收稿日期: 2006 - 07 - 01
论工业革命以来生态环境危机的
客观必然性及其根治途径
毕学云,张智婷,郝明亮,李吉利,李瑞平
(河北小五台山国家级自然保护区,河北蔚县075700)
摘要:在简要介绍全球生态环境危机现状的基础上,分析了工业革命以来生态环境危机产生的客观必然性,认为西
方式社会文化的主导、人口压力、对生态基本规律的认识不足、传统生存方式的缺陷、技术的滥用和自由经济制度的弊端是
主要原因,提出根治生态环境危机的根本出路在于控制人口增长、开发利用可再生能源、实施可持续生产和可持续消费。
关键词:工业革命;生态环境危机;客观必然性;根治途径
中图分类号: X171. 1 文献标识码:A 文章编号: 1002 - 3356 (2006) 05 - 0048 - 03
1 全球生态环境危机现状
18世纪中叶以蒸汽机的发明所引发的工业革命,使
人类的生产水平和物质文明水平都得到了极大提高。但
与此同时,工业革命也带来了一系列的生态和环境问题,
引发了人类史上空前的生态环境危机,对当代人类的生
存与发展构成了严重威胁。这些全球性的生态环境危机
主要表现为水(蓝色)危机、粮食(绿色)危机、人口危机、
荒漠化、物种危机、生态死亡、臭氧层危机、大气污染、极
地污染、核污染、生化污染、基因炸弹(人种危机) 、全球变
暖,等等。
联合国发布的《千年生态环境评估报告》指出,过去
50a中,由于人口急剧增长,人类过度开发和使用地球资
源,一些生态系统所遭受的破坏已经无法得到逆转。报
告说,地球自然资源每年提供价值15万亿英镑的物产,
如新鲜的水、清洁的空气和鱼等,但是人类活动破坏大约
2 /3提供上述资源的生态环境,包括湿地、森林、菜地、河
流和海岸等。目前,地球上10% ～30%的珍稀野生动物
濒临灭绝; 24个生态系统中的15个正在持续恶化。大约
60%的人类赖以生存的生态服务行业,如饮用水供应、渔
业、区域性气候调节以及自然灾害和病虫害控制等,无法
进行可持续性生产,前景每况愈下。
报告认为,全球生态环境恶化危及人类健康与长久
发展。如果目前情况继续恶化下去,生态环境就有可能
发生突然变化,将导致水资源质量发生突变,新的疾病蔓
延,沿海地球海洋生物死亡,以及地球气候出现异常变
化。
2 生态环境危机的客观必然性
今天当全球性的生态环境危机将人类推到生死存亡
关头之时,只有对造成生态环境危机的原因进行深刻的
反思,方能探寻到解决环境危机的出路。关于环境危机
的主要原因,众说纷纭,莫衷一是,真可谓仁者见仁,智者
见智。据巴里·康门勒(Barry Commoner)教授的归纳,主
要有这几种见解: ①“富裕说”,认为富裕社会的废弃物
太多,还不如虽贫穷但与环境相和谐的穷人社会。②“进
取意识说”,认为问题的原因在于人类的内在进取意识,
认为人类是地球上最残忍的物种。③“人口说”,认为环
境危机是人口太多的缘故。④“教育说”,认为人类所受
的教育使人日益变得非人,变成不懂得为什么要爱自然。
⑤“宗教说”,认为原因在于基督教的自然存在的唯一目
的是服务于人类的信条。⑥“需求说”,认为污染的原因
不在工业界而在公众过旺的物质需求。⑦“技术说”,认
为原因在于以盈利为唯一目的的、失去控制的技术发展。
⑧“利润说”,认为原因在于毁坏环境比保护环境更容易
获得利润。⑨“政客说”,认为由于制定和执行环境政策
的政府机关被亲工业界的政客所把持,使得那些机关瘫
痪无力。⑩“社会制度说”,认为原因在于资本主义的社
会制度。
上述各说虽具有一定的合理性,但都不够全面、深
刻,不能切中生态环境危机根源的要害。笔者认为,造成
生态环境危机主要有如下这些原因:
2. 1 西方式社会文化的主导
工业革命导致的环境危机、生态冲突这些问题跟西
方式的社会文化理念有密切的关联。西方文化有3个显
著特征:强调竞争与征服;漠视和谐,不仅仅漠视跟自然
的和谐,还漠视跟其它社会、其它文化的和谐;无限制地
利用物质,认为资源永远无限。工业文明开采挖掘出地
底深处的几百种矿产资源,将其转化为人类可支配使用
的财富,支撑了人口新一轮的膨胀。其主要特征是:以毁
坏自然的方式征服和利用自然;个人自由与财富消费至
上;解除宗教和伦理对人的控制等等,这些要素构成了传
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统工业文明的主流意识形态。整个二十世纪,人类消耗
了1420亿t石油、2650亿t煤、380亿t铁、7. 6亿t铝、4. 8
亿t铜。占世界人口15%的工业发达国家,消费了世界
56%的石油和60%以上的天然气、50%以上的重要矿产
资源,全球各国各民族间出现严重的不平衡。目前,全球
石油剩余可采储量仅为1400多亿吨,按目前产量,静态保
障年限仅40a;天然气的剩余可采储量为150亿立方米,
静态保障年限仅为60a。与此同时,地球环境遭到严重污
染,生态系统受到严重破坏,森林锐减、物种毁灭、气候变
暖、荒漠扩大、灾害频发,一场全面的危机摆在人类面前。
2. 2 人口压力
如前所述,人类赖以生存的生物圈是一个最大的生
态系统,它有着自己的负载阈限。而处在生物圈中食物
链最高位的人口的迅速增长,使生物圈的负载能力已达
到了极限,难以为继。英国经济学家马尔萨斯认为,如果
听其自然,人口增长会呈现几何图式(2、4、8、16⋯⋯) ,而
人类所需食物的增长最多是算术方式(1、2、3、4⋯⋯) ,最
后的结局当然十分悲惨。据悉,世界人口在有公元纪元
以来的第一个1000a里,只有3亿人。而在第二个1000a
里,就猛增至约60亿人。在这第二个1000a里,世界人口
有过两次大的增长。第一次发生在工业革命期间, 从
1750年到1900年的150a间,世界人口从原来的8亿增至
17亿。这期间的人口增长主要发生在西方工业化国家。
1950年以后,世界人口进入第二次高速增长期。从1950
年到1981年,世界人口从25亿猛增至50亿。31a里人口
就猛增了1倍。在此期间,人口增长主要发生在发展中
国家,发展中国家人口增长率大大高于发达国家。更有
甚者,在发展中国家,人口的增长与贫困的扩大是同步
的。
2. 3 对生态基本规律的认识不足
人类社会的发展,一时一刻也离不开地球的自然环
境。然而,人类在改造自然环境的进程中,只知道一味地
向大自然索取和掠夺,却没有认识到地球承载人类生存
的能力,取决于它能提供的生命支持系统和生物多样性。
人类发展的过程是一个不断改变“自然生态系统”的过
程,这个系统的发展既有利于人类的一面,也存在着不利
的一面,即过度耗竭自然资源和破坏自然生态系统,最终
将导致人类的不可持续发展。
人类造成的生态环境退化有三个途径: ①非生物资
源的消耗(地球上不可更新资源是有限的,是可耗竭的) 。
②向环境的排放(污染和废物排放往往超出环境的自净
能力) 。③生物量的损失(可更新资源的使用速度大于更
新速度) 。
因此,可以说,是人类活动产生的总压力超过了地球
的环境承载能力的可能性,才造成了环境危机。关于这
一点,恩格斯早在一百年前的《自然辩证法》一书中就曾
尖锐地指出:“⋯⋯我们不要过分陶醉于我们对自然界的
胜利。对于每一次这样的胜利,自然界都报复了我们。
每一次胜利,在第一步都确实取得了我们预期的结果,但
是在第二步和第三步却有了完全不同的、出乎意料的影
响,常常把第一个结果又取消了。”
由此可见,正是人类对生态基本规律的认识不足,对
生态资源肆无忌惮地无度挥霍,才导致生态环境的日益
恶化,从而给人类带来了前所未有的生态性灾难。因此,
人类只有善待自然,按照生态基本规律办事,运用使发展
更少地依赖地球有限的资源,更多地与地球承载能力达
到有机协调的方式来发展经济,才有可能躲过大自然对
人类新一轮更大范围的惩罚。
2. 4 传统生存方式的缺陷
我们知道,人类在适应环境的过程中,形成了从自然
界索取衣、食、居住等方面的物质和能量的生存方式,使
之能够世世代代地生存繁衍下去。但是,人类在和环境
进行了长期的抗争和苦斗,极大地发展了自己,增强了改
造自然的能力和水平之后,又逐步形成了以高投入、高消
耗为手段,以高速度、高发展为途径,以高消费、高享受为
目的的生存方式。这种生存方式的后果是对环境的高污
染和高破坏,是以牺牲环境来求取发展的。在今天当环
境危机成为威胁人类生存,制约经济发展和影响社会稳
定的直接因素,在震惊世界的公害事件频发不断,生态资
源遭到严重破坏的形势下,人类才对这种传统生存方式
的缺陷有了比较清醒的认识。在1989年12月22日第44
届联合国大会召开的环境与发展大会的决议(联大第44 /
228号)中就一针见血地指出:“全球环境不断恶化的主要
原因是无法长久维持的生产和消费形态,特别是工业国
家的生产和消费形态。”
当前,不论是发达国家,还是发展中国家,都遵循着
以大量消耗自然资源为特征的生存方式。高物质消费生
活方式驱动着高资源消耗的生产,而高资源消耗的生产
又导致了地球环境状况的恶化。环境危机的出现无不与
这种浪费型、破坏型的传统生存方式有着密切的关系。
人类现在每1年燃烧的矿物燃料就要自然界用100万年
的时间才能形成。
对这种传统的高消耗生产方式和高消费生活方式,
有识之士称其为“发展的失败”。具体地说,即正是传统
的生产方式、消费方式、思维方式等几乎所有方面组成了
威胁生态环境的社会惯性力量。因此,仅仅从其中一个
方面入手,或是以为更新的技术本身就会解决这样的问
题,或是寄希望于一套全新的发展战略,肯定是要失败
的。事实上,许多生物学家、生态学家、技术专家,当然还
有各方面的社会科学家都明确认识到,如果不对人类迄
今所处的生存方式,或者说对整个工业文明进行深刻反
思,人类断难改弦更张。
2. 5 技术的滥用
如所周知,科学技术的迅猛发展在给人类物质生活
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带来空前繁荣的同时,也给人类带来了前所未有的灾难。
正是科学技术的发展,才使人类具有了改造自然的能力。
它使人类能更大规模地采矿、办工业,从而向自然界索取
更多的物质和能量,并同时向环境排出日益增多的废弃
物。尤其是化学技术的发展,使人类能合成许多自然界
根本没有的化学品,在排入环境后长期在食物链中循环,
危害人体健康。
可见,由于人类滥用科学技术向大自然贪婪地索取
和掠夺,最终是搬起石头砸自己的脚。但是,科学技术是
一把双刃剑,它既有为害人类的一面,又有造福人类的另
一面。人类只有正确使用科学技术,将其运用于环境保
护方面,大力发展节能技术、生态农业技术、以及其他一
系列技术,实行封闭的工业生态循环,采取清洁生产方
式,实现废物的无害化、资源化,把对环境的负荷减少到
最低限度,才能达到人与自然的和谐,从而实现人类社会
的永续发展。
2. 6 自由经济制度的弊端
自由经济制度要求整个社会关系商品化,要求按照
等价交换的原则自由买卖、自由竞争、自由贸易、自由经
营。为了实现这一目的,其保障和鼓励,甚至放纵私人自
由地无限制地从事各种创造财富的活动。然而,这些活
动大多是以疯狂掠夺自然资源和严重污染环境为代价来
获取其高额利润的。在这种制度下,人人只图急功近利,
不顾长远后果。而正是这种对利润的贪婪导致了对大自
然的严重破坏。自由市场经济制度无内在目标和固定方
向,仅仅服从于供需力量的调节。在这种经济体制下,某
些人类的共有物(即共有资源) ,如空气、水等人类生存所
必需的物质基础,往往被少数人或集团用做换取个人或
集团利益的牺牲品。
对此,美国著名学者巴里·康门勒(Barry Commoner)
教授曾指出:在自由市场经济体制下,资金趋向于流向能
在最短时间内产生最大收益的生产项目及其所属的企
业。在这种体制下,投资实际上由公司决定。而公司作
出选择的依据是收回投资和创造利润的周期的长短。它
们当然选择周期短的。不幸的是,有利于环境的,同时从
长远看经济效率更高的项目往往需要大量的初始投资,
而且资金和利润的回收周期长,因此不可能在自由市场
经济体制下为投资者们所喜欢。因为自由市场经济体制
下的资金分配不可能自发地照顾环境质量所代表的社会
效益。这就需要政府以“有形之手”加强对自由经济活动
的干预、控制和调节,以克服自由经济“无形之手”所无法
触及的个人权利的滥用和资源浪费之流弊,防止共有物
悲剧的发生。
3 生态环境危机的根治途径
环境问题是在发展中产生的。导致生态环境退化的
根源在于不可持续的生产与消费方式。发达国家在发展
中,不顾自然生态系统的承受力,消耗了地球上大量的自
然资源和能源,向环境中排放了大量的污染物,导致环境
问题的加剧和环境问题的全球化。目前,世界上少数地
区的消费极高,但大部分人类的基本消费需求尚未得到
满足。正是工业化国家的不可持续的生产和消费模式加
剧了环境退化和世界一些地区的贫困。
作者认为,要从根本上铲除生态环境危机产生的根
源,需从控制人口增长、开发可再生能源、实施可持续生
产和可持续消费等4个方面入手。
3. 1 控制人口增长
根据世界人口学家估计,目前全球正以每年1 亿人
的速度在增长,到2030年,人口将可能达到100亿。地球
资源在开发利用的速度上目前已显得赶不上人口增长的
速度。而正是世界人口的迅速增长给生态环境,尤其对
土地、水、物种等造成巨大的压力,并造成了森林的锐减,
土壤的退化,生态的恶化,资源的浪费,物种的减少等一
系列生态环境问题。因此,为了保护地球资源和生态环
境,控制人口增长已成为人类迫在眉睫的共同任务。
3. 2 开发可再生能源
再生能源主要有水能、太阳能、风能、地热能、生物质
能等,其最大的特点是具有自我恢复能力,人们在使用过
程中,再生能源可以从自然界中源源不断地得到补充,取
之不尽,用之不竭,而且几乎是零污染,对生态环境的破
坏微乎其微。因此,大力开发利用可再生能源是缓解煤、
石油、天然气开采压力,减轻生态环境破坏的一条重要途
径。
3. 3 可持续生产
可持续生产是指满足消费者对产品需求而不危及子
孙后代对资源和能源需求的生产。实行可持续生产的主
要途径是在工业发展中推行清洁生产。清洁生产是指利
用先进的工艺、技术和管理方法,提高资源和能源利用
率,降低物耗、能耗,最大限度地减少废弃物排物量生产
经营活动。按照联合中巴黎工业与环境活动中心的定
义,清洁生产是:“将综合预防的环境策略,持续应用于生
产过程和产品中,以便减少对人类和环境的风险”。
目前,世界上普遍使用的、达到清洁生产的主要途径
是: ①调整产品结构,用无污染、少污染的产品代替毒性
大、污染重的产品。②调整原料结构,用无污染、少污染
的能源和原材料代替毒性大、污染重的能源和原材料。
③调整企业技术结构,用消耗少、效益高、无污染、少污染
的技术、工艺和设备替代消耗高、效益低、污染产生大、污
染重的技术、工艺和设备。④设计物料闭路循环,开展
“三废”综合利用,最大限度地利用能源和原材料,实现物
料最大限度的厂内循环。⑤强化企业工业生产管理,减
少跑、冒、滴、漏和物料流失。⑥对少量的、必须排放的污
染物,采用低费用、高效能的净化处理设备,进行最终的
处理、处置。⑦建立无废工业区。
(下转第54页)
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小区,开展规范的湿地和鸟类保护工作,试验性建设湿地
恢复工程。
(4)建立湿地公园。在北戴河湿地等近城市区和南
戴河、黄金海岸等旅游区的湿地,规划建设具有保护和开
发相协调的示范性特色湿地公园,同时发挥湿地的生态
效益和经济、社会效益。
(5)探讨建立并逐步健全湿地保护社区参与机制。
在参照国内外其它地区社区参与湿地保护成功经验的基
础上,探讨性建立符合秦皇岛沿海湿地保护实际的社区
参与机制,使沿海湿地的保护和湿地所在县、乡、村社区
经济利益协调发展,让群众从保护湿地中得到实惠,从而
更加积极主动参与保护行动。
参考文献
[ 1 ]国家林业局《湿地公约》履约办公室. 湿地公约履约指南
[M ]. 北京: 中国林业出版社, 2001.
[ 2 ]国家林业局,等. 中国湿地保护行动计划[M ]. 北京: 中国林
业出版社, 2000.
(上接第50页)
3. 4 建立可持续的消费模式
《21世纪议程》提出,世界所有国家均应全力促进可
持续消费模式,发达国家应率先达成可持续消费模式,发
展中国家应在其发展过程中谋求可持续消费模式,避免
工业化国家的那种过分危害环境、无效率和浪费的消费
模式,工业化国家要提供更多的技术和其他援助。
政府和商业界对改变消费模式具有举足轻重的作
用。具体手段有:运用经济刺激,改变消费行为;调整价
格结构,使价格能够反映出环境的价值;取消对不可持续
消费模式的保护性补贴;提高消费者的环境保护的经验
和意识等等。
80年代以来,世界上出现了以环境标志(绿色标志)
制度为核心的绿色消费浪潮,对转变不可持续消费模式
产生了推动作用。环境标志(绿色标志)是某一个国家依
据环境标准,规定产品从生产到使用全过程必须符合环
境保护的要求,对符合或者达到这一要求的产品颁发证
书或标志。如果商品上印制了特定的环境标志,就表明
该商品的生产、使用及处置全过程都符合环境保护的要
求,不危害人体健康,对环境无害或少害,有利于资源再
生和回收利用。
参考文献
[ 1 ] [美]D. 米都斯,等. 增长的极限[M ]. 四川:四川人民出版社,
1984.
[ 2 ] 王进. 我们只有一个地球[M ]. 北京:中国青年出版社, 1999.
[ 3 ] 陈鸿清. 发展新思路[M]. 北京:中国国际广播出版社, 2000.
[4 ] 王样荣. 生态与环境[M ]. 东南大学出版社, 2000.
[ 5 ] [德]狄特富尔特,等. 人与自然[M ]. 三联书店, 1993.
[ 6 ] 戴星翼. 走向绿色的发展[M ]. 上海:复旦大学出版社, 1998.
(上接第51页)
吸入鼻腔才有效, 45日龄时进行第二次新城疫II系疫苗
免疫, 15日龄时翼内皮下刺种鸡痘疫苗。在免疫各种疫
苗前后3天内饲料中不加抗菌素药物。
3. 8 消毒
室内和所用设备都要定时进行消毒。
3. 8. 1 地面消毒 用1%新洁尔灭或4%来苏儿水进行
喷洒消毒,每周进行1次。
3. 8. 2 空间消毒 在育雏前20天用熏蒸法进行消毒。每
立方米空间用42ml福尔马林溶液倒入盛有21g高锰酸钾的
容器中,熏蒸后密闭24～48h,然后通风换气放出甲醛气体。
3. 8. 3 设备消毒 我们用的温度计、湿度计、饮水器、食
槽等设备,都要用新洁尔灭或生石灰粉等药品冲洗,然后
用净水洗净,在阳光下晒干,即达到消毒效果。
4 小结
通过对褐马鸡雏鸡的研究饲养,除获得了适合雏鸡生长
的基本因子的理论数据外,还得出了几点经验,总结如下:
4. 1 行为习性
雏鸡刚能站稳行走就表现出好动、好斗的习性,特别
爱啄抱窝鸡的冠和眼, 3日龄时行走奔跑速度加快,爬坡
能力增强,在野外不易抓到。雏鸡从9日龄时开始有沙
浴现象,两周后夜间飞到架上休息,每天的上午8: 00 ～
10: 00时,下午的5: 00～7: 00时,是其活动和取食最旺盛
的时候,中午11: 00～14: 00时不爱动,也不肯取食,但这
个时间饮水较多。
4. 2 健康标志
雏鸡早晨粪便的颜色、形状基本能代表其是否健壮,
如果呈圆柱状、条状、棕绿色、表面有白色的尿酸盐沉着,
说明鸡健康;如果盐成份增加,呈白色糊状或石灰浆样的
稀粪,多感染了痢疾;如果是黄白色、黄绿色并附有粘液、
血液等恶臭稀便,说明感染伤寒等急性病。
鸡群中的啄羽、啄肛、啄趾及其它异食现象和有无软
腿,能帮助判断日粮中营养是否充足和平衡,以便及时调
节各种营养元素。
4. 3 生长情况
从鸡群中选即将进入亚成体的5只鸡分别在6周龄、
7周龄、8周龄、9周龄测量其6个相关指标,通过计算、比
较得出:雏鸡在即将进入亚成体时,也就是49日龄以后,
生长速度最快。
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热能与动力工程专业毕业论文（锅炉专业
锅炉的计算机控制
锅炉微机控制，是近年来开发的一项新技术，它是微型计算机软、硬件、自动控制、锅炉节 能等几项技术紧密结合的产物，我国现有中、小型锅炉 30 多万台，每年耗煤量占我国原煤 产量的 1/3，大多数锅炉仍处于能耗高、浪费大、环境污染等严重的生产状态。提高热效率， 降低耗煤量，用微机进行控制是一件具有深远意义的工作。 作为锅炉控制装置，其主要任务是保证锅炉的安全、稳定、运行，减轻操作人员的劳动 强度。采用微计算机控制，能对锅炉进行过程的自动检测、自动控制等多项功能。 锅炉微机控制系统，一般由以下几部分组成，即由锅炉本体、一次仪表、微机、手自动 切换操作、执行机构及阀、滑差电机等部分组成，一次仪表将锅炉的温度、压力、流量、氧 量、转速等量转换成电压、电流等送入微机，手自动切换操作部分，手动时由操作人员手动 控制， 用操作器控制滑差电机及阀等， 自动时对微机发出控制信号经执行部分进行自动操作。 微机对整个锅炉的运行进行监测、报警、控制以保证锅炉正常、可靠地运行，除此以外为保 证锅炉运行的安全，在进行微机系统设计时，对锅炉水位、锅炉汽包压力等重要参数应设置 常规仪表及报警装置，以保证水位和汽包压力有双重甚至三重报警装置，这是必不可少的， 以免锅炉发生重大事故。 控制系统： 锅炉是一个较为复杂的调节对象，它不仅调节量多，而且各种量之间相互联系，相互， 相互制约， 锅炉内部的能量转换机理比较复杂， 所以要对锅炉建立一个较为理想的数学模型 比较困难。为此，把锅炉系统作了简化处理，化分为三个相对独立的调节系统。 当然在某 些系统中还可以细分出其它系统如一次风量控制回路，但是其主要是以下三个部分： 炉膛负压为主调量的特殊燃烧自动调节系统 锅炉燃烧过程有三个任务：给煤控制，给风控制，炉膛负压控制。保持煤气与空气比例 使空气过剩系数在 1.08 左右、燃烧过程的经济性、维持炉膛负压，所以锅炉燃烧过程的自 动调节是一个复杂的。对于 3×6.5t/h 锅炉来说燃烧放散高炉煤气，要求是最大限度地利用放 散的高炉煤气，故可按锅炉的最大出力运行，对蒸汽压力不做严格要求；燃烧的经济性也不 做较高的要求。这样锅炉燃烧过程的自动调节简化为炉膛负压为主参数的定煤气流量调节。 炉膛负压 Pf 的大小受引风量、鼓风量与煤气量（压力）三者的影响。炉膛负压太小， 炉膛向外喷火和外泄漏高炉煤气， 危及设备与运行人员的安全。 负压太大， 炉膛漏风量增加， 排烟损失增加，引风机电耗增加。根据多年的人工手动调节摸索，6.5t/h 锅炉的 Pf=100Pa 来进行设计。调节是初始状态先由人工调节空气与煤气比例，达到理想的燃烧状态，在引风 机全开时达到炉膛负压 100Pa，投入自动后，只调节煤气蝶阀，使压力波动下的高炉煤气流 量趋于初始状态的煤气流量，来保持燃烧中高炉煤气与空气比例达到最佳状态。 锅炉水位调节单元 汽包水位是锅炉安全运行的重要参数，水位过高，会破坏汽水分离装置的正常工作，严 重时会导致蒸汽带水增多，增加在管壁上的结垢和影响蒸汽质量。水位过低，则会破坏水循 环，引起水冷壁管的破裂，严重时会造成干锅，损坏汽包。所以其值过高过低都可能造成重 大事故。它的被调量是汽包水位，而调节量则是给水流量，通过对给水流量的调节, 使汽包 内部的物料达到动态平衡， 变化在允许范围之内， 由于锅炉汽包水位对蒸气流量和给水流量 变化的响应呈积极特性。但是在负荷(蒸气流量)急剧增加时，表现却为"逆响应特性"，即所 谓的"虚假水位"，造成这一原因是由于负荷增加时，导致汽包压力下降，使汽包内水的沸点 温度下降，水的沸腾突然加剧，形成大量汽泡，而使水位抬高。 汽包水位控制系统，实质 上是维持锅炉进出水量平衡的系统。 它是以水位作为水量平衡与否的控制指标， 通过调整进 水量的多少来达到进出平衡， 将汽包水位维持在汽水分离界面最大的汽包中位线附近， 以提 高锅炉的蒸发效率，保证生产安全。由于锅炉水位系统是一个设有自平衡能力的被控对象， 运行中存在虚假水位现象，实际中可根据情况采用水位单冲量、水位蒸汽量双重量和水位、 蒸汽量、给水量三冲量的控制系统。 除氧器压力和水位调节：除氧器部分均采用单冲量控制方案，单回路的 PID 调节。 监控管理系统： 以上控制系统一般由 PLC 或其它硬件系统完成控制，而在上位机中要完成以下功能： 实时准确检测锅炉的运行参数：为全面 掌握整个系统的运行工况，监控系统将实时监 测并采集锅炉有关的工艺参数、 电气参数、 以及设备的运行状态等。 系统具有丰富的图形库， 通过组态可将锅炉的设备图形连同相关的运行参数显示在画面上； 除此之外， 还能将参数以 列表或分组等形式显示出来。 综合及时发出控制指令： 监控系统根据监测到的锅炉运行数据， 按照设定好的控制策略， 发出控制指令，调节锅炉系统设备的运行，从而保证锅炉高效、可靠运行。 诊断故障与报警管理：主控中 心可以显示、管理、传送锅炉运行的各种报警信号，从 而使锅炉的安全防爆、安全运行等级大大的提高。同时，对报警的档案管理可使业主对于锅 炉运行的各种、弱点等了如指掌。为保证 锅炉系统安全、可靠地运行，监控系统将根据所 监测的参数进行故障诊断，一旦发生故障，监控系统将及时在操作员屏幕上显示报警点。报 警相关的显示功能使用户定义的显示画面与每个点联系起来，这样，当报警发生时，操作员 可立即访问该报警点的详细信息和按照所推荐采取的应急措施进行处理。 记录运行参数： 监控系统的实时数据库将维护锅炉运行参数的历史记录， 另外监控系统 还。设有专门的报警事件日志，用以记录报警／事件信息和操作员的变化等。历史记录的数 据根据操作人员的要求，系统可以显示为瞬时值，也可以为某一段时间内的平均值。历史记 录的数据可有多种显示方式，例如曲线、特定图形、报表等显示方式；此外历史记录的数据 还可以由以为基础的多种应用软件所应用。 计算运行参数： 锅炉运行的某些运行参数不能够直接测量， 如年运行负荷量、 蒸汽耗量、 补水量、冷凝水返回量、设备的累积运行时间等。监控系统提供了丰富的标准处理算法，根 据所测得的运行参数，将这些导出量计算出来。
近二十年来，以振动为主要原因造成的恶性事故相继发生，给国家造成了巨大经济损失。而且，振动问题目前仍是新投运大机组不能按期并网、正常投运的主要原因，在机组正常运行期间，振动问题连续不断，影响到正常生产，经常出现机组减负荷和带病运行的情况，甚至使机组被迫停机处理，这些事故屡见不鲜。本系统基于LabVIEW虚拟仪器软件平台，对汽轮机振动信号进行读取加窗，并进行谱分析及自相关分析。LabVIEW虚拟仪器就是在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义、具有虚拟前面板、测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。本系统主要完成了对汽轮机振动信号进行读取，对信号进行矩形窗、汉宁窗、海明窗的加窗选择，然后分别进行信号的幅值谱、功率谱、相位谱分析及自相关分析，并且具有图形操作及显示界面。系统运行结果证明，本系统能够完成对信号的读取，并进行三种窗函数及各种分析的动态选择，并用图形显示结果。
Over the last 20 years, mainly due to the vibration caused by the fatal accidents occurred one after another, inflicting huge economic losses. Furthermore, the vibration is still new to large units shipped impossible grid, the normal operation for the main the crew during normal operations, continuous vibration problems affecting the normal production, Units often reduced load and operation of the sick, and even the unit was forced to stand, these incidents not uncommon. The system based on LabVIEW virtual instrument software platform for turbine vibration signal window read, and spectral analysis and correlation analysis. LabVIEW virtual instrument is a common core of computer hardware platform, defined by the user, with virtual front panel, the test function test software from a computer equipment system. The system completed the turbine vibration signal read, the signal rectangular window Hanning, Hamming window window choice, and then the signal amplitude spectrum, power spectrum and phase spectrum analysis and correlation analysis, and operating with graphics and display interface. The result of running the system proved that the system can accomplish the signal read, and three window function and the dynamic analysis of the various options and graphical display with the results.
专业前景 本专业以工程热物理学科为主要理论基础，以内燃机和正在发展中的其它新型动力机械及系统为研究对象，运用工程力学、机械工程学、自动控制、计算机、环境科学、微电子技术等学科的知识和内容，研究如何把燃料的化学能和液体的动能安全、高效、低（或无）污染地转换成动力的基本规律和过程，研究转换过程中的系统和设备的自动控制技术。随着常规能源的日渐短缺，人类环境保护意识的不断增强，节能、高效、降低或消除污染排放物、发展新能源及其它可再生能源成为本学科的重要任务，在能源、交通运输、汽车、船舶、电力、航空宇航工程、农业工程和环境科学等诸多领域获得越来越广泛的应用，在国民经济各部门发挥着越来越重要的作用。 培养目标 本专业方向培养具备热能与动力工程专业方面的基本理论、基本知识和基本技能，能在国民经济各部门从事热力发动机和其它新型动力机械及设备的设计、制造、管理、教学和科研等方面的高级工程技术人才。 培养特色 本专业在加强学生基础理论和综合素质教育的同时，加强计算机及自动控制技术的应用，强化专业实践教学，注重全能训练，全面提高学生的实践动手能力和科学研究潜力，使毕业生具有较强的择业竞争能力和较宽的就业适应能力。 主干课程 机械制图、机械原理、机械设计、理论力学、材料力学、工程材料、电工技术、电子技术、计算机软件基础、液压技术、液力传动、内燃机构造、内燃机原理、内燃机设计、内燃机试验、发动机电子技术、工程热力学、流体力学、传热学、自动控制理论、现代测试技术等。 就业方向 毕业后可从事能源与动力设备的行政管理、内燃机及新型动力设备的开发研制、内燃机排放控制、新能源利用、汽车工业、兵器工业、环保工业、交通运输业、船舶、电力、航空宇航工业等方面的工作。
The prospect of major works of the major hot in physics as the main theoretical basis to the internal combustion engine and the other is the development of new machinery and power systems for the study, the use of engineering mechanics, mechanical engineering, automation, computers, environmental science, microelectronics technology disciplines, such as content knowledge and to study how the chemical energy of fuel and liquid kinetic energy security, high-performance, low (or none) of pollution to the power into the basic law and the process of research in the conversion process of the automatic control systems and equipment technology . With the growing shortage of conventional energy, human the growing awareness of environmental protection, energy saving, high efficiency, reduce or eliminate polluting emissions, the development of new energy and other renewable sources of energy has become an important task for the subjects in the energy, transportation, automotive, ships, electricity, aviation aerospace engineering, agricultural engineering and environmental science in many fields such as access to more and more widely used, the department in the national economy is playing an increasingly important role. Cultivate cultivate goal with the direction of the major thermal power projects with the major aspects of the basic theory, basic knowledge and basic skills, to engage in various departments in the national economy and other heat engines power the new machinery and equipment design, manufacture, management, teaching and scientific research aspects of advanced engineering and technical personnel. Cultivate major characteristics of the students in strengthening the basic theory and the overall quality of education, to strengthen the computer and automatic control technology, and strengthen the teaching of professional practice, pay attention to all the training, students enhance the practice of comprehensive practical ability and scientific research potential, so that graduates have strong competitiveness and a wide choice of employment adaptability. Mechanical Drawing trunk curriculum, mechanical principles, mechanical design, theoretical mechanics, mechanics of materials, engineering materials, electrical technology, electronics technology, computer software foundation, hydraulic technology, hydraulic transmission, the internal combustion engine structure, the principle of internal combustion engines, internal combustion engine design, the internal combustion engine testing, engine electronic technology, engineering thermodynamics, fluid mechanics, heat transfer, automatic control theory, modern test technology. Employment after graduation can be engaged in the direction of energy and power equipment, administration, internal combustion engines and new development of power equipment, internal combustion engine emission control, new energy use, the auto industry, the weapons industry, industrial environmental protection, transport, shipping, electricity, air space industrial job.
Motor vehicles are not the only air polluters. Coal and oil, used to heat homes and factories and to generate electricity, contain small amounts of sulfur. When the fuels are burned, sulfur dioxide, a poisonous gas, is produced. It is irritating to the lungs. Some cities have passed laws that allow coal and oil to be burned only if their sulfur content is low.
汽车不是唯一的空气污染。煤炭和石油，用于家庭取暖和工厂，并产生电力，含有少量的硫。当燃料燃烧，二氧化硫，一种有毒气体，就产生了。它是刺激到肺部。一些城市已通过法律，允许煤炭和石油只有在其被烧毁硫含量低。
Most electricity is generated by steam turbines. About half of the sulfur dioxide in the air comes from burning fuel to make steam. Nuclear power plants do not burn fuel, so there is no air pollution of the ordinary kind. But the radioactive materials in these plants could present a danger in an accident. Also, there is a problem in disposing of the radioactive wastes in a way that will not endanger the environment.
大部分电力是由蒸汽涡轮机。关于空气中的二氧化硫，使蒸汽一半来自燃料燃烧。核电厂不烧燃料，所以不存在的那种普通的空气污染。但是，在这些植物的放射性物质可能会提出一个意外的危险。此外，还有一个在放射性废物处置的方式，不会危害环境的问题。
Another type of pollution, called thermal (heat) pollution, is caused by both the fuel-burning and nuclear plants. Both need huge amounts of cold water, which is warmed as it cools the steam. When it is returned to the river, the warm water may stimulate the growth of weeds. It may also kill fish and their eggs, or interfere with their growth.
另一种污染类型，称为热（热）污染，是造成双方的燃料燃烧和核电厂。双方都需要的冷水，这是温暖，因为它大量的蒸汽冷却。当返回到河边，温暖的水会刺激杂草生长。它也可以杀死鱼，它们的卵，或干扰他们的成长。
Physicists are studying new ways of generating electricity that may be less damaging to the environment. In the meantime, many power plants are being modernized to give off less polluting material. Also, engineers try to design and locate new power plants to do minimum damage to the environment.
物理学家们正在研究发电对环境损害较小的新方法。与此同时，许多发电厂也在实现现代化以减少污染物质。此外，工程师们尝试设计并找到对环境的损害最小的新的发电厂。
Thermal energy and power engineering
This program is to cultivate both master thermal energy and power engineering professional basic theoretical knowledge, computing skills, but also the ability in various forms of generating power plant, refrigeration and air conditioning, new energy related fields in need of economic management knowledge and ability, can be engaged in the electric power industry related to areas of science and technology application, research, development and management of a senior talents. According to the national construction and talents needs, set up the professional direction includes: thermal power engineering, power plant set control operation, refrigeration and air conditioning engineering, gas power engineering, advanced energy engineering etc.
Major courses: theoretical mechanics, mechanics of materials, engineering thermodynamics, engineering fluid mechanics, heat transfer, turbine principle, boiler principle, thermal power plants, the pump and fan, automatic control theory, motor learning, circuit theory, the control system, unit unit operation principle, thermal process detection technology, engineering graphics, mechanical design basis, electrician technical basis, electronic technology base, refrigeration and cryogenic principle, refrigeration compressor, refrigeration automation and testing technology, gas turbine principle, gas gas-steam combined cycle power plant, gas turbine combined-cyde operation and maintenance, nuclear reactor theoretical basis, nuclear system and the maintenance, the PWR nuclear power plant system and equipment, wind power generation principle, professional class.
Employment place to go: large-scale modernized electric power enterprise, power equipment manufacturing enterprises and energy class enterprise engaged in production, operation and management work, Government departments at all levels and institution engaged in energy, power, energy saving, environmental planning, design, construction, operation, consultation and supervision work; etc. Research institutes, universities in energy and power related research and development, teaching, management, etc.
汽油发动机的工作原理
基本理论
汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车，最简单的办法是通过在发动机内部燃烧汽油来获得动能。因此，汽车发动机是内燃机----燃烧在发动机内部发生。有两点需注意：
1．内燃机也有其他种类，比如柴油机，燃气轮机，各有各的优点和缺点。
2．同样也有外燃机。在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。燃料（煤、木头、油）在发动机外部燃烧产生蒸气，然后蒸气进入发动机内部来产生动力。内燃机的效率比外燃机高不少，也比相同动力的外燃机小很多。所以，现代汽车不用蒸汽机。
相比之下，内燃机比外燃机的效率高，比燃气轮机的价格便宜，比电动汽车容易添加燃料。这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内燃机。
二．燃烧是关键
汽车的发动机一般都采用4冲程。（马自达的转子发动机在此不讨论，汽车画报曾做过介绍）
4冲程分别是：进气、压缩、燃烧、排气。完成这4个过程，发动机运转两周。
理解4冲程
过程如下
1．活塞在顶部开始，进气阀打开，活塞往下运动，吸入油气混合气
2．活塞往顶部运动来压缩油气混合气，使得爆炸更有威力。
3．当活塞到达顶部时，火花塞放出火花来点燃油气混合气，爆炸使得活塞再次向下运动。
4．活塞到达底部，排气阀打开，活塞往上运动，尾气从汽缸由排气管排出。
注意：内燃机最终产生的运动是转动的，活塞的直线往复运动最终由曲轴转化为转动，这样才能驱动汽车轮胎。
三．汽缸数
发动机的核心部件是汽缸，活塞在汽缸内进行往复运动，上面所描述的是单汽缸的运动过程，而实际应用中的发动机都是有多个汽缸的（4缸、6缸、8缸比较常见）。我们通常通过汽缸的排列方式对发动机分类：直列、V或水平对置（当然现在还有大众集团的W型，实际上是两个V组成）。
不同的排列方式使得发动机在顺滑性、制造费用和外型上有着各自的优点和缺点，配备在相应的汽车上。
四．排量
混合气的压缩和燃烧在燃烧室里进行，活塞往复运动，你可以看到燃烧室容积的变化，最大值和最小值的差值就是排量，用升（L）或毫升（CC）来度量。汽车的排量一般在1.5L~4.0L之间。每缸排量0.5L，4缸的排量为2.0L，如果V型排列的6汽缸，那就是V6 3.0升。一般来说，排量表示发动机动力的大小。
所以增加汽缸数量或增加每个汽缸燃烧室的容积可以获得更多的动力。
五．发动机的其他部分
凸轮轴 控制进气阀和排气阀的开闭
火花塞 火花塞放出火花点燃油气混合气，使得爆炸发生。火花必须在适当的时候放出。
阀门 进气、出气阀分别在适当的时候打开来吸入油气混合气和排出尾气。在压缩和燃烧时，这两个阀都是关闭的，来保证燃烧室的密封。
活塞环 在气缸壁和活塞中提供密封：
1．防止在压缩和燃烧时油气混合气和尾气泄漏进润滑油箱。
2．防止润滑油进入汽缸内燃烧。
大多“烧机油”的汽车就是因为发动机太旧：活塞环不再密封引起的（尾气管冒青烟）
活塞杆 连接活塞环和曲轴，使得活塞和曲轴维持各自的运动。
润滑油槽 包围着曲轴，里面有相当数量的油
汽油的分类
90号、93号、97号是三种标号的无铅汽油（现在的汽油早已告别了有铅的时代），此外还有95号，100号等。不同的标号指的是此标号汽油辛烷值的大小，如：93号汽油，指汽油的辛烷值是93,而辛烷值又表示此标号汽油的抗爆性，汽油的标号越高，也就是辛脘值含量越高，越不容易发生爆燃，也就是说燃烧时发动机的抗爆性越好。应根据发动机的压缩比选用汽油，压缩比高的车辆应该选用高标号汽油，从而保证在发动机不发生爆燃的情况下动力输出最佳、成本最低。
压缩比是指发动机气缸的总容积(即工作容积+燃烧室容积)与燃烧室容积之比(压缩比=气缸的总容积/燃烧室容积)。压缩比是发动机的一个非常重要的结构参数，它表示活塞在下止点压缩开始时的气体体积与活塞在上止点压缩终了时的气体体积之比。从动力性和经济性方面来说，压缩比应该越大越好。压缩比高，动力性好、热效率高，车辆加速性、最高车速等会相应提高。但是受汽缸材料性能以及汽油燃烧爆震的制约，汽油发动机的压缩比又不能太大。
通常，压缩比在7.5～8.0应选用90号车用汽油；压缩比在8.0～8.5应选用90号～93号车用汽油；压缩比在8.5～9.5应选用93号～95号车用汽油；压缩比在9.5～10应选用95号～97号车用汽油。一般可以在汽车说明书中查到压缩比，除说明书以外，有的车辆生产厂也会在油箱盖内侧标注推荐使用的燃油标号。车主应严格按发动机不同的压缩比，选用相应标号的车用汽油，才能使发动机发挥出最佳的效能。
如使用比规定要求低号数的无铅汽油，发动机将出现爆震现象。一般在急加速及爬坡时出现爆震现象，如果由于汽油标号低，使发动机长期出现爆震，将会损坏发动机，甚至打坏活塞、缸体等。
但是选择汽油也不是标号越高越好，汽油标号选择的主要依据是发动机的压缩比。压缩比、点火提前角等参数已经在发动机电脑中设置，车主只要严格按照使用说明的要求选择汽油就没有问题。盲目使用高标号汽油，其高抗爆性的优势无法发挥出来，也会造成金钱的浪费。
如果查不到自己车辆的压缩比，请尽量使用高标号汽油，以免对你的爱车造成伤害
汽油发动机柴油发动机有何不同
两篇论文请参考
