《锅炉原理》复习资料（小李广倾情总结）
一、&&& 名词解释
锅炉容量&&锅炉的最大连续蒸发量，以每小时所能供应的蒸汽的吨数表示
燃料的发热量&&单位质量或容积的燃料完全燃烧时所放出的热量
折算成分&&燃料中对应于每4190kj/kg(1000kcal/kg)发热量的成分。
标准煤&&规定以低位发热量为Qar.net=29310 kj/kg(7000kcal/kg)的煤作为标准煤
理论空气量&&1kg
应用基（收到基）燃料完全燃烧又没有剩余氧存在，此时所需的空气量。
过量空气系数&&实际供给的空气量V(Nm3/kg)与理论空气量V0(Nm3/kg)的比值。
漏风系数&&相对于1kg燃料而言，漏入空气量与理论空气量的比值。
理论烟气容积&&燃料燃烧时供以理论空气量，而且又达到完全燃烧，此时烟气所具有的容积。
锅炉机组的效率&&锅炉有效利用的热量与1kg燃料带入的热量的比值
飞灰系数&&排烟所携带的飞灰中灰量占入炉总灰量的份额
排渣率&&灰渣中灰量占入炉总灰量的份额
计算燃料消耗量&&在进行燃料燃烧计算中，假定燃料是完全燃烧的，实际上1kg燃料中只有(1-q4/100)kg燃料参与燃烧反应，因而实际燃烧所需空气容积和生成的烟气容积均相应减少。为此，在计算这些容积时，要考虑对燃料量进行修正，修正后的燃料量叫
煤粉细度&&表示煤粉粗细程度的指标，取一定数量的煤粉试样，在筛子上筛分，设ag留在筛子上，bg经筛孔落下，则用筛子上剩余量占筛分煤粉总量的百分比来表示煤粉细度：
燃料的可磨性系数&&将质量相等的标准燃料和试验燃料由相同的初始粒度磨制成相同的煤粉时，消耗能量的比值
钢球充满系数&&球磨机内装载的钢球容积占筒体容积的百分比
磨煤出力&&单位时间内，在保证一定的煤粉细度的条件下，磨煤机磨制的原煤量。
干燥出力&&单位时间内，磨煤系统能将多少煤由最初的水分Wy干燥到煤粉水分Wmf
着火热&&将煤粉气流加热到着火温度所需的热量
汽温特性&&指汽温与锅炉负荷（或工质流量）的关系
热偏差&&并列管子中，单位工质吸热不均（或焓增不等）的现象
高温腐蚀&&也叫煤灰腐蚀，高温积灰所产生的内灰层，含有较多的碱金属，它与飞灰中的铁、铝等成分以及烟气中通过松散外灰层扩散进来的氧化硫的较长时间的化学作用，便生成碱金属的硫酸盐。熔化或半熔化的碱金属硫酸盐复合物对过、再热器的合金钢产生强烈的腐蚀。在540~620℃开始发生，700～750℃腐蚀速度最大。
理论燃烧温度&&在绝热状态下，燃烧所能达到的最高温度。也就是在没有热量交换的情况下燃料燃烧时所放出的热量全部用来加热燃烧产物所能达到的温度。
炉膛的断面热强度&&炉膛断面单位面积上的热功率
运动压头&&自然循环回路的循环推动力（由下降管中的工质柱重和上升管中工质柱重之差）
循环流速&&循环回路中水在饱和温度下按上升管入口截面计算的水流速度
质量含汽率&&流过某截面的蒸汽质量流量D与流过工质的总质量流量G之比，用x表示x=D/G
截面含汽率&&蒸汽所占截面面积F&与管子总截面面积F之比
循环倍率&&进入上升管的循环水量与上升管出口汽量之比
循环停滞&&当受热较弱管子的水流量相当于该管子所产生的蒸汽量时，这种工况
蒸汽清洗&&用含盐低的清洁水与蒸汽接触，使已溶于蒸汽的盐转移到清洁水中，从而减少蒸汽中的溶盐。
锅炉排污&&为保证炉水的含盐浓度在限度内，将部分含盐浓度较高的炉水排出，并补充一些较清洁的给水。
虚假水位&&汽包水位的升高不是由于汽包内存水增多，而是由于汽压突降使水面下存汽量增多，而使水位胀起，这种水位升高叫虚假水位
飞升曲线&&当发生扰动时，锅炉汽温并不会突变，而有一段时滞，汽温的变化不是阶跃而是由慢到快，然后再由快到慢。这种过渡过程中的参量从初值到终值的变化曲线。
二、填空1.燃料的成分分为&&&& 、&&&& 、&&&& 、&&&& 、&&&& 、&&&& 、和&&&& 。答案：C、H、O、N、S、W、A2.烟气焓等于理论烟气焓、&&&& 、和&&&& 三部分之和。答案：过量空气焓&&& 飞灰焓3.灰平衡是指入炉煤的含灰量应该等于燃烧后&&&& 、&&&& 、&&&& 、及&&&& 中灰量之和。答案：飞灰& 灰渣、漏煤、烟道灰4.煤粉制备系统可分为&&&& 、&&&& 两种。答案：直吹式、中间储仓式5.直流煤粉燃烧器大致可以分为&&&& 、和&&&& 两种形式答案：均等配风、分级配风6.均等配风方式中，一、二次风口相对较&&&& ，故一、二次风能较快混合，故适用于&&&& 、和&&&& 。答案：近、烟煤、怄煤7.分级配风燃烧器中，通常将&&&& 集中在一起，而将&&&& 分层布置，且将一、二次风口间保持较大的距离，以此来控制一、二次风射流在炉内的混合点。答案：一次风、二次风口、8.三次风的特点是温度&&&& 、水分&&&& 、煤粉&&&& 且数量较大。答案：低、多、细9.根据传热方式，过热器可以分为&&&& 、&&&& 、&&&& 。答案：对流式、辐射式、半辐射式10.辐射式过热器的汽温特性，随着锅炉负荷的增加，炉内辐射热的份额相对&&&& 、出口蒸汽温度将&&&& 。答案：减少（下降）、下降11. 对流式过热器，随着锅炉负荷的增加，流过过热器的烟温和烟速&&&& 、出口蒸汽温度将&&&& 。答案：提高、增加12. 蒸汽温度的调节方法可以归纳为两大类：&&&& 、&&&& 答案：蒸汽侧调节、烟气侧调节13.在再热机组中，一般用&&&& 作为调节再热蒸汽温度的主要手段。答案：烟气侧调节14.锅炉的积灰可分为&&&& 、&&&& 、&&&& 三类答案：结渣、高温烧结性积灰、松散性积灰15.按照传热方式可将空气预热器分为&&&& 、&&&& 两大类。答案：传热式和蓄热式（或再生式）16.锅炉机组的热力计算分为&&&& 、&&&& 。答案：设计和校核计算17. 炉膛的断面热强度，选得过高，说明炉膛断面面积&&&& 、就会使燃烧器局部温度&&&& 、引起燃烧器区域&&&& 。答案：过小、过高、结渣18.正常水力工况破坏有：&&&& 、&&&& 、和&&&& 。答案：循环停滞、自由水面、循环倒流19.影响机械携带的因素有&&&& 、&&&& 、&&&& 、&&&& 等答案：锅炉负荷、工作压力、汽包中水位高度、炉水含盐量20.蒸汽清洗的目的是要&&&& 答案：降低蒸汽中的溶解的盐21.锅炉的排污可分为&&&& 、&&&&&& 二类答案：连续排污、定期排污22.排污率是指排污量与&&&& 之比。答案：锅炉蒸发量23.锅炉蒸发部分的储热能力越大， 扰动时的汽压变动速度就越&&&& 。答案：小24.有效金属质量是指在动态过程中，其温度变化速度&&&& 饱和温度变化速度的那部分金属的质量。答案：接近三、简答
简述燃烧器的作用？答案：1)&&&&& 将燃料、空气送入炉膛、并组织一定的气流结构，使迅速稳定着火2)&&&&& 及时供给空气，充分混合，造成必须的燃烧强度、完全燃烧3)&&&&& 保证安全经济运行
简述分层布置的二次风口中下二次风的作用？答案：1)&&&&& 提供下侧煤粉燃烧所需空气2)&&&&& 托浮煤粉防止离析3)&&&&& 阻止火焰（炬）下冲，防固态排渣炉冷灰斗结渣
简述旋转射流与直流射流的不同之处？答案：1)&&&&& 除有轴向速度和径向速度外，还有切向速度2)&&&&& 射程较短（强烈紊流交换，衰减较快）3)&&&&& 扩展角比直流射流大，且随旋转强度增大而增大
保证供给着火热量和稳定着火过程的首要条件是什么？答案：1)&&&&& 组织强烈的烟气回流2)&&&&& 燃烧器出口煤粉一次风气流与热烟气激烈混合
降低着火热的有效措施是什么？答案：1)&&&&& 提高煤粉气流初温2)&&&&& 适当的一次风量和风速
燃用无烟煤时稳定着火的常用方法是什么？答案：1)&&&&& 提高煤粉细度2)&&&&& 敷设卫燃带
保证燃料完全燃烧、使烟气到达炉膛出口时，温度被冷却不结渣时的温度，炉膛结构应满足的条件？答案：1）& 有良好的炉内空气动力特性，避免火焰冲撞炉墙；充满程度，停滞漩涡少2）& 炉膛空间能布置一定受热面，将烟温降低到允许的数值3）& 有合适的热强度；确定截面、高度满足气流充分发展、均匀混合、完全燃烧
简述蒸汽温度的调节方法？ 答案：1）& 蒸汽侧调节①&&&& 喷水减温②&&&& 表面式热交换器减温2）& 烟气侧调节①&&&& 辐射面、对流受热面吸热比分配：a、调节燃烧器倾角；b、烟气再循环②&&&& 烟气挡板调节烟气量的分配
简述烧结性积灰的机理？答案：1）& 在烟温高于700～800℃区域内，易熔化合物在管子上凝结&&形成碱金属的粘结性沉淀层2）& 有些固体灰粒粘附在表面上，在高温烟气中氧化硫气体的长时间的作用下（烧结），形成白色硫酸盐的密实沉淀层3）& 灰层厚度增大，温度升高，凝结终止4）& 灰层粗糙表面粘附难熔固体颗粒，形成松散多孔外灰层
什么叫高温腐蚀？多发生在哪些受热面？答案：又叫煤灰腐蚀1)&&&&& 高温积灰内灰层，含有较多碱金属，它与飞灰中铁、铝等及烟气中扩散进来的氧化硫较长时间的化学作用，生成碱金属的硫酸盐2)&&&&& 干灰无腐蚀作用3)&&&&& 熔化或半熔化状态的碱金属硫酸盐复合物对合金钢产生强烈的腐蚀4)&&&&& 发生在高温级过热器、再热器的出口段
省煤器在锅炉中的主要作用？答案：1）& 吸收低温烟气热量、降低排烟温度，提高锅炉效率2）& 减少水在蒸发受热面吸热量_低价省煤器代替高价受热面3）& 提高进入汽包给水温度，减少给水与汽包的温差
空气预热器在锅炉中的主要作用？答案：1）& 吸收低温烟气热量、降低排烟温度，提高锅炉效率2）& 空气预热、强化燃料着火、燃烧过程、减少不完全燃烧损失3）& 提高炉膛烟气温度，强化炉内辐射传热
简述下降管带汽的原因、危害和消除方法？答案：1）& 危害：带汽时，工质平均密度减少，流动阻力增大，影响水循环安全性2）& 原因：①&&&& 下降管进口水的汽化②&&&& 在下降管口处水流形成漩涡漏斗③&&&& 汽包内锅炉水带汽④&&&& 下降管受热3）& 措施：①&&&& 水面到进口高度大于进口处静压降②&&&& 大直径下降管入口处加装格栅或十字板、消旋③&&&& 良好的汽水分离装置可减少水含汽；分散布置下降管并采用较低的水速④&&&& 为循环安全起见，电站锅炉下降管均不带汽
什么叫饱和蒸汽的机械携带？影响因素有哪些？①答案：1）& 受热蒸发面的汽水混合物，在引入汽包的水容积或蒸汽空间时，具有一定的动能。2）& 当蒸汽穿越蒸发面（或引入蒸汽空间）时，可能在蒸汽空间形成飞溅的水滴3）& 汽流撞击到蒸发面上也会生成大量水滴4）& 质量大的动能大，可能随蒸汽带出，小的可能被汽流卷吸带出。影响因素：1)锅炉负荷2)工作压力3)汽包水位高度4)炉水含盐量
简述蒸汽溶盐的特点？答案：1）& 饱和汽和过热汽均能溶盐，凡溶于饱和汽的盐也能溶于过热汽2）& 蒸汽的溶盐能力随压力升高而增大3）& 蒸汽对不同盐类的溶解有选择性的，在相同条件下不同盐类在蒸汽中的溶解度相差很大
为什么应进行炉水校正处理？答案：杂质进入锅炉，引起以下不良后果，故应预先处理1）& 影响蒸汽品质2）& 锅炉受热面上生成水垢3）& 在过热器和汽轮机中产生盐质沉淀4）& 在锅炉、汽机和其他设备中发生金属腐蚀另外，给水中还有部分补充水，也应预处理；且在运行中有未经处理的循环水漏入凝结水中，使给水受到污染，这就要对炉水进行校正处理。
燃烧调节的主要任务？答案：1）& 使燃烧供热适应负荷的需要，以维持稳定的汽压。（燃料调节又称压力调节）2）& 保证良好燃烧，减少未燃尽损失；防止烟气侧的腐蚀、减少对大气的污染。3）& 维持炉膛内有稳定的负压
飞灰磨损与哪些因素有关？答案：飞灰磨损&携带有灰粒和未完全燃烧的燃料颗粒的高速烟气通过受热面时，粒子对受热面的每次撞击，会剥出极微小的金属屑，受热面慢慢变薄，这就是1）& 烟速越高，磨损越大，与烟速的3.5次方成正比2）& 飞灰浓度越大，磨损越严重3）& 管子布置形式，纵向布置，磨损减轻很多；横向布置：错列比顺列磨损严重4）& 灰粒特性；大颗粒、硬度大和锐利棱角、SiO2含量大、总灰量大磨损严重四、论述
试述煤中各成分对锅炉工作的影响？答案：1）& 硫分燃烧后，生成SO2进一步变成SO3，与H2O合成硫酸汽。低温腐蚀硫分在高温火焰核心，缺氧，活性硫化氢气体，高温水冷壁腐蚀氧化硫排入大气，对人、动植物有害硫化铁，坚硬，不易磨制2）& 灰分不燃烧，妨碍与氧接触，增加着火燃尽困难；燃烧损失增加，积灰、结渣、磨损根源；大气、环境污染3）& 水分降低燃烧温度；水分多；着火困难水分变汽，吸热，锅炉效率降低引风机电耗增加低温腐蚀创造条件，制粉困难，原煤仓等黏结堵塞，磨煤机出力下降4）& 挥发分挥发分多，易燃尽，燃烧损失较少
试述机械未燃烧热损失、化学燃烧热损失、排烟燃烧热损失的影响因素答案：①机械燃烧热损失q41）& 燃烧方式：煤粉炉比层燃炉少，燃烧完全2）& 燃料性质：挥发分高，灰分少、煤粉细，损失少3）& 过量空气系数：减少，一般会使损失增大4）& 炉膛结构5）& 运行工况②化学燃烧热损失q31)&&&&& 燃料性质：挥发分多，可燃气体增多，易出现q32)&&&&& 过量空气系数：直接影响混合情况，过大、炉温降低；过小、无法燃尽3)&&&&& 炉膛结构：炉膛容积过小，炉内流程短，部分可燃气体来不及燃烧q3增大4)&&&&& 运行工况③排烟热损失q21)&&&& 排烟温度高、q2大、注意金属耗量2)&&&& 燃料性质有关、水分、含硫量、防低温腐蚀、较高排烟温度；水分多，排烟热损失大3)&&&& 过量空气系数及漏风、排烟容积、排烟温度4)&&&& 运行中结渣积灰、结垢、传热量减少、排烟温度提高
试论述中间储仓式制粉系统的工作过程？答：1）& 原煤和热风在下行干燥管相遇，进入磨煤机、由干燥剂送入粗粉分离器2）& 分离后，粗粉返回，合格的输送到细粉分离器，90％煤粉分离出经锁气器和筛网落到煤粉仓或送其他锅炉。再按锅炉需要有给粉机送入一次风管，送入炉膛燃烧3）& 由细粉分离器上部分离出的干燥剂（磨煤乏气）含有10％的极细煤粉；可由排放机送入炉膛（作一次风）&&磨煤乏气送粉系统；如燃用难燃煤时，用热风送粉，磨煤乏气经专门的喷口送入炉内燃烧&&称三次风，系统叫热风送粉系统4）& 该系统中利用再循环管来协调磨煤、干燥、燃烧所需风量。
论述影响煤粉气流着火的主要因素？答案：1)&&&&& 燃料性质①&&&& 挥发分：挥发分降低、着火温度显著提高，着火热随之增大②&&&& 水分增大，着火热随之增大③&&&& 灰分增多，热值降低、吸热多、炉温低，着火推迟，稳定性降低④&&&& 煤粉愈细，温升快，加速着火2)&&&&& 炉内散热条件：保温好，减少吸热量，提高炉温，改善着火条件（卫燃带）。3)&&&&& 煤粉气流的初温：提高它，减少加热到着火温度的着火热，加快着火4)&&&&& 一次风量和风速：①&&&& 风量：大、增加着火热、着火推迟；过小&&着火初期得不到足够氧气，反应减慢；最佳一次风量（率）②&&&& 风速：过高，流量增大，着火推迟；过低、烧坏喷口，粉管堵粉5)&&&&& 锅炉的运行负荷：锅炉负荷降低、炉膛烟温降低、对着火不利
影响一次风煤粉射流偏斜的主要因素有哪些？答案：1)&&&&& 邻角气流的横向推力①&&&& 与炉内气流的旋转强度有关、二次风动量增加，横向推力增大②&&&& 一次风射流本身动量或一次风的刚性，是维持气流不偏转的内在因素③&&&& 降低二、一次风射流的动量比，会减轻偏斜。但二次风动量降低不利于燃烧2)&&&&& 假想切圆直径d①&&&& d提高、着火、燃尽特性好②&&&& d变小，防结渣、一次风偏斜小，不易贴墙3)&&&&& 燃烧器的结构特性①&&&& 燃烧器的高宽比增加、外侧（向炉墙一侧）补气条件较差，压差增加，偏斜加剧，②&&&& 燃烧器分组布置，4)&&&&& 炉膛断面形状：炉膛宽深比不同，补气条件不同&&倾向设计为正方形或接近正方形，补气条件就差异不会很大。
论述一下影响燃煤燃烧过程中结渣的原因？ 答案：1)&&&&& 燃煤灰分特性①&&&& 灰熔点：高、结渣可能性小；低，结渣②&&&& 非绝对，灰中酸性氧化物多，不易结渣2)&&&&& 炉内空气动力特性①&&&& 煤粉火炬贴墙，高温&&结渣②&&&& 四角风粉动量分配不均，切圆变形③&&&& 熔渣粒子周围介质气氛，还原性气氛增大结渣可能3)&&&&& 炉膛的设计特性：炉膛容积、断面、燃烧器区域热强度的大小对结渣有影响；①&&&& 容积q大&&容积小，受热面少，炉温提高&&结渣，②&&&& 断面q过高，燃烧器区域易结渣，过低，断面大高度不够，炉膛出口结渣；③&&&& 区域q过大，热量集中，结渣、过小，火焰过于分散，不利于燃烧、着火4)&&&&& 锅炉运行负荷：负荷升高时，炉温升高结渣可能性增大
论述热偏差形成的原因和影响热偏差的因素？ 答案：热偏差&&并列管子中，单位工质吸热不均（或焓增不等）的现象1）& 原因：①&&&& 吸热不均②&&&& 结构不均（影响较小）③&&&& 流量不均2）& 因素：①&&&& 吸热不均:a:结构因素：沿宽、高度热负荷不同&&中部一级过热器、两侧另一级过热器，可减少不均；b:运行因素：受热面污染会使管间吸热严重不均。温度场、热流场是三维的，火焰中心的偏斜，旋转气流的残余扭转&对流过热器吸热不均②&&&& 流量不均：A:联箱连接方式的不同&引起并列管圈进出口静压的差异；Z\U\H型连接管组。B:并行管圈间重位压头不同C:管径及长度的差异D: 吸热不均也引起工质比容差别、导致流量不均&经过混合，减少出口差异
锅炉运行中影响汽温的因素有哪些？答案：1）& 锅炉负荷：对流汽温特性，负荷增加、汽温上升2）& 过量空气系数：增大时，烟气多，烟速大，对流传热加强、过热汽温升高3）& 给水温度：升高，产生定量蒸汽燃料减少、燃烧容积减少、炉膛出口烟温降低，过热汽温降低4）& 受热面污染情况：炉膛污染（结渣、积灰）、炉内辐射热减少、过热器区域烟温提高、汽温升高；反之，过热器本身的结渣积灰导致汽温下降。5）& 饱和蒸汽用汽量：用汽吹灰，用汽量增大，导致过热汽温升高6）& 燃烧器运行方式：喷嘴上倾，火焰中心提高、过热汽温升高。距炉膛越远，影响越小7）& 燃料种类和成分：燃煤炉燃油时，炉膛辐射热份额增大，过热汽温将下降；煤粉变粗、水分增大或灰分增加，过热汽温有所提高
低温腐蚀与哪些因素有关，怎样降低？①答案：燃用含硫燃料时，烟气中有SO2，进一步变成SO3，与H2O合成硫酸汽，凝结后、对金属产生严重腐蚀作用&&低温腐蚀
因素：1）& 折算硫分的大小；大、酸露点提高，加重腐蚀2）& 水分含量：水蒸汽凝结、结露，金属氧腐蚀3）& 过量空气系数α及漏风：α过大、高温下离解O原子，SO3形成可能性增大4）& 飞灰粒子含量：增多，可吸收部分硫酸汽，降低在烟气的浓度，分压力减少，酸露点降低，减少腐蚀。
降低措施：1)&&&&& 提高空气预热器的受热面的壁温a:提高排烟温度，有限制，锅炉效率降低b:提高空气入口温度：采用暖风器或热风再循环c:降低空气侧和烟气侧的放热系数比值2)&&&&& 冷端受热面采用耐腐蚀材料：3)&&&&& 采用降低露点或抑制腐蚀的添加剂：防长期使用，积灰增多4)&&&&& 降低过量空气系数和减少漏风：防止不完全燃烧&
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品评校花校草，体验校园广场本实用新型公开了一种在清洁设备中使用喷头，包括上盖、下盖和输气管，其特征在于：上盖和下盖的外形为近似圆锥形，上盖和下盖的内部都具有开放的空腔，上盖和下盖的空腔的开口端彼此相对，在上盖和下盖的配合处形成倾斜的环形狭缝，输气管通过下盖插入所述上盖和下盖内部的空腔中，在输气管插入空腔的一端上形成有多个气孔，使得输气管的内部和在上盖和下盖的内部形成的空腔连通。这种喷头能够方便地进入管道内部，通过输气管输送的高压气流从环形狭缝中喷出，从而对管道进行清洗，而且不用频繁地对喷头进行更换和清洁，此外，喷出的气流对喷头施加推动力，从而使得喷头能够在管道自行前进。
本实用新型公开了一种用在清洁设备中的喷头，包括上盖和下盖，上盖的内部具有开放的空腔，下盖的一侧与上盖的开口端牢固地结合，并与其形成倾斜的环形狭缝，另一侧具有进气管，用于将高压气体引入上盖的空腔内，其特征在于还包括风轮部分和毛刷轮，风轮部分包括风轮杆和风轮两部分，风轮位于上盖的空腔内，在高压气体的作用下旋转，与风轮连接的风轮杆从上盖伸出，毛刷轮安装在风轮杆上，通过风轮的旋转而旋转。这种喷头能够方便地进入管道内部，通过进气管进入喷头的高压气流从环形狭缝中喷出，对管道内壁上的污物进行切削，同时高压气体使风轮旋转，进而带动毛刷轮旋转，对管道进行打磨和抛光。
改良型序批反应器(MSBR)是一种新型的水处理工艺,具有投资省、能耗低、水处理效果好、自动化程度高的特点.该文以上海市合流污水为处理对象,对MSBR进行了为期一年的中试研究.结果表明:在8小时的水力停留时间内,MSBR对有机物和磷都表现出了很好的去除能力,有机物和总磷的去除率分别为75﹪、80﹪,出水优于国家一级排放标准.硝化效果受温度影响大.夏季可以达到完全硝化,出水氨氮低于1MG/L;冬季硝化率只有20﹪,出水氨氮不能达到排放标准.最后针对运行中发现的问题,结合国际上除磷脱氮理论的最新发展,对MSBR提出了进一步完善的建议方案.
活性污泥法具有处理效率高、运行费用低的优点,是城市污水厂使用最多的工艺,但是活性污泥法的设计运行水平还非常依赖于经验.该课题研究的目的在于建立准确易用的活性污泥机理数学模型,用理论指导实践,减少对经验的依赖.数学模型可以全面模拟活性污泥工艺的运行状况,是污水厂设计运行的优秀辅助工具.为了达到这个目的,研究内容包括了建模平台的选择、数学模型的建立、模型的校正和验证以及如何使用这个模型.文中首先回顾了活性污泥数学模型的发展历史,逐一介绍了历史上比较有影响的机理模型、稳态模型和动态模型,清楚的勾勒出活性污泥数学模型的发展轨迹.然后选取asm1模型为建模平台,结合活性污泥法机理研究的新进展和asm1在使用过程中暴露出来的问题,对asm1进行了简化和改进,形成改进模型.改进模型合并了asm1中的好氧水解和缺氧水解过程,取消了有机氮组分,使用组分属性矩阵求取有机氮等衍生组分,使质量平衡更加完善.它还在反应速率表达式中增加了环境限制因子.改进模型一共有12个组分,6个反应过程.它有12个污水特性参数,5个化学计量系数,11个生化动力学参数.对化学计量系数和生化动力学参数的灵敏度分析表明,无论是高底物浓度还是低底物浓度的生化反应,都有大约一半的参数取值对模拟结果不敏感,从而可以降低模型应用时对参数取值的要求.文中使用了多种活性污泥工艺的实验数据对改进模型进行了验证.在模型参数经过适当校正之后,改进模型能够比较准确地模拟多种连续流或者序批式的活性污泥脱氮工艺.污水水质特性参数是模型校正的重要条件.如果缺乏准确的污水水质特性分析,模型校正的效果就明显降低,导致模拟误差变大.最后,文章通过几个示例说明了改进模型的广泛用途.改进模型可以用于污水处理工艺的筛选、设计参数的确定.改进模型可以调整污水厂的运行方式,充分发挥构筑物的处理潜力,增大处理能力或者节约运行成本.改进模型还可以用于污水处理的智能控制,结合在线仪表实现对处理水质自动控制,保持出水稳定.
混凝法是污水废水处理的成熟的传统工艺,将此法应用于淀粉废水的处理具有经济实惠,操作方便,适应性强,处理周期短,不受气候影响等优点.该文试图从各种不同淀粉的化学结构出发,针对不同淀粉废水(主要为玉米淀粉和马铃薯淀粉)的水质特点,结合胶体理论、混凝动力学理论及污水处理新技术,采用常规混凝剂对淀粉废水进行了实验研究,对其废渣、废水的可利用价值进行了展望和探讨.
本研究根据佛山水道及其支涌污染情况，借鉴国内外河道复氧技术和氧传质理论，通过清水、污水充氧试验和模型试验，评价了人工复氧的功效；通过对佛山水道及其支涌需氧量的理论值和经验值估算，以及对各种不同复氧方式效果的评价，为佛山水道复氧工程的设计与运行提供理论和经验的依据，探索了佛山水道水环境生态恢复的有效途径。主要研究成果为以下几个方面：(1)根据清水静态充氧试验，评价了不同气源、不同曝气设备、不同水深条件下的充氧性能指标。在所有采用的曝气系统中，以空气为气源的微孔雾化曝气系统的氧动力效率最高，可达到2.66KGO2/KW·H，比相同水深的射流曝气系统的氧动力效率高63.3﹪；而采用相当于空气氧含量的纯氧雾化曝气方式的氧利用率最高，达25.7﹪。综合考虑技术经济因素，在工程运用中应首选以空气为气源的雾化曝气系统；(2)进行了污水静态充氧试验，修正不同曝气设备、不同水深条件下的氧转移系数，得出佛山水道氧总转移系数KLA的修正系数为0.34，饱和溶解氧CS的修正系数为0.94；(3)进行了佛山水道现场的人工复氧连续流模型试验以及各种充氧方式的对比试验，评价了实施人工复氧工程的功效，当不投加絮凝剂时,雾化曝气系统对去除率最高，其对去除率与供气量成正比，的去除率17.7﹪～18﹪之间，平均17.86﹪；(4)进行了佛山水道主河道及支涌需氧量的计算模式研究和试验验证；得出主河道理论需氧量为24.20TO2/D，13条支涌总的理论需氧量为22.85TO2/D，经验方法估算出主河道实际需氧量为理论需氧量的6倍。本课题的创新点有：所采用的雾化曝气管为最新型的曝气设备，按文献检索该种装置首次应用于河道复氧试验中；采用气水比与溶解氧关系的曲线推求河道供氧量。
三峡库区成库后，三峡库区的环境安全尤其是水环境安全问题日显凸出，水环境安全问题不仅影响库区及周边地区人民的生命财产安全，而且也会影响长江中下游地区甚至全国的可持续发展。但是，目前我国现有的水质监测体系自动化程度和信息化程度还偏低，因此，采用先进科技学技术对三峡库区水环境进行安全监测进行设计已势在必行。随着计算机技术、自动化技术和通信技术的迅速发展，实现大范围流域的水质监测技术已经成熟。鉴于此，本文提出基于intemet/webgis/gprs/的三峡库区水环境安全监测模型，并对此进行了设计与实现。
本文设计了基于webgis的大范围水域水质的监测方案，运用webgis技术实现三峡库区水环境监测系统的开放性设计，系统将水质监测点布局、水质监测信息直观反映给用户，提高了环境预测及突发事件决策应变能力，突破了传统水质监测技术对空间地理等因素的局限。通过研究分析c/s与b/s两种数据发布模式，结合水质监测系统的实际需求，本文设计了基于b/s模式的实时数据发布模型，可实现水质信息数据发布及时、准确、简便。水质监测数据的远程自动采集一直都是水质监测系统中的重点与难点，本文研究了数据采集系统各自的技术特点和实现方式，选用基于rs-485总线技术和gprs无线通信技术实现本系统中的数据采集，实践证明gprs技术可以很好的实现库区大范围内的实时数据采集和复杂恶劣水质环境的无人监测，特别适用于多点采集、数据传输量少的野外自动水质分析仪器的数据传输及监测。同时，本文利用模糊数学综合评判法，建立了三峡库区水质模糊综合评判模型，该模型很好的将水质监测的实测值，转化为反映水质质量优劣程度的质量值，克服了其他水质评价中人为清晰化的不足。
本论文对水质自动监测的研究将有助于实施三峡库区水质自动监测工程，实现水质实时监测、远程监控和水质预测，为环境保护、水文水利等相关部门提供一个全方位的集水质数据自动采集、水质监测终端监控、水质分析、监测中心辅助决策为一体的高度自动化、信息化的水质自动监测、决策支持系统。
旋流沉砂池是水电工程砂石废水处理工艺中一个很重要的构筑物，但是在长期的实际运用过程中发现，由于旋流沉砂池存在着严重的排泥设施堵塞、损坏，及产生的沉渣难于处理等问题，使得砂石废水处理系统常因堵塞或淤死而停用，由此给砂石废水处理带来很大的困难。本文基于计算流体力学(cfd，computational fluid dynamics)对旋流沉砂池进行了数值模拟，为提高旋流沉砂池的处理能力及优化旋流沉砂池的设计提供有效的理论依据。本文分别采用欧拉-拉格朗日模型和欧拉-欧拉模型建立了旋流沉砂池内固液两相流动的数学模型，旋流沉砂池计算过程中采用了滑移网格技术。首先结合小试实验，对一级处理旋流沉砂池内两相流流场，悬浮物浓度分布，颗粒运动轨迹进行了三维数值模拟，小试实验的核心思想是“颗粒分级去除”，即两级旋流沉砂池串联工艺，其主要目的是既提高颗粒的去除率，又便于沉渣的处理。其中第一级的目的是去除砂石废水中易于处理的粗颗粒，结果表明：一级旋流沉砂池在105rap/min转速工况时，出水中基本不含粒径大于50μm的粗颗粒砂石，粗颗粒基本被分离出来；在实验范围内，一级旋流沉砂的去除效率随着桨叶转速的增加而逐渐降低，模拟的到得七种转速工况下去除效率分别为40.28％，29.56％，23.75％，20.82％，18.5％，17.29％，15.26％，并通过与试验结果对比分析，验证了模拟结果的可靠性。其次运用建立的模型对瀑布沟实际工程进行了模拟，采用小试试验分级处理的思想，将原有沉砂池作为第一级旋流沉砂池，对沉砂池中桨叶转速和桨叶位置进行了优化，结果表明：当桨叶转速r=105rap/min，桨叶位置z=592mm时，能有效地去除砂石废水中的粗颗粒，旋流沉砂池能达到最佳的分离效果。关键词：旋流沉砂池 计算流体力学 砂石废水 滑移网格方法 分级处理
矿区是以矿产资源的开发利用为主，带动和支持本区经济和社会发展的独特经济社区。然而，矿产资源的开发又对矿区的生态环境产生严重的破坏，生态环境质量的急剧下降制约了区域经济的发展。本研究以辽宁省建平县露天铁矿区为研究对象，将矿区生态健康评价作为管理手段，对矿区的生态环境进行监测、评价，并以生态系统健康的标准指导矿区废弃地的生态恢复与重建。　　
论文在对区域植被群落特征系统研究的基础上，根据矿区不同的立地环境条件，土地破坏现状，分区进行植被与生态恢复设计；并兼顾生态、经济和社会效益，提出了矿区不同类型废弃地生态恢复效果的综合评价方案，并建立了定量综合评价的指标体系。　　
论文提出：构建废弃地生态恢复植物品种选择和配置上，需要考虑群落演替和植物在自然无人工护养条件下生长的稳定性；对于立地条件较差的矿区，种植灌木时采用单纯林形式，乔木采用混交林形式；按照自然地理分布，对排土场、尾矿库和采矿坑的结构、布局和现状进行系统勘察，采取分区生态恢复设计实施效果最佳。这一研究对该区乃至同类地区实现矿产资源开发与生态环境协调健康发展，矿产资源合理开发利用以及区域的可持续发展具有重要科学意义和实践指导意义。
　　目的 　　建立基于优先控制污染物监测数据的水环境质量分析流程和预警机制,为地方疾控部门如何利用常规水质监测数据提供指导。 　　方法 　　收集无锡市年水源水和出厂水中污染物的历史监测数据,现场采集并检测太湖与长江底泥和表层水样中的污染物,建立水质污染物水平数据库,应用ARIMA模型、累积周期图等统计方法分析太湖主要污染物的超标情况、检出情况和长期变化趋势,并评价其健康风险。 　　结果 　　(1)常规水质监测数据分析发现,太湖水的污染主要以有机物污染为主,表现在氮磷超标严重,但自来水厂的出厂水和末梢水均符合国家颁布的《生活饮用水卫生标准》。年间,太湖水的色度、浑浊度、砷、汞、铁、锰、粪大肠菌群、细菌总数逐年呈下降趋势,而亚硝酸盐氮、硒、锌、三氯甲烷呈上升趋势,表明太湖有机物污染和重金属污染得到一定程度的控制。 　　(2)太湖与长江底泥和表层水污染物的检测发现,在检测的19项金属和主要阳离子污染物中,长江底泥除六价铬的含量低于太湖底泥外,其余所有金属离子的含量均高于太湖底泥;而水源水中长江水的金属离子浓度普遍低于太湖水。检出的14种有机化合物均来自长江底泥,太湖底泥均低于检出限,其中9种为多环芳烃类(PAHS),其余为持久性有机污染物(POPS),而表层水中多环芳烃类物质均低于检出限。 　　(3)太湖与长江水污染物的健康风险评价显示,长江水的致癌风险可能高于太湖水,而太湖水的非致癌风险可能会高于长江水,结果有待进一步研究。 　　结论 　　基于常规水质监测指标,建立清除率、检出率等分析指标应用于水质评价和预警体系中。水质监测指标间存在一定的关联,可利用少量重要的“指示”污染物对其相关污染物进行预测和预警。利用各监测指标的长期变化趋势或周期性规律,建立水质预测预警模式,进行重点化、动态化和灵活监测,并加强数据平台的建立及共享,促进地方疾控部门的工作模式由水质常规监测向水质卫生指标监测预警与评价和建立饮用水应急反应机制方向转变。
堆肥技术已经在农业废物处理方面得到了广泛的应用,并在一定程度上使农业固体废物减量化、无害化、资源化,但是木质素的降解效率低仍然是一个亟待解决的问题,放线菌对木质素的降解有着不容忽视的作用,所以,研究放线菌种群与堆肥过程中物化参数的对应关系具有重要的实际意义。本研究从农业固体废物堆肥样品中提取总DNA,采用放线菌特异性引物F243/R1378进行PCR扩增,再以扩增的产物为模板,采用引物GC-F984/R1378进行第二轮扩增获得适合DGGE的DNA片段,采用DGGE技术对获得的放线菌16SRDNA进行电泳分离。应用QUANTITYONE2.0软件处理放线菌的DGGE指纹...
W火焰锅炉因其火焰行程长、炉内的高温烟气向火焰根部回流而被广泛应用于无烟煤和贫煤的燃烧。但在日常运行中也出现氮氧化物排放高、燃尽差、易结渣等问题。热风包裹低NOX燃烧技术(HAP)是一种我们自主研发的新型W火焰锅炉低NOX燃烧技术。此技术是在常规W炉的基础上，布置了双层OFA喷口，并在下炉膛增加了冷灰斗二次风和炉底二次风。旨在通过进一步的深化分级燃烧，延长煤粉颗粒在炉内的停留时间和优化炉内配风来达到降低NOX排放，减小飞灰含碳量和易结渣的问题。
本文按照冷态单相模化实验——冷态数值模拟——热态试验——热态数值模拟的思路，对HAP技术的W火焰锅炉的内部流场、燃烧特性、NOX排放特性等进行了研究，为HAP低NOX燃烧技术的实际工业应用提供理论基础和借鉴。
冷态单相模化实验研究了应用HAP技术后炉内流场的特性及多个主要因素对流场特性的影响。相比于常规的W火焰锅炉，应用HAP技术的W炉内流场具有以下特点:一次风下探深度大、炉内充满度高、壁面未出现严重的贴壁流动、并且结渣风险较小。同时，HAP技术也能够扩大炉内的高温烟气回流区，消除冷灰斗区域的低温反流区。实验还研究了前后墙二次风倾角、冷灰斗二次风倾角和冷灰斗二次风位置等主要因素对HAP技术炉内流场的影响，实验结果表明前后墙二次风倾角为45°，冷灰斗二次风为0°布置在上部为最佳组合。采用FLUENT软件对冷态实验的工况进行了模拟计算。实验发现模拟结果与实验数据基本吻合，验证了HAP技术具有较大的一次风下探深度和高温烟气回流区，消除冷灰斗低温反流区等特点。数值计算结果也表明45°前后墙二次风，0°冷灰斗二次风布置在上部仍为最佳组合。
在3.52MW的W火焰煤粉锅炉进行HAP技术的燃用贵州无烟煤的热态实验研究。实验发现HAP燃烧技术能够避免炉内的高温区域生成大量的NOX，炉底热风和OFA风虽然对炉内烟气温度分布影响较小，但对煤粉燃尽影响较大;而冷灰斗二次风则对NOX排放影响较大。随着炉膛出口过量空气系数的增加，炉膛温度先增加后趋于稳定,NOX排放量增加。经优化，过量空气系数在1.1时，炉内NOX排放和飞灰含碳量最低，燃烧最佳。实验得到的飞灰含碳量在5％±3％，NOX排放可控制在700±200MG/M3。与改造前的普通W燃烧方式工况相比，能够保证炉膛燃烧效率不降低，炉膛出口NOX排放量降低27.23％-61.68％。
最后，本文也针对W火焰锅炉HAP低NOX燃烧技术进行了热态数值模拟计算，结果表明了HAP技术具有较大的一次风下探深度和较长的炉内停留时间，同时较大的高温烟气回流也能够帮助煤粉快速着火。普通的W火焰锅炉会在冷灰斗区域和下炉膛中部有较大面积的NOX生成。而HAP技术深化分级燃烧且消除了反流，使得炉膛中下部仍处于还原性区域中，抑制了NOX的生成。总的来说，模拟计算的结果和实验结果较为吻合，各HAP工况均比普通工况NOX排放量降低约50％左右。NOX排放量都是随着过量空气系数的增加而增加，且当过量空气系数大于1.3以后NOX的增加速度加快。
前人对我国历史时期渭河河道变迁进行了许多研究，对渭河流量和水位变化等也取得了一些重要认识，但到目前为止，国内外对历史时期河流洪水规模强弱变化、水环境演变的研究还较少。因此，从洪水搬运动力强弱和洪水沉积物方面着手，研究渭河水环境演变的规律，揭示历史时期渭河流域气候变迁和渭河水质恶化的规律，对预测渭河水环境的发展趋势及治理渭河污染具有极其重要的科学意义和现实意义。本文基于详细的野外调研基础上，在渭南地区高漫滩上采集了wn1、wn2两个典型的高漫滩沉积剖面和2005年渭南渭河现代洪水沉积物样品，共计376个。对这376个样品分别进行了粒度成分、磁化率、碳酸钙以及有机炭的测定，对实验结果进行了处理，并结合历史文献资料分析了公元1700年-1949年间渭南地区洪水灾害的规模和周期，得出以下认识：
1．渭河近120年以来洪水沉积分层明显，对洪水的发生和短期降水量变化反映清楚，分辨率高，能够作为较好的指示洪水和降水量变化的指标。渭河河漫滩沉积物的粒度成分反映了沉积时期洪水搬运动力强弱的变化，粒度成分较粗，指示沉积时期河漫滩上的洪水搬运动力较强：粒度成分较细，指示沉积时期河漫滩上的洪水搬运动力较弱。
2．wn1、wn2剖面厚度分别为5.28m、5.4m，均为近代洪水沉积层，可分为19个沉积阶段，指示了19次大小不同的洪水。2005年渭南渭河高漫滩的洪水沉积物粒度成分很好地指示了发生该洪水时高漫滩上洪水位的高度。
3．wn1、wn2剖面粒度成分变化随着深度具有明显的粗细变化规律。其中wnl剖面第5、7、9、11、16、17、18、19层粒度成分较第2、1、3、4、6、8、10、12、14、15层细，分选相对比较差，偏度小，峰态值偏低。这些粒度参数指示了第5、7、9、11、16、17、18、19层沉积时洪水搬运动力较第2、1、3、4、6、8、10、12、14、15层弱。在消除了沉积厚度引起的地形增高对粒度成分的影响之后，可以确定wnl剖面19个阶段洪水深度和规模由大到小的变化顺序依次为第15阶段>14阶段>10阶段>3阶段>12阶段>4阶段>13阶段>6阶段>8阶段>2阶段>1阶段>7阶段>11阶段>5阶段>16阶段>9阶段>18阶段>17阶段>19阶段。其中wn1剖面中第15阶段、14阶段、10阶段、13阶段、3阶段、6阶段和8阶段为特大洪水，形成洪水时高漫滩上的洪水位均大于1.56m，第11阶段、7阶段、2阶段、5阶段为大洪水，形成洪水时高漫滩上洪水位的高度小于2005年渭南渭河高漫滩上的洪水位高度。wn2剖面的19个阶段也存在洪水规模的交替变化。
4．沉积剖面中的caco主要来自河流搬运的碎屑caco。caco含量高反映了洪水沉积物粒度粗，指示形成该沉积时洪水搬运动力强，洪水规模大，降雨量偏多的气候；含量低通常反映洪水沉积物粒度细，指示形成该沉积时洪水搬运动力弱，洪水规模偏小，降雨量相对偏低的气候。对wnl剖面caco进行测定后发现，剖面第15、19、7、9、14、18、13、17、10、8、6层caco含量较1、5、2、12、4、16、3、11层caco含量小，在消除了沉积厚度引起的地形增高对caco含量的影响之后，可确定第1、4层洪水沉积水动力强，指示为特大洪水，第7、19层洪水沉积时洪水搬运动力弱，指示为大洪水。
5．在渭河河漫滩相沉积物中，磁化率敏感地指示了降水与水动力变化。在降水较多和洪水动力较强的条件下，形成了磁化率高、粒度较粗的沉积层，指示较高的洪水位；反之，在降水较少和洪水动力较弱的条件下，形成磁化率较低、粒度较细的沉积层，指示较低的洪水位。wn1、wn2剖面磁化率在整个剖面上变化明显，具有高低变化节律，反映了渭河洪水形成时期洪水位不同，指示了洪水发生时期气候的冷暖变化。
6．渭河洪水沉积中有机碳含量较低常常与降水增多和降水量集中造成的洪水动力变化有关，河流洪水沉积中有机碳含量较高常常与降水减少和降水量分配均匀有关。渭南wn2剖面有机炭各层含量为：18层>2层>19层>13层>5层>9层>12层>4层>6层>3层>7层>1层>8层>10层>16层>17层>14层>11层>15层。有机炭指示的洪水规模较大的有15层、14层、17层、16层、10层、8层、6层，与粒度指示的洪水规模具有较好的一致性。
7．从公元1710年到1735年间和公元1790年到1799年间渭南地区无水涝灾害发生，指示该阶段降水较少。在公元1736年到1789年间和公元1839年到1933年间有较多洪水记录，指示该阶段降水较多，其中1931年发生一次全地区范围内的特大洪水。
8．渭南地区公元年的洪涝灾害序列的周期，通过95％检验的有12.8年、8.55年、5.85年周期等；通过80％检验的有18.25年、14.35年周期等。其中5.85年周期可以对应于enso的2-7年周期，说明该地区洪涝灾害的发生与低纬海洋大气活动之间存在某种关联。
共60条数据
主办单位：保定市科学技术信息研究所、电话、地址：保定市东二环路1539号。
互联网出版许可证 新出网证(渝)字10号
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