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通过比较研究，我们可以体会到地质力学和板块构造学有许多共同点，如都强调水平运动、都坚持力学性质的研究、都重视建造与改造的研究、目前都只能说明中生代以来的地质构造问题等［1］。但是，我们也看到了它们之间有许多不同，特别是在研究思路和理论体系方面存在许多不同，其中重要的有如下几点:
(1)地质力学从大陆构造开始研究，所以有人又称其为大陆动力学。它强调地壳的表层滑动;而板块构造则是从海洋构造开始研究，强调岩石圈深部带动表层构造的运动。
(2)地质力学重视构造形变研究，认为只有构造形变是不存在多解性的地壳运动的历史记录。它研究地壳运动的思路是从构造形迹的共生组合确定构造型式和构造体系，从构造型式和构造体系反演地壳运动的程式，再从地壳运动的程式探求地壳运动的力源。这是一条严谨的认识路线。这条认识路线是李四光及其科研集体经过艰辛探索才形成的，它有别于传统大地构造学只研究大块体的运动，而有很大的优越性。从某种意义上讲，它代表着构造地质学未来的发展方向，因为只要是研究地质构造就必须研究其力学的本质，追究其力的来源。但也有它的局限性，即主要只强调大陆构造和表层构造的研究，对于海洋构造和深部构造的研究比较薄弱;而地壳和岩石圈的运动既有来自天体方面的原因，也有来自地球自身的原因，单纯强调地球自转速率的变化，就显得不够全面。板块构造理论重视块体的运动，通过古地磁纬度记录、古生物地理的变化来反演块体的水平运动，通过各种岩石学标志和构造遗迹来确定古板块的边界和古板块的地质运动。板块构造学说所运用的这些方法虽然有些本身还存在理论论证问题(如古地磁学)或存在多解性(如某些建造分析方法)，但以其方法的多样性和综合性能够最大限度地引用当代地学各分科的最新科学技术方法和手段，使其能够解决许多在这以前无法解决的地质构造问题，特别是使其能够进入地学和构造地质学许多前缘课题的研究，如岩石圈深部的研究，借助岩石圈探针和地球物理学、同位素地质学等许多最新研究手段向岩石圈深部软流圈乃至地核进军。如前述及的地幔柱等方面的研究已经成为板块构造研究的前缘课题，它显示板块构造学开始突破岩石圈的范围，而与地球的核、幔、壳演化研究结合起来。
(3)地质力学与板块构造学的理论体系存在很大的不同:地质力学创始人非常明确学科要解决的理论问题是地壳运动问题，为了解决地壳运动问题，科学地探索出解决这一理论问题的方法学和认识路线，由此形成了自己的理论体系。如果我们回顾地质力学大陆车阀说的形成过程，我们就不难看出它是从总结区域和全球构造型式和构造体系的空间展布规律发现全球构造格局的纬向、经向和扭动构造型式的展布所反演的全球水平构造力的作用，再进而追索这些构造力的来源与地球自转速率变化的关系。这样就形成了一个从地球的整体运动—地球的自转—控制和发动地球的表层—地壳的运动，再由地壳的运动形成各种构造体系和构造型式的严谨的科学和理论认识体系。事实上，总结全球构造格局的基本特征，不仅全球规模的经向和纬向构造与地球自转轴有严格的几何关系，而且极区的同心圈状、放射性断裂系，大陆内部的共轭剪切断裂系，EW向的大洋中脊转换断层与地球纬度带(愈近赤道，走滑断距愈大)也都表现出与地球自转轴有严格的几何关系、与地球的自转有成因联系。
但是，由这样一个理论认识体系所提出的地球动力机制如同当年的大陆漂移说一样碰到了极大的困难，即计算表明，李四光所认为的地球自转速率变化所产生的经向惯性离心力和纬向惯性力就其强度和数量级而言，都不足以发动一场大规模的构造运动和全球规模的构造形变。王仁等［2～4］曾按分层均质流变体模型(缓变模型)计算分析了地球自转速率变化所致的全球构造应力场。结果表明，地球自转速率变化所导致的构造应力的量级(10－2～nPa)与现今不同方法实测所得的古、今构造应力量级(MPa)相比，都显得太小，几乎可以忽略不计(快速模型所获得的量级更小)。很难想象，如此小的构造应力能驱动地壳与岩石圈块体的水平运动。因此，王仁等［2～4］、李东旭(1986)、高庆华(1996)都曾先后认为实际地球体在长时间尺度内表现出流变特性，用缓变模型描述更为合理，且在缓变模型中，应考虑应力随时间的长期积累效应。若地球在10Ma内长期保持加速或减速，则自转速率变化所致的应力积累至MPa量级这样的构造应力就足以产生显著的构造效应［2～4］。但对于构造应力能否随时间加大而积累的问题，尚缺乏实验依据，许多地质、地球物理与力学专家对此尚持否定态度［5］。
李四光提出的地球自转速率变化所引起的地球动力学机制遇到了重大的挑战，这种挑战推动了对地球自转动力作用的研究，地球科学界在否定过高估计地球惯性力(经向离心惯性力和纬向惯性力)的同时，对其他作用力进行了科学评估。
已经提出的驱动岩石圈地壳运动的动力有地幔对流、重力和热动力、洋脊推力、板块负浮力、碰撞挤压力、地球自转所致惯性离心力、周期性引潮力、西向引潮力、科里奥里力等。
科里奥里力的数量级非常小，对地壳构造运动几乎不起作用，可以忽略不计。理论计算分析表明，地幔对流能产生MPa量级的构造应力，但地幔对流模式存在很多问题，难以说明地球内部特别是大陆内部的动力学过程，而且受到地幔分层性、大陆巨厚山根等新研究成果的反对和制约。板块俯冲或陆陆碰撞所产生的构造应力属于次一级的构造应力场，而非驱动板块运动的构造应力。热动力和重力是重要的构造力量，但在驱动板块运动时主要表现在洋脊推力和地幔对流之中。看来能够对板块的拉张与挤压起到驱动作用的主要是西向引潮力和周期性的引潮力，两者所致的构造应力都能达到104～105Pa的量级，而且这两种应力都属于交变应力。周期性引潮力应力大小与方向都随时间变化作周期性变化，属于对称循环交变应力;西向引潮力仅应力大小随时间作周期性变化，而应力方向始终向西，属于脉动交变应力。如前所述，交变应力能降低岩石强度和疲劳极限，而且这两种交变应力的循环次数均达1010次的量级，因此这两种构造动力的实际动力学效应相当于105～106Pa以上的静态构造动力，有显著的构造动力学意义。但周期性引潮力所致的应力，由于其方向也随时间作周期性变化，所以对构造过程仅有触发作用，而无驱动作用;而西向引潮力仅应力大小作周期性变化，应力方向是基本恒定的以西向为主，所以对驱动岩石圈水平运动有重要意义，是导致岩石圈总体西向运动的主要动力，属全球构造运动的基本驱动力之一［5］。
由此可见，驱动构造运动的基本动力仍然与地球自转有关，只不过不是李四光原来意义上的离心惯性力而是西向引潮力，它可以很好地解释经向大洋中脊的展布及洋脊推力的产生。
王仁等［3］指出，日、月引潮力，钱德勒摆动和地球自转速率的短期变化所引起的地应力，在一个范围内正负交替作用周期性变化不能积累。因此尽管引潮力所引起的应力较大(10－1N/cm的量级)，最多只能起到触发构造运动的作用。要推动构造运动必须依靠非周期性的力，造成应力的积累。有人认为地球自转轴可能有过大范围的移动，地轴只要有20°左右的移动，就足以积累所引起构造运动的应力了。王仁曾采用缓变地球模型(厚度为80～400km的线性黏弹性壳体，内部为不可压缩流体)进行计算，约在106年左右可将地壳看成完全弹性的，进行应力叠加，将应力积累到10MPa的数量级，它足以引起拉张破裂和垂直于压应力的褶皱。按王仁的分析，若地球自转速度在106年内保持同一加速率变化，将在中低纬度产生足够的东西向拉应力造成洋中脊和全球性剪切破裂网络，同一时期的减速率将可造成极圈的同心弧和放射状断裂。问题在于会不会有这样的加速率时期［6］。交变应力对构造形变的意义是一些构造学者所关注的。众所周知，滴水可以穿石，岩石在长时间的交变应力作用下会减低强度而易于变形。一方面是客观上存在着全球性的纬向构造，另一方面形成这种构造的力量又不够大。这个矛盾看来也只有借助于长期的岩石流变了。张文佑等［6］从天文地质和地球表面形态、构造形迹等方面进一步系统论证地质力学的理论观点。他指出，月球、水星、火星等表面反射光像图所显示的线状构造和环形山、火山的排列，也大多为经向和纬向两种方位，一个旋转着的天体，其表面构造与其旋转轴之间必定有很大的联系。离极力的量级虽小，但在漫长的地质历史期内，我们不应该用常温常压常速条件下岩石力学的概念来理解地质历史中的岩石在特殊温压条件下的长期蠕变。另一方面，地球各圈层的物理、化学性质有差异，可使应力在不均一处集中，离极力的量级可以增大，这一点不容忽视。现在已经确定，有许多纬向构造带具有平移性质，而且有愈近赤道，平移距离愈大的趋势。南极大陆有逆时针旋转的现象，而北冰洋周围的大陆，又略似有顺时针旋转的现象。李四光早年曾提出由于地球自转速率变化所引起的岩石圈与水圈之间的相对扁率的变化，张文佑认为这种相对扁率的变化不仅可发生在岩石圈与水圈之间，而且还可能发生在岩石圈与软流圈之间，地幔与地核之间，以及一切具有不同密度和黏滞系数的地球各圈层界面之间。这种相对扁率的变化对岩石圈构造变形会发生什么样的影响是很值得研究的。李四光认为，在角动量基本守恒的前提下，地球内部物质向地心运动，这将使地球转动角动量矩变小，从而使自转角速度加快;反之，若地球内部物质向外运动，地球转动量矩则变大，从而导致自转角速度变慢。在这种质量再分配过程中(同时加上外部天体的影响)，地球自转轴也可能发生一定程度的偏转。地球自转速度与自转轴的摆动又将导致离极力、科里奥里力、旋转速度不均一效应的变化与极移应力的产生，以及地球内部各圈层间相对扁率的变化和滑动。地球表面南极为大陆，北极为海洋，其形态如鸭梨状，而重力均衡则呈倒置鸭梨型;洋脊扩张带和海沟消减带大致均呈经向和纬向;极扩张轴与旋转轴相交，又大致与地球赤道面和黄道面夹角相等(图1)。约为地轴摇摆角的倍数，这些现象都似乎与地球自转有关［6］。
西向引潮力的存在只能解释经向构造的形成，而离极力和经向切向力量级又太小，不足以形成纬向构造，看来形成纬向构造的构造动力只有另找答案。马宗晋等［7］提出全球表层构造格架具有N/S半球与0°/180°半球双重胀缩非对称性，本书作者认为从中可能找到形成纬向构造的动力:正是由于南半球地球的膨胀大于北半球，形成环南极洲的大洋中脊，南半球成为水半球;北半球收缩相对大于南半球，从而大陆块聚集于北半球，成为陆半球，并在北半球形成挤压性的纬向构造。李四光在他的大陆车阀说中也谈到在角动量等恒定律的支配下，当地球自转速率加快时，地球会相对收缩;当自转速率减弱时，地球会相对膨胀，因此地球的胀缩除了地球内部能量的集散和重力、热力的原因以外，地球自转速率的变化也是一个可能的诱发因素。
图1 板块沿球面的旋转运动( 据 F. Press et al. ，1978) Fig. 1 The rotational movement alongthe global surface( After F. Press et al. ，1978)，
近年来积累起来的一些对地质构造现象规律性的认识也进一步揭示地球自转动力作用的意义，例如Meyerhoff等［8］通过对全球许多构造带的调查，总结出54种朝东定向的构造现象，其中如火山弧和弧后盆地集中在西太平洋，弧顶指向东方，许多褶皱带中SN向火山深成岩带随时间向东迁移，SN向褶皱带和盆地中心随时间向东迁移等。还有，按李四光的说法，大规模的地壳运动发生在地球自转的加速期和减慢期，但地球自转速度变化的总趋势是长期减慢，因而学者们提出是否存在能够积累应变的长期加速段值得怀疑。不过，地质历史上的地质陈迹揭示出地球确实存在相对的不均匀膨胀和收缩，这是否可以间接论证地球自转速率有过周期性的加速与减慢?当代固体地球科学的一个重要发现是地球内部内核、外核、地幔的自转速度是不等的，并由此产生了一系列重要的地球动力现象，诸如地磁场及其极性倒转，地幔柱、热点的移动，地球内部一系列径向构造和圈层构造等。结合地球内部物质结构等新资料，充分考虑岩石圈的自转、核幔自转和岩石圈不同块体间自转的差异性，看来是推动地球自转动力说的一条途径［9］。Raralli等［10］论证了地幔与液态外核之间的角速度差可以解释所观测到的地磁场中心长期缓慢向西漂移现象。
综上所述可知，随着科学的进步和对地球自转动力作用的深入研究，尽管李四光原来的一些观点和结论受到置疑和修正，但就其理论体系的核心———地球自转及其变化的动力作用学说来说不仅没有削弱，反而得到加强。全球构造型式和构造体系的展布与地球旋转轴有严格的几何关系是不容置疑的客观事实，其成生与地球的自转有关，暂时不能阐明并不等于这种客观的生因不存在，这就是地质力学理论体系的优越之处。它的优越性不只是表现在它的整体论和系统论的科学观方面，而且还在于它是建立在对(或深刻揭示出)自然界对立统一的法则认识之上。
地质力学除了在动力学机制问题上受到挑战外，在解释地质构造的演化历史方面也受到严重的挑战。李四光一再申明，他所建立的构造体系是中生代以来的，也就是说他的全球构造格局也主要是中生代以来的，他的全球构造格架与地球自转轴有严格的几何关系，一旦地球自转轴发生变动，全球构造格局也就会发生变动，地质力学对地质历史上发生的超级大陆的形成与裂散、大洋的形成与消减和陆块的漂移至少在目前还无能为力加以合理的解释。
至于谈到板块构造的理论体系，如前所述，板块构造说是在海底扩张和大陆漂移等地质事实的基础上总结出来的。板块构造的开合机制，是根据岩石圈板块的开合推导出地幔流是其动力学机制。近年来对热点的研究和地幔柱构造学的发展，似乎为岩石圈板块的开合找到了深层的动力学机制。如前文曾经提到的，岩石圈地壳运动的原因既有来自宇宙天体运动方面的原因，也有来自地球内部的原因，板块说侧重从地球内部寻找岩石圈地壳运动的原因，应该说这也是一个重要的方面，这方面正是地质力学考虑不够之处。诚然，20世纪70年代，人造卫星的空间重力测量已经证实在地幔深处确实存在地幔流。但是由于地球内部的多层结构，这种对流体的规模究竟能有多大?特别值得提出质疑的是那些长达上万公里的洋中脊如果是由深处地幔流推开的，那么又是什么力量能造成地幔内部有如此长的定向性非常强的地幔流圈?卫星激光测量已经可以测出现今板块的运动速率，它远远大过地幔流的运动速率。极其缓慢的地幔流如何能使驮托其上的板块以较快的速度运移?以上只是涉及板块开合的地幔流机制还不能得到科学的阐明，更不要谈到板块在形态上和空间展布上有哪些规律，以及支配这些空间分布规律的动力学机制。
上述这些板块构造论者解释不了的问题会不会隐藏着因果倒置的问题?如果反过来，用表层构造运动来解释板块的运动问题可能迎刃而解。张文佑就用表层一对共轭剪切断裂受到EW向的拉张应力而形成近南北向的洋中脊［6］。拉张减压从而造成深处处于潜在状态的地幔物质转化成液态而上涌，由于表层构造的定向性从而诱发深部地幔流的定向性。较快运动的表层板块拖曳导致深部地幔发生缓慢的蠕变流动。这样看来，板块构造的空间展布及其运动规律恐怕还要借助于地质力学的理论和方法才能解释清楚。近来，地幔动力学的研究趋向于认为对流拖曳在板块运动中不是重要的驱动力。一些新的观测资料又重新引起对地球自转动力作用的重视，地球自转的动力作用还可能是岩石圈板块运动变化的原因［11］。Doglioni(1990)从地球自转的角度对板块运动提出了这样一种解释:岩石圈与下伏地幔间去耦程度的差异，可能是板块运动变化的原因。他根据世界不同地区板块运动方向的资料绘制了软流圈向东流动和板块朝西运动的流线图来说明岩石圈与软流圈相对运动的结果。流线的全球性大起伏可能是由于地球自转轴不稳定的摆动引起的(转引自马宗晋，2003)［11］。但是，板块的扩张和俯冲机制也不是凭空想象出来的，它是根据地壳岩石圈的构造形变、地震和建造记录反演的，特别是它能很好地说明幔壳是如何演化的，洋壳是如何形成的，如何通过俯冲机制和碰撞机制实现陆壳与洋壳各自物质的各自循环与更新;洋壳物质如何转化为陆壳物质;洋陆壳物质之间如何转化;大陆如何裂解和增生，等等。在地质历史方面，即便是在前中生代，对海陆变迁、超级大陆的聚合和分裂、沉积盆地的开合和造山带的形成用板块构造的理论模式仍然能够得到很好的解释。一句话，在阐明岩石圈物质的演化和大陆、海洋构造的演化历史方面，至少在目前板块构造学是远胜于地质力学的。
综上所述，通过以上地质力学与板块构造学理论体系、研究方法的系统比较，我们不仅了解到它们之间的异同，更重要的是了解到它们之间有较强的互补性。为了更全面地认识地质构造，对于我们，它们不应该成为互相排斥的学说，而应该互相融合，这方面将在本书的后述章节中做进一步的阐述。
(4)为生产实践、国民经济、环境保护服务方面:地质力学强调构造体系和构造型式的研究，而这些地质构造实体对矿产资源的展布、工程地基的稳定性、地质灾害的预报与防治等都具有控制和启示意义。因而尽管地质力学在理论上还有动力机制问题尚未解决，但产业部门如地质勘探和工程地质、水文地质等部门仍照用不误，这也说明地质力学在指导生产实践和服务于生产实践和国民经济、人民生活方面有极大的优势;而板块构造学由于它的研究对象是大的地质块体(板块)，因而它对生产实践和国民经济的意义往往是战略性和方向性的，不能太具体到每一个微细的地质构造。例如，地震主要发生在活动板块的板缘地带，如俯冲带和碰撞带，这些地带就成为地震的多发区。目前，许多国家也多用板块构造理论来研究地震和预报地震(地质力学则用活动体系来预报地震)，而沿板缘地带常是金属成矿带，因而这些地带也就成为找矿勘探优选的地区。总的说来，由于板块构造学研究的是大块体的运动，因而它在地质找矿、工程地质勘测与环境保护方面没有地质力学那样具体实用，但是，由于板块构造对区域构造的控制，因而在地质找矿、环境保护和防灾减灾方面往往具有区域规划方面的战略意义。
总而言之，板块构造学是战略性的，在战术性或可操作性方面较弱;地质力学则既有战略性又有战术性。
但是，尽管地质力学与板块构造学在为实践服务的领域里在研究思路和所能解决的问题方面有这些差异，我们都无妨让它们按照各自的研究思路对各自的研究对象进行研究并由此为生产实践、国民经济和环境保护方面作出贡献，而同时求得互补，我想这对全人类和地球科学都是有益的。
参考文献
［1］ 朱夏 . 活动论构造历史观 . 上海地质 . 1991 ( 2) : 1 ～ 38.
［2］ 王仁，何国琦，王永法 . 地球动力学简介———现状与展望 . 见: 构造地质学进展 . 北京: 科学出版社 . 1982，166～ 173.
［3］ 王仁，何国琦，王永法 . 地球自转速率变化推动全球构造运动的可能性 . 见: 国际交流学术论文集 . 北京: 地质出版社 . 1988.
［4］ 王仁，丁中一 . 轴对称情况下地球自转速率变化及引潮力引起全球应力场 . 地质力学论丛 . 1982 ( 6) ，193 ～ 198.
［5］ 吴珍汉，旋转地球动力学 . 北京: 地质出版社 . 1997，95 ～ 138.
［6］ 张文佑，钟嘉猷 . 介绍断裂与断块大地构造学的理论发展与实际意见 . 见: 构造地质学进展 . 北京: 科学出版社. 1982，12 ～15.
［7］ 马宗晋，杜品仁，高祥林 . 便于构造研究的思考地学前缘 . 2003，10 ( 特刊) : 1 ～ 4.
［8］ Meyerhoff A A，Taner I，Morris A E L，et al. Surge Tectonics. a new hypothesis of Earth dynamics. In: Chatterjees etal. eds. New Concepts in Global Tectonics. lubbock: Texas Tech. Unir. press. 1992.
［9］ 杨学祥，陈震，刘淑琴等 . 地球内核快速旋转的发现与全球变化的轨道效应 . 地学前缘，1997，4 ( 2) : 187 ～193.
［10］ Raralli ＆ Murphy DC. Rheological stratification of the Lithosphere. 1987，132: 281 ～ 295.
［11］ 马宗晋 . 地球构造与动力学 . 广州: 广东科技出版社 . 1973.
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绪论一、自然地理学的研究对象和分科（一）地理学地理学是研究地理环境（自然环境、经济环境和社会文化环境）的科学。 地理学的“三分法”——自然地理学、经济地理学、人文地理学 地理学的“三层次”——统一、综合、部门 地理学的“三重性”——理论地理学、应用地理学、区域地理学（二）自然地理学的研究对象 自然地理环境（包括天然环境和人为环境）的组成、结构、功能、动态及其地域分异规律。（三）自然地理学的分科 综合自然地理学、部门自然地理学二、自然地理学的任务三、自然地理学与其他学科的关系四、本书的内容和结构第一章 地球第一节 地球在宇宙中的位置第二节 地球的形状和大小第三节 地球的运动第四节 地理坐标第五节 地球的圈层结构第六节 地球表面的基本形态和特征教学重点 认识地球的宇宙环境及其形状、大小、圈层结构及表面形态结构特征，掌握地球运动规律及其地理意义。教学难点 地球运动规律及其地理意义。教学活动 实习与实验：在野外或者实验室认识地球的宇宙环境及其形状、大小、圈层结构、表面形态结构特征以及地球运动规律。检索分析：在图书馆文献信息系统或者网络上，检索“地球运动”、“地球圈层结构”，分题名检索和关键词检索，看有哪些图书、论文和网站与之有关，并了解该领域的新进展。参考文献1. Arthur N Strahler, Pysical Geography, John Wiley & Sons, 4th. Ed . 王维.地球的形状——人类对它认识的历史.北京：科学出版社，. .塔齐. 地球的构造圈.北京：地质出版社，. 弗兰克.普内斯等.地球.重庆：重庆出版社，1990.第一节 地球在宇宙中的位置一、宇宙和天体二、太阳和太阳系 9大行星、50个卫星、50万个小行星、少数彗星三、地球在天体中的位置第二节 地球的形状和大小一、地球的形状及其地理意义旋转椭球体 黄赤交角 太阳高度角 自然现象的地带性分布二、地球的大小及其地理意义 地球的巨大质量，使它能够保持一个具有一定质量和厚度的大气圈，拥有海洋和河湖，拥有生命……第三节 地球的运动一、地球的运动（一）地球自转的规律性（二）地球公转的规律性二、地球运动的地理意义首先，地球自转决定了昼夜更替，使水平运动的物体发生偏转（北半球右偏而南半球左偏），并使地球上同一时刻、不同经线上具有不同的地方时间，而且由于月球和太阳的引力差使地球体发生弹性形变——潮汐作用，地球的整体自转运动同它的局部运动（地壳运动、海水运动、大气运动等）密切相关。同时，地球运动时，它的自转轴倾斜于其公转轨道面（黄赤交角），这影响着太阳辐射能在地面上的分布和变化，从而决定了地球上有四季的递变和五带的区分；其次，地球自转和公转的周期，提供了两个时间的自然单位——日和年，认识和利用它们的周期性规律，人们创造了历法制度和计时制度。第四节 地理坐标一、纬线与纬度二、经线与经度第五节 地球的圈层构造一、地球的圈层分化二、地球的内部构造 地壳、地幔、地核三、地球的外部构造 大气圈、水圈、生物圈第六节 地球表面的基本形态和特征一、海陆分布二、海陆起伏曲线三、岛屿四、地球表面的基本特征（一）地球表面是太阳辐射和太阳能转化的主要场所。（二）地球表面是固态、液态和气态物质相互渗透、相互转化的两相或三相界面。（三）地球表面具有独特的物质现象，如生物、风化壳、土壤层、粘土矿物、沉积岩以及各种地貌形态。（四）地球表层具有复杂的、高速度和高强度的物质、能量交换、转化和循环过程。（五）地球表层存在着复杂的强烈的内部分异过程。（六）地球表层是人类社会发生、发展的环境。第二章 地壳第一节 地壳的组成物质第二节 构造运动与地质构造第三节 大地构造学说第四节 火山与地震第五节 地壳的演变教学重点 认识地壳的物质组成及其演变，掌握构造运动、地质构造、大地构造学说以及地震、火山的概念和理论。教学难点 构造运动、地质构造、大地构造学说以及地震、火山的概念和理论。教学活动 实习与实验：在野外或者实验室、地质博物馆认识构造运动、地质构造以及地震、火山。检索分析：在图书馆文献信息系统或者网络上，检索“地壳”、“构造运动“火山”、“地震”，分题名检索和关键词检索，看有哪些图书、论文和网站与之有关，并了解该领域的新进展。参考文献1. 夏邦栋等. 地质学概论.北京：高等教育出版社，. .塔齐. 地球的构造圈.北京：地质出版社，. 傅承义.大陆漂移、海底扩张和板块构造.北京：科学出版社，. 周廷儒. 故地理学.北京：北京师范大学出版社，1982.第一节 地壳的组成物质一、化学成分与矿物（一）化学成分 克拉克值 在已知的108种化学元素中，自然界存在92种，并有300余种同位素。（二）矿物 是单个元素或若干元素在一定地质条件下形成的具有特定理化性质的化合物，它是构成岩石的基本单元。（三）主要造岩矿物与常见矿物岩石 是造岩矿物按照一定的结构集合而成的地质体，按成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。二、岩浆岩 岩浆岩 是上地幔的高温熔融岩浆沿岩石圈破裂带上升侵入地壳甚至喷出地表形成的岩石。（一）岩浆岩的矿物组成硅酸盐、金属硫化物、氧化物、挥发物。（二）岩浆岩的产状、结构和构造1. 产状2. 结构：玻璃质结构、隐晶质结构、显晶质结构、斑状结构3. 构造：块状构造、斑杂构造、流纹构造、气孔构造、杏仁状构造（三）岩浆岩的主要类型1. 按化学成分与矿物组成：超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩2. 按结构、构造与产状：深成岩、浅成岩、喷出岩3. 综合分类：三、沉积岩 沉积岩是由成层堆积于陆地或海洋中的碎屑、胶体和有机物质等疏松沉积物固结而成的岩石。（一）沉积岩的基本特征 沉积岩具有层理，富含次生矿物、有机质和生物化石，有碎屑结构或非碎屑结构之分，具有印模（波痕、雨痕、干裂、槽模、沟模等）、缝合线或结核等原生构造特征。（二）沉积岩的主要类型1. 碎屑岩类2. 粘土岩类3. 生物化学岩类四、变质岩（一）变质作用与变质岩固态原岩因温度、压力及化学活动性流体的作用而导致矿物成分、化学结构与构造的变化统称为变质作用，其形成的岩石即为变质岩。（二）变质作用类型与常见变质岩1. 动力变质作用 构造运动引起的定向压力使原岩碎裂、变形及一定程度的重结晶，称为动力变质作用。代表性岩石：构造角砾岩、碎裂岩、糜棱岩2. 接触热变质作用 发生于侵入体与围岩接触带，围岩受热后矿物发生重结晶、脱水、脱碳、形成变晶结构结构与新矿物。 代表性岩石：斑点板岩、角岩、大理岩、石英岩3. 接触交代变质作用 发生于侵入体与围岩接触带，高温下岩浆分泌的挥发性物质与热液通过围岩的交代作用使后者化学成分发生变化形成新矿物。 代表性岩石：矽卡岩4. 区域变质作用 区域性构造运动导致的深广范围的变质作用。 代表性岩石：板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、变粒岩、麻粒岩5. 混合岩化作用（超变质作用） 区域变质与岩浆作用间的一种过渡性地质作用。 代表性岩石：混合花岗岩第二节 构造运动与地质构造一、构造运动的特点与基本方式 构造运动主要是地球内动力引起的使地壳发生变位与变形的机械运动，经常涉及更深的构造圈。 （一）构造运动的一般特点构造运动特点：普遍性、永恒性、方向性、非均速性、幅度与规模差异性等（二）构造运动的基本方式1. 水平运动 地壳或岩石圈块体沿大地水准面切线方向的运动2. 垂直运动 地壳或岩石圈块体垂直于大地水准面切线方向的升降运动二、构造运动与岩相、建造和地层接触关系（一）岩相 海相（深海相、浅海相）、陆相（河流相、湖泊相、沼泽相、滨海相）、过渡相（二）沉积建造 沉积建造 是彼此有共生关系的地层（岩相）组合或岩性大致相同的沉积物组合。1. 地槽型建造 主要由海相地层组成的、厚度很大，无沉积间断或仅有极短间断、产生于强裂构造下降区，岩浆岩与火山碎屑岩分布较广。2. 地台型建造 以陆相碎屑沉积为主，厚度不大，未受强烈构造变动，地壳升降幅度均较小的地台上的建造，岩浆岩分布较少。3. 过渡型建造 兼有地槽型与地台型建造特征但以碎屑岩占优势，陆相沉积与泻湖相沉积分布广泛。（三）地层的接触关系1. 整合 相邻新老地层产状一致且相互平行，时代连续，无沉积间断。2. 假整合 又称平行不整合，相邻地层产状平行但时代不连续。3. 不整合 又称角度不整合，相邻地层产状既不一致，时代也不连续，有地层缺失。4. 侵入接触 侵入体边缘有捕虏体，接触带界面不规则，围岩有变质现象。5. 侵入体的沉积接触 后期沉积岩覆于前期侵入体所形成的剥蚀面之上。二、地质构造 地质构造 岩层或岩体经构造运动而发生的变形与变位。（一）水平构造 丹霞地貌（二）倾斜构造 单面山（三）褶皱构造 背斜、向斜（四）断裂构造 节理、断层第三节 大地构造学说一、板块构造学说（一）大陆漂移学说（二）海底扩张学说（三）板块构造学说板块边界：扩张型、俯冲型、转换断层型六大板块：欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、澳洲板块、南极板块二、槽台说与地洼说槽台说认为：地壳运动主要受垂直运动控制，其驱动力为地球物质的重力分异作用，其构造单元分为活动的地槽区和稳定的地台区。 地洼说认为：地壳发展过程中，活动区（地槽）和稳定区（地台）可以相互转化。三、地质力学学说 地质力学学说认为：全球地质构造的展布具有一定的方向和方位，即纬向构造体系、经向构造体系和扭动构造体系。 第四节 火山与地震一、火山（一）火山的类型与分布1. 火山类型2. 火山分布 （二）火山地貌二、地震第五节 地壳的演变一、地质年代（一）相对地质年代 依据地层下老上新的沉积顺序，地层剖面中的整合与不整合关系，标准古生物化石与生物群体进行对比，确定某个地层或事件的相对年代的方法。（二）绝对地质年代通过矿物或岩石的放射性同位素的测定，依据放射性同位素蜕变规律计算其距今年代的方法。二、地壳演化简史第三章 大气和气候第一节 大气的组成和热能第二节 大气水分和降水第三节 大气运动和天气系统第四节 气候的形成第五节 气候变化教学重点 认识大气的的组成、特性及其运动，掌握气候的形成和变化规律。教学难点 气候的形成和变化规律教学活动 实习与实验：在野外或者实验室认识大气的组成及气候变化规律。检索分析：在图书馆文献信息系统或者网络上，检索“大气”、“气候”，分题名检索和关键词检索，看有哪些图书、论文和网站与之有关，并了解该领域的新进展。主要参考书1. 周淑贞主编.气象与气候学（第三版）.北京：高等教育出版社，. 潘守义等.现代气候学原理.北京：气象出版社，. 王绍武.气候系统引论.北京：气象出版社，. 张家诚著.气候与人类.郑州：河南科学技术出版社，. 谭冠日.气候变化与社会经济.北京：气象出版社，1992.第一节 大气的组成和热能一、大气的成分 大气由干洁空气、水汽、悬浮尘粒或杂质组成，在近地表85km以下，其成分可分为两类，定常成分（氮、氧、氩和微量惰性气体氖、氪、氙、氦等）和可变成分（水汽、二氧化碳、臭氧、一氧化碳、甲烷、硫化氢、二氧化硫等）。二、大气的结构（一） 大气质量（图3-1） （二）大气压力气压 是指从观测高度到大气上界单位面积上铅直空气柱的重量，它随着高度的上升而降低；但是，由于地表的非均一性及动力、热力因子影响，同一水平面上实际气压的分布并不均匀，因此，各地同一时刻的海平面气压值存在差异，可分为低气压、高气压、低压槽、高压脊及鞍形等气压场类型。（图3-2-3）（三）大气分层 按照温度和运动情况，可将大气分为五层。（图3-4）三、大气的热能（一）太阳辐射地球及大气的热状况是天气变化的基本因素，辐射交换是决定热状况的能量交换方式之一，而太阳辐射从根本上决定地球、大气的热状况，从而支配其他能量的传输过程。（二）大气能量及其保温效应 大气本身对太阳辐射的直接吸收很少，而水、陆、植被等下垫面却能大量吸收太阳辐射，并经潜热和感热转化供给大气。（图3-5）（三）地-气系统的辐射平衡 辐射平衡 是指地-气系统内部某一时段内，地面与大气以辐射和热量输送形式进行的能量交换的收支差值。（图3-6、3-7）四、气温（一）气温的周期性变化1. 气温的日变化 气温日较差 是指一天中最高温度与最低温度之差，它与纬度、季节、地表性质、天气状况等因素密切相关。2. 气温的年变化 气温年较差 是指气温的年变化幅度。（图3-8）（二）气温的水平分布（图3-9-10）（三）气温的垂直分布 气温主要随海拔高度的升高而降低，同时受到纬度、地面性质、大气环流等因素的影响。 第二节 大气水分和降水一、大气湿度（一）湿度概念及其表示方法 水汽压、饱和水汽压、绝对湿度、相对湿度、露点温度（二）湿度的变化与分布二、蒸发和凝结（一）蒸发及其影响因素 温度、性质、性状、空气湿度、风（二）凝结和凝结条件三、水汽的凝结现象（一）地表面的凝结现象 露、霜、雾凇、雨凇（二）大气中的凝结现象 雾：辐射雾、平流雾、蒸汽雾、上坡雾、锋面雾云：积状云、层状云、波状云（图3-13-14-15）四、大气降水（一）降水的形成云滴凝结增长 → → → → 云滴的冲并增长（二）降水的类型 对流雨、地形雨、锋面雨、台风雨（三）降水的时间变化1. 降水强度、降水量、降水变率2. 降水的日变化：大陆型、海洋型3. 降水的年变化：赤道型、热带型、副热带型、温带及高纬型（四）降水量的地理分布 降水量的空间分布受纬度、海陆位置、大气环流、天气系统、地形等多种因素制约，全球划分为四个降雨带：赤道多雨带、南北纬15o-30o少雨带、中纬多雨带、高纬少雨带。（图3-19）第三节 大气运动和天气系统一、大气的水平运动（一）作用于空气的力 水平气压梯度力、地转偏向力、地面摩擦力、惯性离心力（图3-20-21-22）（二）自由大气中的空气运动 地转风、梯度风（图3-23-24）（三）风随高度的变化1. 地转风随高度的变化——热成风（图3-25-26-27）2. 摩擦层中风随高度的变化（图3-28）二、大气环流 大气环流 是指大范围内具有一定稳定性的各种气流运行的综合现象，它构成了全球大气运行的基本形势，是全球气候特征和大范围形势的主导因素与各种尺度天气系统活动的背景条件。水平尺度可涉及某个大地区、半球甚至全球；垂直尺度有对流层、平流层、中间层或整个大气圈的大气环流；时间尺度有数日、月、季、半年、一年直至多年的平均大气环流。 大气环流的主要表现形式包括全球行星风系、三圈环流、定常分布的平均槽脊和高空急流、西风带中的大型扰动、季风环流。 （图3-30-31-32-33-34-35）三、主要天气系统 天气系统 是指大气中引起天气变化的各种尺度的运动系统，包括温压场和风场中的大气长波、气旋、反气旋、锋面、台风、龙卷风等。 （图3-38-42-43）第四节 气候的形成一、气候和气候系统（一）气候的概念 气候 是指某一地区多年间大气的一般状态及其变化特征，按空间尺度大小可分为全球气候、区域气候、小气候等。（二）气候系统 气候系统的组成：大气圈、海洋、冰雪圈、岩石圈、生物圈（图3-44）二、气候的形成（一）气候形成的辐射因子 太阳辐射是气候系统的能源，又是一切大气物理过程和现象形成的基本动力。（图3-46-47）（二）气候形成的环流因子 大气环流是热量和水分的转移者，也是气团形成的基本原因。 沃克环流、厄而尼诺、南方涛动（图3-48-49-50）（三）气候形成的地理因子 地理因子通过对辐射因子与环流因子的影响而作用于气候，使得气候既具有纬度地带性，又具有非地带性特征。三、气候带和气候型 （图3-51）
伍光和《自然地理学》
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翻译 | 宗华
Nature, 6 June 2019, Volume 570 Issue 7759
《自然》 2019年6月6日，第7759期570卷
地质学 Geology
Surface erosion events controlled the evolution of plate tectonics on Earth
地表侵蚀事件控制地球板块构造的演化
作者：Stephan V. Sobolev & Michael Brown
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摘要：
板块构造是地球上最重要的地质过程之一，但其产生和演化至今仍不清楚。
这里，我们将现在的板块构造模型外推到过去，并且提出，从约30亿年前起，大陆的隆起以及沉积物在大陆边缘和海沟的积累提供了稳定俯冲的润滑作用，同时在地球板块构造的发展中扮演了至关重要的角色。
我们得出这样的结论：两次最大的表面侵蚀和俯冲润滑事件分别发生在古元古代全球休伦冰期（亿~22亿年前）之后，导致哥伦比亚超大陆的形成，以及在新元古代“雪球”地球冰期（亿~ 亿年前）之后。
Abstract
Plate tectonics is among the most important geological processes on Earth, but its emergence and evolution remain unclear. Here we extrapolate models of present-day plate tectonics to the past and propose that since about three billion years ago the rise of continents and the accumulation of sediments at continental edges and in trenches has provided lubrication for the stabilization of subduction and has been crucial in the development of plate tectonics on Earth. We conclude that the two largest surface erosion and subduction lubrication events occurred after the Palaeoproterozoic Huronian global glaciations ( to billion years ago), leading to the formation of the Columbia super continent, and after the Neoproterozoic ‘snowball’ Earth glaciations ( to billion years ago).
Magnetism in cold subducting slabs at mantle transition zone depths
地幔过渡带深部冷俯冲板块的磁性
作者：I. Kupenko, G. Aprilis, D. M. Vasiukov, C. McCammon, et al
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摘要：
地球的壳—幔边界，即莫霍维奇不连续面，传统上被认为是磁性地壳和非磁性地幔之间的交界面。
然而，这一假设受到地球物理观测结果的质疑，幔源包体中磁性剩余物的识别——表明地幔有磁性来源——也对此提出了挑战。
这里，我们将同步加速器穆斯堡尔源光谱技术应用于激光加热的金刚石压砧中，研究了在压力和温度分别高达90吉帕和1300开尔文的情况下，三氧化二铁同质多形体的磁跃迁和临界温度。
结果表明，赤铁矿在冷俯冲或极冷俯冲地温作用下，在地幔过渡带深部仍具有磁性，并且形成了西太平洋地区的深磁化岩系。
Abstract
The Earth’s crust–mantle boundary, the Mohorovičić discontinuity, has been traditionally considered to be the interface between the magnetic crust and the non-magnetic mantle. However, this assumption has been questioned by geophysical observations and by the identification of magnetic remanence in mantle xenoliths, which suggest mantle magnetic sources. Here we apply synchrotron Mössbauer source spectroscopy in laser-heated diamond anvil cells to investigate the magnetic transitions and critical temperatures in Fe 2 O 3 polymorphs at pressures and temperatures of up to 90 gigapascals and 1,300 kelvin, respectively. Ourresults show that haematite remains magnetic at the depth of the transition zone in the Earth’s mantle in cold or very cold subduction geotherms, forming a frame of deep magnetized rocks in the West Pacific region.
生物学 Biology
Predator-induced collapse of niche structure and species coexistence
捕食者诱导的生态位结构与物种共存的崩溃
作者：Robert M. Pringle, Tyler R. Kartzinel, Todd M. Palmer, et al
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摘要：
生物入侵既是一个紧迫的环境挑战，也是一个研究基本生态过程的机会，比如顶级捕食者在调节生物多样性和食物网结构中的作用。
在以沙氏变色蜥为当地顶级捕食者的加勒比小岛的全生态系统操作中，我们实验性地引入沙氏变色蜥的竞争对手——绿安乐蜥和/或新的顶级捕食者——卷尾蜥蜴的入侵。研究发现，卷尾蜥蜴破坏了相互竞争的猎物物种共存的稳定性，这与经典的梯形捕食理论相反。
恐惧驱动的对捕食者的逃避破坏了原本稳定共存的空间和饮食生态位结构，加剧了无捕食者庇护所内的种间竞争，导致两个岛屿上的绿安乐蜥种群灭绝。
Abstract
Biological invasions are both a pressing environmental challenge and an opportunity to investigate fundamental ecological processes, such as the role of top predators in regulating biopersity and food-web structure. In whole-ecosystem manipulations of small Caribbean islands on which brown anole lizards (Anolis sagrei) were the nativetop predator, we experimentally staged invasions by competitors (green anoles, Anolis smaragdinus) and/or new top predators (curly-tailed lizards, Leiocephalus carinatus). We show that curly-tailed lizards destabilized the coexistence of competing prey species, contrary to the classic idea of key stonepredation. Fear-driven avoidance of predators collapsed the spatial and dietary niche structure that otherwise stabilized coexistence, which intensified interspecific competition within predator-free refuges and contributed to the extinction of green-anole populations on two islands.
Tracing the origin of adult intestinal stem cells
追踪成体肠干细胞的起源
作者：Jordi Guiu, Edouard Hannezo, Shiro Yui, et al
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摘要：
成体肠干细胞位于李培昆氏腺窝的底部。在那里，它们表达LGR5等标记物，促进肠上皮细胞的持续补充。
虽然胎儿的LGR5表达细胞可产生成体肠干细胞，但目前尚不清楚这些在模式上皮细胞中的细胞群是否代表独特的肠干细胞前体。
这里，利用无偏差定量谱系追踪方法、生物物理建模和肠移植，我们证实小鼠肠上皮的所有细胞——和它们的位置以及在胎儿肠道管LGR5表达模式无关——主动为成体干细胞池作贡献。
利用三维成像，我们发现在胎儿发育过程中绒毛经历了总体重塑和分裂。这使得上皮细胞从非增生性绒毛进入增生性绒毛间区，从而为成体干细胞生态位的形成作出贡献。
Abstract
Adult intestinal stem cells are located atthe bottom of crypts of Lieberkühn, where they express markers such as LGR5 and fuel the constant replenishment of the intestinal epithelium. Although fetal LGR5-expressing cells can give rise to adult intestinal stem cells, it remains unclear whether this population in the patterned epithelium represents unique intestinal stem-cell precursors. Here we show, using unbiased quantitative lineage-tracing approaches, biophysical modelling and intestinal transplantation, that all cells of the mouse intestinal epithelium—irrespective of their location and pattern of LGR5 expression in the fetal guttube—contribute actively to the adult intestinal stem cell pool. Using 3D imaging, we find that during fetal development the villus undergoes gross remodelling and fission. This brings epithelial cells from the non-proliferative villus into the proliferative intervillus region, which enables them to contribute to the adult stem-cell niche.
物理学 Physics
Freestanding crystalline oxide perovskites down to the monolayer limit
独立的晶体氧化物钙钛矿降至单层极限
作者：Dianxiang Ji, Songhua Cai, Tula R. Paudel, et al
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摘要：
二维材料如石墨烯和过渡金属双卤代烷，揭示了当大块晶体被还原为单层时所出现的电子相。
过渡金属氧化物钙钛矿含有多种相关的电子相，因此基于过渡金属氧化物钙钛矿的单层材料的类似行为将为尚未被 探索 的丰富的奇异二维相关相谱打开大门。
这里，我们报告了独立钙钛矿薄膜的制作。这种薄膜的高晶体质量几乎降至单个晶胞。
采用近年发展起来的以水溶性Sr 3 Al 2 O 6 为牺牲性缓冲层的方法，我们通过反应分子束外延法合成了SrTiO 3 和BiFeO 3 薄膜，并将它们转移到不同的衬底上，特别是晶体硅片和多孔碳薄膜上。
Abstract
Two-dimensional materials such as graphene and transition-metal dichalcogenides reveal the electronic phases that emerge when a bulk crystal is reduced to a monolayer. Transition-metal oxide perovskites host a variety of correlated electronic phases, so similar behaviour in monolayer materials based on transition-metal oxide perovskites would open the door to a rich spectrum of exotic 2D correlated phases that have not yet been explored. Here we report the fabrication of freestanding perovskite films with high crystalline quality almost down to a single unitcell. Using a recently developed method based on water-soluble Sr 3 Al 2 O 6 as the sacrificial buffer layer we synthesize freestanding SrTiO 3 and BiFeO 3 ultrathin films by reactive molecular beam epitaxy and transfer them to perse substrates, in particular crystalline silicon wafers and holey carbon films.
Lattice anchoring stabilizes solution-processed semiconductors
晶格锚定稳定经溶液处理的半导体
作者：Mengxia Liu, Yuelang Chen, Chih-Shan Tan, et al
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摘要：
经溶液处理的半导体的稳定性仍然是其向更广泛应用方向改进的重要领域。
无机铯卤化铅钙钛矿具有非常适合串列太阳能电池的带隙，但在室温附近会发生不希望发生的相变。胶体量子点（CQDs）是一种结构坚固的材料，因其尺寸可调的带隙而备受赞誉。
这里，我们报告了一种将铯卤化铅钙钛矿和铅的硫属化合物CQDs结合在一起的“晶格锚定”杂化材料。其中，两种材料之间的晶格匹配有助于其稳定性超过组分的稳定性。
我们发现，CQDs使钙钛矿保持在期望的立方相，并且抑制了向不期望的晶格错配相的转变。
Abstract
The stability of solution-processed semiconductors remains an important area for improvement on their path to wider deployment. Inorganic caesium lead halide perovskites have a bandgap well suited to tandem solar cells but suffer from an undesired phase transition near room temperature. Colloidal quantum dots (CQDs) are structurally robust materials prized for their size-tunable bandgap. Here we report‘lattice-anchored’ hybrid materials that combine caesium lead halide perovskites with lead chalcogenide CQDs, in which lattice matching between the two materials contributes to a stability exceeding that of the constituents. We find that CQDs keep the perovskite in its desired cubic phase, suppressing the transition to the undesired lattice-mismatched phases.
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工程地质学科的基本理论形态包括 成因演化论 、 结构控制论 和 相互作用论 ,这些理论有着相通的思想 方法 ,就是成因决定结构,结构控制行为,工程地质过程是工程建设与地质环境相互作用的过程。下面是我为大家整理的工程地质学论文，供大家参考。
工程地质学论文 范文 一：工程地质在水利水电工程中的价值
一、水利水电工程地质勘察的方法及其特点
工程地质测绘
工程地质测绘是水利水电工程地质勘察中一项基础工作，工程设计之前，地质人员要详细查明拟定建筑区工程地质条件的空间分布规律，并按照一定比例尺将其如实地反映在地形底图上，作为工程地质预测的基础，提供给设计部门使用。
工程地质勘探
对任何水利水电工程地质条件及工程地质问题，从地表到地下的研究，从定性到定量的评价，都离不开勘探工作，水利水电工程地质勘探包括：物探、钻探、坑探等。
工程地质野外试验野外试验是水利水电工程地质勘察中一项经常进行的重要的勘察方法，是获得工程地质问题定量评价和工程设计及施工所需要参数的主要手段。水利水电工程野外试验包括：钻孔压水试验、灌浆试验、荷载试验触探试验等。水利水电工程地质野外试验水平的发展，主要体现在试验仪器和设备的发展。
技术应用
3S技术是指全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)等三大技术系统的集成与总称。遥感技术是3S技术的基础，它提供主要的遥感信息源。GPS技术用于遥感信息的精确定位，GIS技术则为遥感信息的获取提供辅助信息和专家思维，并对所提取的各种信息进行管理和分析且具有制图功能。近年来，国内开始在一些特大型、大型水利水电工程地质勘察中采用3S技术，许多大型水利水电工程采用了3S技术并取得了丰硕成果。
水利水电工程地质的特点
水利水电工程地质的特点有：非凡性与复杂性、实践性与 经验 性、工程地质问题的长期性与隐伏性。
二、水利水电工程存在的工程地质问题和条件
水利水电工程建设中存在的工程地质问题
在水利水电工程建设中，由于工程建设对原有的地质环境的改变，形成了各种各样的工程地质问题，如：泥石流、斜坡滑动、斜坡崩塌、洞室围岩坍塌、溶洞、地质缺陷等。
库区工程地质问题
水库蓄水后，水位上升，水深加大，流速减缓，近坝一带水似静水体，形成一个广阔的人工湖，这就会对库区及其邻近地带的地质环境生产影响，产生库区渗漏、浸没、淤积、坍岸及诱发地震等工程地质问题。
水利水电工程地质条件
水利水电工程地质问题不是孤立、偶然发生的，它与水利水电工程建设区域的自然条件和环境有着极为密切的必然联系，其形成、发展和变化，都是工程活动对这里自然地质条件影响的结果，这些直接或间接地影响工程建筑物的规划、设计、施工和正常运用的地质条件就是工程地质条件，它主要是指：地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质特征、物理地质现象等。
三、水利水电工程中典型工程地质问题形成条件及对策
泥石流
泥石流形成条件有：流域内应有丰富的固体物质，并能源源不断地补给泥石流;要有陡峻的地形和较大的沟床纵坡;流域中上游应有由强大的暴雨或冰雪强烈消融及湖泊的溃决等形式补给的充沛水源。防治泥石流的原则是以防为主，兼设工程 措施 。可采用如下的防范措施：预防：在上游汇水区，做好水土保持，调整地表径流，加固岸堤;拦截：在中游流通区，设置一系列拦截构筑物;排导：在泥石流下游设置排导设施使泥石流顺利排除等措施。
斜坡滑动
斜坡滑动形成的条件：原有斜坡结构被破坏、斜坡外部荷载超过其承受能力等。斜坡滑动的防治措施：排水、消坡、抗滑桩、抗滑挡土墙、预应力钢索锚固措施、灌浆法、砂井砂桩加固法、焙烧发等。
斜坡崩塌
斜坡崩塌发生条件和发育因素：山坡坡度55-75度、表面凹凸不平;岩石性质和节理程度：软硬岩石互层组成;地质构造：岩层产状、构造作用。斜坡崩塌的治理措施：爆破或打楔、灌浆、调整地表水流、铺砌覆盖、坡面喷浆等等。
水库地震
水库地震是指水库蓄水后诱发的地震，水库地震发生的条件有：地质条件、激发条件，其中激发条件包括直接效应和间接效应。水库诱发地震以3级左右为主。我国最大的水库诱发地震是广乐省新丰江水库诱发地震级。矿山诱发地震震级在～级，一般震级较小，震源较浅。水库地震的防治措施：尽量减少对可诱发水库地震的地质条件的破坏、采用有效方法预测水库地震发生的频率和级别、做好预防水库地震应急预案等。(本文来自于《价值工程》杂志。《价值工程》杂志简介详见.)
四、结语
水利水电工程则是在各种地质环境中进行的，水利水电工程建筑物与地质环境之间必然产生一定方式的关联和制约，地质环境对水电工程建筑物的制约，可以由一定的作用影响工程建筑物的安全稳定和正常运用，也可以由于某些地质条件的欠佳而提高工程造价;而水利水电工程建设有可以各种方式影响地质环境，使其产生程度不同、范围不一的变化。因此，水利水电工程建设必须根据具体地质环境和工程建设方式、规模和类型，预见到其二者相互制约的基本形式和规律，才能合理有效地开发利用并妥善保护地质环境。
工程地质学论文范文二：论工程地质实践教学方式
杭州西郊群山环抱西湖，水光潋滟、山色葱郁，北、东一片广阔平原。杭州山水有湖光山色之盛，山、石、洞、泉之美，地貌类型多样。北东向延伸并向南西扬起的西湖复向斜构造，使杭州地势自南西向北东逐渐降低。区内总体可分为山地、平原两大地貌单元：西湖的西、西南大部分地区为低山丘陵区，外围北、东、南侧为平原区。低山丘陵区内又可进一步分为低山丘陵与山麓沟谷两个小区。平原区分为西湖及北侧菬溪流域的湖沼冲积平原小区和东南侧钱江流域的冲海积平原小区。
工程地质实践教学
工程地质实习是工程地质专业本科教学中十分重要的教学环节，是该专业4年教学中必不可少的实习。是学生在学完土质土力学、岩体力学、工程地质学基础、工程地质勘察等课程理论知识的基础上，按工程地质选址勘察、初步勘察阶段的技术要求，通过对工程地质条件的野外实地考察、测绘和有关勘察手段使用的现场参观和实践，使学生获得工程地质实践的感性知识并巩固和深化理论，促进理论与实际相结合，为今后从事工程地质选址勘察或勘察工作打下初步基础。
1.实习内容和要求。岩石、土的肉眼鉴定，地层剖面观察;褶皱和断裂构造的基本判识;岩体结构面类型、结构体形状识别，野外鉴别和判识不同岩体结构类型，岩体结构面测绘统计;土体结构类型识别;地下水类型及水文地质条件的了解;各种环境地质及不良地质现象(滑坡、溶洞、坍塌等)野外识别、调查、测绘，成因和对场地稳定性影响初步分析和评价;以掌握工程地质测绘工作方法为主，并参观了解静力触探、标贯、钻探编录和取样等工程地质勘探手段;在了解杭州市区区域地层、构造等基础上，以浙江大学附近区为主，通过工程地质测绘，资料收集，编制工程地质剖面图、平面图和选址勘察文字 报告 。
2.实习教学。实习分为四条路线，路线一为大桥地层剖面路线，六和塔→钱塘江大桥北铁路线→八卦田→玉皇山;路线二为钱塘江岸—南高峰不良地质现象调查路线;路线三为浙大—青芝坞—灵峰—玉皇山—玉泉;路线四为浙大—黄龙洞—蝙蝠洞。实习内容为系统识别杭州地区地层岩性及其分界标志层;进行岩性描述，对出露岩石的颜色、成分、结构、构造、化石和风化程度等进行观察和描述，掌握观察方法和描述要点并采集岩样标本;岩体结构类型野外判别方法;滑坡识别、形态测绘等;洞穴调查、测绘;落水洞、岩溶塌陷调查;岩体节理裂隙统计;判识地貌单元及确定分区界线等内容。
工程地质实践 教学方法 探讨
工程地质学是一门实践性很强的科学，很多的工程地质现象，仅通过书本上的概念、理论而不配合一定的实习，是收不到良好的教学效果的。正如俗话所说“实践出真知”，充分说明了实验实习教学的重要性。通过实习可以验证、巩固和学习与实验有关的理论知识，加深对学科知识的理解，培养学生符合辩证唯物主义的、实事求是的科学思维和严谨的工作作风，激发和培养学生的创造能力。
1.激发学生对工程地质的兴趣。杭州作为实习基地本身对学生即是很大的吸引力。在实习过程中循循诱导学生对工程地质专业的热爱。启发式教学具有多种功能，通过启发教学，能激励学生的兴趣和探索精神，调动学生的主动性和积极性，从而使学生切实地掌握知识和技能，促进学生智力因素、非智力因素以及思想品德的形成和发展。每一条实习路线，都要在实习前布置好任务;每爬一座山，都要每位同学抱着征服高山的勇气，去翻越它，研究它，并对工程地质现象了然于心。对率先完成任务的小组要给予奖励。在山上野餐时，表演节目活跃气氛。激发同学的实习热情。在实习过程中，老师应该对实习地的风土人情、历史地理有所了解，把地质现象与人文知识、风俗习惯、经济发展联系起来。比如某些特殊地形地貌在古代兵家战争中起过什么作用;一个地区的地层与该地的闻名土特产有什么关系;某些因地质作用形成的湖光山色在当地有哪些民间 传说 ，在旅游业中起到什么作用等。这些都会增强学生对大自然的兴趣，从而也增强对工程地质的兴趣。
2.培养学生的独立观察能力。科学研究是从观察开始的，工程地质学更是如此，有的人对丰富的地质现象熟视无睹，而有的人则善于观察并有所发现，二者的区别在于对观察的重视不够，观察能力不同。野外实习是培养学生观察能力最具体而有效的方式。做到勤于观察、善于观察。勤于观察是指学生能积极主动地进行独立观察。野外实习时，对欲让学生观察的现象，老师一般都作了预习，心中有数。切实而有效的方法是让学生自己去观察、去发现，老师可通过提示、点拨要观察内容。善于观察是指把看到的不同现象进行对比，找出其本质上的成因联系。实习时老师可给学生示范，抓住两至三个现象深入剖析，学生便可举一反三，掌握思路和方法在此过程中，老师应特别注意鼓励学生提出自己的看法和解释，即使错了也没关系。
3.培养学生的团队协作精神。任何工程都是一个系统工程，都需要团结协作、分工明确，在很多情况下，单靠个人能力已很难完全处理各种错综复杂的问题并采取切实高效的行动，所以团队合作精神的训练也是非常重要的。可以通过地层实测剖面和独立填图阶段训练学生团队合作精神，在进行工作前，需按掌图、记录、定点、测量产状和采集标本等任务分工，对最后成果的整理分析也要采用讨论式的方法上各小组的成员都发表意见，集思广益最终完成图件的绘制，杜绝单打独斗。
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1、地壳是变动的——大陆漂移学说 在中国的西南，耸立着雄伟的喜马拉雅山，它是世界上海拔最高的山脉，而就在离它不远的地方，又有着世界第一大峡谷之称的雅鲁藏布大峡谷，最深处达6009米。在浩瀚无垠的太平洋里，人们又探测到了海平面以下11034米深的马里亚纳海沟。为什么地球上会有如此庞大的地质体呢？它们从地球诞生之日起就是这样的吗？如果不是，它们又是如何形成的呢？ “七大洲本是一个整体”这个想法似乎太荒诞了，但是100年前就真的有这么一位科学家从这个看似荒诞的想法中提出了一个伟大的学说：大陆漂移学说，他就是德国科学家魏格纳。 魏格纳在大陆漂移学说中提出：大约在距今2亿年前，地球上的只有一个大陆，叫泛大陆，它的周围是一片海洋，叫泛大洋。后来泛大陆开始分裂、漂移才形成今天的七大洲。 在上个世纪20年代提出“大陆漂移学说”是需要勇气的，因为在当时统治地质学界的权威理论是海陆固定论，也就是认为自地球诞生以来，海洋和陆地就是这样分布的，大陆不可能漂移。在那时，胆敢提出这样的观点，是连“教授”都做不到的。 一个学说如果没有事实依据，就只能是空想，魏格纳为此多方搜集证据。比如他发现大西洋两岸的山系和地层是“遥相呼应”，如果北美洲这边有一个褶皱山系，那么欧洲这边也有一个褶皱山系，如果巴西这边有一个古老的岩层，那么非洲西部也有一个相应的岩层。还比如在古生物学上，他发现有一种叫中龙的古代小型爬行动物，生活在淡水中，它的化石只有巴西和南非有，巴西在哪？南非在哪？试问这个生活在淡水中的中龙是如何能够漂洋过海游过大西洋的呢？ 所以最后魏格纳这样说：几个大陆吻合的是如此之好，就像一张报纸被撕开之后再拼起来，不仅轮廓吻合得很好，就连报纸上的文字也能连起来。 但是证据再多，只要有一个问题不能解决，这个学说也不能成立，当时魏格纳面临的最大难题是：大陆漂移的动力从何而来？ 魏格纳给予的解释是硅铝层在硅镁层上滑动、漂移。还记得硅铝层和硅镁层吗？它们是地壳的上下两层，它们是什么状态？都是固态，也就是固态的硅铝层在固态的硅镁层上漂浮、移动。漂移的动力是日、月对地球的引力。但是计算的结果证明这个力根本无法推动这么大的陆地。因此，大陆漂移学说在魏格纳的有生之年没有得到科学界的承认。 2、地壳变动的原因——海底扩张学说 大陆漂移学说的证据却意外地，在几十年后在另外一个领域，海底，找到了。这要归功于二次世界大战，归功于二战中声纳技术的发明。声纳技术使人们了解了海底地形。人们发现海底并不像想象中的那么平坦，它也像陆地表面一样，有起有伏，海底山脉叫海岭，分布在大洋中部，也叫大洋中脊，海底的沟槽叫海沟，它分布在海洋的边缘。 此外人们在海底还有重大发现，看太平洋洋底地层年龄分布图，读图。找到大洋中脊，两侧的数据是岩石的年龄，看一看海底岩石年龄有什么样的分布规律？海底岩石年龄在海岭两侧呈对称分布，离海岭越近，年龄越轻。海底岩石年龄为什么离海岭越近，年龄越轻呢？提示找出海底扩张学说，解读海底扩张学说，回答这个问题。 看图，海底扩张学说认为：海岭是岩石圈中最不稳定的破碎带，地幔物质容易从这里侵入，并从海岭顶部的开裂处涌出，冷凝形成新的大洋地壳。地幔物质不断上涌，新的大洋地壳不断形成，不断取代老的大洋地壳，并把它们以每年几厘米的速度向两边推移，使海底不断扩张。所以在海底没有古老的岩石，而且岩石的年龄都在海岭两侧呈对称分布，离海岭越近，年龄越轻。 看大洋板块俯冲示意图，大洋地壳的诞生处在哪？（提示哪一种海底地形）海岭。那么大洋地壳的消亡处呢？海沟。为什么？因为扩张着的大洋地壳遇到大陆地壳时，由于大洋地壳位置较低，密度较大（大洋地壳主要是由硅镁层组成，富含硅、镁，密度较大），便俯冲到大陆地壳之下，一直插到地幔中，逐渐熔化消亡。 这样，海底扩张学说一举解决了大陆漂移的动力基础，海底扩张学说使大陆漂移学说东山再起，于是一个综合了大陆漂移学说和海底扩张学说的新学说应运而生了，这就是板块构造学说。 3、地壳如何变动——板块构造学说 看六大板块示意图，板块构造学说认为，地球的岩石圈可以分成六大板块，哪六大？一边读一边背出来：亚欧板块、太平洋板块、美洲板块、非洲板块、印度洋板块、南极洲板块，这些板块不是固定在地球上，而是“漂浮”的。 漂浮在什么上面？上地幔上部的软流层上。软流层是什么状态的？熔融状态，这样的板块“漂移”要比魏格纳提出的地壳硅铝层在硅镁层上的“漂移”要先进一些。 “漂浮”板块的移动方向取决于海底扩张的方向，板块或者漂着漂着会碰撞到一起，或者漂着漂着会张裂开来。在两个板块交界的地方，是地壳比较活动的地带。 4、地壳变动产生的地质现象——板块构造学说对此的解释 板块构造学说一经问世，很好地解释了地球上的一些地质现象，所以大陆漂移的观点已经被人们普遍地接受了。 （1）喜马拉雅山脉的成因 喜马拉雅山脉是怎样形成的呢？印度洋板块的北部与亚欧板块南部相撞，印度洋板块俯冲到亚欧板块的下面，使亚欧板块抬升形成。 （2）西太平洋的岛弧、海沟的成因 日本群岛在哪？马里亚那海沟在哪？西太平洋沿岸。它们是怎样形成的呢？它们是太平洋板块与亚欧板块相撞，太平洋板块俯冲到亚欧板块下面，形成弧状的岛屿和很深的海沟。 西太平洋这样的岛弧、海沟很多，比如千岛群岛、琉球群岛、日本海沟等等，都是这样的成因。 至于岛屿为什么是弧状，科学家推测这可能与地球是一个球状有关，就好比一个乒乓球，你用大拇指按，按下的凹坑的边缘总是呈弧形。 （3）科迪勒拉山系的成因 科迪勒拉山系是怎样形成的呢？科迪勒拉山系在哪里？它位于南北美洲西部沿岸，纵贯南北美洲。它是太平洋板块与美洲板块相撞，太平洋板块俯冲到美洲板块的下面，使美洲板块抬升形成。 （4）世界地震带的成因 世界主要的地震带在哪里？环太平洋地区和地中海—喜马拉雅地区。地震带为什么分布在这里呢？ 看图，环太平洋地区是太平洋板块和其他板块交界处，地中海—喜马拉雅地区是亚欧板块和非洲板块、印度洋板块交界处，板块交界的地方是地壳比较活动的地方，多火山多地震。 2004年印度洋海啸的成因是什么？海啸发生于苏门答腊岛附近海域，地处亚欧板块与印度洋板块交界的地方，地壳比较活动。 （5）大西洋的成因 大西洋是怎样形成的呢？两亿年前，当地球只有一整块大陆的时候，还没有大西洋的位置。它是怎样形成的呢？是美洲板块和亚欧板块、非洲板块不断张裂而成的。据卫星资料显示，它现在每年以2～3厘米的速度在扩张，可见，大西洋世界第二大洋的位置不是永远的。 （6）东非大裂谷的成因 东非大裂谷是怎样形成的呢？东非大裂谷在哪？看图，它北起西亚的约旦，南到东非的莫桑比克，南北走向，长6500公里，号称“地球上最大的伤疤”。它是怎样形成的？是非洲板块和亚欧板块张裂的产物。 最后我想说一下魏格纳，今天板块构造学说的胜利，不禁让人更加钦佩魏格纳当初的孤军奋战，他为什么会那样富有远见呢？ 据魏格纳好友回忆，学生时代的魏格纳在学业上并不出类拔萃，他的数学、物理天赋并不突出，但是他学识渊博，擅长综合和概括，能从整体和全球范围来思考问题，他的大陆漂移学说就是综合考虑了古气候学、古生物学、地质学的现象。而他的对手往往因为知识面狭窄而无法跟上他。魏格纳成功的科学经历告诉我们，一个人具有多方面的知识多么重要，它往往是一个人成就事业的关键。因此我觉得我们同学，既应该学好语数外，同时也不应过早地放弃理化、政史地的学习，也许这些学科就是打开你成功的大门的钥匙。 （板书设计） 四、地壳如何变动 1、地壳是变动的——大陆漂移学说 2、地壳变动的原因——海底扩张学说 （1）海底地形：海岭（大洋中脊）、海沟 （2）海底岩石年龄的分布规律： 在海岭两侧呈对称分布，离海岭越近，年龄越轻。 （3）海底岩石年龄的分布规律的原因： 海岭——大洋地壳的诞生处 海沟——大洋地壳的消亡处 3、地壳如何变动——板块构造学说 （1） 六大板块：亚欧板块、太平洋板块、美洲板块、非洲板块、印度洋板块、南极洲板块 （2） 板块之间或碰撞或张裂，板块交界的地方，是地壳比较活动的地带。 4、地壳变动产生的地质现象——板块构造学说对此的解释 （1）喜马拉雅山脉的成因——印度洋板块与亚欧板块相撞、抬升 （2）西太平洋的岛弧、海沟的成因——太平洋板块与亚欧板块相撞、深切 （3）科迪勒拉山系的成因——太平洋板块与美洲板块相撞、抬升 （4）世界地震带的成因——板块交界的地方是地壳比较活动的地方（印度洋海啸——亚欧板块与印度洋板块的交界处） （5）大西洋的成因——板块张裂 （6）东非大裂谷的成因——板块张裂地球最里面是什么至今还不清楚，但是其外层结构是：液态的熔体和熔体上漂浮的固体。我们就生活在这些漂浮的固体上。在地球的运行过程中，由于受到周围星球的引力，同时还有地球内部物质的相互碰撞、挤压等力的存在，漂浮在液态熔体上的固体板块就会发生运动。作个简单的比喻：将一些木头片放在一盆盛有热水的盆子里，轻轻的转动盆子，木块就会发生运动。你对盆子的旋转就相当于外部星球之间的作用，而水不断蒸发而产生的对木块的推力以及木块之间的碰撞就相当于地球内部的作用力。
地壳运动规律云：地壳结构和地壳运动是不分板块的。
给海陆结构划分板块，等于脱了裤子打屁——多此一举。
勒皮雄对地球进行区域划分，建立板块区域图，是为了揭示地壳运动的某些现象或本质。
勒皮雄建立的板块区域图和板块论，对地壳运动科学不仅没有多大建树，而且束缚了现代地学界的研究和现代地学理论的发展。
可是，现代地学界却出现了拉风——把板块论奉为珠宝。
大家先拿出地球仪或翻开世界地图看看：地图学家们历尽千辛万苦，废寝忘食绘制出来的高仿真地球仪或世界地图。
一幅世界地图，不仅告诉了今天的海陆分布结构史，而且告诉了今天海陆结构的形成过程和地壳运动形式，地壳运动通史和地壳运动规律。
比如说：
澳大利亚陆块先定居红海，后定居阿拉伯海，再定居孟加拉湾，将来还会定居北部湾-南海海域-台湾海峡，......
大家再翻开人教版——七上地理-海陆的变迁，看看图文解说和板块区域图。
七上地理-海陆的变迁，不仅是现代地学界的精英之作，而且是现代地学理论的灵魂之作。
把板块区域图和世界地图作比较，不难发现：
世界地图是今天的地球和海陆结构的仿真版，而板块区域图却是建立在世界地图之上的涂鸦之作。
世界地图具有客观性，而板块区域图带有主观性。
可见，板块论和板块区域图属于主观臆断学术。
如果研究现代大陆漂移说、海底扩张说和板块论，不仅可以发现：
板块构造学说，即建立在板块论基础之上的大地构造学说。
由于板块论的错误，也将把板块构造学说引向极端。
近年来，国际学坛对板块构造学说的新评论，也不过像板块构造学说那样乱搞一通而已。
摘要： 高炉煤气的利用方式很多，目前我国最主要的利用方式是高炉煤气发电项目（包括燃烧高炉煤气和高炉煤气、煤粉混烧）。分析燃煤锅炉掺烧高炉煤气和全烧高炉煤气后的工况变化，并提出改造措施，对钢铁行业的燃煤锅炉改造具有借鉴意见。 更多高炉煤气论文请进：教育大论文下载中心关键词：高炉煤气；燃煤锅炉；掺烧 在钢铁企业的生产过程中，消耗大量的煤炭、燃油和电力能源的同时，还产生诸如高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气等二次能源，所产生的这类能源，除了满足钢铁生产自身的消耗外，剩余部分用于其他行业或民用。高炉煤气是炼铁的副产品，是高炉中焦炭部分燃烧和铁矿石部分还原作用产生的一种煤气，无色无味、可燃，其主要可燃成分为CO，还有少量的H2，不可燃成分是惰性气体、CO2及N2。CO的体积分数一般在21%-26%，发热量不高，一般低位发热值为2760-3720kJ/m3。高炉煤气着火温度为600℃左右，其理论燃烧温度约为1150℃，比煤的理论燃烧温度低很多。燃烧温度低，使得高炉煤气难以完全燃烧，且燃烧的稳定性差。由于高炉煤气内含有大量氮气和二氧化碳，燃烧温度低、速度慢，燃用困难，使得许多钢铁企业高炉煤气的放散率偏高。利用高炉煤气发电，由于燃料成本低，系统简单，减少了燃料运输成本及基建费用，可以缓解企业用电紧张局面，减少CO对环境的污染，取得节能、增电、改善环境的双重效果，既能为企业创造可观的经济效益，又能创造综合社会效益。根据现在钢铁行业中高炉煤气的主要利用方式，本文对燃煤锅炉掺烧高炉煤气和燃煤锅炉改造为全燃高炉煤气锅炉做了理论分析和相应的改造措施。1 掺烧高炉煤气对锅炉性能的影响 对炉膛内燃烧特性的影响燃煤锅炉中掺烧高炉煤气时，由于高炉煤气的低位发热量很低（2760-3720kJ/m3），而一般的烟煤的低位发热量约为18000kJ/kg，因此，炉膛中的理论燃烧温度必定下降，导致煤粉燃烧的稳定性变差，煤粉颗粒的不完全燃烧量增多，从而增加飞灰含碳量，机械不完全燃烧损失增加，锅炉效率降低。另一方面，掺烧高炉煤气后，送入炉膛内的吸热性介质增多，烟气的热容量增大，火焰中心的温度水平下降，火焰中心位置上移，导致煤粉在炉膛内的停留时间缩短，也造成煤粉的不完全燃烧，飞灰含碳量增加。第三，掺烧高炉煤气后，炉膛内烟气量增加（表1），炉膛内的烟气流速增加，从而缩短了煤粉颗粒在炉膛内的停留时间，也造成了煤粉的不完全燃烧。第四，掺烧高炉煤气后，高炉煤气中存在的氮气等大量的惰性气体阻碍可燃成分与空气的充分混合，减少发生燃烧反应的分子间发生碰撞的几率，导致燃烧不稳定，煤粉颗粒燃烧不完全，增加了飞灰含碳量。可见，掺烧高炉煤气后，飞灰的含碳量增加，锅炉效率降低。试验证明[1]，从飞灰含碳量的角度来看，如果不提高炉膛的温度水平，高炉煤气的最佳掺烧率应该在25%以内。表1燃料产生1MJ燃烧热的烟气量众所周知，固体的辐射能力远远大于气体，燃高炉煤气产生的烟气中所含有的具有辐射能力的三原子气体所占的份额远远低于燃煤，在燃气中占很大一部分的N2等双原子气体不具备辐射能力，而且，高炉煤气燃烧产生烟气中三原子气体主要是CO2和少量的H2O，CO2的辐射能力要低于H2O，因此，掺烧高炉煤气后，炉膛内火焰辐射能力减弱，更多的热量流往后面的过热器和尾部烟道。掺烧锅炉煤气后，炉膛内的热交换能力下降，对于以炉膛水冷壁为主要蒸发受热面的锅炉，如果锅炉结构不做调整，则锅炉的蒸发量下降。 对炉膛后烟道的传热特性影响以对流换热为主的过热器系统，吸收烟气热量主要取决于传热温压和传热系数。对于燃煤和掺烧高炉煤气的锅炉来说，两者的炉膛出口烟温相差不大[2]，因而其传热温压也相差不大。但是掺烧高炉煤气锅炉的烟气体积流量要比燃煤锅炉大，对流受热面的烟气流速增加，因此提高了传热系数，使得过热器吸热量增加，导致过热器出口温度过热。同样，烟气量增加，如果炉膛后的受热面不改变，则布置在炉膛后烟道中的过热器，省煤器，空气预热器吸热量增多，但是不足以使得排烟温度降低到以前的温度水平，因而排烟温度升高，排烟热损失增加。2 全烧高炉煤气对锅炉性能的影响 对炉膛内燃烧特性的影响高炉煤气中大量的惰性气体N2、CO2等在燃烧时不参与燃烧反应，相反，还吸收大量可燃气体燃烧过程中释放的热量，使得高炉煤气的燃烧温度偏低。虽然高炉煤气是气体燃料，理论燃烧温度（-1150℃）要远低于煤粉颗粒（1800℃-2000℃），但是高炉煤气中含有的大量惰性气体会阻碍火焰传播，使火焰的传播速度变慢（例如层流火焰传播速度仅为），因此，要保证燃烧的稳定性，必须提高燃烧温度。高炉煤气中几乎不含灰分，燃烧时，火焰基本上不产生辐射能量，只有燃烧产生的烟气中的三原子气体具有辐射能力，高炉煤气中大量的氮气不具备辐射能力，所以燃高炉煤气的锅炉，炉膛中的烟气辐射传热能力要低于燃煤锅炉。因此，炉膛内水冷壁的吸热量降低，导致锅炉蒸发量减少。 对炉膛后烟道的传热特性的影响由于高炉煤气中几乎不含有灰尘，所以，燃烧高炉煤气产生的烟气中的飞灰可以忽略不计，因此，对流受热面的污染系数ξ很低，只有，而对于燃煤锅炉，当烟气流速为10m/s时，污染系数ξ为[3]，可见，燃烧高炉煤气后，对流受热面的热有效系数增大，使得对流受热面的吸热量增多。高炉煤气中含有大量的惰性气体，产生相同燃烧能量的高炉煤气生成的烟气量要大于纯燃煤时产生的烟气量，因此流经对流受热面的烟气量增大，烟气流速增加，导致对流传热的传热系数变大，对流吸热量增大，因此，吸收对流受热面热量的过热蒸汽温度升高。同样，烟气量增加，如果炉膛后的受热面不改变，则布置在炉膛后烟道中的过热器，省煤器，空气预热器吸热量增多，但是还不足以使得排烟温度降低到以前的温度水平，排烟温度升高，排烟热损失增加。3 掺烧高炉煤气后的改造措施由以上的分析，为了解决掺烧高炉煤气后出现的一系列问题：炉膛温度下降；过热蒸汽温度升高；飞灰含碳量增加；排烟温度变大等，提出下面的解决方案。 改造燃烧器高炉煤气燃烧器一般布置在煤粉燃烧器的下部，当高炉煤气燃烧器具有充当锅炉启动燃烧器的功能时，这种布置可以获得燃烧和气温调节两方面的好处。如果以高炉煤气借助煤的燃烧来稳燃的话，则只对气温调节有利。由于混烧高炉煤气后，炉膛中火焰的中心位置上移，造成煤粉燃烧不完全，排烟温度升高等问题，因此，可以采取让燃烧器位置尽量下移，燃烧器喷嘴向下倾斜等方法，降低火焰中心位置，增加燃料在炉膛内的停留时间。选用能强化煤粉燃烧的燃烧器，如稳燃腔煤粉燃烧器[4]，加强煤粉颗粒的燃烧，减少飞灰含碳量，提高锅炉效率。 改造过热器掺烧高炉煤气后，炉膛内辐射吸热量减少，对流吸热量增加，因此在实际允许的情况下，增加较多的屏式过热器，相应的减少对流过热器受热面，这样，可以照顾到全烧煤和掺烧高炉煤气工况下过热器的调温性能，避免过大的增加减温水量。 改造省煤器掺烧高炉煤气后，炉膛内的辐射吸热量减少，直接影响了锅炉蒸发量下降，导致锅炉出力降低，另外，掺烧高炉煤气后，烟气量变大，排烟温度升高，因此，在炉后烟道内增加省煤器换热面积，采用沸腾式省煤器，要保证其沸腾度不超过20%，否则因省煤器内工质容积和流速增大，使省煤器的流动阻力大幅增大，影响锅炉经济性。增加省煤器换热面积，提高了省煤器的吸热量，降低了过高的排烟温度，减小了排烟损失，提高了锅炉效率。4 全烧高炉煤气后的改造措施 炉膛改造燃煤锅炉的炉膛内辐射传热能量很大，炉膛内配置了相应的大量的水冷壁吸收辐射热，改燃高炉煤气后，炉膛内辐射能量减少，过多的水冷壁吸收大量的辐射热能会使得炉内的温度进一步下降，加剧了高炉煤气燃烧的不稳定，因此，敷设卫燃带，降低燃烧区下部炉膛的吸热量，进一步提高燃烧区炉膛温度，改善高炉煤气燃烧的稳定性。增加了卫燃带后，减少了水冷壁的面积，锅炉蒸发量减少，为了保证锅炉的蒸发量，就必然要提高高炉煤气量，提高炉膛的热负荷，但是，高的炉膛热负荷也提高了烟气量和炉膛出口温度，导致过热蒸汽超温和排烟温度升高，锅炉效率下降，因此不可能通过无限制的提高炉膛热负荷来提高锅炉的蒸发量。锅炉改烧高炉煤气后，炉膛内的热交换能力显著下降，对于以炉膛水冷壁作为其全部蒸发受热面的锅炉，如果锅炉的结构不允许做较大的改动，蒸发量必定下降。 燃烧器改造对于高炉煤气来讲，动力燃烧即无焰燃烧其火焰长度短、燃烧速度快、强度大、温度高，是一种比较合适的燃烧方式，但因其体积大、以回火、噪音高、负荷调节不灵活，且流道复杂，成本高，实际中采用很少。而采用扩散燃烧不但火焰太长，而且混合不好，燃烧不完全，不适合高炉煤气。实际中大多数采用预混部分空气的燃烧方式，这种形式的燃烧器结构简单、不易回火、负荷调节灵敏，在煤气的热值和空气的预热温度波动的情况下能保持稳定的工作，调节范围宽广，在锅炉最低负荷至最高负荷时，燃烧器都能稳定工作。燃烧器的布置主要考虑以下几点：火焰应处于炉膛几何中心区域，使火焰尽可能充满炉膛，使炉膛内热量得以均匀分配，受热面的负荷均匀，不会形成局部受热引起内应力增大，防止受热不均匀。对于布置高度，在不影响火焰扩散角的情况下，燃烧器低位布置，有利于增加煤气燃烧时间，保持炉温均匀。 过热器的改造改燃高炉煤气后，烟气量增大引起过热蒸汽超温，可以通过适当减少过热器的面积来控制过热蒸汽的温度在规定范围之内。也可以通过增加减温器的调温能力，来控制过热蒸汽的温度。 增加煤气预热装置加装煤气预热器一方面可以进一步降低排烟温度，提高锅炉效率，另外一方面，可以增加入炉能量，提高燃烧温度，增强火焰的辐射能力，改善高炉煤气的着火和燃尽条件。研究证明[5]，高炉煤气温度每提高10℃，理论燃烧温度可以高4℃。但是由于高炉煤气的易燃性和有毒性，要求与烟气之间的换热过程严密而不泄露，理论上只能采用分离式热管换热器。 省煤器的改造改烧高炉煤气后，排烟温度升高，锅炉蒸发量下降，因此，增加省煤器面积，采用沸腾式省煤器可以提高省煤器的吸热量，降低过高的排烟温度，减小排烟损失，提高锅炉效率。另一方面，高炉煤气锅炉炉内火焰黑度和炉内温度低，故不宜单纯以增加敷设受热面的面积来提高锅炉蒸发量，而采用沸腾式省煤器来弥补锅炉蒸发量的减少，这是提高锅炉出力的有效措施。 尾部烟道的改造由于高炉煤气发热量低，惰性气体含量高，因此燃用高炉煤气时，锅炉的烟气量及阻力都讲增加，为此，一般须考虑扩大尾部烟道流通面积降低流动阻力及增加引风机的引风能力。 燃气安全防爆措施从安全方面考虑，有必要建立燃气锅炉燃烧系统，包括自动点火、熄火保护、燃烧自动调节、必要的连锁保护方面的自动化控制。同时为了减轻炉膛和烟道在发生爆炸时的破坏程度，燃气锅炉的炉膛和烟道上应设置防爆装置。此外燃气系统应装设放散管，在锅炉房燃气引入口总切断阀入口侧、母管末端、管道和设备的最高点、燃烧器前等处应布置放散点。采取了以上安全措施后，可以确保锅炉处在安全运行之中。参考文献：[1]湛志钢，煤粉、高炉煤气混烧对煤粉燃尽性影响的研究[D].[硕士学位论文].武汉：华中科技大学，2004.[2]姜湘山，燃油燃气锅炉及锅炉房设计[M].北京：机械工业出版社，2003.[3]范从振，锅炉原理[M].北京：中国电力出版社，1986.[4]陈刚、张志国等，稳燃腔煤粉燃烧器试验研究及应用[J].动力工程，1994（12）.[5]刘景生、王子兵，全燃高炉煤气锅炉的优化设计[J].河北理工学院学报.
火力发电厂锅炉节能降耗策略探讨论文
摘要：火力发电厂锅炉是耗能大户，做好节能降耗能够有效缓解我国资源紧缺现象，并降低企业生产成本，提高发电厂经济效益。本文通过概括火力发电厂节能减排的意义，对节能降耗过程中存在的问题进行分析，为节能降耗提供一些建议，以提高企业节能降耗的效率。
关键词：火力发电；节能降耗；资源
1、引言
我国是资源大国，也是人口大国。随着经济社会的发展进步和我国人口的不断增多，我国人均资源占有量不断减少，资源总量逐渐减少对资源节约型和环境友好型社会提出更高要求。火力发电厂作为资源消耗大户，其节能减排对建设节约型社会具有重要意义。有效提高能源的利用效率，降低环境污染，提高低碳生产效率，对我国可持续发展具有重要意义。在发电过程中，减少能耗，特别是锅炉的资源能耗，能够有效降低火力发电厂生产效率，提高经济效益，同时对我国资源供需矛盾的解决具有重要意义。
2、火力发电厂锅炉节能降耗意义
节能降耗是国家可持续发展战略的重要体现，其不仅符合我国国家经济发展方向和政策，对企业的长远发展也具有重要意义，企业应倡导并运用这一思想。随着我国经济社会的发展和城市化进程的加快，资源消耗不断增大，如何有效进行提高资源使用效率，降低能耗成为火力发电厂考虑的重点问题。我国能源资源对国外进口的依赖性越来大，因此，降低作为耗能大户的火力发电厂锅炉能耗能够有效缓解我国资源供需矛盾，一定程度上减轻我国能源进口负担，降低企业生产成本。火力发电厂锅炉燃烧的能源大多为不可再生，节能减排能够缓解我国出现能源危机，提高社会发展效率。
3、火力发电厂节能降耗中存在的问题
火力发电厂锅炉作为企业核心机器，使用寿命较长，在长时间的使用过程中，难免存在一些节能问题，具体表现在以下几个方面：第一，锅炉在能源燃烧过程中，产生较多的飞灰，这些飞灰可燃性较大，对锅炉使用产生一定影响；第二，锅炉运行过程中，需要参与系统调峰的次数较多，不仅影响锅炉生产效率，还增加锅炉能耗，不利于节能减排的进行；第三，运行时间厂，锅炉不断老化，使用过程中耗能较多，在同样的资源消耗情况下效率较低，从另一个角度来说，生产同样的电量需要更多能耗；第四，锅炉的频繁启动和停机过程中能源消耗量；第五，锅炉机组经过长年累月地使用，老化现象所引起的其他部位功能降低，如尾部烟道漏风，从而导致吸风机出力增大，进而使耗电量增加，不利于锅炉热传递效果，降低其热经济性能。
4、火力发电厂锅炉节能降耗措施分析
调整锅炉燃烧
在实际生产环境中，调整锅炉燃烧对锅炉的生产效率和节能降耗具有重要作用。对火力发电厂锅炉进行有效、全面地调整，能够便于锅炉整体燃烧比率的匹配，实现锅炉的充分燃烧，进而促进节能降耗工作的进行。火力发电厂锅炉进行调整时，需考虑风量对节能的效果，对风量进行研究，判断其配比比例，提高配比的合理性和科学性。风量的配比调整有利于调整锅炉内空气系数的控制，对此系数进行有效控制能够提高燃烧效率，使得燃料进行充分燃烧，保证锅炉燃烧的最佳状态。在进行调整的过程，应注意以下事项：当锅炉处于正常运行状态时，出现负荷增加的情况，需增加风量，且增加燃料燃烧量；出现负荷降低的情况，则需减少风量，降低燃料燃烧量。根据负荷情况调整风量，有利于实现锅炉燃料的充分燃烧，提高燃烧效率，降低能耗，实现生产成本的降低。
清除锅炉灰质
锅炉使用过程中，容易产生可燃灰质，因此需要在其运行时进行受热面吹灰，以增加锅炉生产效率，利于节能降耗工作的开展。锅炉运行过程中难免发生热损失，热损失量与锅炉运行过程中排烟温度密切相关，排烟温度越高，热损失量越大，资源消耗也就越大，不利于企业生产的长期发展。因此，在锅炉运行过程中必须对其受热面进行定期清理，以减少因受热面灰尘和杂质等杂物对受热面的传热能力所造成的影响。另外，还需对锅炉进行定期保养，以降低受热面清理过程中的耗能量；清理是注重在锅炉运行的最佳状态下进行，对清理次数进行科学合理的安排，最大限度地降低锅炉运行过程中的耗能。
防止锅炉漏风
锅炉运行情况与发电有效性有重要关系，在使用过程中锅炉存在漏洞将增加锅炉运行能耗。在常见的几种情况中，锅炉漏风是导致能耗增加的典型情况。锅炉出现漏风现象时，锅炉中气体体积容易增大，这种情况会引起锅炉排烟时热损失量的.增大，还会引起吸风机用电量的增加。此外，风机电耗增加容易导致空预器烟温进一步降低，造成二次风温的大幅度降低。在锅炉运行过程中，需加强对锅炉运行状况的检测，针对问题进行维修和养护，同时，定期进行检修，做好常规性保养工作，确保锅炉正常运行的同时降低能耗。
减少汽水损失
在进行检修过程中，由于不够全面，质量水平较低等原因，锅炉使用时疏水及排污不畅，容易导致汽水的损失，从而引起一系列不良状况的发生，进而导致锅炉能耗的增加。要减少锅炉出现汽水损失的现象，降低能耗，需要做到以下几点：第一，保证锅炉供水质量，并进行严格控制。锅炉给水的质量好，则能够保证其锅水浓缩倍率下排污率的降低。第二，监督汽水分离设备的安装质量，确保其检修质量，以便锅炉正常投入使用，通过这种方式能够有效提高汽水分离的效率，从而实现汽水分离过程中能耗的降低。第三，保证锅炉运行过程中各项参数的稳定性，将锅炉的负荷、气压和水位等参数控制在稳定的范围内，确保锅炉工作效率。第四，若锅炉出现突然启动或紧急停机的现象，则应及时进行疏水和排污，检查锅炉是否存在泄漏现象，根据实际情况进行处理，减少锅炉运行过程中不必要的损失。
5、结束语
火力发电厂锅炉机组作为能耗较大的机械设备，对其降低耗能策略进行研究，不仅能够提高发电效率，还能带来良好的社会效益。通过对锅炉进行有效调整，提高燃烧效率，对锅炉受热面进行吹灰，减少热量损失，防止锅炉漏风，确保锅炉正常运行，通过多种途径减少汽水损失现象的发生，以达到降低能耗的作用。
参考文献：
[1]李云平.火力发电厂锅炉的节能降耗策略分析[J].经营管理者.2015(17)
[2]陆叶,刘庆威.火力发电厂锅炉的节能降耗策略[J].科技致富向导.2014(17)
下面是我找的，不知道对你有没有帮助 ，如果有的话请您给个红旗吧一、前言 众所周知，能源消费是造成当今环境恶化的一个主要原因，尤其是煤炭在直接作为能源燃烧过程中，存在着效率低、污染严重的问题。统计表明，我国每年排入大气的污染物中有80%的烟尘，87%的SO2，67%的NOx来源于煤的燃烧。我国的大气污染主要是锅炉、窑炉燃煤产生烟气形成的煤烟型污染。目前我国能源仍然以煤炭为主，改变能源结构，使用油气电等清洁能源，与我国的国情又不太相适应，未来相当长一段时间内，煤炭在我国一次能源结构中的主体地位不会改变，这已成为不争的现实。因此大力发展和应用洁净煤燃烧技术与装置，是解决和控制大气污染的一条重要措施。 近年来，人们已在洁净煤燃烧技术方面进行了大量的研究与实践，但综合效果还都有待于提高。多年来在总结、借鉴、完善、发展国内外相关技术的基础上，我们对原煤气化和分相燃烧技术进行了大量研究，通过几年来的大量实验和工作实践，解决了十多项技术难题，掌握了一种锅炉清洁燃烧技术——煤气化分相燃烧技术， 并利用该技术研制出一种煤转化成煤气燃烧的一体化锅炉，我们称之为煤气化分相燃烧锅炉。其突出特点是无需炉外除尘系统，经过炉内全新的燃烧、气固分离及换热机理，实现“炉内消烟、除尘”，使其排烟无色——俗称无烟。烟尘、SO2、NOX排放浓度符合国家环保标准的要求，而且热效率高达80～85%。这种锅炉根据气固分相燃烧理论，把互补控制技术、气固分相燃烧技术集于一炉，将煤炭气化、燃烧集于一体，组成煤气化分相燃烧锅炉，从而实现了原煤的连续燃烧与洁净燃烧。 二、煤气化分相燃烧技术 烟尘的主要污染物是碳黑，它是不完全燃烧的产物。形成黑烟的原因主要是煤在燃烧过程中，形成易燃的轻碳氢化合物和难燃的重碳氢化合物及游离碳粒。这些难燃的重碳氢化合物、游离碳粒随烟气排出，便可见到浓浓的黑烟。 一般情况下，煤的燃烧属于多相混合燃烧，煤在燃烧过程中析出挥发物，而挥发物的燃烧对煤焦的燃烧起到制约作用，使固体碳的燃烧过程繁杂化、困难化。固体燃料氧化反应过程中的次级反应，即一氧化碳和二氧化碳的产生以及一氧化碳的氧化反应和二氧化碳的还原反应，都不利于固体碳和天然矿物煤的燃烧，而气固分相燃烧就可以有效地解决上述问题。 气固分相燃烧就是使固体燃料在同一个装置内分解成气相态的燃料和固相态的燃料，并使其按照各自的燃烧特点和与此相适应的燃烧方式，在同一个装置内有联系地、互相依托地、相互促进地燃烧，从而达到完全燃烧或接近完全燃烧的目的。 煤气化分相燃烧技术是根据气固分相燃烧理论，将煤炭气化、气固分相燃烧集于一体，以煤炭为原料，采用空气和水蒸气为气化剂，先通过低温热解的温和气化，把煤易产生黑烟的可燃性挥发份中的碳氢化合物先转化为煤气，与脱去挥发份的煤焦一同在燃烧室进行燃烧。这样在同一个燃烧室内气态燃料与固态燃料有联系地、互相依托地、相互促进地按照各自的燃烧规律和特点分别燃烧，消除了黑烟，提高了燃烧效率，并且在整个燃烧过程中，有利于降低氮氧化物和二氧化硫的生成，进而达到洁净燃烧和提高锅炉热效率的双重功效。 煤气化分相燃烧技术在锅炉上的应用，使固体燃料的干燥、干馏、气化以及由此产生的气相态的煤气和固相态的煤焦在同一炉内同时燃烧。并使锅炉在结构上实现了两个一体化，即煤气发生炉和层燃锅炉一体化，层燃锅炉与除尘器一体化，因此无需另设煤气发生炉便实现了煤的气化燃烧；也无需炉外除尘器，就可实现炉内消烟除尘，锅炉排烟无色。其燃烧机理如图一所示，双点划线框内表示固相煤和煤焦的燃烧过程，单点划线框内表示气相煤气的燃烧过程，实线框内表示煤的干馏过程，虚线框内表示煤焦的气化过程。 原煤首先在气化室缺氧条件下燃烧和气化热解，煤料自上部加入，煤层从下部引燃，自下而上形成氧化层、还原层、干馏层和干燥层的分层结构。其中氧化层和还原层组成气化层，气化过程的主要反应在这里进行。以空气为主的气化剂从气化室底部进入，使底部煤层氧化燃烧，生成的吹风气中含有一定量的一氧化碳，此高温鼓风气流经干馏层，对煤料进行干燥、预热和干馏。煤料从气化室上部加入，随着煤料的下降和吸热，低温干馏过程缓慢进行，逐渐析出挥发份，形成干馏煤气。其成份主要是水份、轻油和煤中挥发物。 原煤经干馏后形成热煤焦进入到还原层，靠下层部分煤焦的氧化反应热进行气化反应。同时可注入适量的水蒸汽发生水煤气反应，这样以空气和水蒸汽的混合物为气化剂，在气化室内与灼热的碳作用生成气化煤气。其成份主要是一氧化碳和二氧化碳以及由固体燃料中的碳与水蒸碳与产物、产物与产物之间反应生成的氢气、甲烷，还有50%以上的氮气。这样干馏层生成的干馏煤气和进入干馏层的气化煤气混合，由煤气出口排出。气化室内各层的作用及主要化学反应见表一。 表一：气化室内各层的作用及主要化学反应 层区名 作用及工作过程 主要化学反应 灰层 分配气化剂，借灰渣显热预热气化剂 氧化层 碳与气化剂中氧进行氧化反应，放出热量，供还原层吸热反应所需 C+O2=CO2 放热 2C+O2=2CO 放热 还原层 CO2 还原成CO，水蒸汽与碳分解为氢气， CO2+C=2CO 放热 H2O+C=CO+H2 放热 CO+H2O=CO2+H2 吸热 干馏层 煤料与热煤气换热进行热分解，析出干馏煤气：水份、轻油和煤中挥发物。 干燥层 使煤料进行干燥 在锅炉的气化室中，煤料自上而下加入，在气化过程中逐步下移，气化剂则由下部进入，通过炉栅自下而上，生成的煤气由燃料层上方引出。这一过程属逆流过程，它能充分利用煤气的显热预热气化剂，从而提高了锅炉的热效率，并且由于干馏煤气不经过高温区裂解，使气化煤气的热值有所提高。 原煤经温和气化低温热解产生的煤气，在经过上部干馏层后，通过气化室的煤气出口进入燃烧室，与充足的二次风充分混合，在燃烧室的高温条件下自行点燃，并与进入燃烧室炉排上煤焦向上的火焰相交，这样在燃烧室内煤气与煤焦分别按照气相和固相的燃烧特点和燃烧方式分别燃烧，又相互联系、相互促进，使一氧化碳和烟黑燃烬，达到或接近完全燃烧。 三、煤气化分相燃烧锅炉的结构特点及应用 锅炉在发展的过程中一直重视提高锅炉热效率和烟尘排放达标两大问题。传统的锅炉解决这两大问题的基本上是靠强化燃烧和传热提高锅炉热效率和设置炉外除尘器。强化燃烧往往会导致锅炉烟尘初始排放浓度的加大，增大除尘器的负担，在发达国家可使用除尘效率在99%以上的电除尘器或布袋除尘器，使烟尘排放浓度控制在50mg/Nm3以下，而在我国由于经济条件的原因，只能使用价格相对低廉的机械式或湿式除尘器，除尘效率一般低于95%，使烟尘排放浓度大于100-200 mg/Nm3，达不到国家的环保要求。这种依靠炉外除尘器解决除尘的办法，不仅增加锅炉房的占地面积和基建投资，而且增大引风机电耗，还造成二次污染。由于煤气化分相燃烧锅炉彻底改变了传统锅炉的燃烧原理，利用气固分相燃烧理论，使煤在燃烧过程中易产生黑烟的可燃性挥发份中的碳氢化合物先转化为可燃煤气，与脱去挥发份的煤焦一同在燃烧室进行燃烧。由于燃烧室温度高达1000℃以上，烟雾得以充分分解，解决了煤直接燃烧产生黑烟的难题。这种锅炉不仅使原煤尽可能地完全燃烧和高效利用，有较高的热效率，而且还尽可能地减少烟尘和有害气体SO2、NOX等的排放，达到消烟除尘的作用，使锅炉各项环保及节能指标大大优于国家标准。 煤气化分相燃烧技术在锅炉上的应用，打破了传统锅炉加除尘器的模式，创建了无需炉外除尘器的一体化模式。而这种一体化并不是机械式地将除尘器加入锅炉。煤气化分相燃烧锅炉与普通煤气锅炉和层燃锅炉相比，具有自己独特的结构，它将后两者有机结合，主要由前部的煤气化室，中部的燃烧室和尾部的对流受热面三大部分组成。（见图二：锅炉结构与燃烧示意图） 气化室是锅炉的技术核心部分，它看上去象是一个开放式的煤气发生炉，其主要功能，一是将煤中的可燃挥发份和煤的气化反应生成气，以煤气的形式排入到燃烧室进行燃烧；二是将释放出挥发份的半焦煤输送到燃烧室继续进行燃烧；三是控制气化室内的反应温度和煤焦层厚度。实现上述功能的关键：一是要保证一定的原煤层；二是要合理配置送风和气化剂，提高煤炭气化率和气化室的气化强度；三是要在煤气化室和燃烧室的连接部位，合理配置煤气出口和煤焦出口。气化室产要由炉体、进煤装置、炉栅、气化剂进口、煤气出口和煤焦出口等部分组成。 在气化室内以煤炭为原料，采用空气和水蒸汽为气化剂，在常压下进行煤的温和气化反应，将煤在低温热分解产生的挥发性物质从煤中赶出。当气化室内温度达到设定条件时，将气化室内脱挥发份的高温煤焦输送到燃烧室的炉排上进行强化燃烧。 燃烧室的主要功能：一是使煤气和煤焦燃烧完全，提高燃烧效率；二是降低烟尘初始排放量和烟气黑度。气化室内产生的煤气经煤气出口，喷入到燃烧室，在可控二次风的扰动下旋向下方，与由气化室进入到燃烧室的煤焦向上的火焰相交而混合燃烧。煤气与固定碳（煤焦）燃烧相结合，强化了燃烧，达到了充分燃烬，洁净燃烧的目的，提高了燃烧效率。并且因为在炉排上的燃烧是半焦化的煤焦，因此产生的飞灰量小，烟尘浓度、烟气黑度都比较低。同时，在燃烧室上方设置了防爆门，确保锅炉的安全运行。 对流受热面的主要功能就是完成与烟气的热量交换，达到锅炉额定出力，提高锅炉换热效率。其结构形式可有多种，与普通锅炉没有太大的区别，因此对大多数锅炉来说，都可以改造成煤气化分相燃烧锅炉。并且锅炉无需除尘器，大大节省锅炉房总投资和占地面积。 设计煤气化分相燃烧锅炉时，应注意的几点： 1、合理布置煤气出口和煤焦出口的位置和大小； 2、煤焦的温度控制； 3、气化剂进口和进煤口； 4、合理设置二次风和防爆门； 5、气化室与燃烧室的水循环要合理。 由上述可知，煤气化分相燃烧锅炉的结构并不复杂，只需在传统锅炉的基础上，在其前部加一个气化室，在原炉膛上设置二次风和防爆门，再结合一些控制技术。利用该原理可以设计出多种规格型号的锅炉，类型主要为～10t/h各参数的锅炉。现仅在东北地区已有几十台此类型的锅炉在运行，广泛用于洗浴、采暖、医药卫生等领域，并已经利用该技术，改造了很多工业锅炉，效果都非常好。 下面以一台DZL2t/h锅炉为例，改造前后对比见表二。 表二：DZL2t/h锅炉改造前后对比 改造前 改造后 比较 热效率 73% 78% 提高5% 耗煤量(AII) 380kg/h 356kg/h 节煤 适应煤种 AII AIII 褐煤 石煤AI AII AIII 无烟煤 煤种适应性广 锅炉外形体积 ×2× ×2× 长度约增加一米 环保性能 冒黑烟，环保不达标 排烟无色，满足环保要求 该新型锅炉综合地应用当代高新技术和高效率传热技术，将煤气发生炉与层燃锅炉有机结合为一体，做到清洁燃烧，炉内自行消烟除尘，锅炉运行期间，在无需炉外除尘器的情况下，排烟无色，烟尘浓度≤100mg／Nm3，比传统锅炉减少30-50%，SO2浓度≤1200mg／Nm3，NOx＜400mg/ Nm3，符合国家环保标准GB13271-2001中一类地区的要求，同时，热效率在82％以上。而成本仅比传统锅炉增加不到一万元，但却省了一台除尘器。每小时加煤次数少，仅2～3次，并可实现机械上煤和除渣，因而大大减轻了司炉工的劳动强度。 四、煤气化分相燃烧锅炉的特点 传统的煤炭燃烧方式在煤的燃烧过程中会产生大量的污染物，造成严重的环境污染。主要原因是： （1）煤炭不易与氧气充分接触而形成不完全燃烧，燃烧效率低，相对增加了污染排放； （2）燃烧过程不易控制，例如挥发份大量析出时往往供氧不足，造成烟尘析出与冒黑烟； （3）固体燃料燃烧时温度难以均匀，形成局部高温区，促使大量NOx形成； （4）原煤中的硫大多在燃烧过程中氧化成SO2； （5）未经处理的固态煤炭直接燃烧时，大量粉尘将随烟气一同排出，造成大量粉尘污染。 煤气化分相燃烧锅炉将煤炭气化、气固分相燃烧集于一体，有效地解决环境污染问题，与传统的燃煤锅炉相比，它有以下优点： 1、烟尘浓度、烟气黑度低，环保性能好。 在气化层生成的气化煤气和在干馏层生成的干馏煤气最终混合在一起，在燃烧室内与二次风充分混合，因是气态燃料，供氧充分，容易达到完全燃烧，使一氧化碳和烟黑燃烬。而从气化室进入到燃烧室的炽热煤焦，因大部分挥发份已被析出，避免了挥发物对固定碳燃烧的不良影响，剩余的挥发份在煤焦内部进一步得到氧化，生成的一氧化碳和烟黑等可燃物在通过煤焦层表面时被燃烬。另外煤焦在燃烧时产生的飞灰量小，同时在锅炉内采用除尘技术，因此从根本上消除了“炭黑”，高效率地清除了烟尘中的飞灰。 2、节约能源、热效率高。 煤料在气化室充分气化热解之后再燃烧，不仅避免了挥发物、一氧化碳、二氧化碳等对煤焦燃烧的不良影响，而且从气化室进入燃烧室的热煤气更容易燃烧，并对煤焦的燃烧有一定的促进作用。进入燃烧室的炽热煤焦已脱去大部分挥发份，不仅有较高的温度，而且具有内部孔隙，能增强内部和外部扩散氧化反应，起到强化煤焦燃烧的作用，从而在降低过量空气系数下，使一氧化碳和炭黑燃烬，燃烧更加充分，因而降低了化学和机械不完全燃烧热损失，提高了煤的燃烧热效率，与直接烧煤相比可节煤5-10%。 3、氮氧化物的排放低 在气化室内煤层从下部引燃，并在下部燃烧，总体上气化室内温度比较低，属低温燃烧。而且在气化室内过量空气系数很小，大约在之间,属低氧燃烧。这为降低氮氧化物的排放提供了有利条件。煤中有机氮化学剂量小，并处在还原气氛中，只转变成不参与燃烧的无毒氮分子。煤中含有的氮氧化物，一部分在煤层半焦催化作用下反应生成氮气、水蒸汽和一氧化碳，还有一部分在穿过上部还原层时被还原成氮气。而气化室内脱去绝大部分挥发份的高温煤焦在进入燃烧室后，进行充足供氧强化燃烧，其中剩余的少量挥发份在半焦内部进一步热解氧化，氮氧化物在煤焦内部被进一步还原，生成的烟黑可燃物在经过焦层表面时被燃烬，从而控制和减少了氮氧化物的生成与排放。 4、有一定的脱硫作用 煤中的硫主要以无机硫（FeS2和硫酸盐）和有机硫的形式存在，而硫酸盐几乎全部存留在灰渣中，不会造成燃煤污染。在煤气化分相燃烧锅炉中，煤中的FeS2和有机硫在气化室内发生热分解反应，以及与煤气中的氢气发生还原反应，使煤中的硫以硫化氢气体的形式脱除释放出来。而且在气化室下部，温度一般在800℃左右，恰好是脱硫剂发挥作用的最佳反应温度。如燃用含硫量较高的煤，只需在碎煤粒中添加适量的石灰石或白云石，即可得到较好的脱硫效果，从而大大降低烟气中二氧化硫的含量。 5、操作和控制简单易行 煤气的发生和燃烧在同一设备的两个装置中进行，不用设置单独的煤气点火装置，煤气在燃烧室内由高温明火自行点燃，易于操作和控制，简化了运行管理，操作方便，减轻司炉工劳动强度，改善锅炉房卫生条件，实现文明生产。 6、燃烧稳定，煤种适应性强 煤在锅炉气化室的下部引燃，因而燃烧稳定。可燃劣质煤矿和燃点高的煤，其煤种适应性较强，在难熔区或中等结渣范围以内的煤种均适合。其中褐煤、长焰煤、不粘结或弱粘结烟煤、小球形型煤是比较理想的燃料。 五、结束语 实践证明，新的燃烧理论及多种专利组成的集成技术，保证了煤气化分相燃烧锅炉高效环保的稳定性及先进性，克服了旧技术无法解决的浪费及污染的难题，获得了明显的经济效益和环境效益，受到用户青睐。中国的煤炭资源十分丰富，随着能源政策和环境的要求越来越高，煤气化分相燃烧锅炉在我国市场前景十分广阔。
电气工程导论论文
论文它既是探讨问题进行学术研究的一种 手段，又是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。下面是我给大家整理的电气工程导论论文 ，欢迎阅读。
摘要： 随着科技的进步，经济全球化的发展，电气工程自动化也没有落后，也在不停地进步和发展，而且其对人们的生活和工作很多方面都有着很大的影响，同时也对国民经济的增长做出了很大的推动作用。本文作者结合自己多年的工作经验，主要从电气工程自动化设计的原则、电气工程自动化的实践方法以及发展前景进行了简单的介绍，希望对我国电气工程的自动化发展有所帮助。
关键词： 电气工程;自动化;PLC
引言
我国的电气工程自动化发展起步较发达国家来说较晚，但由于电气工程自动化的适用性很广，所以备受社会各个领域的欢迎，这也不断地对电气工程自动化提出了新的要求，为了适应社会的变化，满足人们不断更新的需求，电气工程相关单位就需要优化配置电气工程自动化的设计和应用。
一、电气工程自动化设计的原则
1。1。设备运行效率的提高
设备的运行效率是在对电气工程自动化进行设计时需要重点考虑的，保证其运行效率是电气工程自动化设计的原则之一。所以在进行电气工程自动化的设计时，首先要保证建筑物重的电气设备能够安全稳定的运行，在此前提下最大可能的去降低设计成本;其次，为提高电气设备的利用效率，最大程度的减少运行设备的损坏，并且降低可能的设备维修费用和电气设备的整体成本，在进行电气设备自动化的安装工作时，尽量选择质量较高、节能效果较好、负荷也较均衡的设备。
1。2。电气工程自动化设计的优化
电气工程自动化设计的优化工作是电气工程自动化设计的重要原则之一，所以科学合理的设计是电气工程自动化的安装工作中非常重要的一项工作。而电气工程自动化的优化工作，首先要在满足业主对电气设备全体需求的前提下，最大程度地提高电气自动化整体的稳定性、可靠性以及安全性。另外电气工程自动化是一项系统的工程1，它的运行需要很多科技含量很高的设备，本身就有很大的复杂性，所以要保证电气工程运行的整体安全性，首先要保证这些设备的安全性，这就需要把好电气设备自动化安装的关，而且这些高科技设备的安装要求一般都比较特殊并且复杂，比如防雷、防火、防水等的设置安装。
二、电气工程自动化的实践
2。1。PLC控制系统可靠性的保证
由于PLC控制系统是电气工程自动化实现的重要途径之一，所以要想保证电气工程自动化的质量，PLC2系统的可靠性就变得至关重要了。PLC系统的可靠性主要是从提高其抗干扰性来得到保证的，其抗干扰性的保证主要从以下几个方面来实现的：（一）、从PLC安装与布线方面，首先PLC控制系统的布线应远离大功率装置以及大型动力设备等对其干扰较强的设备，同时注意一定不能与高压电器安装在同一个箱柜内。为了避免外界信号的干扰，输入与输出线、开关量与模拟量都要分开敷设。其中交流与直流输出也要分开，且不能并行，另外还要远离高压线与动力线。（二）、通过良好的接地方案也能保证PLC系统的安全可靠运行。一般主要有浮地、直接接地和电容接地三种接地方式。这三种方式均有自己的优缺点，在使用时，可根据本工程的实际情况进行选择。（三）、增强PLC系统可靠性的方法还有很多，比如对其电源和感性负载的处理等硬件措施，然而这并不能完全消除干扰性，所以还可以通过一些软件措施来提高抗干扰性。
2。2。注重综合性人才的培养
21世纪竞争的核心其实就是人才的竞争，所以想要在竞争非常激烈的电气工程行业重站住脚，就必须注重对综合性人才的培养，这也是实现电气工程自动化的重要策略之一。首先基本的专业知识技能是必须含有的，尤其是在逐渐自动化的电气行业3，工作人员必须能够详细了解智能建筑自动化系统的基本运行原理，例如照明、空调、电梯、通风以及消防等等，从而能够实现对这些系统的有效控制，保证系统设备的顺利安全运行。首先，各电气工程的相关单位就要组织对员工的专业技能的培训，或者为员工提供学习和进修的条件和机会，不仅能够使员工自身的专业素质得到很大程度的提高，企业也可以留住人才，增强企业的行业竞争力，从而也对电气工程自动化的发展起到推动作用。其次，从事电气工作的相关人员，也要不断地更新自己的专业知识，因为在这个快速发展的社会，科学技术的作用，很多的新技术、新工艺、新设备等出现的很快，而且更新也很快，尤其是对电气工程的自动化，所以电气工程的相关人员要时刻关注电气行业的信息，及时了解并学习最新的专业技能，这样才能跟上社会进步的步伐，成为综合性的人才。
2。3。结合现代高科技技术实现电气工程自动化
要实现电气工程的自动化，就必须利用现代的高科技技术5，使用先进的测量和实验技术，比如，电子工程的实践、微机控制、EDA实验、单片机技术等等，进行设计实验并训练，从而提高电气工作人员的科研、实践以及创新能力。当然也需要企业先要对员工进行微机控制、电力传动等等方面的培训，从而利用这些高科技的实验技术，保证电气工程的自动化。另外自动化系统还可利用先进技术，及时记录其综合的操作流程和故障的处理情况，并建立清晰的数据库，从而有利于后期的优化处理，针对一些特殊需求的功能，可以建立与其相适应的特殊系统，比如，停车场的管理系统、智能化的家居服务系统等。
2。4。加强对电气工程自动化的管理
任何一个系统的顺利运行，有效的管理工作是必不可少的，同样电气工程的自动化也是如此。在实际工作中，可以运用KVM、CATS等模式建立设备与控制机房的链接4，通过较为完善的数字控制系统，实现本地控制与远程控制的双重管理模式。
三、电力工程自动化的发展前景
为了进一步的`实现电气工程的自动化，各电气工程相关企业，就要结合国内外的相关发展行情和企业自身的条件，制定科学合理的发展计划，有效运用一切可利用的资源，不断地创新，开阔良好的市场，提高自身的竞争力，增加企业的经济效益，从而促进电气行业的快速发展。
3。1。促进系统的统一性
作为促进电气工程自动化发展的基础，系统的统一性可以有效的缩短产品设计、产品生产与产品安装的时间，很大程度的降低成本，因为它可以对相关产品进行周期性的规划和设计，精确地进行产品的测试和试运行，有利于产品的开机、试调、运行以及维护等等。为实现脱离电气工程运行系统的电气工程的开发设计，满足业主的实际需求，并实现电气工程自动化的统一管理和电气工程的通用化，促进电气工程自动化的统一性是不要措施。
3。2。实现接口的进一步标准化
要想促进实际办公室体系和电气工程自动化体系的资源以及数据的沟通和共享，降低电气工程的实际成本，减少电气工程的实施时间，而标准化的接口是实现这一目的的有效措施之一。它也是在电气工程策划方案与实现地之间距离较远时，保证实现资料准确传递的前提。总的来说要想实现厂家之间数据的交换，接口的统一标准化是重要保证，当然这也是电气工程自动化所面临的急需解决的难题之一。
结束语
总而言之，随着人们对生活和工作环境、功能和质量要求的逐渐提高，促使着国家和企业增强对电气工程自动化的重视，相关单位再进行电气工程自动化的设计时要注意严格遵守相关的法律法规和设计原则，保证电气工程自动化的安全性、稳定性，同时要充分利用现代快速进步的高科技，注重对工程项目的管理和控制，为社会增加良好的经济和社会效益。
参考文献：
[1]莫家宁。 智能化技术在电气工程自动化控制中的应用探讨[J]。 机电信息，2013，06：102—103。
[2]李庆娘。 基于电力系统电气工程自动化的智能化应用分析[J]。 信息与电脑（理论版），2013，02：79—80。
[3]刘次福。 初探智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J]。 通讯世界，2013，11：118—119。
[4]孙强。 分析在电气工程自动化控制中智能化技术的应用价值[J]。 中小企业管理与科技（上旬刊），2013，06：283。
[5]裴波，朱海峰。 浅析电气工程自动化控制中智能化技术的应用[J]。 电源技术应用，2013
电气自动化毕业论文开题报告范文
引导语：近些年我国电气自动化专业技术的发展得到了很大的成就，已经被推广至制造业的应用中。下面是电气自动化毕业论文开题报告范文，供大家借鉴。
摘要： 我国自动化技术发展非常迅速，在冶金业中的应用我国已经自主开发出了具有世界领先水平的核心控制软件。本文从物联网技术、数学模型、自动化系统的集成与创新以及能源管控一体化对冶金工业自动化技术作了更深入的分析。
关键词： 冶金;自动化技术;发展
近些年我国自动化专业技术的发展得到了很大的成就，已经被推广至制造业的应用中。并且基于计算机技术的自动化技术应用在经济效益和社会效益中有很显著的成果。本文主要以冶金工业自动化技术为主进行分析。
物联网技术在冶金企业中的应用
继计算机、互联网与移动通信网之后，物联网被认为是世界信息产业的第三次浪潮，其具有广阔的发展前景。但是目前对物联网的研究也仅仅停留在概念阶段，物联网在冶金工业领域的应用存在很多问题，主要表现在以下两个方面：
(1)研制生产关键特殊传感器――工业用传感器。工业传感器能够对物体的状态和变化进行测量或者感知，并将其转化为计算机能够处理的电子信号。工业自动检测和自动控制实现的首要环节就是研制生产工业用传感器。在现代工业自动化生产中，必须注重自动化生产过程中的各个参数的监视和控制，从而确保设备能够正常工作，并且使产品的质量达到最佳效果，而对各个参数的监视和控制就是通过各种传感器来实现的。因此，质优价廉工业传感器有助于现代化工业生产体系的构建。
(2)通过工业无线网络技术布局和建设工厂传感网。工业无线网络将传感器技术、现代网络及无线通信技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术等结合起来，它是一种由大量随机分布的、具有实时感知和自组织能力的传感器节点组成的网状网络。继现场总线之后，工业无线网络技术是工业控制系统领域又一热点技术，它能够使工业测控系统成本得以降低并且能够使工业测控系统应用范围得以提高。工业无线网络技术引起许多国家学术界和工业界的高度重视。
过程控制数学模型在冶金自动化中的应用
冶金自动化的不断突破是离不开数学模型的。如果把数学模型这项技术掌握了，就拿到了自动化的主动权和话语权。因此，要想生产国家急需的钢铁产品，就需要高水平的自动化技术做支持，而发达国家在自动化技术发展上比较成熟，他们为了某种目的是不会将其高端技术转让出去的，他们所转让的技术基本上都是过时的要不就是有条件限制的技术。到目前为止，我国的冶金自动化已经发展到一定的水平，开展高端冶金自动化领域数学模型的自主创新条件基本成熟，能够满足市场的广泛需求。另外，我国已经构建了一个富有技术创新能力的团队，为数学模型的自主创新创造了良好的基础条件。数学模型是对象表征的控制，是对象可执行的表述，数学模型与信息技术、工艺能力以及自动化技术进行有机结合，从而使得数学模型的优势更能充分的发挥出来，因此，数学模型通常被称为自动化与信息化的核心技术。我国钢铁工业要想生产出国民经济发展需求的钢材品种，就需要建立高可用性和高精度的数学模型。高可用性和高精度的数学模型能够确保产品的质量以及节能效果，促进产品可持续发展。
过程控制数学模型在国内钢铁行业的应用与发展，目前还刚刚起步，方兴未艾，随着需求的发展，未来的数学模型还有着极大的发展空间。从现在起，形成社会的关注，这对数学模型的未来发展，会起到一定的积极作用。打破数学模型的神秘感。相信自己的力量，鼓足自己的信心，模型应用从低级向高级逐步发展，不断积累技术，不断培养人才，踏下心来，抓上几个项目，就一定能搞出名堂来，收到明显的经济效益与社会效益。发展以数学模型为核心的自动化技术，是落实“科技创造未来”的具体体现，也是我国钢铁工业实现新的腾飞的助推器。在过程控制数学模型的研发与应用上，要实现重点突破，开发出有中国特色的数学模型产品与技术，走出一条“研制一批，储备一批，生产一批”以科研促生产、以生产出产品、以产品保应用的新的可持续发展之路来。
以国产化创新型产品与技术为核心的自动化系统的集成与创新
目前，我国冶金工业自动化系统的建设，许多都处于开环控制或局部闭环控制阶段。而要实现真正意义的自动化系统的集成与创新就要在全过程方面实现真正的闭环。当然，这还要涉及到有关执行机构、检测单元等方面的支持与配合。其核心是国产化的技术与产品，并广泛采用国内外其他先进技术做支持，以保证整套系统的品质与质量。如果仍然还是停留在实现局部闭环控制上，就不能真正称之为系统的集成与创新。以国产化创新型产品与技术为核心的自动化系统的集成与创新是在控制系统、控制工程设计和组态软件、工业通信网络、制造管理和执行软件等多方面的基础上，通过集成与优化，实现真正意义上的生产管控一体化和生产过程控制智能化。
能源管控一体化建设
冶金工业是耗能大户，能耗将制约冶金工业的发展，我国冶金工业也正面临着由粗放型向精细化转型。以耗能来核定产能，或许将成为可能。所以整个冶金工业的节能降耗、低碳减排工作十分繁重，利用自动化技术来实现降低能耗，是冶金工业节能减排、实现绿色工厂的重要手段之一。
冶金企业能源管控一体化建设，如果只停留在数据采集阶段，那么意义不大。这也是目前已经普遍实现的事实。针对冶金工业能源管控的特点，一是耗能大户，二是在冶金生产过程中，又伴生出大量的可燃性气体，如焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气等。所以能源管控的工作重心是能源使用管理的优化、二次能源的安全合理使用、多种能源介质统一平台操作、改变传统的能源计量方式以及能源安全管理预警等。能源管控中心建设的特点是控制模型和管理模型的融合。
参考文献:
[1] 郭雨春,陈志,王昊宇. 冶金自动化发展的策略与思考[J]. 自动化博览, 2009, (S1) .
[2] 冶金自动化技术发展趋势[J]. 山东冶金, 2008, (S1) .
摘要： 电气自动化是电气工程中的一个分支，全称为电气工程及其自动化，其在各个行业都有着非常广泛的应用。本文笔者结合自身工作实践经验，从电气工程与电气自动化设计原则与设计特点、电气自动化应用的构成形式、电气自动化在电气工程中的应用以及电气工程中自动化技术的应用优势等方面对电气自动化在电气工程中的应用进行了探讨，希望对相关从业人员具有借鉴意义。
关键词： 电气自动化 电气工程 应用
前言：电气自动化技术作为一项知识密集型技术，其需要工程师有着较高的技术水平。不断地从电气系统的实际应用出发，深入研究电气自动化装置，熟悉其构成，在遵守规程的基础上，不断地完善该自动化装置的图纸，让系统更加的严密、富有逻辑性。同时，还要加强实际应用中对该装置运行规律的进一步探索和经验积累，让电气自动化更加完善、更加成熟。
1 电气工程与电气自动化设计原则与设计特点
电气工程中电气自动化应用的设计原则
首先最大程度满足生产产品和工艺在电气自动化的要求，这是电气自动化设计的总原则。其次电气自动化设计需要妥善处理好电气与机械之间的关系，这就是电气自动化设计的目标，即实现自动化设计的要求。再者设计中要正确选用电子设备，尽可能保证自动化设计的美观与质量可靠，操作简单安全。
电气自动化的设计特点
电气自动化设计的原则在于经济实用，更好的服务于人们的生活以及各个行业领域的生产。那么自动化设计的特点在于通过电子设备的相应连接，实现相关功能的自动化。通过微型计算机的连接，实现控制与管理的智能化与人性化，为现代化的生活创造便利。
2 电气自动化应用的构成形式
电气自动化系统的构成
一般的电气自动化系统包括以下几个方面，首先是传输信号的接收部分，通过相应的简单操作来实现电气设备信号的输入;其次为设备的信号处理部分，对于相应的传输信号进行处理;最后为电气设备的信号输出部分，用作输出处理信号。
电气自动化系统中微型计算机的导入
微型计算机导入自动化系统，可以实现系统的自动化记录与分析自动化系统的运转反馈，并根据相应的运行趋势进行判定其误差与内部发展情况。此外，计算机的应用越来越广泛，基本应用于各个领域之中，在电气自动化系统中也不例外，同过微型计算机的引入，使得电气自动化系统的控制更加的智能化与人性化，更加适应于电气自动化系统的发展。
3 电气自动化在电气工程中的应用
电气自动化电网调度的应用
电气工程中电网调度是指通过电网调度的服务器以及相应的电气自动化系统来实现电网的调度自动化。这种自动化系统设计的主要功能有，首先通过对于电网运行中的经济调度实现电网的安全稳定运行;其次通过对于相应的电力生产过程数据的监测、分析，实现电力系统负荷的自动预测;另外通过相关数据的显示，可以迅速有效的确定电网系统的故障点，使得排除故障的过程更加的有效率。
电气自动化在发电厂发散监控系统的应用
发电厂的分散监控系统通过以太网、过程控制单元以及相应的数据通讯网来实现，在实际运行中，发电厂的发散监控系统一般使用分层结构布置。其中，发电厂发散监控系统中过程控制单元是指实际运行生产中的单元，通过监控生产单元的热电阻、脉冲量等信号，通过对相应单元的实时监控，对于所监测信号的及时处理，对于一些相应的数据进行及时处理，最终实现整个发电厂生产过程的检测与控制。
电气自动化在变电站中的应用
变电站中自动化技术的应用主要是指通过变电站中通过结合应用信息处理技术与自动化控制技术以及相关的传输技术，通过计算机装置的引入，形成的变电站的运行管理的自动化系统。这种系统的主要特点在于：通过微机化的设备来取代之前的电磁时设备;以智能化的操作界面代替原来的实时人工操作;以高效安全的生产理念取代原有的不发达的生产状况。变电站中电气自动化系统主要包括自动测量装置、自动监控设备、以及简单的开关操作设备，通过电气自动化的加入，也使得变电站的发展更趋向于综合自动化方向。
电气自动化在继电保护中的应用
对于继电保护装置而言，其主要功能就是当电气系统发生了故障或者出现了过载、短路等情况时，可以在第一时间传递出警示的信号，并能够快速的切断线路连接的装置。众所周知，传统的'继电保护装置较为容易发生拒动以及误动等故障，而利用继电自动化装置则可以进行实时监测，有效地控制好电气系统各设备的运行参数。同时，其还可以进行远程控制，可以实现长时间的带电工作。通常情况下，继电保护装置可以有效地检测到电气系统中全部线路或者某些电气设备中可能会出现的异常或者故障等问题。同时，其还可以对电气系统中某些相对特定的范围内部分电气设备或者线路进行实时的监测，一旦监测到范围内有电气设备或者线路有故障或者异常情况的出现，继电保护自动化装置就可以在第一时间做出连续的解救反应。
如某电气设备或者线路出现过载或者短路等问题，继电保护自动化装置能够立刻切断和它相连接的线路，进而通过传递危险信号的方式来上报此故障。但是，因为继电保护装置的主要作用是在电气系统中发挥预防的功效，所以，其能够真正直接发挥功效的机会和条件并不多。而对于继电保护自动化装置的运行特点，其主要有误动和拒动两种故障方式。
对于误动而言，其主要指的是在电气系统没有发生异常或者故障时，继电保护自动化装置却发出错位的信号或者错误的动作;而对于拒动而言，其是继电保护自动化装置在电气系统出现异常或者故障时，没有在第一时间发现该故障或者异常情况，无法有效的处理故障或者异常，起不到其应该发挥的功效。另外，相比较与传统的继电保护装置，继电保护自动化装置能够对于特定的电气设备或者线路进行较长时间的带电实时监测，能够对于其所监测到的电气设备运行参数作控制。
4 电气工程中自动化技术的应用优势
电气自动化的监测优势一般的电气设备如变压器、断路器等等都需要进行实时的监测，以对于一些临时发生的故障进行及时的调整与排除，通过电气自动化设备就可以实现这种实时监测的要求。通过对于电气设备的一些关键参数进行监测，通过相应的反馈进行监视，可以迅速的判断出设备的故障原因并进行及时措施的采取。
电气自动化有助于实现电气工程设备的智能化现代化生活所需要的是一种现代化的管理方式，随着电气自动化系统的广泛应用于各个行业领域，对于人们生活的智能化管理、对于工业生产的自动化运行提供了便利。人们也对于这种智能化与人性化的管理模式越来越习惯。由于电气系统中对于微型计算机的完美结合，实现了生活生产的智能化，因此电气自动化在电气工程中尤其得天独厚的优势。
5 结语
综上所述，电气工程是一个国家现代化文明发展水平的重要标志，而电气自动化水平则是现代化生活生产水平的重要体现，不但支撑着现代电气工程的发展，更是一切工业发展的前提与原动力。正因如此，近些年来，电气工程中电气自动化的应用也有了十分迅速的发展，并广泛应用于各个行业领域之中。
参考文献
[1] 黄雪芬 . 探讨电气工程中自动化技术的应用 [J]. 广东科技 ,2012,(13):48-56.
[2] 唐杰 , 牟佳媛 . 电气工程中自动化技术的运用 [J]. 科技创新与莹莹 ,2013,(1):63.
[3] 楚力 . 电气自动化在电气工程中的应用分析 [J]. 广东科技 ,2012,(9):38-53.
[4] 梁素友 . 论电气工程与自动化控制 [J].科技导向 ,2011,(21):182
1.本课题的研究意义本课题的研究意义
本课题的研究意义
电气设备检修是消除设备缺陷通过检修达到以下目的：消除设备缺陷，排除隐患，保持和恢复设备铭牌出力，提高和保持设备最高效率，电气检修及一般安全要求提高设备健康水平，确保设备安全运行的重要措施。使设备安全运行，延长设备使用年限提高设备利用率。 开展电气设备状态检修有重要的意义，可以归纳为以下几点：被监测设备全过程受控.没有死区;适时维修可避免过剩维修，节约维修资金;适时维修可避免维修不足，可避免设备带病工作，减少事故的发生，减少经济损失;诊断出设备较精确的剩余寿命，合理使用设备，避免设备浪费或设备寿命不足发生事故造成损失。
2.电气设备实施状态检修的发展前景
定期维修与状态维修是当前世界范围内广泛采用的两种维修制度，定期维修制度缺点较多，逐渐显示老化过时;状态维修优点突出，经济效益和社会效益显著。目前工业先进国家均采用状态维修制度，实施设备状态检修既是技术方面的发展进步，也是对现行检修管理体制的改革，是一项复杂的系统工程，我国现在正由定期维修制度逐步向状态维修制度过渡。①定期维修制度贯彻“预防为主”的原则，“到期必修，修必修好”，曾经起到良好的作用。但由于维修盲目性难于克服，每年造成人力、财力、物力浪费巨大且在年检大修中，容易造成事故，降低可靠率和经济效益。②状态维修制度根据电气设备的运行状况、实行“该修必修，修必修好”，克服了定期维修制度的不足，优点显著，劳动生产率与供电可靠率，经济效益与社会效益等均有明显提高。工业先进的国家已普遍实施。③随着微电子技术的发展和微机的广泛应用，监测手段不断增多，性能日益完善，为我国下一步更广泛地推行状态维修制度创造了十分有利的条件。建议有关部门有计划、有步骤地积极试点，总结经验，逐步推广。④状态维修是一项复杂而细致的工作，需要对设备历年的运行记录、检修台帐进行整理统计、分析摸底，同时进行必要的组织准备，做好相应的思想工作，争取少走或不走弯路而达到预期目的。
3 新技术在电气设备状态检修中的应用
发电机、变压器的检修 状态检修(cBM)也可称为预知维修(PM)，是以获取设备运行的特征量为基础，结合设备的历史运行状况和检修情况以及现在的运行状态，从而查明故障(隐患或缺陷)性质、位置和严重程度。“不断电和带负荷”稽核技术正是基于以稽核到设备运行的特征量为基础，并采用专业的测试软件系统，来完成准确的预知性稽核设备(电气保护系统)运行数据。实现了从停电对设备健康状态进行诊断到不停电设备健康状态进行实时或定时诊断、评估和剩余寿命预测这项技术上的变革，是对状态检修理念的一种新突破。此技术能够完整的查验到当前保护系统元器件运行的主要数据、隐患内容等各项指标。并针对元器件运行的情况，了解到元器件参数是否出现异常，元器件是否发生实质性故障或出现某些异常征兆，用户可根据这种数据进行纠正或维修，减少成本、时间、人力的各种非必要支出。 新投入使用的变压器和运行5年后的主要厂、站用变压器及运行或试验中发生特殊情况的变压器都要进行吊芯检查或检修。吊芯检修是将变压器的铁芯从油箱中吊出或将变压器的钟罩吊开露出铁芯，然后根据技术标准要求，对各个部件进行检查、测量、试验，对各部位进行清洗并处理有关缺陷。
由于吊芯检修要起吊铁芯或钟罩，为防止起吊过程中的伤人或碰坏变压器部件，变压器吊芯时应采取以下安全措施：吊芯应选择在良好天气进行，并且工作场所无灰烟、尘土、水气，相对湿度不大于75%。变压器铁芯在空气中停留时间应尽量缩短。如果空气相对湿度大于75%，应使铁芯温度(按变压器油上层油温计算)比空气温度高10℃以上，或者保持室内温度比大气温度高lOT;，且铁芯温度不低于室内温度。只有在这种情况下吊芯，才能避免芯子受潮;起吊前，必须详细检查起吊钢丝绳的强度和挂钩的可靠性，以免发生起吊过程中的断绳事故。起吊所使用的器具不准超载。
①红外线点温计。红外线点温计，是一种手持的，可以方便灵活操作的测量仪器，它可以直观迅速的进行故障发热的检测，这种方式几乎适用于所有的电气设备，对电气设备的表面测温和故障发热检测准确，操作简单。
②红外线热像仪。红外线热像仪不仅可以在电气设备正常的运行状况下使用，也可以在停机检修过程中进行热像分析及检测。在正常的运行下，发电机、断路器、CT、母线及连接、工厂电缆、工厂电容器等设备的检测中都非常适用，还可以辅助进行发电机定子铁损试验和发电机转子护环的拆装工作在停机检修中也适用，红外线热像仪可以起到一定的辅助作用。
③超声波流量探测仪。这个仪器一般用在停机检修中，也可以用于在线测量发电机定子进(出)水总管的流量、在停机检修中，可以测定发电机电子线棒的流量，断路器附属系统的冷却水流量及大型变压器循环油系统的流量等。
④发电机在线综合分析专家系统。发电机在线综合分析专家系统可以综合发电机的各种工况参数，例如对温度、电压、电流、振动、励磁、绝缘、寿命等进行分析，并对照专家系统给出结论和处理意见。
注意事项 在发电机(调相机)的断路器及灭磁开关都己断开，但转子仍在转动的情况下，禁止在发电机(调相机)回路上工作，以防止因转子的剩磁在定子绕组中感应电压触电。在特殊情况下需要在转动着的发电机(调相机)回路上工作时，必须先切断励磁回路，投入自动灭磁装置，将定子出线与中性点一起短路接地。在装拆短路接地线时，应戴绝缘手套，穿绝缘靴或站在绝缘垫上，并戴护目镜。 填写小修记录。小修记录包括厂(站)名、变压器编号、铭牌、小修项目、更换部件及检修日期、环境温度、器温等，并注明检修人员。对检修后变压器上部各放气堵应充分放气，包括散热器或冷却器、套管、升高座及气体继电器等处。柠松放气堵放气，当冒油时快速拧紧。变压器上部不应遗留工具等。在退出检修现场前，应检查变压器的所有蝶门、截门是否处在应处的位.
4 结语
通过设备状态检修管理促进设备管理水平提高，是工厂系统设备管理中的一种重要方法，随着设备管理容量的变大，促进了设备管理信息化管理水平的提高。如何利用信息系统为状态检修管理服务，是迫切需要解决的新问题只要我们不断改进和创新，不断推进设备状态检修管理，完善和提高设备管理水平才能达到提高电网设备运行可靠性，提高电网的电能质量及减少电网损耗的目的。
参考资料 ：
[1] 李建勇.机电一体化技术[M].北京:科学出版社,2004.
[2] 李运华.机电控制[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003.
[3] 洪钟洲.数控系统的发展现状和趁势.机电一体化.1996
[4] 项占琴.微电子机械的发展现状及前景.机电工程.1997,
[5] 张建民.机电一体化系统设计[M].北京:北京理工大学出版社,1996
[6] 陈瑜.国外机电一体化技术发展趋势[J].国外机电一体化技术.2000,5
[7] 谢存禧.机电一体化生产系统设计.北京:机械工业出版社,1999
[8] 机电一体化技术手册编委会.机电一体化技术手册.北京:机械工业出版社,1994
[9] 胡泓、姚伯威主编.机电一体化原理及应用.北京:国防工业出版社,1999
[10] 梁景凯主编.机电一体化技术与系统.北京:机械工业出版社,1997
[11] 徐志毅主编.机电一体化实用技术.上海:上海科学技术文献出版社,1995
城市轨道交通系统论文
城市轨道交通系统是指在城市中使用车辆在固定导轨上运行并主要用于城市客运的交通系统。在中国国家标准《城市公共交通常用名词术语》中，将城市轨道交通定义为“通常以电能为动力，采取轮轨运输方式的快速大运量公共交通的总称”。下面我们来看一下关于城市轨道交通系统的论文吧。
摘要： 介绍了直线电机工作原理和直线电机电动车特点，以及日本利用直线电机的地铁和常导磁悬浮交通系统发展的概况。
关键词：直线电机；城市轨道交通；地铁；磁悬浮；电动车
城市交通在城市的发展过程中愈来愈重要，而城市轨道交通占据突出的位置。由于近年来科学技术的发展和进步，包括地铁、轻轨交通、单轨交通、新交通系统以及磁悬浮交通系统等城市轨道交通的形式变化多样。在改善城市交通的时候，各个城市根据自己城市的具体特点选择交通系统的范围也更宽。安全、舒适、高密度运行，通过引入新技术达到节能，保护环境，降低成本，从结构和性能上采取措施，不断进行改进，保持先进性是城市轨道交通存在的价值。在城市轨道交通系统中，根据车辆的特点，采用直线电机作为驱动电机又提供了一种新的选择。
一、直线电机的工作原理
通常，电动机是旋转型的。定子包围着圆筒形的转子，定子形成磁场，在转子中流过电流，使转子产生旋转力矩。而直线电机则是将两个圆筒形部件展开成平板状，面对面，定子在相应于转子移动的长度方向上延长，转子通过一定的方式被支承起来，并保持稳定，形成转子和定子之间的空隙。
产生推进力的原理与电动机产生力矩的原理一样，在直线电机地铁中，安装在转向架上的直线电动机沿前进方向产生移动磁场。让面对该磁场、安装在地上的反作用板（相当于2次线圈）中通过2次电流（涡电流），由这个2次电流切割磁场产生的力作为反作用力，安装在转向架上的直线电动机得到推进力。
直线电机的基本缺点是很难将定子与转子空隙做成象旋转式电机那么小，旋转式是无限循环的，而直线电动机是有端头的。为此，泄漏磁通多，电气—机械能量转换的效率低，如果要得到相同的输出，逆变器的容量需要比旋转式大。
二、直线电机电动车的特点
在使用旋转式电机的电动车中，一般是通过齿轮减速将旋转力矩转换为列车的牵引力，同时也受到轮轨间粘着的限制。
在直线电机的电动车中，推进力由铺设在钢轨间的反作用板直接传递，所以不受粘着的限制，有可能从滑行和空转产生的各种问题中解脱出来，有利于通过大坡道（最大坡度可达60‰～80‰）和小半径曲线（最小半径为50m）的线路。此外，由于直线电机无转动部件，所以不需要轴承和润滑机构，使之结构简单，延长寿命，这是其最大的特点。
在旋转电动机中，旋转力矩与其直径的平方成正比，所以要得到大的旋转力矩，电动机的'直径就要增大，在直线电机中，这相当于将相应的部分在长度方向延长，而高度方向可以减小。在大型电机中，如果是1级齿轮减速，车轮直径也必须加大；而在直线电机驱动中，则不必如此，所以，可以减小车轮的直径，这将使车辆的地板面的高度降低。
以上的优点就是小断面地铁采用直线电机电动车的理由。
但是，直线电机的效率低，与相同的地铁比，电力的消耗量多，除这个缺点外，上述的优点也有不能充分发挥的时候。因为不受粘着限制，所以在牵引时，线路的坡度可以取大；但是，在制动时，如果电气制动失效，就必须依赖于机械制动，这受粘着控制，所以，线路的坡度又不能太大。此外，由于直线电机是扁平状的设备，车辆地板面的高度可以降低，这时车轮的直径也可以减小。但直径小的车轮磨耗会加快，所以实际上不能太小。由于扁平状直线电机的长度可以加长，所以，一台转向架装一台电机即可，这就是现在的直线电机地铁为全动车编组的理由之一。
三、直线电机电动车在日本的应用和发展
直线电机地铁
在建设地铁的成本中，开凿地下隧道的成本占了很大一块，采用直线电机电动车对降低开凿地下隧道的成本，从而对降低整个地铁的建设成本非常有利。以日本为例，普通地下铁隧道的直径为，而直线电机地铁隧道的直径为～，见图1。可以估算，后者隧道工程的开凿量可比前者减少1/3左右，这意味着地铁的成本将大大下降。此外，与旋转电机相比，直线电机的形状平坦，因而可以降低车辆地板面高度和减少整个车辆尺寸，但这并不影响车辆内部的空间，即不会对旅客带来不便。直线电机只是产生车辆的驱动力，车辆仍使用钢制车轮和钢轨作为支承和导向系统。
常导磁悬浮交通系统
直线电机地铁虽然有不少优点，如建设成本低、通过大坡道能力强、转弯曲线半径小、维修少、运行平稳等，并已经在一些城市得到运用，但其载客量少，所以，目前只能作为现有地铁的补充。常导磁悬浮交通系统与现行的铁道相比是全新的交通系统，其所具有的优点将会使之在城市轨道交通系统中占有一席之地。随着科学技术的进步，直线电机以及它在地铁与其他方面的应用都会有良好的发展前景。
参考文献：
1 事务局 リニア地下铁车辆机械ソヮンポイント·レッスン讲座
2 长野秀洋 常电导磁气浮上式交通システムHSSTの最近の动向についJREA2001
地铁车辆断路器控制原理及故障分析论文
摘要: 对深圳地铁11号线地铁车辆高速断路器的控制原理进行介绍，并对该线路车辆在调试过程中出现的高断跳开故障进行详细分析。
关键词 ：:地铁车辆;高速断路器;控制原理;故障分析
1问题概述
SZML11项目车辆编组形式为A1－B1－C1－D1=D2－C2－B2－A2(如图1所示)。列车在B车高压箱内配备2套高速断路器，一套连接控制接触网/库用电源与本车(B车)牵引逆变器，一套连接控制接触网/库拥电源与C车牵引逆变器;D1车设置HVB01及HVB02高压箱，分别安装有1套高速断路器连接控制接触网/库用电源与D1、D2车牵引逆变器。SZML11项目T26列在试运线动调过程中，在未动车时，第2节车高速断路器突然跳开，连续报“高断允许线圈反馈故障”“VVVF严重故障”，HMI屏显示受电弓状态正常(均为升弓状态)，多次尝试分合主断不成功。
2高断分合控制分析
在受电弓升起、司机室占有、列车紧急停车按钮未按下的情况下，按下司机台上的高速断路器控制按钮HSCB合(=21－S04)或HSCB分(=21－S03)时，合、分的信号将被传送至DCU，DCU则依据输入的信号及列车状态，控制列车高断合允许继电器和电阻继电器的动作，实现对主断路器的控制。牵引逆变器对高速断路器的控制电路见图2及图3。在受电弓正常升起、司机室占有、列车紧急停车按钮未按下的状态下，在司机室按下高速断路器合按钮=21－S04，DCU的X111:25点输出DC110V的电平信号，高断合允许继电器1Q021吸合，DCU的X112:17点检测到高断合允许继电器1Q021吸合的反馈信号;然后DCU的X111:24点输出DC110V高电平，继电器1Q022吸合，高速断路器1Q01吸合，DCU的X112:18点用于检测1Q022是否已经正常吸合，正常吸合后，DCU的X112:18点由低电平转化为高电平;高速断路器1Q01吸合后，高速断路器主触点完成“合”动作，牵引逆变器与接触网或库用电源接通，DCU的X111:24点输出低电平，继电器1Q022断开，高速断路器完成大电流吸合小电流维持的整个过程，DCU的X112插头的1点为高速断路器状态监控信号，此时将恢复至低电平状态，DCU的X112:18点也由高电平恢复至低电平状态。在受电弓正常升起、司机室占有、列车紧急停车按钮未按下，且高速断路器处于“合”的状态下，按下高速断路器分按钮=21－S03，DCU得到一个高速断路器分的命令，DCU的X111插头的25点输出一个低电平，继电器1Q021断开，高速断路器1Q01分断，相应监视信号状态改变并回馈至DCU。由原理图可知，DCU发出的高断允许信号，通过车上电路后(升弓保持、紧急停车这两个继电器的相关触点)，回到高压箱内的“高断允许继电器”线圈，而执行合高断操作的前提是该线圈闭合。在受电弓状态正常的工况下(为升弓状态)，考虑到C车高断状态正常，因此判断故障发生的原因可能为=22－K208的7－10常开触点故障。检测=22－K208的7－10常开触点所在线路的下一环节+251=99－XT251．05:10A，此处有电平信号输出，因此=22－K208的7－10常开触点无故障;检查高压箱X122插头的点位，无缩针现象，检测相应点位电平正常，可以判定电气线路无故障。由上所述，车辆外围电路正常，且DCU对外围电路的判断及输出高断允许命令的功能正常。
3软件控制逻辑分析
SZML11项目车辆的控制基于TMCS控制系统平台，高断合允许继电器1Q021吸合后，后续高速断路器闭合以及减载的控制逻辑在软件中体现，外部电路仅用于输入指令及提供反馈信号。在无分高速断路器命令时，若满足合高速断路器请求命令与确认本单元受电弓升起信号，DCU则会进一步发出确认合本单元两个高速断路器的命令。此时DCU输出合高速断路器的信号至1Q022。1Q022接收信号后，系统将同时检测高速断路器合的反馈信号和DCU允许HSCB合的信号，如果信号正常，HSCB合，否则强制断开高速断路器。需引起注意的是，列车在紧急牵引工况下，若受控司机室发出牵引方向向前指令，将会产生一个合高速断路器的指令，该指令在司机室未按HSCB合和受电弓在非正常升弓的情况下，强制执行HSCB合的操作。根据以上分析，考虑列车仅B1车故障，可能为B1车软件逻辑与所需功能不符的情况，此种情况多为调试过程中软件未及时更新或更新过程中错误导致。检查DCU的软件版本，故障车与非故障车软件版本一致且为最新版本，因此可排除DCU软件的原因。列车出现的故障可能由DCU内部控制板硬件故障引起。
4DCU控制板分析
DCU硬件故障主要与DCU内部的3块板卡相关:SPU(SignalProcessingUint，信号处理单元)/SMC(SystemManage-mentandCommunication，系统管理与通信)/DIO(DigitalInputandOutput，数字输入输出)。图4是高断允许信号的AND逻辑关系图，图中SMC发出的高断允许是在综合了SPU高断允许信号的基础上发出的，即:当SPU发出禁高断时，将同时传送至SMC，SMC也随即禁高断。图4DIO控制逻辑未验证故障车是否出现DCU板卡故障，将正常车的设备与故障车设备进行对换，观察故障是否转移，这种锁定故障的.方法，能准确判断出设备是否正常。首先将正常车3车DCU的DIO板与故障车2车DCU的DIO板进行对换，故障未转移，2车依然报故障，所以DIO板正常;再把2车和3车DCU的SPU板进行对换，故障由原来的2车转移到3车，由此可以判断原有2车的SPU故障。重新更换SPU板，故障消除，车辆高断分合功能恢复正常。综上，导致此次高断故障出现的根本原因是SPU板硬件故障。
5总结
外围控制电路故障、DCU软件故障、DCU板卡故障是高速断路器最常见的几种故障表现形式。其中外围控制电路的故障在车辆运行的各个阶段均有可能发生，涉及面广，排查难度大;软件故障主要发生在车辆调试初期，因软件功能不完善或更新不及时引起;高速断路器板卡故障主要发生在车辆长时间运行后，排查相对简单。外围控制电路故障，通常是由软件控制逻辑所需的车辆状态信号非正常引起。故障类型包括:电气线路错接或虚接、电气设备故障、网络设备故障和信号干扰等。故障的排查，可通过信号监控软件对相关的信号进行监控，再通过分析其数据状态找出故障原因。软件故障主要通过保证列车相同设备软件为同一软件版本且为符合车辆技术要求的最新状态。根据现场调试经验，高速断路器本身的故障，一般作如下步骤的检查:1)检测高速断路器线圈电阻，正常情况下电阻值为14．5Ω±8%。2)检查主断允许状态是否正常。3)检查整流二极管是否正常。4)检查控制电阻是否正常。5)检查主断合继电器状态是否正常。6)检查高速断路器灭弧罩、主触头是否正常。故障以上排除后，须先进行低压测试，高速断路器能正常动作，牵引控制单元有信号显示后，再进行高压测试，高压电器箱网压输出正常即可。
6结语
高速断路器能够在主电路出现严重的干扰情况(如过流、牵引逆变器故障或短路等)时断开车辆主电路，从而起到保护牵引逆变器及车上其他设备的作用。熟悉高速断路器的电气控制电路和软件逻辑控制原理，对及时发现并处理高速断路器的故障，提高车辆的调试效率，保障车辆的安全运行具有重要意义。
参考文献:
［1］陈勇，张俊哲．深圳地铁1号线续建工程车辆高速断路器控制原理及故障分析［J］．电力机车与城轨车辆，2012(2):80－82．
［2］廖俊．GZ128增购车T14列正线调试跳高断故障分析及解决措施［J］．机电工程技术，2013(6):205－207．
［3］庞开阳．变电所和车辆高速直流断路器的保护跳闸分析［J］．都市快轨交通，2006，19(4):76－79．
轨道交通专业毕业论文参考文献
参考义献这是论文中很重要、也是存在问题较多的一部分.那么,轨道交通专业毕业论文参考文献有哪些呢?下面我为大家收集一些优秀的范例,大家不妨多加参考!
[1]艾里克.拉斯缕森,博萍与信息-博弃论概论[M].北京:北京大学出版社,.
[2]白慧明.铁路建设可持续发展面临的若干问题及建议[J]理论探讨,2011 (3) :16-18.
[3]白树强,全球竞争论[M]北京中国社会科学出版社2000.
[4]白云峰.髙速铁路对区域社会经济发展影响研究-以京津城际铁路为例[D].北京:北京交通大学,2010.
[5]包昌火,谢新洲.竞争战略与竞争优势[M]北京.华夏出版社,2002: 74.
[6]北京一上海高速铁路运输需求量顶测研究报告.北京:铁道部科学研究院,2000.
[7]陈建南,赖小平等,广东医药产业竞争力比较研究[J]世界科学技术-中药现代化2001,3 (3): 11-34.
[8]陈杰、史峰,提高广州地区铁路货运效率的分析与对策,《铁道运输与经济》,’ 44-45.
[9]陈牛生.我国铁路货运价格改革初探[J].综合运输,2005(11) :1-20.
[10]陈学武.城市客运交通方式结构预测的层次分析法[J].东南大学学报,1998,28(3) :23-26.
[11]戴玲玲.髙速铁路与其他运输方式竞争关系研究--以京沪线为例[D]:学位论文.北京:北京交通大学,2009.
[12]丁小玲.京沪高速铁路(徐沪段)绿色生态评价指标体系研究[D].成都:西南交通大学,2007.
[13]樊纲.比较优势也是竞争力[J].经济日报,2002.
[14]樊一江.交通运输规划与管理[D]:学位论文.陕西:长安大学,2009.
[15]范英书.优化运输组织扩大运输能力[J].铁道运输与经济,2006(6) :35-36.
[16]方琪根.高速铁路运营成本的作业成本法测算研究[J].铁道科学与工程学报,2006(10):134-136.
[17]费志刚.铁路、民航客运市场竞争焦点及对策探讨[J].铁路运输与经济,2003 (9):4"6.
[18]冯焕焕:区域运输通道内各种运输方式客运量分担率的研究仁[D],哈尔滨五业大学.2005:30 - 46.
[19]傅选义.高速铁路与资源节约[J].中国铁路,2010. 12
[20]高速铁路客货运量预测一我国高速铁路发展模式的研究分题报告之十[R].天津:铁道部第三勘测设计院,1995.
[21]龚深弟.国外高速铁路发展情况与趋势[J].高速铁路与铁道建筑,2003 (4): 1-13.
[22]郭大为.国外高速铁路建设与运营组织模式[J].国外铁路,2004 (8): 79-81.
[23]郭晶伟.基于效能价格的出租车合理比价研究[J].交通标准化,2009(2): 53-57.
[24]郭晶伟.基于效能价格的出租车合理比价研究[J].交通标准化,2009(2): 53-57.
[25]郭文军等.髙速铁路对交通运输实现可持续发展的重要意义[J].中国铁路,2000(4):56-59.
[26]国家体改委,中国人民大学等.中国国际竞争力发展报告(1996) [M].北京:中国人民大学出版社,1997.
[27]国家体改委,中国人民大学等.中国国际竞争力发展报告(1997) [M].北京:中国人民大学出版社,1998.
[1]安监管技装字[2003]37号、安全评价通则[S]
[2]安监管技装字[2003]79号、安全验收评价导则[S]
[3]北京市交通委员会、北京市城市轨道交通安全运营管理办法[S]、北京,2004
[4]广州市地下铁道总公司、广州地铁工程质童验收管理办法[S]、广州,2002
[5]刘铁民,钟茂华,等、地下工程安全评价[M]、北京:科学出版社,2005
[28]国建华.时代呼唤“绿色交通”--铁路与我国交通运输的可持续发展[J].铁道知识,2010(1):60-64.
[29]韩雪松.产品竞争力的综合评价[J].技术经济与管理研究,1998 (4): 30-31.
[30]郝艺.中国高速铁路与其他运输方式的.比价关系研究[D].北京:北京交通大学,2009.
1 邹胜勇．面向可持续发展的城市总体交通结构优化[J]．交通运输系统工程与信息,2006,6(2):108．
2 David BAYLISS．世界范围的城市交通可达性现状(英文)[J]．TRI杂志(交通版),2006(2):17-18．
3 樊颖玮．城市交通可持续发展问题的思考[J]．交通与运输,2006(2):67．
4 全永棠,孙壮志．关于BRT与轨道交通的理性思考[J]．交通运输系统工程与信息,2006,6(2):117．
5 孙章．城市轨道交通的世纪回眸[J]．上海交通运输,2006(3):14．
6 P．Y．Loo,L．Y．Chow．可持续城市交通:理念,政策与方法(英文)[J]．ASCE,2006(6):76-77．
[1]芮睿,王昊,杜春茂等、浅议轨道交通项目环境影响评价要点[J]、黑龙江交通科技,2013,33(4):156-157
[2]刘磊,孙智宏,周鹏等、提高轨道交通环境影响评价公众参与有效性的建议[J]、都市快轨交通,2014,27(2):30-34
[3]肖本江、景观影响调查在轨道交通项目竣工环境保护验收中的初步尝试[J]、铁道劳动安全卫生与环保,2007,34(3):111-115
[4]孙翠菊,陈侠,李晓娟等、城市轨道交通项目环境影响评价方法与指标体系研究[J]、城市建设理论研究(电子版),2013,(24)
[1]孙宁.我国城市轨道交通行业发展现状与对策[J].中国铁路,2008(4):51-55.
[2]欧阳洁,钟振远,罗竞哲.城市轨道交通发展现状及趋势[J].中国新技术新产品,2008,(12):32.
[3]李耀宗.关于我国城市轨道交通规划与规模的反思[J].都市快轨交通,2005,18(4):83-85.
[4]孟迎春.我国城市轨道交通规模研究[D].北京:北京交通大学,2009.
[5]杨京帅.城市轨道交通线网合理规模与布局方法研究[D].成都:西南交通大学,2003.
［1］谢凯旋,缑小涛,孙天轶．轨道交通站域建筑一体化设计---以杭州地铁一号线乔司站为例［J］．建筑技艺,2015,10:112-115．
［2］杨佩云．对城市轨道交通公共室内空间设计的调查研究［J］．设计,2015,21:111-113．
［3］李政,王操．城市轨道交通换乘空间的导向研究---以武汉轨道交通换乘站为例［J］．长江大学学报(自科版),2016,10:56-60+4．
［4］王成芳,孙一民,张春阳,黄烨勍,李敏稚．基于“节点-场所”特性的轨道交通站点地区规划设计［J］．规划师,2014,10:30-34．
[1]中国城市轨道交通网
[2]朱顺应、郭志勇.城市轨道交通规划与管理[U].东南大学出版社,2008
[3]赵惠祥、余世昌. 城市轨道交通系统的安全性与可靠性[J].城市轨道交通研究,
[4]张殿业、金键、杨京帅. 城市轨道交通安全研究体系[J].都市快轨交通,[5]施毓凤、杨晟、孙力彤.城市轨道交通的安全管理问题[J].城市轨道交通研究;
[6]《北京市城市轨道交通安全运营管理办法》.2009
[7]费安平.地铁运营安全管理.
[8]费安平、周世爽、吴静.城市轨道交通运输设备运用.西南交通大学出版社,2008
[9]费安平、顾炎.城市轨道交通行车组织.西南交通大学出版社,
[10] 韩荔.站务员行车组织教材.
[1] GB50157-2003,地铁设计规范[S].
[2] GB50090-99, 铁路线路设计规范[S].
[3] 许有全,高 亮.城市轨道交通用道岔有关问题的探讨[J].铁道标准设计,2003(5).
[4] 陈后军.城市轨道交通发展探讨[J].铁道标准设计,2003(8).
[1]杜建卿.新公共管理理论评析[J].现代商贸工业,2011,14.
[2]谢晓忠,李淑庆,冯绍海.城市土地利用与轨道交通建设关系研究[J].交通信息与安全,2010,05.
[3]陆锡明,陈必壮,王祥.基于轨道交通网络的大城市综合交通规划理念[J].城市交通,2010,04.