水循环的主要动力精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的水循环的主要动力主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：水循环的主要动力范文

关键词：水循环 水资源 气候

水资源是一个特别庞大的“家族”，它包含江河湖海、潮汐、井泉。它不仅给予人们生理需求，同时为人类提供田地灌溉、动力发电、发展航运 、养殖业等等。没有水资源，生命的诞生无从谈起。丰富的水资源离不开稳定的水循环，而水循环的稳定是建立在气候稳定的前提之下。万物生机勃勃表现，离不开的水循环系统的正常运作。但自工业化时代以来，人们大量的使用化工产品打造化工基地，为了追求更多的物质享受，随意开垦森林等等，严重制约着生态的正常循环。目前气候变化的主要原因有两方面，一方面是自然因素，另一方面是人为因素。而调查发现，人为因素是气候变化的主要原因。其中二氧化碳、二氧化硫等化学物质的大肆排放，是造成气候变化的主要因素。

1.造成气候变化的主要原因

1 . 1自然因素

首先，自然因素造成的气候变化，是指太阳活动高峰期黑子的余波会影响地球的气候，导致地球出现像厄尔尼诺这样的气候。有时太阳光强度有所变化，导致辐射增强，加速地面水分的蒸发。但太阳黑子的活动周期是11年，到达地球后也所剩无几。当然，太阳辐射和大气的压迫，也会使陆面发生热力、动量交换过程和水循环的改变，但仅此一点，就会对气候造成影响的说法有些牵强。所以，自然因素并非导致气候变化的直接原因。

1 . 2人为因素

其次是目前最有争议的人为因素。气候对人类的影响，在当前全球气候的不断变化中更加显而易见。自工业革命以来，各国为加快自身国力的快速发展，完全没有顾虑大自然的承受能力。大量的砍伐植被，导致森林覆盖面不断减少，无法制造出足够的氧气，更无法吸收大量的二氧化碳，最终导致温室效应的出现，继而大量的冰川融化，海平面上升，地下水遭到海水破坏等气候问题。当前，地区水循环一般是分解为陆地支流和大气支流两大部分，水循环中的陆地分支是由降水量、出入本地区径流量、蒸发量和土壤的含水量组成的。所以，本地区水土的流失，植被储水量的下降，以及气候的变化，都严重影响着水循环的吸收环节。水在循环过程中缺乏足够的原动力，继而造成水资源的流动性降低，给水质带来了一定的破坏。而大气支流在一定程度上可以改变水资源的合理配置，将沿海地区的通过水循环系统带入内陆，缓解地区干旱。

2.气候对水循环与水资源的主要影响

2 . 1降水量的缺乏或超标

一直以来，水资源被人们作为延续人类生命的重要基础。我国幅员辽阔，所以气候的类型也具有多样化的特点。而不同特点的天气类型，自然会出现水资源分布的不均匀。我国南部地区属于亚热带季风气候，所以降水量比较少，有时甚至会出现超量降雨。但我国北方地区，属于温带季风性气候，所以降水量相比于南方就较多。因此我国一直以来就有南涝北旱的说法。近年来，随着气候的变化，尤其是温室相应带来的冰川消融。不仅南方出现了严重的洪涝灾害，同样北方因降水量过多，而导致大量的房屋坍塌。甚至出现因植被无法及时吸收大量的降水，而出现泥石流等自然灾害。

2 . 2水质的严重破坏

化工产品中含有大量的热能，在融入空气后与水循环相融合。经过水循环的作用，在降水过程中进入地表，对地下水资源有着很大的破坏力。另外，气温的不断增加，必然也会导致水温的上升，从而造成大气中的水分蒸发总量的不断的增多，导致地面的水资源严重不足，径流量不断减少甚至出现断流的现象。造成水资源无法进行流动，内部的杂质无法分解沉淀，最后成为一潭死水，这也是对水质的严重破坏。

2.3冰川的快速融化

冰川作为水资源的另一种储备方式，它一般都在极寒地区中，很少会受到外界的破坏。近年来温室效应的不断恶化，北极地区冰雪不断融化。很多生活在极地地区的动物，都因为无法适应温度的升高而死亡。动物的尸体长期漂浮在水中，造成了水资源质量的恶化。

3.稳定气候，保护水循环与水资源的措施

3. 1加强植树造林

绿色植物经过光合作用，可以制造出人类赖以生存的氧气。同时也可以吸收人类排出的二氧化碳。植物特有的循环能力，证明了人类只有和大自然和平共处，才能更好的生存发展下去的真理。我国很早就提倡天人合一，这里的天就是大自然。由此可见，中国人对大自然的强大早已有所领悟。我国政府在意识到气候对水循环与水资源的重要影响时，就已经深刻认识到大自然中，植被对气候的影响。所以一直都在提倡植树造林、退耕还林，加强民众对植树造林的认识。经过十多年的努力，我们的民众了解植被对二氧化碳强大的吸收能力，以及在光合作用下可以制造出人类所必须的氧气，植被对地下水资源的保护等等。很多人深刻认识植被对调节气候的重要作用。如今我国很多地方本来贫瘠荒凉的地方，早已是郁郁葱葱的山林。

3.2减少化工燃料的排放

（1）有毒小颗粒的过滤。

二次工业革命对大自然的破坏我们有目共睹。工业革命期间，各国建立了大量的炼油厂、金属厂、硫酸厂、磷化物等有害的化学物质基地。例如，1930年比利时马斯河谷工业区，该工业区常年大量的污染物排放，造成河谷内严重的逆温层，致使60多人在一周内丧生，同时这些有毒气体中的微小颗粒落入水中，杀死了水中大量有微生物，使得河水出现发臭、变色的现象。还有一部分被污染的水资源，在蒸发后进入水循环中，最后在降雨时与雨水一同进入地表，造成地下水的严重污染。为了稳定气候保护水源，对于化学物质排放出的有害颗粒，相关工作人员一定会要做好排查工作，在发展的同时要寻找污染较小的替代品，对于严重影响气候的企业要强制关闭，升级废物排放设备中的过滤器，从源头中处理有害颗粒。

（2）绿色出行。

汽车尾气的排放，对大气也有很大的污染。很多人习惯开车出行，但现在车辆原动力普遍的还是以汽油为主，而汽油中含有的硫在水中的易溶性，使它在进入大气候迅速进入水循环系统，形成二氧化硫，俗称酸雨。酸雨进入植被的根部、渗入地下水资源中，污染一旦扩大，那么整片森林包括森林下的地下水，都有可能遭到损伤。气候的稳定并不是一蹴而就的，它需要长久的坚持，从点滴做起。所以我们应该控制机动车辆数量、私家车数量的不断上升，提倡大家绿色出行，尽量乘坐公共交通，为稳定气候保护水资源做出一份努力。

4.结语

国际气候大会对全球气候变化的原因一直处在激烈的探讨中。为了阻止全球气候不稳定的进一步恶化，保障全球水循环系统的稳定和水资源的质量，世界各地纷纷成立了气候研究大会。目前，最有影响力的是哥本哈根气候大会和巴黎气候大会。我国当前人口众多，水资源极度紧缺。因此对气候的保护工作，我们责无旁贷。为此我国积极应对气候的变化，不断加大环境的保护。植树造林，绿化环境，为世界制造更多氧气，严格审查化工基地，减少二氧化碳的排放量。不断提高人们对气候稳定重要性的认识。同时完善与气候相关的法律法规，对严重破坏气候稳定的行为予以严厉惩治。气候变化对水循环与水资源的影响，不仅仅关乎大自然的和谐与稳定，更与我们人类的生存息息相关。

参考文献：

[1]麦日也木・吾买.气候变化对水资源系统的影响[J].黑龙江水利科技，2013（10）.

[2]孟丽，李莎莎.浅析气候变化对水文资源的影响[J].河南水利与南水北调，2015（21）.

第2篇：水循环的主要动力范文

【关键词】自然循环；热水锅炉；回路分析；水动力

锅炉是一种承压的特种设备，以水为介质，产生热能。锅炉本身存在着一个能量的转换与动态的循环，这就需要对锅炉的汽相、液相循环进行计算，以保证锅炉的正常运行。现在，锅炉的水力计算，已经不用手工，基本采用计算机，输入数据后，就可以得出结果。因为锅炉的水力计算公式多、繁杂、且高次公式也多。

一、自然循环锅炉水动力的计算前的方法和步骤。

自然循环锅炉的水循环计算方法和步骤：（1）确定循环流量或流速，循环倍率，循环回路的各种压差，以及可靠性指标；（2）计算时的受热状况、工质流速、压差等参数为管组或回路的平均值，但在进行安全性校验时，需按条件最差的管子进行；（3）锅炉在通常的负荷变化范围内对水循环特性影响不大，通常只对额定参数进行计算；（4）对结构特性和受热状况基本相同的回路，可选其中一个回路进行计算。

二、自然循环锅炉的水动力基本方程的建立及形式

（1）压差法：从锅炉液位面到下集箱中心高度之间，计算的上升管压差与下降管压差相等。方程式为：，式中，――锅炉液位面到下集箱的中心高度；、――分别为上升管和下降管中工质的平均密度；、――分别为上升管和下降管中工质流动阻力。

（2）运动压头法：循环回路中产生的水循环动力，在稳定流动时，用于克服回路中工质流动的总阻力。方程式为：

（3）有效压头法：循环回路中运动压头克服上升管得流动阻力后剩余的部分水循环动力，在稳定流动时，用于克服回路中下降管的流动阻力。方程式为：

三、标准方法的水动力计算的简要步骤

标准方法的水动力计算的简要步骤：（1）锅炉的形式确定结构特性与数据模型。（2）各循环回路阻力计算；（3）各受热面吸热量分配；（4）各回路水循环计算，得出水循环回路特性曲线；（5）循环回路中最低、最高水速的计算；（6）回路中受热最弱、最强管各段吸热量计算：平均工况下管组两端压差确定；受热最弱管中两端压差计算；受热最强管中两端压差计算；受热最弱管中工作点时水速的确定；热最强管中工作点时水速的确定；过冷沸腾的校验；

四、采用水动力回路分析法和标准方法的结果比较分析

1、采用标准方法计算时，各组水冷壁管等效为一根上升管，相当于各水冷壁管的工况相同，多根下降管则等效为一根下降根，相当于每根下降管的工况相同；而采用水动力回路分析法计算时，则完全按照各单管的实际工况计算；

2、采用水动力回路分析法计算时，考虑了集箱中摩擦阻力对流量的影响；

3、由于水动力回路分析法是对各受热面中的各单管进行水动力计算，因此，可以在计算中准确地考虑受热面沿宽度和高度方向的吸热量不均匀分布；

4、在计算对流管束回路时，标准方法是通过上升管组与下降管组的横截面积比来确定上升管和下降管的数量，然后把上升管组和下降管组分别等效为单管计算；而水动力回路分析方法是根据烟气冲刷形式分配每根单管的吸热量，通过数值方法直接求解水动力回路分析方程组，得到对流管束各单管的工质流速，并可确定下降管的数量及位置；

5、采用水动力回路分析法和标准方法计算的各受热面回路平均工质流量或流速是一致的，但通过水动力回路分析法计算结果可知，对于各个受热面管最低工质流速与单管最高工质流速的相对偏差较大。

五、目前锅炉水动力计算的方式及发展：

目前，锅炉水动力的计算都采用计算机软件进行计算，非常简单。适合进行多种炉型的宽广压力范围内锅炉水动力计算。主要有以下几个方面的特点：

1、模型通用性强：可以进行对自然循环、超临界锅炉、蒸汽、热水等各种型式的锅炉进行水循环动力计算。

2、软件适用范围广：能够进行不同用途（电站锅炉和工业锅炉）、多种炉型（前后墙对冲、四角切圆、“W”型火焰、塔式、循环流化床等）、各种压力范围（超临界和亚临界）和各种循环方式（直流和自然循环）的锅炉水动力计算。并适用于锅炉的各种负荷工况。

3、可靠性强、准确性高：软件的计算结果可以细化到每个管屏的每一根管子，给出其进出口参数（包括压力、温度、焓、干度）以及管内压力降（包括总压降、重位压降、摩擦压降、局部压降、加速压降）。经过各大锅炉厂的多个工程实例验证，取得了满意的结果。

4、软件使用方便：软件界面友好，操作方便。水动力计算软件安装过程非常简便迅速。输入数据以Access文件保存，输出数据以Excel文件保存，文件的打开和保存方便。

5、程序可拓展性强：实验测量手段和数值模拟技术的不断提高有力地推动软件计算朝着更加精细准确的方向发展，有必要将最新的研究成果应用于工程计算。本软件采用面向对象的编程方式，可以非常方便地对软件中所使用的热负荷分布形式、阻力特性和传热特性公式等进行及时更新。同时，由于软件通用性强，可处理任意布置方式的汽水连接系统，其应用范围将更加广阔，目前已拓展到气化炉的水动力计算中。

六、结束语

我国目前都依照JB/T8659-1997《热水锅炉水动力计算方法》（简称为标准方法）进行热水锅炉的水动力计算，标准方法是将锅炉受热面划分成若干个管组，然后根据各个管组的平均吸热量及几何特性等参数通过图解法求出各管组的水动力工作点。此方法不仅计算过程繁琐，不能准确确定每根单管的工质流量，而且存在着图解法所固有的计算误差。为此，提出了一种可以直接计算自然循环热水锅炉各循环回路中每根单管水动力特性的自然循环热水锅炉水动力数值计算新方法。

参考文献：

第3篇：水循环的主要动力范文

关键词：超负荷 锅筒 裂纹

Analysis of "Effect to the boiler safe operation of overload operation"

SUN，Qi

（Shenzhen Institute of Special Equipment Inspection and Test，Guangdong，518029）

一、前言

锅炉负荷是指在给定的输入、输出工质条件下，单位时间内所产生的蒸汽量，也称锅炉出力、锅炉容量。锅炉运行时，长期超负荷运行或长期低负荷运行对锅炉的安全、经济运行都是不利的，长期超负荷运行会影响锅炉的运行安全。但是，现实生产中绝大部分中小参数工业锅炉都未安装流量计，对于饱和蒸汽锅炉，单靠压力表难以判断其负荷，加上锅炉管理人员对其认识不清，没有引起重视，甚至盲目指挥，导致锅炉超负荷运行，从而引起锅炉事故。

二、一个锅炉安全事故的分析

2003年4月中旬，深圳市某厂一台DZL4-1.25- AⅡ（该锅炉结构示意图见图1）锅炉在运行中锅炉工发现炉膛内有异响，炉膛冒正压，有大量的蒸汽喷出。锅炉工随即采取了紧急停炉措施，整个事故过程没有发生人员伤亡。

检验员到达事故现场后，经现场勘查，初步判断为水冷壁管发生泄漏。为进一步判断缺陷部位及查明事故原因，拆除该锅炉的炉墙及保温，进行水压试验。水压试验中发现，水冷壁管组与锅筒连接部位的管座部位多处发生了泄漏。经着色探伤检查泄漏处，发现管座角焊缝及锅筒筒体外表面上存在2~4mm不等在管口处呈放射状裂纹，并且已在锅筒上扩展，但未穿过孔桥（见图2）。从裂纹的扩展程度来看，该裂纹的生成与发展已有相当一段时间。未查明事故原因，我们对该炉展开了事故调查。

1.调查在设计、制造环节是否存在缺陷

通过查阅设计、制造出厂技术资料，没有发现该锅炉在设计、制造方面存在不符合安全技术规范要求的地方。

我们重点检查DZL锅炉炉型以前常见的锅炉锅壳上两侧水冷壁管纵向管孔全部开成非径向孔，且大多数用气割开孔，孔口极不规矩，管孔处应力集中，导致焊接质量差的焊缝极易产生裂纹问题。检查发现该制造厂采用的是径向孔，孔口几何尺寸符合要求。由此排除设计制造原因。

另外，针对锅炉运行中水循环不良造成破坏受热面上的水膜的一些现象对制造质量进行检查，具体检查内容如下：

a 是否存在管子对接焊口粗糙，管子内侧焊瘤大，使管径变小，水循环的阻力增大。

b 是否存在弯管的椭圆度过大，使水循环阻力增大，极易存积水垢、泥渣，管子受热后，管内水发生汽化，导致水膜破坏。

c 是否存在水冷壁在下集箱内伸出端过长，影响补给水的进入，使管内出现柱状汽水流动状态，破坏管壁处水膜，破坏管子。

d 是否存在由于工艺错误，管孔与管外壁之间留有间隙，这种间隙内会产生汽隙，会在管板和管子上产生裂纹。生产时是否先胀，将间隙胀除，然后再焊接。

通过以上检查，没有发现锅炉设计、制造质量存在不符合安全技术规范要求。

2.对事故现场进行调查

2.1设备本体及安全附件的检查

由于发生事故的原因为管座裂纹，我们首先想到锅炉是否在运行中由于水位保护系统失灵，发生缺水事故引起。因此，我们进行了如下检查：

a.检查水位计；汽水旋塞是否正常；水位显示功能是否正常；水位保护系统是否正常。通过检查发现各种水位显示，报警、连锁保护功能正常；

b.从锅内检查来看，锅内汽水分层线清晰明显，水位线以下未见过热、过烧现象，整个锅筒内壁呈均匀的铁锈红+淡淡的水垢灰白色；

c.锅筒内水垢约为0.2~0.3mm之间，满足安全运行的条件；

d.与多位锅炉工交谈，了解到锅炉在运行过程中未闻到烧糊味；

e.通过现场检查，发现该炉锅筒的火管为胀接连接形式，且大部分火管水平标高高于水冷壁管管座的水平标高。但是，火管的胀接部位在水压系统中未出现泄漏；

综合以上因素，该炉事故的原因还不能简单的判断为缺水事故引起，我们需要更进一步的深入调查。

2.2设备运行状况的检查

正当我们一筹莫展的时候，一些小小的现象引起了我们的注意：

a.在事故的现场，我们发现该锅炉有严重的燃烧不完全现象，大量的煤渣中发现了很多未燃尽的煤粒；

b.通过查阅锅炉运行记录，我们发现该炉在运行中压力波动较大；

c.检查炉排发现，锅炉事故现场中煤闸门开启较高，煤闸门已烧损，风室风门全部开启至最大；

d.查阅锅炉运行记录，锅炉炉排运行速度较快。

针对上述现象，我们询问了锅炉工，锅炉工反映：由于该厂生产任务重，生产用汽量大，为了保证生产的运行，确保供汽压力，锅炉工不得不加大投煤量，加快炉排速度，加大送风量，强化燃烧，造成炉内锅炉实际容积热负荷大大超过设计标准，锅炉长期处于超负荷运行状态。锅炉工对此多次向该厂管理人员反映，但一直未引起重视。

三、事故分析及总结

从安全的角度考虑，对锅炉结构的要求为：水循环要合理可靠，保证各受热面在运行中能够得到良好的冷却。在工业锅炉中，公质的流动有两种方式：一种是强制流动，另一种是自然循环。

1.事故原因分析

锅炉受热面，只有依靠水循环保证水侧始终有一层流动的水膜，才能把受热面的热量随时带走。使壁温不会过高。在正常情况下壁温比锅水温度仅高几十摄氏度。锅炉受热面发生的损坏，非常重要的原因就是受热面的正常水膜被破坏。例如，结垢、受热面内产生汽塞或汽隙等等。

受热面吸收热量后传给水，管壁处的锅水吸收热量后，扩散至中心部位，使锅水温度上升。当锅水全部达到饱和温度后，受热面水侧的锅水吸热产生小汽泡并向管子中心部位汇集，这样在管壁始终保持有流动的水膜。

从以上现象及锅炉水动力循环的机理分析可以看出，当锅炉处于超负荷运行状态，或者局部受热面管子由于某种原因吸热过多，使管子热负荷过高时，管内水循环便会出现异常现象，通常称之为管内水循环的柱状运动（见图3）。由于管壁吸热过多，气泡大量汇集在管子中心，管壁处仅留薄薄的一层不稳定的水膜。当蒸汽流速很高时，可将此层薄水膜冲下，化为小水滴带走，管壁则因得不到水膜的冷却保护而温度升高。同时，由于热负荷不稳定有时会出现低负荷，导致蒸汽流速下降，有时又恢复了水膜。这样，管壁上会出现交替的失去水膜、恢复水膜，导致锅炉水冷壁管出现热疲劳。由于水冷壁管与锅筒的连接为角焊缝连接，焊接质量的保证有一定难度。同时，在整个循环锅炉中，管座处为循环回路最末端，水循环可靠性最难保证，缺陷都发生在管口的角焊缝附近。由此，我们判断该管口的裂纹为热疲劳裂纹。

从以上分析可以看出，导致本次锅炉事故的直接原因之一就是锅炉长期超负荷运行，运行中炉内锅炉实际容积热负荷大大超过设计标准，破坏锅炉正常水循环系统，影响锅炉的安全运行。

四、锅炉修理的方法

该事故发生部位在锅筒本体上，作为主要承压部件的锅筒修理应慎重考虑。

根据《蒸汽锅炉安全技术监察规程》第113条规定：锅炉受压元件因应力腐蚀、蠕变、疲劳而产生较大面积损伤要采用焊接方法修理时，一般应挖补或更换，不宜采用补焊方法。为此，该炉采用挖补的修理方案。

五、结束语

综上所述，锅炉在运行中应控制好锅炉负荷，维持良好的水循环系统，以确保锅炉安全运行。

第4篇：水循环的主要动力范文

关键词：工业热水锅炉；结垢；排污；防治对策

中图分类号：TP23

文献标识码：A

文章编号：1672―3198(2009)11―0285―01

0　前言

工业供热锅炉在煤矿安全生产中占有十分重要地位，辽源矿业(集团)西安煤业公司拥有锅炉76蒸吨／22台，主要用于冬季井口绞车道及候车室送暖风加热和地面厂房及办公场所供热。其中热水锅炉10蒸吨／2台，每年锅炉停炉后，集团公司锅炉检验所在对锅炉定期检验过程中，都会发现热水锅炉出现结垢现象。有的甚至在生产过程中出现水冷壁以及拱管爆管，或锅炉筒下部过热鼓包的事故，从而导致锅炉停炉，影响正常供暖，因此加强锅炉管理和使用，对保证锅炉安全生产运行尤为重要。

1　几起锅炉事故案例

(1)2006年从集团公司职工总医院调到二斜井锅炉房的DZL2.8―0.7／95／70－AⅡ型锅炉，在总医院停炉后，检定发现渣炉筒前底部积结垢鼓包，前部水冷壁结垢，爆管。后管板结垢产生过热裂纹。调到二斜井锅炉进行大修后，检测合格投入运行。

(2)2008年机修DZL2.8―0.7／95／70―AⅡ型锅炉，检验时发现炉筒前底部积渣结垢，后部水冷壁结垢，前部对流上升管上端结垢，管口区积渣；该锅炉现已更新为6吨节能型热水锅炉。

2　热水锅炉结垢原因分析

(1)热水锅炉结垢原因。热水锅炉结垢的主要原因是锅炉运行时水渣形成水垢，热水锅炉炉水不汽化，水中的杂质由于加热分解，相互反应而生成水渣。炉内水处理的目的和作用主要是让杂质生成悬浮力强，流动性好的水渣，以利于排出炉外。锅炉给水水质不良，补水量偏大都会使热水锅炉内有大量水渣。水渣生成后，最初以悬浮状态存在于锅炉水中，并随锅炉水循环。如果它不能及时通过排污管路排出炉外，当在炉内积聚到一个高浓度时，就会结成水垢。而事实证明，锅炉内水处理的防垢性能，只有水渣在低浓度下起作用。当水渣积到高浓度时就会在锅炉内受热面上生成二次水垢，或在循环流速低的部位沉积水渣。水垢和沉积锅筒底部的水渣对锅炉危害是很大的，目前热水锅炉的水循环设计只考虑水的流速，没有把水渣的生成运动考虑在内，这无疑留下了很大隐患。由于水质不良、补水量偏大，排污不及时等现象的普遍存在，使水渣问题更为突出，事故不断，造成严重的经济损失。因此加强管理，提高锅炉水处理质量，对保证锅炉安全生产运行具有十分重要意义。

(2)锅筒底部积渣。锅炉筒上是热量集中和主要受热部件。大量水渣要在这里产生和沉降。如果锅炉简前底部水循环流速很小，水渣的重力作用大于动能(炉骨水处理时还要克服电荷作用)就会沉降。找不到出路的水渣在这里沉积下来，在辐射作用下部分固化为二次水垢。要避免这种现象就要给水渣一个动力。让它升起来找到出路。这个动力我们可以通过回水分配来获得。

(3)水冷壁结垢。沉降在水冷壁集箱里的水渣会被强制循环的水动力冲向前部，排污口设在循环水入口侧不利于排污。当水渣到一定量时使循环通路受阻，集箱内流速增高，部分水渣会泛起进入前部冷壁管，高浓度的水渣在外壁强烈辐射作用下不断变成二次水垢。热水锅炉的排污口应远离循环水入口处。

(4)上升管结垢。上升管位于锅炉筒中间，受其上升水的影响锅炉筒前部水渣很难到达后部下降管排出。这不但导致水渣在前部锅炉筒底部积存，还增加了上升管沉积。如在锅炉正常运行时排污，会使上升管流速下降或滞流，破坏水循环，增强水渣滞留和结垢。

(5)后管板裂纹，热水锅炉后管板区域水循环弱，易发生水渣停滞浓积，部分水渣附在后管板上或成为水垢。水质不稳定时，脱落的垢块易卡在附近管间，减弱循环，增加积垢面，导致过热裂纹。增加该处的循环流速也可通过循环水引射来实现。

(6)排污。热水锅炉排污是水渣运动的最后一步，许多结垢事故都是由于排污不当所致。在锅炉正常运行时，排污时如排不出水渣，还会破坏水循环。正确的排污方法是在锅炉压火后，循环系统转弱时进行，此时不存在破坏水循环问题，也有利于水渣沉降排出；强制循环系统宜在循环泵停止后，水渣沉降较完全时进行。设计水渣的运动就是要让其务必走完排污这最后一步，尽快从锅炉消失。有时很难判断锅炉内水渣情况，我们通过测锅炉水的硬度变化来计算锅内水渣量。

3　防止热水锅炉结垢、结渣的对策

(1)在回水分配管底部开一排小孔，将回水引射受辐射热的前部锅筒底部，使水渣不能在此处沉积，而随循环水进人前部下降管到达下集箱沉降排出。改造后试运行两个取暖周期，未发现锅筒上积渣结垢。使用效果很好，经济效益显著。

(2)将水冷壁集箱后部排污改为前部排污。该炉型无下降管，锅筒内的水渣只有通过对流管退出，而对流管前升后降的布置，使水渣很难退出。这一优选的新颖结构从这方面看是有缺陷的。建议对隔烟墙进行重新改进，应布置为这样结构；改变烟气流程使对流管前后降改为两侧升中间降。这样处于锅筒底部的对流下降管为其各部位水渣提供了很好的出路，水渣容易进入下降管集箱沉降排出。

(3)改两侧集箱后部进水为锅内给水管钻孔布水，前部锅筒底部增设下降管。在回水分配管底部开一排小孔引射锅底，前部引射水冷壁下降管，后部引射后管板，注意引射水不直接冲刷后管板。后管板处锅水受引射带动循环流速增加，避免了水渣滞留，防止了锅炉结垢等问题，解决了水冷壁管结垢，前部锅底回水受引射动力作用下水渣不能沉积，而是通过下降管到达集箱退出或通过锅筒后部排污管路排出。

4　结论

热水锅炉在运行中，水渣积聚到一定浓度时就会生成二次水垢，在一定的浓度和低流速条件下水渣会沉积，造成水冷壁以及拱管爆管，或锅炉筒下部过热鼓包的事故，从而导致锅炉停炉，影响正常供暖。要解决锅炉管壁内水垢问题，应给锅炉内循环水以足够动力，让其沿设定的路线运动，在设定的部位沉降，并及时排出水渣，只有正确排污并及时排出水渣，才能确保锅炉安全运行。

第5篇：水循环的主要动力范文

关键词 太阳能 即发即用 热水循环系统 净水系统

新疆部分地区及边防哨所，大多处在自然条件恶劣、气候极端、水电供应不正常、风雪雨雹较多等条件较艰苦的偏远地区。但是，边防地处高原，太阳能资源丰富，可充分发挥其优势。

我们设计采用一种新的太阳能供电应用方式，即：将太阳能发电和热水循环系统、净水系统有机地结合起来。因为在热水循环系统、净水系统中均使用了小型水泵作为循环的动力源。在没有市电的情况下，一般使用柴油发电机，电压不稳定。为了解决用电问题和提高系统稳定性，将系统中的水泵改为直流水泵，由一块太阳能电池板（为直流发电）供电。当有阳光照射时，太阳能电池组件将光能转换为直流电能，使直流水泵运行。

即发即用系统由太阳能电池组件、支架、直流循环水泵、控制系统、线路配件等组成。整个系统自动运行，使用安全，维护方便。可根据用水量、安装场地、用户要求进行灵活的排列组合。

一、主要技术特点

一是此种技术结合取消了传统的太阳能发电控制器、逆变器、蓄电池组等，节约了系统投资成本，且结构简单、故障率低。

二是光电与光热的结合，能量完全来自太阳能。

三是不受建筑形式限制，并与其完美结合，可以在平屋顶、坡屋顶、地面等多个位置安装。

二、工程中的实际应用

1.即发即用型热水循环系统由太阳能电池组件、直流水泵、太阳能集热器、储热水箱、连接管路、控制系统组成。本系统将太阳能发电和太阳能热水系统有机地结合起来。当有阳光照射时，太阳能集热器将光能转换为热能，同时太阳能电池组件将光能转换为直流电能使直流水泵运行。太阳光照射在集热器上产生的热水，通过水泵将太阳能集热器产生的热水循环至储热水箱中，同时将储热水箱中凉水循环至太阳能集热器中，如此循环，使储热水箱中的水温不断升高，达到可以使用热水的目的。当无光照时，太阳能集热器不产生热水，同时太阳能电池组件也不发电。

系统施工时，按照GB/T18713-2002《太阳热水系统设计安装及工程验收技术规范》进行。太阳能电池组件与太阳能集热器安装位置、环境一致。太阳能电池组件与集热器安装灵活，可以安装在地面或屋顶的支架上，并能与建筑结合，不影响建筑使用。支架采用国标8#槽钢、40×40×4角钢、40扁铁等，表面做热镀锌处理。基础部分采用焊接（也可预埋地脚螺栓，采用螺栓连接），其余部分采用螺栓连接方式。

图1 太阳能热水循环系统原理图

如图1所示：水泵运行的条件有两个，当光敏抬头测得的太阳光照达到一定强度，并且集热器温度大于水箱温度7℃时，水泵运行；当集热器温度与水箱温度差小于3摄氏度时，水泵停止，直至温差大于7℃时，重新启动。

2.即发即用型净化水系统。系统由太阳能电池组件、直流水泵、水处理设备、储水箱、连接管路、控制系统组成。光敏电阻将太阳光的辐照强度转换成电阻值的变化，并将信号传到控制器，由控制器来检测是否满足直流水泵的供电要求，启停水泵（见图2）。

图2 净化水系统原理图

三、系统中应注意的问题

1.太阳能电池组件与直流水泵的选型要匹配，直流水泵的工作电压与太阳能电池组件的额定工作电压相同，且太阳能电池组件输出额定电流不大于直流水泵的额定电流。

2.系统安装应紧凑，控制器与太阳能电池组件、太阳能集热器与出热水箱的距离不应过大。

四、综合效益的比较

1.在使用和系统运行期间，太阳能集热工程为全自动运行控制，正常运行期间无需人工操作，能量均来自太阳能，运行可靠，故障率低。而户用太阳能热水器必须由人工操作，使用期间耗费人力。家用太阳能热水器后来配备水温水位控制器，但还存在可靠性差、容易出现故障等问题。

2.市电或油机发电提供循环动力电源的方式受电源质量的限制，运行不稳定。本方案中使用高转换效率的太阳能电池板为动力设备提供电力保障，不造成污染、不产生噪音，电力可持续供给。

五、应用效益分析

系统采用130Wp多晶硅太阳能电池板，在日照良好的情况下，每天可发电0.75KWh，可为功率40W的直流水泵提供持续性的电源。

1.经济效益分析及计算依据。一块130Wp太阳能电池组件，晴天每周发电5度左右，发电稳定，投资回收期12年左右，使用寿命长，可使用25年；1平方米太阳能热水器，晴天每天集热相当于3度电产热，能提供40度以上热水60公斤～100公斤；1平方米太阳能热水器，每年可以节电700度～800度，节省电费支出640元左右（以电费为0.80）投资回收为1年～3年；光伏太阳能发电是清洁的能源。据测算，每发1千瓦时火电要向大气中排放0.l公斤二氧化碳。燃煤发电还排放出许多其他有害气体和大量灰尘，产生大量废灰、废渣。大力开发光伏太阳能发电来取代部分燃煤发电，就可以大量减少对环境的污染。1平方米的太阳能集热器可节约标准煤2.25吨，减少因燃煤排放的二氧化碳25.6公斤，氮氧化合物908公斤。

2.社会效益分析及计算依据。新能源要同时符合两个条件：一是蕴藏丰富，不会枯竭；二是安全、干净，不会威胁人类和破坏环境。目前找到的新能源主要有两种，一是太阳能，二是燃料电池。其中，最理想的新能源是太阳能。太阳能同以往其他电源发电原理完全不同，具有诸多特点：无枯竭危险；绝对干净（无公害）；不受资源分布地域的限制；可在用电处就近发电；能源质量高；使用者从感情上容易接受；获取能源花费的时间短。

六、系统维护管理

检查系统排污，水箱每3个月清洗一次；太阳能电池组件、太阳能集热器表面保持清洁，并每月检查是否有损坏；检查管路系统（阀、泵及各连接部件），杜绝跑、冒、滴、漏等现象；每年做防腐处理及保温的修复工作；做好冬季太阳能平板集热器循环液的排空和收集、保管；电路检查。

第6篇：水循环的主要动力范文

关键词：CLIL教学模式 理工科专业 双语教学

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）09（b）-0160-05

On the Application of CLIL in Bilingual teaching of Science and Engineering

―― Take Hydrology and Water Resources Engineering as an Example

Du Hong

（College of Resources and Environmental Science，South-central University for Nationalities，Wuhan Hubei，430074，China）

Abstract：Bilingual teaching is the social development needs for qualified and professional talents cultivation， the Content Language Integrated Learning （CLIL） teaching mode is a kind of good bilingual teaching idea. In order to improve the effect of bilingual teaching in science and engineering， the study takes Hydrology and Water Resources Engineering as an example. The grades 2011 and 2012 of this major in South-central University for Nationalities have been selected to carry out the experiment. For grade 2011， half of them who were taught in traditional manner have been designed as the control group， while other students who were taught in CLIL teaching mode have been designed as the experimental group. After the course， the teaching efficiency was evaluated by the learning interests， the learning satisfaction， the classroom performance and the degree of professional knowledge. Then grade 2012 was executed under the same conditions. The results show that： Compared with the traditional teaching mode， CLIL teaching mode can improve the students’ interest in learning， and strengthen the interaction between teachers and students. Thus， CLIL teaching mode in the bilingual teaching can significantly improve the teaching effect， which provides reference for the reform of science and engineering professional bilingual teaching.

Key Words：CLIL teaching mode；Science and engineering；Bilingual teaching

S着经济全球化的发展，国际交流与合作越来越频繁。现代社会迫切需要大量的既精通外语，同时又具有扎实丰富的专业知识的高素质复合型专业人才，然而传统的外语学习和专业知识的学习越来越无法满足社会的需要，因此，教育部2001年发出的《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》明确提出在高校本科阶段人才培养环节推广双语教学[1]，紧接着在2003年教育部1号文件《教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知》，文件中明确要求本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学[2]，从此，国内各大高校逐步推行双语教学。2007年教育部组织，高等学校双语教学工作协调组承办的第二届高等学校双语教学研讨会，我国的双语教学正式进入了规范建设阶段。经过近10年来的努力和探索，双语教学工作已经取得了一定成效，但是除少数高水平大学教学外，绝大部分高校双语教学还处于起步和建设阶段，对于专业课的双语教学，过多重视专业知识和内容的传授，导致语言和专业内容分离，忽视了外语能力的提高和学习方法技巧的掌握。然而，语言与内容融合学习（Content Language Integrated Learning，简称CLIL）的教学模式，注重学科知识的获取与语言能力的提高，通过二者的有机结合，能为学习者提供有意义的语言输入[3]。因此，为了提高理工科专业双语教学效果，该研究以水文与水资源工程专业为例，以中南民族大学该专业2011级、2012级的学生为研究对象，将CLIL教学模式应用到专业双语课程的课堂教学中，以学习兴趣、学习满意程度、课堂表现和专业知识的掌握4个评价指标，考察CLIL教学模式在理工科专业双语课堂的应用情况和效果。

1 CLIL教学模式

CLIL语言与内容融合学习，是20世纪80年代由David Marsh教授基于Hymes的交际能力理论和Halliday的功能语言学理论提出来的[4]，即将一门或多门外语作为非语言学科的教学语言，在教学中使语言和内容共同发挥作用[5]。语言是内容的媒介，内容是学习语言的源泉，学生把语言和知识及时用于实践[6]。CLIL教学模式强调专业知识的学习和外语的学习平衡发展，相辅相成，相互促进。它不仅可以建立不同文化间的知识和理解，培养不同文化间的交流技巧，还可以强化学生的学习动机[7]，培养学生多语言的兴趣和态度，提高学习主动性。

CLIL教学模式具备了文化、环境、语言、内容和学习五大特性[8]。根据这些特性，Coyle提出了CLIL课程设置的4C’s （Content，Cognition，Communication，Culture）原则[9]，即：内容、认知、交流和文化。内容包括知识和技能，在学习过程中，学习者通过学习和思考，在分析知识内容语言需求的认知中基于跨文化意识互动交流，加深对内容的理解，提高语言能力，掌握学习技能。其中，交流是连接内容、认知和文化的中介。内容方面，CLIL教学模式通过非母语的另一门语言来学习学科专业知识，赋予了语言学习的真实性和多样性，学科内容与认知发展的密切联系也促进了学习者和教师的参与度和学习动机；认知方面，CLIL教学模式锻炼了学习者的认知能力，促进认知能力和语言能力之间的相互转化；交流方面，CLIL教学模式提供了一个均衡的整合框架；文化方面，培养了学习者运用英语进行跨文化交流的能力，加强学习者对不同文化的理解[10]。内容、认知、交流和文化四者相辅相成，构成语言与内容融合学习的有机统一体（图1）。

2 CLIL教学模式的应用与分析

2.1 研究对象

该研究以水文与水资源工程为例，研究对象为中南民族大学资源与环境学院2011级和2012级共4个班的120名学生，首先对2011级56名学生开展研究，随机选取28名学生，作为对照组，采用传统的教学模式，剩余的学生采用CLIL教学模式。2012级的学生在相同条件下重复该实验。教学内容以“水文循环（Hydrological Cycle）”为例进行详细分析。

2.2 教学方法与过程――CLIL教学模式

CLIL模式下的双语课程教学设计中，教学目标包括内容、语言和学习技巧3个方面。内容方面，学生要能够清楚地用英语表达和描述水文循环过程，理解水循环过程的动力，同时要能够区分水文循环的3种类型，即：陆地水循环、海洋水循环和海陆水循环。语言方面，掌握水文循环中的专业词汇，能够用英语解释和描述这些专业词汇，熟练地运用其描述水文循环过程。学习技巧和能力方面，分组讨论、完成任务、在阅读和描述中抓住重点、将文字信息转化成可视图以及团队合作精神的培养。在教学过程中，综合采用问题教学、任务驱动、讲解点拨等多种方法，引导学生进行自主探究、协作学习和学练结合，以达到教学目标。

首先，提出问题，给学生观看一个1～2分钟的关于水文循环降雨径流过程的短片，让他们写下看完短片影响最深刻的三点，老师组织学生讨论，把学生分为3组进行头脑风暴，引导学生用英语组织他们对水文循环已知的信息进行回答。

其次，让每个学生阅读关于水文循环的文字材料，并提取重要信息，完成填空任务。

再次，将学生分为5组，让学生将课本的关于水文循环的文字知识，转化为水文循环图。不同组之间对各组的水文循环图进行对比讨论，进而引导学生完善水文循环图，多媒体课件展示水文循环过程动态图，对水文循环的动力以及分类进行讲解点拨。

然后，把学生分为3组进行角色扮演，分别作为陆地水循环、海洋水循环和海陆水循环的专家，对照水文循环图，用英语描述这三种水文循环过程。3组之间交换身份，再进行描述，使每组都能把三种水文循环过程描述一次。

最后，复习水文循环知识。对于词汇的复习，采用Noughts

and Crosses（画圈打叉游戏）、Hotseat（热座游戏）、Definition Bingo（描述宾戈游戏）等游戏方式，同时完成填图和用英语复述水文循h过程的方式完成对内容、语言以及学习技巧的复习。

2.3 研究结果与数据分析

教学效果的评价采用学生的学习兴趣、学习满意程度、

课堂表现和专业知识的掌握4个指标。其中学习兴趣、学习满意程度、课堂表现采用调查问卷方式进行评价，问卷采用“教材动机性问卷”（Instructional Material Motivation Survey）[9]，分数越高表明指标越高。专业知识的掌握程度采取课后卷面考试方式，满分100分。通过对所获得的问卷调查结果和课后考试结果数据的统计分析，并采用t检验法进行显著性检验，以学习兴趣、学习满意程度、课堂表现和专业知识的掌握程度的结果为指标，将实验组和对照组进行对比分析，2011级、2012级实验前后的结果分别如图2～图5所示。（图2～图5中*表示通过显著性检验，表明存在显著性差异）。

由图2～图5可知，2011级的学生在实验前，实验组（CLIL组）和对照组（传统组）学生学习的兴趣、学习满意程度、课堂表现、专业知识的掌握方面差别很小，均未通过显著性检验。实验后，与对照组相比较，实验组采用CLIL模式进行教学，学生学习的兴趣、学习满意程度、课堂表现、专业知识的掌握均有显著性提高，这4个指标的结果分别从实验前的40.97±5.15，50±5.74，42±3.28，67±4.59显著提高到实验后的53±4.03，70±5.81，60±3.39，83±4.56（均值±标准差）。同样的，2012级的学生在实验前，实验组和对照组的4个评价指标也没有显著变化，然而实验后，与对照组相比，实验组的学习的兴趣、学习满意程度、课堂表现、专业知识的掌握有了显著性提高，4个指标结果分别从实验前的45±5.21，53±3.43，40±2.90，70±4.62显著提高到54±4.25，64±3.67，52±2.93，85±3.83（均值±标准差）。从2011级和2012级的实验可得，两个年级的指标数据虽然有一定差异，但是分析得到的趋势和结果一致。结果表明：在水文与水资源工程的专业课双语课堂上采用CLIL教学模式，能显著提高教学效果。

此外，在课后的随机调查中发现，CLIL组的同学们一致赞同在上课的时候多采用这种方式进行授课，绝大部分学生认为在学习过程中不仅熟练掌握了专业知识，锻炼了专业英语听说读写能力，同时学到了一些实用的学习方法和复习方法，尤其是对游戏环节显示出很大兴趣，大大提高了学生的学习积极性和主动参与性，达到了教学目标，提高了教学效果。

3 CLIL教学模式启示与探讨

CLIL教学是一种将内容、语言和学习技巧相融合的一种教学模式，以内容为载体，注重语言能力和学习技巧的培养。在CLIL教学模式下，教师真正能够把课堂还给学生，以学生为主体，引导学生进行专业知识的学习，调动学生的积极性，主动参与课堂，培养学生的英语能力和学习技巧。同时，CLIL教学模式也能促进教师在专业知识、英语水平和学习技巧方面不断学习、更新积累知识，拓宽视野。

理工科专业和学科的不断发展要求学生成为既精通外语，同时又具有扎实丰富的专业知识的高素质复合型专业人才，同时还需要有较强的学习技巧和自学能力，才能达到实际工程工作中各种要求。传统的双语教学模式重在强调学生对专业知识的掌握，学生学习比较被动，学习兴趣和热情不高，课堂参与较少，属于被动接受型。而通过此次应用探究发现，CLIL模式下的双语教学能够显著提高学生对专业的学习兴趣，在专业知识的掌握、课堂满意程度、英语水平和学习技巧等方面都明显优于传统双语教学方法。因此，在水文与水资源工程的专业课双语教学中，采用CLIL教学模式更优。

但是，采用CLIL教学模式也存在一些问题和不足，主要在师资、学生和教材3个方面[11]。首先，CLIL教学模式的实施对教师的要求较高[12]，不仅需要具备扎实的专业知识，还需要良好的英语表达能力和学习技巧，才能在教学过程中做到内容、语言和学习技巧的融合。然而，国内大多蹈咝＝淌Χ疾荒芡耆满足这样的要求，造成CLIL教学师资不足。因此，对专业教师而言，提高外语应用能力，拓宽国际视野非常重要。一方面，高校应该为教师提供国际交流合作的机会以及双语教学培训；另一方面，专业教师可以加强和外语教师的合作和相互学习探讨。其次，CLIL教学模式对学生也有一定要求，需要学生具有一定的英语基础和水平，否则跟不上教学进度反而会影响学生的学习兴趣和积极性。最后，教材也是CLIL教学实施中的一大难题。国内教材大多数可能不适合采用CLIL教学模式，而引进国外教材难度也比较大。因此，任课教师广泛搜集专业资料，制作适合的讲义往往成为目前国内CLIL教学模式实践的常用办法。

总之，CLIL教学模式作为教学改革和实践中的一种具体办法，在理工科专业双语教学中是切实可行的。随着其不断推广应用和实践，CLIL教学中师资、学生和教材的问题也会不断改善和解决，当然，这也需要作为高等教育工作者不断探索和前进。

参考文献

[1] 黄月华.环境科学导论双语教学的设计与探讨[J].高等理科教育，2012（2）：129-132.

[2] 张卫华，李冬媛.高校双语教学现状及经验探讨[J].西南师范大学学报：自然科学版，2012，37（12）：160-164.

[3] Coyle D.Against All Odds：Lessons from Content&Language Integrated Learning in English Secondary Schools[C]//W.C.Daniel& G.M.Jones.Education&Society in Plurilingual Contexts.Brussels：VUB Brussels University Press.2002.

[4] 骆巧丽.CLIL教学模式及其对中国公共外语教学的启示[J].北京航空航天大学报，2006，19（3）：70-72.

[5] 马冰鹤，王辉.CLIL教学理念在专业英语教学的应用[J].中国西部科技，2015，14（4）：88-89.

[6] Teaching Knowledge Test（TKT）：Content and Language Integrated Learning （CLIL）[D].University of Cambridge.2010.

[7] Sudhoff J.CLIL and Intercultural Communicative Competence：Foundations and Approaches towards a Fusion[J].International CLIL Research Journal，2010，1（3）：30-37.

[8] Marsh D，Maljers A， A-K Hartiala.Profiling European CLIL Classrooms：Language Opens Doors[D].The Netherlands：European Platform for Dutch Education&Finland：University of Jyv・skyl，2001.

[9] Coyle D.Content and Language Integrated Learning[C]//Encyclopedia for Language. Learning Volume 4.Berlin：Springer-Verlag，2007.

[10] 盛云岚.欧洲CLIL模式：外语教学法的新视角[J].山东外语教学，2012（5）：65-69.

[11] 郭月琴，吴秀娟.CLIL模式在大学英语写作中的应用探究[J].外国语文，2013，29（2）：166-169.

第7篇：水循环的主要动力范文

关键词：转炉；汽化冷却系统；压力控制；烟道

中图分类号：TF748.2

炼钢生产工艺主要包括转炉冶炼、LF炉精炼、连铸等生产环节，生产节奏快，任何一个环节出问题，将导致相关工序受影响。转炉冶炼过程中，烟道故障较多且修复时间长、难度大。因此炼钢烟道汽化冷却在炼钢厂占有十分重要的地位。

转炉冶炼中炉气温度在一般在1400-1600℃之间，高温烟气流过烟道时，烟道内热负荷急剧增加，管壁温度急剧升高；停吹后，热负荷急剧下降，管壁温度随之下降。这种周期性变化非常颗繁，约30多分钟左右一个周期，这种压力和热力周期性变化对汽化烟道的使用寿命产生影响。

以下通过120T顶底复吹转炉调试、生产实例，来分析如何通过稳定汽化冷却系统压力，保证烟道热负荷及压力的相对稳定，延长烟道使用寿命。

1 汽化冷却系统的工作流程

1.1 转炉汽化冷却装置收集转炉生产过程中的高温烟气并将其冷却，以便满足下一步转炉一次除尘及其下道工序煤气回收的要求，保证转炉炼钢的安全生产。多余蒸汽经回收后供公司蒸汽管网，提供给公司内部生产或生活使用，循环利用的蒸汽降低了转炉炼钢的生产成本。汽化冷却把烟道作为余热锅炉，它吸收烟气热量降低烟气温度，同时锅炉产生的蒸汽进入蓄热器，再进入分气缸分给用户使用。

1.2 当高温烟气从汽化冷却烟道中心通过时，管内的水被加热变成水蒸汽，同时烟气得到冷却。水蒸汽因其密度比水轻而上升，经上升管进入汽包，在汽包内冷凝成水或引出去加以利用，再补充新水，水经下降管（强制循环的再经过循环泵）又送入汽化冷却烟道循环使用。当汽包内的蒸汽压力升高到0.7～0.8MPa时，气动薄膜调节阀自动打开，使蒸汽进入蓄热器供用户使用。蓄热器的蒸汽压力超过一定值时，蓄热器上的气动薄膜调节阀自动打开放散。汽包需要补充的软水由软水泵送入。

1.3 转炉汽化冷却装置设备组成：两台给水泵（一运一备）；两台低压强制循环泵（一运一备）；两台中压强制循环泵（一运一备）；三台软水泵；一台除氧器；一套烟道及汽包；一台蓄热器；一个分气缸；一个软水箱。转炉汽化冷却系统由循环水系统、蒸汽系统、除氧给水系统、加药系统、取样系统、排气系统等组成。

1.4 转炉汽化冷却水循环由自然循环系统和强制循环系统所组成。自然循环的工作原理是靠上升管和下降管中介质的比重差与汽包的有效高度使管内受热介质流动，所以只有当转炉吹氧时，管中介质从烟气中吸收了热量才能产生介质的循环流动。强制循环动力来源于循环泵，由泵产生的压力迫使介质沿整个烟道管中流动。在泵推动下，无论转炉吹氧与否，无论烟气温度高低，介质总保持流动状态，受热的烟道管在水流活动烟罩为低压强制循环部分，活动烟罩与除氧器及除氧水箱通过热水循环泵相连接组成低压强制循环系统。炉口固定段烟道和可移动段烟道与汽包通过热水循环泵相连接组成高压强制循环系统。中I段烟道、中II段烟道、中III段烟道和末段烟道为自然循环部分，各段烟道与汽包通过循环水管道相连接成自然循环系统。

图1 汽化冷却系统工艺简图

2 转炉烟道漏水部位特征

2.1 烟道受热面有大面积积渣。

2.2 破口处管子周长增大很多，这是因为高温下塑性变形较大，损坏时有较大的变形。管壁温度升高，机械强度降低，管子承压产生的应力超过材料屈服极限，使管子变形、鼓包，直至爆破。

2.3 破口处多数为横向破裂。

3 转炉移动段烟道漏水原因

3.1 余热锅炉稳压系统运行不正常造成汽化系统的频繁波动，内压应力的不断变化而引起的疲劳破坏（破口处为横向破裂），同时系统压力波动太大也影响水循环特性。

转炉从投产至今，余热锅炉系统蓄热器蒸汽出口阀自动调节功能没有投用，导致整个余热锅炉系统的频繁波动，内压应力的不断变化而引起的疲劳破坏（破口处为横向破裂），同时系统压力波动太大也影响水循环特性。

3.1.1 余热锅炉系统蓄热器压力检测自动调节功能没有投用。

（1）初步设计：“汽包内的锅水经下降管分配至各段烟道，被加热变为汽水混合物后进入汽包进行分离，分离后的水通过下降管再次进入烟道进行循环。分离出的蒸汽送入蓄热器，经调压至0.8-1.3MPa后送入分汽缸，供用户使用。”此技术要求，需要蓄热器蒸汽出口调节阀自动控制来实现。

（2）热负荷试车方案中要求，当汽包压力达到0.8MP蒸汽输出阀自动开启，向蓄热器输送蒸汽。当汽包压力大于1.5MP时，蒸汽放散阀自动开启，当汽包压力小于0.8MP时，蒸汽放散阀自动关闭。蓄热器蒸汽输出阀将根据蓄热器的压力，自动调节向外网输送，蒸汽流量计工作正常。热试过程没有严格按照热负荷试车方案组织调试、确认。转炉投产至今，转炉冶炼和非冶炼时，余热锅炉系统汽包蒸汽出口调节阀、蓄热器蒸汽出口调节阀和分气缸外网外送蒸汽电动阀处于手动常开状态，相当于余热锅炉系统一直采取放散方式运行。

3.1.2 由于整个余热锅炉系统一直采取放散方式运行，汽包和烟道转炉停吹后没有保压，汽包压力在0.1-1.2MPa之间波动，中压循环泵流量在200-720m3/h之间波动。（见下表1）

表1 转炉汽化主要参数记录

中压泵流量 中压泵压力 汽包压力 蓄热器压力 外网压力 转炉冶炼情况 备注

296 0.66 0.28 0.28 0.27 3#、4#转炉均没有吹炼 参数优化前

710 1.14 0.69 0.7 0.7 3#停炼、4#转炉吹炼16分钟

699 1.07 0.62 0.58 0.57 3#停炼、4#转炉停吹5分钟

434 0.87 0.51 0.49 0.48 3#停炼、4#转炉停吹10分钟

655 1.4 0.96 0.72 0.66 3#转炉开始停炼10分钟 参数优化后

724 1.66 1.19 0.75 0.74 3#转炉开始溅渣，4#转炉吹炼5分钟

665 1.63 1.19 0.83 0.82 3#转炉停吹，4#转炉吹炼10分钟

650 1.61 1.17 0.79 0.74 3#转炉兑铁，4#转炉停吹

3.1.3 投产后为了转炉能够降枪冶炼，长期解除了中压循环泵流量与氧枪联锁保护（中压循环泵流量≤450m3/h，氧枪自动提枪），随着转炉冶炼，余热锅炉重新建立压力关系后，中压泵流量才能达到稳定标准值区间。导致可移动段烟道中压强制循环系统水循环流量波动大，甚至在转炉冶炼初期，可移动段烟道处于缺水运行状态，导致烟道疲劳或过烧运行。

3.1.4 无外网蒸汽保供和投产初期生产不连续、冶炼节奏慢，也是导致余热锅炉系统压力波动太大的原因之一。

3.2 高炉投产后，由于没有混铁炉、脱硫，主要受铁水成分影响，冶炼过程喷溅大，钢渣溅到移动段烟道受热面上，形成大面积结渣，结渣区域换热效果不好，易造成局部过热损坏；清渣过程或结渣自然脱落过程中也容易造成受热面机械损伤。

3.3 煮炉过程未将系统中的安装施工垃圾排出，施工垃圾有可能堵塞烟道个别排管节流件的节流孔，导致个别排管缺水过烧。（个别排管因为缺水，管壁温度升高，机械强度降低，管子承压产生的应力超过材料屈服极限，使管子变形、鼓包，直至爆破。破口为纵向破裂）

没有严格执行煮炉方案，导致煮炉过程未将系统中的安装施工垃圾排出，施工垃圾有可能堵塞烟道个别排管节流件的节流孔，导致个别排管缺水过烧。

4 结束语

通过给厂外外送蒸汽前端增加调节阀，优化汽包、蓄热器、除氧器等子系统的运行参数，使汽化冷却系统内部压力保持在相对稳定的水平，排除了其他工艺因素对烟道运行的影响，重点解决了由于压力波动给余热锅炉系统带来的不安全因素，通过运行情况来看，大大延长了烟道使用寿命，保证炼钢生产的连续性。

参考文献：

[1]郑金星，王振光，王庆春.炼钢工艺及设备[M].北京：冶金工业出版社，2011.

[2]王社斌，宋秀安.转炉炼钢生产技术[M].北京：化学工业出版社，2008.

[3]周一工.炼钢转炉汽化冷却烟道结构设计中几个应注意的问题[J].冶金动力，1997（05）.

[4]炼钢初步设计.中冶东方工程技术有限公司，2010.

第8篇：水循环的主要动力范文

【关键词】锅炉水质；安全；节能

一、水垢的形成及性质

水是一种良好的溶剂，可以溶解许多杂质。水中的杂质按颗粒直径大小分为悬浮物、溶解物、胶体物三大类。水垢的形成是一个复杂的物理化学过程，其原因有两个方面：一是水中有钙、镁离子及其它重金属离子存在，是水垢形成的根本原因；二是固态物质从过饱和的炉水中沉淀析出并粘附在金属受热面上，是水垢形成另外原因。当含有钙、镁等盐类杂质的水进入锅炉后，吸收高温烟气传给的热量，钙、镁盐类杂质便会发生化学反应，生成难溶固体物质析出。所析出固体物质就会附着在锅筒、水冷壁管等受热面的内壁上，形成一层“膜”，阻碍热量传递，这层“膜”称之为水垢。

水垢的组成或成分是比较复杂的，通常都不是一种单一化合物，而是以一种化学成分为主，并同时含有其它化学成分。按水垢的化学成分，一般可分为碳酸盐水垢、硫酸盐水垢、硅酸盐水垢、氧化铁水垢、含油水垢、混合水垢及泥垢等几种。

二、水垢对锅炉安全、经济运行的危害

（一）从节能减排角度出发，锅炉水垢存在以下危害：

1、降低锅炉热效率，浪费大量燃料。锅炉结生水垢后，受热面的传热性能变差，燃料燃烧时所放出的热量不能迅速传递给炉水，因而大量热量被烟气带走，造成排烟温度升高，增加排烟热损失，使锅炉热效率降低。实验数据表明，当结生水垢达1.5毫米时，就要多消耗6%的燃料；为5毫米时，燃料消耗就要达到15%；为8毫米时，燃料消耗量则增至34%。就我国目前57.82万台锅炉来看，如果仅一部分锅炉结有不同程度的水垢的话，所浪费的燃料也是十分惊人的。

2、缩短锅炉使用寿命，浪费大量资金。一般锅炉使用寿命，在正常使用条件下，能够连续运行20年左右。而现在大部分使用单位的锅炉没有达到这一寿命，其原因是多方面的，其中之一就有水垢的影响。锅炉结垢严重引发锅筒鼓包、水冷壁或对流管束爆管。锅筒挖补修复后，要根据实际情况对其适当降压使用，以确保安全。这样一来，对于要求蒸汽压力较高的单位来说，就不得不更换新的锅炉。有些单位也会因蒸汽压力过低而影响产品质量，甚至出现次品，直接影响经济效益。

（二）从锅炉运行安全角度出发，锅炉结生水垢存在以下危害：

1、破坏水循环。锅炉水循环有自然水循环和强迫水循环两种形式。前者是靠上升管和下降管的汽水比重不同产生的压力差而进行的水循环。后者主要是依靠水泵的机械动力的作用而迫使循环的。无论是哪一种循环形式，都是经过设计计算的，也就是说保证有足够的流通截面积。当炉管内壁结生水垢后，会使得管内流通截面积减少，流动阻力增大，破坏了正常的水循环，使得向火面的金属壁温升高。当管路完全被水垢堵死后，水循环则完全停止，金属壁温则更高，长期下去就易因过烧发生爆管事故。

2、引起金属过热，强度降低，危及安全。锅炉受热面使用的钢材，一般均为碳素钢，在使用过程中，允许金属壁温在450℃以下。锅炉在正常运行时，金属壁温一般在280℃以下。当锅炉受热面无垢时，金属受热后能很快将热量传递给水，此时两者的温差约为30℃。但是，如果受热面结生水垢，情况就不大一样了。例如，当工作压力为1.25Mpa的锅炉受热面结有1毫米厚水垢时（混合水垢），金属壁温与炉水温差就会达到200℃左右。也就是说此时金属壁温在钢材允许温度之内。但当水垢达3毫米时，金属壁温则上升到580℃，远远超过了钢材的允许温度。因而，这时钢材的抗拉强度就会由原来的4.0Mpa下降到1.0Mpa，锅炉受压元件就会在内压作用下发生过热鼓疱、变形、泄漏，甚至爆炸。

三、水垢的预防与清除

要保证锅炉不结垢或薄垢运行，就要加强锅炉给水处理，这是保证锅炉安全和经济运行的重要环节。预防水垢生成，通常采用下列方法：人工、机械除垢：一要靠人工锤、刮、铲等清除水垢，最后冲洗排尽。这个方法除垢效率低、劳动强度大，随着化学清洗技术的提高，目前很少使用。

（一）机械除垢

依靠专门的清洗工具，如带有电机、钢丝软带的电动洗管器。清除水垢的物理过程是：当转轴上的铣刀因电机驱动与软轴一起转动时，铣刀和水垢接触，铣刀不仅跟着软轴转，同时也沿管壁移动，将水垢研碎、研细直到剥落。

直径为35mm～100mm的管内水垢均可清除。

（二）化学除垢

化学除垢分碱洗法和酸洗法，碱洗法就是将不同品种、不同浓度的碱液注入锅炉，然后在一定的压力下进行煮炉，从而达到碱洗的目的。酸洗除垢时，酸不仅能清除锅炉受热面上的水垢，同时也能与金属反应，从而使锅炉遭到腐蚀或穿孔。因此酸洗的技术与要求比较高，锅炉酸洗除垢时，必须请具有相应酸洗级别的酸洗单位来进行。

（三）锅外水处理

这种方法适用于各种锅炉。目前锅外水处理效果可靠的有石灰──纯碱软化法，是向已经澄清的水中加入适量的生石灰和纯碱达到软化目的。石灰──纯碱软化法有冷法和热法两种。冷法是在室温下进行，使水中残余硬度降至1.5～2毫克当量/升；热法是将水温加热到20～80℃，使水中残余硬度降至0.3～0.4毫克当量/升。

离子交换剂分无机和有机两大类：无机交换树脂只能进行表面交换，软化效果差，使用较少；而有机交换树脂的特点是颗粒核心结构疏松，交换反应在颗粒表面和内部可以同时进行，软化效果较好。

（四）锅内水处理

此法主要是向炉水中加入化学药品，与炉水中形成水垢的钙、镁盐形成疏松的沉渣，然后用排污的方法将沉渣排出炉外，起到防止（或减少）锅炉结垢的作用，炉内加药水处理一般用小型低压火管锅炉。锅内水处理常用的药品有：磷酸三钠、碳酸钠（纯碱）、氢氧化钠（火碱）及有机胶体（栲胶）等。凡采用锅内水处理的，应加强锅炉排污，使已形成的泥渣、泥垢等排出炉外，收到较好的效果。

第9篇：水循环的主要动力范文

【Abstract】：This paper briefly analyze the natural environment elements and social environment elements which effect the evolution of water resource system, and point out that some social environment elements have mainly caused the main problems of water resource system of Guangdong province, analyze the main reasons of the problems, point out that the countermeasure of the main problems of water resource is strengthening scientific macro-control to water resources development and utilization.

【关键词】：广东省；水资源系统；环境变化；问题；对策

中图分类号：TV213文献标识码：A 文章编号：

【Key words】：Guangdong province; water resource system; environment change; problem; countermeasure

1 问题的提出――环境与环境变化

环境的定义不是唯一的，相当数量的学者认可的是，环境均是相对于某一事物来说的，是指围绕着某一事物(通常称其为主体)并对该事物会产生某些影响的所有外界事物(通常称其为客体)，即环境是指某个主体周围的情况和条件。环境是相对于某个主体而言的，主体不同，环境的大小、内容等也就不同，因此从不同的学科和角度可衍生出对环境内涵和外延的多种解读方式。由于水资源是对经济社会发展具有基础性、战略性的经济资源，将水资源置于主体地位探讨环境的解读方式时，广义地，环境既包括以空气、水、土地、植物、动物等为内容的自然因素，也包括以观念、制度、行为准则等为内容的社会因素；对水资源系统演化产生影响的环境要素中，自然因素主要为以水循环为基础形成的水文气象条件，社会因素主要为经济生产和社会生活组织形式下的用水行为特征。

水文气象因子是地球自然要素中的活跃因子，21世纪以来，广东省极端水文事件的发生频率产生了一定变化，2002年以来全省频繁遭遇连季干旱的特大旱情，2004年发生珠江流域性干旱，2002年~2005年枯水期连年干旱，2007年广东省东江流域甚至发生罕见的冬春连旱，2009年又遭遇枯水年；水资源系统自然环境的变化主要地表现为近10年来极端水文事件，尤其是枯水事件的发生更加频繁。社会环境的变化表现在经济社会合理水资源开发利用观念和制度的形成过程中，用水、排水行为的改变，总体上随着节能减排、节水减污观念的逐步推广、深入人心，将对水资源系统的演化产生正效应，但经济总量的飞速发展和人口规模的不断扩大使合理控制水资源开发利用率、废污水排放量的压力与日俱增，这是对水资源系统演化的负效应，社会环境的变化取决于正、负效应的消长，并与自然环境变化对社会环境变化效应的扰动有关。

2 变化环境下广东省水资源系统的演化现状及问题

2.1 广东省水资源量、质及开发利用现状

广东省经济发达、人口稠密，水资源系统的核心问题是开发利用问题。从近10年来广东省水资源量、质及开发利用相关指标的表现来看，环境变化总体而言对水资源系统演化的负效应更加明显。广东省在“十五”、“十一五”期间继续实现经济规模高速增长、社会和人口规模扩张的同时，粗放型、高消耗、高污染的经济社会用水、排水模式未得到根本扭转，加之极端水文事件趋于频繁，使广东省水资源系统的用水方式粗放而浪费严重的问题仍然存在的同时，遭遇了水资源供需矛盾扩大化、部分河段水质恶化连年难以缓解的困局。

现今广东省人均水资源量在1700m3用水紧张线以下的地区占全省的48％，河口地区城市广州、珠海、中山、东莞、江门供水频受咸潮危害之苦，废污水排放总量接近全国的1/5，监测评价城市饮用水水源地水质合格率仅为51%，在全国排名倒数第二[1]。

2.2 变化环境下广东省水资源问题的形成原因分析

水循环二元性是经济社会快速发展地区水资源系统演化的突出特征，经济社会快速发展阶段水资源效应的基本特征是用水量、排水量迅速增长，及用、排水量的区域空间结构发生变化，表现为城镇化和工业化进程较快、程度较高的地区水资源开发利用强度更大。这一现象的原因在于经济社会快速发展地区的社会环境要素对水资源开发利用的扰动显著，对径流的形成和流动施加了较大的影响，对水取、用、耗、排的强度可影响自然水循环的特征和演变方向；遇社会要素的调控失当，对水取、用、耗、排方式的不合理使自然水循环的演变方向失准，则水资源系统以向不可持续模式演化为反馈。

总体而言，广东省水资源系统自然环境要素的变化目前主要体现于极端水文事件的范畴，尚未扩大至径流频率和空间分布特征的显著变化，而水资源系统演化却面临水资源与环境承载力难以为继的问题，社会环境要素起了主导作用。经济社会快速发展形势下，供水安全保障工程体系建设进度偏缓、省内部分地区节水工作成效不够、废污水处理工程体系建设进度偏缓、水资源管理的模式和力度有一定欠缺是广东省水资源系统演化问题的主要原因，同时也是水资源开发利用存在问题的表现之一。

3 广东省水资源问题的对策分析

广东省水资源系统演化问题形成的主要原因是社会环境因素，即经济社会对水资源开发利用的模式和技术调控效果失准。但是，科技爆炸、信息时代的水资源系统演化是人工侧支水循环主导的发展过程，因此要解决广东省的水资源问题，根本途径仍是对水资源开发利用的科学宏观调控，在合理的调控精神下实施工程和非工程措施。

3.1 围绕保障供水安全加强水资源配置工程建设

广东省大部分城市水源结构单一，尚未建设应急备用水源工程，为保障供水安全，应积极开发、建设备用水源，以此为基础完善全省各地区水资源配置工程体系的建设，提高供水保证率的同时，加强应对突发性水污染事件、干旱和咸潮等自然灾害的能力。

应急备用水源地的应急供水量主要依据突发污染事故、干旱年、咸潮影响时间长短和影响供水人口确定。其中，粤北、粤东和粤西片城市的应急备用水源地建设主要针对突发污染事故以及特殊干旱年或连续干旱年；中部地区即珠江三角洲片的城市应急备用水源主要应对突发污染事故和咸潮。根据《广东省城市饮用水水源地安全保障规划》，全省21个地级市规划应急备用水源工程共43项，新增应急供水量12亿m3。[2]

3.2 大力开展节水型社会建设

节水型社会的建设不仅包括对水资源开发利用方式的科学调控，而是与经济社会发展的各领域密切相关的发展理念。应建立省、市、县三级取水总量控制指标体系，完善农业、工业、服务业、居民生活等用水定额指标体系，强化计量和考核管理；进一步推进东莞等地区节水试点工作，加大节水产品技术推广和节水技术改造，积极推进水价改革，发展节水型产业，推动开展海水淡化及开发利用再生水、苦咸水、矿井水等非常规水资源；并着力加强节水型社会制度建设，强调将节水型社会理念深入人心的重大意义，确保节水型社会建设尽快取得突破。

3.3 推进水资源保护工程体系建设

由于产业和劳动力“双转移”决定的出台和贯彻实施，广东省在全省范围内面临水资源系统社会环境要素的大规模、深层次变化。“双转移”决定的出台本身已在破解广东省经济社会发展的困局，改变省内珠江三角洲和东西两翼、粤北山区发展显著不均衡的现状，但产业和劳动力的转移同时带来污染转移的隐患，在广东省东西两翼、粤北山区城镇污水处理工程建设滞后、污水处理能力欠缺的情况下，产业和劳动力的转移将加大饮用水源地、水功能区水质进一步恶化的风险。

因此，广东省必须根据珠江三角洲改革发展、产业大规模转移形势下的特定水生态环境影响，充实水资源保护的政策理论体系，指导水资源保护工程体系的有效建设，从严核定水域纳污容量，严格控制入河排污总量，建立和完善水功能区水质达标评价体系和监测预警监督制度，与节水型社会建设措施互相配合，在节水-减污统筹战略指导下将水资源保护工作落到实处。

3.4 加强水资源管理体制和能力建设及管理手段储备

以落实“最严格的水资源管理制度”[3]为指导，尽快划定广东省水资源开发利用控制、用水效率控制、水功能区限制纳污“三条红线”，建立水资源管理责任和考核制度。

积极推进科学治水和依法管水，促进符合广东省情水情的较为完善的水法规体系尽快形成、水行政执法能力显著提升，建立预防为主、预防与调处相结合的水事纠纷处理机制。

进一步完善水资源有偿使用制度，强化水资源论证和取水许可工作，推动规划水资源论证工作的开展；健全流域管理与行政区域管理相结合的水资源管理体制，推进城乡涉水事务一体化管理体制改革；推动工业和城市生活水价改革，积极推行农业终端水价和计量收费。

加快广东省水资源管理信息系统建设，以水利信息化带动水资源管理的现代化。构建水资源可持续管理的公众参与机制。要立足推动民主政治建设的高度，系统构建公众参与水资源管理过程机制，积极鼓励公众参与水资源管理工作。

4 结论

广东省水资源系统演化受自然环境和社会环境的影响，不同社会环境要素的变化对水资源系统的演化有正、负两种效应，并与自然环境变化共同作用而决定水资源系统的演化方向。近年来，由于经济社会快速发展形势下，供水安全保障工程体系建设进度偏缓、省内部分地区节水工作成效不够、废污水处理工程体系建设进度偏缓、水资源管理的模式和力度有一定欠缺，广东省水资源系统的演化方向失准，造成了水资源与环境承载力难以为继的问题。必须加强对水资源开发利用的科学宏观调控，重点是围绕保障供水安全加强水资源配置工程建设、大力开展节水型社会建设、推进水资源保护工程体系建设、加强水资源管理体制和能力建设及管理手段储备。

参考文献：

[1] 广东省水资源可持续发展研究[R].广州：广东省水利水电科学研究院，2009.

[2] 广东省城市饮用水水源地安全保障规划[R].广州：广东省水利电力勘测设计研究院，2004.