及在现有结构上不断改进的各种结构也在不断涌现,出现了如下一些类型。

·“干缆芯”式光缆:所谓“干缆芯”即区别于常用的填充管型的光缆缆芯。这种缆的阻水功能主要靠阻水带、阻水纱和涂层组合来完成,其防水性能、渗水性能都与传统的光缆相同,但它具有生产、运输、施工和维护上的一些优点。首先是方便,因为阻水材料不含粘性脂类,操作使用比较方便安全;其次,干式光缆重量轻、易接续、易搬运,设备投资小、成本低,生产使用中也显得干净卫生,在长期使用中还可减少缆芯中各种元件之间的相对移动。特别是在接入网室内缆和用户缆中,好处更加明显。

·生态光缆:一些公司从环境保护及阻燃性能的要求出发,开发了生态光缆,应用于室内、楼房及家庭。现有光缆中使用的一些材料已不符合环保的要求,如PVC燃烧时会放出有毒性气体,光缆稳定剂中有时含铅,都是对人体及环境有害的。2001年ITU-T已通过了一项L45建议——“使电信网外部设备对环境的影响最小化”建议,通过对光缆、电缆光器件及电杆等基于寿命周期怦估(LifeCycleAnalysis,LCA)的方法来确定产品对环境的影响。由于环境因素正日益受到重视,对通信外部设备,特别是光缆产品规定这样的指标已提到日程上来,如果不在材料和工艺上下功夫就难以达到环保的要求。因此已有不少公司针对此类问题开发了一些新材料,如对室内用缆,开发了含有阻燃添加剂的聚酞胺化合物,以及无卤性阻燃塑料等。

·海底光缆:海底光缆近年来有根快的发展,它要求长距离、低衰减的传输,而且要适应海底的环境,对抗水压、抗气损、抗拉伸、抗冲击的要求都特别严格。

·浅水光缆(MarinizedTerrestrailCable,MTC):浅水光缆是区别于海底光缆而提出来的另一类结构的水下光缆,适合于在海岸边上、浅水中安装,无需中继、通信距离比较短的水下(如岛屿间、沿海岸边上的城市)敷设使用。这种光缆区别于海底光缆的环境,需要的光纤数不多(中等),但要求结构简单、成本较低,易于安装和运输,便于修复和维护。ITU-T在2001年提出了ITU-TG.972定义下的浅水光缆建议,为建设类似的水下光缆提供了一组规范,随后也有可能形成相应的国际标准。

·微型光缆:为了配合气压安装(或水压安装)施工系统的运用,各种微型的光缆结构已在设计和使用中。对于气压安装的微型光缆,要求光缆与管道之间有一定的系数,光缆重量要准确,具有一定的硬度等。这种微型光缆和自动安装的方式是未来接入网,特别是用户驻地网络中综合布线系统很有潜力的一种方式,如在智能建筑中运用的智能管道中就非常适合这种安装。

·采用了纳米材料的光缆:近来,一些厂商已开发出纳米光纤涂料、纳米光纤油膏、纳米护套用聚乙烯(PE)及光纤护套管用纳米PBT等材料。采用纳米材料的光缆,利用了纳米材料所具有的许多优异性能,对光缆的抗机械冲击性能、阻水、阻气性都有一定的改善,并可延长光缆的使用寿命。目前此类材料尚处于试用阶段。

·全介质自承式光缆(ADSS):全介质光缆对防止电磁影响及防雷电都有优良的特性,而且重量轻、外径小,架空使用非常方便,在电力通信网中已得到大量的应用。预计2000~2005年,每年电力部门对ADSS光缆需求约15000km。ADSS同时也是电信部门在对抗电磁干扰及雷暴日高的敷设环境中一种很好的光缆类型的选择。在今后一段时间内,如何在满足要求的前提下,尽量减小ADSS光缆的外径,减轻光缆的重量,提高其耐电压性能是ADSS光缆研究改进的课题。

·架空地线光缆(OPGW):OPGW已出现了很长一段时间,近年来一直在改进和提高之中。OPGW的光纤单元中采用PBT,于套管外面再加上一层不锈钢管,有的还在塑料套管与不锈钢管之间加上一层热塑胶,不锈钢管用激光焊接长度可达数十公里,光纤在这样的多层保护管中得到了充分的机械保护。预计从现在到2005年,OPGW光缆的需求将会逐年上升,每年增加约2500km,到2005年预计可达到20000km。当然对OPGW光纤的防雷问题一直是业界十分关注的问题,也应配合具体环境和使用条件加以考虑,使之得到充分保护。

2.2光缆的自动维护、适时监测系统已逐渐完善,可保证大容量高速率的光缆不中断传输

光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分重要。在已开通的光网络中,光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下进行的,一般通过监测空闲光纤(暗光纤)的方式来检测在用光纤的状态,更有效的方式是直接监测正在通信的光纤。虽然ITU-T长时间收集和讨论了国际上的最新资料,于1996年了L.25光缆网络维护的建议书,对光缆的预防性维护和故障后维护规定了详细的维护范围和功能,但已经不能满足当前的需要,目前最新的建议是2001年12月IUT-TSG16会议通过的“光缆网络的维护监测系统”(L.40建议)。为了进一步缩短检测及修复时间,美国朗讯公司曾提出了新一代光纤测试及监控系统,能在1s内发出故障告警,3min内找到故障点,且工作人员可以遥控操作,据称该系统还将开发有故障预测及对断纤(缆)的快速反应能力。日本、意大利等国电信企业也提出了一些系统方案。

·日本NTT方案:在局内运用光纤选择器与系统的测试设备和传输设备相连形成了一种可对光纤状况进行实时监测的系统,保证有用信号在通过光纤选择器测试证明良好的光纤上传输,对有故障的光纤可以预选监测出来及时传送到维护中心进行适当处理,避免不良状况进入有用的光传输信道,从而起到在运行中对整个光通信系统的支撑作用;在局外通过水敏传感器装置可监测外部设备光缆线路接头盒浸水的位置,水敏传感器安装在空闲的光纤上,水敏传感器中装有吸水性膨胀物,当水渗人接头盒时,吸水性物质会膨胀使得接头盒中的光纤受力,也就是使得这一空闲光纤弯曲,从而使光纤的损耗增加,在监测中心的OTDR上就会反映出来。

·意大利的方案:此方案是一种综合处理的新型连续光缆监测系统。主要特点是将光缆网络、光纤及光缆护套的监测综合在一起,既利用了OTDR系统周期性地对光纤的衰减进行监测,发现有衰减变化即发出警报,并进行故障定位,同时也能连续监测光缆护套的完整性,包括护套对地绝缘电阻的监测,发现问题(如护套进水等)即马上告警,达到更全面地预告故障发生的目的。

比较日本和意大利电信部门提出的光缆维护支撑系统的方案可见:日本方案在OTDR自动适时测试光纤的基础上,加入了光纤选择器,在外线上装设水敏传感器并进行护套监测,形成了一套较完整的自动维护、支撑系统,真正做到不中断光通信的维护。意大利的方案中除监测光纤性能以外,还考虑了护套绝缘电阻的自动监测。由此两例可以看出全自动的光缆维护应是一种发展方向。

3通信电缆的发展特点

3.1宽带的HYA通信电缆需要更好地为数字通信新业务服务

原有的电缆网络虽然可以支持一些数字新业务,但是在实际使用中并不是特别理想,在通信距离、速率及质量上仍有一定的限制。对于新的网络当然是以光纤为主,对于光纤所不能达到的地方或因各种原因仍然要新建电缆网络的地区,应该考虑新型宽带结构的HYA电缆(铜芯聚乙烯绝缘综合护套市内通信电缆),以便更能符合新业务发展的需要。一些公司对现有的电缆高频特性作了测试,他们得到的结论是所研究的电缆(即现有的HYA市话电缆)不能达到5类电缆的技术要求,户外电缆要实现j类电缆的特性,必须通过特殊的设计和制造来达到。但在20MHz以下,所有电缆都显示出充分适宜的传输性能。

美国已在1997年制定了用于宽带的对绞通信电缆标准(ANSI/ICEAS-98-688-1997及S-99-689-1997),包括非填充和填充两种型式。传输频宽已扩展到100MHz,可供数字网络使用。IEC对此问题也进行过较长时间的讨论,2001年,IEC62255-1文件“用于高比特频率数字接入电信网络的多对数电缆”提出了0.4~个0.8mm线径、1~150对、最高频率30MHz等指标的建议,此建议的提出也许会为这种电缆开辟一个新的空间,我国也开始了这方面的探讨和研制,并正在建立相应的标准。

3.2超5类及6类电缆将替代5类电缆成为布线系统发展的超蛰

随着智能化大楼、智能化建筑小区对宽带布线的要求愈来愈高,超5类和6类电缆己逐渐成为布线系统中的主流。超5类电缆与5类电缆的频带都是100MHz,但其具有双向通信的能力,用户可以同时收发宽带信息。因此超5类电缆比5类电缆在电阻不平衡性、绝缘电阻、对地电容不平衡性、传输速度等指标上都有提高,并且增加了近端串音衰减功率和等电平远端串音功率等一些指标,因此在工艺和结构上要做一定的改进才能达到。6类电缆在超5类的基础上,又提高了传输频带,达到250MHz,其相应的指标也有较大的提高。同时,6类电缆要求不但有严格的工艺,而且不少厂商在结构上也有一定的改进和创新,如采用泡沫皮绝缘芯线或皮泡皮绝缘芯线、骨架式结构隔离线对等都改善了电缆的高频特性。

3.3物理发泡射频同轴电缆及漏泄同轴电缆将具有较好的发展前景

由于移动通信的高速发展,无线电基路用物理发泡射频同轴电缆,特别是超柔形结构的室内电缆、路由连结电缆都有了较大的市场需求。同时,随着移动通信信号覆盖面的不断扩大,基站站数的增多,以及边缘地区(电梯、地铁、地下建筑、高层建筑室内等用户)对移动信号的要求不断提高,预计这类电缆将会有较好的发展前景。但对电缆指标的要求(如驻波比、屏蔽衰耗等要求)已明显提高,要求电缆的工艺及结构应不断改进,以与之适应。

4光纤光缆及通信电缆技术与产业发展中几个值得思考的问题

4.1积极创新开发具有自主知识产权的新技术

虽然这几年来,我国光缆电缆技术有很大发展,有一些具有自主知识产权的技术已在发挥作用,但是应该看到这种比例仍是很小的,国内有近200家光纤光缆厂,但大多产品单一,没有自主的知识产权,技术含量较低,竞争力不强。有资料统计,1997~1999年国内企业申请光通信专利的有132件,其中光纤38件,光缆只有19件,而同期外国公司在中国申请光通信专利达550件,其中光纤光缆37件。还有资料报道:从1997年以来,国内光通信核心技术专利是90件,我国自主申请的只有9件,仅占10%。实际上我国的光纤光缆技术应该说与国际水平己差距下大,因此我们作为世界第二的光缆大国,应该把开发具有自主知识产权的技术作为我们工作的重中之重,争取创造更多的光纤光缆专利。

4.2开发具有先进技术水平、与使用环境、施工技术相配套的新产品

电信网络在不断发展的同时也对光缆电缆产品不断提出新的要求。不难发现,光缆的结构越来越依赖于使用的环境条件及施工的具体要求,在海底光缆、浅水光缆、ADSS及OPGW光缆的开发中,会对这一点有深刻的体会。而今后光缆建设的重点将会随着接入网、用户驻地网的建设不断展开,新一代的光缆结构和施工技术也会基于如微型光缆、吹入或漂浮安装及迷你型微管或小管系统的全套技术而有一系列新的变化,以便有限的敷设空间得到充分、灵活的利用。这当中也包含了若干光缆设计、制造工艺、光纤光缆材料、施工安装方面的新的技术课题。一些国家或公司已取得了一些经验,正逐渐形成新的系统技术专利。我国的用户众多,接入网和用户驻地网具有很多的特色,对接入光缆也会有更多的要求,为我们研究和创新接入网和用户驻地网光缆结构提供了很好的机会。应该说,

多数光缆技术我们是跟在国外最新技术的后面,虽然紧跟了先进技术,但自我创新的成份太少。今后应当在这方面下些功夫,走自己的创新之路。在有中国特色的接入网及用户驻地网中多采用一些有中国特色的光电缆产品。

4.3利用已有设备与技术,改善HYA市话电缆的相应特性,为数字业务提供更好的服务

对于已经敷设的铜电缆,我们只能在现有条件下尽量利用其特性开通数字新业务。而现有的HYA电缆,虽然亦可开通ADSL等一些新业务,但是容量有限,当ADSL数量增大到一定限度后还是会出现干扰问题,而且还会影响以前开通的业务。因此,对新敷设的铜电缆,希望能提出一些新的宽带指标要求,为将来开通更多更好的新业务作好准备。现有的市话电缆生产厂商应深入研究自身的生产工艺,在不改变(或不大改变)生产设备的情况下,认真设计和精心制造,把现有电缆的技术水平提高一个档次,以提供更宽频带的电缆,为更多更好地开拓数字新业务提供高质量的通道。

4.4改进光缆电缆的施工和维护方法

目前,为了适应城市施工的特点,国际上较重视不挖沟的方式施工光、电缆,采用小地沟或微地沟技术安装光缆,同时对光缆网进行自动监测,保证光缆网络不中断通信维护。与此相适应的是需要开发相应的元器件、工具和设备,并且要在体制上作一些改进与之相适应。ITU对NH开发光缆用浸水传感器、光纤自动测试时的光纤选择器以及美国提出的1s告警、3min内定位的指标及意大利提出的光纤纤芯与光缆护套指标综合监测等方案都十分重视。在现代化的光网络中,这些方式已经起到明显的作用。由此可见,为了保证光缆网络工作的可靠性,在施工和维护中降低成本、节省劳力、节省时间,逐步推广新的施工方法,逐步完善光缆网络的自动监测维护系统和提高光缆网络的不中断维护水平已势在必行。

4.5冷静地审视当前电信市场的发展,促进光纤光缆和通信电缆产业的发展

2001年下半年以来,光纤光缆需求下降,这当然与世界电信行业的整体下滑以及宽带网络泡沫的破灭有很大关系,但更多的则是受到从1999年下半年起由于光纤紧缺而各大公司扩产过多的影响。据资料介绍,在2000年,全球光纤厂商的投资额达到26亿美元,为1999年的6倍,按推算到2002年全球光纤的产能将达到1.65~1.75亿光纤公里,远远超过了实际需求。加上当前电信基础建设的不景气,光纤过剩的现象不可避免。

光纤光缆及通信电缆的市场走势虽然受到国际经济大形势发展的影响,特别是与整个电信行业的发展有密切的关系,但应看到,在挤出了网络泡沫的水份之后,随着光纤网络从骨干网的扩建到接入网、城域网的扩散以及向用户驻地网的不断延伸,光纤光缆及宽带数字电缆的市场必将增长。据KMI预计,2003年世界光纤市场将开始有较大的增长,而到2004年的市场规模将超过敷设量最高的2000年。

应该看到,信息通信业是一个充满生机与活力的朝阳产业,网络经济有着强大的生命力,信息技术、网络技术的发展,仍然是推动社会进步的重要动力,信息网络化仍然是当今世界经济、社会发展的强大趋势。因此我们应树立信心,在全球经济好转、通信市场复苏及我国西部开发等有利条件下抓住机遇,促进光纤光缆和通信电缆技术与产业取得更大的进展。

发电技术论文第6篇

当今世界,环境污染日益加剧,环境保护已成为国民经济可持续发展的重要组成部分。临沂市是鲁西南重要的商贸枢纽,近几年来,随着商贸批发市场规模的发展,城市人口迅速增加。相应的城市生活垃圾的数量也在急剧增加,据统计,现在每天产生城市生活垃圾约600吨左右,并以每年平均10%增长率递增。临沂市政府把垃圾处理列为99年度市政府“为民十大工程”之一,决定投资5000万元,在临沂市城西北36公里处征地1500亩,用于城市生活垃圾的填埋。一期工程先征地500亩,现在正在进行勘探、水文调查、基础处理等前期工作。

城市生活垃圾的处理方法主要有填埋、堆肥、焚烧等。填埋法方便易行,处理量大,是现在城市垃圾处理的一种主要方法,但是易造成二次污染,特别是垃圾中的一些有毒有害物质填埋腐烂后,渗透到地下,引起地下水的污染;同时产生的一些有害气体

造成环境的二次污染,并且需占用大量的土地。焚烧法是最有效的方法,使城市垃圾处理基本上达到了减容化、无害化和能源化的目的。垃圾焚烧后,一般体积可减少90%以上,重量减轻80%以上;高温焚烧后还能消除垃圾中大量有害病菌和有毒物质,可有效地控制二次污染。垃圾焚烧后产生的热能可用于发电供热,实现了能源的综合利用。

2垃圾发电供热技术的可行性分析

城市生活垃圾焚烧发电技术在国外已有四十多年的历史,最先利用垃圾发电的是德国和法国,近几十年来,美国和日本在垃圾发电方面的发展也相当迅速。目前,日本拥有垃圾发电厂一百多座,发电总容量在320MW以上,单台设备最大处理垃圾能力为552吨/日。

我国垃圾焚烧发电供热技术起步较晚,现在还处于研究开发阶段。现已建立的部分垃圾发电站,基本上是引进国外的设备和技术。我国第一座垃圾发电站是在深圳,引进的是日本三菱重工生产的两台炉排式垃圾焚烧炉,日处理垃圾150吨,配置500kW的汽轮发电机组来发电供热。1992年又上了一台杭州锅炉厂(引进日本三菱重工技术)制造的垃圾焚烧炉,日处理垃圾150吨,配置1500kW汽轮发电机组。在上海、天津等城市也相继与法国、澳大利亚等国家合作建设垃圾发电厂。引进的这些垃圾锅炉基本上都是炉排炉,价格昂贵,而且在燃用低热值、高水份的垃圾时,为了保证锅炉的正常燃烧,达到需要的工艺参数,必须添加燃料油,运行成本较高,经济效益差。发展适合我国国情的垃圾焚烧炉,实现设备国产化,达到低污染和高效燃烧是众多科研单位和生产厂家正在研究开发的课题。

流化床燃烧技术是本世纪六十年代迅速发展起来的一种新型清洁燃烧技术。他利用炉内燃料的充分流动、混合,达到高效燃烧。我国在利用流化床燃烧技术燃用低热值燃料方面处于国际领先水平。特别是浙江大学热能工程研究所多年来进行废弃物(如洗煤泥、煤矸石、城市生活垃圾等)的研究开发和应用。成功开发出异重流化床城市生活垃圾焚烧技术,可实现高效清洁燃烧。采用流化燃烧技术焚烧垃圾的优点主要表现在以下几个方面:

a操作方便,运行稳定。由于流化床床料为石英沙或炉渣,蓄热量大,因而避免了床的急冷急热现象,燃烧稳定。垃圾的干燥、着火、燃烧几乎同时进行,无需复杂的调整,燃烧控制容易,易于实现自动化和连续燃烧。

b设备寿命长。炉内没有机械运动部件,使用寿命长。

c可采用全面的防二次污染的措施。对焚烧时产生的有害物质进行处理,在不增加太多投资的前提下,可将NOX、SO2等气体排放控制在国家标准以下,炉渣呈干态排出,便于炉渣的综合利用。

d流化床焚烧炉由于炉内燃烧强度和传热强度高,相同垃圾处理量的流化床焚烧炉和炉排炉相比体积要小,故而投资小,适应于大型化发展。

e燃料适应性广,可燃烧高水分、低热值、高灰分的垃圾,床内混合均匀,燃尽度高,使垃圾容积大大减少,特别适应于垃圾热值随季节变化很大的特点。

因此,流化床垃圾焚烧是一种综合性能优越的焚烧方式,尤其适合我国垃圾热值低、成分比较复杂的国情。随着我国人民生活水平的提高,城市生活垃圾中无机物含量将大幅度下降,有机物、纸、塑料等高热值废弃物成份逐渐上升,使之具备了能源化利用的可能。当城市生活垃圾随着季节变化或影响过低时,为保证供电或供热,可将垃圾与辅助燃料(如原煤、废油等)在同一炉内混烧。

目前,城市生活垃圾流化床焚烧发电新技术已应用到商业化运营的热电项目上。1998年浙江大学热能研究所与杭州锦江集团将联合开发的此项技术应用到余杭热电厂,把余杭热电厂原有的一台35t/h链条锅炉改造为垃圾流化床焚烧炉,燃用杭州市部分地区的城市生活垃圾。锅炉经改造后,单台炉日处理垃圾150~250吨,同时补充部分辅助燃料--原煤,以保证热电厂的正常供热和发电。

余杭热电厂的垃圾焚烧炉至今已运行十个月,运行状况良好。其运行情况如下:垃圾焚烧炉运行稳定,各项技术参数和指标均达到了设计要求,保证了发电机组的正常运行;最长连续运行时间超过一个月;平均每小时焚烧垃圾约7吨,最大量可达到11吨/小时;对垃圾成分、热值随季节性变化和适应性好。

通过以上的分析说明,在我国发展垃圾发电,在技术上已经有了很大的突破,特别是近几年来循环流化床燃烧技术发展迅速,为垃圾焚烧技术的发展创造了有利的条件。目前,我国各地热电厂循环流化床锅炉的数量正在大幅度上升,并向大型化发展,运行操作和管理水平在不断提高,并趋于成熟,对垃圾流化床焚烧炉的推广应用又创造了较好的环境。

3方案的选择

垃圾焚烧发电项目建设方案的确定,应从本地的实际情况出发,结合城市发展水平而定。国外的技术比较成熟,但设备的价格昂贵,投资太大,一般中小城市难以承受。采用国内的技术和设备,投资小,很适合我国的国情。一般来说,在一个城市是新建一座垃圾焚烧发电厂,还是利用现有的热电厂进行改造,应进行可靠的分析和研究。笔者认为,利用现有的小热电厂进行改造将比新建一座更有利,分析如下:

王云翠等:开发垃圾发电技术实现热电持续发展

热电技术2000年第1期(总第65期)

a新建一座垃圾发电厂,在整体布局和结构上可能合理些,但投资较大,如新建一座日处理垃圾300~500吨中型垃圾发电厂,要建3×35t/h锅炉+2×6MW汽轮发电机组,需投资1.4~1.5亿元。投资大,产出低,项目经济效益低下。

b热电厂在现有的基础上进行改造,可以利用原有的生活办公设施及生产厂区和配套设备,节省投资,见效快。同时,进行改造也可以有两个方案;一是在热电厂厂地允许的情况下,建新的垃圾焚烧炉和发电机组,那样机组分布较合理,但在目前电力需求趋于饱和的情况下,新机组发电并网比较困难;原有的锅炉进行改造,配套热电厂现有的机组,比较容易操作,可以节省大量的投资,实施容易,能起到事半功倍的效果。

临沂热电厂位于临沂市西南部的工业区内。现有3×35t/h链条锅炉+1×75t/h循环流化床锅炉和1×C6+1×B6+1×C12中温中压汽轮发电机组。供热主管线长20余公里,主要为50余家工业生产用户和机关宾馆居民采暖供热。现有的两台35t/h链条炉需要燃用优质烟煤,虽经几次改造,但是效果不大。锅炉效率低,经测试锅炉热效率为78%,面临着被淘汰的可能。如果把链条炉改造成流化床垃圾焚烧炉,可以解决临沂市的垃圾处理问题,同时提高锅炉的热效率,适应时代的发展,对我厂经济效益将有很大的改观。因此,我们选择了利用原有锅炉进行改造的方案。

4锅炉改造方案

4.1锅炉本体改造

锅炉改造维持原炉膛中上部及尾部烟道不变,将炉膛下部炉排及渣斗拆除,使炉下部改为流化床密相燃烧区,密相区内布置倾斜埋管。埋管采用加装鳍片和喷涂方式防止磨损。炉体水冷壁内侧敷有耐火层,防止磨损。锅炉本体外部的汽水管道系统不变。增加了流化风室及布风板、风帽,阻力大大增加,原有风机压头不能满足要求,所以选用高压头送风机。引风机也需改型。在炉膛出口设置分离器和返料器,经分离器分离下的颗粒可实现炉内循环,增加其停留时间,这样大大提高燃烧效率,且尾部受热面的磨损程序大大减轻。

4.2垃圾处理系统

生活垃圾由汽车运至厂内垃圾储存仓,在厂内渣场位置建一座半地下的全密封的垃圾库。

与现在的输煤栈桥并行建一条密封的耐腐蚀的垃圾输送皮带。垃圾储存仓内设有破碎机,单梁吊车。并设有电磁去铁器、污水泵等。垃圾运至库内,经垃圾炉前处理系统送入炉内。预处理系统一方面可打碎特大垃圾及塑料袋、木板、玻璃瓶、砖块石块等杂物,同时也可使垃圾均匀入炉,破碎后的垃圾用吊车抓到输送带上,送到炉前,经往复式给料机送入炉内。

采用吸风管将垃圾坑内散发的臭气吸至炉内,进行燃烧脱臭,不让垃圾臭气弥散。垃圾中的污水收集在坑底废液池内,然后经泵喷射至炉内流化床段上方焚烧,使其充分裂解,减少污染。

4.3焚烧系统

因垃圾焚烧炉是链条炉改造的,用石英砂或炉渣作床料。每小时燃烧垃圾6~9吨。垃圾进入焚烧炉后,与炽热的床料混合焚烧,由于流化床良好的横向混合特性,可确保床内焚烧能保持稳定运行。焚烧炉内设计温度和烟气停留时间分别为850℃和3秒左右,并保持强烈混合,使有害成分在炉膛内充分裂解和破坏。高温烟气从炉膛出口至过热器、省煤器、空气预热器、烟气处理装置和电除尘器,最后经烟囱排入大气。

由于垃圾热值受来源、气候、季节等因素的影响很大,为达到高效低污染焚烧的目的,用煤充当辅助燃料。

点火采用床下自动点火系统,经预燃室进入风室,关入炉膛。

整个除灰系统处于干式密封状态,因此避免了厂区内粉尘污染和污水污染,排出的灰渣可综合利用。

4.4热工控制系统

焚烧炉采集了较全面的运行参数,供垃圾焚烧炉运行调节、操作与检测,主要参数有各主要部分的温度显示与记录,各主要部分的压力显示,主要管路的流量,炉膛含氧量。另外控制系统除含有常规温度、压力、流量、远控、报警等功能外,还配套垃圾预处理及焚烧炉内重要部位的实时工业电视监视。考虑到垃圾的脏臭等特殊性,绝大多数的调节手段均集中于主控室内,使运行人员工作强度降低,提高了工作效率。

4.5锅炉厂用电系统

本期工程厂用电采用380伏电压,利用原有的厂用电系统。本期工程不再增加低压厂用变压器。

4.6环保措施

垃圾流化床锅炉是城市解决环保问题的重要设施,对保护环境、减少污染起到了很大的作用。垃圾处理实现了减量化、资源化、无害化,解决了困扰城市发展的一大难题,保护了人民身心健康,美化了城市环境,提高了人民的生活质量。垃圾流化床锅炉本身亦采取了一系列措施来解决产生的污染问题。

4.6.1建立全密封的垃圾库。将垃圾存放在垃圾库中,并用吸风管将垃圾坑内散发的恶气送入炉内做二次风,运行燃烧脱臭;垃圾底部设有一废液池,收集污水,当达到一定量后,把污水喷射到炉内流化床段上方焚烧,使用充分分解,减少污染。

4.6.2垃圾在垃圾库中经简单破碎后,经一条全密封的皮带送入炉内。炉内设计温度为850℃左右,烟气停留时间为3秒左右,炉内床料并保持充分混合,使有害成分在炉膛内充分裂解、破坏、焚烧。

4.6.3采取较全面的防止二次污染的措施,对焚烧时产生的有害的物质进行了处理,可将NOX、SO2及HCl等气体控制在国家标准之下。为进一步净化尾气,在尾部安装了脱除有害气体的烟气处理装置。炉渣呈干态排出,无渣坑废水,亦不需处理重金属污水的设备。

当处理含硫或含氯高的垃圾时,基于流化床燃烧方式的优点,采用炉内加石灰石可脱除SO2和HCl。

4.6.4由焚烧炉尾部排出的飞灰经过电除尘器,飞灰浓度低于国家标准,排出烟囱。整个系统处于干式密闭状况,因此避免了厂区内的粉尘污染和污水污染,排出的灰渣可综合利用。

5垃圾焚烧发电项目的经济性分析

热电厂现有的三台35t/h链条炉改造为流化床垃圾焚烧炉后,日处理垃圾能达到600吨,配置一台C12MW的汽轮发电机组,原热力系统、汽水系统、输煤系统不变,新建垃圾处理系统。项目经济性分析如下:

整个改造工程需要投资4800万元左右;

销售收入按设备的容量计算,销售电、汽年收入约5360万元;

年运行费用约4100万元;

年销售税金及附加费约350万元;

年获利润约900万元(包括所得税);

项目投资回收期约5.5年;

总投资利率约18.8%;

总投资利税率约26.2%;

该项目在财务上是可行的。

垃圾焚烧发电供热项目是一项社会公益事业,主要体现了社会效益。同时热电厂通过技术改造,设备更新换代,取得了一定的经济效益,找到了新的经济增长点,实现了热电厂的可持续发展。

6结束语

6.1结论

6.1.1城市生活垃圾焚烧发电供热属一项新兴的产业,它解决了城市垃圾造成的污染。与填埋、堆肥相比节省了大量土地,减少了二次污染,同时充分利用了再生能源,达到了对垃圾处理的减容化、无害化、资源化的目的,社会效益显著。

6.1.2城市生活垃圾焚烧技术已日渐成熟,已实现了垃圾焚烧炉设备全部国产化,并有示范工程,而且已显示出它的可靠性、稳定性。我国的垃圾焚烧发电供热事业已初露端倪,并已纳入产业化轨道,其发展势头迅猛。据有关部门资料介绍,北京、天津、武汉、长沙、南京、温州、汕头、珠海、中山等城市都有发展规划。至2000年,全国将建有大中型垃圾发电厂3~5座,小型工厂10~15座,至2010年,各地将建有各类垃圾能源工厂150~200座。我省已有荷泽、平度、枣庄等市垃圾发电厂已立项及设备订货。

6.1.3热电厂的原有锅炉设备特别是35t/h链条炉效率低,要求煤种好,需要进行更新改造。改为垃圾焚烧锅炉后,技术水平高,是一条优化组合资产,节能降耗,提高经济效益的开拓之路。

6.2建议

城市生活垃圾焚烧发电供热工程是一个社会公益和环保事业,它体现出巨大的社会环保效益,并且又是一个投资高,技术密集型的企业。就其性质来讲,它属于综合利用高新技术产业项目。它的发展需得到各级政府及有关行业的支持配合,国家应加大力度,研究落实扶持政策,促进该项目顺利运行。它应该享受有关的优惠政策。

6.2.1按照国家有关规定,该项目银行应优先安排基本建设贷款,并给予一定比例的财政贴息。

6.2.2垃圾发电的电量应全部上网,电力主管部门不安排该项目机组作调峰运行。

6.2.3垃圾发电供热机组的并网运行电价、供热热价在还款期内应实行“生产成本+本付息+合理利润”的定价原则。

6.2.4该项目企业所得税、增值税要按照资源综合利用企业和高新技术企业的规定执行。

发电技术论文第7篇

SHP发展的衰落

SHP的发展持续到了二十世纪的五六十年代,当国家电力系统开始拓展到那些从前与世隔绝的小水电站时,由于大多数情况下国家电力系统供电的价格要低于小型水电站的运行、维护及维护成本,所以SHP就基本停止发展了。再加上国家迫切需要建立一整套水能管理规定及国内电力安装运行安全准则,这直接导致了一批在技术上仍然完全可以很好运行的小型水电站遭到关闭。在很多地方,公用电力供应公司强制关闭了许多运行之中的小型水电站,即便对于许多用户来说使用从国家电力系统所提供电能比使用小型水电站所提供的电能要昂贵许多。如果用户可以忍受这样的情况,那么供电公司所要支付的价格就极低,只需要支付现存电站的运行费用,因为这些电站几乎不需要进行维修。

甚至在1974年石油危机之后,上述情况依然在大多数国家普遍存在,人们期待着在石油危机之后,随着反核电站运动的兴起,小型水电站的市场将会重新开放。但是仍然历经了二十多年的发展和游说努力,符合MHP利益的立法和关税政策才得以出台。

欧盟发展小型水电的新动力

欧盟在1997年发表的关于可循环利用能源的白皮书(26/l1/97)之中,概略的阐述了未来欧盟关于可循环利用能源的新政策。白皮书涵盖了有关竞争力,环境保护,能源供给的可靠性以及可循化利用能源的效率提升等问题。白皮书还详尽的说明了提升可循环利用能源的战略和行动计划。其具体目标是在2010年的能源供给总量中,可持续能源供给所占的比重要达到12%,而不是1996年所估计的仅有6%的比重。

行动计划的一个重要部分是对欧洲SHP目前的状态进行一个全面地分析。这份名为《欧盟小型水电发展战略研究》分析报告是由欧盟ALTENERII计划下属的欧洲小型水电协会(ESHA)在2001年发表的。它包含了对于欧洲目前SHP的全面调查及其今后发展约束条件的分析,并且介绍了它对于欧洲今后工业与立法的作用。

欧洲小型水电现状

水力发电量(包括大型和小型水电站)占目前整个欧洲电力生产总量的17%左右,其范围从挪威的99%,瑞士的76%,奥地利的65%,瑞典的51%到法国的23%,捷克斯洛伐克的12%,波兰的6%,德国的4%,英国的3%以及其他国家更小的比重。

而SHP所占的比重大约为欧洲水电生产总量的7%左右,30个欧洲国家现有的总装机容量和发电量列于表一之中。目前SHP的总装机容量维持在12,600MW左右,其发电量估计约为50,000GWH。其中领先的国家联合拥有SHP86%左右的容量和发电量,他们是:意大利、法国、德国、西班牙、瑞典、挪威、奥地利、和瑞士等。

小型水电总的发电量由大约17,500个独立的电站组成,这些小电站平均的装机容量为0.7MW,平均年发电量为2.9GWh。然而每个国家的小型水电站的平均装机容量又有非常大的差别:罗马尼亚和葡萄牙的电站平均装机容量为4MW以上,波兰为2.69MW,希腊2.82MW,土耳其2.06MW,挪威1.72MW,意大利、西班牙、法国、芬兰和英国为1—1.5MW,而德国、捷克共和国、斯洛伐克和斯洛文尼亚则降至200—300kW。单个电站平均容量的大小也反映了各国水能的蕴藏量及其工业开始的时间,年代较早的国家以小型水电站所占的比重较大为主要标志,而工业起步较晚的国家如葡萄牙、希腊和土耳其其电站的装机则比较大。像德国这样老牌的SHP利用国家拥有世界上最老的电站,其中50%已经有超过60年的历史了。而葡萄牙、西班牙、英国、希腊和一些东欧国家则有许多不足20年的新的电站。

小型水电站所发出电能的价格在欧洲国家内也有着相当大的差异,价格最低的为芬兰、挪威和瑞典,为1.2—3欧分每千瓦时;其次为英国、爱尔兰、西班牙和葡萄牙,4—6欧分每千瓦时;还有一些国家的电价带有奖励性因素,例如比利时和瑞士,则高达9欧分每千瓦时。在希腊有90%的电力终端用户需要缴纳电力税收,在德国则有65%—80%人需要缴纳。

将来小型水电也可以从一个所谓联合执行机构制定的温室气体排放配额中谋取利益,第一批达到这个温室气体排放标准的国家如英国或德国可以获得额外的收入。如果在五年之内这些国家可以证明他们已经将排放量降低到环境附加标准之内,他们所减少的排放量就可被存储继而出售。举例来说,第一起被英国证券交易所报道的案例为一个价值三百万欧元的前期合同,内容为由罗马尼亚必须建立一个装机容量为55MW的水电站来降低排放量以满足其在2008—2012年间610万吨二氧化碳排放量的配额,否则在未来十年内,他将不得不从危地马拉购买相当于一个8.2MW的径流式电站所替代的排放量。

在大多数欧洲国家中,经济且可利用的水能在很大程度上都已经得到了开发。对于那些还没有被开发的水力资源,小型电站相对于大型的带有水库的电站来说更容易实现,因为这些大型电站因为会给环境造成较大的负面影响而广受指责和反对。

然而即使是小型径流式电站也遇到很多的阻碍,虽然现行的欧洲各国的运行规则都是比价完善的,但是获得许可和合同的程序缺是令人讨厌且十分费时的。值得注意的是很多环境团体的反对意见往往是出于感情因素而非理性的证据。对于原来河流中最小流量的要求限制了可开发的流域。而安装鱼梯甚至改变建筑的结构来适应自然环境的要求会使工程的成本上升到一个无论如何都不可能使投资变得经济的地步。

SHP工业及科技

与RES的技术不同,SHP工业已经开始减慢响应由于能源市场的反常以及趋向于清洁能源的趋势所带来的机会。相当数量的小规模的SHP制造商倒闭了,而一些领先的水轮机制造商也关闭了他们SHP生产线。据SHP行业估计大约有60—70家水轮机制造商雇用了8000名左右的工人,另外小型电站的安装可以为许多水利工程及电力领域的顾问和承包商提供就业机会,而这个领域所能创造的就业机会甚至超过了水轮机制造业本身所提供的就业机会。

投资费用在国家之间是不同的,这不仅反映了这个国家的工资水平和建造费用,同时也混合了小型电站的投资。据报道瑞士和德国是建造投资最高的国家,其各自相应的投资为4,000—10,000欧元每千瓦和4,000—6,000欧元每千瓦。其次为希腊、斯洛伐克和斯洛文尼亚1,000—2,000欧元每千瓦,西班牙和挪威1,000——1,500欧元每千瓦,波兰500—1,200欧元每千瓦。根据ESHA的调查报告显示其他十四个国家的建设投资平均为2,000—2,500欧元每千瓦。SHP的相关技术已经被证明具有相当高的效率和可靠性,然而该行业去发展了很多可以更深一步提高效率和运行稳定性的新技术。一些最新的技术革新包括了新的设计以及在低水头水轮机、高速发电机和变量加速操作中采用最新的合成材料,可沉入水中的技术,基于数字控制器的新型电脑,用以实现远程诊断和自动监视,以及网络照相机用来实现远程终端的定期检查。

市场前景

在SHP技术方面,欧洲一直是市场的主导,这里可以找到最理想的水轮机设计和最新的用于SHP自动控制的技术。SHP设备的制造成本已经被相当程度的降低,而标准化的生产可以使欧洲的制造商在今后进一步降低成品的价格。因此,从技术角度来讲,增加SHP的发电量并达到欧盟白皮书所制定的2010年目标应该不存在任何障碍。