水循环原理十篇
时间:2024-02-19 18:00:55
水循环原理篇1
关键词:循环水泵;超功率;详细分析;处理方案;叶轮切割;再鉴定
中图分类号:TM623 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)15-0161-02
前期某电站早在建设阶段部分设备曾出现过一些技术问题,最终均得到顺利解决。笔者近期负责了循环水泵的采购与参与了部分合同执行工作,为此对前期项目曾出现的部分技术问题进行了整理与归纳,以期对后续项目有所借鉴与参考。
电站循环水泵(以下简称“循泵”)功能为向凝汽器提供冷却水,某电站(以下简称“P项目”)每台机组配置两台循环水泵,供应商为国外厂家(以下简称A),泵型为混流式、混凝土蜗壳循环水泵,齿轮箱与电机分包商也均为国外厂家。
在安装工作及静态试验完成,确认具备启动条件后,便对该电站第一台机组2号循泵(002PO)进行了首次性能试验,数据显示,在设计入口压力下,循泵流量与电机功率均比系统要求的设计值高。随后对该机组1号循泵(001PO)也进行了首次启动,得到了相同的结果。
该电站建设承包方邀请循泵供货A厂家现场服务工程师到现场,亲自启动了001PO性能试验,并更加精确地测量了相应试验数据,确认此问题真实存在,各方随即展开了原因分析及落实最终的处理方案。
1 合同中规定的性能参数
原约定的参数见表1。
2 现场测试结果
在首次启动发现循环水泵存在超功率问题后,为了得到更准确的试验数据,随后又分别于6月19日、6月23日两次启动了001PO,持续时间分别为5 h与3 h。
在此过程中收集了系统、设备的各项参数,现场泵性能试验特性曲线如图1所示。
从上述图表中的数据可看出,电机的输入功率为6 950 kW,比电机的额定功率6 500 kW超出7%,比电机的最大消耗功率6 233 kW超过约11.5%,电机稳定电流在710 A左右,比额定电流633 A超出了约12%,流量36.7 m3/s比设计的额定流量32.165 m3/s超出约14%,从上述结果可知,该泵的Q-H性能曲线较大程度上偏离了合同要求的性能曲线,对此展开如下原因分析。
3 原因分析
在确认循环水泵超功率的问题后,根据工作经验及认真分析,锁定导致该问题的原因有系统阻力偏低、泵实际转速偏高与泵几何尺寸偏大三个,具体描述如下。
3.1 系统阻力偏低
泵工作点为系统阻力曲线与泵性能曲线(流量-扬程)的交点,经过仔细核查,发现循环水泵系统的实际阻力远远低于设计阻力,在性能曲线不变的情况下,交点沿着性能曲线向右下方移动,致使泵的扬程降低、流量增大。
3.2 泵实际转速偏高
经调查发现,泵的设计转速为160 rpm,但电机和齿轮箱的设计输入却为161 rpm,由于实际制造过程中存在一定允许的偏差,在现场测得的循泵实际转速为161.8 rpm,与设计转速存在约1.13%的偏差。根据比例定律公式:
Q2/Q1=n2/n1
H2/H1=(n2/n1)2
P2/P1=(n2/n1)3
致使流量、扬程、轴功率都增加,但据计算仅转速增加不会导致功率的大幅上涨。
3.3 泵叶轮的几何尺寸偏大
除本文讨论的P项目外,厂家A在本次供货前也曾为其他电站项目(以下简称Q项目)提供过循环水泵,二者使用了相同的水力模型。
鉴于Q项目循泵运行良好,A厂家在Q项目原型泵基础上,考虑一定线性比例因子后设计了P项目循泵,据A厂家反馈该比例因子为1.236;当发现P项目循环水泵的超功率问题后,A厂家经过重新核算,得出上述线性比例因子应为1.212(误差值为2.4%)。
根据相似定律,流量与线性比例因子的立方成正比,扬程与线性比例因子的平方成正比,而功率与该因子的五次方成正比,目前该比例因子的误差值为2.4%,则该误差将导致循泵流量、扬程与功率的显著增大。
4 解决方案分析
针对前述三种原因,制定如下四种解决方案。
4.1 切割叶轮,减小叶轮直径
循泵为混流泵,满足切削定律,相应公式如下:
对循环水泵叶轮进行切割,根据上述公式可知,叶轮直径减小,其它几何尺寸不变(忽略出口处叶片宽度的微小变化),可减小泵的流量,降低电机功率,但会使泵的扬程降低。
为达到合同规定的技术性能要求,厂家A计算原循泵叶轮半径需车削掉51.5 mm,车削后水泵性能曲线将向下平移,可基本与合同要求的特性曲线重合,相关比较见表2。
另外,由于循环水流量增加,根据汽轮机组输出功率和循环水流量的关系曲线,输出功率可提高近0.08%(约800 kW),但实际能否增加机组的输出功率以及增加多少还与凝汽器是否能达到该流量下对应的真空值有关。
综上,该方法可以达到降低循泵流量与电机功率的目标;但所需工作量较大、实施难度也较大,预计4台循环水泵全部车削叶轮,以及拆卸、安装与调试共需5个月以上,无法满足工程进度。
4.2 更换齿轮箱
不对电机进行更换,仅更换齿轮箱,在电机转速不变的情况下改变齿轮箱太阳轮和行星轮的转速比,以降低水泵转速。
根据比例定律公式,转速下降,流量、扬程和功率均可得到降低:
为达到合同规定的技术性能要求,厂家A计算转速需由原来的161.8 rpm降低至155.3 rpm,齿轮箱变比将由原来的1:4.6降低为1:4.8,转速降低后水泵性能曲线将向下平移,可基本与合同要求的特性曲线重合。
综上,该方法可以达到降低循泵流量与电机功率的目标,且较叶轮车削,工期短、工作量小;但由于需重新设计、制造齿轮箱,成本较高,且齿轮箱的制造工期较长(约1 a)。
4.3 增加循环水泵系统阻力
由于循环水泵系统的实际阻力远远低于设计阻力,则可修改循泵蜗壳和涵道结构,或在凝汽器出水侧管路中增加节流孔板,增大系统阻力,从而改变循泵工作点,达到提高扬程与减少流量的目的,但功率会稍有增加。在现有循泵严重超功率的情况下,该种方法不可取。
4.4 更换大功率的电机
现有循泵严重超功率,可考虑更换更大功率电机,但该种方案所需工期较长(2 a),不满足工程进度;而且更换的电机功率将达到8 000 kW,成本较高,经济型较差。
5 最终采取的处理方案
根据前述几种方案的对比分析,在综合考虑各种因素后,各方最终决定采用第一种解决方案,且根据计算切削后的性能参数:
Q=126 000 m3/h,H=15 m,P=5 800 kW
可以满足循环水系统稳定运行工况要求,同时,为保证叶轮切割质量,电站总承包方要求切削后的叶轮要单独进行动平衡试验。
5.1 叶轮切削后以及性能试验结果
确定方案后,在各方的通力合作下,4台循泵均进行了切削(叶轮直径从2 879 mm减少到2 776 mm),在动平衡试验合格后,运至现场进行了回装,并对1、2号循泵进行了再鉴定性能试验,试验结果基本与预期相同,见表3。
5.2 结论及安全性评价
综上,叶轮切削后,循泵流量、扬程和功率均得到了明显下降,基本满足了系统运行要求,虽然轴功率上涨较多,且电机输入功率(6 550 kW)稍微超过了电机额定功率(6 500 kW),但据测试绕组温升很低,电机厂家通过分析计算,认为即使在特殊工况下电机输入功率短时达到6 700 kW,也不会对电机寿命造成影响。
此外,循环水泵由LGD/LGE中压盘供电,不影响LHA/LHB应急母线的负载,因此不影响应急柴油机的带载能力,因此供电系统也是安全的。最终,电站营运者经过试验、计算与分析,也认可了循泵叶轮切削方案,认为最终试验结果可以保证循泵的长期安全稳定运行。
至此,循环水泵超功率问题得到满意的处理,同时也为后续其它项目提供了宝贵的经验。
水循环原理篇2
关键词:循环水泵;振动;同心度;冷却水
中图分类号:U464.138+.1文献标识码: A 文章编号:
1、循环水泵介绍
邹县发电厂1000MW机组每台机组配备三台循环水泵,水泵立式湿井式斜流泵,单基础。循环水泵叶轮、轴及导叶为可抽式、固定式叶片,水泵主轴由两段组成,采用套筒式联轴器连接,共有三只水赛龙轴承,叶轮在主轴上的轴向定位采用叶轮哈夫锁环。电动机与泵直联,泵吸入口垂直向下,吐出口水平布置,从进口端看,泵顺时针方向旋转,泵轴的轴向推力由电机承受。
循环水泵采用立式、单基础层安装,吐出口在基础层之下,泵过流部件及壳体部分为铸件,其余为钢板焊接结构,转子提升高度由轴端调整螺母来调节。在水泵运转层上可调节转动部分及叶轮边缘与静止部分的间隙。叶轮与叶轮室之间的间隙值可通过位于安装基础层上的联轴器处的调整螺母予以调节和补偿。
2、循环水泵常见故障及处理方法
2.1盘根漏水量超标原因及处理方法
邹县发电厂1000MW机组三台循环水泵属于盘根式水泵。在正常运行状态下,循环水泵盘根处是允许漏水的,合适的漏水量,可以有效的降低泵轴转动过程中与盘根摩擦产生的热量,从而延长盘根的使用寿命。而盘根漏水量过大,就会降低循环水泵的效率,进而影响循环水泵的出力。下面,我们就结合循环水泵谈一下盘根漏水量大的原因及其处理方法:
(1)由于循环水泵长时间运行造成盘根磨损较多。处理方法是:应该选择耐磨性较好的盘根予以更换。
(2)盘根压盖螺栓背冒松动造成盘根压得太松。处理方法是:应将盘根压盖压紧,但要注意力度要均匀。
(3)泵轴弯曲、电动机轴与泵轴不同轴,造成泵轴偏磨盘根而漏水。处理方法是:此时应校正或更换泵轴,找正联轴器,使电动机轴和泵轴同轴。
2.2泵体振动值超标的原因及处理方法
作为高速转动设备,循环水泵在运行过程中,常常由于各种原因引起振动,严重影响泵的安全运转,甚至还会造成设备的损坏,但其振动原因很复杂,特别是当前机组容量日趋大型化,水泵的振动问题尤为突出和重要。当循环水泵发生振动时,应针对具体情况,逐一分析可能造成的原因,找出问题的症结后,再采取有效的技术措施加以消除。有些措施比较简单,有些措施相当复杂,若需要大量的资金,应对可采用的技术方案进行经济技术比较,结合机组技术改造进行。下面就结合邹县发电厂1000MW机组循环水泵,谈谈循环水泵振动较大的原因及消除措施。
(1)由于吸水高度超过水泵的允许吸上真空高度,底阀露出水面或浸入水面之下深度不够等原因,使泵内产生气蚀,造成强烈的振动和噪声,此时应立即停泵,查明原因,进行处理。
(2)由于安装质量不好,造成电动机与水泵的两个半联轴器不同轴,泵轴偏心旋转而产生振动。这时应重新调整电动机与水泵的同轴度,直到符合质量标准为止。
(3)泵轴弯曲或转动部分互相摩擦,导致水泵振动,此时应拆下来进行校正。
(4)泵体内部的导轴承损坏或严重磨损,造成泵轴偏心旋转、摆度过大而产生振动,此时应调整或更换损坏的轴承。
(5)叶轮损坏或因其他原因造成转动部分的水力不平衡,因而产生振动,此时应进行解体检修消除不平衡因素。
(6)水泵或电动机的地脚螺栓松动,或基础松软,使水泵运行不稳定,产生振动。处理方法为:加固基础,拧紧地脚螺栓。
(7)泵房内管路支架不牢固,产生振动,这时应检查并加固管路支架。
(8)循环水泵的临界转速出现与机组固有频率一致而引起的共振。处理方式为改变水泵转速,避开共振区域。
2.3循环水泵运行时负荷过大的原因及处理方法
(1)盘根压得太紧,使得盘根得不到水流的,造成盘根与泵轴套之间产生剧烈的摩擦,增加了电动机的负荷。应松一下盘根压盘,直到盘根压紧程度合适为止。
(2)联轴器间隙过小。在水泵轴向吸水侧移动时,尤其是平衡盘与平衡环磨损严重时,就会使两个半联轴器挤在一起,把轴向力传给电动机轴,增加了电动机的负荷和轴承的损坏。应增大联轴器的间隙,其值必须大于泵轴的窜量。
(3)水泵装配质量不好。叶轮与泵壳相摩擦,增加了电动机的负荷。应在正式组装前,把叶轮与轴进行一次预装、检查和调整其间距,以避免上述现象。
(4)检查是否由于管路阻力小而水泵的供水量太大,可适当关小出口蝶阀,减少供水量来降低负荷。
(5)由于水泵泵轴与电动机轴的同心度较差,导致泵轴过度磨损或弯曲,此时应调整同心度,较直或更换磨损的弯曲的泵轴。
2.4循环水泵电机导瓦、推力瓦温度偏高的原因及处理方法
循环水泵电机导瓦、推力瓦温度偏高一直是大容量机组循泵运行过程中经常出现的问题。下面我们就以邹县发电厂#5机组、#7机组的两次缺陷来探讨循环水泵电机导瓦、推力瓦温度偏高的原因及处理方法。
(1)2009年6月19日14:00,#5机组C循泵推力瓦温度测点1、2显示90.5℃、87.9℃,上导瓦温度测点1、2显示90.9℃、90.5℃,就地检查C循泵轴承冷却水全开、上轴承室油位正常,停用C循泵。拆开#5机组C循泵冷却水门后法兰,发现冷却水流量较小,开启掺温水至循泵轴承冷却水门后流量正常。因B循泵推力瓦及导瓦温度也有升高现象,故初步判断#5循泵冷却水入口总门阀芯脱落。#5机循泵轴承冷却水用两路并供方式投入运行,开启C循泵2小时后,C循泵推力瓦温度测点1 、2显示40.7℃、37.8℃,上导瓦温度测点显示41.7℃、40.7℃,温度指示正常。
原因分析:#5机循泵冷却水门门芯脱落,导致循泵冷却水量不足。
防范措施:加强对循环水泵推力瓦和导瓦温度监视。有停机机会时将#5机组循泵冷却水门更换为铸钢门并水平或倒置安装。
(2)#7机C循环水泵电机上导瓦运行中CRT显示波动较大,最大4℃。
原因分析:停运该泵后,检查电机上导瓦冷油器冷却水进、回水门正常;导瓦间隙0.12mm,间隙正常;联系热工检查测温元件正常,对上机架冷油器清理时发现冷油器脏污,冷油器脏污是导致上导瓦温度波动的主要原因。
处理情况:将导瓦间隙重新调整至标准上限(0.15mm),对上机架冷油器进行清理,开泵后经过一段时间的观察,瓦温和振动值均正常。
防范措施:利用循环水泵备用时定期对上机架冷油器及冷却水滤网进行清理,确保冷油器的换热效果。
3、结束语
这篇文章我们简单的探讨了大容量机组循环水泵运行过程中经常出现的缺陷,通过对循环水泵日常缺陷处理的增多,我们积累了宝贵的经验,这些经验将会指导我们今后设备的维护和检修工作,确保机组的安全稳定运行。
参考文献:
水循环原理篇3
[关键词]区域循环经济水权可持续发展
目前我国区域间的经济合作越来越多,通过各种形式的互动合作增强了区域间的整体经济实力,使不同地区能够得到共同发展。但这种增长方式仍然是以粗放型方式为主,是以无计划的利用环境资源而换来的。我国人口众多,人均资源占有量较少,随着人口的增加和经济的继续飞速发展,其与自然生态、资源之间的矛盾会日益尖锐。一方面,粗放式的经济发展对资源环境造成巨大的破坏;另一方面,资源环境遭到破坏后,经济赖以飞速发展的基础减弱,对经济发展产生严重的副作用。要平衡两者,达到区域经济的可持续发展就要大力发展区域循环经济。
在环境资源中,水资源是各行各业生产发展必不可少的自然资源,同时也是自然环境生存并自我修复的关键要素。因此,发展区域循环经济就应首先面对我国现有的水资源特点,利用建设有效的水权制度使水资源成为区域可持续发展的有力支持。
一、区域经济可持续发展的有效措施
同志曾经指出:“只有走以最有效利用资源和保护环境为基础的循环经济之路,可持续发展才能得以实现”。这句话表明,实现区域经济可持续发展的有效措施是发展区域循环经济。
从理论层面上讲,区域循环经济是建立在区域经济理论和循环经济理论上的经济形式。即指在一定区域内,以循环经济理论原理为指导,以区域经济理论为基础形成的经济模式。区域循环经济是一个相对的概念,首先区域本身就既可以表示一个企业或一个工业园区,也可以表示一个城市或一个国家。因此区域循环经济可以是在其区域内部的企业、工业园区等单元发展循环经济的基础上,在更高层面、更广范围和更大深度上实发展的循环经济;作为整个社会的组成单元,只有区域循环经济很好的建立并发展起来,才能带动整个社会的产业结构优化,真正建立起节约型社会,实现整个社会的循环经济发展。
从实践角度上讲,区域循环经济是实现可持续发展的重要手段,最终目标是使区域内的经济、生态环境和人类社会达到共同的和谐发展,其实质是在充分贯彻实施循环经济的“4R”原则(减量化原则、再使用原则、再循环原则、重组化原则)的基础上,通过“资源产品再生资源”这种生产原材料和生产废弃物相互之间的交换建立起来生态产业链。
区域循环经济的主要特征有:
1.由点及面的发展模式。一个区域内各个地区的自然资源不同,发展程度有差异,因此不能全面铺开发展循环经济。首先根据区位优势理论和自然资源的实际禀赋,选择区域内的重点地区;接着选取该地区内的核心企业,利用循环经济原理对该企业进行试点,从而带动整个地区,进而整个区域发展循环经济。
2.与区域资源紧密结合。发展区域循环经济离不开目标区域的自然资源条件。充分的了解区域内的自然资源有助于建立合理高效的产业群,大大提高对原材料的利用率,充分发挥区域资源优势。
3.生态化产业链。在实现循环经济的区域内,各产业的原材料和废弃物均会被其他产业利用。一个产业的废弃物作为另一产业的原料得以再次进入生产循环,使整个区域的资源投入减量化,并大大减少了废弃物的排放,降低了环境压力。
可以说区域循环经济从根本上消除了一个地区长期以来的经济增长与环境资源之间的矛盾冲突。基于以上认识,我们把发展区域循环经济作为建设区域生态链、实现可持续发展的核心工程,纳入到经济和社会发展的总体部署,在不同领域、不同层次进行了积极的探索和实践。科学发展观的本质是以人为本,经济发展的最终目的是为人民群众创造富裕、文明、健康的生活,这与我们发展循环经济、建设生态城市的目标是一致的,从而进一步坚定了我们走发展循环经济之路的决心。
发展区域循环经济的重点是处理好经济发展和环境资源之间的关系,不仅经济发展对环境资源有一定的负面作用,同时环境资源本身的一些特点也会成为发展区域循环经济的瓶颈。
二、水权制度的建设对可持续发展的影响
作为最基本的生产要素,水资源在发展区域循环经济的过程中起到举足轻重的作用,如何对其进行有效的构建和管理是实现区域循环经济,进而是实现区域经济可持续发展的关键。作为水资源管理手段的一种,水权制度的建设是为了维护河流湖泊的生态系统,促进水资源的合理分配,最终目的是通过水权的合理有效配置,平衡人类用水与资源环境之间的关系,使人们有序合理的开发利用水资源,促进节约用水,实现水资源的可持续利用,进而促进人类社会经济的可持续发展。对此世界各主要国家对水权进行了长时间的研究和实践,为我国的水权制度的建立提供了宝贵的实践经验。
澳大利亚的水资源所有权归国家所有,水权指水资源的使用权。澳大利亚建立了水权分配制度,并培育水市场,鼓励通过市场合理配置水资源。其最早的水权是实行河岸权制度,即与河道毗连的土地所有者拥有用水权,并可继承。20世纪初,联邦政府又通过立法明确了水资源是公共资源,归州政府所有,由州政府调整和分配水权。澳大利亚的水权交易从1983年开始,到目前为止交易额越来越大,有关的管理制度也不断完善,水市场已基本形成。这一水权管理制度的实际实施促进了节约用水,同时也促使水资源按市场规律自行合理配置,提高了水资源的使用效率与效益。
水循环原理篇4
关键词:马克思主义环境思想;循环经济;物质变换;城市粪便
Abstract: Circular economy theory arouses great attention in the international society as a kind of economic development mode which emphasizes the full use of resources. The theoretical and practical blank in circular economy theory is the management of human dejection, especially urban dejection, which influences the substance circulation between human and land and the substance circulation in water body. The paper proposes that unban dejection should be taken into the circular economy frame and the management should be carried out in accordance with Marxist environmental thoughts to improve circular economy theory and practice.
Key words: Marxist environmental thoughts; circular economy; substance transform; urban dejection
一、目前循环经济理念的局限性
随着人们对环境问题认识的不断深入,循环经济的理念应运而生,并被看作是一种最大限度地利用资源和保护环境的经济发展模式,从而引起极大的重视。在日本、德国、美国等发达国家,已经为循环经济立法,并将建设循环型社会作为发展目标。在我国,循环经济被列入科学发展观的重要内容,近年来,围绕循环经济问题的各种论坛、研讨活动非常活跃,《循环经济促进法》经过“三审三读”,也已获得通过并即将施行。
循环经济的基本原理源于自然界的物质循环规律。在自然界中,植物、动物和无机界之间不断进行着能量流动、物质交换和信息传递,水、碳、氮、氧等各种物质在植物、动物、土地、空气、水体之间循环流动。在这种循环之中,植物从土地中吸收营养和水分,在阳光照射下发育生长,为动物提供食物。食草动物、食肉动物、杂食动物和人分别占据着食物链的相应位置,从各自的食物中吸取养分以维持生命。但不论是动物还是人类,都要通过新陈代谢不断地将排泄物返还给土地,并通过微生物的分解作用,将这些排泄物重新转化为养料被植物吸收。虽然自然界和人类都在发展,但这种循环运动却从来没有停息,在漫长的农业社会中,人们自发地遵循着这一自然规律,将粪肥作为庄稼之宝,将其施之于土地,维持着人与土地之间的物质循环。从这一点上看,农业社会就是最典型、最基本的循环经济模式。现代循环经济理论借用了这一基本原理,将其应用于工业经济,为解决资源短缺和环境污染问题提供了很好的思路,这是一个进步。但是,目前的循环经济理念关注的只是工业生产内部各种资源的循环,却忽视了最基本的人和土地之间的物质循环。即使像日本这样循环经济立法最全面的国家,也只是对废弃物处理、再生资源有效利用、建筑及材料、食品、容器与包装材料的循环利用、家用电器回收、汽车循环使用等作出法律规定。这种对循环经济的理解和实践,固然可以在资源利用和环境保护方面起到重要的推动作用,但从马克思主义环境思想的理论高度审视,这种循环经济的理念没有全面发掘出循环经济的完整内涵,不论是在理论上还是在实践上都存在着缺陷,难以发挥出循环经济的全部优势。
正是由于这种理论认识的局限性,制约了环境保护实践,不仅使人和土地之间的物质循环遭到破坏,而且使得江河湖泊的有机污染、草原生态恶化等环境问题长期得不到合理解决,成为环境难题。因此,从理论上加强研究,深化对循环经济内涵的全面认识,对现有的循环经济理念加以充实和完善,对于解决环境难题,落实科学发展观,建设资源节约型、环境友好型社会就显得十分重要。
二、三湖污染为什么久治不愈
20世纪80年代以来,我国以太湖、巢湖和滇池为代表的湖泊水体富营养化问题日益突出。其症状为:高锰酸盐、总氮、总磷等有机营养物质大量积累,引起水质持续下降,并为蓝藻生长提供了有利条件,一旦气象、水温等条件成熟,蓝藻随时可能爆发。尽管三湖问题早已受到当地乃至中央领导、有关部门、研究机构、各媒体和广大人民群众的高度重视,十余年来采取了多项措施,耗费巨资兴建了不少治理设施,但却收效甚微,反而有愈演愈烈之势,并于近两年达到令人难以忍受的程度。2007年5月末6月初,太湖蓝藻爆发导致无锡200万市民无水可饮的事件引起举国震惊,紧接着,巢湖和滇池也相继发生蓝藻爆发事件。
从三湖治理的规划和方案来看,对造成污染的各种原因分析可以说是相当细致、详尽,所采取的各项措施也是相当果断,有些甚至可以说是相当严厉。那么,为什么经过多年治理,污染状况不但没有得到根本改变,反而出现富营养化趋势不断加强,直至引起蓝藻大面积爆发的局面呢?
笔者在研究这一问题时发现,在对造成三湖水质富营养化的工业、农业和养殖业污染的控制和治理方面,以及对城镇生活废水的处理方面,政府确实下了很大的工夫,也确实减缓了由上述原因造成的污染。但是,各种治理方案和措施都普遍忽略了一个最基本的事实:即造成水体富营养化并引起蓝藻爆发的氮和磷等污染物,主要来源竟然不是现代工业生产中产生的那些难以降解的废弃物,也不是人们日常生活中排放的废水,而是千百万年来人们司空见惯的人和畜、禽的排泄物。正是由于忽视了这一基本现象,所以尽管采取了许多措施,如建设污水处理厂、关闭沿湖工厂、养殖场、洗衣粉禁磷、乃至引水稀释污染物浓度和人工打捞蓝藻等,但因为没有抓住主要矛盾,所以不能从根本上解决问题。
20世纪80年代之前,不要说乡镇和农村,即使是我国绝大多数的城市粪便,都被用作农业肥料,因此不存在大量粪便污染水体的问题。但80年代以后,随着城镇居民居住条件的改善,水冲式厕所的迅速普及,粪便经过稀释以后增加了收集和运输的难度,使粪肥的使用量下降,同时,也使得昔日的农家宝混入生活废水,变成了污染水体的祸首。正是混在生活废水中的城市粪便,极大提高了生活废水中氮、磷等营养物质的浓度,并引起湖泊的富营养化。以太湖中形成蓝藻最主要的污染物磷为例,47%来自人体排泄物,17%来自洗衣粉,14%来自养殖业,13%来自农业,6%来自水产养殖业,来自工业的仅为3%。(注:参见刘文英等人于2004年12月在太湖高级论坛上的交流文章《生态厕所与湖泊富营养化控制》。)也就是说,水污染中来自人和畜、禽粪便的有机污染就占了61%,而且,来自农用化肥的污染也同粪便处理不当有关——正是因为大量宝贵的粪肥没有得到有效利用,人们才不得不更多地求助于化肥,所以,合理解决粪便问题才是解决三湖污染的关键。现在采取的一些措施,如关闭沿湖工业企业、洗衣粉禁磷、限制水产养殖等,虽然也能够减轻一些污染的产生,但由于没有抓住主要矛盾,因此不可能从根本上解决问题。
从80年代粪便成为污染源,到90年代蓝藻出现,再到2007年蓝藻大规模爆发,是一个营养物质在水体中积累的过程。其症状之所以首先在太湖、巢湖和滇池表现出来,主要是由于湖泊流动性较差,使得营养物质容易积累。其实,我国大多数河流污染的性质也是一样,只不过因为水体流动,使得症状不是那么突出而已,就在人们的这种不经意当中,江河正在悄悄地将污染物转移到海洋,为赤潮的大规模爆发创造条件。承担2008年世界奥运会奥帆赛的青岛海域,于赛前一个多月出现大面积浒苔,覆盖了400 km2海面的事件,以及近年越来越频繁的沿海赤潮,就是最有力的证明。
城市粪便的产量是稳定而持续的,而且会随着人口的增长和城市化进程的加速而不断增长。如果不能从根本上解决其去向问题,可以预料,三湖和沿海的有机污染问题将会在更多的地方出现。
三、马克思主义的物质变换理论
城市粪便污染河流的现象,早在19世纪就已在工业国家出现,马克思和恩格斯亲眼目睹了这种城市粪便不能用来肥田却成为河流污染物的不合理现象,并对此给予了极大的关注。
马克思恩格斯将“人的自然的新陈代谢所产生的排泄物”称为“消费排泄物”,并指出“消费排泄物对农业来说最为重要。在利用这种排泄物方面,资本主义经济浪费很大;例如,在伦敦,450万人的粪便,就没有什么好的处理方法,只好花很多钱来污染泰晤士河”[1] 116-117。就这样,马克思和恩格斯不仅看到了粪便资源不合理利用带来的双重危害——对土地肥力的破坏和污染河流,而且将其上升为理论性的认识:这种情况“破坏着人和土地之间的物质变换,也就是使人以衣食形式消费掉的土地的组成部分不能回到土地,从而破坏土地持久肥力的永恒的自然条件”[2]。
为此,马克思和恩格斯详细研究了德国著名农业化学家李比希等人的相关著作,对解决这种人与土地之间物质循环断裂的现象提出了科学的正确思路——“要人把取自土地的东西还给土地”[3],这种思想同后来兴起的生态学不谋而合。
马克思恩格斯的上述观点得到了列宁的高度赞同,列宁通过当时化学肥料部分地代替自然肥料的情况,看到了这种现象违背自然规律的不合理性,他指出:“把天然肥料白白抛掉, 同时又污染市郊和工厂区的河流和空气,这是很不合理的。”[4]
美国著名生态学家巴里 康芒纳提出了生态学的一个法则:一切事物都必然要有其去向,“不断地探究‘向何处去’的问题,可以得出很多关于一个生态系统的令人惊讶的有价值的资料”[5],通过对城市粪便去向的追究可以发现,本来应该参与土地循环系统物质循环的粪便,没有到其应该去的地方,却进入了本来不应该进入的水循环系统,这就使地球上的三大循环系统——空气、水和土地中的两个,同时遭到了破坏。
马克思主义创始人透过城市粪便污染环境的现象,看到了人和土地之间的物质循环断裂的不合理,看到了农业资源的巨大浪费,这种将粪便看成资源,并要求将其返还给土地的认识,正确地反映了人和自然之间物质变换的客观规律,应该成为处理城市粪便问题的指导思想。但令人惋惜的是,革命导师们提出的上述思想,在相当长的时间里没有得到应有的重视,对于这一问题的认识,后来者至今没有达到他们那样的高度,迄今为止的循环经济理论,也没有将马克思所说的“消费排泄物”——粪便纳入视野。
在环境保护方面走在前面的发达国家,没有从理论的高度认识到这个问题的本质,提出有明确指导思想的全面解决方案,他们的主要做法是通过先进的科学技术治理污染。但是,也不排除在局部、个别的问题上,他们采取的一些具体做法是符合上述理论原则的,如在李比希和马克思的著作中都提到,当时的工业国家德国和英国因为有机肥的缺乏,不得不从智利和秘鲁长途运来鸟粪补充地力,而且,至今仍有许多国家依靠这种鸟粪来补充土地肥力的损耗,这就在无意之中开辟了一条新的物质循环通道。由于发达国家地广人稀,又有充足的资金和先进的技术对粪便污染进行治理,能够使得环境状况得以维持,但是,这种用“搭桥”手术式的方法来解决土地的肥力问题,只能是权益之计,不能从根本上解决人与土地之间物质循环断裂的问题。因此,对于土地资源紧缺、人口密集、经济和技术实力均不十分发达的中国来说,不能采用这种治标不治本的方法来解决环境问题。我们必须在马克思主义环境思想和科学发展观的指导之下,深入发掘循环经济的深刻内涵,将粪便资源纳入循环经济的理论和实践视野,通过对粪便资源的充分合理利用,恢复人与土地之间断裂的物质循环链条,彻底切断粪便污染水体的各种途径,走出一条有中国特色的环境保护道路。
四、草原退化的一个重要原因
进入21世纪以来,沙尘暴和与之密切相关的草原退化问题引起了人们的强烈关注,各类媒体大量报道草原变成戈壁、沙漠,生态环境恶化,并导致沙尘天气增多的问题。许多农业、畜牧、气象、水利、生物、土壤等方面的专家,以及社会科学方面的学者和政府官员,都把草原退化问题列为自己的研究对象。
草原退化的原因,研究者们通常归结为气候变暖、干旱与大风频繁,人畜增加造成的超载利用,草原虫鼠害频繁发生,草原建设(特别是水利建设)投入不足,管理不善等。一份研究将草地退化的原因归纳为:(1)草地生态系统脆弱,恢复能力较弱;(2)超载过牧;(3)草地垦殖;(4)大型工程建设;(5)人类经济活动(滥挖药材、毁草取土等)。[6]中国农业科学院畜牧研究所研究员李聪引用了一组研究数字:就人为因素而言,引起草原退化的主要活动有过度樵采(占33%)、过度放牧(占30%)、过度开垦(占27%)、水资源利用不当(占9%)和其他因素(约占1%)。众多的研究者从各个方面研究分析草原退化的原因,但普遍忽略了一个问题,那就是从循环经济的角度寻求草原退化的原因。在不久前召开的2008世界草地与草原大会上,我国的几位草学界青年科学家所作的《中国草原及其发展》报告中,也没有从人与土地之间的物质循环方面分析草原退化的原因。
长期以来,草原都是一个相对封闭的生态系统,生活在草原的各种动物,包括人类,从出生到死亡,都不会离开草原。他们直接(食草动物)或间接(食肉动物)从草原摄取的营养物质都会通过新陈代谢,以排泄物或尸体的形式还给草原,重新成为草类植物的养料,如此往复循环,历经千百万年,达到了比较稳定的平衡状态。但是,这种相对稳定的平衡状态在社会经济的高速发展过程中被打破了,原本是相对封闭、自给自足的畜牧经济,融入了商品经济的大潮,越来越多的草原产品以肉类、乳制品、皮毛等形式运出草原,同时也就将牛羊从草原上获取的营养物质带出了草原,使得这些营养物质再也不能参与草原的物质循环。草原的土壤营养大量流失又得不到补充,变得越来越贫瘠,产草量下降甚至出现荒漠化也就是必然的了。这种情况早就引起马克思的注意。他指出:“不在人工牧场上,而在天然牧场上饲养牲畜,几乎不需要任何费用。这里起决定作用的,不是土地的质,而是土地的量。这种粗放耕作的可能性,自然会逐渐消失,新土地越肥沃,消失得越慢;它的产品出口得越多,消失得越快。”[1] 756-757令人遗憾的是,马克思的上述观点并没有引起人们的注意,在草原产品大量运出、草原营养大量流失的情况下,人们仍然固执地认为,自古以来天然的草原就不需要维护和施肥,在面对如此严重的草原退化,甚至成为沙尘暴发源地的情况下,也未见有人从草原营养流失这一角度对这种现象进行研究和分析,当然也就更谈不上从这个方面寻求解决办法和采取措施了。
人与土地之间物质循环的原理告诉我们,城市人口既然以衣食形式消费了经过长途运输而来的大量草原产品,就应该遵循自然规律,将排泄物加工成能够为草原恢复肥力并且适于长途运输的有机肥料,将其返还给草原。这一原理是普遍适用的,不仅适用于农业、牧业,而且适用于林业。从事农、牧、林业的科技人员,应该重视对草原营养问题的量化研究,定期监测分析土壤中各种营养流失的情况,并提出补充的方案,只有将“归还”的原则付诸实践,才能从根本上解决耕地、草原、林地的退化问题。
五、建设一个符合循环经济理念的粪便管理系统
通过上述分析可以看出,目前困扰我们的水体有机污染和草原退化两大环境难题,都与人和土地之间物质循环遭到破坏有关。一方面是耕地、草原、林地需要大量的有机肥料,另一方面是大量的粪便资源被浪费,用来污染环境,要从根本上改变这种不合理的现象,唯一的办法就是建设一个符合自然规律和循环经济要求的粪便处理系统,通过这一系统,重新衔接人与土地之间断裂的物质循环链条,将人和畜、禽排泄物返还给土地,使其成为绿色植物的养料,恢复动物、植物和无机界之间的物质循环。
循着这条思路,就可以发现目前这种处理粪便的模式是多么的荒谬和不合理:先是用宝贵的水资源将纯度较高的粪便稀释,使之难于加工为方便运输和施用的有机肥料,再花费大量人、财、物力对其进行“处理”,结果是水体污染的加重和宝贵资源的浪费,以及因为农业缺乏肥料而不得不求助于化肥,导致化肥生产、运输、使用过程中对环境的污染。
现在迫切需要来一个思想解放,打破传统的思维习惯,在粪便处理问题的整体思路方面来一个转变,把处理对象变为生产原料,把“粪便处理厂”变为“有机肥料厂”,从那里流出的将不再是源源不断的“达标废水”,而是重新链接人和土地之间物质循环的优质有机肥料。
通过上述分析可以知道,像现在这样花费巨资修建粪便处理厂,以及为污水处理厂增加脱氮除磷工艺,充其量只能起到扬汤止沸的作用,根本不能彻底解决水的有机污染问题,而将粪便当作资源,不让其混入生活污水,使之重新返回土地,才是彻底解决问题的釜底抽薪之计。按照上述思路,我们已经成功地解决了粉煤灰污染问题——燃煤发电厂堆积如山的粉煤灰曾经是令人头疼的污染物,多年来找不到合适的处理办法,但是在为保护耕地而禁止在城镇使用实心黏土砖的禁令实施之后,堆积多年的粉煤灰却成了抢手货——现在我们也一定能够按照这个思路来解决好粪便污染水体的问题。
六、实行粪便资源化管理的综合效益
实施粪便资源化管理工程,是在马克思主义环境思想指导下,以循环经济理念,针对我国目前环境问题的情况和特点,进行深刻理论分析后得出的结论和对策。由于抓住了环境问题的实质和关键,所以实施这一工程将带来多方面的良好的综合效益:(1)从根本上解决粪便污水污染江河的问题,粪便将不再是污染物,而是宝贵的农业资源,断裂的人与土地之间的物质循环得以恢复;(2)由于粪便不再混入污水,减少了污水排放量,也就减轻了污水处理厂的压力,也不必要求污水处理增加脱氮除磷设备,节省了大批建设和维护污水处理厂的资金;(3)淘汰了冲水厕所,可以节约大量淡水资源,缓解淡水资源短缺的压力;(4)打造一条有机肥料产业链,形成新的经济增长点,促进经济多元化发展并提供一批新的就业机会;(5)为农业提供大量有机肥料,有利于土壤的改良和可持续利用;(6)推动有机农业的发展,对提高我国农产品在国内外市场的竞争力,打破绿色壁垒起到促进作用;(7)减少化肥用量,使其在生产、运输和施用过程中对环境的污染减少;(8)通过推广沼气,节约能源,保护林木植被,改善农村卫生条件,促进创建生态省、环保模范城市、生态乡镇的工作;(9)补充草原营养的流失,使草原环境实现可持续发展,有效遏制草原荒漠化,促进沙尘暴的治理。
七、结语
马克思和恩格斯预言:“社会化的人,联合起来的生产者,将合理地调节他们与自然之间的物质变换,把它置于他们的共同控制之下,而不让它作为盲目的力量来统治自己;靠消耗最小的力量,在最无愧于和最适合于他们的人类本性的条件下来进行这种物质变换。”[1]实现粪便资源化管理工程,恢复断裂的人与土地之间的物质循环链条,正是实现这一伟大预言的战略性措施。同时,这也是一项能够从根本上解决多种环境问题、综合效益显著的环境策略,它的实施,对于充实和完善循环经济理论,落实科学发展观具有重要的理论意义和实践意义。
参考文献
[1]马克思,恩格斯.马克思恩格斯全集:第25卷[M].北京:人民出版社,1974:116-117.
[2]马克思,恩格斯.马克思恩格斯全集:第23卷[M].北京:人民出版社,1972:552.
[3]马克思,恩格斯.马克思恩格斯全集:第18卷[M].北京:人民出版社,1964:313.
[4]列宁.列宁全集:第5卷[M].第2版.北京:人民出版社,1986:134.
水循环原理篇5
关键词:水文循环;气候变化;人类活动
水文循环作为地球循环系统的重要部分,随着人们对环境保护意识的增强,人类通过生产生活的节能减排并结合生态环境评估水利设施的修建,同时通过研究气候变化对环境的影响从而采取合理措施改善环境。
水文循环的影响因素可分为气候变化和人类活动,是影响流域水文循环和水资源演变的两大因素,两者是相互作用而共同作用于水文循环,需要进一步了解影响两者对水文循环的影响途径,更好地改善环境,保护水文循环的良好平衡,促进人水和谐的进程。
1 水文循环概念和成因
水文循环是指地球上的水圈,通过吸收太阳的能量以蒸发、降水、渗透等形式,从一个地方转移到另一处,改变状态到地球上另外一个地方。地球上的水圈作为一个永不停息的动态系统,在一个足够的时期里,全球范围的总蒸发量等于总降水量。水循环的形成有多种原因,目前普遍分为内因与外因两方面,内因是水在通常环境条件下三态易于转化的特性,外因则是辐射和重力作用。
2 人类活动对水文循环的影响
人类的自身活动对水文循环的影响因素不容忽视,自1980年国际自然同盟提出可持续发展以来,陆续提出人与自然的和谐共处等观念,通过减少行政法规等方式限制人类活动对包括水文循环在内的环境影响。人类活动对水文循坏的影响,基本分为直接型(水利工程和农田灌溉等)和间接型(土地利用和城市化等)。
(1)水利工程自古是治国安邦的重要内容,从自然分流的都江堰到全球闻名的三峡大坝,水利工程作为防洪灌溉,蓄能发电的重要途径,在减少火力发电等节能减排等方面贡献突出,国内众多流域的洪涝灾害明显减少。但水利工程对水文循环的影响不容忽视,水利工程由于蓄水等方式导致流域的下垫面发生变化,影响区域内的地下径流与水面的蒸发进而形成区域内的小气候,影响水文循环。如南水北调,调水线路中跨越长江等四大流域,沿途水分蒸散发量巨大,长距离的水资源输送影响着沿途城市的水资源与分配及其水文循环。
(2)化石燃料的燃烧,火力发电等生产生活消耗大量化石燃料,排放产生的CO2已经成为全球气候变暖的主要原因,气候变暖自然影响全球温度与全球太阳辐射的增强,进一步影响流域蒸散发,影响水文循环的守恒。
(3)废气的排放,除去温室效应主要气体CO2,农业和工业活动排放的CH4、CO2、N2O、PFC、HFC、SF等其他温室气体同样可以通过温室效应增强气候变暖。
(4)土地的开发利用,导致破坏原有的下垫面生态环境,突然改变原先的地下渗透循坏系统,进一步影响原来的区域植物的蒸散发、坑洼截留和地下径流等,促使流域汇流条件变化。
(5)城市化发展,由于城市化的迅速发展,城镇比的上升,人们逐渐意识到城市化水平与城市内涝的关系,目前已经有专家学者进行海绵城市的研究。城市化水平的变化,同样将原有的区域水文循环打破,通常将原来分散有序的地下系统通过给排水工程改变成集中管道供水,导致原先的地下径流基本不存在,进而影响水文循环。
3 气候变化对水文循环的影响
全球气候变化,对水文循环目前分为温度变化、降水变化、海平面上升和蒸散发变化四个方面。
(1)温度变化:根据C-C定律(克劳休斯―克拉珀龙定律)可知大气温度越高,大气的持水能力越强,全球的降水量整体会增加,同时蒸发量和径流量随之增加。温室气体(CO2)自1957年在夏威夷蒙纳罗亚和测量站进行检测以来,CO2的浓度不断增加,进而导致全球温度上升,温度上升促进水文循环。同时温度升高会使降水的季节分配发生变化,一般情况下会使冬季降水增多,夏季降水减少,不利于全球与区域的季节内的水量调节。全球范围内,冬季的流量所占的全球流量比有所增加。
(2)降水变化:显然降水的影响直接影响全球的水文循环,降水的不确定性会引发洪涝灾害等严重问题。随着气候的变化,增加了降水量变化的不确定性,增加洪涝灾害和干旱的出现频率。降水量的变化,会导致降水分布不均匀,从20世纪全球降水变化的检测结果可以看出,对于北半球的40°-70°纬度(北半球的中高地带)降水增加62mm/世纪,南半球的0°-30°之间(副热带地区)降水增加82mm/世纪。在全球的气候变化下,降水量明显增加,因而降水与流量年内的变化增大,对区域的与年际内的水资源调整影响较大,通常情况下原来的干旱区与半干旱区水资源对于气候变化影响极其脆弱,主要表现在降水打破原有的平衡土地调节能力,出现洪涝灾害和旱灾等现象,降水增加可补偿一部分地表水的减少,但由于人口的增加和水需求的速增,地下水也会明显减少,在长期内同样得不到补充,部分地区甚至多年持续洪涝灾害年和干旱年。全球气候变化使冰川融化和积雪融化现象严峻,这些过程使年内的最大流量转移到春季,或者春季转移到冬季,年际的雨量分布不均匀,增加了流域的水资源脆弱性。
(3)海平面上升:随着人类活动等因素,全球气候变化引起海平面上升的现象导致地下水与河口盐渍化面积增加,沿岸区的淡水供应量减少,含水层和河口淡水量的过度减少,进一步使海平面上升作用加剧,形成恶性循环。同时海平面上升导致全球的海洋与陆地比例变化,自然水文循环必然随之产生变化,达到新的平衡状态。
(4)蒸散发变化:蒸散发过程体现的是物质与能量的交换,是全球水文循环的重要环节,同时连接着全球水循环和地表热量平衡的重要因素。随着城市化发展、生产生活等造成的全球变化条件下,温度、太阳辐射、大气温度和风速风向随之产生变化。通过上诉的因素导致水域的隐形蒸散发,会直接抵消降水增加的效应,进一步是河川水量减少,加剧降水对地表径流的影响。
4 总结和展望
近年来,伴随气候变化以及大规模工程建设,快速城市化U张等剧烈的人类活动,水文要素发生了显著的趋势性变化,极端水文事件发生的机率明显增加,城市内涝灾害等突发事件日趋频繁。
为建设成可持续发展、人水和谐的水科学利用,需要我们约束自身的生产生活,大力推进节能减排,合理新建水利枢纽,合理规划分配水资源从而合理促进经济社会发展。同时应当建设和管理河流类型自然保护区,对于现有流域应当合理规划利用;已开发利用的河流适当地开展退耕还湖,限制捕捞等措施恢复原有的生态环境,最终形成节水优先,人水和谐的可持续发展观。
参考文献
[1]詹道江,徐向阳等.工程水文学[M].北京:中国水利水电出版社,2013.
[2]丁一汇.人类活动与全球气候及其对水资源的影响[J].气候变化观测现实,2008.
[3]宋晓猛,张建云等.气候变化和人类活动对水文循环影响研究进展[J].水利学报,2013.
水循环原理篇6
关键词 农村 循环经济 发展模式
循环经济,即生态经济。它是从改变传统经济“资源——产品——污染排放”式的单向流动,实现了“资源——产品——废物——再生资源——再生产品”的良性循环生产模式,使上一个产品的废弃物成为下一个产品的原料,整个生产过程没有废物排出,从源头上减少了污染物的产生和原材料的损失。循环经济是一项系统工程,涵盖工业、农业和消费等各类社会活动。我国是农业大国,农村是循环经济的重点区域。循环经济某种程度上就是保护生态环境的经济,它是解决中国“农村、农民、农业”问题的重要途径。
1 把握农村循环经济发展的4R原则
现行的农业经济发展模式对自然生态环境破坏严重,直接危及生存空间,必然导致经济停滞、下降,破坏社会效益、经济效益与生态环境效益的统一和平衡。循环经济以资源循环利用为途径,以保护环境、节约资源、能源为重点,以减量化、再利用、再循环为原则,实现经济的循环发展。德国1998年修订的《循环经济和废物清除法》第4条规定,首先要避免产生废物,特别重要的是减少废物的量及其危害性;其次是利用和用来获取能源。这些原则在国际上被简化为4R原则,即Reduce(减量),Recover(再生)、Reuse(再用)和Recycle(循环)。
国内著名循环经济研究专家季昆森提出:减量化原则的运用,可概括为“九节一减”,包括节地、节水、节种、节肥、节药、节电、节油、节柴(煤)、节粮和减人。再利用原则的运用表现为做强加工业,主要体现在对各类农产品及其初加工后的副产品及有机废弃物,进行系列开发、反复加工、深度加工,不断增值。农产品加工后的废弃物多属于原来农产品的组成部分,仍然含有大量有机质,相对开发价值高,开发成本低,且开发技术容易掌握,做好了,其效益可能超过主产业。进一步探索农业节本增效新途径,逐步实现粗放农业向精准农业的转变,如:实施“藏粮于土”、“藏粮于科技”战略,保持和提高我国的粮食综合生产力,处理好农业结构调整、农民增收和粮食安全的矛盾;进一步调整优化农业结构,加快优势产业带建设,发挥集约种植优势,提高规模效益;推广立体种植和间作套种技术,不断提高复种指数,提高耕地的综合产出效率;做好测土配方平衡施肥技术的推广和应用,配合滴灌技术,逐步实现粗放农业向精准农业的转变。“白色农业”是再循环原则运用的具体体现,“白色农业”目前在农村运用最典型的就是沼气,将人与畜禽粪便、农业废弃物通过微生物发酵产生沼气,可以生产出无公害绿色食品、无污染饲料、肥料、农药以及取之不尽的能源。近几十年来,中国在发展农业微生物能源——沼气方面已取得巨大成绩,在利用农业废弃纤维质资源用微生物发酵技术生产酒精来替代日益枯竭的石油资源方面也取得进展。运用再循环原则,就是要在经营生态环境上做文章,开发安全优质农产品。
2 关注农村循环经济的关键环节和重点领域
就整个社会来讲,发展循环经济必须进行资源审视,密切关注资源循环中的开采、消耗、废弃物产生、农业产业链延伸、资源再生等各个环节的基本途径和重点领域,农村循环经济也不例外。
在资源开采环节,要大力提高资源综合开发和回收利用;在农业资源利用方面,以提升水资源、土地资源和生物资源的利用效率为重点,尤其是对生物质能和微生物资源进行循环利用方面探索新的发展思路;在资源消耗环节,要大力提高资源利用效率,时时处处考虑节能降耗;在废弃物产生环节,要大力开展资源综合利用;在农业“废弃物”处理方面,实行资源化利用,实现种植业生产所积累的生物资源全程化利用,畜禽养殖业低排放与粪便利用的资源化;在农业产业链延伸方面,实行清洁生产,使上一环节的废弃物作为下一环节的资源,增加价值链,拓展农业产业化空间;重点关注农业产业循环链的内生延伸与产业联动,加强农业产业循环链整合思路、途径与模式,拓展农业产业化经营领域;在再生资源环节方面:要大力回收和循环利用各种废旧资源。
农业生产过程中由于不合理地农药用药及化肥施用、畜禽粪便排放、农田废弃物处置等,造成农业系统中水体——土壤——生物——大气立体交叉污染。研究表明,我国每年因过量、不合理施肥造成1 000多万吨的氮流失到农田之外,污染地下水,使湖泊、河流和浅海水域生态系统富营养化,导致水藻生长过盛,水体缺氧、水生生物死亡;同时,施用的氮肥中有很多以温室气体氧化亚氮形式逸失到空气里。
在社会消费环节,要大力提倡绿色消费。在农村社区建设方面,着力建设循环型社区,开发沼气、太阳能等可再生利用能源,减少外部能量输入,农村生活垃圾处理,实现农村社会生活的“干净化”消费,改善生活环境。农业循环经济的发展实际上是一种技术范式的革命。近期,应重点在农业清洁化生产的技术链接、绿色生产技术和农业资源多级转化、高效利用与废弃物再生技术、循环农业技术标准规范、农村生态小城镇建设技术等层面,开展整合与集成研究,建立相对完善的推动农业循环经济发展的技术创新体系。绿色技术包括用于消除污染的环境工程技术,进行废弃物再利用的资源化技术和生产过程的无废、少废及生产绿色产品的清洁生产技术等。建立绿色技术体系的关键是积极采用清洁生产技术,尽可能把环境污染的排放消除在生产过程。
3 探索农村循环经济的合理框架和典型模式
生态农业是在循环经济理念指导下,根据生态系统内物质循环和能量转化规律建立起来的综合农业生态系统,是把农业生产、农村经济、环境保护资源利用等融为一体的新型综合农业体系,是经济、生态、社会三大效益的有机统一。积极探索循环农业的发展模式,就是要根据生态循环再利用、再生产的循环链的原理来抓农业生产,发展经济、生态、社会效益统一,良性循环的生态农业,探索和推广农村循环经济的产业发展模式。只有从资源、环境、产业与消费以及综合循环经济的角度,探索以“无害化、低排放、零破坏、高效益、可持续”统筹规划农业与农村产业、农村生产与生活、农村社区建设与城镇化发展,深入研究我国循环型农业的发展与重点领域,才能合理构建循环型农村经济体系。
农业是栽培农作物和饲养牲畜的生产事业。在国民经济中的农业还包括林业、渔业和农村副业等项生产在内。因此,农业循环经济框架可以从“四个方面”为主线来形成,即以粮食及其他农副产品龙头加工企业为依托的加工企业循环经济链条;以畜牧、水产生产加工企业为依托的畜牧、水产加工循环经济链条,大力发展绿色、有机、无公害原料,加工企业要采取先进节能、无污染技术改造传统工艺,提高企业的比较效益;以林业及其加工业为依托的林业循环经济链条;以秸秆综合利用为重点的秸秆循环经济链条。
中国环境科学出版社出版发行的《领导干部循环经济知识读本》一书,总结了我国农村循环经济的主要产业发展模式以及障碍与对策,认为目前农村循环经济主要呈现四大产业发展模式:种植业与养殖业的循环生产模式、以沼气为纽带的循环生产模式、农业与农产品加工业的循环模式、区域一体化循环经济发展模式。例如,珠三角地区的“基塘”符合系统模式,江南地区的“鸭稻共生”系统模式,北方的“四位一体”系统模式、南方的“猪——沼——果——猪”系统模式等,都是我国农民在长期实践中摸索出的比较具体而典型的农村循环经济模式,为我国广大农村地区发展循环经济提供了可贵的理论和实践的借鉴。
4 构建合理的生态村镇体系
农业是百业之基,而“三农问题”是中国进一步发展的瓶颈问题。随着中国城市化进程的加速,用循环经济理念指导生态型村镇建设,成为建设社会主义新农村的重要形式,并要求从四个子系统来着力构建:一是循环经济产业体系。主要涵盖生态工业、生态农业、生态服务业三大产业,它要求大力推进清洁生产工艺和资源综合利用,大力发展无公害农产品、绿色食品、有机食品,办好生态旅游、绿色饭店和各种绿色服务业。加快传统农业向工业型大农业发展的步伐,培植农业循环经济载体。一方面,搞好循环型农业工业园区建设,制订农副产品加工企业聚集的工业园区发展规划,以生产要素为纽带,将具有上下游共生关系的农副产品加工企业集中在一个相对封闭的园区内,实现有害污染物在园区内的闭路循环。另一方面,做好农副产品出口基地园区建设,大力推进出口农产品的清洁生产,使农副产品达到质量、环保等方面的国际标准。二是村镇基础设施体系。重点是水系统、能源系统、交通系统和建筑系统。要解决水量不均、水质不高的问题,积极治理和预防水、旱灾害,做好做足“水文章”;要大力开展节能降耗工作,推行可再生能源,如发展沼气、太阳能、小水电、地热能、潮汐能、风能等;要完善农村道路布局工作;大力推行建筑节能省地治污技术,使用新型环保建材,体现地方特色建筑风格。三是生态环保体系。要精心挑选搭配绿化树种,有效治污和分类回收利用和无害化处理垃圾等。四是社会事业体系。要树立全面的发展观,大力发展农村公共事业,对科技、教育、文化、卫生、体育事业统筹规划,整体推进。
构建合理的生态村镇体系,关键在于先行设计,也就是说要从规划设计、环境设计、住区设计、产业设计、景观设计等五个方面进行整体策划和设计。
5 健全的制度和法律保障
农村循环经济更被专家称为化解“三农”问题的经济模式。循环经济在我国被提出并重视后,大都把视角放在城市工业上,其正确性是毫无怀疑的。因为循环经济产生于西方发达国家,西方发达国家正是因为工业不循环发展造成了严重工业污染而逼出循环经济的。我国是一个农村人口占70%以上的农业大国,跟工业化程度很高的西方发达国家的国情有很大的区别,加上我国存在严重的“三农”问题。我国的农业生业生态、农村污染、农民人均资源贫乏,都有待循环经济解决。因此,我国发展循环经济要突出农村,要以发展农村循环经济,来解决“三农”问题。建立我国农业循环经济发展的法律保障体系,制定相应的政策保障体系与扶持措施。近期考虑开展循环农业促进法的前期工作,尽可能出台“促进农业循环经济发展的若干意见”,从税收、金融保障等方面制定促进循环型农业发展的优惠政策。“十一五”期间以国家投入为引导,建立多元化的投入体系,在农业资源循环利用、农作物秸秆与畜禽的粪便资源化与无害化处理、农产品加工过程中的清洁生产与产业链整合、农村社区“净化”等方面在全国开展若干个示范工程建设,以带动农业循环经济的广泛应用。
国家应立即着手制定农业循环经济发展规划,推进农业循环经济发展的技术创新体系建设,开辟资金渠道,建设若干领域的农业循环经济的示范工程,加强制度创新,为发展农业循环经济创造良好的政策环境。只有这样,才能有效发展现代化农业,建设社会主义新农村。
参考文献
1 解振华.领导干部循环经济知识读本[M]. 北京:中国环境科学出版社,2005
2 解振华.关于循环经济理论与政策的几点思考[N].光明日报,2003-11-03
水循环原理篇7
关键词 农村 循环经济 发展模式
循环经济,即生态经济。它是从改变传统经济“资源——产品——污染排放”式的单向流动,实现了“资源——产品——废物——再生资源——再生产品”的良性循环生产模式,使上一个产品的废弃物成为下一个产品的原料,整个生产过程没有废物排出,从源头上减少了污染物的产生和原材料的损失。循环经济是一项系统工程,涵盖工业、农业和消费等各类社会活动。我国是农业大国,农村是循环经济的重点区域。循环经济某种程度上就是保护生态环境的经济,它是解决中国“农村、农民、农业”问题的重要途径。
1 把握农村循环经济发展的4R原则
现行的农业经济发展模式对自然生态环境破坏严重,直接危及生存空间,必然导致经济停滞、下降,破坏社会效益、经济效益与生态环境效益的统一和平衡。循环经济以资源循环利用为途径,以保护环境、节约资源、能源为重点,以减量化、再利用、再循环为原则,实现经济的循环发展。德国1998年修订的《循环经济和废物清除法》第4条规定,首先要避免产生废物,特别重要的是减少废物的量及其危害性;其次是利用和用来获取能源。这些原则在国际上被简化为4R原则,即Reduce(减量),Recover(再生)、Reuse(再用)和Recycle(循环)。
国内着名循环经济研究专家季昆森提出:减量化原则的运用,可概括为“九节一减”,包括节地、节水、节种、节肥、节药、节电、节油、节柴(煤)、节粮和减人。再利用原则的运用表现为做强加工业,主要体现在对各类农产品及其初加工后的副产品及有机废弃物,进行系列开发、反复加工、深度加工,不断增值。农产品加工后的废弃物多属于原来农产品的组成部分,仍然含有大量有机质,相对开发价值高,开发成本低,且开发技术容易掌握,做好了,其效益可能超过主产业。进一步探索农业节本增效新途径,逐步实现粗放农业向精准农业的转变,如:实施“藏粮于土”、“藏粮于科技”战略,保持和提高我国的粮食综合生产力,处理好农业结构调整、农民增收和粮食安全的矛盾;进一步调整优化农业结构,加快优势产业带建设,发挥集约种植优势,提高规模效益;推广立体种植和间作套种技术,不断提高复种指数,提高耕地的综合产出效率;做好测土配方平衡施肥技术的推广和应用,配合滴灌技术,逐步实现粗放农业向精准农业的转变。“白色农业”是再循环原则运用的具体体现,“白色农业”目前在农村运用最典型的就是沼气,将人与畜禽粪便、农业废弃物通过微生物发酵产生沼气,可以生产出无公害绿色食品、无污染饲料、肥料、农药以及取之不尽的能源。近几十年来,中国在发展农业微生物能源——沼气方面已取得巨大成绩,在利用农业废弃纤维质资源用微生物发酵技术生产酒精来替代日益枯竭的石油资源方面也取得进展。运用再循环原则,就是要在经营生态环境上做文章,开发安全优质农产品。
2 关注农村循环经济的关键环节和重点领域
就整个社会来讲,发展循环经济必须进行资源审视,密切关注资源循环中的开采、消耗、废弃物产生、农业产业链延伸、资源再生等各个环节的基本途径和重点领域,农村循环经济也不例外。
在资源开采环节,要大力提高资源综合开发和回收利用;在农业资源利用方面,以提升水资源、土地资源和生物资源的利用效率为重点,尤其是对生物质能和微生物资源进行循环利用方面探索新的发展思路;在资源消耗环节,要大力提高资源利用效率,时时处处考虑节能降耗;在废弃物产生环节,要大力开展资源综合利用;在农业“废弃物”处理方面,实行资源化利用,实现种植业生产所积累的生物资源全程化利用,畜禽养殖业低排放与粪便利用的资源化;在农业产业链延伸方面,实行清洁生产,使上一环节的废弃物作为下一环节的资源,增加价值链,拓展农业产业化空间;重点关注农业产业循环链的内生延伸与产业联动,加强农业产业循环链整合思路、途径与模式,拓展农业产业化经营领域;在再生资源环节方面:要大力回收和循环利用各种废旧资源。
农业生产过程中由于不合理地农药用药及化肥施用、畜禽粪便排放、农田废弃物处置等,造成农业系统中水体——土壤——生物——大气立体交叉污染。研究表明,我国每年因过量、不合理施肥造成1 000多万吨的氮流失到农田之外,污染地下水,使湖泊、河流和浅海水域生态系统富营养化,导致水藻生长过盛,水体缺氧、水生生物死亡;同时,施用的氮肥中有很多以温室气体氧化亚氮形式逸失到空气里。
在社会消费环节,要大力提倡绿色消费。在农村社区建设方面,着力建设循环型社区,开发沼气、太阳能等可再生利用能源,减少外部能量输入,农村生活垃圾处理,实现农村社会生活的“干净化”消费,改善生活环境。农业循环经济的发展实际上是一种技术范式的革命。近期,应重点在农业清洁化生产的技术链接、绿色生产技术和农业资源多级转化、高效利用与废弃物再生技术、循环农业技术标准规范、农村生态小城镇建设技术等层面,开展整合与集成研究,建立相对完善的推动农业循环经济发展的技术创新体系。绿色技术包括用于消除污染的环境工程技术,进行废弃物再利用的资源化技术和生产过程的无废、少废及生产绿色产品的清洁生产技术等。建立绿色技术体系的关键是积极采用清洁生产技术,尽可能把环境污染的排放消除在生产过程。
3 探索农村循环经济的合理框架和典型模式
生态农业是在循环经济理念指导下,根据生态系统内物质循环和能量转化规律建立起来的综合农业生态系统,是把农业生产、农村经济、环境保护资源利用等融为一体的新型综合农业体系,是经济、生态、社会三大效益的有机统一。积极探索循环农业的发展模式,就是要根据生态循环再利用、再生产的循环链的原理来抓农业生产,发展经济、生态、社会效益统一,良性循环的生态农业,探索和推广农村循环经济的产业发展模式。只有从资源、环境、产业与消费以及综合循环经济的角度,探索以“无害化、低排放、零破坏、高效益、可持续”统筹规划农业与农村产业、农村生产与生活、农村社区建设与城镇化发展,深入研究我国循环型农业的发展与重点领域,才能合理构建循环型农村经济体系。
农业是栽培农作物和饲养牲畜的生产事业。在国民经济中的农业还包括林业、渔业和农村副业等项生产在内。因此,农业循环经济框架可以从“四个方面”为主线来形成,即以粮食及其他农副产品龙头加工企业为依托的加工企业循环经济链条;以畜牧、水产生产加工企业为依托的畜牧、水产加工循环经济链条,大力发展绿色、有机、无公害原料,加工企业要采取先进节能、无污染技术改造传统工艺,提高企业的比较效益;以林业及其加工业为依托的林业循环经济链条;以秸秆综合利用为重点的秸秆循环经济链条。
中国环境科学出版社出版发行的《领导干部循环经济知识读本》一书,总结了我国农村循环经济的主要产业发展模式以及障碍与对策,认为目前农村循环经济主要呈现四大产业发展模式:种植业与养殖业的循环生产模式、以沼气为纽带的循环生产模式、农业与农产品加工业的循环模式、区域一体化循环经济发展模式。例如,珠三角地区的“基塘”符合系统模式,江南地区的“鸭稻共生”系统模式,北方的“四位一体”系统模式、南方的“猪——沼——果——猪”系统模式等,都是我国农民在长期实践中摸索出的比较具体而典型的农村循环经济模式,为我国广大农村地区发展循环经济提供了可贵的理论和实践的借鉴。
4 构建合理的生态村镇体系
农业是百业之基,而“三农问题”是中国进一步发展的瓶颈问题。随着中国城市化进程的加速,用循环经济理念指导生态型村镇建设,成为建设社会主义新农村的重要形式,并要求从四个子系统来着力构建:一是循环经济产业体系。主要涵盖生态工业、生态农业、生态服务业三大产业,它要求大力推进清洁生产工艺和资源综合利用,大力发展无公害农产品、绿色食品、有机食品,办好生态旅游、绿色饭店和各种绿色服务业。加快传统农业向工业型大农业发展的步伐,培植农业循环经济载体。一方面,搞好循环型农业工业园区建设,制订农副产品加工企业聚集的工业园区发展规划,以生产要素为纽带,将具有上下游共生关系的农副产品加工企业集中在一个相对封闭的园区内,实现有害污染物在园区内的闭路循环。另一方面,做好农副产品出口基地园区建设,大力推进出口农产品的清洁生产,使农副产品达到质量、环保等方面的国际标准。二是村镇基础设施体系。重点是水系统、能源系统、交通系统和建筑系统。要解决水量不均、水质不高的问题,积极治理和预防水、旱灾害,做好做足“水文章”;要大力开展节能降耗工作,推行可再生能源,如发展沼气、太阳能、小水电、地热能、潮汐能、风能等;要完善农村道路布局工作;大力推行建筑节能省地治污技术,使用新型环保建材,体现地方特色建筑风格。三是生态环保体系。要精心挑选搭配绿化树种,有效治污和分类回收利用和无害化处理垃圾等。四是社会事业体系。要树立全面的发展观,大力发展农村公共事业,对科技、教育、文化、卫生、体育事业统筹规划,整体推进。
构建合理的生态村镇体系,关键在于先行设计,也就是说要从规划设计、环境设计、住区设计、产业设计、景观设计等五个方面进行整体策划和设计。
5 健全的制度和法律保障
农村循环经济更被专家称为化解“三农”问题的经济模式。循环经济在我国被提出并重视后,大都把视角放在城市工业上,其正确性是毫无怀疑的。因为循环经济产生于西方发达国家,西方发达国家正是因为工业不循环发展造成了严重工业污染而逼出循环经济的。我国是一个农村人口占70%以上的农业大国,跟工业化程度很高的西方发达国家的国情有很大的区别,加上我国存在严重的“三农”问题。我国的农业生业生态、农村污染、农民人均资源贫乏,都有待循环经济解决。因此,我国发展循环经济要突出农村,要以发展农村循环经济,来解决“三农”问题。建立我国农业循环经济发展的法律保障体系,制定相应的政策保障体系与扶持措施。近期考虑开展循环农业促进法的前期工作,尽可能出台“促进农业循环经济发展的若干意见”,从税收、金融保障等方面制定促进循环型农业发展的优惠政策。“十一五”期间以国家投入为引导,建立多元化的投入体系,在农业资源循环利用、农作物秸秆与畜禽的粪便资源化与无害化处理、农产品加工过程中的清洁生产与产业链整合、农村社区“净化”等方面在全国开展若干个示范工程建设,以带动农业循环经济的广泛应用。
国家应立即着手制定农业循环经济发展规划,推进农业循环经济发展的技术创新体系建设,开辟资金渠道,建设若干领域的农业循环经济的示范工程,加强制度创新,为发展农业循环经济创造良好的政策环境。只有这样,才能有效发展现代化农业,建设社会主义新农村。
参考文献
1 解振华.领导干部循环经济知识读本[M]. 北京:中国环境科学出版社,2005
2 解振华.关于循环经济理论与政策的几点思考[N].光明日报,2003-11-03
水循环原理篇8
[关键词]汽轮机;真空系统; 原因分析;处理措施
中图分类号:TK264.11 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)45-0363-01
前言:
凝汽器内布置了很多冷却水管,循环水源源不断地在冷却水管内流过,这时汽轮机低压缸排汽进入凝汽器的蒸汽遇冷立刻凝结成水,放出的汽化潜热被冷却水带走,使凝汽器内的蒸汽接近冷却水温度。由于蒸汽的饱和压力与其饱和温度是相对应的,当排汽被凝结成水后其比容急剧缩小,体积也大为缩小,使凝汽器内形成高度真空,再利用抽气器不断地将凝汽器内的空气及其它不凝结的气体抽走,以维持凝汽器的真空。
一.真空下降象征:
1.各真空表计及显示仪表指示真空下降,“低真空”报警,备用真空泵可能联动;
2.排汽缸温度升高,严重时可能引起排汽缸变形,机组重心偏移,使机组的振动增加及凝汽器铜管受热膨胀产生松弛、变形甚至断裂;
3.循环水回水温度可能升高;冷却水温升减少、凝结水过冷度增大;凝结水温度升高,凝汽器端差增大;
4.主蒸汽流量增大或负荷下滑,汽机监视段及各级抽汽压力升高;⑤若保持机组负荷不变,汽轮机的进汽量势必增大,使轴向推力增大及叶片过负荷。
二.真空下降因素
凝汽器真空与季节有关,夏季高些、冬季低些。在运行中,凝汽器真空也有可能会突然出现下降的情况。根据凝汽器真空下降速度的不同,可将真空下降事故分真空缓慢和急剧下降两种。
1.缓慢下降因素:大机或小机轴封供汽压力不足;加热器或除氧器事故疏水阀误开;抽气器工作不正常或效率降低;凝汽器铜管结垢或管板堵塞;凝汽器热井水位过高;防进水保护误动或凝汽器热负荷过大;水封阀的密封水门在运行中误关;真空系统中运行的管道法兰结合面及凝结水泵轧兰盘根不严密或封口水中断,少量漏空气;凝汽器玻璃管水位表破裂或接头处泄漏,低压加热器水位计泄漏等;循环水量不足,循环水入口温度升高。
2.急剧下降因素:大机或小机轴封系统工作失常,轴封供汽中断;抽气器故障或汽压下降/机械真空泵工作失常或故障/补充水箱严重缺水;真空系统大量漏空气;凝汽器满水:凝结水泵掉闸、故障;凝汽器铜管破裂;值班人员误操作;备用凝泵逆止阀卡住或损坏使水循环倒回;真空系统阀门操作不当或误操作,真空破坏门误开,高低压旁路误开;低压缸安全门薄膜破损或小机排汽缸安全门薄膜破损,安全门封口水中断等;循环水中断,厂用电中断,循环水管爆裂。
三. 影响凝汽器真空的主要原因分析
1 循环水量中断或不足
1.1现象。凝汽器真空表指示降低或到零;循环水泵出口管道压力急剧下降或到零;循环水泵电机电流到零或降低;循环水泵吸水井水位快速上升;
1.2原因。循环水泵电机或泵故障;循环水吸水井水位太低;循环水吸水井进口滤网堵塞;循环水泵运行中漏入空气导致泵不能正常工作;循环水系统管道爆管导致循环水大量泄漏;凝汽器铜管严重堵塞导致冷却水不顺畅或流量太小;
1.3处理。当出现由于循环水量中断或不足导致机组凝汽器真空下降时要马上进行处理,如启动备用循环水泵运行,降负荷、限出力或停机处理等。
2. 循环水温度对真空的影响
循环水温的变化对机组真空有很大的影响,水温每升高5度,可使凝汽器真空下降约1%。电厂的循环水温受季节变化的影响最大,夏天炎热,循环水温高,凝汽器冷却效果下降,机组真空低;冬天气温低,循环水温低,凝汽器冷却效果好,机组真空高。对于采用冷却塔的闭式循环水机组,循环水温还受冷却塔的运行状况影响,由散及蒸发损失,循环水补充用水是较大的,及时补充冷却水是保持冷却塔有效降温的重要措施;定期检查冷却塔内的分配管布置是否正常,出水是否完好,这些因素直接影响水的分布均匀性,影响其散热效果。另外,定期清洗冷却塔水池污垢,保持循环水清洁,也是提高凝汽器冷却效果的有效方法。
3. 抽气器工作恶化。
工作蒸汽压力降低,喷嘴前的滤网堵塞,抽气器工作能力降低,射水抽气器工作水温对抽气量影响很大,射水泵出现故障,格栏水封不正常,进水温度较高,水箱水位低,水泵出口压力降低,电流减少,此时运行人员应停放故障泵开启水箱水温,让水位正常。射水抽气器出口尾管内生锈或结垢,会增大阻力,使射水器混合室内压力升高,影响出力。当真空严密性实验确定没有漏空气量时,抽气系统工作的失常,抽气量将降低,导致凝汽器端差增加,凝结水含氧量继续增加。
四、凝汽器真空下降处理措施
1.真空下降处理:发现真空下降,应立即检查真空表、排汽缸温度、凝结水温度、热工信号报警情况。确定已下降,应立即启动辅助抽气器/备用真空泵运行,以提高真空,并迅速分析查找真空下降的原因,严格按“真空下降时的汽轮发电机组负荷规定”接带负荷。
在降低发电机组负荷的同时,可根据引起凝汽器真空下降的原因分别进行处理:①若因循环水量减小,要区分情况处理;②若系凝汽器热井水位过高,区分情况处理;③其它情况:真空泵故障、轴封供汽不正常、真空系统漏气、主抽气器工作不正常或故障等也要分别针对性处理。
2. 当发现真空系统漏气时,可用肥皂泡、蜡烛火焰、真空式卤素检漏仪或氦质谱检漏仪查找。由于真空系统复杂,只有在停机时对真空系统进行水压试验,才是全面处理问题的措施,充分利用机组大小修的机会,向真空系统进行灌水试验,进行检查并消除漏点。发现空气侵入凝汽器汽侧和真空下运行的管路引起真空下降问题时,应检查水封水源,更换盘根,拧紧螺丝,必要时用铅丝、黄油堵塞空隙,涂抹黑漆。
3. 射水抽气器、喷嘴和扩散管容易磨损, 要在停机时进行检查, 磨损严重的要及时更换, 有的电厂针对扩散管水蚀严重的现象在其内壁涂一层树胶脂,为延长使用寿命,脏污应及时加以清理,另外检查射水泵工作是否正常。 送气量和抽出混合物要匹配, 加粗供气总管和减少轴封支管的直径, 增加阀门调节。 同时更换轴封冷却器, 增加冷却面积, 提高轴封风机抽真空能力, 因此在调整中要认真合理调整低压轴封,既要保证真空又要防止油中进水。
三 结语
针对上述内容,火力发电厂中汽轮机低真空会给机组带来一定的安全和经济问题,故一定要重视汽轮机的低真空问题,保证汽轮机的真空处于正常值范围内,保证机组的安全稳定运行。通过分析能过产生汽轮机低真空问题的主要产生原因,要有针对性的采取一定的检测和鉴定方法,当事故出现要第一时间查明原因,采用有效的应对措施,避免事故和故障的扩大。
参考文献
水循环原理篇9
经过数年发展,一些循环经济产业园区已经成为新的绿色引擎,有的通过企业提供行业的准公共服务,推动行业资源循环利用,有的通过引进关键环节的补链企业,实现不同行业、不同产业间的资源循环,成效初显。
行业“内循环”
广东银洲湖纸业基地位于广东省江门市新会区双水镇,目前共有9家造纸厂入驻生产,造纸产能200万吨。去年,该园区工业生产总值达到96亿元。
一直以来,造纸行业被认为是高污染行业,生产过程中的污水污泥对环境的影响很大。然而,该基地领导小组常务副组长区豪基却告诉《财经国家周刊》记者,如果做得好,造纸行业也可以形成“循环闭路”。在银洲湖基地,造纸行业已经实现了“近零排放”。
记者调研发现,银洲湖纸业基地实现循环经济的主要做法为三个产业链条:
一是能源利用产业链条。该基地内有一座热电冷联产的火力发电厂,电上网,但是发电后产生的低品位蒸汽集中供应给造纸生产线,并利用一部分低品位蒸汽进行热制冷,用于基地的集中供热。
区豪基说,采用大型高效环保供热机组替代高污染、高能耗的分散锅炉,能源利用率一般可以达到60%以上。
二是水资源利用产业链。该基地实现了梯级用水:造纸企业先取水用于一次纤维(原木浆)为原料的纸品生产线,产生的废水经过再生处理后用于二次纤维(废纸)为原料的纸品生产线,排放污水到集中污水处理厂进行集中处理,达标后作为中水回用到热电机组循环冷却水、脱硫用水补充水。
区豪基介绍,目前,该基地的水重复利用率达95%以上,吨纸废水排放低于2立方米。
三是固体废弃物资源利用链条。基地大量使用废纸等二次纤维作为原料,造纸生产线产生的浆渣回用于生产中低档纸,采用脱墨污泥回用于生产纱管纸,水处理厂产生的污泥用于堆肥,电厂的煤渣用于生产建材。
区豪基认为,不同于其他地方政府一手包办,银洲湖纸业基地的“秘诀”在于“企业管企业”。基地内的凝聚力来自于一家火力发电厂和一家污水处理厂,他们为区内的造纸企业提供了成本更低、效果更好的生产服务,前者提供蒸汽,后者提供污水处理。
广东华泰纸业有限公司总经理李传径说,入驻的造纸企业都会算一笔账,在这里获得作为生产资料的蒸汽和处理污水的成本要低于其他地方,也低于自建,他们就有动力加入这个大循环经济圈中来。
产业“补链”
如果说银洲湖纸业基地是实现产业内循环,广州开发区的循环经济产业则采取了另外一种模式:除了集中供热和污水处理外,还通过关键环节“补链”实现产业间循环。
广州市发展和改革局产业处处长周成就说,不同于一些地方循环经济产业园内产业单一,广州开发区内含有化工、钢铁冶金、汽车设备制造、电子通讯设备制造、食品饮料、电器机械设备制造等行业,很难实现产业内的循环闭路。
含铜废水是电子元件制造、电镀、化工等行业生产过程中的废物,也属于工业危险废弃物。企业不能自己排,只能是交处理费请有资质的机构进行处理。广州科城环保科技有限公司在其中嗅到了商机。这家公司自主研发了多项专利技术,成功地将废水变成原材料,利用含铜废水生产出高纯度的氧化铜、碱式碳酸铜等高附加值产品。
广州科城环保科技有限公司总经理王永成说,理论上来说,直接用铜矿石来生产,做不到高纯度;用单质铜来生产,成本高。所以在市场上,科城的产品相对还是有竞争力的。
目前,科城的高纯度氧化铜已经进入了陶氏化学的供应链,可以作为原材料重新进入电子元器件制造企业。“我们从他们不要的废水中,重新提炼出原材料卖给他们。”王永成说。
位于开发区的广州市万绿达集团有限公司是一家专门循环利用固体废弃物的企业,去年产值达到4亿元。董事长李远峰说,公司的“原材料”来源中,三成是生活垃圾,七成是工业垃圾。在废物回收领域,万绿达可以提供驻厂服务,被称为“嵌入式专业废弃物回收服务”。
万绿达董事长秘书、品牌文化总监韦蕊说,万绿达派出工作队伍进驻工厂,对企业生产物流提供专业意见,为企业量身定做固体废弃物排放回收方案,减少废弃物产生,增加废弃物回收。
不少企业负责人认为,循环经济不能完全依赖市场机制来实现,需要政府提升对发展工业循环经济的政策创新支持力度。
水循环原理篇10
同志曾经指出:“只有走以最有效利用资源和保护环境为基础的循环经济之路,可持续发展才能得以实现”。这句话表明,实现区域经济可持续发展的有效措施是发展区域循环经济。
从理论层面上讲,区域循环经济是建立在区域经济理论和循环经济理论上的经济形式。即指在一定区域内,以循环经济理论原理为指导,以区域经济理论为基础形成的经济模式。区域循环经济是一个相对的概念,首先区域本身就既可以表示一个企业或一个工业园区,也可以表示一个城市或一个国家。因此区域循环经济可以是在其区域内部的企业、工业园区等单元发展循环经济的基础上,在更高层面、更广范围和更大深度上实发展的循环经济;作为整个社会的组成单元,只有区域循环经济很好的建立并发展起来,才能带动整个社会的产业结构优化,真正建立起节约型社会,实现整个社会的循环经济发展。
从实践角度上讲,区域循环经济是实现可持续发展的重要手段,最终目标是使区域内的经济、生态环境和人类社会达到共同的和谐发展,其实质是在充分贯彻实施循环经济的“4R”原则(减量化原则、再使用原则、再循环原则、重组化原则)的基础上,通过“资源产品再生资源”这种生产原材料和生产废弃物相互之间的交换建立起来生态产业链。
区域循环经济的主要特征有:
1.由点及面的发展模式。一个区域内各个地区的自然资源不同,发展程度有差异,因此不能全面铺开发展循环经济。首先根据区位优势理论和自然资源的实际禀赋,选择区域内的重点地区;接着选取该地区内的核心企业,利用循环经济原理对该企业进行试点,从而带动整个地区,进而整个区域发展循环经济。
2.与区域资源紧密结合。发展区域循环经济离不开目标区域的自然资源条件。充分的了解区域内的自然资源有助于建立合理高效的产业群,大大提高对原材料的利用率,充分发挥区域资源优势。
3.生态化产业链。在实现循环经济的区域内,各产业的原材料和废弃物均会被其他产业利用。一个产业的废弃物作为另一产业的原料得以再次进入生产循环,使整个区域的资源投入减量化,并大大减少了废弃物的排放,降低了环境压力。
可以说区域循环经济从根本上消除了一个地区长期以来的经济增长与环境资源之间的矛盾冲突。基于以上认识,我们把发展区域循环经济作为建设区域生态链、实现可持续发展的核心工程,纳入到经济和社会发展的总体部署,在不同领域、不同层次进行了积极的探索和实践。科学发展观的本质是以人为本,经济发展的最终目的是为人民群众创造富裕、文明、健康的生活,这与我们发展循环经济、建设生态城市的目标是一致的,从而进一步坚定了我们走发展循环经济之路的决心。
发展区域循环经济的重点是处理好经济发展和环境资源之间的关系,不仅经济发展对环境资源有一定的负面作用,同时环境资源本身的一些特点也会成为发展区域循环经济的瓶颈。
二、水权制度的建设对可持续发展的影响
作为最基本的生产要素,水资源在发展区域循环经济的过程中起到举足轻重的作用,如何对其进行有效的构建和管理是实现区域循环经济,进而是实现区域经济可持续发展的关键。作为水资源管理手段的一种,水权制度的建设是为了维护河流湖泊的生态系统,促进水资源的合理分配,最终目的是通过水权的合理有效配置,平衡人类用水与资源环境之间的关系,使人们有序合理的开发利用水资源,促进节约用水,实现水资源的可持续利用,进而促进人类社会经济的可持续发展。对此世界各主要国家对水权进行了长时间的研究和实践,为我国的水权制度的建立提供了宝贵的实践经验。
澳大利亚的水资源所有权归国家所有,水权指水资源的使用权。澳大利亚建立了水权分配制度,并培育水市场,鼓励通过市场合理配置水资源。其最早的水权是实行河岸权制度,即与河道毗连的土地所有者拥有用水权,并可继承。20世纪初,联邦政府又通过立法明确了水资源是公共资源,归州政府所有,由州政府调整和分配水权。澳大利亚的水权交易从1983年开始,到目前为止交易额越来越大,有关的管理制度也不断完善,水市场已基本形成。这一水权管理制度的实际实施促进了节约用水,同时也促使水资源按市场规律自行合理配置,提高了水资源的使用效率与效益。
美国的水权制度以层层详细的法律形式体现,且因州而异,如在水资源丰富的东部采用的是河岸权,在干旱的西部采用的是优先专用权。法律中包括地表水权、地下水权、州际间的水权配置等多个方面,具体又分为滨岸使用权、优先专用权、公共水权等各层次。而美国联邦政府对水资源管理的介入不以水资源分配为目的,其主要是针对水质保护。
在加拿大必须持有用水许可证或根据水法获得批准才有权使用地表水。用水许可证是流域水资源管理机构审批的有效法律文件,规定了水权的条件和期限,其中包括取水地点、优先日期、最大引用量、用水时间等详细规定。而通过水法获得的批准是由水资源管理部门发行的时间短于一年的用水证明。[4]
南非是一个缺水国家,降水分部不均,用水压力大。1997年的《供水法》确定了水是一种非常稀有的资源,交由政府相应的权力来确定水资源的获取人和获取量。该法提倡梯级收费,想要使用更多水资源的用户需交纳更多的水费,既等同于对超额用水的罚款。印度、墨西哥、菲律宾等一些发展中国家也在尝试通过建立水市场进行水权转让。
我国水资源在时间和空间上均分布不均,以东南部水量最为充沛,西北部多为缺水地区。随着我国人口迅速增长,经济迅猛发展,社会经济发展对水资源的需求量将越来越大。此外我国国情复杂,各流域水资源丰贫不均,各区域发展程度不同,个别地区对水资源的归属问题还存在很大的争议,致使水资源无法得到合理有效的利用,制约了当地的社会和经济发展,更不用说建设区域循环经济达到区域经济的可持续发展了。
因此如何建立合理的水权制度,对水资源进行优化配置管理,是实现区域经济可持续发展的关键。
三、建立合理的水权制度,促进区域经济可持续发展
合理的利用水权能够很好的解决水资源现状存在的一些问题,使水资源得到更加合理的配置,缓解或解决不同地区争水吃的现象,促进不同地区的可持续发展。结合我国特有的国情和水资源分布情况,我国应当建立适应自己的水权制度。目前关于水权制度的概念和建立方式尚未完全形成定论,我国在这个领域内尚处于探索阶段。而水权制度可从不同方面对区域经济的可持续发展产生促进作用。
1.水权制度是实现水资源优化配置的关键
我国不同区域间经济发展的差别很大,其中水资源的丰缺度是造成经济发展不平衡的原因之一。一般沿海或沿江城市和地区较为富裕,经济发展较快,而西北部缺水地区则相对发展速度较慢。因此我国陆续的进行了多个跨流域的大型调水工程,就是要把水源充沛地区的水资源引入水资源缺乏的地区,从而带动当地经济的发展,同时也使得当地的自然环境得到改善,进一步达到社会和自然的和谐发展。如目前我国正在进行的南水北调工程正是基于此目的,使受水区的城镇生活用水、工业用水、农业用水等各产业用水得到基本满足。
在跨流域的大型调水工程的水资源配置中,应当引入水权的概念。因为是跨流域调水工程,所以水资源的配置就会涉及到两个或两个以上的地区和城市,那么这些地区和城市就会面临如何分配新增调水的问题,将水权概念引入则能够很好的解决这个问题。具体的引入方法可以将水权作为某种因子加入水资源优化配置模型中,建立基于水权因子的优化配置模型,从而算出受水地区或城市的分配水量。
2.水权制度对水资源的保护
在我国,水资源所有权属于国家,使用权属于人们。而这种使用权不是无限制的,一旦水权问题得到明确,一定地区的人口,其可支配的水资源是定量的,有限的,因而在开发和使用时就不得不考虑投入产出效益,考虑经济和社会效益,上游地区不能因为取水便利而无节制用水,下游地区也不会因为取水机会差而失去生活、生产的基本用水条件,同样会以水权限度内的水资源来安排和发挥出最佳综合效益。从经济学的原理来看,水权确定之前,使用水资源不具有排他性,而水权一旦界定明确,使用水资源就具有排他性,这对用水者来说,也是一个重要的制约。合理的水权制度的建立,能够使水权得到合理的分配,从而使水资源得到有效的利用,同时节约了用水,保护了水资源环境。
3.通过水权转让,提高水资源利用率
水权制度的建立必定会赋予水资源一定的经济价值,作为水资源的使用者来说,水资源的使用权本身就具有经济价值,因此更多的用水者不会只将水资源当成一般的自然资源对待,而会更多的考虑其内部的经济价值。建立水交易市场正是顺应水资源经济价值的结果。水市场建立后,更多地区或城市对水资源的使用会更加有效率,因为对水资源的使用率和利用率越高,就会节约越多的水资源。而这些多余的水资源不会像之前被浪费掉,而是将其拿到水交易市场,将这部分水转让给缺水的地区或城市,或者是用水效益更高的地区。这样以来可以间接的起到避免用水浪费、节约用水的目的,还可以通过水资源的交易对初始水资源配置结果进行修正,使水资源整体配置进一步优化,水资源得到极大有效的利用。
四、结论
综上所述,水权制度的建立能够对水资源的配置进行优化,使水资源配置趋于合理和接近实际要求,从而提高了用水效率,节约了水资源。在使各个地区、城市的各产业用水得到基本保障的同时,保护了自然环境,同时提供给自然界自我更新所需要的生态用水。使地区之间的发展不再因为争用水资源而互相制约,保证了生产的正常运行,进而推动了区域经济的可持续发展。
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