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覆蓋范圍廣中國地域廣闊,共有31個省市自治區,部分省市之間相距幾千多公里,并且列車在運行過程中要通過多個鐵路局及集團公司的管轄區域,每個單位均有調度指揮及為車輛服務的部門及人員,所以通話對象不固定,這就需要一個統一的呼叫方式及規則,由聯合控制中心根據列車運行區間及位置確定呼叫路由及地址。這也是符合我國鐵路特得點的獨特通信方式。需要具備數據的傳輸功能列車無線電臺設備不僅需要語音傳送,還需要有傳輸數據的能力,應具備多功能的數據接口,可以傳輸列車運行所需的各種數據,交換信息,確保列車通信及監控的實時性和有效性。綜合性要求強鐵路運營所需支撐體系龐大,車務、機務、工務、電務、車輛等單位各司其職,對通信的需求也存在差異,這就要求無線通信設備具備很好的適應性,結合各部門需要開發相應功能。設備要有良好的綜合應用能力,一機多用,即能傳遞語音還能傳送數據,將列車信息根據需求傳遞到不同單位,各取所需,便于部門間聯動,提高統一協調能力。
鐵路移動通信系統介紹
GSM-R(GSMforRailway)為鐵路專用數字移動通信系統,和GSM網絡標準相似,是從歐洲引進的鐵路通信專用系統。GSM-R是基于GSM技術平臺,針對鐵路無線通信的特點,專門為鐵路設計的數字移動通信系統,提供特色的附能的高效綜合無線通信系統,并增加鐵路移動通信所需業務(組呼、群呼、強插、強拆、優先級別等功能),構成整體的解決方案。GSM-R同時還具備數字集群的功能,滿足列車高速運行時的無線通信要求,可以提供應急通信、無線列調等語音通信功能,安全可靠。GSM-R還是一個信息化的平臺,使得用戶可以在這個信息平臺上輕松開發各種各樣的鐵路應用。GSM-R通信系統主要由基站系統(BSS)、網絡系統(NSS)、管理系統(OSS)三大部分和移動終端設備組成。其中網絡系統包括移動交換系統、移動智能網系統、和分組交換無線業務系統,是GSM-R系統的核心組成部分,實現了與其他網絡的有機結合。GSM-R系統網絡結構圖4GSM-R技術的應用GSM-R系統不僅可以提供語音業務,還可以提供數據業務、智能業務。針對鐵路通信需求,GSM-R系統還提供了組呼叫、尋址、廣播呼叫、緊急呼叫等特殊方面的要求。
經過GSM-R網絡組成的數據鏈路傳送到車載無線通信設備,機車就能接收到調度下發的命令。調度命令是各級調度指揮人員向列車司機下達的書面指令,是列車運行指揮系統的重要組成部分。列車調度指揮:調度與司機之間的通話是行車通信系統的重要組成,負責指揮各種車輛的運行,保證機車司機、車站值班員、列車調度員之間以及車站值班員、機車司機、運轉車長之間的通信暢通,確保安全。機車同步控制:有時列車需要多個機車牽引,在運行過程中,兩臺機車之間包括加速、減速和制動等一系列行為必需同步操縱,利用本業務可實現機車間信息的傳遞和交換。列車自動控制:通過GSM-R提供車地之間雙向安全數據傳輸通道,接收由GPS或其他的定位工具提供的位置信息,控制列車運行,可代替以前的信號燈指示,保證列車運行安全。機車信號和監控信息傳送:實現車載設備和地面間的數據傳輸,提供機車信號和監控信息傳輸,儲存調車模式的相關信息,構成站場通信系統重要組成部分。列車停穩信息傳送:利用數據采集傳輸應用系統,可傳送列車是否停穩信息,提高車輛運行的安全性。車次號傳輸:車次號傳送是實現車輛調度指揮的重要一環,通過對列車車次號的自動跟蹤,實現調度中心對車輛運輸業務的監控機辦理。列車尾部監控數據傳輸:在列車行進當中,司機應當準時了解列車性能變化。列車監控系統可以提供車尾風壓數值,電池電壓情況,主風管風壓情況等等,實現對車輛狀態進行實時監控。區間無線通信:在區間作業可以使用GSM-R作業手持終端,包括機務、車務、工務、電務、公安等單位可根據需要進行內部的業務聯系,在有特殊情況時可與列車調度人員或其他用戶聯系,在遇到突發狀況時,還可通過無線終端直接與司機通話。旅客業務信息收集:每輛客車都與控制中心保持一條實時雙向數據傳輸通道,作為數據通信業務使用,與旅客相關的所有移動信息通過此通道進行傳輸,為旅客提供各種信息,增加旅客的便利性,提供各種人性化服務。
以樹之外貌打造班級物質文化
班級物質文化是班級文化的有形載體。因此,教室的環境布置就成為班級文化建設中不可缺少的重要環節。將樹的外貌特征融入到教室環境的設計中,讓視覺上的沖擊帶給學生心靈上的震撼。
綠色的運用。走進教室,最先感受到的是綠色帶給人的平靜和舒適。綠色條紋的窗簾閑逸地垂在窗戶兩旁,綠色的小柜子整齊地碼放在墻壁的一側,綠色的校服在學生身上顯得格外醒目。綠色可以平復學生浮躁的心緒,讓學生以最佳的狀態投入到學習中。
葉片的運用。葉子的造型多種多樣,精致而獨特,正好起到裝飾、美化教室的作用。柜子上樹葉形狀的小標簽、黑板上樹葉形狀的評優欄,還有墻壁上樹葉形狀的照片框,每一個微小的設計都體現著師生的匠心獨具。
枝干的運用。樹的枝干為果實和樹葉輸送水分和營養,它的挺拔承載著生命的意義。一面白墻、一塊黑板都因為有了枝干的裝點而變得生動而有意義。
優美舒適的教室環境給學生增添了學習的樂趣,激發了學生熱愛班級、熱愛學校的情感,從而增強了班集體的向心力和凝聚力。
用樹之品格建設班級精神文化
剖析樹之品格,不管是嚴寒酷暑還是懸崖峭壁,都以堅韌不拔的精神默默地生長著。學校依托樹的堅強品格推動班級精神文化建設,感染、激勵學生。
確立班級文化。班名以樹名命名,班徽設計借助樹之外形,班號濃縮樹之品格,班標、班規、班歌、班訓也都與樹之特性緊密相連,蘊含了班級文化建設的深刻內涵,為班級文化建設指引了方向。
開展班級活動。舉辦各類以“樹育”文化為主題的班級活動,既有助于營造學習氛圍,形成良好的班風,也有利于培養學生的優秀品格。開展班會評比,各班圍繞班名設計、組織班會,學生通過繪畫、討論、表演、觀看視頻等多種形式,展現本班別具特色的“樹育”文化活動;開展手抄報比賽,為了讓學生更好地理解班級文化建設,各班組織了以“樹育”為主題的手抄報比賽。學生開動腦筋、積極構思,最后形成了一張張具有“樹育”文化色彩、內容豐富實用的精美作品。此外,班級還以“樹”為主題,組織了繪畫、誦讀、歌唱、小話劇表演等活動。
活動的過程就是激發學生情感、刻畫心靈、指導行為的過程。每一次的展示都起到了潤物無聲的教育意義。
順樹之天性建設班級行為文化
行為文化是良好物質文化和精神文化的外在表現,所有潛移默化的教育只有落實到學生的行為上,才能彰顯出班級文化建設的實效性,真正達到以樹育人的目的。天下萬物的生長都有自身的發展規律,必須“順木之天,以致其性”。育人和種樹的道理是一樣的。因此,在行為文化建設中同樣要順應學生的發展規律,不能憑著主觀愿望恣意干預和灌輸。
制定班規,指導行為。班規的制定要符合學生的年齡特點、承受能力和實際需求,要讓大家認可并切實可行。這樣,才能起到制約和指導學生行為的作用。
尊重差異,順道而為。要尊重差異,不整齊劃一、不拔苗助長,不以犧牲學生的身心健康、個性特長為代價去換取暫時的學業成績,應該幫助他們自然、有序地發展。
[關鍵詞]脫硝;選型;效率
中圖分類號:F407.61 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)18-0359-01
1 研究的背景
近年來,中國大部分區域污染態勢越發嚴重,霧霾、酸雨現象常有發生,嚴重影響廣大人民群眾的日常生產生活。氮氧化物是誘發這一環境污染現象的罪魁禍首之一。2012年1月國家能源系統實施了《火電廠大氣污染物排放標準》,明確規定,火電企業氮氧化物的排放濃度不準超過100mg/Nm3。
2 項目概述
丹東金山熱電廠(2×300MW)新建工程是由中國華電集團沈陽金山能源有限公司依照《丹東市中心城區熱電發展總體規劃(2005―2020年)》在丹東市投資建設的大型熱電聯產項目。電廠一期建設2臺300MW亞臨界汽輪發電機組,規劃容量4臺300MW,并同步建設脫硝設施。
3 脫硝工藝設計原則
(1)采用當前技術成熟方法,符合國家環保排放標準。
(2)脫硝設計效率應大于80%。
(3)不設計煙氣旁路。
(4)在鍋爐省煤器與空預器中部布置反應器。
(5)吸收劑選擇液氨。
(6)脫硝設備年利用小時按不小于6500小時考慮,投運時間按不小于7800小時考慮。
(7)脫硝裝置可用率不小于98%。
(8)裝置服務壽命為30年,大修期為6年[1]。
4 脫硝工藝的選型
目前全球電力生產脫硝技術主要分為兩大類:即選擇性催化還原(selective catalytic reduction,SCR)煙氣脫硝技術、選擇性非催化還原(selective non-catalytic reduction,SNCR)煙氣脫硝技術[2]。
4.1 SNCR煙氣脫硝
SNCR技術原理是在爐膛內布置機械式霧化噴槍,將例如氨氣、氨水、尿素等溶液作為氨基還原劑,霧化后形成小液滴直噴進爐膛,熱解后,還原劑生成氣態NH3,在鍋爐的對流換熱區域,溫度控制在950~1050℃,沒有任何催化劑的條件下,NH3與NOX進行化學物理聯合環境下的選擇性非催化還原反應,將NOX還原成氮氣和水。被壓力環境下噴入爐膛的氣態NH3,溫度超過1050℃時,NH3被氧化成NOX,起主導作用的是氧化反應;當溫度低于1050℃時,NH3與NOX的主要反應是還原反應,但反應速率相對較低,即氧化與還原反應跨界產生[3]。
在歐美地區SNCR技術相對來說廣泛應用。較為先進的低氮燃燒技術被移植到這些鍋爐中,爐膛出口NOX濃度約為280~450mg/Nm3,應用SNCR系統后,基本可達到180~265 mg/Nm3的氮氧化物的控制水平,基本滿足投產時的控制要求,但不滿足《火電廠大氣污染物排放標準》(GB 13223-2011)的NOX排放規定[4]。
4.2 混合型煙氣脫硝(SNCR/SCR)
混合型SNCR/SCR技術是利用煙道型SCR將上游來的NH3與NOX反應完全,將SNCR與尾部SCR結合,SNCR承擔脫硝和提供NH3的雙重功能,提高脫硝效率,彌補SNCR系統效率偏低的弊端。具有以下特點:
1)場地空間適應性強,脫硝效率高,可達75%,當入口NOX濃度為400mg/Nm3,出口基本可控制在100mg/Nm3左右,完全符合NOX排放規定的要求。
2)根據催化劑的形式、用量及煙道布置不同,煙道阻力增加100~500Pa左右。
3)煙道型SCR不需要另外設噴氨裝置,系統相對簡約。
4)新型設計理念的煙道型SCR,采取垂直布置方式,與初期設計的SCR在水平煙道布置反應器相比,流速大大降低,減小了催化劑的磨損,延長了設備的使用壽命。
SNCR/SCR混合型脫硝技術具有全面兼顧、博取眾長的技術特點,可作為脫硝技術選型的一個參考方向,符合特定環境,特殊考慮的應用范疇。新技術的革新與應用,使技術人員認識到,追求生產高效率同時,也要考慮經濟性的重要因素。
4.3 SCR煙氣脫硝
SCR技術是在煙道上加裝一套反應裝置,在省煤器下游區域按煙氣含有NOX劑量噴射相適應劑量的氨氣,反應環境溫度為310~420℃之間,在催化劑作用下,煙氣中NOX被還原,反應產物為無害的氮氣和水。考慮到鍋爐煙氣含量、飛灰屬性、空間區域布置等因素,SCR工藝可分為三種類型:高灰型、低灰型和尾部型。高灰型為目前常用設計選型,其設備布置范圍及反應區域工作環境相對惡劣,煙塵大,催化劑的活性會較快發生惰化,由于310~400℃的煙氣溫度較為適合反應進行,故綜合效率及經濟性最高。
SCR是電站鍋爐普遍采用的深度煙氣脫硝技術,國內當前已建成、在建、擬建脫硝裝置的新老機組約有400多臺,均采用高灰型工藝。SCR技術特點如下:
1)脫硝效率相對較高,一般情況下可達到95%,NOX排放濃度符合國家環保標準,可控制在50mg/Nm3以下。
2)需要在煙溫為310~420℃的空預器入口范圍增加設計反應器,催化劑安裝在反應器內,鍋爐煙道阻力相應增加800-1200Pa左右,引風機需改型提高壓頭。
3)存在諸如產生反應副產品-硫酸氫氨,附著在空預器換熱面上,可能導致空預器的堵塞,逃逸氨與SO3反應。通過精密自動控制化學理論量的加氨,可有效防止氨泄漏量,使生產副產品減少生成。
4)大量的還原劑-液氨是重大的危險源,尤其是超過40噸的儲量,需要考慮氨區周邊環境的安全防護距離,至少需要約3000m2的空閑環境。
5)通常催化劑每3-4年需檢查更換一次,催化劑易磨損、堵塞、活性成分降低。
SCR煙氣脫硝是成熟、可靠的技術,在國內外電站鍋爐上得到了廣泛的應用。當脫硝效率為95%時,NOX排放濃度可控制到50mg/Nm3以下,滿足環保排放的要求。
5 結論
對上述三種脫硝工藝分析結果可知,SNCR工藝不滿足NOX排放低于100mg/Nm3的要求,本項目不能采用此方案。
混合型SNCR/SCR工藝滿足NOX排放低于100mg/Nm3的規定要求,但現階段應用業績及經驗較少,且需要對鍋爐本體進行改造,逃逸氨對省煤器等加熱設備的腐蝕還有待進一步研究,暫不推薦此方案。
SCR工藝技術成熟,脫硝效率高,擴展余地大,適應本項目的綜合技術要求。
丹東金山項目采用SCR煙氣脫硝原理工藝,在鍋爐尾部煙道省煤器出口,空氣預熱器入口區間段布置反應器,即高塵布置。每臺機組設一套脫硝裝置,每套脫硝裝置設計兩個SCR反應器。
自2012年9月15日,機組投產以來,鍋爐脫硝系統未發生運行重大事故,脫硝總效率達到82%,高于設計指標參數,氨逃逸率小于3%。經大修期間停爐檢查,催化劑模塊外形齊備良好,本體未發現有破損、脫落,風孔無堵塞現象,系統內未形成嚴重積灰,脫硝系統符合鍋爐尾部煙道配套設計,工藝選型及流動特性均符合現場生產要求,值得推廣應用。
參考文獻
[1] 黎景越.火電廠煙氣脫硝技術的經濟效益分析:[碩士學位論文].北京:華北電力大學.2013.