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)
电力是人们日常生活当中不可或缺的一部分,现在人们对于用电量的需求与日俱增,这也要求我们做好电厂的安全管理工作。下文是我给大家整理收集的关于的内容,欢迎大家阅读参考! 篇1 试谈水电厂安全执行管理 摘要:水电厂要提高发电厂的安全、经济执行水平。要积极向同类型的发电厂学习,把他们的先进的工作机制进行推广和实验。经济执行不仅对提高企业的管理水平和技术实力,增加发电效益,确保电网安全稳定执行有着重要的现实意义,还体现了充分利用清洁能源,节能减排的企业社会责任。水电厂将继续按照“安全第一,预防为主,提升管理,重在落实”的要求,在电厂安全经济执行实践方面走一条科学发展的道路。 关键词:安全、管理 前言: 水电厂在电力系统中担负著调峰调频的重要任务,随着电力系统的快速发展,发电厂的单机容量越来越大,水电厂执行工作逐步走向现场无人值班,少人值守,远方集中控制,迫切要求执行装置自动化进一步提高,监控系统进一步完善,执行人员的工作责任心、安全意识进一步提高,如何开展好水电厂执行安全管理工作,对保证水电厂发电机组的安全员执行意义重大。 一、水电厂对装置安全管理 要提高水电厂的安全经济执行效率,维护水电厂的正常执行,其装置维护是一项必不可少的工作。如何降低装置维护成本,提高水电厂装置执行的可靠性成了水电厂不可忽略的问题。 其一,机电装置的现代化水平要求技术人员的技术要不断的提高,要求技术人员不断学习新技术,来胜任机电装置安全执行工作。这就需要水电厂主动对技术人员进行培训,建立健全规章制度,完善考核机制,提升执行人员对装置的巡检质量及操作水平。 其二,安全管理部门要加强管理力度和对装置的分析力度,促进各个部门技术规范化、管理规范化,对于出现磨损的装置及时的维修和维护,防止事故发生。另外,只有发挥了各个部门的技术监督职能,水电厂的机电装置的安全执行才能得到保证。安全部门要不断的细化技术监督内容,而且要定时的对装置进行安全效能检测,提高整体装置的工作质量和安全效能。 其三,要定时的对整个装置进行详细具体的检修工作,及时发现装置中存在的隐患,提高装置检修的管理水平。对于各个装置损坏程度的不同,不定时的对装置进行抽查检修,对技术人员的检修工作规范化。对于机器的检修、维护,要形成发现故障、计划检修、检修状态、改进装置等操作一条龙,加强装置检修水平的同时,保证装置能够在最短的时间内检修完成恢复正常使用。因此,通过标准化作业指导、精细化管理等行之有效的装置管理措施,严把装置检修及维护的质量关。统筹协调、合理安排机组执行方式,加大巡回检查力度,及时将可能出现的装置隐患消灭在萌芽状态,大大提高了机组安全稳定执行水平。 二、人员素质的管理 安全的本质是人、机、环境相互作用的结果,而人在安全活动中处于主导的作用。从完善规章制度入手,不断强化职工的安全意识、安全行为。先后制定下发了一系列制度,强化了各级人员履行安全生产职责的能力,必须通过扎实的业务技能素质培训,才能达到我懂安全的更高层次。 1检视值班记录; 2了解执行方式和注意事项,核对模拟图与实际执行方式相同; 3装置检修及改进情况; 4二次回路变更及保护投退情况; 5装置缺陷及处理情况; 6检修中所做的安全措施; 7装置缺陷、检修作业情况及安全措施、发生的事故情况、处理过程和结果等。 认真做好安全生产工作,确保生产正常执行。切实抓好安全生产工作,是我们多发电,发好电的根本保证。安全生产就是全年重点工作的重中之重。要始终坚持“安全第一”的生产方针来开展工作,健全和完善安全生产的组织机构网路,与各部门签订安全生产责任书。并将有关措施落实到部门,落实到班组,落实到职工。加强管理,严格考核制度,根据年初提出的全年工作计划以及各部门的岗位职责,分季度进行按时考核,并将考核结果与内部奖罚制度挂钩,从而有力地保障各项工作、生产的有序进行。 三、“两票”管理 水电厂安全生产重要保障要有“两票”管理,为了严格执行电力安全的相关规定,结合水电厂实际情况,管理者应当制定细节,突出规范化、统一化、标准化的管理。提高操作票和工作票质量与合格率。两票管理规定中要求有关人员必须严格执行工作票的开工,结束手续,即“四不开工”、“五不结束”。 1.操作票管理,由中控室负责人下达操作指令。操作人结合典型票和历史票在生产管理系统上根据下达的指令拟票由监护人稽核按照流程交由值班人员和负责人核实正确后返回操作人员。操作开始首先在微机防误装置上进行核对模拟正确,同时采取双监护制。 2.工作票操作管理,由工作票负责人在生产管理系统上拟写工作票,由签发人稽核后传至值长处。由值长稽核签收,开工前按照工作票所列安全措施进行操作。经工作许可人到现场确认核实无误后进项工作。工作结束后,办理工作结束恢复临时安全措施。 1负责检查工作票所列安全措施是否正确完备,是否符 合现场条件。 2工作现场布置的安全措施是否完善。 3负责检查停电装置有无突然来电的可能。 4对工作票中所列内容性很小疑问,必须向工作签发人询问清楚,必要时应要求作详细补充。 5工作地点或工作任务不明确不开工; 6安全措施的要求或布置不完善不开工; 7审批手续和联络工作不完善不开工; 8检修试验人员和执行人员没有共同赴现场检查及检查不合格不开工。 9检修试验人员未全部撤离工作现场不结束; 10装置变更或改进交接不清或记录不清不结束; 11有关测量试验工作未完成或测度不合格不结束; 12安全措施未全部清理不结束; 13检修人员和执行人员没有共同赴现场验收检查或检查不合格不结束。 四、事故处理管理 本着解决问题稳、准、快的原则,事故原因分析不清楚不放过;事故责任者和应受到教育者没有受到教育不放过;没有采取防范措施不放过。 1首先应设法保证厂用电源; 2迅速限制事故的发展,消除事故的根原,并解除对人身和装置的危险; 3保证非故障装置继续良好执行,必要时增加出力,保证使用者正常供电; 4迅速对已停电使用者恢复供电; 5调整电力系统执行方式,使其恢复正常; 6事故处理中必须考虑全域性、积极、主动做到稳、准、快。 五、结束语: 综上所述,由于水电厂担负著电力系统的调峰调频任务,对电网的执行安全意义重大。所以,要求执行人员的安全管理工作必须长抓不懈,在牢固树立“安全责任重于泰山”思想,加强执行装置的检修和维护,严格安全治理,才能保证水电厂的安全稳定执行。 参考文献 : [1]龚在礼.水电厂机电装置执行与管理[M].黄河水利出版社.2009. [2]陈国庆,谢刚,吴丹清.水电厂执行技术问答[M].北京:中国电力出版社.2005. [3]陈启卷,南海鹏.水电厂自动执行[M].北京:中国水利水电出版社.2009. 篇2 浅析电厂电气的安全管理 摘要:随着人们用电需求的加大,电厂的电气装置呈现一种长期执行的工作状态。因此,电厂电气的安全管理工作就显得非常重要。本文主要对电厂电气安全管理进行了分析和探讨。 关键词:电厂;电气;安全管理 一、电厂电气的安全管理意义 1、是满足人们用电需求的必行之事,时代和社会在不断地发展进步,人们的工作和生活需求也发生了不小的变化。新能源的开发和使用逐渐走入人们的视野,并日益发挥着重要的作用。而电力资源,也成为了时下社会中流行而普及的能源,现代人的生活当中已经不能缺少电的使用而存在。有了电,人们可以进行多方面的娱乐消遣,如看视讯、听音乐、上网等。人们的工作中需要有大量的资讯传递,掌握第一手资料对于注重时效的人而言,意味着工作的成败。而这些环节的完成和有序进行,也不能离开电的支援。总而言之,电的广泛使用是当今人们的生活和工作的需要,而维护这种需要就显得尤为重要了。人们工作和生活用电需求量在逐步加大,这已经是一个不争的事实了。那么,要满足这些需求,就必须要提高电量生产的效率,加大产出。要实现这一目标,电厂进行各个方面的严格而有效的管理是必然的,其中安全方面的管理问题,是不容忽视的重点问题。电厂只有实行科学合理的安全管理,维护电气装置的正常执行,才能提高其生产量,满足人们用电的需求。 2、是保障生命财产安全的需要,电虽然在很多方面给人们的生活和工作带来了便利,同时也存在着较大的安全隐患。这并不是说电是极其危险的东西,人们应该避而远之,只是说安全用电的知识是人人都应该学习和掌握的。人们要重视安全用电,那电厂就更应该注意安全管理电气装置了。 3、是延长电气装置的使用寿命,给电厂创造利润的需要任何一个企业要进行产品的生产和发展,都必须要依靠高阶的装置长期进行运作,才能保证其利益的最大化,使企业拥有更多活力。一旦相关的装置发生异常和故障,被迫停止了生产,而相关的生产工序也受到连带影响,同样无法完成生产。如此一来,企业的损失将是非常巨大的。可见,装置的维护工作在企业的发展中占据着重要的地位。对于电厂而言,这个道理同样适用。电气装置发挥着共建作用,缺少电气装置的生产,电厂将处于非常危险的境地。只有保障电气装置的正常生产和执行,延长其使用寿命,才能为电厂创造更大的利益,为老百姓带来更加便捷的生活。而要做到这些,对于电气装置的维护是必须要做好的工作。装置的维护包括定期巡查检修、安全管理等方面的内容,其中安全管理装置的工作不容小视。 二、电厂电气装置安全管理存在的问题 受国家节能减排的影响,一些小电厂逐渐淘汰,兼备重组成大型发电厂。大型发电厂规模庞大,现代化的机器装置被广泛使用。因此,在安全管理方面就会存在诸多问题。 1、管理层次不清 在复杂的电气系统中,没有明确管理层次,导致反馈的资讯不完整或不真实,不能准确的把握电气装置执行的状况。出现严重故障时不能立刻找到出现问题的地方,没有明确的职责划分,就不好追责,不能引起大家的重视。只有明确管理层次,让出现问题能够及时发现,迅速处理,对发电厂正常执行至关重要。 2、资料缺乏依据,不规范 在电气执行过程中会传来一批资料,以便能够及时掌握机器执行状态,出现问题也能及时解决。但是,在实际工作往往出现传递过来的资料不真实,缺乏依据等问题。需要在调查研究中得出真实的资料,来保证电气的正常执行。 3、资讯共享性差 电气装置系统是由诸多机器装置连线形成的一个整体,每一个部分都有不同的资料资讯,每部分跟其他都是连线完整的。传回的资讯是分开的,不能实现资讯共享,工作人员不能掌握其他环节的状况,导致当其他机器装置发生故障时,不能及时处理造成无法弥补的损失。 三、电气安全管理的内容及相应的措施 1、电力生产中的安全规程 电厂的安全管理要有序开展,就必须按照安全规程中的相关规定来做。安全章程是按照实际生产中可能出现的安全问题而制定的规范,包括安全操作电气装置、对人员的熟悉程度要求、微机强行解锁钥匙的严格管理要求、相关人员的明细要求等等,都有很清晰的规定。因此,学习和掌握此规程,对于电厂的电气安全管理工作有着非常重要的意义。根据安全管理的要求,电厂可以定期组织相关的巡检人员进行安全章程的学习,让每一个人心中对安全章程都有一个非常深刻的印象,这在指导自身的工作方面,收效是很大的。当然,这并不是表面的学习任务,而是实实在在有用的安全管理知识,员工在研究的过程中不要抱着完成任务的心态来进行学习,要会学以致用。电厂的领导在组织员工学习的过程中,可以适当加入一些生动的案例,不仅可以提高员工的学习兴趣,对于相关的知识点也能深入细致地了解,对于安全管理的问题也会产生更为全面的认识。 2、建立完善的规章管理制度 在我国大部分电厂的电气执行安全管理中,存在的主要问题依然是管理不够科学合理。管理人员的素质不高,管理制度没有真正建立起来或者有制度没有真正的坚持。建立完善的规章管理制度显得格外重要了,对这一制度不仅仅是要求有,而且应该是要从实践操作中得出来的,必须是科学的,切实可行的。制度要求精细,明确责任分工,加强安全生产管理措施,制定全面的生产步骤,以及在出现问题时的应急处理措施,适时举行应急演练等等。让生产工人牢记在心,按照上面的制度要求认真做好每一个环节,确保电气装置安全执行。 3、电厂技术人员的综合素质 作为操作电气装置的专业人才,电厂的技术员工肩负著较大的生产责任,而他们综合素质的提高,也是安全管理中一个重要的内容。电气装置不是任何人都能随便接触和操作的,需要具备一定知识和素质的专门从事电力工作的人才能胜任。这就对电力行业的技术人才提出了更高的要求。他们不仅要让电气装置乖乖执行,完成各自范围内的工作,还要懂得检修的相关知识,以便在操作中察觉相应的异常问题,及时解决。高素质的技术人才是需要不断历练和培养的,需要理论与实际相结合的软、硬体基础。简言之,如此高、精、尖的人才需要综合培养。可以经常组织这些人下到基层车间考察和学习,直观地面对该装置,包括它的效能、特点、容易产生的问题、具体的资料资料等方面,都能全面地了解。技术人才的视野一旦扩大了,实践能力提高了,就不会只停留在纸上谈兵的阶段。多元化、高素质的人才,不仅是电厂所需要的技术骨干,也是整个社会致力培养和需要的中坚力量。 4、电气装置和元件的维护 很多安全隐患存在于容易被人们忽略的装置细节中,一些安全事故也来源于元件间的组合、操作等方面。因此,电气装置和元件的维护是电厂安全管理的重点内容。定期的检查和修护装置是很有必要的,比如检查电源、电压、仪表等的数值是否在正常范围,装置的执行是否出现异常,元件是否需要更换等问题,都是安全管理中日常所行之事。电气装置的高效执行是电厂得以正常运转的基础。在安全管理工作中,电气装置的维护应该由专门指定的人全权负责,并且规定数量和质量等明细统计。把岗位职责划分清楚,落实到相关负责人,才能提高员工的工作积极性和自觉性,避免应付了事和滥竽充数现象的发生。专门负责的人员确定以后,电气装置的检修、清洁、保养等问题,都是需要定期进行的工作,避免由于不当的装置维护而产生较大的安全问题。 四、结语 在电厂电气的安全管理工作中,要注重安全管理方面的各项内容,采取相应的措施,才能维护相关的电气装置的正常运作,有效保障人们日益增长的用电需求,维护人们的生命和财产安全。总之,电力生产行业要切实进行行之有效的安全管理,共建和谐而繁荣的经济社会。 参考文献: [1]张树海,甄树义.论如何提高电厂电气控制系统的安全执行管理[J].现代装饰理论,2014,06:191. 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[J]和[M]是代表杂志和专著(1)表示第一期论文参考文献,就是你所写的论文中引用的其他资料中的内容,如数据、概念及别人的研究成果等。不能随便写,是要写出准确出处的。 参考文献的编写格式要求。 一、参考文献著录格式 1 、期刊作者.题名〔J〕.刊名,出版年,卷(期)∶起止页码 2、 专著作者.书名〔M〕.版本(第一版不著录).出版地∶出版者,出版年∶起止页码 3、 论文集作者.题名〔C〕.编者.论文集名,出版地∶出版者,出版年∶起止页码 4 、学位论文作者.题名〔D〕.保存地点.保存单位.年份 5 、专利文献题名〔P〕.国别.专利文献种类.专利号.出版日期 6、 标准编号.标准名称〔S〕 7、 报纸作者.题名〔N〕.报纸名.出版日期(版次) 8 、报告作者.题名〔R〕.保存地点.年份 9 、电子文献作者.题名〔电子文献及载体类型标识〕.文献出处,日期 二、文献类型及其标识 1、根据GB3469 规定,各类常用文献标识如下: ①期刊〔J〕 ②专著〔M〕 ③论文集〔C〕 ④学位论文〔D〕 ⑤专利〔P〕 ⑥标准〔S〕 ⑦报纸〔N〕 ⑧技术报告〔R〕 2、电子文献载体类型用双字母标识,具体如下: ①磁带〔MT〕 ②磁盘〔DK〕 ③光盘〔CD〕 ④联机网络〔OL〕 3、电子文献载体类型的参考文献类型标识方法为:〔文献类型标识/载体类型标识〕。例如: ①联机网上数据库〔DB/OL〕 ②磁带数据库〔DB/MT〕 ③光盘图书〔M/CD〕 ④磁盘软件〔CP/DK〕 ⑤网上期刊〔J/OL〕 ⑥网上电子公告〔EB/OL〕 三、举例 1、期刊论文 〔1〕周庆荣,张泽廷,朱美文,等.固体溶质在含夹带剂超临界流体中的溶解度〔J〕.化工学报,1995(3):317—323 〔2〕Dobbs J M, Wong J M. Modification of supercritical fluid phasebehavior using polor coselvent〔J〕. Ind Eng Chem Res, 1987,26:56 〔3〕刘仲能,金文清.合成医药中间体4-甲基咪唑的研究〔J〕.精细化工,2002(2):103-105 〔4〕 Mesquita A C, Mori M N, Vieira J M, et al . Vinyl acetate polymerization by ionizing radiation〔J〕.Radiation Physics and Chemistry,2002, 63:465 2、专著 〔1〕蒋挺大.亮聚糖〔M〕.北京:化学工业出版社,2001.127 〔2〕Kortun G. Reflectance Spectroscopy〔M〕. New York: Spring-Verlag,1969 3、论文集 〔1〕郭宏,王熊,刘宗林.膜分离技术在大豆分离蛋白生产中综合利用的研究〔C〕.//余立新.第三届全国膜和膜过程学术报告会议论文集.北京:高教出版社,1999.421-425 〔2〕Eiben A E, vander Hauw J K.Solving 3-SAT with adaptive genetic algorithms 〔C〕.//Proc 4th IEEE Conf Evolutionary Computation.Piscataway: IEEE Press, 1997.81-86 4、学位论文 〔1〕陈金梅.氟石膏生产早强快硬水泥的试验研究(D).西安:西安建筑科学大学,2000 〔 2 〕 Chrisstoffels L A J . Carrier-facilitated transport as a mechanistic tool in supramolecular chemistry〔D〕.The Netherland:Twente University.1988 5、专利文献 〔1〕Hasegawa, Toshiyuki, Yoshida,et al.Paper Coating composition〔P〕.EP 0634524.1995-01-18 〔 2 〕 仲前昌夫, 佐藤寿昭. 感光性树脂〔 P 〕. 日本, 特开平09-26667.1997-01-28 〔3〕Yamaguchi K, Hayashi A.Plant growth promotor and productionthereof 〔P〕.Jpn, Jp1290606. 1999-11-22 〔4〕厦门大学.二烷氨基乙醇羧酸酯的制备方法〔P〕.中国发明专利,CN1073429.1993-06-23 6、技术标准文献 〔1〕ISO 1210-1982,塑料——小试样接触火焰法测定塑料燃烧性〔S〕 〔2〕GB 2410-80,透明塑料透光率及雾度实验方法〔S〕 7、报纸 〔1〕陈志平.减灾设计研究新动态〔N〕.科技日报,1997-12-12(5) 8、报告 〔1〕中国机械工程学会.密相气力输送技术〔R〕.北京:1996 9、电子文献 〔1〕万锦柔.中国大学学报论文文摘(1983-1993)〔DB/CD〕.北京:中国百科全书出版社,1996
工厂供电,是指将电能通过输配电装置安全、可靠、连续、合格的销售给工厂用户,满足广用户经济建设和生活用电的需要。下面是由我整理的工厂供电技术3000字论文,希望能对大家有所帮助!
[摘 要]如果有人问你21世纪是什么时代,你的脑海里浮现的是信息时代、电子时代还是技术时代?我想在我的世界里,21世纪应该是一个绿色节能时代,一方面,在科技、经济、技术高速发展的时代面前,人们开始更多的关注可持续发展,更多的关注节能环保,另一方面,21世纪属于市场经济,对于市场经济而言利润是唯一的驱动力,厂商或者工厂要想实现利润最大化,必须尽可能的缩小成本,而电能的使用在厂商的成本 中占据着很大的一部分比例,因此,供电系统节能方法研究成为每一个厂商不得不关注的问题。
本着发现问题,分析问题,解决问题的研究方法对工厂供电系统节能问题进行研究,首先谈谈什么是工厂供电系统,所谓供电系统就是由能产生电能的电源系统输送给用电的输配电系统共同构成。其次,我们不得不思考为什么会产生工厂供电系统的消耗,具体而言,我认为有俩方面原因,从技术角度来看,我国工厂在变压器的选择,功率因数补偿以及检测与维修方面都存在漏洞。从管理模式来看,我们并没有形成一套完整的领导负责,员工尽责的体系。因此,我们的研究应该深入这俩个方面,究其根源,寻找解决思路。
1.在管理方面存在的漏洞
从总体上来看,我们在管理方面并没有形成完善的体系,没有突出强调领导与员工的责任,我们曾一度对张瑞敏管理海尔的理念津津乐道,也曾一度对乔布斯的管理思想赞不绝口,但是,在我们看到这些顶级的管理者带领一个企业走向全球,走向伟大时,我们是否思考了管理对一个企业成长的重要性。缩小视角,就工厂供电系统节能方面,我们都存在众多缺陷。从一个角度而言,我们没有建立相关的奖惩机制,这使得加强工厂供电节能管理这件本身富有挑战的事情对领导与管理者而言缺乏迎接挑战的动力。其次,即使一些管理者看到了节能管理的重要性,但由于缺乏相关领域的培训与研究,使得其对工厂供电节能管理的效果并不明显。从另一个角度来看,员工缺乏浓厚的 企业 文化 底蕴,缺乏家的归属感,并没有把自己当为企业的主人,不能把节约企业能源视为自己应尽的责任,这一方面不利于企业的成本降低、节能环保与可持续发展,另一方面更落空了习不断强调的建设一个勤俭质朴的社会理念。因此,从管理角度来分析,我认为一方面是我们的相关体制还不完善,另一方面,我认为是我们的相关企业文化形成以及 企业管理 培训还存在众多问题。
2.在技术方面存在的问题
从技术层面来看,首先,我们很难大量引进节能增效设备,这不仅是因为我国目前节能增效设备技术并没有达到一定水平,无法批量生产,这使得节能增效设备成本高,工厂将其投入使用未必就能收回成本。其次,节能增效设备操作较为复杂,没有相关知识与技术难以熟练掌握,因此工厂出于经济与技术利益方面考虑,将其弃之不用。再次,电力产品质量以及部分供应商供应的设备并不合格,时常导致不明故障。最后,相关检测与维修人员技术能力有限,由于供电系统具有复杂性、专业技术性强等特点,一旦发生故障无法及时检测出问题并做出有效的修复。
从技术层面具体来看,电压器选择具有重要意义,根据调查显示,变压器消耗的无功功率占整个供电系统无功消耗的百分之二十左右。尽管变压器效率高,但从这个调查数据中,我们可以清晰看到其总损耗仍然不小。因此,如何有效的减少变压器的无功损耗,正确合理的选择变压器型号,科学的运行,就成为了我们在技术上必须解决的难题。
其次,就是有关功率因数的问题,减少企业供电系统损耗,提高企业用电效率一个极其重要的技术层面就是功率因数补偿问题,如何有效的提高供电系统各部分的功率因数,降低设备容量,使用电设备合理的运行,从而减少损耗,实现工厂供电节能又成为我们不得不面对的技术难题。
最后,就是能否有效提高检测与 修理 技术,任何机器,即使世界最领先的机器也有出现问题的时候,任何机器,即使刚刚投入使用,也有定期检测的必要性,因此如果我国工厂相关人员的检测与维修技术无法令人满意,这对企业来说就是巨大的损失。一方面,如果无法定期有效的对设备进行检测,可能造成部分设备老化,从而加大能源消耗与损失。另一方面,当设备出现问题时,不能及时的找到问题,解决问题,恢复设备的正常运转,这不仅是对工厂的资源闲置与浪费,更造成了企业很大的经济损失。因此,提高检测与维修技术,不仅是供电节能的有效 措施 ,更能减少企业的很多不必要的经济损失。
3.管理方面的解决思路
从宏观角度来分析,企业要构建完善的管理制度,实现领导负责,员工尽责的理念。一方面,加强奖罚制度的建立与推广,完善激励机制,对那些具有企业归属感,具有企业文化精神,并将这些文化底蕴有效运用到工厂生产与节能的实践中去的员工,给予一定的精神与物质奖励,从而达到树立先进模范的作用。另一方面,对领导进行节能管理的培训,使得管理者不光从心里具有供电节能的理念,更能在通过学习与培训后,在实践中取得明显的效果。与此同时,对员工也要给予企业归属感,使得员工视企业为自己的家,为企业节约能源,为企业进行供电节能,就是为自己未来着想,更是自己应尽的责任。
4.技术方面的解决思路
首先,做好设备检测与维修工作,这不仅可以减少停电次数与时长,更能防止或减少电能泄漏,从而有效的实现供电节能的目的。具体来说,应该定期更换用电设备的绝缘子,对电路进行检测,并测量接头电阻,及时发现问题,及时解决问题。其次,从变压器角度出发,应该选择那些效率高、损耗低的优质新型节能的变压器,除此之外,还应该保证科学合理的变压器运行方式,通过研究可得,当负荷为变压器功率的百分之七十五时,变压器运行最经济。因此,合理的选择变压器以及科学的运行变压器都对工厂降低电能损耗具有重要的意义。最后,我们还要关注功率因数补偿问题,如果我们可以有效的提高供电系统各部分的功率因数,充分利用变压器的容量,降低设备容量,使设备科学合理的运行,从而减少用电系统的功率损耗来实现工厂供电节能的目标。
综上所述,造成工厂供电消耗的因素是多样的,所以为了最大化工厂供电节能的效果,我们既需要抓管理层面的问题,又不能放过技术层面的漏洞,双管齐下,才能有效的解决问题,实现工厂的可持续发展。
参考文献
[1] 李健.工厂供电系统节能方法研究.科技创业家,2013(02).
[2] 王伯韬.供电系统节能降耗措施探讨.应用科技.
摘要:根据高等 教育 对自动化专业的重视及新时代高等教育对工厂供电课程的需求, 文章 从教学思路,教学内容,教学方式以及课程设计等方面分析了工厂供电课程的 教学方法 。
关键词:自动化;工厂供电;教学改革;工程实践
工厂供电课程是难度较大的一门课程,该课程与大学生之前学过的基础理论课,如高等数学、大学物理以及专业课如自动控制原理、电机拖动之类的课程有很大的不同,一般的课程都有一套理论,而供电课更多的是依靠 经验 公式、查表,各章节之间缺乏必然的联系,使得学生学习困难,缺乏兴趣。因此,探究一种合适的教学方法显得非常重要。
一、理论结合实际,启发式教学
由于学生没有实际经验,直接照本宣科肯定会让学生觉得枯燥,因此教学可结合社会情况以及教师的工程实践经历来激发学生的学习兴趣。如在介绍电力系统的构成之前可先介绍一下中外电力系统的发展史,为什么最初是直流输电,为什么现在是交流输电为主,直流与交流输电各自的优缺点是什么。介绍为什么发电厂发电后要升压进行远距离传输的时候,先告诉学生目前铜是多少钱一吨,帮助学生理解为什么要节省有色金属。在讲负荷计算的章节时,结合具体的计算机电量监测项目直观地说明什么叫三班倒的工作方式,日负荷曲线在工厂中的作用,传统抄表方式的误差以及计算机连续采集的优点。介绍工厂供配电系统的一次接线和二次接线时,教师应带领学生到校变电所,让学生实际观察隔离开关、断路器、高压开关柜、功率表等,对单母线分段形式有一个直观认识。在介绍需用系数法时,可以日常生活中电用具为例,如一盏灯是多少瓦,让学生对教室的灯盏数进行计算,投影仪计算机各是多大功率,根据观察让学生计算出教室应该选多大的空开,应该选多大的变压器等等。通过这些理论结合实际的教学方式,学生的学习兴趣会大大提高,有益于学习效率的提高。
二、对教学内容重新做合理的分配
因供电课更多的是依靠经验公式、查表,容易让人感到枯燥,而课程的顺序一般也是依照工厂供配电初步设计的步骤进行的,教程对有一定实际经验的工作人员可能效果会更好,但对基本没有动手能力的大学生来说,非常容易理论脱离实际,尤其对于仅有32学时的课程设置,更应有所取舍。比如工厂供配电系统的一次接线一章,对于变压器的台数容量选择原则以及变电所一次主接线应该详细介绍,而电压偏移及改善措施需要花较多的时间才能讲透,这种相对不太重要的内容简单介绍即可。还有短路电流一章,分析了短路过程的暂态过程之后直接介绍标么值法求取短路电流,学生很多都不太理解,如果先给学生介绍了有名值法,然后通过实例让学生了解了用有名值法在不同电压等级电抗还要换算,而用标么值法则省去了这个步骤,加深了学生对学习内容的理解。
三、多种教学方式相结合
工厂供配电课的内容较为繁杂,虽然难度不高,但涉及的内容很多,既有公式,又有图表,单一的板书式授课或纯粹的多媒体教学都不能够满足其要求。应灵活教学,以电气设备及其选择为例,如介绍电弧的基本知识时,采用视频资料,不仅能形象展示知识,学生的兴趣也会提高。介绍高压开关电器,则需要通过视频与课件相结合的方式让学生了解断路器,隔离开关以及开关柜的外形、结构、动作原理。介绍断路器的控制回路的时必须展开接线图才能为学生分析合闸过程与分闸过程,这种涉及实物、构造、动作过程等内容的课,用课件和视频结合会取得很好的效果。而当推导一些公式时,用板书推导更能让学生对公式的思路有更清楚的认识,比如三相短路过程的简化分析,单相负荷的计算等内容。因此教学应采取多种方式,才能取得更好的效果。
四、课程设计指导
课程设计是对所学知识一次综合性的 总结 ,对自动化专业的学生来说,课程设计是将理论与实践有机联系起来的一个重要环节,使学生对工厂供配电设计的知识有更加系统的认识,同时也能够培养学生独立思考的能力和实践动手能力。一般来说供电课程设计多是针对变电所的设计,要求学生以电气设计部分为核心,学生可通过查阅工程设计手册和资料,综合多方面的因素,确定电气主接线方式,主变压器的容量、数量的确定,负荷分析及计算,以及短路电流的计算和变电所主要电气设备的选择(包括断路器,隔离开关,互感器等),在选择时对电气设备进行必要的计算和校验,完成相应图纸的绘制,课程实践应多鼓励学生发扬合作和创新精神。综上所述,工厂供电的教学,教师首先必须强化自身的能力,结合具体的科研项目加深对这门课程的理解,并能将实践经验运用到教学中,使学生更能清楚地了解这门课的相关知识,同时也应增加实践教学,培养学生独立操作能力,这样学生才能切实学好这门课。
参考文献:
[1]弋东方.电气设计手册电气一次部分[M].北京:中国电力出版社,2002.
[2]孟祥萍.电力系统分析[M].北京:高等教育出版社,2004.
[3]刘吉来,黄瑞梅.高电压技术[M].北京:中国水利水电出版社,2004.
高层建筑供配电系统的参考文献如果您方便可以合作。
【1】刘介才.工厂供电(第5版)[M].北京:机械工业出版社,2010[2]刘介才.工厂供电简明设计手册[M].北京:机械工业出版社,1993[3]刘涤尘.电气工程基础[M].武汉:武汉理工大学出版社,2003[4]夏道止.电力系统分析[M].北京:中国电力出版社,2004[5]段建元.工厂配电线路及变电所设计计算[M].北京:机械工业出版社,1982[6]郝文新.35kV变电站微机继电保护设计[J].山西建筑. 2008(32)[7]唐志平等.工厂供配电[M].北京:电子工业出版社,2002[8]王晓猛,齐华丽.35KV变电站继电保护定值整定分析[J]. 现代商贸工业.2009[9]陈轶玮.数字化变电站实用化研究[D].浙江大学,2007[10]肖艳萍主编.发电厂变电站电气设备[M].北京:中国电力出版社,2008.[11]赵伟军主编.CAD教程[M].北京:人民邮电出版社,2002.[12]Stanley Arun . Power System Relaying[M].WileyBlackwell,2008.
高层建筑供配电系统的参考文献如果您方便可以合作。
工厂供电,是指将电能通过输配电装置安全、可靠、连续、合格的销售给工厂用户,满足广用户经济建设和生活用电的需要。下面是由我整理的工厂供电技术3000字论文,希望能对大家有所帮助!
[摘 要]如果有人问你21世纪是什么时代,你的脑海里浮现的是信息时代、电子时代还是技术时代?我想在我的世界里,21世纪应该是一个绿色节能时代,一方面,在科技、经济、技术高速发展的时代面前,人们开始更多的关注可持续发展,更多的关注节能环保,另一方面,21世纪属于市场经济,对于市场经济而言利润是唯一的驱动力,厂商或者工厂要想实现利润最大化,必须尽可能的缩小成本,而电能的使用在厂商的成本 中占据着很大的一部分比例,因此,供电系统节能方法研究成为每一个厂商不得不关注的问题。
本着发现问题,分析问题,解决问题的研究方法对工厂供电系统节能问题进行研究,首先谈谈什么是工厂供电系统,所谓供电系统就是由能产生电能的电源系统输送给用电的输配电系统共同构成。其次,我们不得不思考为什么会产生工厂供电系统的消耗,具体而言,我认为有俩方面原因,从技术角度来看,我国工厂在变压器的选择,功率因数补偿以及检测与维修方面都存在漏洞。从管理模式来看,我们并没有形成一套完整的领导负责,员工尽责的体系。因此,我们的研究应该深入这俩个方面,究其根源,寻找解决思路。
1.在管理方面存在的漏洞
从总体上来看,我们在管理方面并没有形成完善的体系,没有突出强调领导与员工的责任,我们曾一度对张瑞敏管理海尔的理念津津乐道,也曾一度对乔布斯的管理思想赞不绝口,但是,在我们看到这些顶级的管理者带领一个企业走向全球,走向伟大时,我们是否思考了管理对一个企业成长的重要性。缩小视角,就工厂供电系统节能方面,我们都存在众多缺陷。从一个角度而言,我们没有建立相关的奖惩机制,这使得加强工厂供电节能管理这件本身富有挑战的事情对领导与管理者而言缺乏迎接挑战的动力。其次,即使一些管理者看到了节能管理的重要性,但由于缺乏相关领域的培训与研究,使得其对工厂供电节能管理的效果并不明显。从另一个角度来看,员工缺乏浓厚的 企业 文化 底蕴,缺乏家的归属感,并没有把自己当为企业的主人,不能把节约企业能源视为自己应尽的责任,这一方面不利于企业的成本降低、节能环保与可持续发展,另一方面更落空了习不断强调的建设一个勤俭质朴的社会理念。因此,从管理角度来分析,我认为一方面是我们的相关体制还不完善,另一方面,我认为是我们的相关企业文化形成以及 企业管理 培训还存在众多问题。
2.在技术方面存在的问题
从技术层面来看,首先,我们很难大量引进节能增效设备,这不仅是因为我国目前节能增效设备技术并没有达到一定水平,无法批量生产,这使得节能增效设备成本高,工厂将其投入使用未必就能收回成本。其次,节能增效设备操作较为复杂,没有相关知识与技术难以熟练掌握,因此工厂出于经济与技术利益方面考虑,将其弃之不用。再次,电力产品质量以及部分供应商供应的设备并不合格,时常导致不明故障。最后,相关检测与维修人员技术能力有限,由于供电系统具有复杂性、专业技术性强等特点,一旦发生故障无法及时检测出问题并做出有效的修复。
从技术层面具体来看,电压器选择具有重要意义,根据调查显示,变压器消耗的无功功率占整个供电系统无功消耗的百分之二十左右。尽管变压器效率高,但从这个调查数据中,我们可以清晰看到其总损耗仍然不小。因此,如何有效的减少变压器的无功损耗,正确合理的选择变压器型号,科学的运行,就成为了我们在技术上必须解决的难题。
其次,就是有关功率因数的问题,减少企业供电系统损耗,提高企业用电效率一个极其重要的技术层面就是功率因数补偿问题,如何有效的提高供电系统各部分的功率因数,降低设备容量,使用电设备合理的运行,从而减少损耗,实现工厂供电节能又成为我们不得不面对的技术难题。
最后,就是能否有效提高检测与 修理 技术,任何机器,即使世界最领先的机器也有出现问题的时候,任何机器,即使刚刚投入使用,也有定期检测的必要性,因此如果我国工厂相关人员的检测与维修技术无法令人满意,这对企业来说就是巨大的损失。一方面,如果无法定期有效的对设备进行检测,可能造成部分设备老化,从而加大能源消耗与损失。另一方面,当设备出现问题时,不能及时的找到问题,解决问题,恢复设备的正常运转,这不仅是对工厂的资源闲置与浪费,更造成了企业很大的经济损失。因此,提高检测与维修技术,不仅是供电节能的有效 措施 ,更能减少企业的很多不必要的经济损失。
3.管理方面的解决思路
从宏观角度来分析,企业要构建完善的管理制度,实现领导负责,员工尽责的理念。一方面,加强奖罚制度的建立与推广,完善激励机制,对那些具有企业归属感,具有企业文化精神,并将这些文化底蕴有效运用到工厂生产与节能的实践中去的员工,给予一定的精神与物质奖励,从而达到树立先进模范的作用。另一方面,对领导进行节能管理的培训,使得管理者不光从心里具有供电节能的理念,更能在通过学习与培训后,在实践中取得明显的效果。与此同时,对员工也要给予企业归属感,使得员工视企业为自己的家,为企业节约能源,为企业进行供电节能,就是为自己未来着想,更是自己应尽的责任。
4.技术方面的解决思路
首先,做好设备检测与维修工作,这不仅可以减少停电次数与时长,更能防止或减少电能泄漏,从而有效的实现供电节能的目的。具体来说,应该定期更换用电设备的绝缘子,对电路进行检测,并测量接头电阻,及时发现问题,及时解决问题。其次,从变压器角度出发,应该选择那些效率高、损耗低的优质新型节能的变压器,除此之外,还应该保证科学合理的变压器运行方式,通过研究可得,当负荷为变压器功率的百分之七十五时,变压器运行最经济。因此,合理的选择变压器以及科学的运行变压器都对工厂降低电能损耗具有重要的意义。最后,我们还要关注功率因数补偿问题,如果我们可以有效的提高供电系统各部分的功率因数,充分利用变压器的容量,降低设备容量,使设备科学合理的运行,从而减少用电系统的功率损耗来实现工厂供电节能的目标。
综上所述,造成工厂供电消耗的因素是多样的,所以为了最大化工厂供电节能的效果,我们既需要抓管理层面的问题,又不能放过技术层面的漏洞,双管齐下,才能有效的解决问题,实现工厂的可持续发展。
参考文献
[1] 李健.工厂供电系统节能方法研究.科技创业家,2013(02).
[2] 王伯韬.供电系统节能降耗措施探讨.应用科技.
摘要:根据高等 教育 对自动化专业的重视及新时代高等教育对工厂供电课程的需求, 文章 从教学思路,教学内容,教学方式以及课程设计等方面分析了工厂供电课程的 教学方法 。
关键词:自动化;工厂供电;教学改革;工程实践
工厂供电课程是难度较大的一门课程,该课程与大学生之前学过的基础理论课,如高等数学、大学物理以及专业课如自动控制原理、电机拖动之类的课程有很大的不同,一般的课程都有一套理论,而供电课更多的是依靠 经验 公式、查表,各章节之间缺乏必然的联系,使得学生学习困难,缺乏兴趣。因此,探究一种合适的教学方法显得非常重要。
一、理论结合实际,启发式教学
由于学生没有实际经验,直接照本宣科肯定会让学生觉得枯燥,因此教学可结合社会情况以及教师的工程实践经历来激发学生的学习兴趣。如在介绍电力系统的构成之前可先介绍一下中外电力系统的发展史,为什么最初是直流输电,为什么现在是交流输电为主,直流与交流输电各自的优缺点是什么。介绍为什么发电厂发电后要升压进行远距离传输的时候,先告诉学生目前铜是多少钱一吨,帮助学生理解为什么要节省有色金属。在讲负荷计算的章节时,结合具体的计算机电量监测项目直观地说明什么叫三班倒的工作方式,日负荷曲线在工厂中的作用,传统抄表方式的误差以及计算机连续采集的优点。介绍工厂供配电系统的一次接线和二次接线时,教师应带领学生到校变电所,让学生实际观察隔离开关、断路器、高压开关柜、功率表等,对单母线分段形式有一个直观认识。在介绍需用系数法时,可以日常生活中电用具为例,如一盏灯是多少瓦,让学生对教室的灯盏数进行计算,投影仪计算机各是多大功率,根据观察让学生计算出教室应该选多大的空开,应该选多大的变压器等等。通过这些理论结合实际的教学方式,学生的学习兴趣会大大提高,有益于学习效率的提高。
二、对教学内容重新做合理的分配
因供电课更多的是依靠经验公式、查表,容易让人感到枯燥,而课程的顺序一般也是依照工厂供配电初步设计的步骤进行的,教程对有一定实际经验的工作人员可能效果会更好,但对基本没有动手能力的大学生来说,非常容易理论脱离实际,尤其对于仅有32学时的课程设置,更应有所取舍。比如工厂供配电系统的一次接线一章,对于变压器的台数容量选择原则以及变电所一次主接线应该详细介绍,而电压偏移及改善措施需要花较多的时间才能讲透,这种相对不太重要的内容简单介绍即可。还有短路电流一章,分析了短路过程的暂态过程之后直接介绍标么值法求取短路电流,学生很多都不太理解,如果先给学生介绍了有名值法,然后通过实例让学生了解了用有名值法在不同电压等级电抗还要换算,而用标么值法则省去了这个步骤,加深了学生对学习内容的理解。
三、多种教学方式相结合
工厂供配电课的内容较为繁杂,虽然难度不高,但涉及的内容很多,既有公式,又有图表,单一的板书式授课或纯粹的多媒体教学都不能够满足其要求。应灵活教学,以电气设备及其选择为例,如介绍电弧的基本知识时,采用视频资料,不仅能形象展示知识,学生的兴趣也会提高。介绍高压开关电器,则需要通过视频与课件相结合的方式让学生了解断路器,隔离开关以及开关柜的外形、结构、动作原理。介绍断路器的控制回路的时必须展开接线图才能为学生分析合闸过程与分闸过程,这种涉及实物、构造、动作过程等内容的课,用课件和视频结合会取得很好的效果。而当推导一些公式时,用板书推导更能让学生对公式的思路有更清楚的认识,比如三相短路过程的简化分析,单相负荷的计算等内容。因此教学应采取多种方式,才能取得更好的效果。
四、课程设计指导
课程设计是对所学知识一次综合性的 总结 ,对自动化专业的学生来说,课程设计是将理论与实践有机联系起来的一个重要环节,使学生对工厂供配电设计的知识有更加系统的认识,同时也能够培养学生独立思考的能力和实践动手能力。一般来说供电课程设计多是针对变电所的设计,要求学生以电气设计部分为核心,学生可通过查阅工程设计手册和资料,综合多方面的因素,确定电气主接线方式,主变压器的容量、数量的确定,负荷分析及计算,以及短路电流的计算和变电所主要电气设备的选择(包括断路器,隔离开关,互感器等),在选择时对电气设备进行必要的计算和校验,完成相应图纸的绘制,课程实践应多鼓励学生发扬合作和创新精神。综上所述,工厂供电的教学,教师首先必须强化自身的能力,结合具体的科研项目加深对这门课程的理解,并能将实践经验运用到教学中,使学生更能清楚地了解这门课的相关知识,同时也应增加实践教学,培养学生独立操作能力,这样学生才能切实学好这门课。
参考文献:
[1]弋东方.电气设计手册电气一次部分[M].北京:中国电力出版社,2002.
[2]孟祥萍.电力系统分析[M].北京:高等教育出版社,2004.
[3]刘吉来,黄瑞梅.高电压技术[M].北京:中国水利水电出版社,2004.
引 言燃料电池发电是将燃料的化学能直接转换为电能的过程,其发电效率不受卡诺循环的限制,发电效率可达到50%一70%,被誉为二十一世纪重要的发电新技术之一。目前,国际上磷酸型燃料电池已进入商业化,其它几种燃料电池预计在2005年一2010年200KW一将全面进入商业此。对于这种蓬勃发展的发电新技术,国家电力公司应该采取怎样态度?要不要发展?怎样发展?这些问题亟待解决。一 燃料电池发电的技术特点和应用形式技术特点燃料电池发电是在一定条件下使燃料(主要是H2)和氧化剂(空气中的02)发电化学反应,将化学能直接转换为电能和热能的过程。与常规电池的不同:只要有燃料和氧化剂供给,就会有持续不断的电力输出。与常规的火力发电不同,它不受卡诺循环的限制,能量转换效率高。与常规发电相比燃料电池具有以下优点:(1)理论发电效率高,发展潜力大。燃料电池本体的发电效率可达到50一60%,组成的联合循环发电系统在(10—50)MW规模即可达到70%以上的发电效率。(2)污染物和温室气体排放量少。与传统的火电机组相比,C02排出量可减少40%一60%。Nox(<2ppm)和SOx(<1ppm)排放量很少。(3)小型高效,可提高供电可靠性。燃料电池的发电效率受负荷和容量的影响较小。(4)低噪音。在距发电设备3英尺(1.044米)处噪音小于60dB(A)。(5)电力质量高。电流谐波和电压谐波均满足IEEE519标准。(6)变负荷率高。变负荷率可达到(8%一lO%)/min,负荷变化的范围大(20一120)。(7)燃料电池可使用的燃料有氢气、甲醇、煤气、沼气、天然气、轻油、柴油等。(8)模块化结构,扩容和增容容易,建厂时间短。(9)占地面积小,占地面积小于lm2/KW。(10)自动化程度高,可实现无人操作。总之,燃料电池是一种高效、洁净的发电方式,既适合于作分布式电源,又可在将来组成大容量中心发电站,是2l世纪重要的发电方式。制约燃料电池走向大规模商业化的主要因素是:高价格和寿命问题。燃料电池的应用形式(1)现场热电联供,常用的容量为200KW一1MW。(2)分布式电源,容量比现场用燃料电池大,约(2—20)MW。(3)基本负荷的发电站(中心发电站),容量为(100—300MW)。(4)燃料电池还可用于100W—100KW多种可移动电源、便携式电源、航空电源、应急电源和计算机电源等。二 为什么要在我国电力系统发展燃料电池发电技术采用燃料电池发电是提高化石燃料发电效率的重要途径之一以高温燃料电池组成的联合循环发电系统,可使发电效率达到60—75(LHV),这一目标将在2005年左右实现。预计到2010年,发电效率可超过72%。煤气化燃料电池联合循环(IGFC)的发电效率可达到62%以上。以燃料电池组成的热电联产机组的总热效率可达到85%以上。燃料电池本体的发电效率基本不随容量的变化而变化,这使得燃料电池既可用作小容量分散电源,又可用于集中发电应用范围广泛。燃料电池发电可有效地降低火力发电的污染物和温室气体排放量燃料电池发电中几乎没有燃烧过程,NOx排放量很小,一般可达到(O.139一0.236)kg/MW?h以下,远低于天然气联合循环的NOx排放量(1kg/MW?h一3kg/MW.h)。由于燃料进入燃料电池之前必须经过严格的净化处理,碳氢化合物也必须重整成氢气和CO,因此,尾气中S02、碳氢化合物和固态粒子等污染物排量也污染物的含量非常低。与常规燃煤发电机组相比,C02的排放量可减少40%一60.在目前CO2分离和隔绝技术尚不成熟的状况下,通过提高能源转换效率减少CO2排放是必然的选择。采用燃料电池发电可提高供电的灵活性和可靠性燃料电池具有高效率、低污染、低噪声、模块化结构、体积小、可靠性高等突出特点,是理想的分布式电源。与目前一些可做为分布式电源的内燃机相比,燃料电池的发电效率更高、污染更低。在250KW—lOMW的功率范围内,具有与目前数百兆瓦中心电站相当甚至更高的发电效率。作为备用电源的柴油发电机由于污染和噪声大不宜在未来的城市中应用。低温燃料电池不仅发电效率高,而且启动快、变负荷能力强,是很好的备用电源。现代社会对供电的可靠性和环境的兼容性要求越来越高,高效、低污染的分布式电源系统日益受到重视。近年来美国、加拿大、台湾相继发生因自然灾害或人为因素造成的大面积停电,许多重要用户长期不能恢复供电,给社会和经济造成了巨大的损失。北约轰炸南联盟,使电力系统严重受损。这些由不可抗力引起的电网破坏无不使人引发出一个重要的思考:提高我国电力系统供电的可靠性和供电质量,虽然主要依靠电网的改造和技 术革新,但如果在电网中有许多分布式电源在运转,供电的可靠性将会大大提高。 对于象军事基地、指挥中心、医院、数据处理和通讯中心、商业大楼、娱乐中心、政府要害部门、制药和化学材料工业、精密制造工业等部门,对电力供应的可靠性和质量要求很高。目前采用的备用电源效率低、污染严重、电压波动大。而采用燃料电池作为分布式电源向这些部门提供电力,会使供电的可靠性和电力质量大大提高。他们将是燃料电池发电技术的第一批用户。对于边远地区,负荷小且分散,若建设完善的电网,不仅投资大,线损大,且电网末端地区电力质量不稳定。对于这些区域若辅助燃料电池发电的分布式电源,更能有效地解决这些地区的电力供应问题。燃料电池的重量比功率和体积比功率均比常规的小型发电装置大,因此,它也是理想的移动电源,适合于各种建设工地、野外作业和临时急用。发展燃料电池发电技术是提高国家能源和电力安全的战略需要美国已将燃料电池发电列为国家安全关键技术之一。美、日之所以能在燃料电池技术方面处于世界领先地位,与国家从战略高度予以组织、资助和推动密不可分。在目前复杂的国际环境下,高技术的垄断日趋严重,掌握清洁高效发电的高新技术对未来国家的能源和电力安全具有重要的战略意义,而燃料电池发电技术,正是这种高效清洁的高新发电技术之一。燃料电池突出的优点,以及发达国家竟相投入巨资研究开发的行动,足以说明燃料电池发电技术在21世纪会起到越来越重要的作用。发展燃料电池发电技术是国电公司“加强技术创新,发展高科技,形成高新技术产业”的需要燃料电池发电技术是电力工业中的高新技术,己受到普遍重视。美国燃料电池发电技术的研究开发主要由美国能源部组织实施,其中一个重要的目的就是形成新的高技术产业,为美国的经济注入新的活力。日本的东京电力公司、关西电力公司及其它公用事业单位是日本燃料电池开发及商业化的主要承担者和推动者,其目的也是为电力公司注入新的经济增长点以获得巨大的经济效益和社会效益。国家电力公司处在完成“两型”、“两化”、“进入世界500强”的历史时刻,恰逢党中央国务院号召全国各行业“加强技术创新,发展高科技,实现产业化”的有利时机,在国家电力公司内不失时机地进行燃料电池发电技术的研究开发是非常必要的。采取引进、消化、吸收和再创新的技术路线,以高起点,在尽可能短的时间内初步形成自主产权的燃料电池发电关键技术,不仅可以使我国在燃料电池发电技术领域与国外的差距大大缩小,而且,对国家电力公司进行发电系统的结构调整、技术创新、形成高新技术产业、实现跨越式发、提高国际竞争能力都具有非常重要的意义。燃料电池发电技术在我国有广阔的发展前景未来二十年,随着我国“西气东送”,全国天然气管网的不断完善及液化天然气(LNG)的广泛应用,燃用天然气的燃料电池发电将会有很大市场。煤层气也是燃料电池的理想燃料。我国丰富的煤层气资源也将是燃料电池发电的巨大潜在能源之一。燃料电池可与常规燃气一蒸汽联合循环结合,形成更高效率的发电方式。与煤气化联合循环(IGCC)结合,形成数百兆瓦级的大型、高效、低污染的中心发电站,比IGCC效率更高,污染更小。燃料电池可与水电、风电和太阳能发电等结合,在高出力时,利用电解水制氢,低出力时用燃料电池发电,达到既储能,又高效发电的目的。采取气化或厌氧处理的方法将生物质变为燃料气,通过燃料电池发电,提高能源转换效率,并降低污染物排放量。对一些经济欠发达但有丰富的沼气资源的地区,利用燃料电池发电技术有可能更有有效地解决这些地区的电力供应问题。与国外有较大的差距在燃料电池发电技术方面,我国与国际先进水平有较大的差距。在MCFC和SOFC技术方面,国外已分别示范成功了2MW和100KW的燃料电池发电机组,而我国在这方面才刚刚起步,2000年才可望研制出2KW左右的试验装置。在PAFC和PEFC技术方面,国内与国外的差距更大。倘若我们现在不开始研究开发燃料电池发电技术,等到燃料电池完全成熟后再引进,不但会受制于人,还将付出更大的经济代价,更谈不上尽快形成燃料电池发电的产业化。若不能形成燃料电池的产业化并在电力系统广泛应用,那么,也谈不上提高发电效率和降低污染物的排放。只有从现在开始,在国外的基础上,高起点研究,经过10—20年的努力,有可能在国电公司形成燃料电池的产业和广泛的商业应用。在我国电力系统发展燃料电池发电技术是市场经济条件下的迫切要求分散式电源作为大电网的有效补充己得到许多国家的重视,而电源提供者的多元化更是一种趋势。我国电网的容量大、技术水平和可靠性还较低、抵御各种灾害的能力较差,在这种情况下,小型高效的燃料电池分布式电源随着技术的商业化市场潜力巨大。倘若电力系统不及时进行研究开发,在未来几年内,有可能被国外企业和国内其它其它行业或民营企业占领燃料电池分散电源市场。在市场经济条件下,国电公司既是用户,又是开发者。对于燃料电池这样重要的发电高新技术,应不失时机地着手研究开发,联合国内一些基础研究单位,争取纳入国家的攻关计划,获得国家支持,在尽可能短的时间内,形成燃料电池发电技术研究开发的优势,开发燃料电池发电关键技术和成套技术,形成国电公司的高新技术产业,既可优化调整电力结构,又能满足市场的不同需求。三 国外燃料电池发展计划及商业化的预测美国燃料电池发电技术研究开发状况美国燃料电池发电技术的研究开发计划1997年,美国总统克林顿颁发了"改善气候行动计划”,燃料电池被确定为一项关键技术,联邦政府为此制定了一项“美国联邦燃料电池发展计划”,目的是通过燃料电池的商业化来减少温室气体排放量。在这项计划中,对每一个燃料电池的新用户资助l000/KW的优惠。结果,仅在1998年,就有42台200kwPAFC发电机组投入运行。美国政府鼓励在一些对环境敏感的地区建立燃料电池发电站。此外,政府已促使美国所有的军事基地安装200KW燃料电池发电机组。通过这些措施,加速燃料电池的商业化,并提高国家能源的安全性。美国政府投入巨资研究开发燃料电池发电技术的另一个目的,就是要保持美国在这一领域的领先地位。随着商业化过程不断深入,将逐步形成新的高技术产业,为美国的经济注入新的活力,提供更多的就业机会。美国DOE的燃料电池发展计划如下:PAFC己商业化,不再投入资金进行研究开发。PAFC目前的发电效率为40%一45(LHV),热电联产的热效率为80%(LHV)。已完成250KW和2MWMCFC的现场示范,预计2002年进行20MW的示范;2003年左右,使250KW和MW级MCFC达到商业化;2010年,燃用天然气的250KW一20MWMCFC分散电源达到商业化,100MW以上MCFC的中心电站也进入商业化;2020年,100MW以上燃煤MCFC中心发电站进入商业化。MCFC技术目标是运行温度为650℃,发电效率达到60%(LHV),组成联合循环的发电效率为70(LHV),热电联产的热效率达到85(LHV)以上。目前,己完成25kw和100kwSOFC现场试验,正在进行SOFC的商业化设计。预计2002年左右,进行MW级SOFC示范;2003年左右,100kw一1MWSOFC进行商业化:2010年,250kw一20MW燃用天然气的SOFC以分布式电源形式进入商业化,100MW以上燃用天然气的SOFC以中心电站形式进入商业化;2020年,100W及以上容量的燃煤S0FC以中心电站的形式进入商业化。SOFC技术目标是:运行温度为1000℃,发电效率达到62%(LHV),组成联合循环的发电效率达到72%(LHV),热电联产的热效率达到85(LHV)以上,燃煤时发电效率可达到65%(LHV),这一目标预计2010完成。美国是最早研究开发PEFC的国家,但在大容量化和商业应用方面已落后于加拿大。目前美国生产的质子交换膜仍居世界领先水平。美国在PEFC的开发方面是面向家庭用分散式电源,实现热电联供。PlugPower公司与GE合作,计划2001年使10kwPEFC进入商业化,价格达到S750—1000/kw,大批量生产后,使PEFC的价格达到$350/kw。市场预测美国能源部(DOE)对美国潜在的燃料电池市场的预测认为:在2005年一2010年,美国年需求燃料电池发电容量约2335MW一4075MW。现在美国的燃料电池年生产能力为60MW,商业化的价格为$2000一$3000/kw,若年生产能力达到100MW/a,商业化的价格则可达到$l000—$1500/Kw。若能达到(2000—4000)MW/a的生产能力,燃料电池的原材料费仅$200一$300/kw。那么燃料电池的价格则有可能达到$900—$l100/kw,此时可完全与常规的发电方式竞争。日本燃料电池发电技术的发展进程及应用前景预测发展进程日本在PAFC研究方面,走的是一条引进合作、消化吸收、再提高的路线。1972年东京煤气公司从美国引进两台PAFC燃料电池发电机组,大阪煤气公司也在1973年引进两台PAFC机组。日本政府于1981年设立了以开发节能技术为宗旨的“月光计划”,燃料电池发电是其中一项重要内容。此后,日本国内的电力公司、煤气公司和一些大型的制造厂纷纷投入燃料电池的研究开发,并与美国IFC合作,使日本的PAFC得到更大的发展。目前,日本的PAFC技术已赶上了美国,商业化程度超过了美国。5MW(富士电机制造)和11MW(东芝与IFC合制)均在日本投运,日本公司制造的PAFC机组已运行了近100多台。日本有关MCFC的研究是从1981年开始的,通过自主开发并与美国合作。1987年10kwMCFC开发成功,1993年100kw加压型MCFC开发成功,1997年开发出1MW先导型MCFC发电厂,并投入运行。MCFC已被列为日本“新阳光计划”的一个重点,目标是2000年一2010年,实现燃用天然气的10MW一50MW分布式MCFC发电机组的商业化,并进行100MW以上燃用天然气的MCFC联合循环发电机组的示范,2010年后,实现煤气化MCFC联合循环发电,并逐步替代常规火电厂。日本的SOFC技术也是从1981年的“月光计划”开始研究的,立足于自主开发。1989年一1991年,开发出l00W一400WSOFC电池堆,1992年一1997年开发出l0kw平板型SOFC。SOFC的研究进展也远远落后于NEDO原来的计划。“新阳光计划”中预计2000年一2010年,使SOFC达到MW级,并形成联合循环发电。日本的PEFC也被列入“新阳光计划”,目前开发的容量为(1—2)kw。政府采取的措施日本政府在“月光计划”和“新阳光计划”中,先后资助了3台200kw、2台lMW和l台5MW的PAFC;1台100kw和1台1MW的MCFC示范电站研究开发、建设及运行。在通产省和NEDO的统一组织和管理下,使公用事业单位(电力公司和煤气公司)和开发商及研究单位紧密结合,实现燃料电池研究开发和商业示范应用一体化。日本电力公司和煤气公司,过去十年来安装了约80多台燃料电池机组,装机容量达到,燃料电池及电厂的费用主要由业主承担,但是制造商和政府也各承担一部分。这种政府和企业联合研究开发的方式促进了日本燃料电池的发展。使用燃料电池发电享有许多优惠政策:燃料电池的相关设备,在未超过一定规模时,其工程计划仅须申报即可动工。对500kw以下的常压燃料电池生产与使用的审批手续大大简化。在医院、旅馆、办公大楼等安装的燃料电池发电机组,政府提供的经费资助。新建的燃料电池发电设备享有10的免税额,并获有30%的加速折旧。对装设于电力公司或自备发电用的燃料电池项目,日本开发银行将提供投资额40%的低息贷款。市场预测1990年,日本通产省发表了“长期电源供需展望”报告,预计日本国内的燃料电池发电容量到2000年约2250MW;2010年约10720MW,电力系统用5500MW,其中约有2400MW是MCFC和SOFC高温型燃料电池;2010年煤气化MCFC和SOFC达到实用化;发电效率达到50%一60%。由于燃料电池发电技术仍有许多技术上的难题没有突破,进展速度低于预期值,因此日本目前已将原目标做了修正,预计2000年燃料电池装机容量将达到200MW,其中分布式电源l12MW,工业用热电联产型为88MW;2010年将达到2200MW,其中分布式电源型为735MW,工业用热电联产型为1465MW。其它国家和地区的发展进程目前,欧洲的燃料电池发电技术远远落后于美国和日本。80欧洲又重新开始研究燃料电池发电技术。它们采用向美国、日本购买电池组,自行组装发电厂的方式来发展PAFC发电技术。1990年成立了一个“欧洲燃料电池集团(EFCG)”。意大利已完成了一座1MW的PAFC示范工程,由IFC供应,BOP由欧洲制造。意大利、西班牙与美国IPC合作,于1993年在米兰建了一座l00kwMCFC电厂,1996年投运。德国正在开发250kwMCFC。德国西门子公司于1998年收购了美国西屋公司的管形SOFC技术后,现在拥有世界上最先进的平板型和管形SOFC技术。 加拿大在PEFC方面居世界领先地位,在继续开发交通用PEFC的同时,目前也将PEFC应用于固定电站,已建成250kwPEFC示范电站,目标是在近几年内使250kw级PEPC商业化。澳大利亚在1993年一1997年,共投资3000万美元,研究开发平板型SOFC,目前正在开发(20一25)kwSOFC电池堆。韩国电力公司于1993年从日本购进一座200kwPAFC进行示范运行。国外发展燃料电池发电技术的经验总结回顾国外燃料电地发展的道路,有许多值得我们吸取和借鉴的经验。美国在燃料电池发电技术的研究开发方面始终处于世界领先地位。除了雄厚的财力之外,还有三方面重要的原因:一是政府将燃料电池发电技术视为提高火力发电效率、减少污染物和温室气体排放的重要措施,列入政府的“改变气侯技术战略”中,并大力投入资金和力量研究开发;二是燃料电池技术提高到“国家能源安全并大力投入资金和力量研究开发;三是将燃料电池技术提高到“国家能源安全关键技术”的战略高度,DOD和DOE均投入资金研究开发;四是对燃料电池的应用前景充满信心,希望能形成新的高技术产业,给美国的经济注入新的活力,政府和企业共同投入资金研究开发,力图保持领先地位。日本走的是一条通过与美国合作、引进技术并消化吸收实现产业化的路线,并在PAFC的商业化方面己超过了美国,在MCFC的研究开发方面也接近美国。成功的重要经验也是政府对燃料电池给予高度重视,先后列入了“月光计划”和“新阳光计划”,大力投入研究开发。另一条经验是研究机构、企业和用户联合,组成从研究、开发到商业应用一体化集团,既承担研究开发的风险,也享受成功的优惠。加拿大Ballard公司在PEFC方面成功的经验告诉我们:只要坚定不移地进行研究开发,一个小公司也能在10—20年内成为举世瞩目的燃料电池技术拥有者。 燃料电池起源于欧洲,但是,现在欧洲的燃料电池技术已远远落后于美国和日本。主要原因是政府和企业对燃料电池发电技术重视不够。目前,欧洲已经意识到这一点,成立了—个燃料电池发电技术集团,引进美国、日本的技术,并进行研究开发。四 各种燃料电池发电技术综合比较 AFC:与其它燃料电池相比,AFC功率密度和比功率较高,性能可靠。但它要以纯氢做燃料,纯氧做氧化剂,必须使用Pt、Au、Ag等贵金属做催化剂,价格昂贵。电解质的腐蚀严重,寿命较短,这些特点决定了AFC仅限于航天或军事应用,不适合于民用。 PAFC:以磷酸做为电解质,可容许燃料气和空气中C02的存在。这使得PAFC成为最早在地面上应用或民用的燃料电池。与AFC相比它可以在180℃一210℃运行,燃料气和空气的处理系统大大简化,加压运行时,可组成热电联产。但是,PAFC的发电效率目前仅能达到40%一45%(LHV),它需要贵金属铂做电催化剂;燃料必须外重整:而且,燃料气中C0的浓度必须小于1%(175℃)一2(200℃),否则会使催化剂中毒;酸性电解液的腐蚀作用,使PAFC的寿命难以超过40000小时。PAFC目前的技术已成熟,产品也进入商业化,做为特殊用户的分散式电源、现场可移动电源和备用电源,PAFC还有市场,但用作大容量集中发电站比较困难。 MCFC:在650℃一700℃运行,可采用镍做电催化剂,而不必使用贵重金属:燃料可实现内重整,使发电效率提高,系统简化;CO可直接用作燃料;余热的温度较高,可组成燃气/蒸汽联合循环,使发电容量和发电效率进一步提高。与SOFC相比,MCFC的优点是:操作温度较低,可使用价格较低的金属材料,电极、隔膜、双极板的制造工艺简单,密封和组装的技术难度相对较小,大容量化容易,造价较低。缺点是:必须配置C02循环系统;要求燃料气中H2S和CO小于;熔融碳酸盐具有腐蚀性,而且易挥发;与SOFC相比,寿命较短;组成联合循环发电的效率比SOFC低。与低温燃料电池相比,MCFC的缺点是启动时间较长,不适合作备用电源。MCFC己接近商业化,示范电站的规模已达到2MW。从MCFC的技术特点和发展趋势看,MCFC是将来民用发电(分散电源和中心电站)的理想选择之一。 SOFC:电解质是固体,可以被做成管形、板形或整体形。与液体电解质的燃料电池(AFC、PAFC和MCFC)相比,SOFC避免了电解质蒸发和电池材料的腐蚀问题,电池的寿命较长(已达到70000小时)。CO可做为燃料,使燃料电池以煤气为燃料成为可能。SOFC的运行温度在1000℃左右,燃料可以在电池内进行重整。由于运行温度很高,要解决金属与陶瓷材料之间的密封也很困难。与低温燃料电池相比,SOFC的启动时间较长,不适合作应急电源。与MCFC相比,SOFC组成联合循环的效率更高,寿命更长(可大于40000小时);但SOFC面临技术难度较大,价格可能比MCFC高。示范业绩证明SOFC是未来化石燃料发电技术的理想选择之一,既可用作中小容量的分布式电源(500kw一50MW),也可用作大容量的中心电站(>l00MW)。尤其是加压型SOFC与微型燃气轮结合组成联合循环发电的示范,将使SOFC的优越性进一步得到体现。 PEFC:PEPC的运行温度较低(约80℃),它的启动时间很短,在几分钟内可达到满负荷。与PAFC相比,电流密度和比功率都较高,发电效率也较高(45%一50(LHV)),对CO的容许值较高(<10ppm)。PEFC的余热温度较低,热利用率较低。与PAFC和MCFC等液体电解质燃料电池相比,它具有寿命长,运行可靠的特点。PEFC是理想的可移动电源,是电动汽车、潜艇、航天器等移动工具电源的理想选择之一。目前,在移动电源、特殊用户的分布式电源和家庭用电源方面有一定的市场,不适合做大容量中心电站。结 论选择适合于我国电力系统发展的燃料电池发电技术,应综合考虑以下几点:较高的发电效率;环保性能好;既能作为高效、清洁的分布电源,又具有形成大容量的联合循环中心发电站的发展潜力;既能以天然气为燃料,又具有以煤为燃料的可能性;技术的先进性及商业化进程;运行的可靠性和寿命;降低造价的潜力;国内的基础。综合考虑以上几点,对适合于我国电力系统发展的燃料电池发电技术,提出以下几点选择意见:(1)优先发展高温燃料电池发电技术。即选择MCFC和SOFC为我国电力系统燃料电池发电技术的主要发展方向,这两种燃料电池既能以天然气为燃料作为高效清洁的分布电源,又具有形成大容量的联合循环中心发电站(以天然气或煤为燃料)的发展潜力。(2)MCFC和SOFC各有特点,都存在许多问题,尚未商业化。若考虑技术难度和成熟程度以及商业化的进程,对于MCFC,应走引进、消化吸收、研究创新,实现国产化的技术路线,并尽快投入商业应用:对于SOFC,应立足于自主开发,走创新和跨越式发展的技术发展路线。(3)随着氢能技术的发展,PEFC在移动电源、分散电源、应急电源、家庭电源等方面具有一定优势和的市场潜力,国家电力公司应密切跟踪研究。(4)AFC不适合于民用发电。PAFC技术目前已趋于成熟,与MCFC、SOFC和PEFC比较,已相对落后。因此,AFC和PAFC不应做为国家电力公司研究开发的方向。参考文献[1] 许世森,朱宝田等,在我国电力系统发展的燃料电池发电的技术路线和实施方案研究,国家电力公司热工研究院,1999.12
电力系统自动化技术的日新月异和控制水平的不断提高搜企网版权所有,为电力工业解决能源资源和环境约束的矛盾创造了条件。我为大家整理的电力系统自动化技术论文,希望你们喜欢。 电力系统自动化技术论文篇一 浅析电力系统自动化技术 【摘 要】随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 【关键词】电力自动化;现场总线;无线通讯技术;变频器 0 引言 现今,创新的自动化系统控制着复杂的工艺流程,并确保过程运行的可靠及安全,为先进的维护策略打造了相应的基础。 电力过程自动化技术的日新月异和控制水平的不断提高搜企网版权所有,为电力工业解决能源资源和环境约束的矛盾创造了条件。随着社会及电力工业的发展,电力自动化的重要性与日剧增。传统的信息、通信和自动化技术之间的障碍正在逐渐消失。最新的技术,包括无线网络、现场总线、变频器及人机界面、控制软件等,大大提升了过程系统的效率和安全性能。 电力系统自动化系统一般是指电工二次系统,即电力系统自动化指采用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置并通过信号系统和数据传输系统对电力系统各个元件、局部系统或全系统进行就地或远方自动监视、协调、调节和控制以保证电力系统安全稳定健康地运行和具有合格的电能质量[1]。 1 电力自动化的发展 我国是从20世纪60年代开始研制变电站自动化技术。变电站自动化技术经过数十年的发展已经达到一定的水平,在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班,而且在220kV及以上的超高压变电站建设中也大量采用自动化新技术,从而大大提高了电网建设的现代化水平,增强了输配电和电网调度的可能性,降低了变电站建设的总造价,这已经成为不争的事实。然而,技术的发展是没有止境的,随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟,以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用,势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响,全数字化的变电站自动化系统即将出现。 2 电力自动化的实现技术 现场总线(Fieldbus)被誉为自动化领域的计算机局域网。信息技术的飞速发展,引起了自动化系统结构的变革,随着工业电网的日益复杂工业自动化网版权所有,人们对电网的安全要求也越来越高,现场总线控制技术作为一门新兴的控制技术必将取代过去的控制方式而应用在电力自动化中。 3 无线技术 无线通讯技术因其不必在厂区范围内进行繁杂、昂贵的布线,因而有着诱人的特质。位于现场的巡视和检修维护人员借此可保持和集中控制室等控制管理中心的联系,并实现信息共享。此外,无线技术还具有高度灵活性、易于使用、通过远程链接可实现远方设备或系统的可视化、参数调整和诊断等独特功能。无线技术的出现及快速进步,正在赋予电力工业领域以一种崭新的视角来观察问题,并由此在电力流程工业领域及资产管理领域,开创一个激动人心的新纪元。 尽管目前存在多种无线技术汉阳科技,但仅有几种特别适用于电力流程工业。这是因为无线信号通过空间传播的过程、搭载的数据容量(带宽)、抗RFI(射频干扰)/EMI(电磁干扰)干扰性、对物理屏障的易感性、可伸缩性、可靠性,还有成本,都因无线技术网络的不同而不同。因此,很多用户都倾向于“依据具体的应用场合,来选定合适的无线技术”。控制用的无线技术主要有GSM/GPRS(蜂窝)、9OOMHzRadios、wi-Fi()、WIMAX()、ZigBee()、自组织网络等,其中尤以Wi-Fi和WIMAX应用增长速度最快,这是因为其在带宽和安全性能方面较优、在数据集中和网络化方面具备卓越的安全框架、具有主机数据集成的高度灵活性、高的鲁棒性及低的成本。 4 信息化技术 电力信息化包括电力生产、调度自动化和管理信息化两部分。厂站自动化历来是电力信息化的重点,大部分水电厂、火力发电厂以及变电站配备了计算机监控系统;相当一部分水电厂在进行改造后还实现了无人值班、少人值守。发电生产自动化监控系统的广泛应用大大提高了生产过程自动化水平。电力调度的自动化水平更是国际领先,目前电力调度自动化的各种系统,如SCADA、AGC以及EMS等已建成,省电力调度机构全部建立了SCADA系统,电网的三级调度100%实现了自动化。华北电力调度局自动化处处长郭子明说,早在20世纪70年代华北电力调度局就用晶体管计算机调度电力,从国产121机到176机,再到176双机,华北电力调度局全用过,到1978年已经基本实现了电网调度自动化。 5 安全技术 电力是社会的命脉之一,当今人类社会对电力系统的依赖已到了难以想象的程度。电力系统发生大灾变对于社会的影响是不可估量的,因此电力系统最重要的是运行的安全性,但这个问题在全世界均未得到很好解决,电力系统发生大灾变的概率小但后果极其严重,我国电力系统也出现过稳定破坏的重大事故。由于我国经济快速发展的需求,电力工业将会继续以空前的速度和规模发展。随着三峡电站、西电东送、南北互供和全国联网等重大工程的实施,我国必将出现世界上最大规模的电力系统。 6 传动技术 实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(MCU/DSP)等部分组成。变频器作为节能降耗减排的利器之一,在电力设备中的应用已经极为广泛而成熟。对于变频器厂商而言,在未来30年,变频器,尤其是高压变频器在电力节能降耗中的作用极为明显,变频器也成为越来越多电力行业改造技术的首选。 在业内,以ABB为首的电力自动化技术领导厂商,ABB建立了全球最大的变压器生产基地及绝缘体制造中心。自1998年成立以来,公司多次参与国家重点电力建设项目,凭借安全可靠、高效节能的产品性能而获得国内外用户的好评。其公司多种产品,包括:PLC、变流器、仪器仪表、机器人等产品都在电力行业中得到很好的应用。 7 人机界面 发电站、变电站、直流电源屏是十分重要的设备,随着科学技术的不断发展,搜企网,单片机技术的日趋完善,电力行业中对发电站、变电站设备提出了更高精密、更高质量的要求,直流电源屏是发电站、变电站二次设备中非常重要的设备,直流电源屏承担着向发电站、变电站提供直流控制保护电源的作用,同时提供给高压开关及断路器的操作电源,因此直流电源屏的可靠性将直接关系到发电站的安全运行,直流电源屏的发展已经经历了很长的时间,从早期的直流发电机、磁饱和直流充电机到集成电路可控硅控制直流充电机、单片机控制可控硅充电机、高频开关电源充电机等,至目前直流电源屏已很成熟。 直流电源屏整流充电部分仍然采用目前国际最流行的软开关技术,将工频交流经过多级变换,最后形成稳定的直流输出,直流电源屏系统控制的核心部件是V80系列可编程控制器PLC,它将系统采集的输入输出模拟量以及开关量经过运算处理,最终控制高频开关电源模块使其按电池曲线及有人为设置的工作要求更可靠地工作。 8 结束语 电气自动化技术是当今世界最活跃、最充满生机、最富有开发前景的综合性学科与众多高新技术的合成。其应用范围十分广泛,几乎渗透到国民经济各个部门,随着我国科技技术的发展,电气自动化技术也随之提高。 【参考文献】 [1]汪秀丽.中国电力系统自动化综述[J].水利电力科技,2005(02). [2]唐亮.论电力系统自动化中智能技术的应用[J].硅谷,2008(02). [3]夏永平,唐建春.浅议电力系统自动化[J].硅谷,2010(06). 电力系统自动化技术论文篇二 电力系统自动化技术分析 摘 要:现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体发展,文章对此进行了详细的阐述。 关键词:电力系统;自动化;自动化技术 引言 近几年来,随着计算机和通信技术的不断发展,电力系统已经发展成为融计算机、通信、控制和电力电子装备为一体的系统。电力系统自动化处理的信息量越来越大,观测范围也越来越广,闭环控制的的对象也越来越丰富。为确保电力系统安全、平稳、健康的运行,对电力系统的各个元件、局部、全系统,采用具有自动检测、决策和控制功能的装置,通过信号和数据传输的系统,就地或远距离进行自动监视、调节和控制等,从而达到合格的电能质量。 1 电力系统自动化与智能控制系统 电力系统自动化 电力系统自动化主要是指通过具有自动控制功能和自动检测功能的设备对电能传输和生产的全过程进行自动化管理和自动化调度。使用自动化技术能够实现对电力系统远程和就地的自动控制、调节和监视,为电力系统稳定、安全、正常的运行提供保障,最大限度的满足电能质量的实际需求。实现电力系统化自动化对提高电力系统运转水平有着极为重要的现实意义,其自动化主要包括变电站自动化、配电网自动化和以及调度电网自动化等方面。实现电力系统自动化能够为电力系统稳定、安全的运行提供保障,提高电力系统供电质量,实现电力企业的经济效益和管理效率。 智能技术与电力系统自动化的结合 智能技术的发展为电力系统自动化的发展提供了更高的平台。在电力系统自动化中应用智能技术不仅能够发展和完善电力自动化技术,而且通过智能系统的有效应用,可以有效协调电力系统的不稳定性。考虑到当前电力系统的发展还不是很成熟,因此为了尽可能的满足公众对廉价和便利的电力网络需求,将智能技术应用到电力系统当中十分必要。但当前我国电力系统自动化水平还不是很高,各方面发展不太成熟,都不同程度的存在一些问题和不完善的地方。 2 电力系统中的自动化技术 变电站自动化 目前,我国变电站自动化的发展已经取得一定成效,使得变电站运行成本得到了很大程度的降低,增强了电网调度和输配电的可能性。在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。由于变电自动化具有运行状态稳定、自动化程度高等方面的特点,在各级变电站中得到了广泛运用。利用自动化技术,能够将电话人工操作和人工监视取代,从而使得安全运行水平和工作效率大大提高。 电网调度自动化 电网调度自动化主要包括核心计算机控制系统以及用于实时分析、计算的软件系统。电网调度自动化技术能够在进行电力生产时,利用对电网系统安全性和运行状态的分析和监控,对电力市场进行自动调度,满足电力市场实际运营需求。在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。在发电厂和变电站进行信息收集的部分为远动端,调度端则主要用于对远动端收集来的信息进行调度。 变电综合自动化 变电综合自动化通过对现代电子技术、信息处理技术以及计算机技术的运用,对变电站设备、仪器进行优化设计和功能组合,实现对变电站主要线路和相关设备的测量、自动控制以及监视等全面管理。追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如,励磁控制、潮流控制。该技术具有维护调试和操作简便等方面的特点,使得变电站保护性能大幅增强,从根本上实现了变电站远程监控管理手段。 配电网自动化 配电网自动化技术通过将配电线路和配电变电站结合,共同合成配电网,具有分散、点多、面广等方面的特点。该技术能够对配电网运行状态进行实时监控,从而对配电网运行模式进行改进和优化,当配电网发生故障,出现运行异常现象时,配电网自动化技术能够将故障及时找出,并予以有效的处理措施。 3 电力系统中的智能技术 模糊控制 模糊控制主要采用的是一种模糊的宏观控制系统,它具有易操作性、非线性、随机性、简单化和不确定性等特点,这些特点使得监理模糊关系模型变得十分简单容易,并且具有非常大的优越性。模糊控制方法的优越性在任何地方都体现出来,包括家用电器中,他使得控制操作变得非常容易掌握并且十分的简单。这种模糊理论的智能技术在电力系统自动化的控制中具有非常实用的价值,因为他能够模拟人的决策过程和模糊推理过程。 线性最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分,也是将最优化理论用于控制问题的一种体现。线性最优控制是目前诸多现代控制理论中应用最多,最成熟的一个分支。卢强等人提出了利用最优励磁控制手段提高远距离输电线路输电能力和改善动态品质的问题,取得了一系列重要的研究成果。该研究指出了在大型机组方面应直接利用最优励磁控制方式代替古典励磁方式。电力系统线性最优控制器目前已在电力生产中获得了广泛的应用,发挥着重要的作用。 专家系统控制 专家系统在电力系统中的应用范围很广,包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识,提供紧急处理,系统恢复控制,非常慢的状态转换分析,切负荷,系统规划,电压无功控制,故障点的隔离,配电系统自动化,调度员培训,电力系统的短期负荷预报,静态与动态安全分析,以及先进的人机接口等方面。虽然专家系统在电力系统中得到了广泛的应用。但仍存在一定的局限性。 神经网络控制 神经网络控制是通过人工神经网络发展而成的,它主要应用在学习方面以及模型结构方面,并且已经得到了广泛的传播和成果。神经网络控制的非线性是目前最受人们关注的,此外它的鲁棒能力、处理能力以及自主学习能力也同样受到人们的关注。神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的神经网络。根据具体问题的不同,已经有多种神经网络结构及其训练算法在电力系统中得到了应用,主要的神经网络理论研究有神经网络的硬件实现问题研究和神经网络学习算法研究等。 4 智能技术与自动化的发展趋势 目前, 自动化正由单个单元逐步发展为部分区域乃至整个系统,有单一功能逐步发展为一体化、多功能。在控制策略问题上日益向着适应化、最优化、区域化和智能化方向发展。随着我国科技水平不断进步,智能化技术已广泛运用于各个领域,对电力系统而言,其意义尤为重要。虽然在电力电力系统中,智能技术已得到了广泛运用,当就目前的发展趋势来看,以计算机软硬件为基础的智能技术在电力系统中还将得到更为全面的应用。此外,智能技术与自动化技术将会得到更加紧密的结合,在电网系统中得到为好的运用。 5 结束语 随着计算机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展。 参考文献 [1]夏书军,程志武,周晓东.自动化技术在电力系统配电网中的应用[J].中国新技术新产品,2010(2):78-79. [2]朱淋,徐秀英,肖中图.浅论电力系统及其自动化技术的应用能力[J]科技风,2010(4):36-37. [3]曾琳,金涛.探讨电力系统自动化智能技术在电力系统中的运用研究[J].北京电力高等专科学校学报(自然科学版),2011(10):94-97.看了“电力系统自动化技术论文”的人还看: 1. 电力系统自动化论文范文 2. 电力系统自动化建设论文 3. 电力工程自动化专业论文范文 4. 电力系统及其自动化职称论文 5. 电气自动化论文精选范文
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高层建筑供配电系统的参考文献如果您方便可以合作。
引 言燃料电池发电是将燃料的化学能直接转换为电能的过程,其发电效率不受卡诺循环的限制,发电效率可达到50%一70%,被誉为二十一世纪重要的发电新技术之一。目前,国际上磷酸型燃料电池已进入商业化,其它几种燃料电池预计在2005年一2010年200KW一将全面进入商业此。对于这种蓬勃发展的发电新技术,国家电力公司应该采取怎样态度?要不要发展?怎样发展?这些问题亟待解决。一 燃料电池发电的技术特点和应用形式技术特点燃料电池发电是在一定条件下使燃料(主要是H2)和氧化剂(空气中的02)发电化学反应,将化学能直接转换为电能和热能的过程。与常规电池的不同:只要有燃料和氧化剂供给,就会有持续不断的电力输出。与常规的火力发电不同,它不受卡诺循环的限制,能量转换效率高。与常规发电相比燃料电池具有以下优点:(1)理论发电效率高,发展潜力大。燃料电池本体的发电效率可达到50一60%,组成的联合循环发电系统在(10—50)MW规模即可达到70%以上的发电效率。(2)污染物和温室气体排放量少。与传统的火电机组相比,C02排出量可减少40%一60%。Nox(<2ppm)和SOx(<1ppm)排放量很少。(3)小型高效,可提高供电可靠性。燃料电池的发电效率受负荷和容量的影响较小。(4)低噪音。在距发电设备3英尺(1.044米)处噪音小于60dB(A)。(5)电力质量高。电流谐波和电压谐波均满足IEEE519标准。(6)变负荷率高。变负荷率可达到(8%一lO%)/min,负荷变化的范围大(20一120)。(7)燃料电池可使用的燃料有氢气、甲醇、煤气、沼气、天然气、轻油、柴油等。(8)模块化结构,扩容和增容容易,建厂时间短。(9)占地面积小,占地面积小于lm2/KW。(10)自动化程度高,可实现无人操作。总之,燃料电池是一种高效、洁净的发电方式,既适合于作分布式电源,又可在将来组成大容量中心发电站,是2l世纪重要的发电方式。制约燃料电池走向大规模商业化的主要因素是:高价格和寿命问题。燃料电池的应用形式(1)现场热电联供,常用的容量为200KW一1MW。(2)分布式电源,容量比现场用燃料电池大,约(2—20)MW。(3)基本负荷的发电站(中心发电站),容量为(100—300MW)。(4)燃料电池还可用于100W—100KW多种可移动电源、便携式电源、航空电源、应急电源和计算机电源等。二 为什么要在我国电力系统发展燃料电池发电技术采用燃料电池发电是提高化石燃料发电效率的重要途径之一以高温燃料电池组成的联合循环发电系统,可使发电效率达到60—75(LHV),这一目标将在2005年左右实现。预计到2010年,发电效率可超过72%。煤气化燃料电池联合循环(IGFC)的发电效率可达到62%以上。以燃料电池组成的热电联产机组的总热效率可达到85%以上。燃料电池本体的发电效率基本不随容量的变化而变化,这使得燃料电池既可用作小容量分散电源,又可用于集中发电应用范围广泛。燃料电池发电可有效地降低火力发电的污染物和温室气体排放量燃料电池发电中几乎没有燃烧过程,NOx排放量很小,一般可达到(O.139一0.236)kg/MW?h以下,远低于天然气联合循环的NOx排放量(1kg/MW?h一3kg/MW.h)。由于燃料进入燃料电池之前必须经过严格的净化处理,碳氢化合物也必须重整成氢气和CO,因此,尾气中S02、碳氢化合物和固态粒子等污染物排量也污染物的含量非常低。与常规燃煤发电机组相比,C02的排放量可减少40%一60.在目前CO2分离和隔绝技术尚不成熟的状况下,通过提高能源转换效率减少CO2排放是必然的选择。采用燃料电池发电可提高供电的灵活性和可靠性燃料电池具有高效率、低污染、低噪声、模块化结构、体积小、可靠性高等突出特点,是理想的分布式电源。与目前一些可做为分布式电源的内燃机相比,燃料电池的发电效率更高、污染更低。在250KW—lOMW的功率范围内,具有与目前数百兆瓦中心电站相当甚至更高的发电效率。作为备用电源的柴油发电机由于污染和噪声大不宜在未来的城市中应用。低温燃料电池不仅发电效率高,而且启动快、变负荷能力强,是很好的备用电源。现代社会对供电的可靠性和环境的兼容性要求越来越高,高效、低污染的分布式电源系统日益受到重视。近年来美国、加拿大、台湾相继发生因自然灾害或人为因素造成的大面积停电,许多重要用户长期不能恢复供电,给社会和经济造成了巨大的损失。北约轰炸南联盟,使电力系统严重受损。这些由不可抗力引起的电网破坏无不使人引发出一个重要的思考:提高我国电力系统供电的可靠性和供电质量,虽然主要依靠电网的改造和技 术革新,但如果在电网中有许多分布式电源在运转,供电的可靠性将会大大提高。 对于象军事基地、指挥中心、医院、数据处理和通讯中心、商业大楼、娱乐中心、政府要害部门、制药和化学材料工业、精密制造工业等部门,对电力供应的可靠性和质量要求很高。目前采用的备用电源效率低、污染严重、电压波动大。而采用燃料电池作为分布式电源向这些部门提供电力,会使供电的可靠性和电力质量大大提高。他们将是燃料电池发电技术的第一批用户。对于边远地区,负荷小且分散,若建设完善的电网,不仅投资大,线损大,且电网末端地区电力质量不稳定。对于这些区域若辅助燃料电池发电的分布式电源,更能有效地解决这些地区的电力供应问题。燃料电池的重量比功率和体积比功率均比常规的小型发电装置大,因此,它也是理想的移动电源,适合于各种建设工地、野外作业和临时急用。发展燃料电池发电技术是提高国家能源和电力安全的战略需要美国已将燃料电池发电列为国家安全关键技术之一。美、日之所以能在燃料电池技术方面处于世界领先地位,与国家从战略高度予以组织、资助和推动密不可分。在目前复杂的国际环境下,高技术的垄断日趋严重,掌握清洁高效发电的高新技术对未来国家的能源和电力安全具有重要的战略意义,而燃料电池发电技术,正是这种高效清洁的高新发电技术之一。燃料电池突出的优点,以及发达国家竟相投入巨资研究开发的行动,足以说明燃料电池发电技术在21世纪会起到越来越重要的作用。发展燃料电池发电技术是国电公司“加强技术创新,发展高科技,形成高新技术产业”的需要燃料电池发电技术是电力工业中的高新技术,己受到普遍重视。美国燃料电池发电技术的研究开发主要由美国能源部组织实施,其中一个重要的目的就是形成新的高技术产业,为美国的经济注入新的活力。日本的东京电力公司、关西电力公司及其它公用事业单位是日本燃料电池开发及商业化的主要承担者和推动者,其目的也是为电力公司注入新的经济增长点以获得巨大的经济效益和社会效益。国家电力公司处在完成“两型”、“两化”、“进入世界500强”的历史时刻,恰逢党中央国务院号召全国各行业“加强技术创新,发展高科技,实现产业化”的有利时机,在国家电力公司内不失时机地进行燃料电池发电技术的研究开发是非常必要的。采取引进、消化、吸收和再创新的技术路线,以高起点,在尽可能短的时间内初步形成自主产权的燃料电池发电关键技术,不仅可以使我国在燃料电池发电技术领域与国外的差距大大缩小,而且,对国家电力公司进行发电系统的结构调整、技术创新、形成高新技术产业、实现跨越式发、提高国际竞争能力都具有非常重要的意义。燃料电池发电技术在我国有广阔的发展前景未来二十年,随着我国“西气东送”,全国天然气管网的不断完善及液化天然气(LNG)的广泛应用,燃用天然气的燃料电池发电将会有很大市场。煤层气也是燃料电池的理想燃料。我国丰富的煤层气资源也将是燃料电池发电的巨大潜在能源之一。燃料电池可与常规燃气一蒸汽联合循环结合,形成更高效率的发电方式。与煤气化联合循环(IGCC)结合,形成数百兆瓦级的大型、高效、低污染的中心发电站,比IGCC效率更高,污染更小。燃料电池可与水电、风电和太阳能发电等结合,在高出力时,利用电解水制氢,低出力时用燃料电池发电,达到既储能,又高效发电的目的。采取气化或厌氧处理的方法将生物质变为燃料气,通过燃料电池发电,提高能源转换效率,并降低污染物排放量。对一些经济欠发达但有丰富的沼气资源的地区,利用燃料电池发电技术有可能更有有效地解决这些地区的电力供应问题。与国外有较大的差距在燃料电池发电技术方面,我国与国际先进水平有较大的差距。在MCFC和SOFC技术方面,国外已分别示范成功了2MW和100KW的燃料电池发电机组,而我国在这方面才刚刚起步,2000年才可望研制出2KW左右的试验装置。在PAFC和PEFC技术方面,国内与国外的差距更大。倘若我们现在不开始研究开发燃料电池发电技术,等到燃料电池完全成熟后再引进,不但会受制于人,还将付出更大的经济代价,更谈不上尽快形成燃料电池发电的产业化。若不能形成燃料电池的产业化并在电力系统广泛应用,那么,也谈不上提高发电效率和降低污染物的排放。只有从现在开始,在国外的基础上,高起点研究,经过10—20年的努力,有可能在国电公司形成燃料电池的产业和广泛的商业应用。在我国电力系统发展燃料电池发电技术是市场经济条件下的迫切要求分散式电源作为大电网的有效补充己得到许多国家的重视,而电源提供者的多元化更是一种趋势。我国电网的容量大、技术水平和可靠性还较低、抵御各种灾害的能力较差,在这种情况下,小型高效的燃料电池分布式电源随着技术的商业化市场潜力巨大。倘若电力系统不及时进行研究开发,在未来几年内,有可能被国外企业和国内其它其它行业或民营企业占领燃料电池分散电源市场。在市场经济条件下,国电公司既是用户,又是开发者。对于燃料电池这样重要的发电高新技术,应不失时机地着手研究开发,联合国内一些基础研究单位,争取纳入国家的攻关计划,获得国家支持,在尽可能短的时间内,形成燃料电池发电技术研究开发的优势,开发燃料电池发电关键技术和成套技术,形成国电公司的高新技术产业,既可优化调整电力结构,又能满足市场的不同需求。三 国外燃料电池发展计划及商业化的预测美国燃料电池发电技术研究开发状况美国燃料电池发电技术的研究开发计划1997年,美国总统克林顿颁发了"改善气候行动计划”,燃料电池被确定为一项关键技术,联邦政府为此制定了一项“美国联邦燃料电池发展计划”,目的是通过燃料电池的商业化来减少温室气体排放量。在这项计划中,对每一个燃料电池的新用户资助l000/KW的优惠。结果,仅在1998年,就有42台200kwPAFC发电机组投入运行。美国政府鼓励在一些对环境敏感的地区建立燃料电池发电站。此外,政府已促使美国所有的军事基地安装200KW燃料电池发电机组。通过这些措施,加速燃料电池的商业化,并提高国家能源的安全性。美国政府投入巨资研究开发燃料电池发电技术的另一个目的,就是要保持美国在这一领域的领先地位。随着商业化过程不断深入,将逐步形成新的高技术产业,为美国的经济注入新的活力,提供更多的就业机会。美国DOE的燃料电池发展计划如下:PAFC己商业化,不再投入资金进行研究开发。PAFC目前的发电效率为40%一45(LHV),热电联产的热效率为80%(LHV)。已完成250KW和2MWMCFC的现场示范,预计2002年进行20MW的示范;2003年左右,使250KW和MW级MCFC达到商业化;2010年,燃用天然气的250KW一20MWMCFC分散电源达到商业化,100MW以上MCFC的中心电站也进入商业化;2020年,100MW以上燃煤MCFC中心发电站进入商业化。MCFC技术目标是运行温度为650℃,发电效率达到60%(LHV),组成联合循环的发电效率为70(LHV),热电联产的热效率达到85(LHV)以上。目前,己完成25kw和100kwSOFC现场试验,正在进行SOFC的商业化设计。预计2002年左右,进行MW级SOFC示范;2003年左右,100kw一1MWSOFC进行商业化:2010年,250kw一20MW燃用天然气的SOFC以分布式电源形式进入商业化,100MW以上燃用天然气的SOFC以中心电站形式进入商业化;2020年,100W及以上容量的燃煤S0FC以中心电站的形式进入商业化。SOFC技术目标是:运行温度为1000℃,发电效率达到62%(LHV),组成联合循环的发电效率达到72%(LHV),热电联产的热效率达到85(LHV)以上,燃煤时发电效率可达到65%(LHV),这一目标预计2010完成。美国是最早研究开发PEFC的国家,但在大容量化和商业应用方面已落后于加拿大。目前美国生产的质子交换膜仍居世界领先水平。美国在PEFC的开发方面是面向家庭用分散式电源,实现热电联供。PlugPower公司与GE合作,计划2001年使10kwPEFC进入商业化,价格达到S750—1000/kw,大批量生产后,使PEFC的价格达到$350/kw。市场预测美国能源部(DOE)对美国潜在的燃料电池市场的预测认为:在2005年一2010年,美国年需求燃料电池发电容量约2335MW一4075MW。现在美国的燃料电池年生产能力为60MW,商业化的价格为$2000一$3000/kw,若年生产能力达到100MW/a,商业化的价格则可达到$l000—$1500/Kw。若能达到(2000—4000)MW/a的生产能力,燃料电池的原材料费仅$200一$300/kw。那么燃料电池的价格则有可能达到$900—$l100/kw,此时可完全与常规的发电方式竞争。日本燃料电池发电技术的发展进程及应用前景预测发展进程日本在PAFC研究方面,走的是一条引进合作、消化吸收、再提高的路线。1972年东京煤气公司从美国引进两台PAFC燃料电池发电机组,大阪煤气公司也在1973年引进两台PAFC机组。日本政府于1981年设立了以开发节能技术为宗旨的“月光计划”,燃料电池发电是其中一项重要内容。此后,日本国内的电力公司、煤气公司和一些大型的制造厂纷纷投入燃料电池的研究开发,并与美国IFC合作,使日本的PAFC得到更大的发展。目前,日本的PAFC技术已赶上了美国,商业化程度超过了美国。5MW(富士电机制造)和11MW(东芝与IFC合制)均在日本投运,日本公司制造的PAFC机组已运行了近100多台。日本有关MCFC的研究是从1981年开始的,通过自主开发并与美国合作。1987年10kwMCFC开发成功,1993年100kw加压型MCFC开发成功,1997年开发出1MW先导型MCFC发电厂,并投入运行。MCFC已被列为日本“新阳光计划”的一个重点,目标是2000年一2010年,实现燃用天然气的10MW一50MW分布式MCFC发电机组的商业化,并进行100MW以上燃用天然气的MCFC联合循环发电机组的示范,2010年后,实现煤气化MCFC联合循环发电,并逐步替代常规火电厂。日本的SOFC技术也是从1981年的“月光计划”开始研究的,立足于自主开发。1989年一1991年,开发出l00W一400WSOFC电池堆,1992年一1997年开发出l0kw平板型SOFC。SOFC的研究进展也远远落后于NEDO原来的计划。“新阳光计划”中预计2000年一2010年,使SOFC达到MW级,并形成联合循环发电。日本的PEFC也被列入“新阳光计划”,目前开发的容量为(1—2)kw。政府采取的措施日本政府在“月光计划”和“新阳光计划”中,先后资助了3台200kw、2台lMW和l台5MW的PAFC;1台100kw和1台1MW的MCFC示范电站研究开发、建设及运行。在通产省和NEDO的统一组织和管理下,使公用事业单位(电力公司和煤气公司)和开发商及研究单位紧密结合,实现燃料电池研究开发和商业示范应用一体化。日本电力公司和煤气公司,过去十年来安装了约80多台燃料电池机组,装机容量达到,燃料电池及电厂的费用主要由业主承担,但是制造商和政府也各承担一部分。这种政府和企业联合研究开发的方式促进了日本燃料电池的发展。使用燃料电池发电享有许多优惠政策:燃料电池的相关设备,在未超过一定规模时,其工程计划仅须申报即可动工。对500kw以下的常压燃料电池生产与使用的审批手续大大简化。在医院、旅馆、办公大楼等安装的燃料电池发电机组,政府提供的经费资助。新建的燃料电池发电设备享有10的免税额,并获有30%的加速折旧。对装设于电力公司或自备发电用的燃料电池项目,日本开发银行将提供投资额40%的低息贷款。市场预测1990年,日本通产省发表了“长期电源供需展望”报告,预计日本国内的燃料电池发电容量到2000年约2250MW;2010年约10720MW,电力系统用5500MW,其中约有2400MW是MCFC和SOFC高温型燃料电池;2010年煤气化MCFC和SOFC达到实用化;发电效率达到50%一60%。由于燃料电池发电技术仍有许多技术上的难题没有突破,进展速度低于预期值,因此日本目前已将原目标做了修正,预计2000年燃料电池装机容量将达到200MW,其中分布式电源l12MW,工业用热电联产型为88MW;2010年将达到2200MW,其中分布式电源型为735MW,工业用热电联产型为1465MW。其它国家和地区的发展进程目前,欧洲的燃料电池发电技术远远落后于美国和日本。80欧洲又重新开始研究燃料电池发电技术。它们采用向美国、日本购买电池组,自行组装发电厂的方式来发展PAFC发电技术。1990年成立了一个“欧洲燃料电池集团(EFCG)”。意大利已完成了一座1MW的PAFC示范工程,由IFC供应,BOP由欧洲制造。意大利、西班牙与美国IPC合作,于1993年在米兰建了一座l00kwMCFC电厂,1996年投运。德国正在开发250kwMCFC。德国西门子公司于1998年收购了美国西屋公司的管形SOFC技术后,现在拥有世界上最先进的平板型和管形SOFC技术。 加拿大在PEFC方面居世界领先地位,在继续开发交通用PEFC的同时,目前也将PEFC应用于固定电站,已建成250kwPEFC示范电站,目标是在近几年内使250kw级PEPC商业化。澳大利亚在1993年一1997年,共投资3000万美元,研究开发平板型SOFC,目前正在开发(20一25)kwSOFC电池堆。韩国电力公司于1993年从日本购进一座200kwPAFC进行示范运行。国外发展燃料电池发电技术的经验总结回顾国外燃料电地发展的道路,有许多值得我们吸取和借鉴的经验。美国在燃料电池发电技术的研究开发方面始终处于世界领先地位。除了雄厚的财力之外,还有三方面重要的原因:一是政府将燃料电池发电技术视为提高火力发电效率、减少污染物和温室气体排放的重要措施,列入政府的“改变气侯技术战略”中,并大力投入资金和力量研究开发;二是燃料电池技术提高到“国家能源安全并大力投入资金和力量研究开发;三是将燃料电池技术提高到“国家能源安全关键技术”的战略高度,DOD和DOE均投入资金研究开发;四是对燃料电池的应用前景充满信心,希望能形成新的高技术产业,给美国的经济注入新的活力,政府和企业共同投入资金研究开发,力图保持领先地位。日本走的是一条通过与美国合作、引进技术并消化吸收实现产业化的路线,并在PAFC的商业化方面己超过了美国,在MCFC的研究开发方面也接近美国。成功的重要经验也是政府对燃料电池给予高度重视,先后列入了“月光计划”和“新阳光计划”,大力投入研究开发。另一条经验是研究机构、企业和用户联合,组成从研究、开发到商业应用一体化集团,既承担研究开发的风险,也享受成功的优惠。加拿大Ballard公司在PEFC方面成功的经验告诉我们:只要坚定不移地进行研究开发,一个小公司也能在10—20年内成为举世瞩目的燃料电池技术拥有者。 燃料电池起源于欧洲,但是,现在欧洲的燃料电池技术已远远落后于美国和日本。主要原因是政府和企业对燃料电池发电技术重视不够。目前,欧洲已经意识到这一点,成立了—个燃料电池发电技术集团,引进美国、日本的技术,并进行研究开发。四 各种燃料电池发电技术综合比较 AFC:与其它燃料电池相比,AFC功率密度和比功率较高,性能可靠。但它要以纯氢做燃料,纯氧做氧化剂,必须使用Pt、Au、Ag等贵金属做催化剂,价格昂贵。电解质的腐蚀严重,寿命较短,这些特点决定了AFC仅限于航天或军事应用,不适合于民用。 PAFC:以磷酸做为电解质,可容许燃料气和空气中C02的存在。这使得PAFC成为最早在地面上应用或民用的燃料电池。与AFC相比它可以在180℃一210℃运行,燃料气和空气的处理系统大大简化,加压运行时,可组成热电联产。但是,PAFC的发电效率目前仅能达到40%一45%(LHV),它需要贵金属铂做电催化剂;燃料必须外重整:而且,燃料气中C0的浓度必须小于1%(175℃)一2(200℃),否则会使催化剂中毒;酸性电解液的腐蚀作用,使PAFC的寿命难以超过40000小时。PAFC目前的技术已成熟,产品也进入商业化,做为特殊用户的分散式电源、现场可移动电源和备用电源,PAFC还有市场,但用作大容量集中发电站比较困难。 MCFC:在650℃一700℃运行,可采用镍做电催化剂,而不必使用贵重金属:燃料可实现内重整,使发电效率提高,系统简化;CO可直接用作燃料;余热的温度较高,可组成燃气/蒸汽联合循环,使发电容量和发电效率进一步提高。与SOFC相比,MCFC的优点是:操作温度较低,可使用价格较低的金属材料,电极、隔膜、双极板的制造工艺简单,密封和组装的技术难度相对较小,大容量化容易,造价较低。缺点是:必须配置C02循环系统;要求燃料气中H2S和CO小于;熔融碳酸盐具有腐蚀性,而且易挥发;与SOFC相比,寿命较短;组成联合循环发电的效率比SOFC低。与低温燃料电池相比,MCFC的缺点是启动时间较长,不适合作备用电源。MCFC己接近商业化,示范电站的规模已达到2MW。从MCFC的技术特点和发展趋势看,MCFC是将来民用发电(分散电源和中心电站)的理想选择之一。 SOFC:电解质是固体,可以被做成管形、板形或整体形。与液体电解质的燃料电池(AFC、PAFC和MCFC)相比,SOFC避免了电解质蒸发和电池材料的腐蚀问题,电池的寿命较长(已达到70000小时)。CO可做为燃料,使燃料电池以煤气为燃料成为可能。SOFC的运行温度在1000℃左右,燃料可以在电池内进行重整。由于运行温度很高,要解决金属与陶瓷材料之间的密封也很困难。与低温燃料电池相比,SOFC的启动时间较长,不适合作应急电源。与MCFC相比,SOFC组成联合循环的效率更高,寿命更长(可大于40000小时);但SOFC面临技术难度较大,价格可能比MCFC高。示范业绩证明SOFC是未来化石燃料发电技术的理想选择之一,既可用作中小容量的分布式电源(500kw一50MW),也可用作大容量的中心电站(>l00MW)。尤其是加压型SOFC与微型燃气轮结合组成联合循环发电的示范,将使SOFC的优越性进一步得到体现。 PEFC:PEPC的运行温度较低(约80℃),它的启动时间很短,在几分钟内可达到满负荷。与PAFC相比,电流密度和比功率都较高,发电效率也较高(45%一50(LHV)),对CO的容许值较高(<10ppm)。PEFC的余热温度较低,热利用率较低。与PAFC和MCFC等液体电解质燃料电池相比,它具有寿命长,运行可靠的特点。PEFC是理想的可移动电源,是电动汽车、潜艇、航天器等移动工具电源的理想选择之一。目前,在移动电源、特殊用户的分布式电源和家庭用电源方面有一定的市场,不适合做大容量中心电站。结 论选择适合于我国电力系统发展的燃料电池发电技术,应综合考虑以下几点:较高的发电效率;环保性能好;既能作为高效、清洁的分布电源,又具有形成大容量的联合循环中心发电站的发展潜力;既能以天然气为燃料,又具有以煤为燃料的可能性;技术的先进性及商业化进程;运行的可靠性和寿命;降低造价的潜力;国内的基础。综合考虑以上几点,对适合于我国电力系统发展的燃料电池发电技术,提出以下几点选择意见:(1)优先发展高温燃料电池发电技术。即选择MCFC和SOFC为我国电力系统燃料电池发电技术的主要发展方向,这两种燃料电池既能以天然气为燃料作为高效清洁的分布电源,又具有形成大容量的联合循环中心发电站(以天然气或煤为燃料)的发展潜力。(2)MCFC和SOFC各有特点,都存在许多问题,尚未商业化。若考虑技术难度和成熟程度以及商业化的进程,对于MCFC,应走引进、消化吸收、研究创新,实现国产化的技术路线,并尽快投入商业应用:对于SOFC,应立足于自主开发,走创新和跨越式发展的技术发展路线。(3)随着氢能技术的发展,PEFC在移动电源、分散电源、应急电源、家庭电源等方面具有一定优势和的市场潜力,国家电力公司应密切跟踪研究。(4)AFC不适合于民用发电。PAFC技术目前已趋于成熟,与MCFC、SOFC和PEFC比较,已相对落后。因此,AFC和PAFC不应做为国家电力公司研究开发的方向。参考文献[1] 许世森,朱宝田等,在我国电力系统发展的燃料电池发电的技术路线和实施方案研究,国家电力公司热工研究院,1999.12
工厂供电,是指将电能通过输配电装置安全、可靠、连续、合格的销售给工厂用户,满足广用户经济建设和生活用电的需要。下面是由我整理的工厂供电技术3000字论文,希望能对大家有所帮助!
[摘 要]如果有人问你21世纪是什么时代,你的脑海里浮现的是信息时代、电子时代还是技术时代?我想在我的世界里,21世纪应该是一个绿色节能时代,一方面,在科技、经济、技术高速发展的时代面前,人们开始更多的关注可持续发展,更多的关注节能环保,另一方面,21世纪属于市场经济,对于市场经济而言利润是唯一的驱动力,厂商或者工厂要想实现利润最大化,必须尽可能的缩小成本,而电能的使用在厂商的成本 中占据着很大的一部分比例,因此,供电系统节能方法研究成为每一个厂商不得不关注的问题。
本着发现问题,分析问题,解决问题的研究方法对工厂供电系统节能问题进行研究,首先谈谈什么是工厂供电系统,所谓供电系统就是由能产生电能的电源系统输送给用电的输配电系统共同构成。其次,我们不得不思考为什么会产生工厂供电系统的消耗,具体而言,我认为有俩方面原因,从技术角度来看,我国工厂在变压器的选择,功率因数补偿以及检测与维修方面都存在漏洞。从管理模式来看,我们并没有形成一套完整的领导负责,员工尽责的体系。因此,我们的研究应该深入这俩个方面,究其根源,寻找解决思路。
1.在管理方面存在的漏洞
从总体上来看,我们在管理方面并没有形成完善的体系,没有突出强调领导与员工的责任,我们曾一度对张瑞敏管理海尔的理念津津乐道,也曾一度对乔布斯的管理思想赞不绝口,但是,在我们看到这些顶级的管理者带领一个企业走向全球,走向伟大时,我们是否思考了管理对一个企业成长的重要性。缩小视角,就工厂供电系统节能方面,我们都存在众多缺陷。从一个角度而言,我们没有建立相关的奖惩机制,这使得加强工厂供电节能管理这件本身富有挑战的事情对领导与管理者而言缺乏迎接挑战的动力。其次,即使一些管理者看到了节能管理的重要性,但由于缺乏相关领域的培训与研究,使得其对工厂供电节能管理的效果并不明显。从另一个角度来看,员工缺乏浓厚的 企业 文化 底蕴,缺乏家的归属感,并没有把自己当为企业的主人,不能把节约企业能源视为自己应尽的责任,这一方面不利于企业的成本降低、节能环保与可持续发展,另一方面更落空了习不断强调的建设一个勤俭质朴的社会理念。因此,从管理角度来分析,我认为一方面是我们的相关体制还不完善,另一方面,我认为是我们的相关企业文化形成以及 企业管理 培训还存在众多问题。
2.在技术方面存在的问题
从技术层面来看,首先,我们很难大量引进节能增效设备,这不仅是因为我国目前节能增效设备技术并没有达到一定水平,无法批量生产,这使得节能增效设备成本高,工厂将其投入使用未必就能收回成本。其次,节能增效设备操作较为复杂,没有相关知识与技术难以熟练掌握,因此工厂出于经济与技术利益方面考虑,将其弃之不用。再次,电力产品质量以及部分供应商供应的设备并不合格,时常导致不明故障。最后,相关检测与维修人员技术能力有限,由于供电系统具有复杂性、专业技术性强等特点,一旦发生故障无法及时检测出问题并做出有效的修复。
从技术层面具体来看,电压器选择具有重要意义,根据调查显示,变压器消耗的无功功率占整个供电系统无功消耗的百分之二十左右。尽管变压器效率高,但从这个调查数据中,我们可以清晰看到其总损耗仍然不小。因此,如何有效的减少变压器的无功损耗,正确合理的选择变压器型号,科学的运行,就成为了我们在技术上必须解决的难题。
其次,就是有关功率因数的问题,减少企业供电系统损耗,提高企业用电效率一个极其重要的技术层面就是功率因数补偿问题,如何有效的提高供电系统各部分的功率因数,降低设备容量,使用电设备合理的运行,从而减少损耗,实现工厂供电节能又成为我们不得不面对的技术难题。
最后,就是能否有效提高检测与 修理 技术,任何机器,即使世界最领先的机器也有出现问题的时候,任何机器,即使刚刚投入使用,也有定期检测的必要性,因此如果我国工厂相关人员的检测与维修技术无法令人满意,这对企业来说就是巨大的损失。一方面,如果无法定期有效的对设备进行检测,可能造成部分设备老化,从而加大能源消耗与损失。另一方面,当设备出现问题时,不能及时的找到问题,解决问题,恢复设备的正常运转,这不仅是对工厂的资源闲置与浪费,更造成了企业很大的经济损失。因此,提高检测与维修技术,不仅是供电节能的有效 措施 ,更能减少企业的很多不必要的经济损失。
3.管理方面的解决思路
从宏观角度来分析,企业要构建完善的管理制度,实现领导负责,员工尽责的理念。一方面,加强奖罚制度的建立与推广,完善激励机制,对那些具有企业归属感,具有企业文化精神,并将这些文化底蕴有效运用到工厂生产与节能的实践中去的员工,给予一定的精神与物质奖励,从而达到树立先进模范的作用。另一方面,对领导进行节能管理的培训,使得管理者不光从心里具有供电节能的理念,更能在通过学习与培训后,在实践中取得明显的效果。与此同时,对员工也要给予企业归属感,使得员工视企业为自己的家,为企业节约能源,为企业进行供电节能,就是为自己未来着想,更是自己应尽的责任。
4.技术方面的解决思路
首先,做好设备检测与维修工作,这不仅可以减少停电次数与时长,更能防止或减少电能泄漏,从而有效的实现供电节能的目的。具体来说,应该定期更换用电设备的绝缘子,对电路进行检测,并测量接头电阻,及时发现问题,及时解决问题。其次,从变压器角度出发,应该选择那些效率高、损耗低的优质新型节能的变压器,除此之外,还应该保证科学合理的变压器运行方式,通过研究可得,当负荷为变压器功率的百分之七十五时,变压器运行最经济。因此,合理的选择变压器以及科学的运行变压器都对工厂降低电能损耗具有重要的意义。最后,我们还要关注功率因数补偿问题,如果我们可以有效的提高供电系统各部分的功率因数,充分利用变压器的容量,降低设备容量,使设备科学合理的运行,从而减少用电系统的功率损耗来实现工厂供电节能的目标。
综上所述,造成工厂供电消耗的因素是多样的,所以为了最大化工厂供电节能的效果,我们既需要抓管理层面的问题,又不能放过技术层面的漏洞,双管齐下,才能有效的解决问题,实现工厂的可持续发展。
参考文献
[1] 李健.工厂供电系统节能方法研究.科技创业家,2013(02).
[2] 王伯韬.供电系统节能降耗措施探讨.应用科技.
摘要:根据高等 教育 对自动化专业的重视及新时代高等教育对工厂供电课程的需求, 文章 从教学思路,教学内容,教学方式以及课程设计等方面分析了工厂供电课程的 教学方法 。
关键词:自动化;工厂供电;教学改革;工程实践
工厂供电课程是难度较大的一门课程,该课程与大学生之前学过的基础理论课,如高等数学、大学物理以及专业课如自动控制原理、电机拖动之类的课程有很大的不同,一般的课程都有一套理论,而供电课更多的是依靠 经验 公式、查表,各章节之间缺乏必然的联系,使得学生学习困难,缺乏兴趣。因此,探究一种合适的教学方法显得非常重要。
一、理论结合实际,启发式教学
由于学生没有实际经验,直接照本宣科肯定会让学生觉得枯燥,因此教学可结合社会情况以及教师的工程实践经历来激发学生的学习兴趣。如在介绍电力系统的构成之前可先介绍一下中外电力系统的发展史,为什么最初是直流输电,为什么现在是交流输电为主,直流与交流输电各自的优缺点是什么。介绍为什么发电厂发电后要升压进行远距离传输的时候,先告诉学生目前铜是多少钱一吨,帮助学生理解为什么要节省有色金属。在讲负荷计算的章节时,结合具体的计算机电量监测项目直观地说明什么叫三班倒的工作方式,日负荷曲线在工厂中的作用,传统抄表方式的误差以及计算机连续采集的优点。介绍工厂供配电系统的一次接线和二次接线时,教师应带领学生到校变电所,让学生实际观察隔离开关、断路器、高压开关柜、功率表等,对单母线分段形式有一个直观认识。在介绍需用系数法时,可以日常生活中电用具为例,如一盏灯是多少瓦,让学生对教室的灯盏数进行计算,投影仪计算机各是多大功率,根据观察让学生计算出教室应该选多大的空开,应该选多大的变压器等等。通过这些理论结合实际的教学方式,学生的学习兴趣会大大提高,有益于学习效率的提高。
二、对教学内容重新做合理的分配
因供电课更多的是依靠经验公式、查表,容易让人感到枯燥,而课程的顺序一般也是依照工厂供配电初步设计的步骤进行的,教程对有一定实际经验的工作人员可能效果会更好,但对基本没有动手能力的大学生来说,非常容易理论脱离实际,尤其对于仅有32学时的课程设置,更应有所取舍。比如工厂供配电系统的一次接线一章,对于变压器的台数容量选择原则以及变电所一次主接线应该详细介绍,而电压偏移及改善措施需要花较多的时间才能讲透,这种相对不太重要的内容简单介绍即可。还有短路电流一章,分析了短路过程的暂态过程之后直接介绍标么值法求取短路电流,学生很多都不太理解,如果先给学生介绍了有名值法,然后通过实例让学生了解了用有名值法在不同电压等级电抗还要换算,而用标么值法则省去了这个步骤,加深了学生对学习内容的理解。
三、多种教学方式相结合
工厂供配电课的内容较为繁杂,虽然难度不高,但涉及的内容很多,既有公式,又有图表,单一的板书式授课或纯粹的多媒体教学都不能够满足其要求。应灵活教学,以电气设备及其选择为例,如介绍电弧的基本知识时,采用视频资料,不仅能形象展示知识,学生的兴趣也会提高。介绍高压开关电器,则需要通过视频与课件相结合的方式让学生了解断路器,隔离开关以及开关柜的外形、结构、动作原理。介绍断路器的控制回路的时必须展开接线图才能为学生分析合闸过程与分闸过程,这种涉及实物、构造、动作过程等内容的课,用课件和视频结合会取得很好的效果。而当推导一些公式时,用板书推导更能让学生对公式的思路有更清楚的认识,比如三相短路过程的简化分析,单相负荷的计算等内容。因此教学应采取多种方式,才能取得更好的效果。
四、课程设计指导
课程设计是对所学知识一次综合性的 总结 ,对自动化专业的学生来说,课程设计是将理论与实践有机联系起来的一个重要环节,使学生对工厂供配电设计的知识有更加系统的认识,同时也能够培养学生独立思考的能力和实践动手能力。一般来说供电课程设计多是针对变电所的设计,要求学生以电气设计部分为核心,学生可通过查阅工程设计手册和资料,综合多方面的因素,确定电气主接线方式,主变压器的容量、数量的确定,负荷分析及计算,以及短路电流的计算和变电所主要电气设备的选择(包括断路器,隔离开关,互感器等),在选择时对电气设备进行必要的计算和校验,完成相应图纸的绘制,课程实践应多鼓励学生发扬合作和创新精神。综上所述,工厂供电的教学,教师首先必须强化自身的能力,结合具体的科研项目加深对这门课程的理解,并能将实践经验运用到教学中,使学生更能清楚地了解这门课的相关知识,同时也应增加实践教学,培养学生独立操作能力,这样学生才能切实学好这门课。
参考文献:
[1]弋东方.电气设计手册电气一次部分[M].北京:中国电力出版社,2002.
[2]孟祥萍.电力系统分析[M].北京:高等教育出版社,2004.
[3]刘吉来,黄瑞梅.高电压技术[M].北京:中国水利水电出版社,2004.