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關(guān)鍵詞:鍋爐結(jié)焦;原因;措施
中圖分類號TM6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708(2011)51-0023-01
1 鍋爐結(jié)焦的原因
鍋爐結(jié)焦是一個十分復(fù)雜的過程,煤灰是產(chǎn)生結(jié)焦的根源,爐墻的溫度是使得結(jié)渣的外部因素,爐內(nèi)的空氣動力場組織對于結(jié)渣有著極其重要的作用。
1.1煤質(zhì)因素
燃用的煤的煤質(zhì)對于電廠鍋爐結(jié)焦有著很大的影響,結(jié)焦的內(nèi)因受到灰質(zhì)的成分和熔化溫度的影響。一般來說,煤灰對受熱面的沾污結(jié)焦的傾向,可以用灰熔點(diǎn)溫度及其灰的主要成分來判斷煤灰的結(jié)渣程度。但是僅僅用熔點(diǎn)來判斷煤灰的結(jié)渣是很不準(zhǔn)確的,可能會有不同程度的偏差,因此,也應(yīng)該選用其他的指標(biāo)來進(jìn)行評價。依據(jù)灰的結(jié)焦指標(biāo)可以得到所用煤灰使用的哪種類型,并且是通過煤灰組成計算公式來計算,依據(jù)煤灰常規(guī)結(jié)渣判別準(zhǔn)則,可以基本上知道燃煤的結(jié)渣性能。
1.2灰熔點(diǎn)因素影響
灰熔點(diǎn)是結(jié)焦的關(guān)鍵,煤在進(jìn)行燃燒時,加入燃煤中含有的氧化鈉、氧化亞鐵、氧化鉀較多時,灰熔點(diǎn)就會很低,從而容易結(jié)焦;加入燃煤中的氧化硅、氧化鋁含量較大時,就不容易結(jié)焦?;胰埸c(diǎn)與煙氣中灰的化學(xué)成分、灰的濃度和爐內(nèi)的環(huán)境有很大的關(guān)系:燃煤中含灰量不相同,那么灰熔點(diǎn)也會隨之發(fā)生變化,因為灰中各種成分在加熱的過程中,相互之間接觸的比較多,產(chǎn)生分解、化合的機(jī)會也比較多,灰熔點(diǎn)就會容易降低。
1.3機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)因素
鍋爐運(yùn)行的含氧量是爐內(nèi)的氧氣,它對于鍋爐結(jié)焦有很大的影響,如果鍋爐運(yùn)行的氧量比較低,那么爐內(nèi)的還原性氣氛就比較強(qiáng),灰熔點(diǎn)就會下降,很容易產(chǎn)生結(jié)焦。因為在鐵量增加的同時灰熔點(diǎn)會隨之降低,而爐內(nèi)氣體的某些性質(zhì)也會影響灰熔點(diǎn)。例如鐵在爐內(nèi)的氧化性氣體作用下能夠以Fe2O3的形式存在,再增加鐵量的時候鐵的熔點(diǎn)就會緩慢地降低。如果爐內(nèi)的還原性氣體的影響下,F(xiàn)e2O3會被還原成FeO,同時灰熔點(diǎn)也會很快地降低。FeO與爐內(nèi)灰渣中的SiO2很容易反應(yīng)生成化合物2FeO?SiO2,這種化合物的熔點(diǎn)為1 065℃。因此,我們了解到如果對爐內(nèi)輸送氣體的氧氣量受空氣預(yù)熱器或者說吸風(fēng)機(jī)影響而含量降低則必然會在爐膛出口的位置有大量的還原性氣體的存在,進(jìn)而增加煤灰的結(jié)焦。
依據(jù)以往經(jīng)驗,為了保證煤灰在爐膛口不結(jié)焦,爐膛口的溫度要比煤灰的熔點(diǎn)溫度低出至少100°。如若爐膛口溫度沒有達(dá)到這個條件則管子表面會有很多的結(jié)焦。固定了爐型后,要是改變噴燃器或者一二次風(fēng)噴口的角度則還要控制人員進(jìn)行粗略的調(diào)動,粗調(diào)很難把握尺度,使得鍋爐內(nèi)的燃燒狀況達(dá)不到最優(yōu),同時上層的燃燒器里的煤粉顆粒燃燒不完全不能充分利用。遇到質(zhì)量較次的煤時,燃燒性能會進(jìn)一步的降低,更會導(dǎo)致爐膛口的高溫,引起結(jié)焦。
假如鍋爐結(jié)焦頻繁發(fā)生,水封槽被煤灰填積而沒有充足的水,則水封槽的應(yīng)用效果會大打折扣,還會有爐膛下部出現(xiàn)漏風(fēng)狀況,下排燃燒器就會有較低的穩(wěn)定性。在爐膛火焰中心溫度持續(xù)升高的時候,上排的燃燒器會提前著火,促進(jìn)該區(qū)域溫度的再升高,導(dǎo)致上排燃燒器及中排燃燒器結(jié)焦的發(fā)生。
2 鍋爐結(jié)焦的危害
1)鍋爐出力能力降低
在爐膛口溫度升高,蒸汽出口以及管壁溫度偏高的情況下,鍋爐出力性能會受到很大的抑制。出現(xiàn)水冷壁結(jié)焦,則影響蒸汽的蒸發(fā)量。
2)鍋爐的熱效率降低
當(dāng)鍋爐的受熱面發(fā)生結(jié)焦時,導(dǎo)熱性能就受到影響,而排煙的溫度會升高,鍋爐整體的熱效率就下降了。燃燒器口出現(xiàn)結(jié)焦則爐內(nèi)氣體就發(fā)生流向偏斜,可能會增加機(jī)械以及化學(xué)熱損。熱效率降低鍋爐的用電量則增加。
3)鍋爐的安全系數(shù)降低
鍋爐結(jié)焦后會使得排煙溫度、管壁溫度偏高,受熱不均勻會使設(shè)備的熱度差偏大,不利于爐內(nèi)水循環(huán)的安全。爐內(nèi)結(jié)焦掉落時可能會堵塞排渣口或者砸壞水冷壁管,影響鍋爐的正常工作。在長時間的除渣時,爐內(nèi)氣溫嚴(yán)重降低影響鍋爐的燃燒。
3防止鍋爐結(jié)焦的措施
3.1保持鍋爐燃燒設(shè)備的正常工作狀態(tài)
在對鍋爐進(jìn)行日常檢修的過程中調(diào)整更換出現(xiàn)磨損或脫落的風(fēng)噴口,保證煤粉在分噴口的均勻分布。
3.2保證燃煤的質(zhì)量
電廠應(yīng)根據(jù)當(dāng)前實(shí)際的燃煤質(zhì)量調(diào)整自身的燃燒方案,保證有最優(yōu)的燃燒效果。燃燒管理部門應(yīng)該更多的研究混配煤技術(shù),降低低熔點(diǎn)的物質(zhì)含量,把握灰熔點(diǎn),避免結(jié)焦現(xiàn)象發(fā)生。
3.3應(yīng)用科學(xué)的運(yùn)作模式
為控制爐膛口溫度,應(yīng)設(shè)置持續(xù)的監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)時監(jiān)測爐膛口煙溫,保證控制在灰熔點(diǎn)以下。同時要把握好爐內(nèi)過??諝庀禂?shù)。在適當(dāng)?shù)臅r候提高一下風(fēng)速可以推遲煤粉的著火也可以增加氣體的流動,減少氣流偏斜。鍋爐正常的燃燒還要有合適的煤粉細(xì)度,過大過小都會導(dǎo)致燃燒器的故障。
電廠鍋爐的結(jié)焦問題有很多原因,我們要針對不同的情況采取相應(yīng)的措施,進(jìn)而保證電廠鍋爐的正常、安全工作。
參考文獻(xiàn)
[1]劉思佳,王文元.燃燒調(diào)整對鍋爐結(jié)渣影響的分析[J].中國電力技術(shù),2005.
[關(guān)鍵詞]電力營銷;目標(biāo)市場特點(diǎn);營銷策略
電力市場營銷作為電網(wǎng)企業(yè)的重要業(yè)務(wù)內(nèi)容,不僅關(guān)系到電網(wǎng)企業(yè)本身發(fā)展,而且對其他行業(yè)和各類用戶有巨大影響。它不僅與建設(shè)節(jié)約型社會密切有關(guān),而且與建立和諧社會密不可分。因此必須轉(zhuǎn)變觀念,加強(qiáng)電力營銷理論方法學(xué)習(xí),提高營銷技術(shù)水平,強(qiáng)化電力營銷管理,開創(chuàng)電力營銷工作新局面。
一、電力營銷目標(biāo)市場的特點(diǎn)
1.具有整體性
電力交換要通過電網(wǎng),電網(wǎng)覆蓋的區(qū)域就是電力市場的整體范圍。電網(wǎng)是統(tǒng)一的,在同一區(qū)域內(nèi)可能有不同需求的客戶,電力銷售部門一般只能將同一區(qū)域看作一個市場,進(jìn)行整體銷售服務(wù),因此,不同的電力目標(biāo)市場也由電網(wǎng)連接成一個整體。
2.具有差異性
雖然各個電力目標(biāo)市場在產(chǎn)品的類型,客戶的分類等許多方面具有相同的性質(zhì),但在其他方面又有十分明顯的差異,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:第一,計劃安排。不同的客戶對電力供應(yīng)的方式具有不同的要求。第二,需求量。不同規(guī)模的消費(fèi)者對電力的要求不同。第三,需求時間。不同性質(zhì)的用戶對電力需求時間有不同的需求。第四,消費(fèi)方式。電能的熱轉(zhuǎn)化消費(fèi)、動力轉(zhuǎn)化消費(fèi)和照明消費(fèi)都屬于消費(fèi)方式不同的目標(biāo)市場。這種差異的存在是區(qū)別不同地區(qū)、不同規(guī)模電力企業(yè)的不同目標(biāo)市場的依據(jù),是研究電力目標(biāo)市場的總體特征、變化規(guī)律和發(fā)展趨勢。所以,對電力目標(biāo)市場進(jìn)行劃分和研究是十分必要的。
3.具有相對穩(wěn)定性和不可放棄性
電力目標(biāo)市場是動態(tài)的市場,不是一經(jīng)選定就一成不變的市場。這種動態(tài)是相對于一般穩(wěn)定的電力市場而言。電力目標(biāo)市場的發(fā)展變化是逐步實(shí)現(xiàn)的,而不是頻繁或驟然的突變。各個電力目標(biāo)市場在一定的時間和范圍內(nèi)都是處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)。與此同時,在選擇電力目標(biāo)市場時應(yīng)考慮國家、社會等多方面因素,對于供電企業(yè)專營區(qū)的電力目標(biāo)市場必須全部滿足,不能對盈利少或難度大的市場就完全放棄。
二、電力市場營銷的策略
1.電力市場營銷策略的指導(dǎo)思想
(1)樹立全體員工的營銷觀念。供電企業(yè)有著自身的特殊性,其輸變配售過程是同時進(jìn)行的,需要多個部門協(xié)調(diào)運(yùn)作才能完成這一業(yè)務(wù)過程,任何一個環(huán)節(jié)都不能出現(xiàn)差錯,具有全員參與性,因此供電企業(yè)必須樹立一種全體員工共同參與協(xié)作的生產(chǎn)與銷售理念,即全體員工營銷觀念。
(2)建立和完善電力市場營銷體系。建立和完善電力市場營銷體系是供電企業(yè)電力營銷的關(guān)鍵。供電企業(yè)開發(fā)市場應(yīng)該立足于短期利益和長遠(yuǎn)利益的一個平衡,建立一個比較完善的營銷體系,它應(yīng)該包括:①觀念方面:以市場為導(dǎo)向、以客戶的需求為中心,增強(qiáng)競爭意識、優(yōu)質(zhì)服務(wù)、品牌價值觀念等;②信息方面:市場信息收集子系統(tǒng)、信息處理子系統(tǒng)、市場報告子系統(tǒng)、市場決策子系統(tǒng)等;③人才方面:營銷人員的招聘、培訓(xùn)、考核等;④客戶管理方面:客戶關(guān)系管理(CRM),客戶服務(wù)系統(tǒng),業(yè)務(wù)咨詢、投訴處理等。
(3)開拓潛在市場,培育新的用電增長點(diǎn)。這是供電企業(yè)永久不變的主題,也是供電企業(yè)開拓電力市場的源泉。目前雖然我國普遍存在電力供應(yīng)小于需求的矛盾,但這只是低用電水平下的不平衡。從長遠(yuǎn)看,電力產(chǎn)品最終會像其他商品一樣走向買方市場,供電企業(yè)不能有“等”的思想,為實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益的最大化必須積極培育和擴(kuò)展電力市場,及時調(diào)整電力市場結(jié)構(gòu),積極培育新的用電增長點(diǎn)。
(4)建立科學(xué)的激勵約束機(jī)制?,F(xiàn)代企業(yè)成功的關(guān)鍵在于最大限度地調(diào)動人的工作主動性和創(chuàng)造性,供電企業(yè)在未來的市場開拓和培育方面還有很長的路要走,如何將售電量和職工工作業(yè)績相聯(lián)系,如何用好人才、網(wǎng)羅人才以及極大地提高員工的工作積極性和創(chuàng)造性,是高層管理者要深入思考的問題??梢哉f,建立科學(xué)的激勵約束機(jī)制以激發(fā)人的能動性是供電企業(yè)在未來的市場競爭中處于優(yōu)勢地位的保障。
2.電力產(chǎn)品策略
(1)電能產(chǎn)品質(zhì)量策略。在目前電能與替代能源的競爭日趨激烈,以及電能產(chǎn)品供大于求的情況下,供電企業(yè)要采取的產(chǎn)品質(zhì)量決策是:提高電能產(chǎn)品質(zhì)量,以提高企業(yè)收益和市場占有率。
(2)實(shí)施電能產(chǎn)品差異化策略。為了迎合廣大用電客戶的不同需要,以吸引更多的用電客戶,開拓用電市場,供電企業(yè)要不斷增加電能產(chǎn)品組合的深度。對于一些特殊企業(yè),如特殊冶煉、高新技術(shù)等企業(yè),其對電能的供電可靠性、供電頻率、供電電壓等技術(shù)指標(biāo)有特殊要求,應(yīng)該為其供應(yīng)高質(zhì)量的電能產(chǎn)品。
(3)實(shí)施電能產(chǎn)品的品牌策略。目前供電企業(yè)主要面臨下列兩類競爭:在與其他替代能源競爭時,電能產(chǎn)品本身有其特殊之處,可以實(shí)施電能產(chǎn)品的品牌策略;在電力行業(yè)內(nèi)競爭時,電能產(chǎn)品在核心產(chǎn)品層次上來講,是一種同質(zhì)品,而由于不同供應(yīng)企業(yè)在質(zhì)量、服務(wù)、形象等方面仍然存在不同差異。所以在有形產(chǎn)品和附加產(chǎn)品層次上,電能產(chǎn)品又可以看成異質(zhì)品,故供電企業(yè)可以實(shí)施品牌策略。
3.電力優(yōu)質(zhì)服務(wù)策略
增強(qiáng)供電企業(yè)的優(yōu)質(zhì)服務(wù)對促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步有著積極作用,其主要表現(xiàn)在:1)電力優(yōu)質(zhì)服務(wù)是開拓電力市場,擴(kuò)大電力銷售的重要手段;2)電力優(yōu)質(zhì)服務(wù)是提高供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要手段;3)電力優(yōu)質(zhì)服務(wù)是提高職工素質(zhì)的重要手段;4)電力優(yōu)質(zhì)服務(wù)是樹立供電企業(yè)的良好形象,提高企業(yè)信謄及知名度的重要途徑。而增強(qiáng)供電企業(yè)的優(yōu)質(zhì)服務(wù)需要提高營銷人員素質(zhì)、服務(wù)管理水平和營銷人員的積極主動性入手。
三、結(jié)束語
電力市場營銷是建立在經(jīng)濟(jì)科學(xué)、行為科學(xué)、現(xiàn)代管理理論基礎(chǔ)上的綜合性應(yīng)用科學(xué)。由于電力營銷活動過程具有其獨(dú)有的特點(diǎn),在新形勢下建立一套以市場為導(dǎo)向的營銷體系,以市場營銷為支撐的企業(yè)發(fā)展體系,加深營銷深度,進(jìn)一步滲透目標(biāo)市場,增加營銷寬度,提高供電服務(wù)水平和服務(wù)深度,增強(qiáng)電力產(chǎn)品的市場競爭能力,直接關(guān)系電力企業(yè)的發(fā)展和人民生活水平高低。因此,必須對電力市場營銷加以重視。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:福島;核電廠;移動電源;柴油發(fā)電機(jī)組
中圖分類號:TM623 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-8937(2013)05-0044-03
近幾十年全球環(huán)境變化劇烈,各種特大自然災(zāi)害時有發(fā)生,公眾對核電的安全性越來越關(guān)注,當(dāng)局對核電廠運(yùn)行的安全性要求也越來越高。為此,核電廠應(yīng)針對各種大型自然災(zāi)害引起的超設(shè)計基準(zhǔn)事故工況做好充分準(zhǔn)備。我國目前有數(shù)十座已建和在建核電廠,廠址均在沿海地區(qū),在面臨嚴(yán)重自然災(zāi)害的情況下,特別是像日本福島特大地震和特大海嘯疊加的自然災(zāi)害時,可能存在因失去場內(nèi)外電源而引發(fā)核事故的潛在危險。
本文通過對普通移動式交流電源的選型配置、設(shè)計方案、功能配套和運(yùn)行操作等方面的研究,結(jié)合核電廠安全運(yùn)行和日常管理的特殊要求,提出能夠適用于國內(nèi)核電廠的移動式應(yīng)急交流電源的方案,可在原有應(yīng)急電源在超設(shè)計基準(zhǔn)運(yùn)行工況下發(fā)生共模故障失效后起到短期電源供應(yīng),滿足應(yīng)急電源保障的安全性要求,降低嚴(yán)重事故發(fā)生的概率,使核電廠原有的安全性得到進(jìn)一步加強(qiáng)。
1 背景分析
2011年3月11日,日本發(fā)生了由特大地震和特大海嘯災(zāi)害疊加引起的福島核電廠核事故。地震發(fā)生時,福島第一核電廠1-3號機(jī)組運(yùn)行,4-6號機(jī)組換料大修,地震使核電廠同時失去正常廠用電和外部電源,此時,運(yùn)行中的機(jī)組啟動自動停堆程序,應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組啟動向余熱導(dǎo)出系統(tǒng)供電,特大地震使3臺柴油發(fā)電機(jī)組失效,但仍有10臺能維持正常運(yùn)轉(zhuǎn),滿足機(jī)組安全停堆要求。
約1h后的海嘯侵襲,使得其中9臺柴油發(fā)電機(jī)和配電設(shè)備(1-4號機(jī)組布置于常規(guī)島或核島之下)受到海水浸泡,從而導(dǎo)致冷卻水泵和電機(jī)受到損壞而停止工作,僅剩1臺柴油發(fā)電機(jī)組向5、6號機(jī)組供電, 5、6號機(jī)組的自動停堆程序得以維持運(yùn)行,因此,這2臺機(jī)組未像1-4號機(jī)組一樣發(fā)生氫爆。
雖然福島電站后來也臨時調(diào)來了移動式應(yīng)急電源,但因接口不匹配而無法使用;重新施工從外部引入電源耗時較長,從而錯過最佳救援時機(jī)而釀成特大事故。鑒于此,“確保緊急情況下的電源”被日本政府列入福島事故的經(jīng)驗教訓(xùn)之一。
對比國內(nèi)現(xiàn)有的已建和在建核電廠,核電廠內(nèi)應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的固定安裝位置的一般在絕對標(biāo)高9.0~10.0 m的水平上,同樣處于海拔高度較低的位置,如面臨福島遭受到的特大地震和特大海嘯沖擊,仍可能存在較大的失效風(fēng)險。
核電廠除了可通過設(shè)置多類應(yīng)急電源、采用環(huán)境適應(yīng)性高的配電盤和電池充電用電動機(jī)、增加高位應(yīng)急電源等措施來增加原有應(yīng)急電源的可靠性外,對于現(xiàn)有已建和在建核電廠,還應(yīng)考慮配備具備系統(tǒng)獨(dú)立、分散存放、機(jī)動靈活、快速響應(yīng)、多臺快速并聯(lián)大功率輸出等優(yōu)勢突出的移動式應(yīng)急電源裝置。作為核電廠原有應(yīng)急電源的補(bǔ)充和后備,移動式移動電源可在原有應(yīng)急電源在超設(shè)計基準(zhǔn)事故工況下失效后起到短期電源保障的作用,以降低嚴(yán)重事故發(fā)生的概率,進(jìn)一步加強(qiáng)核電廠安全可靠性。
2 常規(guī)移動電源現(xiàn)狀
目前,國內(nèi)的移動電源在石化、通信、電力等諸多行業(yè)有著廣泛和成熟的應(yīng)用,并有多種配置方式:按電源種類可劃分為移動式蓄電池組、移動式汽油發(fā)電機(jī)組、移動式柴油發(fā)電機(jī)組、移動式燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組等;按車輛形式可劃分為手推車式、底盤拖車式、掛車式移動電源。
從國內(nèi)發(fā)動機(jī)制造業(yè)水平和各行業(yè)使用業(yè)績來看,對于容量不超過2 000 kW的移動電源設(shè)備,國內(nèi)已具備較為成熟的供貨和運(yùn)行經(jīng)驗;但對于容量超過2 000 kW的移動電源設(shè)備,一方面是市場需求不足,另一方面,因柴油機(jī)一體化程度降低,國內(nèi)制造和成套水平不足,目前尚無成熟的供貨和運(yùn)行經(jīng)驗。
3 核電廠移動式應(yīng)急電源配置技術(shù)要求
3.1 廠區(qū)內(nèi)布置
為使移動式應(yīng)急電源能承受地震和洪水的疊加效應(yīng),該移動電源日常應(yīng)存放于抗震和防水的儲存廠房內(nèi),儲存廠房應(yīng)選擇高于設(shè)計基準(zhǔn)洪水位至少10 m以上的地點(diǎn),且應(yīng)設(shè)置在離核電廠房直線距離至少1 km以外。
儲存廠房應(yīng)配有通風(fēng)、照明、消防、起吊等配套設(shè)施,同時還應(yīng)包括電源設(shè)備的試驗及工具間。
同時廠區(qū)內(nèi)還應(yīng)考慮設(shè)置多條抗震道路以符合專用交通的安全性、可達(dá)性和多樣性,且專用交通道路應(yīng)盡量保證減少彎道和過陡區(qū)段。
另外,為分散共模失效的風(fēng)險,保證震后設(shè)備使用的有效性,也應(yīng)考慮該移動電源設(shè)備在廠區(qū)內(nèi)進(jìn)行分散布置。
3.2 日常管理
移動電源應(yīng)進(jìn)行日常維護(hù),保證處于熱備用狀態(tài),以便緊急情況下能夠快速投入使用;移動電源應(yīng)定期進(jìn)行啟動試驗和滿載試驗,在移動電源車庫內(nèi)設(shè)移動或固定式試驗負(fù)載,或設(shè)計為可并網(wǎng)模式進(jìn)行定期試驗,以保障機(jī)組性能。在定期試驗的同時,對于連接電纜應(yīng)定期檢查絕緣等狀態(tài)參數(shù),以保證連接電纜的可靠性。
同時,核電廠還應(yīng)定期組織移動電源的應(yīng)急演習(xí),以保證操作人員的熟練操作。核電廠運(yùn)行與應(yīng)急管理規(guī)程中應(yīng)對移動電源的人員配備、應(yīng)急準(zhǔn)備、車輛啟動、抵達(dá)時間評估、路線選擇、運(yùn)行操作等要求作出規(guī)定。
3.3 供電時間
從緩解事故影響的角度來看,移動電源應(yīng)盡可能具備長時運(yùn)行能力。結(jié)合國內(nèi)核電廠外部電源恢復(fù)的強(qiáng)制時間要求,移動電源應(yīng)具備至少72 h的長時不間斷持續(xù)運(yùn)行能力,并能通過在線燃料補(bǔ)給或在線充電等方式延長供電時間,為恢復(fù)外電源、防止LOCA等發(fā)揮作用。
3.4 啟動和停機(jī)
每套移動式電源設(shè)備應(yīng)配備兩套獨(dú)立完整的啟動系統(tǒng),以提高冗余程度來增加設(shè)備啟動可靠性。
移動電源應(yīng)通過手動操作啟停,且應(yīng)具有緊急停機(jī)裝置和滿足低溫條件下啟動的措施。當(dāng)移動電源發(fā)生起動不成功或運(yùn)行中發(fā)生故障而停機(jī)時,應(yīng)能發(fā)出故障報警信號,如就地報警或者短信通知等告知運(yùn)行操作人員當(dāng)前機(jī)組狀態(tài)。
3.5 抗震和減震
移動電源設(shè)備自身及其輔助設(shè)備均應(yīng)考慮采用抗震結(jié)構(gòu),與外部承載箱體的連接和安裝也應(yīng)采用減震系統(tǒng),并通過承載箱體與車輛底盤進(jìn)行二級防震處理,以滿足抗震和減震要求。
同時,為進(jìn)一步保證移動電源設(shè)備的抗震或減震能力,應(yīng)通過設(shè)置擋板、拉鎖等裝置,在儲存廠房內(nèi)設(shè)置防溜車、防側(cè)翻等輔助機(jī)械設(shè)施。
3.6 全天候工作
移動電源整體布局應(yīng)采用在特殊路況下運(yùn)輸和使用中優(yōu)先保護(hù)電源機(jī)組的方式,以減少機(jī)組的故障,延長使用壽命,并預(yù)留合理的燃料補(bǔ)給箱、電纜絞盤和日常維護(hù)作業(yè)的操作空間;整車應(yīng)配置可調(diào)節(jié)液壓或機(jī)械支撐系統(tǒng),通過四點(diǎn)或更多支撐以減輕車輛輪胎在作業(yè)中的承重受壓;通過調(diào)節(jié)手搖桿或液壓桿的支撐高度,以維持在不平整地面停放車輛時的整體水平度,并在車輛長時間不用時,保護(hù)車輛輪胎及懸架系統(tǒng)。
移動電源承載廂體應(yīng)采用全封閉結(jié)構(gòu),可充分做到防雨、防塵、隔熱、防火、防銹、降噪;電源機(jī)組與廂體、控制系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、交直流輸入輸出系統(tǒng)等應(yīng)配有與車架組成的可靠接地,配有接地線及接地樁,電源車照明和檢修用電部分有相應(yīng)的漏電保護(hù)系統(tǒng);高溫部分結(jié)構(gòu)應(yīng)使用防火、阻燃、隔熱材料,如有消聲器裝置,其結(jié)構(gòu)必須避免聚火的可能性,同時,車廂內(nèi)可設(shè)置智能式消防滅火系統(tǒng),并必須配備不少于兩套滅火器。
車輛的改裝、外部升降式燈柱和外部警報裝置的增設(shè)應(yīng)符合交通法規(guī)的要求。
總體上移動電源應(yīng)操作簡便,堅固耐用,可全天候開展應(yīng)急工作。
3.7 電力接口
移動電源設(shè)備與廠內(nèi)原有配電系統(tǒng)相連的外部接口應(yīng)設(shè)置在便于移動電源到達(dá)的位置,并滿足防水和抗震要求,且不應(yīng)影響原有系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
移動式電源設(shè)備也可通過連接電纜直連應(yīng)急母線的方式實(shí)現(xiàn)快速敷設(shè)和連接,接頭可采用快速插頭或銅鼻子方式安裝,對于中壓移動電源的輸出電力電纜接口連接,不宜采用專有插頭。
對于日常情況下移動電源本身因熱備用所需要的電力供應(yīng),應(yīng)在移動電源設(shè)備本身設(shè)置對外接口與儲存廠房內(nèi)供電電源的連接
4 核電廠移動應(yīng)急電源建議方案
4.1 移動電源選擇
考慮全廠失電疊加廠內(nèi)原有應(yīng)急發(fā)電機(jī)組全部失效的極端情況下,移動應(yīng)急電源起到替代廠內(nèi)原有應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的全部或部分功能,在規(guī)定的不干預(yù)時間內(nèi),為冷卻水泵或維持軸封水泵進(jìn)行供電,保障事故應(yīng)急的電源需求,同時也為廠內(nèi)部分測量、監(jiān)視、控制等負(fù)荷進(jìn)行供電,起到緩解事故的作用。
然而,由于各個核電廠堆型的區(qū)別,電源下游負(fù)荷均有不同,因此,各核電廠的負(fù)荷需求應(yīng)根據(jù)其所配置的安全設(shè)施進(jìn)行分析,以尋找市場上較合適的電源設(shè)備。
目前雖然無法具體計算各類核電廠中不同事故工況下的負(fù)荷需求,但可以明確,事故工況下的電源設(shè)備應(yīng)保證容量水平盡量大,從而應(yīng)對事故情況下出現(xiàn)部分不可預(yù)想的負(fù)荷需求。
根據(jù)現(xiàn)有市場上的成熟設(shè)備,以滿足總結(jié)出可能的移動電源設(shè)備如下:
蓄電池組具有維護(hù)便利等優(yōu)點(diǎn),也適用于部分應(yīng)用范圍,但因其壽命較短,負(fù)荷范圍和供電時間有限,加之對運(yùn)行環(huán)境要求嚴(yán)格等因素,不宜選作移動式應(yīng)急電源。
燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組因在尺寸和重量方面相比同功率水平的柴油發(fā)電機(jī)組要小,在要求功率較高和空間較狹小的情況下,燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組具備優(yōu)勢,但因其經(jīng)濟(jì)性較差,其應(yīng)用范圍相對柴油發(fā)電機(jī)組要小。因此本文推薦采用成熟的移動式柴油發(fā)電機(jī)組。
4.2 移動式柴油發(fā)電機(jī)組
移動式柴油發(fā)電機(jī)組可選擇廂式、箱裝式機(jī)組。箱裝體可采用牽引重型卡車移動,或直接安裝在汽車上。采用牽引拖掛車時,箱裝體底部應(yīng)裝有車輪和液壓或機(jī)械支撐及其他固定裝置。
廂式電源機(jī)組本體應(yīng)通過減振器安裝在箱裝體底座上,如采用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的發(fā)電機(jī)組,則進(jìn)氣可采用廂體內(nèi)進(jìn)氣,排氣經(jīng)排氣管排至廂體外;冷卻水散熱器安裝在箱裝體的前部,以便于散熱空氣的排出。散熱器風(fēng)扇兼作箱裝體通風(fēng)的排風(fēng)扇,通風(fēng)入口盡量設(shè)置在發(fā)電機(jī)側(cè)的前頂部,便于發(fā)電機(jī)的散熱,另外設(shè)有補(bǔ)水接口。
為延長供電時間需配備較大容量的燃油箱,但燃油箱過大將使機(jī)組整體體積、重量增大,影響其機(jī)動性能。根據(jù)設(shè)備和現(xiàn)場的實(shí)際需求情況,車載油箱應(yīng)急時間可按常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定為4~8 h左右,并考慮利用原有固定式柴油發(fā)電機(jī)組的油箱或者外部油罐車等為其提供在線補(bǔ)給。
燃油箱設(shè)有液位指示、補(bǔ)油接口,液位指示等,補(bǔ)油接口設(shè)在箱裝體的外側(cè),補(bǔ)油接口采用快接接口,在必要的情況下可增加手動補(bǔ)油泵。
移動式柴油發(fā)電機(jī)組的啟動系統(tǒng)可設(shè)置為雙冗余系統(tǒng),每套系統(tǒng)均包括:起動蓄電池組、起動馬達(dá)(含啟動控制器)或者采用壓縮空氣系統(tǒng)完成機(jī)組的啟動。蓄電池組充電備用時,應(yīng)采用直流配電設(shè)備由外部正常電源進(jìn)行充電,機(jī)組運(yùn)行后由柴油機(jī)自帶的充電機(jī)進(jìn)行充電;采用壓縮空氣系統(tǒng)啟動時,應(yīng)考慮空氣罐內(nèi)的氣壓條件是否能改保證滿足啟動要求。
電氣設(shè)備安裝在遠(yuǎn)離散熱器的一側(cè),發(fā)電輸出由出口開關(guān)柜進(jìn)行分合控制,出口開關(guān)柜盡量靠近發(fā)電機(jī)側(cè),并盡量采用銅排聯(lián)接,發(fā)電輸出與電廠的接線端子設(shè)置在箱裝體的外側(cè)。
柴油發(fā)電機(jī)組的控制、保護(hù)、監(jiān)測由發(fā)電機(jī)控制柜和機(jī)組控制柜完成,同時,熱工參數(shù)監(jiān)測、指示也應(yīng)在箱裝體外側(cè)設(shè)置有機(jī)組起動、停機(jī)等操作面板。
移動電源整車參考外形如表1所示。
對于電力負(fù)荷較高的情況,可采取多車并機(jī)的方式以滿足要求。并機(jī)方式需要增加并機(jī)功能控制器、開關(guān),并機(jī)模塊間可通過總線進(jìn)行快速連接,避免出錯并減少現(xiàn)場應(yīng)急發(fā)電準(zhǔn)備時間。
5 其他關(guān)注的重要問題
本文僅對核電廠移動電源提出初步方案,具體到一個目標(biāo)核電廠,需對該核電廠原有應(yīng)急電源、廠址條件、原設(shè)計基準(zhǔn)等進(jìn)行分析論證,綜合設(shè)計院、業(yè)主、運(yùn)營單位的具體情況等諸多因素確定該核電廠的移動式電源。
核電廠建設(shè)需嚴(yán)格遵守法律法規(guī),因此須盡快制定核電廠移動式電源標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,對移動式電源的車輛以及電源設(shè)備抗震能力的檢驗方法、工作范圍和負(fù)荷特性、電源輸出接口等方面進(jìn)行規(guī)范。
核電廠運(yùn)營規(guī)范也需增加對移動式電源的日常管理、保養(yǎng)、日常的演練演習(xí)、事故情況下的介入時機(jī)等相關(guān)規(guī)定。
6 結(jié) 論
①國內(nèi)現(xiàn)有的已建和在建核電廠增配移動式應(yīng)急電源,是保障核電廠在面臨嚴(yán)重自然災(zāi)害所導(dǎo)致的超設(shè)計基準(zhǔn)事故時應(yīng)急電源供應(yīng)的有效方法,可為救援爭取先機(jī),從而使核電廠的安全性得到進(jìn)一步提升。
②增配移動式應(yīng)急電源,可大大降低現(xiàn)有已建和在建核電廠為應(yīng)對嚴(yán)重自然災(zāi)害引起的超設(shè)計基準(zhǔn)事故而必須進(jìn)行的對原有應(yīng)急電源的改進(jìn)或改造升級費(fèi)用,保證核電廠在很短時間內(nèi)完成升級改造,滿足當(dāng)局對核安全的要求。
③國內(nèi)移動式電源種類繁多,市場供應(yīng)成熟,只需很短的時間按核電廠要求進(jìn)行改進(jìn)、改裝,即可作為現(xiàn)有核電廠應(yīng)急電源投入使用。
關(guān)鍵詞:鍋爐; 受熱面; 腐蝕; 爆管;
前言
發(fā)電廠是一個技術(shù)密集型的工業(yè)企業(yè),只有各專業(yè),各部門密切配合,才能達(dá)到整體安全穩(wěn)定的目的。 鍋爐受熱面腐蝕減薄損壞,因涉及范圍較大,一旦暴露,常導(dǎo)致重復(fù)爆漏停爐,而且修復(fù)工作量大,因此預(yù)防及保護(hù)設(shè)備不受腐蝕是提高機(jī)組可用率必須解決的基本任務(wù)之一。鍋爐受熱面腐蝕是一個化學(xué)或電化學(xué)過程,可分為管內(nèi)腐蝕和管外腐蝕2大類。管內(nèi)腐蝕包括汽水腐蝕、堿腐蝕、酸腐蝕、氣體腐蝕和氫脆等;管外腐蝕包括灰致腐蝕、還原性氣氛腐蝕、硫酸露點(diǎn)腐蝕、應(yīng)力腐蝕等。一下就對此作出了論述,可供同行參考。
一、管內(nèi)腐蝕分析研究
1、汽水腐蝕。汽水腐蝕是由于金屬鐵被水蒸汽氧化而發(fā)生的一種化學(xué)腐蝕。它是過熱器管的主要腐蝕形式,當(dāng)蒸發(fā)管中發(fā)生汽水分層或循環(huán)停滯時也會發(fā)生,其特征是均勻腐蝕。防止汽水腐蝕,要消除傾斜角度較小的蒸發(fā)段,確保水循環(huán)正常;對于工作溫度較高的過熱器,應(yīng)采用耐熱、耐腐蝕性能較好的合金鋼管等材料。
2、堿腐蝕。堿腐蝕是通過強(qiáng)堿的化學(xué)作用,使管內(nèi)壁面的Fe3O4保護(hù)膜遭到破壞,而后使金屬基體遭到進(jìn)一步氧化的一種化學(xué)腐蝕,使金屬表面不斷腐蝕。堿腐蝕一般發(fā)生在水冷壁管的高溫區(qū),或者由于結(jié)垢和局部阻礙物造成的局部過熱區(qū)。這是因為鍋爐受熱面局部過熱會導(dǎo)致NaOH在該處濃縮,從而引起堿腐蝕。防止堿腐蝕,一方面鍋爐要及時排污,防止鍋爐受熱面局部過熱;另一方面可通過在爐水中加人適量的磷酸鹽,降低NaOH的濃度;同時,還要注意防止?fàn)t水受到堿性再生劑的污染。
3、酸腐蝕。酸腐蝕一般發(fā)生在疏松的垢層下熱流密度較大的區(qū)域和汽膜形成的區(qū)域。酸腐蝕的特征是被腐蝕的鍋爐受熱面表面出現(xiàn)與堿腐蝕類似的麻點(diǎn)和凹坑,但由于腐蝕生成的產(chǎn)物(Fe2O3)不溶于酸性介質(zhì),故在酸腐蝕的鍋爐受熱面表面還會出現(xiàn)紅色的氧化層。防止或減輕酸腐蝕,一方面要防止汽膜形成和表面結(jié)垢;另一方面還要防止?fàn)t水污染,及時消除酸性殘液。
4、氣體腐蝕。鍋爐給水中如果含有較多的O2和CO2氣體,就會使鍋爐受熱面發(fā)生電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕是由于在金屬表面形成若干微電池的結(jié)果。在微電池的陽極,F(xiàn)e失去電子,以Fe2+的形式溶于水中,電子則留在金屬表面。當(dāng)爐水中含有H2, O2, CO2等氣體時,它們形成的陽離子極易接受電子,使金屬表面上電子從微電池的陰極流向陽極,并在陽極處與爐水中的陽離子結(jié)合而消失,于是,微電池陽極處的電平衡遭到破壞,使Fe2+繼續(xù)溶人水中,從而使該處的金屬不斷遭到腐蝕。防止H2、CO2腐蝕,要在鍋爐給水中盡量除掉H2、CO2氣體及碳酸化合物。
5、氫脆。氫脆的產(chǎn)生是由于氫原子進(jìn)人金屬后,在晶粒邊界處積聚,形成氫分子。由于氫分子不能擴(kuò)散,積累后產(chǎn)生很大的內(nèi)壓,使金屬晶格變大,而降低了金屬的韌性,引起脆性。汽水腐蝕、堿腐蝕、酸腐蝕以及酸洗后都會產(chǎn)生H2,從而進(jìn)一步引起氫脆。氫脆的特征是其斷裂面無明顯的塑性變形,斷品形狀大都是晶間開裂。防止氫脆,一方面要阻止H2在鍋爐受熱面材料中的擴(kuò)散,應(yīng)選用耐氫脆鋼作為鍋爐受熱面材料;另一方面要降低H2含量,即在鍋爐運(yùn)行中,應(yīng)有效控制能析出H2的汽水腐蝕、堿腐蝕及酸腐蝕等的發(fā)生。
二、管外腐蝕分析研究
1、灰致腐蝕。灰致腐蝕是在高溫條件下,爐灰中形成的一些低熔點(diǎn)化合物凝結(jié)在鍋爐受熱面表面而形成熔融層,破壞了其原有的氧化層保護(hù)膜,從而加速了鍋爐受熱面材料的氧化過程?;抑赂g是過熱器和再熱器等高溫鍋爐受熱面常見的腐蝕形式。在鍋爐燃油時,重油中所含的釩附著在過熱器或再熱器等高溫鍋爐受熱面上,形成低熔點(diǎn)化合物,將外界供給的O2向金屬表面輸送,使金屬不斷氧化,生成的氧化物又不斷被破壞,形成多孔物質(zhì)而促進(jìn)O2的供給,加劇腐蝕。當(dāng)煙氣中含有Na2SO4時,不單是鍋爐受熱面材料被氧化,還會發(fā)生由Na2SO4引起的高溫腐蝕(硫化腐蝕)。對于燃煤鍋爐,煙灰中的K2SO4同樣起到促進(jìn)氧化的目的。防止灰致腐蝕,一是設(shè)計時適當(dāng)保持管壁溫度,運(yùn)行時防止鍋爐受熱面超溫;二是加入高熔點(diǎn)化合物,提高金屬表面凝結(jié)物的熔點(diǎn);三是降低過??諝獗壤?,控制煙氣中02含量,以遏止釩化合物的形成;四是對鍋爐受熱面進(jìn)行擴(kuò)散滲透處理,如滲硅或滲鋁等,提高其抗灰致腐蝕的能力。
2、還原性氣氛腐蝕。當(dāng)燃燒不完全、煙灰中碳含量增高時,會形成還原性氣氛。在還原性氣氛中會形成高溫硫酸化合物,這些在高溫下氣化后的硫酸化合物遇到水冷壁鍋爐受熱面后在其表面液化,將鍋爐受熱面表面的氧化層保護(hù)膜溶解,從而使其不斷遭到氧化腐蝕。還原性氣氛腐蝕常發(fā)生在水冷壁鍋爐受熱面的頂部區(qū)域。防止還原性氣氛腐蝕,首先應(yīng)在鍋爐燃燒設(shè)計時予以重視,另外還要注意鍋爐受熱面的選材和表面處理。
3、硫酸露點(diǎn)腐蝕。重油中通常含有2%~3%的硫,在燃燒時會生成SO2氣體,混合在煙氣中。其中少部分SO2受灰分和金屬氧化物等的催化作用而生成SO3,它再與煙氣中所含的水分結(jié)合生成硫酸,硫酸在處于露點(diǎn)以下的金屬表面凝結(jié)并腐蝕金屬,這就是所謂的硫酸露點(diǎn)腐蝕。硫酸露點(diǎn)腐蝕通常分為3個階段:第1階段為鍋爐剛開始運(yùn)行不久,金屬表面處于低溫和低濃度充酸的腐蝕環(huán)境中,使鋼材處于活性溶解狀態(tài),腐蝕速度很快,但時間很短暫,在鍋爐的長期運(yùn)行中這個階段對總腐蝕量的影響不大;第2階段,金屬表面溫度已達(dá)到平衡,屬于高溫、高濃度硫酸腐蝕范圍;第3階段所形成硫酸的溫度、濃度和第2個階段相同,但其中含有大量的未燃碳,由于未燃碳的催化作用,F(xiàn)e3+大量存在,對于耐露點(diǎn)腐蝕的鋼,其腐蝕速度很小,而碳鋼則仍處于與第2個階段一樣的活化狀態(tài),腐蝕速度很快。防止硫酸露點(diǎn)腐蝕,必需從減少燃燒產(chǎn)物中的硫份來抑制硫酸的生成,應(yīng)使用含硫量在0.5%以下的燃油或采取經(jīng)精煉脫硫后的低硫重油;其次,可通過降低過剩空氣量來抑制SO3的生成。為此,就需在燃燒器設(shè)計中給予充分考慮,加人能與SO3化合而形成非腐蝕性化合物的物質(zhì)。
4、應(yīng)力腐蝕。應(yīng)力腐蝕(或應(yīng)力腐蝕開裂)是指金屬在特定腐蝕介質(zhì)和一定水平拉應(yīng)力的同時作用下發(fā)生的脆性開裂。應(yīng)力腐蝕必須要3個條件同時具備才會發(fā)生,即一定水平的拉應(yīng)力、特定的腐蝕介質(zhì),以及對該腐蝕介質(zhì)具有應(yīng)力腐蝕敏感特性的鋼材。鍋爐受熱面在內(nèi)壓以及熱應(yīng)力、焊接殘余應(yīng)力等的作用下,具備一定水平的拉應(yīng)力條件;而多數(shù)鋼材都在C1一及OH一環(huán)境中會發(fā)生應(yīng)力腐蝕,如奧氏體不銹鋼在C1一環(huán)境中很容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。遭到應(yīng)力腐蝕破裂的鍋爐受熱面一般不出現(xiàn)明顯的塑性變形跡象,且通常為穿晶斷裂。防止應(yīng)力腐蝕,應(yīng)從應(yīng)力、介質(zhì)及材料3方面考慮,一是應(yīng)盡量消除焊接殘余應(yīng)力,防止熱應(yīng)力的疊加,降低拉應(yīng)力水平;二是應(yīng)盡量降低應(yīng)力腐蝕介質(zhì)的濃度,但在用城市垃圾為燃料的情況下,鍋爐受熱面表面的C1一濃度很難消除,在局部高應(yīng)力區(qū)仍具備發(fā)生應(yīng)力腐蝕的環(huán)境;三是采用高鎳合金鋼作為受熱面材料或其防護(hù)層,降低應(yīng)力腐蝕的敏感性。
1 赫爾墨斯號飛船逃離火星及折回救援馬可的飛行過程物理分析
赫爾墨斯號載著五位宇航員,脫離火星飛向地球,在接近地球的時候,決定返回火星救援馬可,最終成功救出馬克,并順利第二次返回地球.其救援飛行過程如圖1所示:
火星未發(fā)生災(zāi)難前,飛船利用火星的第一宇宙速度原理,環(huán)繞火星飛行.
發(fā)生災(zāi)難后,其中五名宇航員乘坐火星上的返回艙,并將其加速到火星第一宇宙速度,在環(huán)星軌道A處和飛船對接,宇航員進(jìn)入飛船避難,馬可一人被丟在火星.
然后,飛船加速到火星第二宇宙速度,該過程由于動量守恒原理,需要消耗大量燃料,在環(huán)星軌道B處飛船脫離火星引力進(jìn)入返回地球軌道,依靠慣性飛向地球(太空阻力約為零).
飛船在途中C處獲知了馬可還活著的消息,但當(dāng)時飛船正在按照預(yù)定軌道飛向地球,以第二宇宙速度級別遠(yuǎn)離火星,飛船上的燃料不足以支持飛船直接掉頭飛火星救人.
當(dāng)飛船接近地球,在D處時,恰好中國發(fā)射深空衛(wèi)星的大推力火箭太陽神號已經(jīng)準(zhǔn)備好,中美聯(lián)合救援,飛船上宇航員決定飛行繞過地球,折回火星救人.
飛船在E處,以火星第二宇宙速度接近地球,利用地球引力進(jìn)行加速,以不低于地球第二宇宙速掠過地球.同時,地球NASA利用太陽神號將補(bǔ)給艙加速到和飛船相同的第二宇宙速度進(jìn)行補(bǔ)給,否則飛船宇航員錯過了補(bǔ)給,將無法生存.
赫爾墨斯號成功加速和補(bǔ)給后,在F處以地球第二宇宙速度脫離地球引力,依靠慣性(太空阻力約為零),以地球第二宇宙速度級別飛行火星.
飛船到達(dá)火星附近后,準(zhǔn)備和馬可乘坐的返回艙對接,由于的燃料不夠,飛船無法減速到第一宇宙速度環(huán)繞火星飛行,所以馬可必須把乘坐的返回艙加速到第二宇宙速度,才能和第二宇宙速度的飛船對接,所以馬可要為返回艙減重,在有限的距離內(nèi)加速到第二宇宙速度,承受了超過12個g的加速度,最后馬可在M處成功獲救.
飛船借火星引力掉頭加速,以不低于火星第二宇宙速度,脫離火星引力,依慣性返回地球,到地球附近N處減速到地球第一宇宙速度,在P處被地球的引力俘獲而環(huán)地飛行,在K處宇航員乘返回艙再入大氣層回地面.
3 太空艙中的人工重力分析
【關(guān)鍵詞】:長株潭 新能源 電氣自動化專業(yè) 實(shí)訓(xùn)基地創(chuàng)新
中圖分類號:F127
基金項目:湖南省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2012年度立項課題《對接長株潭新能源產(chǎn)業(yè)的高職電氣自動化專業(yè)創(chuàng)新研究》n題號:XJK012CZJ010
1、引言
隨著長沙、株洲和湘潭被確定為“國家節(jié)能與新能源汽車示范推廣工程首批試點(diǎn)城市”,長株潭地區(qū)的新能源產(chǎn)業(yè)規(guī)模經(jīng)濟(jì)正在得到國家的大力支持,必將得到飛速的發(fā)展。與之相匹配的職業(yè)教育,也在同步發(fā)展中[1]。
株洲市新能源、能源裝備制造業(yè)完成的銷售收入連續(xù)數(shù)年增幅保持40%以上,遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于整體面上規(guī)模工業(yè)增速。湘電集團(tuán)風(fēng)電設(shè)備公司、時代電動汽車股份有限公司等新能源裝備制造企業(yè)主營業(yè)務(wù)收入逐步趕超10億元和100億元,成為新能源、能源裝備制造業(yè)的重要主體。一些傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)紛紛調(diào)整轉(zhuǎn)型涉足新能源裝備產(chǎn)業(yè)。時代風(fēng)電集團(tuán)自籌資金新上風(fēng)力發(fā)電機(jī)生產(chǎn)線,并著手在如湘東南東建設(shè)1兆瓦太陽能電池發(fā)電站。郴州從2007年開始投資風(fēng)電裝備制造, 2010年實(shí)現(xiàn)1.5兆瓦風(fēng)機(jī)葉片和雙饋?zhàn)冾l風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)能各達(dá)100套。隨著電力建設(shè)步伐的加速、新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和國家、省發(fā)展裝備制造業(yè)政策的落實(shí),株洲市新能源、能源裝備制造業(yè)的發(fā)展前景更加廣闊[2]。
因此,建立基于校中廠模式的新能源產(chǎn)業(yè)電氣專業(yè)實(shí)訓(xùn)基地,建立真實(shí)生產(chǎn)線,企業(yè)工程技術(shù)人員參與指導(dǎo)學(xué)生的過程綜合技能實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計等整個教學(xué)過程,研究制定綜合考核辦法,在突出實(shí)踐技能培養(yǎng)人才培養(yǎng)模式框架下,實(shí)施教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控等措施,建立以各崗位綜合技能為主導(dǎo),對課程進(jìn)行優(yōu)化組合,使能力培養(yǎng)形成橫向多元化、縱向?qū)哟位?。?gòu)建具有一定綜合度,完成循序漸進(jìn)的能力遞進(jìn)的學(xué)習(xí)過程[3]。
2、初步設(shè)計方案
與從事新能源產(chǎn)品開發(fā)相關(guān)企業(yè)的資深工程師一起研究和設(shè)計相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)項目,以達(dá)到專業(yè)實(shí)訓(xùn)項目轉(zhuǎn)型服務(wù)新能源方向教學(xué)為目的,以最小投入為優(yōu)化目標(biāo),研究如何在原有電氣自動化專業(yè)教學(xué)調(diào)件下的實(shí)訓(xùn)設(shè)備及實(shí)訓(xùn)場地做最小資金投入而完成實(shí)訓(xùn)設(shè)備和場地從傳統(tǒng)電氣自動化專業(yè)教學(xué)向新能源電氣技術(shù)教學(xué)功能的轉(zhuǎn)移[4]。按照風(fēng)力發(fā)電電氣設(shè)備裝配企業(yè)生產(chǎn)與電氣自動化技術(shù)專業(yè)教學(xué)規(guī)律。依據(jù)學(xué)院管理要求原則,風(fēng)力發(fā)電電氣設(shè)備裝配與風(fēng)力發(fā)電電氣設(shè)備組裝工序內(nèi)容安排合理,有利于參與者整體掌握風(fēng)力發(fā)電電氣設(shè)備裝配工藝流程。 設(shè)計時,主要風(fēng)力發(fā)電電氣設(shè)備裝配線型結(jié)構(gòu)簡單。風(fēng)力發(fā)電電氣設(shè)備組裝線布局合理。生產(chǎn)和實(shí)訓(xùn)條件滿足安全規(guī)范,便于生產(chǎn)和教學(xué)管理,并且使教學(xué)與生產(chǎn)互不干擾。風(fēng)力發(fā)電電氣設(shè)備整機(jī)保證多機(jī)兼容,因此采用柔性電氣設(shè)備裝配模式,即,生產(chǎn)線經(jīng)過簡單組合和改裝,能夠同時滿足多個風(fēng)力發(fā)電電氣設(shè)備機(jī)型實(shí)現(xiàn)共線裝配,真實(shí)符合企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。
電氣設(shè)備裝配生產(chǎn)線如圖1所示,以風(fēng)力發(fā)電電氣控制屏柜的電氣設(shè)備裝配工藝為主要教學(xué)內(nèi)容,以風(fēng)力發(fā)電電氣企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場管理模式,結(jié)合現(xiàn)代實(shí)習(xí)教學(xué)手段的設(shè)計思路,本方案達(dá)到的主要目標(biāo)是使學(xué)生掌握風(fēng)力發(fā)電電氣控制屏柜工作原理、結(jié)構(gòu)組成和電氣設(shè)備裝配工藝流程。風(fēng)力發(fā)電電氣裝配實(shí)習(xí)車間設(shè)為三條電氣設(shè)備裝配線,一個其它零部件常規(guī)電氣設(shè)備裝配練習(xí)區(qū),每條線均設(shè)計成直線型雙軌道如圖1a所示,電氣設(shè)備裝配線的輸送為推(拉)式步進(jìn)輸送工裝車,擬采用輪式人力驅(qū)動,如圖1b所示[4]。
這種設(shè)計的其特點(diǎn)是:車間整體布局為矩陣式結(jié)構(gòu),物件轉(zhuǎn)運(yùn)流暢合理互不干涉,空間利用率高,如圖3所示。
還可預(yù)留一個備用區(qū)(即:其它零部件常規(guī)電氣設(shè)備裝配綜合練習(xí)區(qū)或技能鑒定用區(qū)或考試考核專用區(qū));電氣設(shè)備裝配線體結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、安全可靠、便于管理。根據(jù)不同的部件特點(diǎn),電氣設(shè)備裝配線設(shè)定不同的電氣設(shè)備裝配工藝內(nèi)容,電氣設(shè)備裝配線分三類部件電氣設(shè)備裝配,分別為,一號線:柜外支架裝配線;二號線:柜內(nèi)設(shè)備安裝線;三號線:柜內(nèi)電氣設(shè)備總裝線;四號區(qū):其它部件常規(guī)電氣設(shè)備裝配練習(xí)區(qū)(也可作為綜合訓(xùn)練區(qū)或考試鑒定用區(qū)),各線應(yīng)配有電氣設(shè)備裝配工藝工裝器具、電氣設(shè)備裝配工藝技術(shù)文件(含電氣設(shè)備裝配作業(yè)指導(dǎo)書、工位標(biāo)志牌等)和必要的電氣設(shè)備裝配吊裝設(shè)備及輔助設(shè)施[4]。
3、結(jié)論
研究結(jié)果在對接長株潭新能源產(chǎn)業(yè)的高職電氣自動化專業(yè)中,以風(fēng)力發(fā)電電氣裝置組裝生產(chǎn)線為實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)載體。研究分析將電力電子技術(shù)、電機(jī)應(yīng)用、交直流調(diào)速技術(shù)等核心專業(yè)課程的實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)全部應(yīng)用新能源應(yīng)用背景,以風(fēng)力發(fā)電電氣技術(shù)、太陽能光伏電氣技術(shù)、電動汽車電氣技術(shù)中的環(huán)節(jié)為特定工作任務(wù)和項目,以真實(shí)工作過程進(jìn)行開發(fā)。以最小投入為優(yōu)化目標(biāo),將原有專業(yè)實(shí)訓(xùn)項目轉(zhuǎn)型服務(wù)新能源方向教學(xué)。
參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵詞]電力設(shè)備絕緣電阻測試方法變壓器互感器斷路器電力電纜絕緣子
中圖分類號:TM1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1210009-02
為使工廠供電中的電氣設(shè)備能安全運(yùn)行,除保證在額定電壓下能安全運(yùn)行外,在系統(tǒng)發(fā)生操作過電壓或雷閃過電壓時,也能可靠運(yùn)行,電氣設(shè)備絕緣強(qiáng)度是否合格關(guān)系很大。由于電力設(shè)備在設(shè)計和制造中可能從在著一些質(zhì)量問題,而且在安裝運(yùn)輸過程中由于電壓、熱、化學(xué)、機(jī)械振動等因素的影響也可能出現(xiàn)損壞而造成一些潛伏性缺陷,其絕緣性能會出現(xiàn)劣化,甚至失去絕緣性能,造成故障危害電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計,電力系統(tǒng)中60%以上的停電事故是由設(shè)備絕緣缺陷引起的。設(shè)備絕緣部分的劣化、缺陷的發(fā)展都有一定的發(fā)展期,在這個期間,絕緣材料會發(fā)出各種物理、化學(xué)信息來反映絕緣狀態(tài)的變化情況。運(yùn)行人員通過預(yù)防性試驗可以在缺陷發(fā)展的初級階段就能準(zhǔn)確及時地發(fā)現(xiàn)并處理,進(jìn)而預(yù)防事故的發(fā)生。各種電力設(shè)備均通過串聯(lián)或并聯(lián)方式組合在一起,達(dá)到供電要求。這種連接在一起的電力設(shè)備組在預(yù)防性試驗中需獨(dú)立分別進(jìn)行,例如:電力變壓器、互感器、斷路器、套管、電容器、電力電纜、絕緣子等。
一、絕緣電阻的試驗
(一)絕緣電阻表的接線
圖一用兆歐表測量絕緣電阻接線圖
絕緣電阻表是測量絕緣電阻最常用的儀表。常見的絕緣電阻表根據(jù)其電壓等級有500V、1000V、2500V、5000V等幾種;又分為手搖式和電動式兩種。測量絕緣電阻時,對額定電壓為1000V以上的繞組用2500V的絕緣電阻表,其量程一般不低于10000MΩ,1000V以下者用1000V絕緣電阻表。
(二)測量步驟
1.測量前必須將被測設(shè)備電源切斷,并對地短路放電,決不允許設(shè)備帶電進(jìn)行測量,以保證人身和設(shè)備的安全。
2.消除設(shè)備可能感應(yīng)出高壓電的隱患后,再進(jìn)行測量。
3.清潔被測物表面,減少接觸電阻。兆歐表接線柱引出的測量軟線絕緣應(yīng)良好,兩根導(dǎo)線之間和導(dǎo)線與地之間應(yīng)保持適當(dāng)距離,以免影響測量精度。
4.測量前要檢查兆歐表是否處于正常工作狀態(tài),主要檢查其“0”和“∞”兩點(diǎn)。即搖動手柄,使電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速120r/min,此時指針應(yīng)指向“∞”,短接兆歐表L、E端子,此時指針指向“0”位置(搖動手柄的轉(zhuǎn)速太快會損壞表針);將被試品的地線接于搖表E,同時將被試品的非測量部分短接接地,被試品的另一引線不連至L端,將手柄空搖至額定轉(zhuǎn)速,指針應(yīng)指向“∞”,這時表明搖表可正常工作,停搖后,將L引線接到被試品上。如可能產(chǎn)生表面泄露電流,應(yīng)加屏蔽,接在搖表G端。
5.兆歐表使用時應(yīng)放在平穩(wěn)、牢固的地方,且遠(yuǎn)離大的外電流導(dǎo)體和外磁場。
6.以120r/min的均勻速度轉(zhuǎn)動搖表,待指針穩(wěn)定后讀取絕緣電阻值。
7.測吸收比時,應(yīng)從絕緣加上全部額定電壓后才開始計時,因此,可在搖表接地側(cè)裝一絕緣良好的刀閘,當(dāng)搖表達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時合上刀閘,同時開始計時,在1min內(nèi),記錄15s和60s時的讀數(shù),取60s時的讀數(shù)為絕緣電阻值。
8.搖動兆歐表時,不能用手接觸兆歐表的接線柱和被測回路,以防觸電,各接線柱之間不能短接,以免損壞。測量完畢后,應(yīng)立即斷開火線L,然后再停止轉(zhuǎn)動手柄,以免被試品電容電流反充而損壞搖表,特別是試驗大容量設(shè)備更應(yīng)注意。最后將被試品放電,不少于2min。
9.測量時應(yīng)記錄當(dāng)時被試品的溫度,氣象條件和日期。
二、電力變壓器絕緣電阻的測試
測量變壓器繞組絕緣電阻能有效地檢查出變壓器絕緣整體受潮,部件表面受潮或臟污,以及貫穿性的集中性缺陷,如瓷件破裂、引線接殼、器身內(nèi)有金屬接地等缺陷。測量繞組絕緣電阻時應(yīng)依次測量各繞組對地和對其他繞組間的絕緣電阻值。測量時,被測繞組各引線端均應(yīng)短接在一起,其余非被測繞組皆短路接地。絕緣電阻和吸收比的測量順序及部位如表1:
表1變壓器絕緣電阻和吸收比的測量順序和部位
如果變壓器為自耦變壓器時,自耦繞組可視為一個繞組。如三繞組變壓器高、中壓繞組自耦時,則共測三次,測量順序及部位如下:(1)低壓繞組高、中壓繞組及地;(2)高、中、低壓繞組地;(3)高、中壓繞組低壓繞組及地。
測量前后應(yīng)對變壓器的被測繞組與外殼短路充分放電(t≥2min);對新投入或大修后的變壓器,應(yīng)充滿合格油并靜止一定時間(一般110KV及以上變壓器靜止20h以上,3~10KV的變壓器需靜止5h以上。);測量時以變壓器頂層油溫作為測量時的溫度。
《規(guī)程》并未對絕緣電阻值做具體規(guī)定,表2給出允許值供參考,另外可按下列步驟進(jìn)行:(1)安裝時絕緣電阻值不應(yīng)低于出廠試驗時的70%;(2)預(yù)防性試驗時絕緣電阻值不應(yīng)低于安裝或大修后投入運(yùn)行前的測量值的50%;(3)同期同類型變壓器同類繞組的絕緣電阻不應(yīng)有明顯異常;(4)同一變壓器絕緣電阻測量結(jié)果,一般高壓繞組測量值應(yīng)大于中壓繞組,中壓繞組測量值應(yīng)大于低壓繞組。
表2油浸電力變壓器繞組絕緣電阻的允許值(MΩ)
三、互感器絕緣電阻測試
互感器在電力系統(tǒng)的電能計量、繼電保護(hù)、自動控制等裝置中用于變換電壓或電流,運(yùn)行數(shù)量多,長期處于工作狀態(tài),測量互感器繞組的絕緣電阻的主要目的是檢查其絕緣是否有整體受潮或老化的缺陷。測量電壓互感器和電流互感器絕緣電阻的方法基本相同。
測量時,一次繞組用2500V絕緣電阻表,二次繞組用1000V或2500V絕緣電阻表,非被測繞組應(yīng)接地。實(shí)驗結(jié)果可與歷次數(shù)據(jù)比較,進(jìn)行綜合分析判斷。一般情況下,一次繞組的絕緣電阻不應(yīng)低于出廠值或歷次測量值的60%;二次繞組一般不低于10MΩ。當(dāng)電壓互感器吊芯檢查修理時,應(yīng)用2500V絕緣搖表測量鐵芯夾緊螺栓的絕緣電阻,不低于10MΩ。測量時,還應(yīng)考慮并排除空氣濕度、互感器表面臟污、溫度等對絕緣電阻的影響,必要時,用G端子消除表面泄露影響。電容式電流互感器末屏對地絕緣電阻一般不低于1000MΩ。
四、斷路器絕緣電阻測試
對斷路器來講,一般都要求測量其整體的絕緣電阻,即斷路器導(dǎo)電回路對地的絕緣電阻。測量時應(yīng)采用2500V絕緣電阻表。對空氣斷路器,實(shí)際是測量其支持瓷套的絕緣電阻,一般數(shù)值很高,最低不得小于5000MΩ。對于少油和多油斷路器還應(yīng)測量絕緣提升桿(有機(jī)材料制成)的絕緣電阻。測量結(jié)果不得小于《規(guī)程》允許值,如表3。測量提升桿絕緣電阻應(yīng)在斷路器調(diào)整完畢與油箱注油之前進(jìn)行,以便落下油箱或打開入口接線。斷路器已經(jīng)充注絕緣油后,為了判斷絕緣提升桿是否受潮,可在斷路器合閘和分閘兩種狀況下分別測量套管引出線對外殼的絕緣電阻。若兩次測量值相近,且不低于表3規(guī)定,說明絕緣良好。若合閘狀態(tài)下絕緣電阻值遠(yuǎn)低于分閘狀態(tài)下的值,說明絕緣提升桿受潮。
表3用有機(jī)材料制成的斷路器絕緣提升桿的絕緣電阻允許值(MΩ)
五、套管絕緣電阻測試
套管是使高壓引線安全穿過墻壁或設(shè)備箱體與其他電力設(shè)備相連接。其結(jié)構(gòu)要有較小的體積和較薄的絕緣厚度,尤其套管法蘭處電場強(qiáng)度極不均勻,對其絕緣性能要求較高。
測量絕緣電阻可以發(fā)現(xiàn)套管瓷套裂紋、本體嚴(yán)重受潮及測量小套管絕緣劣化、接地等缺陷。對已安裝到變壓器本體上的套管,搖測其高壓導(dǎo)電桿對地的絕緣電阻時應(yīng)連同變壓器本體一起進(jìn)行,而搖測抽壓小套管和測量小套管對地絕緣電阻可分別單獨(dú)進(jìn)行。由于套管總是從最外層開始受潮,因此測量小套管對地絕緣電阻具有重要意義?!兑?guī)程》規(guī)定搖測小套管對地絕緣電阻應(yīng)使用2500V絕緣電阻表,其阻值一般不應(yīng)低于1000MΩ。套管主絕緣的絕緣電阻不應(yīng)低于10000MΩ。
六、電力電纜絕緣電阻測試
檢查電力電纜最簡單的方法就是測量絕緣電阻。通過測量可以檢查出電纜絕緣受潮老化缺陷,還可以判別出電纜在耐壓試驗時所暴露出的絕緣缺陷。電力電纜的絕緣電阻,是指電纜芯線對外皮或電纜某芯線對其他芯線及外皮間的絕緣電阻。測量時除測量相芯線外,非被測相芯線應(yīng)短路接地。額定電壓1000V以下的電纜可用1000V絕緣搖表,1000V及以上的電纜用2500V絕緣搖表,6KV以上搖表也可用5000V搖表。
電力電纜的絕緣電阻與電纜的長度、測量時的溫度及電纜終端頭或套管表面臟污、潮濕有很大關(guān)系。測量時應(yīng)將電纜終端頭表面擦拭干凈,并進(jìn)行表面屏蔽??蓪⒉煌瑴囟葧r的絕緣電阻值換算為20℃時的值。換算公式:
R20℃=RtKt
式中:
R20℃-換算到20℃時的絕緣電阻值,MΩ;
Rt-溫度為t時實(shí)測的絕緣電阻值,MΩ;
Kt-溫度換算系數(shù)。
多芯電纜在測量絕緣電阻后,可用不平衡系數(shù)來分析判斷其絕緣狀況。不平衡系數(shù)等于同一電纜中各芯線絕緣電阻中的最大值與最小值之比,絕緣良好的電纜不平衡系數(shù)一般不大于2。
七、絕緣子絕緣電阻的測試
電力系統(tǒng)中使用的大量絕緣子承擔(dān)絕緣和機(jī)械固定作用。絕緣子在運(yùn)行中,由于受電壓、溫度、機(jī)械力以及化學(xué)腐蝕等作用,絕緣性能會劣化,出現(xiàn)不能承受過電壓的零值絕緣子。因此檢測出不良絕緣子并及時更換是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的一項重要工作。測量絕緣電阻可以發(fā)現(xiàn)絕緣子裂紋或瓷質(zhì)受潮等缺陷。絕緣良好的絕緣子的絕緣電阻一般很高,劣化絕緣子的絕緣電阻明顯下降,僅為數(shù)十兆歐、數(shù)百兆歐甚至幾兆歐。由于絕緣子數(shù)量大,用絕緣電阻表搖測其絕緣電阻工作量太大,因此僅在帶電檢測出零值絕緣子位置后,停電更換該零值絕緣子前,為保證準(zhǔn)確性才搖測絕緣電阻?!兑?guī)程》規(guī)定,用2500V及以上絕緣電阻表搖測絕緣子絕緣電阻,多元件支持絕緣子的每一元件和每片懸式絕緣子的絕緣電阻不應(yīng)低于300MΩ。當(dāng)帶電測出絕緣子為零值絕緣子,但其絕緣電阻大于300MΩ時,應(yīng)搖測其相鄰良好絕緣子,比較兩者絕緣電阻,若絕緣電阻值相差較大仍應(yīng)視為不合格。
八、影響絕緣電阻的因素
影響絕緣電阻的因素主要有:1.溫度的影響,一般情況下,絕緣電阻隨溫度的升高而降低;2.濕度和電力設(shè)備表面臟污的影響,濕度和臟污可以大大降低絕緣電阻;3.殘余電荷的影響,殘余電荷會造成絕緣電阻偏大或偏小;4.感應(yīng)電壓的影響,感應(yīng)電壓強(qiáng)烈時可能損壞絕緣電阻表或造成指針亂擺,得不到真實(shí)測量值。
預(yù)防性試驗是電力設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)工作中的一個重要環(huán)節(jié),是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的有效手段之一。電力設(shè)備的絕緣電阻測試是電力設(shè)備預(yù)防性試驗中不可缺少的一個步驟。做好絕緣電阻試驗為耐壓試驗做好準(zhǔn)備和在設(shè)備運(yùn)行中作為預(yù)防設(shè)備絕緣事故的檢測手段,保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,保證工廠可靠供電。
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關(guān)鍵詞:CDIO;電力市場;電力市場營銷;教學(xué)方式;教學(xué)方式改革
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)03-0088-02
一、引言
2013年,能源“十二五”規(guī)劃提出要加快建立現(xiàn)代電力市場體系,穩(wěn)步開展輸配分開試點(diǎn)。隨著這一系列電力市場改革的不斷深入,我國電力行業(yè)的市場化不斷趨于成熟,電力市場邁入了以市場需求為導(dǎo)向,滿足客戶需求為目標(biāo)的階段。電力企業(yè)的營銷工作是否能夠順利地進(jìn)行直接影響到其經(jīng)濟(jì)效益,因此掌握電力市場的基本理論、方法和策略,不僅是電力員工的重要任務(wù),也是對高校電氣工程專業(yè)學(xué)生的基本要求。在這樣的背景下,高校開展電力市場營銷課程的教學(xué)工作,對滿足社會和電力行業(yè)的要求,培養(yǎng)電力市場營銷專業(yè)人才具有十分重要的意義。但是,高校“電力市場營銷原理”課程的特點(diǎn)是理論抽象,同時又具有很強(qiáng)的實(shí)用性,學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)一般是“理論強(qiáng),實(shí)踐差”。CDIO工程教育理念是由麻省理工學(xué)院等四所世界著名大學(xué)于2004年提出的[1]。CDIO(構(gòu)思―設(shè)計―實(shí)現(xiàn)―運(yùn)行)工程教育理念使得學(xué)生以主動的、理論聯(lián)系實(shí)際的方式進(jìn)行工程學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊協(xié)作能力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。因此,本文重點(diǎn)研究基于CDIO的“電力市場營銷原理”教學(xué)改革方法。
二、課程教學(xué)內(nèi)容
合理適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容是課程教學(xué)成功的基礎(chǔ)。廣西大學(xué)電力市場基礎(chǔ)課程為36學(xué)時,采用的教材是肖先勇學(xué)者主編的《電力市場營銷原理》。這部教材主要分成十章,主要介紹電力市場營銷的基本概念、營銷信息及其調(diào)研等內(nèi)容[2]。該教材內(nèi)容豐富,但是課程教授的時間僅僅有36個學(xué)時,所以需要對課程的重點(diǎn)難點(diǎn)知識進(jìn)行提煉。因此,筆者對教材內(nèi)容進(jìn)行了歸納和精練,將全文的講授分為:市場營銷基本理論、電力市場營銷方法、電力市場營銷戰(zhàn)略與策略、電力市場研究與分析、電力市場競爭與開拓、電力需求側(cè)管理等主要部分。此外,筆者還安排了專門的文獻(xiàn)學(xué)習(xí)時間,主要讓學(xué)生了解一些電力市場營銷的相關(guān)研究,掌握國際和國內(nèi)的研究動態(tài),使得學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R與電力市場營銷實(shí)際相結(jié)合,真正掌握電力市場營銷的內(nèi)涵。比如,筆者所教授的電氣工程及其自動化121班利用兩個學(xué)時的時間重點(diǎn)學(xué)習(xí)《北京市電力公司電力市場營銷策略研究》,獲得了良好的學(xué)習(xí)效果[3]。該文獻(xiàn)主要針對北京市電力市場營銷的現(xiàn)狀進(jìn)行了研究,指出了它在營銷中存在的問題和未來改進(jìn)的方向,與當(dāng)前的電力市場營銷工作十分貼近,這樣的學(xué)習(xí)方式讓同學(xué)們更好地理解了電力市場營銷的基本概念。
三、教學(xué)目的及其實(shí)現(xiàn)途徑
明確的教學(xué)目的是課程教學(xué)成功的基石。本課程比較注重突出電力市場營銷的特色,重點(diǎn)介紹了我國電力企業(yè)在市場營銷實(shí)踐中的經(jīng)驗。課程教學(xué)的目的是:使學(xué)生對電力市場的基本概念、電力市場運(yùn)營的基本模式有一般性的了解,提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊協(xié)作能力。
1.培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的途徑。(1)引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考解決問題。鼓勵學(xué)生通過CNKI、Web of science等知識數(shù)據(jù)庫收集分析一些世界五百強(qiáng)企業(yè)的營銷成功案例和國外著名電力公司的營銷方法,讓其通過獨(dú)立思考,將這些電力行業(yè)外的營銷經(jīng)驗和國外電力公司營銷經(jīng)驗與國內(nèi)電力市場環(huán)境相結(jié)合,制定出較為合理的我國電力市場營銷策略。(2)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論辯論。提前設(shè)置一些討論話題,讓學(xué)生課后充分利用網(wǎng)絡(luò)資源和數(shù)字圖書館資源收集相關(guān)資料,在課堂上進(jìn)行正反方辯論。筆者曾經(jīng)利用一個課時的時間讓學(xué)生們分成兩組進(jìn)行“對于電力企業(yè),電力生產(chǎn)工作和電力營銷工作哪一個更加重要”的討論。正方秉持的觀點(diǎn)是電力生產(chǎn)工作更重要,反方認(rèn)為電力營銷工作更重要。經(jīng)過一節(jié)課唇槍舌劍的較量,結(jié)果還是難解難分。但是,通過這次辯論,同學(xué)們都深刻學(xué)習(xí)到了電力生產(chǎn)和電力營銷工作的重要性,深刻理解了電力生產(chǎn)和電力營銷之間千絲萬縷的關(guān)系,也鍛煉了同學(xué)們的臨場應(yīng)變能力和理論知識應(yīng)用能力。
2.培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作能力的途徑。(1)引導(dǎo)學(xué)生們進(jìn)行小組ppt展示。同學(xué)們自由組合,將班級分為幾個學(xué)習(xí)小組,每個小組設(shè)置一個組長,老師布置一些開放性的課后作業(yè),并以課堂ppt演講的形式作為作業(yè)的完成形式。筆者曾設(shè)定了“電力市場營銷在廣西電網(wǎng)的應(yīng)用”這個題目,讓同學(xué)們以小組為單位采用構(gòu)思―設(shè)計―實(shí)現(xiàn)―運(yùn)行的工程思維來完成這個作業(yè)。最終每個小組由一名成員完成10分鐘左右的ppt展示。此外,該小組的組員們還需要回答其他組同學(xué)提出的相關(guān)問題。組長們負(fù)責(zé)安排人員進(jìn)行資料收集、資料整理、ppt制作、ppt演講、問題回答等各個方面的工作。學(xué)生們對這樣的作業(yè)和學(xué)習(xí)方式十分感興趣,干勁都很足,ppt展示也取得了很好的效果。(2)引導(dǎo)學(xué)生們進(jìn)行小組討論。老師布置一些開放性的話題,并要求在小組成員們進(jìn)行充分討論的情況下,每個小組委派一名成員進(jìn)行回答,老師將針對小組成員回答問題的儀容儀表、回答問題情況對這個小組進(jìn)行綜合評分,并將評分結(jié)果作為學(xué)生平時成績打分的依據(jù)。
四、教學(xué)方式改革
合理、恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式是課程教學(xué)成功的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的教學(xué)方式是老師在課堂上傳授知識,學(xué)生的課堂參與度不高,難以達(dá)到CDIO(構(gòu)思―設(shè)計―實(shí)現(xiàn)―運(yùn)行)的工程教育效果。為了改進(jìn)這種情況,本課程的教學(xué)中采用了討論教學(xué)法、案例教學(xué)法和網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)法結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)。
1.討論教學(xué)法。在課堂教學(xué)中,教師針對電力市場中出現(xiàn)的問題,設(shè)計討論話題進(jìn)行討論。班里每個小組派組員上臺進(jìn)行相關(guān)問題觀點(diǎn)的闡述,教師在總結(jié)每個小組回答情況的基礎(chǔ)上提出自己對問題的看法,并對每個組的回答情況進(jìn)行打分。這種討論教學(xué)法可以較好地發(fā)揮了同學(xué)們的主觀能動性,讓他們主動地參與到討論中來,并使之能真正地領(lǐng)悟到營銷的精髓。例如,在討論現(xiàn)有電力市場營銷體制改革的時候,曾讓同學(xué)們討論“現(xiàn)有的電力市場背景下,適不適合引入大量的社會資本進(jìn)入到電網(wǎng)中”話題。班里的五個小組根據(jù)論點(diǎn)分成了兩派,三個小組的主要觀點(diǎn)是:我國幅員遼闊,不可避免地要進(jìn)行遠(yuǎn)距離、高電壓輸電,因而電力系統(tǒng)改造或者更新需要大量的成本,需要大量的基礎(chǔ)建設(shè)設(shè)施進(jìn)行配套,所以相對來說在某些時段投資的回報率不高,如果大量的社會資金進(jìn)入到電力行業(yè),在資金總是流向回報率最高的地方的情況下,大量的社會資金進(jìn)入到電力行業(yè)就存在資金變動較大的問題,若沒有強(qiáng)有力的資金作為支持,那么電力系統(tǒng)的可靠性就會降低,因此不適合引入大量的社會資本進(jìn)入到電網(wǎng)中。其他兩個小組主要觀點(diǎn)是:從社會中引入大量的社會資本融入到電力系統(tǒng)建設(shè)中,能夠加大電力市場的自由度,能夠把電價的定價逐步推向市場,能夠加強(qiáng)對電力企業(yè)的監(jiān)督,防止大規(guī)模的腐敗。誠然,是否引入大量的社會資本進(jìn)入到電網(wǎng)中,這是一個電力行業(yè)都在考慮的現(xiàn)實(shí)問題,引入與否都會存在優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),因此這個問題不存在標(biāo)準(zhǔn)答案,但是通過課堂充分的討論,讓學(xué)生們充當(dāng)電力行業(yè)的決策者,能讓他們發(fā)揮主觀能動性,無意識之中就掌握了電力市場營銷的核心知識。
2.案例教學(xué)法。老師布置例如“世界著名企業(yè)的營銷戰(zhàn)略”、“著名電力企業(yè)電力市場營銷戰(zhàn)略”等作業(yè),讓同學(xué)們課后進(jìn)行案例的收集,并讓同學(xué)們在課堂上進(jìn)行講解,隨后老師進(jìn)行點(diǎn)評。這樣學(xué)生的印象就會非常深刻,學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力也得到了鍛煉。
3.網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)法。教師收集一些有關(guān)世界著名企業(yè)和著名電力企業(yè)的營銷戰(zhàn)略視頻,在課堂中進(jìn)行播放,并進(jìn)行相應(yīng)的講解,能夠培養(yǎng)學(xué)生對這門課程的興趣,讓學(xué)生全身心地投入到課程學(xué)習(xí)中來。
五、課程的考核機(jī)制
課程考核機(jī)制的設(shè)置是否合理直接關(guān)系到能否提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,是課程教學(xué)成功與否的關(guān)鍵。該門課程是專業(yè)選修課,課程要求學(xué)生掌握和了解電力市場營銷的一般原理并能正確地應(yīng)用這些知識解決問題。該課程不需要學(xué)生死記相關(guān)的知識,故采用開卷方式考核學(xué)生。為了能夠調(diào)動同學(xué)們參與小組討論和各種課堂討論的積極性,將CDIO(構(gòu)思―設(shè)計―實(shí)現(xiàn)―運(yùn)行)的工程教育理念引入課堂,在本課程期評成績中,設(shè)置開卷考試占50%,平時(含考勤、課堂討論)占50%。良好的考核機(jī)制的設(shè)定,有效地提高了學(xué)生參與討論的積極性,取得了較好的教學(xué)效果。
六、結(jié)語
電力市場營銷是電力企業(yè)發(fā)展的必由之路。本文從課程的內(nèi)容入手,闡述了課程教學(xué)的性質(zhì)與目的,基于CDIO提出了實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的的方法和途徑,研究了經(jīng)過改進(jìn)的教學(xué)方式,建立了合理的課程考核機(jī)制。經(jīng)實(shí)踐證明,該課程的教學(xué)方法能夠給高校電力市場基礎(chǔ)課程的教學(xué)提供參考和幫助。但是,隨著電力市場的改革不斷深入,電力市場基礎(chǔ)課程的教學(xué)與培養(yǎng)模式還需要不斷探索,這樣才可能為社會輸送合格的電氣人才。
參考文獻(xiàn):
[1]Edward F.Crawl ey.The CDIO Syllabus――A Statement of Goals for Undergraduate Engineering Education [EB/OL].http://.
關(guān)鍵詞:分布式發(fā)電;虛擬發(fā)電廠;調(diào)度管理;綠色能源
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.192
1 分布式電源調(diào)度管理模式研究
21世紀(jì)智能電網(wǎng)的發(fā)展方向是分布式能源的建設(shè),分布式電源調(diào)度管理模式有利于提高電力能源的利用率,在促進(jìn)能源的可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上,減少電力工業(yè)生產(chǎn)造成的污染排放。分布式電源一般容量比較小,主要分布在距離用戶近的區(qū)域,分布式電力能源的建設(shè)可以實(shí)現(xiàn)就地向用戶提供電力能源,減輕了電力能源傳輸?shù)膲毫Γ植际诫娫吹膽?yīng)用十分普遍,通過協(xié)調(diào)控制可以提高綜合電力能源的利用率。分布式電源調(diào)度管理可以在電網(wǎng)出現(xiàn)停電故障的時候,保證重要負(fù)荷的有效供電,保證電網(wǎng)主網(wǎng)供電的穩(wěn)定。分布式電源調(diào)度管理可以有效的解決偏遠(yuǎn)地區(qū)供電需求的問題。我國的分布式電力能源的建設(shè)還是處于起步階段,我國的十二五的工作計劃已經(jīng)將分布式電力能源的建設(shè)作為電力工業(yè)發(fā)展的一個重要的發(fā)展方向。分布式發(fā)電系統(tǒng)的研究和應(yīng)用,在我國大電網(wǎng)的環(huán)境下,促進(jìn)了分布式電源管理功能和集中式發(fā)電之間的協(xié)調(diào)運(yùn)作,是今后我國電力系統(tǒng)發(fā)展的一個必然的趨勢。
2 虛擬發(fā)電廠運(yùn)行特點(diǎn)分析
虛擬發(fā)電廠是我國未來電力工業(yè)的新型管理模式,對分布式能源進(jìn)行整合,實(shí)現(xiàn)分布式儲能和分布式發(fā)電,實(shí)現(xiàn)對分布式力能源的統(tǒng)一管理,使分布式能源參與系統(tǒng)的調(diào)度和運(yùn)行。虛擬發(fā)電廠把分散的電源、分散的儲能設(shè)備和可控復(fù)合結(jié)合在一起,虛擬成一個獨(dú)立的虛擬電力系統(tǒng),在功能和控制性方面與大型的發(fā)電廠比較類似。虛擬發(fā)電廠可以對接入的分布式電源進(jìn)線統(tǒng)一管理,虛擬發(fā)電廠可以儲存大量的電能,與外網(wǎng)的的連接具有永久性的特點(diǎn),是一個開放性的系統(tǒng)。虛擬發(fā)電廠對內(nèi)部電網(wǎng)的管理可以使資源得到優(yōu)化的配置,虛擬發(fā)電廠的通信控制系統(tǒng)保證內(nèi)部電網(wǎng)的運(yùn)行協(xié)調(diào)互動,解決了分布式電源的內(nèi)部消耗問題。虛擬發(fā)電廠對外網(wǎng)進(jìn)行供電,進(jìn)行雙向的能量交換,同時保證對內(nèi)部負(fù)荷進(jìn)行供電。虛擬發(fā)電廠對分布式電源的調(diào)度管理與傳統(tǒng)電源調(diào)度管理比,具有更大的調(diào)度管理空間,虛擬發(fā)電廠的分布式電源調(diào)度管理在市場中占有一定的優(yōu)勢。
3 虛擬發(fā)電廠分布式電源調(diào)度管理模式研究
對虛擬發(fā)電廠分布式電源發(fā)電模式的研究我們通過風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電和微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電進(jìn)行研究。風(fēng)力發(fā)電與常規(guī)的能源比,是可持續(xù)利用的能源,對環(huán)境沒有污染,自然界的風(fēng)能資源是巨大的,全球的可以次序利用的風(fēng)能資源可以達(dá)到214MW。從風(fēng)能的調(diào)度性分析,風(fēng)力發(fā)電隨機(jī)性大,而且變化迅速,風(fēng)力發(fā)電的能源的調(diào)度性比較困難,風(fēng)力發(fā)電需要大量的常規(guī)發(fā)電設(shè)備和機(jī)組提供支持,地區(qū)性的差異也決定了風(fēng)力發(fā)電的差異性,所以我們對風(fēng)力發(fā)電的管理可以充分利用地區(qū)互補(bǔ)性。光伏發(fā)電是太陽能發(fā)電中的一種,光伏發(fā)電技術(shù)比較成熟,光伏發(fā)電利用半導(dǎo)體的的光能效應(yīng),把太陽能輻射的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽诠夥l(fā)電系統(tǒng)中要安裝儲存能源的裝置。光伏發(fā)電受光照和溫度的影響很大,光能發(fā)電的隨機(jī)性強(qiáng),在短期內(nèi)光能發(fā)電變化快。微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電是通過大功率輸出的燃?xì)廨啓C(jī),把天然氣和汽油作為動力原料,通過驅(qū)動高速發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電穩(wěn)定性和可靠性高,污染小,并且能源的利用率高,微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電是技術(shù)比較成熟的分布式電源,微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電通過冷熱電聯(lián)產(chǎn)運(yùn)作模式可以把能量的綜合利用率提高到85%以上。分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)也叫做冷熱電三聯(lián)供電系統(tǒng),是把制熱、制冷和發(fā)電結(jié)合到一起的分布式供能系統(tǒng),微型燃?xì)廨啓C(jī)冷熱電三聯(lián)供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示,微型燃?xì)廨啓C(jī)冷熱電三聯(lián)供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由微燃?xì)廨啓C(jī)和溴冷機(jī)組組成,具體運(yùn)作模式是通過對天然氣的燃燒,帶動微燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行發(fā)電工作,燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)入余熱爐,可以為用戶提供供暖的需要,高煙氣體也可以通過溴化鋰的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生制冷的作用。分布式式冷熱電聯(lián)產(chǎn)可以提高能源的利用率,降低污染物的排放。
4 總結(jié)
智能化和綠色能源是電力工業(yè)的發(fā)展方向,虛擬電廠分布式電源調(diào)度管理的提出,對電力工業(yè)電能開發(fā)和環(huán)境保護(hù)具有一定的研究意義,可以有效的解決分布式電源調(diào)度管理中出現(xiàn)的問題,提高了電力工業(yè)能源的利用率,保證了電力能源的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]趙波,張雪松,洪博文.大量分布式光伏電源接入智能配電網(wǎng)后的能量滲透率研究[J],電力自動化設(shè)備,2012(08).
預(yù)計1-3個月審稿 北大期刊
中華人民共和國工業(yè)與信息化部主辦
預(yù)計1個月內(nèi)審稿 部級期刊
中國電源學(xué)會;廣東省電源學(xué)會主辦
預(yù)計1個月內(nèi)審稿 部級期刊
中國機(jī)械工業(yè)集團(tuán)有限公司主辦
預(yù)計1-3個月審稿 北大期刊
中華人民共和國自然資源部主辦
預(yù)計1個月內(nèi)審稿 省級期刊
中國電源學(xué)會;陜西省電源學(xué)會;西安市電源學(xué)會主辦
預(yù)計1個月內(nèi)審稿 部級期刊
中國普天信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司主辦