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关键词:电子产品;生产工艺;管理方式
电子产品的生产质量与企业的自身发展形象密切相关,电子产品广泛应用在人们生活领域,人们对电子产品的质量也具有更高的要求。而电子产品质量与生产工艺也脱离不开关系,无论是受人文因素还是客观因素的影响,要保障电子产品的生产质量,都需要在生产期间对其严格管理,这样才能促进生产过程的高效化。
1电子产品的工作程序
在现有的发展阶段,企业对电子产品生产期间利用的生产工艺都是对生产的时间、方法、速度、程序等进行总结,并对整个生产的环境、质量、人为因素以及产生的生产消耗实施管理[1]。一般情况下,对电子产品进行研究与生产期间,主要为4个发展历程。分别包括对生产方案的论证、对工程的研究、对设计的定性以及对生产的定型。在这4个发展阶段中,要根据不同的生产工艺流程有效实施。对于方案论证来说,相关人员在方案设计期间,首先要收集相关的技术资料,并对使用的技术手段进行调查与分析。然后,有效编制方案,以促进方案研究的更为有效。最后,对整个方案的实施与确立进行计算分析,从而促进方案论证工作的科学进行。对于工程研究,根据论证方案的初步设计,制定出合理的参考任务书,并按照相关的程序与标准对电子产品的性能、技术等要素进行研究。接着,利用相关的理论知识对其计算、设计,以形成样机和设计技术。对于定性设计,相关人员在对其实施期间,要对现场情况进行检验、辨别,然后根据技术任务书的说明对其编写、设计,促进设计文件应用的合理性。同时,还要严格审查生产工艺方案和生产文件,并在最后开展相应的定型会议对其优化。对于生产定型,要加强工艺文件的有效编制和完善性,并根据生产方案的制定对生产人员进行知识培训与操作训练,保证在大批量产品工艺生产期间,能够提高电子产品的生产质量[2]。
2电子产品生产工艺的种类
目前,我国生产的电子产品种类比较多,生产工艺也存在较多种类。一般情况下,常见的电子产品生产工艺包括以下几种。(1)物理加工工艺,该工艺能够制作一些铭牌,并利用电镀、刷漆等方式来形成。该工艺对产品的表面实施物理加工模式,能够在较大程度上提高电子产品的表面抗腐蚀性。(2)化学处理工艺,该工艺也是一种表面处理办法,主要利用焊接、灌注的方式来实现,具有抗氧化功能。在电子产品产生期间,利用该工艺不仅能提高其表面的抗腐蚀性,还能使电子产品更加美观。(3)连接工艺,在对电子产品进行制造期间,该工艺主要通过压接、胶结的方式来完成,在使用过程中,一般存在手工焊接以及机械焊接两种方法。(4)总装工艺,在电子产品生产期间,利用该工艺主要实现的是预加工、调试以及包装等工作。(5)机械加工工艺,该工艺在实施期间能够导致一些材料外形发生改变,保证产品在生产期间满足一定的使用需求。(6)塑料工艺,该工艺主要通过注塑、吹塑以及压塑的方式来完成,在电子产品生产期间也发挥其较为有利的作用[3]。
3电子产品生产工艺的影响因素
在社会经济发展趋势下,电子产品得到更为成熟的进步和发展,同时,在发展期间也受到多种要素的影响。这些要素的存在不仅会影响电子产品的质量,还会抑制企业的积极进步和发展。其中,人为因素影响着电子产品生产工艺的正确使用,在影响要素中形成的效果更为突出。因为企业中的各个工作人员是电子产品生产的主要实施者和接触者,在保障电子产品生产质量工作中发挥其较大作用。特别对于一线的工作人员,每个员工不仅要具有较强的责任意识,还要形成高度的敬业意识[4]。所以,在对电子产品生产期间,他们要不断学习先进的专业技能,并在工作中以相关的规章制度作为标准,促进工作行为的规范性。并且,其中的生产设备也是影响电子产品生产工艺实施的重要因素,在对电子产品进行制造期间,其中的模具是根据市场需要对其定位的,只有提高模具的精度,才能保证电子产品生产质量的有效提高。除此以外,根据相关的调查与分析,很多企业中使用的生产设备都比较落后,各个环节存在不同的破损,从而在较大程度上降低实际的生产效率,影响电子产品的生产质量。所以,对生产设备进行维护与管理将发挥其较大作用,对存在的因素进行分析不仅能解决电子产品的生产质量,还能促进生产方法的有效性和实施的合理性,这样才能在电子产品事业获得较大进步和发展[5]。
4电子产品生产工艺的管理
在电子产品生产期间,为了能加强各个环节的管理与控制,不仅要对生产过程进行有效控制,还要提高更多生产环节的实施质量,以保证管理工作的积极完善。要提高电子产品的生产质量,主要加大对生产技术的研究,这样才能使电子产品的生产过程有效完成。在另一方面,提高电子产品的生产质量还能提升整个生产过程的实施水平,而生产水平又是人员生产状态的集中体现,更是技术化升级的基础条件。因此,在电子产品生产期间,要保障其质量,就要根据生产工艺的具体要求,提高生产效率,并对各个生产环节严格控制,这样才能在较大程度上提高电子产品的生产质量。
4.1对生产线人员进行培训
对电子产品生产线的相关人员进行培训,能够为整体生产流程提供保障。目前,各个行业在不断建设与发展过程中,都是将“以人为本”的发展理念作为基础,所以,在电子产品生产期间,也要本着该原则对其发展。生产线上的工作人员是整个生产工艺实施的主体对象,他们不仅要发挥其主观性,还要积极保证电子产品的生产质量[6]。因此,必须要提高生产线工作人员的自身素质。在实际的电子产品生产过程中,由于存在一定的重复性,员工容易在生产期间产生一些情绪,从而影响着工作的正常实施。基于这种情况,在实施生产前期,就要对生产线人员进行培训,使员工认识到产品质量发挥的重要性。期间,可以制定激励机制,保证能够在较大程度上提高生产人员的积极性。在这种发展条件下,不仅能促进电子产品生产与设计工作的积极实施,还能保障电子产品的生产质量。
4.2增加对升级工艺的重视
电子产品在实际生产期间,由于受到精度问题的影响,将会降低电子产品的生产质量。针对这种问题,相关人员应认识到该问题产生的主要条件,因为一些特殊的电子产品是在不同的环境下形成的,利用不同精度的模具也会产生不一样质量的产品。所以,在对这些特殊产品引进与生产前期,就要委派一些专门的工作人员的对其进行考察、研究,并加大生产人员的培训工作。同时,还要制定出与技术相对应的管理制度,使一些专业人员能够针对不同的生产情况对其积极引导,从而保证各个工序的生产质量都能得到充分的控制[7]。
4.3提高对生产过程的监管
在电子产品生产期间,还要对整个生产过程进行有利的监督与指导。因为电子产品生产期间存在的技术性问题较多,人们在生活中对其应用也更为广泛。所以,加大对电子产品生产过程的有效监督与管理,能够提高电子产品的生产过程。并且,电子产品的生产期间,还要利用合适的监督技术为其提供保证,从而提高实际的生产效率与生产质量,这样才能使电子产品生产企业获得较高的经济效益。在对其监督与控制期间,要对其中的生产材料进行监控,以使产品质量得到保障。还要对各个实施工艺进行监督,以使工艺生产能够符合一定的制造标准与流程。其次,还要对周边的生产环境进行监督,从而避免生产期间存在安全隐患。所以说,该监督控制过程的实施不仅能提高电子产品的生产质量,还能对实际的生产状况积极优化并改进。
5结语
随着科学技术水平的不断提升,电子产品得到人们的热烈追捧。提高电子产品的生产质量能够保证我国的可持续发展和进步,也能提高电子事业的发展地位。根据实践性的综合分析,要将提高电子产品的生产质量,就要对其严格管理,这样才能使电子产品满足人们的使用需求。
参考文献
[1]郑惠群,陈桂兰,张莹,等.高职电子产品生产工艺与管理课程改革[J].实验室研究与探索,2011,30(1):190-193.
[2]韩宝如,黄果,梁帅,等.基于职业能力培养的《电子产品生产工艺与管理》课程改革[J].教育教学论坛,2016,(4):148-149.
[3]李振国,高敏.电子产品生产工艺与管理实践教学改革与探索[J].科技与企业,2013,(16):267-267.
[4]陈媛媛.电子产品生产工艺与管理的实现过程[J].电子制作,2013,(10):241-241,240.
[5]张琳.浅谈电子产品生产工艺与管理过程[J].江西建材,2016,(4):269-270.
[6]宋丽.基于工作过程的《电子产品生产工艺与实践》课程改革[J].广东交通职业技术学院学报,2013,12(4):60-62.
【关键词】供电系统;谐波;产生;管理
我国供电系统产生谐波是由于国家工业的不断发展,使得电网中的电力电子元件越来越多,致使谐波流入到电网,影响了供电的质量问题,谐波不仅对电力系统产生影响,对人们的生活也造成影响。谐波的危害是不容忽视的,管理部门要加以关注。为了保证我国供电系统的正常运行,保证供电系统运行的质量,必须对谐波进行有效的控制与管理。
1 谐波产生的原因及危害
谐波产生的根本原因就是由于非线性负载所致,当电流流经负载时,与所加的电压不呈线性关系,就形成非正弦电流,从而产生谐波。
谐波对供电系统的危害非常大,电气设备是否正常工作受谐波的影响非常大,谐波不仅会让电机产生噪音和机械振动,还会导致一些设备在运行过程中过热,这样使得很多设备的寿命减少,绝缘部分发生老化现象。在供电系统中,如果有谐波的参与运行,会给供电系统增加损耗,导致供电系统在供电过程中,负载过重,严重影响了供电的质量,并且三次谐波在电线中大量的流过,使得输电线路过热,轻则导致输电线路损坏,重则会引起火灾。谐波对电容器的影响也是非常大的,由于电容器自身的特点,所以对谐波的抵抗能力是非常低的,当谐波流入到电容器中,会与电容器的基波发生叠加现象,从而导致电容器中的电流过大,超过了电容器承载电流的限度,使得超负荷工作引起电容器爆炸。在影响电容器的同时,还会和电容器中的电波同时作用对供电系统产生谐振现象,增加电网中的谐波流量。谐波还会对通信的线路产生影响,当谐波在输电线路中流动时,奇次性且低频率的谐波会对输电线临近的通信电缆产生干扰,使得通信电缆不能正常工作,导致输送的信息质量下降,清晰度也随之降低,这种干扰是不可以忽视的,不予以防范会导致电缆损坏。如果用电设备受到一定频率的谐波的干扰,设备的工作会变得不稳定,那么通过此设备生产出的产品质量会受到严重的破坏,如果谐波的干扰严重,会导致设备生产出的产品是次品或者是报废品。谐波对我们的生活影响也是非常大的,电视机、电脑等电器受到谐波干扰时,显示屏的图片会受到干扰,显示出的图片出现畸形现象,严重时会影响电器的内部元件,使得机器不能正常运行。
2 对供电系统中谐波的管理
谐波的产生对供电系统的影响是非常大的,要想提高供电系统的质量,要对谐波进行管理,要提出有效的管理措施,抑制谐波的产生。根据新疆察布尔供电公司中对谐波的管理经验,对抑制谐波的方法进行分析:
首先,在抑制谐波的产生时,我们可以从根本入手来抑制谐波。从谐波的波源来进行管理,完全取消谐波是不可能的,只能是在波源降低谐波的含量。从谐波的波源来降低含量,可以从根本上减少供电系统中谐波的流入量,这种方法不仅可以提高供电系统的供电质量,而且也可以节省因谐波造成的影响所支付出的费用。
其次,要改善整流设备,提高换流装置的性能,在对换流装置进行提高时,要减少换流装置的接线处以及增加换流装置的数量,这样可以有效的提高换流装置的性能,有效的减少低频率谐波流入。
第三,在对谐波进行控制时,可以选择交流滤波装着,此装置可以有效的对谐波进行控制,防止谐波对供电系统造成污染,保护供电系统的正常运行。交流滤波装置的构造有普通的电容器、电阻等构成,所以成本相对来讲比较低,并且在运行上简便可靠,因为优点比较多,所以很多供电部门都会采用交流滤波器进行对谐波的控制。
第四,电容器对谐波的抵抗能力是非常低的,所以要想抑制谐波对电容器的影响,必须要改善电容器,对电容器采取相应的技术措施。谐波对电容器的影响是非常大的,一个小谐波就可以导致电容器中电流回流,且回流的电流要比原有电流大很多,这样使得电容器产生过热现象,对电容器的影响非常大,这时候可以把电容器与谐波滤波器并联,或者是与抑制谐波的电抗器并联,通常滤波器,分电源滤波器和混合滤波器两种。与谐波滤波器并联可以减少谐波产生回流对电容器的损坏。
最后,改善供电系统及环境。对于供电系统来说,谐波的产生不可避免,但通过加大供电系统短路容量、提高供电系统的电压等级、加大供电设备的容量、尽可能保持三相负载平衡等措施都可以提高电网抗谐波的能力。选择合理的供电电压并尽可能保持三相电压平衡,可以有效地减小谐波对电网的影响。
3 结束语
谐波对供电系统的影响是非常大的,并且影响着人们的生活与工业的生产,所以对谐波的管理是不可忽视的,相关管理部门要加大管理力度,提出有效的管理措施,并且落实到实处,尽可能的减少谐波对生产以及生活带来的影响,提高供电系统供电的质量。
参考文献:
[1]石新春.霍利民.电力电子技术与谐波抑制[J].华北电力大学学报,2002.
电力能源是我国如今消耗量最大的能源之一,关系到整个国家的经济发展和人们的日常生活。既要保障基本的生产生活需求,又要兼顾绿色环保,在这样的要求下,掌握对电力科学经济的管理方式具有极其重大的意义。本文就从电力生产和电力供应两方面来简要分析如何对电力进行科学管理,实现经济效益最大化。
1 电力生产管理
对于传统的煤炭发电,优势主要表现在建电站的周期短见效快,可以在电力负荷区建设,而且发电不受季节影响,自由灵活度高,可以按需要发电。但是煤炭发电带来的弊端显而易见,大量排放的温室效应气体二氧化碳,有害气体氮氧化物等,给我国的环境带来极大的破坏。大量的能源消耗也让煤炭来源的形势变得严峻,可见煤炭发电具有诸多弊端。目前我国的电力来源主要以火电和水电为主,市场占有率为90%以上,其他科学环保的电力来源如核能、风能、太阳能、潮汐能等还未成主导。这样的电源结构显然是不合理的,大力推进绿色环保的发电模式是对电力进行科学管理的第一大举措。
首先,要大力提倡对新能源的利用。目前,发达国家对新能源的利用已经越来越广泛,国家相关部门通过组建学习团队对发达国家的发电模式进行调研考察,制定合理的可行措施,制定关于利用新能源的相关政策。开发利用新能源是一个长远战略,初期的投资建设必然会比较大,政府可以根据实际情况给予政策性补贴。新能源产业处于发展初期,其对经济的带动主要表现在技术收益上,在大规模产业化方面还不具备市场条件,需要政府政策的扶持。
因此,我国新能源产业发展的对策应立足于技术创新及自主知识产权的产业化方面,避免我国的技术过于依赖发达国家。要把我国拥有巨大的能源市场的优势用于促进我国具有知识产权的能源产业发展上面。从长远效益的角度来讲,发展到一定规模的时候,必定是利大于弊。
其次,要加快电力供应的体制改革。由于电力体制改革尚未完成,我国新能源产业和节能产业的发展还面临较大的体制障碍。随着新能源和节能技术的发展和广泛运用,我国在电价形成机制,电力运用与电网管理体制等方面存在的问题会进一步暴露出来,并有可能阻碍我国新能源产业和节能技术的应用。为此,要加快电力体制改革,以体制变革来促进对电力的科学管理。
2 电力供应管理
我国目前的电力市场是买方作为主导的,因此在电力供应过程中,即进行交易买卖的过程中,供电单位要树立营销管理的理念。
首先,要在观念体系上进行革新,发电单位要建立消费者至上,知识营销,绿色环保以及合理分配用电的观念。
消费者至上就是在平常要多与消费者进行交流,倾听他们的诉求或者是不满之处,设立官方的投诉渠道,构建交流平台,对出现的问题进行记录和存档,成立专门的专家小组对不合理的设计、供电方案进行整改。同时,发动群众进行监督,对供电建设有建设性意见的群众予以一定奖励,通过监督制约逐渐优化供电方案,实现供电单位和用电单位的共赢。
知识营销指的是供电企业可以依赖以知识教育为主体的营销创新活动,让消费者产生新的消费需求,从而主动购买产品和享受服务。给客户进行知识上的教育,当客户懂得越多时,会产生更大的需求。有国外学者就提出,帮助用电客户获得成功,不仅能加强企业与用电客户的关系,而且能扩展他们的业务范围,我们的电力消费量就增大,这就是我们的目的。
绿色环保是指作为供电单位要担负一定的社会责任,与用电单位进行交易购买的过程中,需要起到正确导向的作用,呼吁各企业使用绿色清洁能源。尽管短期内实现新能源利用需要较大的资金,但从长远来看,整个国家都将会受益于此。
其次,供电单位的电力供应要体制化,流程化。由于电力是不能储存的,必须依赖于供电网络实现产供销,合理分配用电相当有必要,合理分配用电就是要按照市场需求考虑用电机构设置原则。建立信息平台,实现网络化智能控制分配用电,定期总结用电量的情况,长期总结后,建立科学合理的智能标准分配体系。
做好相应的应急机制。电力系统难免会有出现故障或者是需要维修的时候,而电力系统瘫痪将对整个社会和用户带来巨大损失,因此必须考虑设置相应的用电服务机构提供备用电力的服务,以备不时之需。另外,由于电力容易被偷窃盗取,因此很有必要设置相应的稽查组织,对用电情况进行检查,以此来保护买卖双方的合法权益,防止国有资产的流失。
最后,要加强战略规划管理。第一步要研究市场,实时关注,把握市场脉搏,所谓研究市场主要是指,发现社会需要以及社会需求转化为市场需求之路,其中包括对成本价格的分析。第二步要关注竞争对手的发展动向,比如对新技术的使用,采用先进的经营管理方法,对新能源的利用等。竞争对手的状况是确定企业战略的重要依据,我们应研究对手的基本情况,包括规模、水平、实力、竞争力等等。明晰对手的相关产品的定位和市场的占有率,知晓对手采取的经营战略,才能更好地开展管理工作,优化管理方式。
电力营销管理工作是一个复杂的系统过程,而管理方式的创新构建也是一项具有挑战性的系统工程,前期需要一个探索尝试的阶段,既需要供电单位各级领导的直接参与和筹划,同时又需要各级职工的积极支持和参与。自从电力走向市场后,电力由卖方市场将完全转变为买方市场,主导地位在于用电单位和个人,现如今电力企业的出路在于改革,改革的中心在于转变市场营销观念,把电力生产和市场营销观念相结合,从组织上、经济上、技术上、人员素质上采取相应措施,完善电力市场营销机制,促进电力市场长期稳定的发展。
3 结语
目前我国在电力上的需求十分巨大,供电部门无论是在生活用电还是在生产用电上都承受着巨大的供电压力。发电市场是可竞争型市场,如何在竞争中脱颖而出,实现效益最大化,达到一个经济发展与可持续发展并行的平衡,需要时刻把握市场最新动向,制定合乎自身情况的管理模式。同时,还要有长远战略的观念,肩负社会责任,注重对新能源的研究利用,起到导向作用,做到真正的科学管理。
【关键词】淀粉废水;处理技术;现状分析;发展展望
当前,淀粉工业快速发展,淀粉废水处理成为了工业化进程中的重大难题。如果将这些废水直接排放,就会对水环境造成极大危害。所以,国内外学者都希望通过研究找到一种快速高效的淀粉废水处理工艺,我国的科研工作者正在寻找先进的淀粉废水处理方法,希望能够减少对环境的破坏。
1 淀粉废水处理技术的现状
去除废水中的污染物,使被处理废水的各项指标符合排放标准是淀粉废水处理的主要目的。当前常用的处理方法主要有物理法、物理化学法、化学氧化法以及生物处理法。
1.1 物理法
(1)吸附法。淀粉废水中含有淀粉颗粒和大量微纤维素,其中纤维素是有许多直链纤维分子所组成的,而且还有很多羟基,他们能够形成许多氢键,纤维素分子依靠他们胶结成束,这些胶束定向排列为网状结构,非常容易被吸附材料吸附,所以这种方法也十分简便。在实验中,我们可以用粉煤灰活化漂珠和活化煤矸石等作为吸附材料,对淀粉废水进行有效处理,而且通过验证,能够达到十分可观的效果。
(2)气浮分离法。这种方法是利用高压状态溶入大量气体水―容器水作为工作液体,通过骤然减压而释放出大量的微细气泡,这样废水中的絮凝物就会粘附其上,随着气泡的不断上升,絮凝物就会漂浮至液面,这样就能达到液固分离的目的。
(3)磁电效应法。以玉米淀粉废水处理为例子,用磁电效应配合絮凝剂工艺技术对玉米废水中的蛋白质和淀粉进行絮凝,玉米淀粉废水的一次絮凝吸出率将会达到56%以上。这种方法还能有效降低淀粉废水中的COD、BODS等,使废水达到排放的正常标准。
1.2 物理化学法
淀粉废水中含有蛋白质、糖类及其悬浮物,废水呈现比较稳定的高分散系胶体溶液,治理淀粉废水的目标要首先集中到对胶体状态的破坏上来。化学絮凝法正是通过药剂物理化学作用,对胶体进行破坏,使淀粉废水中的有机物脱离后再凝聚,最终从水分中分离出去。
絮凝沉淀法能够有效降低废水色度和浊度,对多种高分子有机物都有很好的去除作用,所以被广泛采用。目前,絮凝剂已经发展到无机高分子、有机高分子絮凝剂,而且关于微生物絮凝剂的研发也在进行中。
(1)无机絮凝剂处理法。1960年,无机絮凝剂研制成功并迅速在全世界范围内推广开来。传统的无机低分子絮凝剂腐蚀性强、稳定性差、运输和储存都十分不方便,因此逐渐被高分子絮凝剂所替代。无机高分子絮凝剂主要是聚铝和聚铁类,包含沉降速度快、除浊色效果佳,所以用无机絮凝剂处理淀粉废水效果很好。
(2)有机絮凝剂处理法。通常情况下,有机絮凝剂可以分为有机高分子絮凝剂和天然高分子絮凝剂。有机絮凝剂是利用吸附架桥作用,形成的絮体大且密实,沉降性非常好。目前采用的有机高分子絮凝剂主要是聚丙烯酰胺(PAM)及其衍生物。例如,以工业废渣为混凝剂,以PAM为絮凝剂,对玉米淀粉废水进行处理,经过处理后能够达到排放标准,而且絮凝物经过压滤脱水后可以掺进煤中做燃料,不仅达到了以废治废的目的,而且对环境没有二次污染,既节约成本又实用环保。
天然高分子絮凝剂包括纤维素、多糖和蛋白质等衍生物。与人工合成有机高分子絮凝剂相比,改性后的天然高分子絮凝剂具有安全无毒、易生物降解等优点,受到了更多人的青睐。
(3)微生物絮凝剂。微生物絮凝剂是一种高效安全的新型絮凝剂,是当前阶段絮凝剂研究的重要方向之一。此种方法在上世纪80年代,由日本苍根隆首先试验提出,但是目前来看淀粉废水处理微生物絮凝剂尚且不是特别多。这种絮凝剂是通过微生物发酵、奋力、提取而得出的一种新型的絮凝剂。微生物絮凝剂分子量较大,一个分子可以同时与几个悬浮颗粒进行结合,在适宜的环境下迅速形成网状结构而沉积,絮凝能力比较强,取得的效果也非常好。
1.3 生物处理方法
生物处理法利用微生物的新陈代谢,通过对污染物的降解,将其转化为游泳物质,从而将废水进行净化。相比于物力和化学处理法,生物处理法对有机物的讲解则比较彻底,也越来越引起了人们的重视。目前比较常用的有好氧生物处理法和厌氧生物处理法。
2 淀粉废水处理技术存在的问题
当前,虽然淀粉废水处理技术已经发展很完善了,但是由于淀粉废水排放量大、污染严重且处理难度大,以上列举的淀粉废水处理方法在实际应用中还存在一些需要解决的问题。
2.1 絮凝剂沉淀法处理效率低
絮凝沉淀法在应用过程中存在效率低下的问题,尤其是对废水中小分子有机物的去除方面,效率更低。这种方法一般不适合单独使用,往往需要和其它的方法相结合才能达到良好的效果。
2.2 气浮法操作管理复杂
气浮法的处理效率受到进料位置、进气量、气浮剂用量和液面高度的影响,所以操作管理比较复杂,而且这种方法对处理设备的性能要求很高,在使用过程中就无形中加大了成本费用。
2.3 生物处理法成本高
生物处理法虽然处理效果较好,但是该方法占地面积较大,而且能量消耗大,投资费用和运营成本都很高,而且这种方法受自然环境因素影响较大,尤其是废水水温、有毒物质更是对生物处理法产生了很大影响。
关键词:水电站、移民安置规划设计、指标、生产生活水平预测、评价
1 引言
根据《大中型水利水电工程建设征地补偿和移民安置条例》(中华人民共和国国务院令第471号),移民安置规划大纲应当主要包括“农村移民生产安置方式以及移民生活水平评价和搬迁后生活水平预测”等内容,水利水电的行业标准也明确在建设征地移民安置规划设计中应包括移民生产生活水平预测评价章节内容。
农村移民生产、生活水平评价包括现状评价和预评价两个层次。农村移民生产、生活水平现状评价是指对农村移民现状的生产状况、生活水平进行定性和定量的分析评价;农村移民生产、生活水平预评价是指在进行农村移民生产安置和搬迁安置规划后,通过客观分析和预测,度量农村移民在安置后的生产、生活水平指标变化情况,预测移民生产、生活水平恢复与提高程度,主要反映整个规划的效果以及能否让移民达到和超过原有的生产生活水平。
2 评价程序
根据农村移民生产、生活水平评价工作的复杂性和重要性,确定评价的程序为:
1)确定指标体系,即在广泛深入调查的基础上,构建农村移民生产、生活水平评价的指标体系。
2)确定指标权重,即采用层次分析法等多种方法确定各指标的权重。
3)确定评价标准,即通过对建设征地区和移民安置区农村居民的生产、生活水平的分析,确定各项指标的评价标准。
4)指标分值的确定,即在确定各项指标标准值的基础上,利用采集、输入区域范围的信息资料,选用一定的无量纲化公式求出各指标的分值。
5)农村移民生产、生活水平评价总值的确定,即先利用线性加权法分别求出生产水平评价值和生活水平评价值,再利用加权连乘法求出农村移民生产、生活水平评价总值,形成最终移民生产、生活水平现状评价和预评价成果。
3 评价指标体系
3.1 指标体系
移民生产、生活水平是一个多因素和多准则的复杂系统,各个因素所反应的角度不同,对生活水平的重要性和影响程度也不同。根据水电站建设征地移民的实际情况,依据系统科学性、可获取性、易量化性、易操作性以及广泛性等原则,确定农村移民生产水平的评价指标为人均耕(园)地占有量、耕作半径、人均粮食拥有量以及人均纯收入等一系列指标;农村移民生活评价指标选取人均建设用地规模、人均年用电量、人均用水规模和人均房屋面积等一系列指标。具体见下表1。
表1水电站农村移民生产、生活水平综合评价体系
3.2 指标权重
根据制定的评价指标体系,将整个评价分为三层,第一层目标层,为生产和生活总水平;第二层项目层,分为生产水平和生活水平两个项目;第三层指标层,由具体的评价指标组成。
农村移民生产、生活水平评价所选择的指标的重要性程度和关键性不同,须分别确定不同层次评价指标在综合评价中的权重,即各个指标在指标总体中的重要程度。指标权重值大小和指标对农村移民的生产、生活水平的影响率的大小成正比,各因素权重值在0-1(0%-100%)之间变化,各因素的权重值之和等于1(或100%)。
根据实际情况,采用特尔斐法、层次分析法和主成分分析法等多种方法综合确定水电站农村移民生产、生活水平评价指标的权重值。具体见下表2。
表2水电站农村移民生产、生活水平综合评价指标权重值
4 评价标准
在对水电站建设征地移民生产、生活现状水平进行充分调查了解的基础上,结合建设征地和移民安置涉及的国民经济和社会发展规划纲要,按照相关法律、规程规范和行业标准的要求,并与分析确定的农村移民安置标准相协调,确定水电站建设征地农村移民生产、生活水平的合适评价标准。具体见下表3。
表3 水电站农村移民生产、生活水平综合评价标准
5 生产生活水平现状评价
5.1 现状分析
通过对水电站建设征地区和移民安置区的土地资源和社会经济社会现状的分析,以及对体现移民的生产、生活水平的其他因素进行的调查分析,确定了水电站农村移民生产、生活水平各项评价指标的现状分析值。
表4 水电站农村移民生产、生活水平各指标的现状实际值
5.2 指标评价值
根据各指标的现状实际值与确定的评价标准,采用规则化转变法将实际值转化为0-1之间的评价分值。具体公式如下:
正指标:F=C/S;逆指标:F=1-(C/S)
其中,F表示指标评价分值,C表示指标实际值,S表示指标标准值。具体指标的现状实际值见下表5。
表5水电站农村移民生产、生活水平各指标的评价分值表
根据水电站建设征地涉及区域的评价指标的评价分值,以及各指标的权重值,采用综合指数法,分析计算建设征地区和移民安置区的农村移民生产、生活水平的现状评价总值。经计算,水电站建设涉及区域农村移民生产、生活水平现状总评价值为0.78。由此可见,水电站建设征地涉及的农村移民的生产、生活水平处于一般的水平。
6 生产生活水平预评价
6.1 分析预测
1)移民生产水平预测根据水电站的生产安置规划目标、粮食水平、收入水平进行预测。
2)移民生活水平预测包括用地规模、生活用电、生活用水的预测。
移民搬迁后移民生产、生活水平综合预测指标详见下表6。
表6 水电站农村移民生产、生活水平各指标的分析预测值
6.2 指标评价值
根据各指标的现状实际值与确定的评价标准,采用规则化转变法将实际值转化为0-1之间的评价分值。具体公式如下:
正指标:F=C/S;逆指标:F=1-(C/S)
其中,F表示指标评价分值,C表示指标实际值,S表示指标标准值。预测分值详见表7。
表7 水电站农村移民生产、生活水平各指标的预测分值表
根据水电站农村移民生产、生活水平评价指标的预评价分值,以及各指标的权重值,采用综合指数法,分析计算农村移民生产、生活水平的预评价总值。
7 结论
尊敬的电力集团公司董事长总经理书记及各位领导、朋友们、工人师傅们、村父老乡亲们:
今天,秋高气爽,天气晴好。由电力集团公司投资兴建的建材有限公司在这里隆重举行一期工程试产点火暨二期工程动工仪式。在此,我代表乡党委、政府对电力集团公司各位领导的关心、支持和到来表示由衷的感谢和热忱的
欢迎,对日夜奋战精心施工省四建公司工人师傅们致以诚挚的敬意,对关心、支持和帮助该公司建设的村群众和全乡人民表示衷心的谢意!
建材有限公司是由电力公司投资3000万元建设的,如此多的投资,如此大的规模,如此高的科技,这是民营经济发展史上决无仅有的,这是经济发展史上的大事,这对的经济发展具有里程碑的作用。该公司的顺利入驻,是乡党委、政府立足青石资源,加大招商引资,发展民营经济的成功实践,是改变乡域工业“一穷二百”、乡穷民困面貌,培育乡域骨干财源企业新方向。它的建成和投产,掀起了新一轮青石资源开发热潮,使我们找到了经济发展的突破口,真正有了自己的财源企业,经济发展的闸门已经打开,从此将一活俱活。
由省四建公司承建的建材有限公司,从今年元月份开工建设,到现在一期工程建成试生产,历时八个多月,其建设速度之快,建设质量之高,施工安全之慎,这是我县建筑史典型范例之一。这期间,省四建公司技术人员精心设计、科学规划,工人师傅们昼夜奋战、严谨施工,监理人员严把质量、狠抓安全,确保了工程如期竣工,为早日投产见效做出了卓越的贡献。该工程的竣工,凝聚了省四建公司技术人员的智慧,蕴含了施工人员汗水,也显示了他们能力和水平。
在该公司建设中,公司所在地村干部和群众给予了大力的关心、支持和帮助。村双委干部,始终站在一切为企业服务,优化经济发展环境的高度上,加强群众教育宣传,引导群众关心、支持企业建设,积极处理涉农、涉土事宜,为该企业的建成做了实实在在的工作。村群众也舍小家顾大家,为企业建设柬言献策,关心支持企业建设。
关键词:石油平台;耐泥浆;工艺;测试;研制
中图分类号:TM247.1文献标识码:A文章编号:1672-6901(2016)01-0026-04
0引言
随着国家对海洋石油开发力度的加大,石油平台用电缆的用量必然也会增加。虽然我国石油平台用普通电缆早已实现国产化,但长期以来,我国石油平台用耐泥浆电力电缆几乎完全依靠进口,鉴于这种情况,我公司研制开发了额定电压0.6/1kV石油平台用耐泥浆电力电缆。
1性能要求
由于石油平台上结构复杂、人员密集、可燃物多、电机设备多、用电量大、相对孤立,一旦发生火灾,人员逃生困难,救援难度大,必然会造成严重的人员伤亡和经济损失。电缆长期受到石油平台上的泥浆或油泥的腐蚀,会加速护套老化,降低其机械性能、阻燃和防腐等性能,减少电缆的使用寿命。根据电缆的使用环境情况及IEC60092-353、NEKTS606相关标准的要求[1-2],研制的额定电压0.6/1kV石油平台用耐泥浆电力电缆(以下简称石油平台用耐泥浆电力电缆)应具有环保、阻燃性能高、机械性能强、耐泥浆和耐油的特点。
2结构设计和材料选择
(1)为了使电缆具有良好的弯曲性能、耐腐蚀性以及优异的电性能,导体采用退火绞合镀锡软铜线,其性能应符合GB/T3956—2008标准中第1种或第2种镀锡绞合导体的规定。
(2)绝缘采用辐照交联乙丙橡胶。乙丙橡胶具有优异的电性能,尤其是耐电晕性;具有突出的耐老化性能,在阳光下曝晒三年不见裂纹;具有较高的耐热性,长期使用温度为90℃;具有较强的机械性能;具有较好的化学稳定性,对各种极性的化学药品和酸碱有较大的抗耐性,长时间接触后性能变化不大。
(3)电缆缆芯间采用阻燃无机填充材料进行填充,缆芯成缆后采用双层无卤低烟高阻燃带重叠绕包。
(4)内护套采用无卤低烟阻燃聚烯烃。既能满足电缆阻燃性能的要求,又能提高电缆的机械性能。
(5)铠装层采用镀锡圆铜丝编织。镀锡圆铜丝具有良好的防腐蚀性能。编织铠装能够提高电缆的纵向拉伸强度。
(6)外护套采用无卤低烟阻燃聚氨酯。该材料具有环保、阻燃性高、机械性能强、耐泥浆和耐油等特点。设计的石油平台用耐泥浆电力电缆结构。
3生产工艺
石油平台用耐泥浆电力电缆的主要生产工艺流程。对生产过程中的主要工序工艺控制如下:
(1)导体用单线采用德国NIEHOFF公司的“双头”大拉机进行拉丝退火、连续镀锡。在线材拉丝过程中,应适时调整拉丝液的浓度、温度及pH值。单线表面应光亮、无氧化、无毛刺,且镀层应均匀连续。
(2)在导体的绞合过程中,节距应均匀一致,节径比控制在12~14,这样可以提高电缆的弯曲性能。导体表面应光滑圆整、无脱锡。
(3)乙丙橡胶绝缘料在挤出时存在以下问题:容易出现在螺杆上打滑的现象;在喂料口处经常发生梗塞现象;不能够实现自供料。为了解决上述问题,应采用单螺纹等距不等深螺杆,螺杆的长径比以25∶1为宜;螺杆应有水循环冷却系统;螺杆加料区应有锯齿状深沟;螺杆的压缩比以1∶1.2左右为宜。这样不仅能够解决上述问题,还能够提高挤出效率和挤出质量。在绝缘挤出后,采用电子加速器辐照交联,使绝缘的物理机械性能和电气性能得到很大提高。辐照时,应根据电缆规格、绝缘厚度调整设备能级和束流强度,以达到最好的辐照效果。如果电子加速器高压过低,电子能量过小,容易造成绝缘欠交联;反之,会造成绝缘过交联。因此合适的电子加速器高压是确保辐照效果的前提。
(4)成缆时,所有绝缘线芯应绞合在一起,绞合方向为右向。缆芯的绞合节径比不大于12。为了提高电缆的阻燃性能,缆芯中央和间隙采用阻燃无机填充绳进行适当填充,使缆芯保持圆整;缆芯外采用无卤低烟高阻燃带重叠绕包,平均搭盖率应不小于15%。
(5)编织铠装层时,编织角度应控制在45°~55°之间,编织密度应不小于85%。保证铠装层平整、无跳丝,不允许整体接续,露出的线头应修整齐,每一米长允许更换一次金属线锭。
(6)无卤低烟阻燃聚氨酯护套料的挤出温度范围为20℃左右,与其他护套料相比,温度范围比较窄。如果挤出时温度低于其熔融温度,材料塑化不完全,挤出的护套表面会粗燥暗淡;如果挤出时温度高于其熔融温度,材料会成流涎状,无法加工成型。无卤低烟阻燃聚氨酯护套料在挤出压力过大时会成为流涎状,难以成型,故不适合采用挤压式模具,应采用模芯略带一点外承径的半挤压式模具。当缆芯外径比较大时,半挤压式模具模芯的承径区长度一般取1.5~2.5mm,模套承径区的长度最好不小于1.5mm,否则电缆外护套挤出外观不平整。模套承径区也不能太长,否则会导致机筒内材料的压力过大,使机筒内熔融的流涎状聚氨酯护套料发生倒流,与刚进螺杆塑化段的颗粒状聚氨酯护套料黏附在一起,机头出胶量发生较大的波动,造成电缆外护套外径不均匀。模套的口径应和所挤出线缆外径基本一致,如模套口径过大,会因挤出压力不够导致电缆凹凸不平;如模套口径过小,则会因挤出压力太大导致电缆外径不均。
4技术创新点
(1)相比采用传统的蒸汽交联的乙丙橡胶绝缘,辐照交联乙丙橡胶绝缘的耐热等级增高,电缆的电气性能、耐热老化性能、耐臭氧性、机械物理性能也得到了提升。
(2)挤包一层无卤低烟阻燃聚烯烃内护套,既可作为内衬层保证电缆的圆整,便于铠装;又可作为隔氧层,提高电缆的阻燃性能。
(3)采用镀锡软铜丝编织铠装结构,既增强了电缆的抗拉力,又能使电缆具有屏蔽外界电磁干扰和抗腐蚀的性能。
(4)采用新型无卤低烟阻燃聚氨酯护套料,经过严格生产工艺的控制,使得电缆具有耐泥浆、耐油、高阻燃、环保等优异性能。
5主要性能测试
我公司研制出的产品适用于额定电压0.6/1kV石油平台系统的电力传输。参照相关标准[1-4]对电缆样品的主要性能进行了试验。该电缆的主要性能符合相关标准的要求。
6结束语
本文介绍了我公司研制的石油平台用耐泥浆电力电缆的结构设计、材料选择、生产工艺和性能测试,希望能给同业以参考,共同促进石油平台用电缆的国产化。
参考文献:
[1]IEC60092-353:2011船用电气设备第353部分:额定电压1kV和3kV的电力电缆[S].
[2]NEKTS606:2009海上平台用无卤/防泥浆电缆[S].
[3]IEC60092-350:2008船用电气设备第353部分:船舶及海上平台电力、控制、仪表用电缆,一般结构及试验方法[S].
[4]EN50363-10-2Insulating,sheathingandcoveringmaterialsforlowvoltageenergycables-Part10-2:Miscellaneoussheathingcompounds-Thermoplasticpolyurethane[S].
调研对象具有代表性是调研结果从个体看全面的关键。选择北京水泥厂作为调研对象有以下两方面考虑:首先,北京水泥厂采用的日产2000万吨和3000万吨新型干法水泥生产线是我国新型干法水泥生产工艺的主流规模生产线。2005年我国新型干法水泥生产能力已占全部水泥生产能力的40%,其中,2000t/d熟料规模以上生产线总数占新型干法生产线的比例为46.3%,而且很快将上升到59%(王伟,2006)。其次,北京水泥厂的水泥生产工序全面,既有水泥生产工艺,也有矿山开采工序;既有目前水泥工业应用较广的余热发电项目,也有作为全国示范项目、代表未来发展的废弃物处理项目。全面和完整的生产工序为分析水泥生产全过程能耗提供了必要的基础条件。
一、北京水泥厂概况
北京水泥厂有限责任公司(简称北京水泥厂)是由北京金隅集团有限责任公司与中国信达资产管理公司共同控股设立的,是北京金隅集团现代制造业的核心企业之~。北京水泥厂始建于1992年,拥有总储量为1.2亿吨的石灰石矿山和两条分别为日产2000吨(#1线)和日产3000吨(#2线)新型干法窑水泥熟料生产线及配套水泥粉磨车间。2005年生产普通硅酸盐水泥熟料180万吨,水泥200万吨,其中P.042.5水泥约占65%。目前,北京水泥厂总资产达54457万元,全年实现利润3579.5万元。公司现有职工733人,科技人员占员工总数的10%。经过十多年的建设与发展,北京水泥厂具有生产设备技术先进、产品优质稳定、水泥仓储量大和服务措施完善等优势。企业已通过IS09001质量管理体系认证、产品质量认证、ISO10012计量体系认证、IS014001环境管理体系认证。“京都”牌水泥成为首都各建设工程的首选产品,广泛应用于首都国际机场扩建工程、八达岭高速公路、地铁复八线等重点工程。
二、北京水泥厂原料消耗和能源消耗状况
1、水泥生产原料消耗状况
水泥生产的主要原料是石灰石。根据北京水泥厂生产中的原料供需统计,生产1吨水泥需消耗1.462吨原料,其中消耗石灰石1.16吨(占79%)、石英沙岩0.061吨(占4.2%)、粉煤灰0.174吨(占12%)、石膏0.05吨(占3.4%)、铁粉0.017吨(占1.2%)。该厂年产200万吨水泥,每年需要200万吨石灰石,其中,100万吨石灰石由本厂的矿山开采,另100万吨石灰石外购。
2、水泥生产能源消耗状况
北京水泥厂消耗的能源主要有电力、煤炭、柴油、汽油。电力主要用于生产过程中各工序的主要设备,如生料磨、生料辊压机、回转窑、2#、2#、3#水泥磨、煤磨等。全厂用电全部由供电部门供应,2006年全厂实际消耗电量21342万kWh,其中矿山开采用电643.96万kWh,生料生产用电5615.18万kWh,烧成熟料用电6527.37万kWh,水泥磨用电7293.39万kWh,装运设备用电498.73万kWh,合资项目用电39.57万kWh,固废处理用电0.48万kwh,小磨用电16.72万kWh,施工用电2.07万kWh。全厂用煤也全部外购,原煤消耗主要用于熟料烧成系统,其中1#线和#2线熟料烧成共用煤22.28万吨,占全厂总用煤量的99.7%,其他是非工业用煤。柴油主要用于铲车、叉车、水泥窑点火、矿山设备等,2006年消耗柴油802.54吨。汽油主要供车辆运行使用,2006年消耗汽油128.66吨。
从各工序的单位能源消耗看,矿山开采中,每吨石灰石开采消耗电力3.12kWh、消耗柴油0.3kg,每吨石灰石歼采的综合耗能为0.821kgce(公斤标准煤)。生料生产中,每吨生料耗电30kWh。熟料锻烧中,每吨熟料耗能114.45kgce。水泥生产中,每吨水泥消耗电力38~40kWh。包装工序的能耗很小。2006年全厂每吨水泥的综合能耗为126.2kgce,其中熟料热耗为111.2kgce/t熟料,水泥综合电耗为114kWh/t水泥。
三、北京水泥厂全能耗分析
用生命周期评价方法分析水泥产品的全能耗,其目的在于系统地对北京水泥厂整个生产过程中的能耗情况进行量化研究。出于这个研究目的,水泥产品全能耗被确定为评价对象,相应的研究范围界定为水泥产品从原料到成品全部生产过程中所消耗的能源。对于生产过程的污染物排放以及水泥产品使用过程的能源消耗和污染物排放等问题,不包括在本次研究范围内。北京水泥厂硅酸盐水泥生产工艺和全能耗分析示意图见图1。图中虚框表示研究范围,粗框表示生产工序,细框表示原料和成品。
从图中可以看到,北京水泥厂水泥制造的主要生产过程包括:石灰石开采及运送;经生料粉磨工序制取生料;通过回转窑锻烧工序制取熟料;在熟料锻烧中,废弃物处理装置为熟料制取提供部分燃料,回转窑排放的热量用于低温余热发电;最后通过水泥粉磨工序制取水泥产品。水泥制造中消耗的主要原料和燃料包括:煤炭、电力、柴油、汽油以及可燃性工业废弃物等燃料;石灰石和沙岩等矿物原料;铁粉和粉煤灰等工业废弃物原料等。
明确了上述研究对象和研究范围后,进一步确认水泥产品全能耗的分析内容。所谓全能耗是指水泥生产工艺过程的综合能耗和生产过程中所涉及的隐含能耗的全部能耗量。在隐含能耗中,将对水泥生产中用石灰石等原料的隐含能耗、生产中用新水的隐含能耗、生产设备及生产线的隐含能耗(简称设备隐含能耗)进行分析,对于生产中厂房建设的隐含能耗,由于条件限制,本报告不作分析。对于厂里的低温余热发电项目和废弃物替代燃料项目所产生和节约的能源量,也将在全能耗中统一考虑。下面详细讨论北京水泥厂水泥产品全能耗的分析过程。
1、水泥生产工艺过程综合能耗
根据北京水泥厂的生产统计,2006年全厂水泥生产工艺综合能耗为126.2 kgce/t水泥,其中熟料热耗为111.2kgce/t熟料,水泥综合电耗为114kWh/t水泥。
上述所说的水泥综合能耗,是北京水泥厂按照水泥行业对生产能耗的考恢要求,包括了石灰石开采到水泥包装入库整个过程的综合能耗,其中各工序能耗的详细叙述见报告中北京水泥厂能源消耗情况部分。
2、水泥生产用原料隐含能耗
从北京水泥厂水泥生产中使用的原燃材料明细表得知,生产1吨水泥需要消耗原料1.462t,其中消耗石灰石1.16t,石英沙岩0.061t,粉煤灰0.174t,石膏0.05t和铁粉0.017t,则生产1吨水泥所用原料的隐含能耗计算方法如下:
Em=1.16Es+0.061Ey+0.174Ec+0.05Eg+0.017Et(1)
其中:
Em:1吨水泥用原料隐含能耗
Es:1吨石灰石开采能耗
Ev:1吨沙岩开采能耗
Ec:1吨粉煤灰能耗
Eg:1吨石膏生产能耗
Et:1吨铁粉生产能耗
由于石灰石占整个原料的比例高达79%,沙岩的开采与石灰石相似,可粗略认为其开采能耗与石灰石相同。粉煤灰是热电厂废料、铁粉是钢铁厂废料,因此其原料开采能耗可以视为零。关于石膏的开采能耗,由于用量很小,在此不做考虑。通过上述考虑,对水泥用原料隐含能耗的分析将主要关注石灰石开采能耗。计算公式(1)可简化为公式(2):
Em=1.22Es
(2)
根据北京水泥厂的生产统计,石灰石的矿山开采能耗为每吨石灰石耗电3.12kWh,耗柴油0.3kg,折算标准煤为0.82 Jkgce/t石灰石。其中柴油消耗主要是矿区内运输的车用柴油消耗,不包括矿区外的运输油耗。
一般来说,水泥厂与矿区之间的距离都很近,可以降低运输成本,运输能耗也可以忽略不计。但是北京水泥厂较特殊,矿区在昌平东部的崔村,与水泥厂之间有10公里距离,石灰石从矿山到厂的运输,委托其他运输单位运行,因此油耗没有统计在石灰石开采能耗内。除此之外,北京水泥厂矿山年产石灰石100万吨,不能满足年产200万吨水泥的需要,因此每年需外购石灰石100万吨,这100万吨石灰石的开采能耗将视为矿山开采能耗计算,它的运输能耗也将按照矿山石灰石运输能耗计算。
按照水泥厂矿山年运输200万吨石灰石,运距按每天20公里推算,每年石灰石运输的周转量为4000万吨公里。从汽车油耗水平看,我国公路货运车辆的单位油耗在每万吨公里500~700公斤油耗,取平均值为600公斤/万吨公里。计算结果是,全年从矿山到水泥厂的石灰石运输油耗是2400吨柴油,吨石灰石运输能耗是1.2kg柴油/t石灰石,折合标准煤为1.766kgce/t石灰石。
综上所述,北京水泥厂石灰石开采综合能耗,等于石灰石开采能耗与石灰石从矿山到水泥厂的运输能耗之和,加总后得出1吨石灰石的综合能耗是2.59kgce。需要说明的是,在石灰石能耗中,还应该包括石灰石开采的设备隐含能耗。由于数据获得困难,我们忽略了此部分的能耗量。得到吨石灰石综合能耗后,根据公式(2)我们可以推算出1吨水泥用原料隐含能耗是3.16kgce。
3、水泥生产用新水隐含能耗
北京水泥厂水资源供应来自自备井。大型用电设备主要使用循环冷却水,新水作为生产补给和生产辅助用水。2006年,水泥生产中各工序用新水量为73908m3,其中收尘及增湿塔用17667m3、烧成工断用41572m3、锅炉系统用14669m3。除生产用新水外,办公辅助用水、食堂、洗浴、消防等生产辅助用水量达到275561m3。全厂全年总计用新水量为349469m3。由此计算1吨水泥生产用新鲜水量为0.175t。因此,北京水泥厂的吨水泥用新水隐含能耗量将通过下面的计算公式推算出。其中吨水生产能耗采用全国平均吨水生产能耗。
Ew=0.175Ews
Ew:吨水泥用新水隐含能耗
Esw:吨水生产能耗量
全国平均吨水生产能耗可以通过全国水生产总量和水生产行业耗能总量计算,计算公式如下。
Esw=Ewt/Qw
Esw:1吨水生产能耗量
Ewt:水生产业年能源消费总量
Qw:水生产业年总供水量
全国水利发展统计公报的数据显示,2005年我国全年水利工程总供水量为5573亿立方米,全年总用水量为5573亿立方米。2005年我国水生产业总能源消费量为692.01万tce。通过计算得知,2005年全国平均吨水生产能耗是0.124tee/万m3水,按照水密度t/m3折算后,1吨水生产能耗为0.124tee/万t。通过上述分析,推算出北京水泥厂2005年生产1吨水泥所消耗新水的隐含能耗为0.0022kgce/t。
4、水泥生产用设备隐含能耗
对于水泥生产设备隐含能耗的计算,主要考虑水泥在开采和生产中所用机械设备中的隐含能源,以及水泥在开采和生产中所用生产线建设的隐含能耗。由于这部分能耗计算需要考虑的影响因素较多,而且数据不易获得,因此本调研尝试做一些粗略估算。首先,需要搞清所有水泥生产用重型设备的数量、重量以及使用寿命,目的是估算出设备的含钢量。由于水泥设备一般用优质钢制成,并且设备的含钢量很高,接近100%(Joy公司),因此可以用设备重量估算其含钢量;再通过吨钢能耗推算出设备的隐含能耗。对于水泥生产线的土建部分(包括均料库)、支架部分和运输皮带构架部分的隐含能耗,也采用相同的方法估算。当然,在推算设备单位隐含能耗时,要考虑生产设备及生产线在设备寿命期的水泥产量,并以此作为计算每吨水泥设备隐含能耗的依据。
北京水泥厂的生产设备包括矿山设备和水泥生产设备。矿山设备包括:3台潜孔钻;2台垂式破碎机,1台颚式破碎机;4台装卸机(电铲);矿山年产量100万吨,生产设备的使用寿命在30年。生产设备包括:水泥生料生产使用的设备有1台×2线生料磨;1台×2线选粉机;1台×2线风机。水泥熟料生产使用的设备有1台×2线回转窑;1套×2线预热器;1台×2线冷却机;2台×2线大型除尘设备;3台×2线风机。水泥成品生产使用的设备有3台水泥磨;3台选粉机;3台风机。水泥包装中散装占98%。除生产设备外,还有2个石灰石均料库、2个均料库和2个煤均料库,消耗了大量的钢材。上述重型设备的使用年限一般在30年左右,期间的多次大修和更换零件对重型钢体部分影响不大,因此可以认为成套水泥设备和生产线的使用寿命是30年。
除设备的数量、种类和使用寿命等信息外,估算设备隐含能耗的关键是要搞清设备的重量,遗憾的是北京水泥厂各相关部门的管理者均不关心设备重量数
据,设备台帐上对重量也没有记录,一些专家凭经验提供的信息自己也感到很没有把握。笔者曾试图通过收集北京水泥厂各种设备的重量参数,推算整套设备的重量,但由于收集困难和工作量大,效果不佳。就此问题只能另寻线索,从水泥设备制造厂家或设备设计单位方面作更深入的调研。
通过咨询重型设备设计和制造业专家,对成套水泥生产设备的重量有一个粗略的估计结果。从中国建材装备有限公司设计院的调研中了解到,一般来说:日产1000t的水泥厂设备重为3500t;日产4000t的水泥厂设备重12000t。上述数据只是水泥生产主要设备(如磨、窑等)的重量,除设备之外,整条生产线的土建部分(包括均料库)、支架部分和运输皮带构架部分也用钢材,此部分的用钢量大于1000t(天津新津源公司调查)。就此问题,进一步咨询了天津水泥工业设计院有限公司,他们对全厂水泥成套设备和生产线钢材用量(设备重量)的估计是:日产1000t规模厂的水泥厂设备重为3500t;日产4000t水泥厂设备重为12000~14000t。
综合上述信息,推算出北京水泥厂两条生产线的设备含钢量为15500吨,折算为生产1吨水泥所用设备的含钢材量为0.258kg(按水泥年产200万吨,设备寿命30年计)。据研究表明,我国生产1kg普通钢材需要的全部能源消耗为56.65MJ(杨建新,2003),由此推算出北京水泥厂生产1吨水泥的设备隐含能耗为0.50kgce/t水泥。
5、余热发电节约能源
根据天津水泥工业设计研究院对北京水泥厂日产2000t和日产3000t生产线的测试分析报告和北京水泥厂余热发电可研报告的结论,经过技术改造后,实际日产2350t级的水泥生产线,窑头熟料冷却机中部的废气量为90000m3/h(标况),废气温度350%,利用后排放温度1300摄氏度,具有约2610x104KJAl的热量;经过技术改造后,实际处置城市工业废弃物示范线(日产3000生产线)的窑头熟料冷却机废气量为80000m3/h(标况),废气温度350摄氏度,利用后排放温度100摄氏度,具有约2576×104KJ/h的热量。除上述窑头热量外,2350t/d级水泥生产线窑尾预热器废气量为161000m3/h(标况),废气温度350摄氏度,利用后排放温度220摄氏度,具有约2282×104KJ/h的热量;处置城市工业废弃物示范工程线窑尾预热器废气量为240000m3/h(标况),废气温度3500摄氏度,利用后排放温度220摄氏度,具有约4368×104KJ/h的热量。利用上述余热,纯低温余热发电工程每年可发电4000万kWh,折合标准煤4916吨,所发电力供水泥生产用。由此推算出,生产1吨水泥的余热发电量为20kWh,相当于生产1吨水泥可提供余热电力2.46kgce。
6、废物利用替代能源
2007年下半年,北京水泥厂利用水泥窑处置工业废弃物筛上物项目投入试运行。北京水泥厂利用树脂渣、废漆渣、有机废溶液、油墨渣等4种比较有代表性的工业有机废弃物在本厂2000t/d熟料新型干法窑上进行焚烧实验。实验测定结果表明,利用可燃性废弃物作为替代燃料生产水泥是技术可行的,具有节能、环保、提高经济效益等多重作用。该项目日处置废弃物量达100吨,年处置量达3万吨。通过废弃物焚烧可替代煤炭近1.5万吨(经初步实验表明,1吨垃圾筛上物可替代原煤0.6吨),折合标准煤约1万吨。由此推算,由于废弃物处理项目的投入使用,使北京水泥厂生产1吨水泥可节约原煤5kgce。
7、水泥产品全能耗
综上所述,北京水泥厂水泥产品生产过程的全能耗应包括:水泥生产工艺综合能耗、水泥生产用原料隐含能耗、水泥生产用新水隐含能耗、水泥生产用设备隐含能耗、余热发电节约能源和废物利用替代能源等内容,计算方法如下:
E全能耗=Ez+Em+Ew+En-Ed-Ef
(3)其中:
E全能耗:吨水泥产品全能耗
Ez:吨水泥生产工艺综合能耗
Em:吨水泥用原料隐含能耗
Ew:吨水泥生产用新水隐含能耗
En:吨水泥用生产设备隐含能耗
Ed:吨水泥余热发电节约能源
Ef:吨水泥废物利用替代能源
基于上述对北京水泥厂水泥产品全能耗进行的调查和分析,一个基于2006年数据的分析结果显示,北京水泥厂生产1吨水泥产品的全能耗为122.4kgce/t(见下表)。
四、结论和启示
北京水泥厂水泥产品全能耗调研分析结果,使我们对水泥生产的能耗问题有了系统的了解,特别是对水泥生产中所涉及的隐含能耗有了新的认识。尽管其结果只是在北京水泥厂特定的生产条件下产生的,并不能直接说明全国水泥产品的共性问题。但是北京水泥厂的调研方法和全能耗分析思路,对全国水泥产品全能耗分析产生了很有价值的启迪和借鉴作用,其分析结果也可作为全国水泥产品全能耗分析的一个基本参考值。通过对北京水泥厂水泥产品全过程能耗进行调查研究,我们有以下几点结论和启示:
1、全方位开展水泥行业的节能降耗十分必要
水泥产品全能耗分析的数据显示,水泥产品的全能耗主要来自生产工艺能耗和隐含能耗部分,而节能则来自于水泥生产中的余热发电和替代能源部分,这样,降低生产能耗和提高节能及能源替代就构成了水泥上业节能降耗的两个重要方面。因此,作为一个高能耗、高污染行业,水泥行业的节能和资源综合利用空间仍相当巨大,从全方位开展对水泥工业的节能降耗工作十分必要。
2、水泥生产工艺过程是当前降耗的重点
从水泥产品能耗部分看,北京水泥厂吨水泥生产能耗高达129.86kgce,其中水泥生产工艺综合能耗占97.2%,水泥生产用原料隐含能耗占2.4%,生产设备和生产线隐含能耗占0.4%,水泥生产用新水隐含能耗很小。由此看出,水泥行业节能降耗的重点在生产工艺环节上,这方面已经得到国家和企业各层面的充分重视。在此方面,北京水泥厂也制定了相应的措施,计划在“十一五”期问,通过水泥粉磨技术改造、预分解窑技术改造以及对选粉机、篦冷机、罗茨风机变频改造等措施实现节能降耗,其节能潜力预计达到16553tce。
3、低温余热发电有很好的节能降耗效果
从水泥产品全能耗的能源替代部分看,水泥纯低温余热发电对降低水泥产品全过程能耗的贡献是2.46kgce/t水泥,节能效果很显著,值得国家和企业共同努力,将其作为近期水泥行业节能降耗的重要措施。目前,全国已投入运行的纯低温余热发电设备还很有限,2007年新投产的纯低温余热发电设备达到30~40套。正在建设中和准备开工建设的新型干法水泥生产线几乎都同时考虑了利用纯低温余热发电技术。相信不远的将来,纯低温余热发电在水泥行业节能减排方面会产生很好的效果。
Abstract: The design of the electrical control circuit is an important aspect in the electrical control system. Moreover, it is closely related with the electrical equipment’s production, design and operation. In our daily work, the electrical control line better designed is the key in the electrical control working. To sum up, some relevant issues about the electrical control circuit would be discussed in this paper.
关键词:电气控制;线路设计;电气设备
Key Words: electrical control; circuit design; electrical equipment
中图分类号:TM726文献标识码: A
一、电气控制线路的设计应遵循的基本原则
1、控制方式通用化原则
所谓的控制方式通用化,实质上就是指电气线路设计的总体方案能够满足生产设备和工艺不同,满足工艺、设备性质对象的要求。为此,在电气控制线路设计过程中,应当尽可能选择符合设计标准要求,并经过大量实践验证的控制方案,以此来满足生产设备和工艺对电气控制线路提出的要求。
2、电源可靠性原则
在电气控制线路中所有设备的运行基础是电源,它的可靠性直接关系到设备的运行安全性和稳定性。为此,在电气控制线路设计过程中,必须对配电方案、线路总体布局以及接地方式等因素进行综合考虑,以此来确保电源负载在标准要求的范围以内。同时,还应当采取有效措施防止控制系统中各个电路之间的干扰以及过热等问题。对于较为简单的控制线路而言,可直接选用电网电源进行供电,如果生产设备的自动化、智能化程度较高,那么必须选用直接电源,若是条件具备应当采用双电源供电设计。
3、安全性原则
电气控制线路设计的最终目标就是确保电气设备能够安全可靠、稳定运行,从而保障工艺生产设备正常运行。为此,在对电气控制线路进行设计时,应在满足生产需要的前提下,力求做到简单、经济、安全、可靠、实用,不得存在寄生电路。同时应尽可能避免在同一条线路上存在多种电气设备同时运行的情况发生,并减少不必要的故障环节,以此来实现简化线路、防止故障、保证安全的目的,这有助于进一步确保电气设备的安全性。
二、加强电气控制线路合理设计的有效途径
在电气控制线路的设计过程中,电力拖动方案的确定是一个较为重要的环节,正确、合理的拖动方案是确保生产设备安全、可靠运行的关键。在确定电力拖动方案时,需要考虑三个方面的因素:其一,生产设备、生产工艺对电动机数量的要求;其二,根据各个生产设备的调速要求确定调速方案;其三,确保电动机的调速特性与负载特性相适应,这有助于电动机高效使用。由于生产设备种类较多,其中既有需要电气调速的设备,也有不需要电气调速的设备,为此,在确定电力拖动方案时,应从这几个方面为出发点。
1、确定电力拖动方案
(1)需要电气调速的设备电力拖动方案的确定。对于需要电气调速的生产设备在确定电力拖动方案时,应结合调速范围、设备特性、调速平滑性、转速调节级数和运行可靠性等调速要求的基础上进行确定。同时还应当满足相关技术指标,并进行经济性比较后方可确定出最终的电力拖动方案。通常情况下,当调速范围D=2-3,调速级数≤2-4时,基本都会采用改变磁极对数的双速式异步电动机拖动;而当D
(2)不需要电气调速的设备电力拖动方案的确定。当负载相对比较平稳、容量较大、起停次数较少时,采用同步电动机作为拖动方式最为合理,并且这样还能进一步提高电网的功率因数。
(3)电力拖动自动控制系统。该系统中,电动机本身含有多种反馈,具体包括速度、频率、电流和电压等反馈,系统的控制部分是继电保护,包括过电流、欠电压、过热和短路等保护,而计算机则主要负责实现启动联锁、安全保护、运行联锁和显示信息等。该系统中电动机的选择是关键,具体包括电动机的选型、结构形式、功率、电流、额定电压以及转速等等,由于各个对电动机的需求有所不同,为此,在选择电动机时,应重点考虑以下几个方面的问题:其一,应当确保选择的电动机符合生产设备的要求,并且应当能够与负载较好地结合,这有助于确保正常运行;其二,在确定电动机功率时,必须充分考虑其自身的启动能力、允许过载能力等因素;其三,电动机的容量选择也是比较关键的关节之一,因为会受到外界一些因素的影响,所以应当通过试验进行校验以后,选出最佳的电动机额定功率;其四,应在综合考虑经济、技术等多方面的要求后,确定出是选择直流或交流电动机,通常情况下,若是没有特殊要求,应尽可能选择结构简单、价格低廉、质量优良、维护简便的交流异步电动机;其五,电动机的额定电压必须与供电电网的电压相一致,这是确保电力拖动的前提。
2、确定控制方案
在电气控制线路的设计过程中,电气设备的控制方案种类较多,这就要求设计人员应当在实际设计中,遵循简单易行、安全可靠、经济实用的原则确定控制方案。应当确保控制方式与实际拖动需要相适应,评价控制方式是否科学、合理的标准是经济效益最大化。通常情况下,对于控制逻辑简单、加工工序稳定的设备,可选用继电-接触式控制;若是加工程序复杂多变,应当选用PLC控制。
3、电气控制线路的设计方法
(1)逻辑设计法。这种设计方法最大的优点是能够有效地节省元器件的使用数量,其具体是指采用逻辑代数进行设计,由此设计出来的线路结构非常合理。
(2)经验设计法。该设计方法主要是按照实际生产工艺要求,并结合电动机的控制方式,采取典型环节线路直接设计。具体步骤如下:先设计出各个独立的控制电路,而后再按照生产工艺的具体要求,决定各个部分电路的联系和联锁。该方法的优点在于简单易行,但若是在较为复杂的线路中使用,对设计人员的经验要求较高,必须绘制出大量线路图,而且还需要经过多次修改才能获得与要求相符的控制线路。
结束语
电气控制线路的合理设计,关联到整个电气设备的生产情况、操作过程等方面的内容,对电气设备的影响是非常大的。所以,应重视电气控制线路的设计,做好电气控制线路的设计工作,综合考虑设计过程,以此保障控制线路设计的有效运行。
参考文献
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[2]于少军,邵凯.论如何加强电气控制线路的合理设计[J].黑龙江科技信息,2011,(06).