碳循環(huán)的特點(diǎn)范文
時(shí)間:2024-04-10 10:11:22
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篇1
【關(guān)鍵詞】循環(huán)流化床鍋爐;燃燒;效益
循環(huán)流化床鍋爐主要由燃燒系統(tǒng)、氣固分離循環(huán)系統(tǒng)、對(duì)流煙道三部分組成。其中燃燒系統(tǒng)包括風(fēng)室、燃燒室、爐膛、給煤系統(tǒng)等幾部分;氣固分離循環(huán)系統(tǒng)包括物料分離裝置和返料裝置兩部分;對(duì)流煙道包括省煤器、空氣預(yù)熱器等幾部分。循環(huán)流化床的燃燒方式采用了低溫、分級(jí)、循環(huán)燃燒的方式,既控制了NOx的生成,又可在爐內(nèi)添加石灰石進(jìn)行簡(jiǎn)單的爐內(nèi)脫除SO2,具有較好的環(huán)保性能。
1.循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)點(diǎn)
1.1燃燒效率高
國(guó)外的循環(huán)流化床鍋爐效率能達(dá)到99%,我國(guó)循環(huán)流化床鍋爐效率也能達(dá)到95~98%。能有這么高效率,很大一部分原因在于煤粒在循環(huán)流化床鍋爐爐膛內(nèi)能充分燃盡。
循環(huán)流化床鍋爐燃燒屬低溫燃燒。燃料由爐前給煤系統(tǒng)送入爐膛,送風(fēng)一般設(shè)有一次風(fēng)和二次風(fēng),有的生產(chǎn)還設(shè)置三次風(fēng)。一次風(fēng)由布風(fēng)板下部送入燃燒室,主要保證料層流化;二次風(fēng)沿燃燒室高度分級(jí)多點(diǎn)送入,主要是為了保證充足的氧量保證燃料燃盡;三次風(fēng)進(jìn)一步強(qiáng)化燃燒。燃燒室內(nèi)的物料在一定的流化風(fēng)速作用下,發(fā)生劇烈擾動(dòng),在高速氣流的攜帶下離開(kāi)燃燒室進(jìn)入爐膛,其中較大顆粒因重力作用沿爐膛內(nèi)壁向下流動(dòng),一些較小顆粒離開(kāi)爐膛進(jìn)入物料分離裝置,爐膛內(nèi)形成氣固兩相流,進(jìn)入分離裝置的煙氣通過(guò)對(duì)流煙道內(nèi)的受熱面吸熱后,離開(kāi)鍋爐。循環(huán)流化床鍋爐一大特點(diǎn)是采用分離回料裝置。分離回料裝置有慣性分離和旋風(fēng)分離兩種。
1.2煤種適應(yīng)性強(qiáng)
循環(huán)流化床鍋爐對(duì)低熱值無(wú)煙煤、劣質(zhì)煤、頁(yè)炭、爐渣石矸等都有很好的適應(yīng)能力,適應(yīng)性比煤粉爐、層燃爐好。原因一個(gè)是循環(huán)流化床配備分離回料裝置能夠保證煤粒得到充分地燃燒,另外,循環(huán)流化床鍋爐使煤粒在爐內(nèi)產(chǎn)生一定的流化,保證煤粒能夠得到充分燃燒。國(guó)產(chǎn)循環(huán)流化床采用較低流化速度(4.5m/s~5.5m/s)較低循環(huán)倍率約(10~20),能夠減小分離受熱面的磨損。此外,循環(huán)流化床鍋爐不僅可全燒當(dāng)?shù)孛?,還可摻燒鄰爐(如鏈條爐)的爐渣。
1.3添加石灰石,有較高脫硫效果
循環(huán)流化床爐內(nèi)燃燒過(guò)程中產(chǎn)生氧化硫與流化床爐燃燒添加劑一氧化鈣發(fā)生反應(yīng):CaCO3=CaO+CO2;CaO+SO2+(1/2)O2=CaSO4。
石灰石脫硫劑在多次循環(huán)過(guò)程中,延長(zhǎng)了與煙氣中SO2的接觸時(shí)間,Ca/S比顯著降低,即以少量的石灰石達(dá)到較高的脫硫效率,脫硫效果可達(dá)95%,產(chǎn)生硫酸鈣隨渣排出。這種低倍率循環(huán)流化床鍋爐適用于20t/h、35t/h、65t/h容量等級(jí)的發(fā)電鍋爐和工業(yè)鍋爐的舊爐改造,在利用當(dāng)?shù)亓淤|(zhì)煤資源方面尤效顯著。另外,含有硫酸鈣的灰渣是綜合利用的好材料。
1.4添加石灰石,降低了氮氧化物生成量
煤粒和添加的石灰石在爐膛內(nèi)以800~900℃溫度燃燒,可以控制NOX的生成。這是因?yàn)樯傻腘OX被爐子部未燃燒的碳或CaO還原,因此減少的NOX的排放。
1.5系統(tǒng)簡(jiǎn)單,運(yùn)行操作方便
從原煤到落煤經(jīng)螺旋給煤機(jī)進(jìn)入爐膛;一次風(fēng)經(jīng)布風(fēng)板引入爐膛底部;煤粉(10mm以下)懸空燃燒;二次風(fēng)從前后墻引入,起助燃攪拌作用;隨煙氣向爐膛尾部帶起走的較大顆粒旋風(fēng)分離器后返回到爐膛,循環(huán)燃燒,進(jìn)入尾部煙道只剩下很小的灰粒。經(jīng)過(guò)上述簡(jiǎn)單流程,鍋爐即達(dá)到應(yīng)當(dāng)?shù)恼羝?,滿足汽輪機(jī)蒸汽品質(zhì)要求。經(jīng)初步估算,使用流化床鍋爐廠房,土建費(fèi)用節(jié)約10%左右,與煤粉爐相比,設(shè)備費(fèi)用節(jié)約20-30%,運(yùn)行人員操作的輔機(jī)設(shè)備少,控制簡(jiǎn)單。
1.6灰渣綜合利用,前途廣泛
渣中有一定的硫酸鈣,可作各種建筑材料的摻合料,水泥行業(yè)、制磚行業(yè)利用灰渣前途最廣泛。該爐型推廣應(yīng)用可減少除灰渣場(chǎng)地,對(duì)無(wú)灰場(chǎng)條件的中小城市而言,不僅可以大大改善環(huán)境條件,而且可以推進(jìn)建材行業(yè)的發(fā)展,變廢為寶,使煤炭發(fā)揮綜合效益。
2.循環(huán)流化床鍋爐的技術(shù)特點(diǎn)
2.1燃料適應(yīng)性廣
由于大量灰粒子的穩(wěn)定循環(huán),新加入循環(huán)流化床鍋爐的燃料(煤)將只占床料的很小份額。由于循環(huán)流化床的特殊流體動(dòng)力特性,使其中的質(zhì)量和熱量交換非常充分。這就為新加入燃料的預(yù)熱、著火創(chuàng)造了十分有利的條件。而未燃盡的煤粒子通過(guò)多次循環(huán)既可增加其爐內(nèi)停留時(shí)間又可多次參與床層中劇烈的質(zhì)量和熱量交換,十分有利于其燃盡。這就使循環(huán)流化床鍋爐不僅可高效燃用煙煤、褐煤等易燃煤種,同樣可高效燃用無(wú)煙煤等難燃煤種,還可高效燃用各種低熱值、高灰分或高水分的矸石、固體垃圾等廢棄物。
2.2截面熱強(qiáng)度高
同樣由于流化床中劇烈的質(zhì)量和熱量交換,不僅使燃燒過(guò)程能在較小截面內(nèi)完成,還使?fàn)t膛內(nèi)床層和煙氣流與水冷壁之間的傳熱效率也大大增加。這就使循環(huán)流化床鍋爐的爐膛截面和容積可小于同容量的鏈條爐,沸騰床鍋爐甚至煤粉爐。這一點(diǎn)對(duì)現(xiàn)有鍋爐的改造尤其具有現(xiàn)實(shí)意義。
2.3污染物排放少
可利用脫硫劑進(jìn)行爐內(nèi)高效脫硫是循環(huán)流化床鍋的突出優(yōu)點(diǎn)。常用的脫硫劑是石灰石。通常循環(huán)流化床鍋爐的床溫保持在800-1000oC之間,過(guò)高可能因床內(nèi)產(chǎn)生焦、渣塊而破壞正常流化工況,過(guò)低則難以保證必要的燃燒溫度。而這一區(qū)間正是脫硫反應(yīng)效率最高的溫度區(qū)間。因而在適當(dāng)?shù)拟}硫比和石灰石粒度下,可獲得高達(dá)80%-90%的脫硫率。同樣由于較低的燃燒溫度,加以分級(jí)送風(fēng),使循環(huán)流化床鍋爐燃燒時(shí)產(chǎn)生的氮氧化物也遠(yuǎn)低于煤粉爐。
2.4鍋爐負(fù)荷適應(yīng)性好
循環(huán)流化床鍋爐中床料絕大部分是高溫循環(huán)灰,這就為新加入燃料的迅速著火和燃燒提供了穩(wěn)定的熱源。因而循環(huán)流化床鍋爐的負(fù)荷可以很低,如額定負(fù)荷的30%左右,無(wú)需輔助的液體燃料,也不會(huì)發(fā)生煤粉爐難于保持正常燃燒甚至熄火的情況。 由于同樣原因, 循環(huán)流化床鍋爐能夠適應(yīng)負(fù)荷的快速變化。
2.5燃料制備系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單
循環(huán)流化床鍋爐無(wú)需煤粉爐的復(fù)雜的制粉系統(tǒng),只需簡(jiǎn)單的干燥及破碎裝置即可滿足燃燒要求。另一方面,與循環(huán)流化床鍋爐相比,鏈條爐雖一般不需燃料制備裝置,但其燃燒效率一般很低。為保證燃料在鏈條爐排上的高效燃燒,燃料顆粒必須很均勻,這樣的燃料制備裝置同樣會(huì)比循環(huán)流化床鍋爐的復(fù)雜。
3.循環(huán)流化床鍋爐的環(huán)保效益
3.1低溫燃燒,低NOx排放
循環(huán)流化床鍋爐的燃燒溫度在950℃以下,屬于低溫燃燒,在這個(gè)溫度區(qū)間內(nèi)氮氧化物不易生成,這一點(diǎn)是與其它燃燒方式的鍋爐重要區(qū)別之一,也就是說(shuō)再不必增加任何設(shè)備及運(yùn)行投入的情況下就可以實(shí)現(xiàn)低NOx排放。
3.2爐內(nèi)脫硫
在燒高硫煤并需要脫硫時(shí),可利用白云石廢料,破碎到0-4mm的碎末,與煤一同送入爐內(nèi),流化床特有的燃燒方式可在Ca/S=2時(shí)大量降低煙氣中SO2,脫硫效率可>80%,每噸煤只增加數(shù)元費(fèi)用。
篇2
《生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)》人教版是必修三第五章第三節(jié)的內(nèi)容。在課程標(biāo)準(zhǔn)的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中,《生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)》具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)為分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)基本規(guī)律及其應(yīng)用,立足于生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能,推進(jìn)學(xué)生從宏觀層面理解“穩(wěn)態(tài)”的涵義。針對(duì)高二學(xué)生合作學(xué)習(xí)與自主探究學(xué)習(xí)素養(yǎng)差異多元的實(shí)際,采用自主選擇學(xué)習(xí)方式、小組合作學(xué)習(xí)方式、教師引導(dǎo)探究學(xué)習(xí)方式式,在教學(xué)過(guò)程中教師以設(shè)疑為主線,以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式引導(dǎo)學(xué)生為主體形式,以多媒體手段為載體,在師生互動(dòng)、生生互動(dòng)中,梯次以問(wèn)題沖突循環(huán)沖擊學(xué)生認(rèn)知,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)的興趣,推動(dòng)學(xué)生在合作學(xué)習(xí)中拓寬自身的思維維度,將培養(yǎng)提升學(xué)生的表達(dá)能力、交流能力,合作學(xué)習(xí)的能力融入教材知識(shí)內(nèi)容體系中去。
[教學(xué)目標(biāo)]
1 以概念辨析、模型建構(gòu)為師生課堂交流載體,推動(dòng)學(xué)生圍繞物質(zhì)循環(huán)的概念經(jīng)歷了解――理解――簡(jiǎn)單應(yīng)用――較熟練應(yīng)用過(guò)程,幫助不同層次的學(xué)生感受到成功的愉悅,增進(jìn)學(xué)習(xí)生物的情感。
2 圍繞“碳循環(huán)”多維設(shè)置信息呈現(xiàn)形式,通過(guò)學(xué)生自主選擇,小組互助交流,教師收斂測(cè)評(píng)方式,引領(lǐng)不同層次學(xué)生融入“展示自己”“生生互動(dòng)”“師生互動(dòng)”“合作交流”氛圍中,一方面漸次提升理解分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)不同維度的認(rèn)知,另一方面培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神,協(xié)同、對(duì)比、感受“知識(shí)生成”所需的各個(gè)層面的能力素養(yǎng)。
3 以社會(huì)熱點(diǎn)信息為載體,以“物質(zhì)循環(huán)”概念要素為思維收斂點(diǎn),以師生交流為依托,引領(lǐng)學(xué)生關(guān)注碳循環(huán)平衡失調(diào)與溫室效應(yīng)的關(guān)系。
4 以概念要素對(duì)比分析為主要載體,通過(guò)師生協(xié)作,生生協(xié)作,圍繞由粗到精、由模糊到清晰、由具體到抽象的過(guò)程,引領(lǐng)不同層次學(xué)生說(shuō)明能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。
5 以“實(shí)驗(yàn)信息讀取”“實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)置”“數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法”為重點(diǎn),引領(lǐng)學(xué)生嘗試探究土壤微生物的分解作用。
[教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)]
1 教學(xué)重點(diǎn):分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)。
2 教學(xué)難點(diǎn):說(shuō)明能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。
3 教學(xué)方法:主題探討法、問(wèn)題歸納法、典型案例法、多維思辨法
[教學(xué)過(guò)程]
1 復(fù)習(xí)回顧:圍繞“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)”設(shè)置框架式問(wèn)題信息――依托教師設(shè)置的信息,領(lǐng)會(huì)“流程”“要素”――引導(dǎo)學(xué)生為后續(xù)學(xué)習(xí)閱讀分析新知做好思維發(fā)展鋪墊
2 創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入新課:教師設(shè)疑――所需為什么維持生態(tài)系統(tǒng)大量物質(zhì),例如氧、水、氮、碳和許多其他物質(zhì),億萬(wàn)年來(lái)卻沒(méi)有被生命活動(dòng)所消耗完?你自己所呼出的二氧化碳都去了哪里?原因是什么?然后圍繞教師設(shè)疑,融入新課。
3 問(wèn)題導(dǎo)學(xué),師生協(xié)作,豐富概念知識(shí)細(xì)節(jié)支點(diǎn):(1)出示“物質(zhì)循環(huán)概念”問(wèn)題界面。構(gòu)建“模型”,關(guān)注“生物群落”和“無(wú)機(jī)環(huán)境”的相應(yīng)關(guān)聯(lián)。(2)概念要點(diǎn)設(shè)疑:概念中的“物質(zhì)”具體是指什么?概念中的“循環(huán)具體是指在那些主體中往返出現(xiàn)?其范圍具體是指什么?“物質(zhì)循環(huán)”具備哪些特點(diǎn)?(3)在教師引導(dǎo)下,逐漸關(guān)注“物質(zhì)循環(huán)概念”生成的各個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn),交叉矛盾點(diǎn),沖擊自我“淺閱讀”缺失細(xì)節(jié)。利用多媒體課件增加教學(xué)的直觀性,把抽象的知識(shí)以細(xì)節(jié)問(wèn)題形式展現(xiàn)在學(xué)生面前。
4 問(wèn)題導(dǎo)學(xué),主題探討,小組協(xié)作經(jīng)歷知識(shí)生成的過(guò)程:(1)出示教材圖5-11碳循環(huán)示意圖。(2)教師出示三種學(xué)習(xí)方式:文字綱領(lǐng)式、對(duì)應(yīng)教材簡(jiǎn)單圖文代換式、變換幅度較大的示意圖式資源信息,供學(xué)生自主選擇學(xué)習(xí),時(shí)間5分鐘,教師巡堂輔導(dǎo)和確定收斂時(shí)間。(3)以小組為單位,學(xué)生互相點(diǎn)評(píng)對(duì)方的疑惑點(diǎn)和出錯(cuò)點(diǎn)。(4)以小組為單位,教師發(fā)放答案。(5)教師出示變式測(cè)評(píng)問(wèn)題,總體檢查學(xué)生學(xué)習(xí)效果。
5 問(wèn)題導(dǎo)學(xué),師生協(xié)作,感悟知識(shí)與社會(huì)實(shí)踐的關(guān)聯(lián):(1)出示問(wèn)題:“在我們生活中,生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)平衡嗎?如果不平衡的話,導(dǎo)致了什么結(jié)果?怎么造成的?有沒(méi)有解決方法呢?”(2)在發(fā)散學(xué)生思維的同時(shí),依據(jù)“CO2增多的原因”“溫室效應(yīng)的危害”“如何解決溫室效應(yīng)”等主題逐漸收斂學(xué)生思維。在教師的引領(lǐng)下,體會(huì)分類(lèi)、歸納、演繹、對(duì)比等思維轉(zhuǎn)換方式。
篇3
【關(guān)鍵詞】工業(yè)園區(qū);循環(huán)經(jīng)濟(jì);節(jié)能降耗
山西省是我國(guó)的產(chǎn)煤大省,長(zhǎng)久以來(lái)形成了以資源開(kāi)采及初步加工為主的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。隨著近幾年來(lái)煤炭資源價(jià)格優(yōu)勢(shì)逐步喪失,煤炭資源轉(zhuǎn)化和利用的需求越來(lái)越迫切,為了貫徹落實(shí)生態(tài)文明理念、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),提高深化資源型產(chǎn)業(yè)提質(zhì)升級(jí),必須實(shí)現(xiàn)以煤為基,多元發(fā)展,構(gòu)建資源能源高效利用和循環(huán)利用的產(chǎn)業(yè)鏈,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。山陰縣北周莊低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)是山西資源型工業(yè)園區(qū)的典型代表,從產(chǎn)業(yè)定位、發(fā)展模式都清晰地展現(xiàn)了從傳統(tǒng)煤炭產(chǎn)業(yè)粗放式發(fā)展到集約式發(fā)展的轉(zhuǎn)變。本文以此資源型工業(yè)園區(qū)為例從循環(huán)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能降耗角度探討其可持續(xù)發(fā)展模式。
1園區(qū)產(chǎn)業(yè)定位和特征
山陰縣北周莊低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)園區(qū)是以煤炭資源為基礎(chǔ),以煤炭及共生、伴生物作為循環(huán)的能源和資源,通過(guò)企業(yè)及相互間的物質(zhì)集成、能量集成和信息集成,形成不同層面的循環(huán)和共生關(guān)系,使資源、能源形成梯級(jí)利用,構(gòu)建“資源—產(chǎn)品—廢棄物—再生資源”相對(duì)閉合循環(huán)的產(chǎn)業(yè)鏈。園區(qū)重點(diǎn)規(guī)劃項(xiàng)目有為園區(qū)提供動(dòng)力和能源支持的煤電一體化項(xiàng)目、煤炭洗選項(xiàng)目;包括乙二醇、聚乙烯、低階煤分質(zhì)轉(zhuǎn)化等煤炭清潔高效利用的煤化工項(xiàng)目;配合主產(chǎn)業(yè)鏈的固體廢物資源化利用項(xiàng)目,煤矸石發(fā)電項(xiàng)目、煤矸石制磚項(xiàng)目、粉煤灰砌塊磚項(xiàng)目等;在能源動(dòng)力充足條件下發(fā)展硅錳合金、硅鋁合金項(xiàng)目。從能源結(jié)構(gòu)來(lái)看,工業(yè)園區(qū)主要消耗能源為煤炭。在以資源型高耗能產(chǎn)業(yè)為主的工業(yè)園區(qū),要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展必須建設(shè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈條,必須在建設(shè)以煤為基的能源轉(zhuǎn)化與能源輸出基地的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)煤炭產(chǎn)業(yè)鏈延伸拓展,并積極探索尋求園區(qū)三廢綜合利用途徑,使其資源化和再利用。
2循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式
提高一次資源的利用率同時(shí)提高對(duì)副產(chǎn)品以及排放物的消化轉(zhuǎn)換率,是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的最根本途徑。2.1合理構(gòu)建和延伸產(chǎn)業(yè)鏈園區(qū)構(gòu)建的縱向產(chǎn)業(yè)鏈,是以煤炭及煤系共伴生資源為主,以主產(chǎn)業(yè)“煤炭洗選加工”、“煤—電”、“煤—煤化工”、“煤—電—載能產(chǎn)業(yè)”為縱向主鏈條。在現(xiàn)有的主產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)上,拓展和延伸產(chǎn)業(yè)鏈條,提高能源使用效率,努力實(shí)現(xiàn)能量的逐級(jí)利用[3]。(1)以煤炭洗選產(chǎn)業(yè)為依托,進(jìn)一步規(guī)劃煤矸石、煤泥發(fā)電以及煤矸石(煤泥)制磚和生產(chǎn)水泥項(xiàng)目的引進(jìn)與建設(shè),構(gòu)建煤—電—建材產(chǎn)業(yè)鏈;按照國(guó)家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策及市場(chǎng)導(dǎo)向,科學(xué)合理構(gòu)建煤—煤化工產(chǎn)業(yè)鏈。(2)以電力產(chǎn)業(yè)為依托,強(qiáng)化高鋁粉煤灰中提取氧化鋁項(xiàng)目、粉煤灰超細(xì)纖維項(xiàng)目引進(jìn)建設(shè),鼓勵(lì)利用脫硫石膏生產(chǎn)紙面石膏板、高檔裝飾建材及改良鹽堿土壤等,構(gòu)建發(fā)電—粉煤灰—建材、筑路、建筑工程,發(fā)電—高鋁粉煤灰—氧化鋁,發(fā)電—脫硫石膏—建材及裝飾材料產(chǎn)業(yè)鏈。(3)以冶金產(chǎn)業(yè)為依托,強(qiáng)化冶金廢渣在建材(水泥)行業(yè)中的綜合利用,構(gòu)建冶煉—廢渣—建材(水泥)產(chǎn)業(yè)鏈。(4)以化工產(chǎn)業(yè)為依托,利用園區(qū)電力、蒸汽等資源,對(duì)山陰縣當(dāng)?shù)氐拇罅康碗A煤進(jìn)行煤炭分質(zhì)轉(zhuǎn)化利用,將煤熱解成氣、液、固三相物質(zhì),然后再根據(jù)各類(lèi)熱解產(chǎn)物的物理化學(xué)性質(zhì)有區(qū)別的進(jìn)行利用,梯級(jí)延伸加工,生產(chǎn)大宗化工原料和各類(lèi)精細(xì)化學(xué)品,構(gòu)建低階煤—清潔燃料—發(fā)電和發(fā)電—低階煤—化工產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈。2.2工業(yè)固廢資源化園區(qū)固體廢棄物主要為煤矸石和粉煤灰,園區(qū)以“減量化、再利用、再循環(huán)”為資源配置原則,以煤炭生產(chǎn)的副產(chǎn)品及共伴生資源為基礎(chǔ),形成“煤系高嶺土—深加工”、“粉煤灰—建材”以及“粉煤灰—氧化鋁及深度延伸—聯(lián)產(chǎn)白炭黑”,為橫向工業(yè)廢物循環(huán)利用鏈條。由園區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈條可知,洗煤廠產(chǎn)生的煤矸石、燃料煤進(jìn)入園區(qū)電廠,為煤矸石電廠及燃煤電廠提供燃料。電廠運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生的粉煤灰則可供水泥、粉煤灰綜合利用項(xiàng)目、粉煤灰制磚項(xiàng)目等固廢綜合利用項(xiàng)目使用。積極推進(jìn)和尋找工業(yè)園區(qū)大宗固體廢物綜合利用途徑,提升大宗工業(yè)固體廢物綜合利用技術(shù)水平,對(duì)進(jìn)一步推進(jìn)工業(yè)園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈的完善可起到重要的作用。在粉煤灰方面,工業(yè)園區(qū)應(yīng)積極探索粉煤灰提取SiO2(白炭黑)和Al2O3(氧化鋁),粉煤灰制造新型建材(粉煤灰蒸壓磚、砌塊)、粉煤灰保溫耐火材料、建筑陶瓷、粉煤灰塑性復(fù)合材料、城市再生資源綜合利用等固體廢物綜合利用技術(shù)。在煤矸石方面,工業(yè)園區(qū)重點(diǎn)研發(fā)煤矸石膠結(jié)充填專用膠凝材料大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)、煤矸石代替粘土燒制彩瓦及其他陶瓷制品技術(shù)、煤矸石生產(chǎn)復(fù)合肥技術(shù)、生產(chǎn)復(fù)合凈水劑等高附加值材料、化工產(chǎn)品;重點(diǎn)推廣示范煤矸石生產(chǎn)硅酸鋁纖維、煤矸石燒制空心磚技術(shù)、煤矸石燒制陶粒技術(shù)、含白矸(硬巖)和黑矸(可燃煤矸石)混雜煤矸石大規(guī)模低成本分選技術(shù)。同時(shí)鼓勵(lì)利用煤矸石對(duì)區(qū)域采空區(qū)進(jìn)行填充。
3節(jié)能降耗分析
園區(qū)高耗能行業(yè)在加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈延伸的基礎(chǔ)上,從企業(yè)自身也需要通過(guò)清潔生產(chǎn)、節(jié)能降耗等措施實(shí)現(xiàn)能源高效利用,循環(huán)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。3.1電力行業(yè)現(xiàn)狀及規(guī)劃的煤矸石電廠所采用的循環(huán)流化床燃燒是一種新型燃燒技術(shù),相對(duì)傳統(tǒng)的沸騰爐和層式爐,它采用了分級(jí)循環(huán)燃燒系統(tǒng),主要特點(diǎn)采用分級(jí)循環(huán)燃燒系統(tǒng),氣固兩相混合接觸較好,滯留時(shí)間較長(zhǎng),燃燒效率高,可以達(dá)到97%~99%,從而提高了資源能源的利用率;規(guī)劃的超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)具有較高的熱效率,可有效節(jié)約煤炭資源。3.2水泥行業(yè)現(xiàn)狀及規(guī)劃水泥企業(yè)應(yīng)充分利用水泥窯余熱,在企業(yè)內(nèi)部設(shè)置純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng),從而做到充分利用工藝生產(chǎn)余熱,達(dá)到節(jié)約能源降低能耗的目的。水泥生產(chǎn)企業(yè)可通過(guò)采用高效節(jié)能的粉磨設(shè)備,來(lái)進(jìn)一步提高能源的利用率。3.3冶金行業(yè)工業(yè)園區(qū)中現(xiàn)狀及規(guī)劃硅錳合金項(xiàng)目、粉煤灰冶化綜合利用項(xiàng)目(硅鋁合金生產(chǎn))可利用冶煉爐循環(huán)水余熱作為企業(yè)內(nèi)部生活熱源,從而有效提高能源的利用效率。3.4化工行業(yè)規(guī)劃的各化工企業(yè),通過(guò)對(duì)原料低階煤進(jìn)行梯級(jí)利用,采用干餾或熱解等方式生產(chǎn)含碳量高的提質(zhì)煤和清潔型燃料,同時(shí)將產(chǎn)生的干餾氣或熱解氣用于生產(chǎn)聚乙烯、聚丙烯等化工產(chǎn)品,并副產(chǎn)LNG、SNG、汽柴油等副產(chǎn)品,將低階煤吃干榨盡,大大提高能源的利用效率,具有較好的節(jié)能減排優(yōu)勢(shì)。4結(jié)語(yǔ)具有高能耗、資源型特征的工業(yè)園區(qū)應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)督管理和服務(wù),強(qiáng)化對(duì)區(qū)內(nèi)企業(yè)、資源、能源的組織和調(diào)度,通過(guò)構(gòu)建循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈,提高廢棄物的轉(zhuǎn)化率,推動(dòng)資源型園區(qū)進(jìn)一步降低能耗物耗,實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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篇4
關(guān)鍵詞 鈉冷快堆;超臨界;布雷頓循環(huán)系統(tǒng)
中圖分類(lèi)號(hào):TL3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2014)10-0192-02
鈉冷快堆(SFR)是GIF推薦的第IV代先進(jìn)核能系統(tǒng)六種堆型中發(fā)展時(shí)間最長(zhǎng),技術(shù)最成熟的堆型,也是目前唯一經(jīng)過(guò)現(xiàn)實(shí)工程驗(yàn)證的第四代堆型,其增殖和嬗變特點(diǎn)使得快堆技術(shù)發(fā)展一直是國(guó)際上核能技術(shù)發(fā)展的重要方向。到目前為止,基于水/汽介質(zhì)的郎肯循環(huán)仍然是鈉冷快堆技術(shù)的唯一合適選擇,由此帶來(lái)的鈉水反應(yīng)問(wèn)題成為鈉冷快堆中最主要的安全問(wèn)題之一。為了避免鈉水反應(yīng)對(duì)堆芯的影響,鈉冷快堆需設(shè)置中間回路及鈉水反應(yīng)事故保護(hù)系統(tǒng),以盡可能提高安全性能,這大大增加了鈉冷快堆的建造成本和運(yùn)行成本。
1 應(yīng)用于SFR的S-CO2布雷頓循環(huán)基本方案
超臨界介質(zhì)指溫度和壓力處于其臨界點(diǎn)以上的兼具液體和氣體性質(zhì)的流體。CO2的臨界溫度是30.98℃,臨界壓力為7.38 MPa。超臨界CO2的黏度相當(dāng)于氣體的黏度,具有良好的傳遞性和快速移動(dòng)能力;密度能夠隨壓力的增大而增大[1]。由于其可以達(dá)到較高的密度且比熱容高,這使得減小能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)備如熱交換器、透平機(jī)等尺寸成為可能,從而可以降低設(shè)備造價(jià),減少反應(yīng)堆成本。這在增強(qiáng)核能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性上具有很強(qiáng)的吸引力。
超臨界CO2應(yīng)用于SFR能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中,采用不存在工質(zhì)相變的布雷頓循環(huán)。布雷頓循環(huán)是一種定壓加熱理想循環(huán),目前在燃?xì)廨啓C(jī)中廣泛采用。
圖1給出了不同工質(zhì)的循環(huán)熱效率,由圖中可以看出,透平機(jī)入口溫度在中溫范圍(500℃-650℃)時(shí),S-CO2布雷頓循環(huán)效率能夠超過(guò)45%。目前世界上已經(jīng)建造或即將建造的快堆堆芯出口溫度一般在530℃-550℃,因此,超臨界二氧化碳布雷頓循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)用于鈉冷快堆極具工程應(yīng)用前景。
圖1 不同工質(zhì)的循環(huán)熱效率比較
鈉冷快堆的S-CO2布雷頓循環(huán)系統(tǒng)流程圖如圖2所示,被快堆熱源加熱后的高溫高壓超臨界二氧化碳首先進(jìn)入氣輪機(jī)做功,做功后的乏氣經(jīng)回?zé)崞鞯蜏貍?cè)流體冷卻后,再由冷卻器冷卻至所需的壓縮機(jī)入口溫度,進(jìn)入壓縮機(jī)形成閉式循環(huán)。為提高循環(huán)效率,設(shè)置高、低溫回?zé)崞骱驮賶嚎s壓縮機(jī),以解決由于回?zé)崞鞲摺⒌蜏貍?cè)比熱不同導(dǎo)致的換熱器“夾點(diǎn)”問(wèn)題并降低冷卻器帶走的熱量。
圖2 鈉冷快堆S-CO2布雷頓循環(huán)系統(tǒng)流程圖
與郎肯循環(huán)的SFR相比,SFR以超臨界二氧化碳為工質(zhì)的布雷頓循環(huán)具有以下優(yōu)點(diǎn)。
1)循環(huán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
2)可以降低壓縮機(jī)工作量,從而提高循環(huán)效率。
3)高壓高密度的氣體使減少透平機(jī)組尺寸成為可能,提高了反應(yīng)堆的經(jīng)濟(jì)性能。
4)由于不存在Na-水反應(yīng),提供了消除SFR二回路的可能。
2 鈉冷快堆應(yīng)用S-CO2的技術(shù)方案
國(guó)際上快堆發(fā)展較快的國(guó)家均對(duì)采用超臨界二氧化碳布雷頓循環(huán)的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)產(chǎn)生了極大的興趣,提出了多種技術(shù)方案。其中發(fā)展進(jìn)展較快的是美國(guó)ABTR[2]項(xiàng)目和韓國(guó)KALIMER-600項(xiàng)目。
ABTR(AdvancedBurnerTestReactor)是美國(guó)阿貢國(guó)家室正在設(shè)計(jì)的熱電功率分別為250MW/95MW的下一座鈉冷快堆[3],其以超臨界CO2為介質(zhì)的系統(tǒng)流程如圖3所示。和鈉冷快堆鈉系統(tǒng)的傳統(tǒng)方案相比,ABTR仍然保留了中間二回路,所不同的是鈉-水蒸汽發(fā)生器由鈉-CO2熱交換器取代。
圖3 ABTR鈉冷快堆S-CO2循環(huán)流程圖
KALIMER-600是韓國(guó)計(jì)劃建造的示范快堆電站,其以超臨界CO2為介質(zhì)的系統(tǒng)流程如圖4所示。其方案中去掉了鈉冷快堆傳統(tǒng)的中間回路,超臨界CO2直接同堆芯出來(lái)的鈉通過(guò)鈉-CO2熱交換器進(jìn)行換熱,設(shè)備減少,系統(tǒng)尺寸也大幅度縮減[4]。目前韓國(guó)正在進(jìn)行超臨界CO2能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)壓縮機(jī)和透平機(jī)的初步設(shè)計(jì)。
圖4 不帶中間回路的鈉冷快堆S-CO2循環(huán)流程圖
ABTR和KALIMER-600的鈉-CO2熱交換器均為印刷電路板式熱交換器PCHE[5](printed circuit heatexchanger)。PCHE是一種傳熱性能優(yōu)良的緊湊式換熱器,板上刻有細(xì)小的D形槽(圖5),采用光電-化學(xué)蝕刻及擴(kuò)散粘結(jié)技術(shù),可使PCHE流動(dòng)的水力直徑控制在1 mm左右。與傳統(tǒng)的管殼式換熱器、板式換熱器等相比,PCHE因單位結(jié)構(gòu)傳熱面積較大,傳熱效率較高,同時(shí)具有高壓、高強(qiáng)度,設(shè)計(jì)靈活,效率高的優(yōu)點(diǎn)。
圖5 PCHE及其D型槽流道
上述兩種方案的主要區(qū)別在于超臨界二氧化碳循環(huán)的熱源不同。然而,循環(huán)的熱源對(duì)循環(huán)本身的設(shè)計(jì)影響并不大。設(shè)置中間回路的循環(huán)相對(duì)于直接循環(huán)在效率上的損失主要有兩方面決定:中間回路冷卻劑流動(dòng)耗功和透平機(jī)入口溫度降低。根據(jù)初步計(jì)算,中間回路以液態(tài)鈉為冷卻劑,則設(shè)置中間回路相對(duì)于不設(shè)置中間回路的效率降低為2%,這說(shuō)明在熱工水力參數(shù)及組件特性優(yōu)化上,兩種方案基本一致。
3 安全性分析
基于水/汽介質(zhì)的郎肯循環(huán)仍然是目前鈉冷快堆技術(shù)工程應(yīng)用的唯一選擇,由此帶來(lái)的鈉水反應(yīng)問(wèn)題是鈉冷快堆最為關(guān)注安全問(wèn)題之一。與之相比,鈉-CO2化學(xué)反應(yīng)具有如下特點(diǎn)。
1)與鈉-水劇烈反應(yīng)不同,CO2與鈉的反應(yīng)非常緩慢。反應(yīng)具有一定的條件:高溫、高壓。
2)CO2與鈉發(fā)生作用的主要產(chǎn)物是氧化鈉、碳酸鈉、碳等固體物質(zhì)[6],基本不會(huì)產(chǎn)生爆炸性氣體(如鈉水反應(yīng)的H2)。
3)PCHE熱交換器通道為mm級(jí)維通道,即使出現(xiàn)破口,尺寸較小。固態(tài)反應(yīng)物可以自封(self-Plugging)破口(圖6)。
圖6 不帶中間回路的鈉冷快堆S-CO2循環(huán)流程圖
盡管采用超臨界CO2布雷頓循環(huán)的鈉冷快堆安全隱患-鈉水反應(yīng)問(wèn)題不再存在,安全性得到了極大提高,但由于鈉-CO2發(fā)生的可能仍然存在,鈉-CO2的反應(yīng)機(jī)理、探測(cè)手段、安全措施、雜質(zhì)對(duì)堆芯流道的影響仍在研究中,從技術(shù)成熟度的角度考慮,推薦我國(guó)鈉冷快堆的超臨界CO2循環(huán)系統(tǒng)采用設(shè)置中間回路的方案。
4 結(jié)論和建議
在中溫范圍(550~650℃)內(nèi),S-CO2布雷頓循環(huán)效率能夠超過(guò)45%,應(yīng)用于鈉冷快堆的超臨界二氧化碳布雷頓循環(huán)系統(tǒng)極具工程應(yīng)用前景,并從技術(shù)成熟度的角度,給出了我國(guó)鈉冷快堆超臨界CO2循環(huán)系統(tǒng)的推薦方案,建議作為后續(xù)的研發(fā)方向。
參考文獻(xiàn)
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篇5
關(guān)鍵詞:城市土壤;碳儲(chǔ)量;估算方法
中圖分類(lèi)號(hào) S153.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731(2017)01-0069-03
Abstract:The urban,as the main gathering place for human activities nowadays,takes an important role in carbon cycling.Nowadays,with the exacerbating of global climate change,the urban soil carbon pool is given a new connotation,and was widely concerned.This thesis summarizes several main methods of estimating the carbon storage,such as soil type method,model method,life zone method and GIS estimation method,etc.In addition,the thesis analyzed the merits and demerits of each method in order to reduce or avoid the mistakes caused by the improper research methods in the process of estimating carbon storage of the soil.
Key words:Urban soils;Carbon storage;Estimation method
1 引言
地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)及碳平衡對(duì)土地利用/覆被變化(LUCC)的響應(yīng)是當(dāng)前全球變化和碳平衡研究的重點(diǎn)內(nèi)容[1-2]。人口增長(zhǎng)壓力導(dǎo)致的LUCC正深刻影響著生態(tài)系統(tǒng)地上和地下的碳儲(chǔ)量[3],已經(jīng)成為改變陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)的主要驅(qū)動(dòng)因素,對(duì)人類(lèi)的生存環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生著重要的影響[4-5]。由于人口的高度集中和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)頻繁,快速發(fā)展過(guò)程中的城市用地在迅速擴(kuò)張。城市用地的改變深刻影響著城市土壤的理化性質(zhì),使得土壤既可能成為碳匯,也可能成為碳源[6]。章明奎等的研究表明,城市土壤碳具有明顯的積累并具較大的空間變異性,城區(qū)土壤的平均有機(jī)碳貯量遠(yuǎn)高于遠(yuǎn)郊區(qū)土壤,且城市土壤有機(jī)碳較為穩(wěn)定[7]。Pouyat的研究發(fā)現(xiàn)隨著相鄰的土地利用類(lèi)型的城市化,城市的土壤碳儲(chǔ)量將受到強(qiáng)烈影響[8]。研究表明,大約60%~70%已損耗的碳,可通過(guò)采取合理的土地利用和管理方式被重新固定[9]。因此,精確估算城市生態(tài)系統(tǒng)土壤碳儲(chǔ)量,準(zhǔn)確評(píng)價(jià)其對(duì)土地利用/覆被變化的響應(yīng),是制定合理的土地政策,增加陸地碳匯量的基礎(chǔ)[10]。
2 城市土壤碳儲(chǔ)量估算主要方法
目前研究城市土壤碳儲(chǔ)量的方法主要有土壤類(lèi)型法、模型法、生命地帶法、GIS估算法等,由于受到資料收集、空間差異、科學(xué)技術(shù)等差異性因素影響,每種方法各有利弊。
2.1 土壤類(lèi)型法 土壤類(lèi)型法是通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得土壤剖面數(shù)據(jù),從而估算土壤碳含量,再根據(jù)區(qū)域或國(guó)家尺度的土壤圖上的各土壤類(lèi)型面積計(jì)算得到土壤碳儲(chǔ)量[11]。學(xué)者史利江等采用土壤類(lèi)型法,根據(jù)上海第二次土壤普查資料,研究了上海市土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量、碳密度及其空間分布格局,結(jié)果表明,上海地區(qū)0~100cm深度的土壤有機(jī)碳總儲(chǔ)量及平均土壤有機(jī)碳密度分別為5.76×107t和10.55kg/m2,相對(duì)全國(guó)平均水平較高,表現(xiàn)為較強(qiáng)的碳蓄積能力[12];陳曦以廣西第二次土壤普查的土壤剖面數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),結(jié)合廣西1:50萬(wàn)的土壤圖以及行政區(qū)劃圖,計(jì)算得到各城市表層土壤有機(jī)碳庫(kù)儲(chǔ)量為6.42×1011kg,而有機(jī)碳密度均值為3.33kg/m2,低于全國(guó)平均值[13]。實(shí)際研究中,根據(jù)不同研究區(qū)域的地形地貌條件,學(xué)者們采用的土地分類(lèi)方法也不盡相同,如許文強(qiáng)等基于網(wǎng)格的土壤類(lèi)型法,估算干旱區(qū)典型的三工河流域城市土壤碳儲(chǔ)量為14.35GT,平均碳密度為6.70kg/m2[14];劉為華采用扇形網(wǎng)格方法,將城市宏觀大尺度和土壤樣地小尺度數(shù)據(jù)加以整合,得到研究區(qū)綠地土壤0~30cm土層的碳密度和碳儲(chǔ)量分別為25.807kg/m2和3 589 968.57t,30~60cm土層土壤碳密度和碳儲(chǔ)量分別為28.129kg/m2和3 106 810.18t[15]。
綜合來(lái)說(shuō),土壤類(lèi)型法的優(yōu)點(diǎn)在于:可以利用如世界土壤圖、國(guó)家土壤圖等統(tǒng)一的估算體系,方便各學(xué)者將研究結(jié)果進(jìn)行歸總和比對(duì),其缺點(diǎn)在于統(tǒng)一的估算系統(tǒng)較于籠統(tǒng)簡(jiǎn)化,在計(jì)算結(jié)果的精度上可能存在較大差異。
2.2 模型方法 模型方法是根據(jù)各種土壤碳循環(huán)模型估算土壤碳蓄積量的方法,這種方法可以綜合考慮決定進(jìn)入土壤的碳數(shù)量和質(zhì)量,以及決定土壤碳分解速率的各種因子,從而估算土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量,并能根據(jù)大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和氣候變化模擬數(shù)據(jù),預(yù)測(cè)不同情況下的土壤碳蓄積量動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì),探討土壤碳蓄積和固定潛力,分析氣候變化對(duì)土壤碳蓄積的不同綜合影響[16]。1991年Jenkinson使用了Lausanne模型計(jì)算了從土壤有機(jī)質(zhì)中釋放的二氧化碳排放量,估算出土壤有機(jī)質(zhì)在未來(lái)60a將有61×1015G[17];李克讓?xiě)?yīng)用生物地球化學(xué)模型及生物物理子模型、植物生長(zhǎng)子模型、土壤子模型3個(gè)包含關(guān)系的子模型,估算出中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤總碳儲(chǔ)量為82.65Gt,平均土壤碳密度為9.17kg/m2[18]。
根據(jù)不同的研究目的,國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開(kāi)發(fā)了多種土壤碳循環(huán)的模型,不僅能夠適用于各種要求的研究,也能夠解決尺度轉(zhuǎn)換的問(wèn)題,但是土壤碳循環(huán)模型在開(kāi)發(fā)和計(jì)算上都較為復(fù)雜困難,需要大量的模擬運(yùn)算,不僅對(duì)技術(shù)手段有較高要求,而且需要大量的觀測(cè)數(shù)據(jù)。
2.3 生命地帶法 生命地帶法是根據(jù)生命地帶類(lèi)型的土壤有機(jī)碳密度乘以該類(lèi)型分布面積來(lái)計(jì)算土壤有機(jī)碳蓄積量的方法。最為經(jīng)典的是Post基于Holdridge生命帶模型,搜集了2 696個(gè)土壤土層數(shù)據(jù)資料,估算出全球1m土層有機(jī)碳庫(kù)為1 395Gt[19]。該方法不僅能夠計(jì)算出總的土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量,還能夠了解不同生命地帶類(lèi)型的土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量,而且每個(gè)生命地帶類(lèi)型還能夠包括不同的土壤類(lèi)型,使得分布范圍更加廣泛。該方法的缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)的來(lái)源過(guò)于廣泛,可靠性不足,容易造成計(jì)算結(jié)果有較大的差異性。
2.4 GIS估算法 GIS估算法是先數(shù)字化參加計(jì)算的土壤圖,確立以土屬為單位的空間數(shù)據(jù)庫(kù),然后計(jì)算各土壤土屬各個(gè)土層的有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù),接著選取該土屬內(nèi)所有土種的典型土壤剖面,按照土壤發(fā)生層分別采集土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、土層厚度和容重等數(shù)據(jù),計(jì)算出每個(gè)土層的土壤有機(jī)質(zhì)平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)和土層平均深度及其平均容重等,最后建立土壤有機(jī)質(zhì)的屬性數(shù)據(jù)庫(kù),再利用GIS的空間分析功能計(jì)算出各類(lèi)土壤的有機(jī)碳儲(chǔ)量[20]。已有研究中,吳志峰以廣州市為研究區(qū),基于廣東省第2次土壤普查數(shù)據(jù)和2000年ETM+遙感數(shù)據(jù),計(jì)算出廣州市0~20cm和0~100cm土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量分別為2.16×107t,為6.40×107t,土壤有機(jī)碳平均密度分別為32.06t?hm-2,94.91t?hm-2[21]。許乃政基于1∶250000多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查數(shù)據(jù),利用RS遙感影像和GIS統(tǒng)計(jì)技術(shù),計(jì)算出1980―2005年間上海城區(qū)表層土壤有機(jī)碳密度為(3.926±1.381)kg.m-2,其均值是郊區(qū)的1.049倍,是鄉(xiāng)村地區(qū)的1.255倍,呈現(xiàn)出城市-郊區(qū)-鄉(xiāng)村空間梯度演替特性[22]。相對(duì)于人工野外調(diào)查、數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析的方法,遙感技術(shù)支持下的GIS 估算法具有精高度、時(shí)相統(tǒng)一、效率高、調(diào)查全面等特點(diǎn),并且能夠解決前者因?yàn)橘M(fèi)時(shí)費(fèi)力調(diào)查結(jié)果精度不高、不可靠的弊端。
3 結(jié)語(yǔ)
本文著重介紹了幾種國(guó)內(nèi)外通用的城市土壤碳α抗浪惴椒ǎ每種方法都有其優(yōu)點(diǎn)和局限性。由于土壤分類(lèi)系統(tǒng)、采樣方法、計(jì)算方法、參數(shù)估計(jì)方法存在一定的差異性,導(dǎo)致目前土壤碳儲(chǔ)量的估算值相差較大。今后還需要學(xué)者的繼續(xù)深入探索,綜合各種方法,融合多學(xué)科技術(shù),不斷提高研究的精準(zhǔn)性與科學(xué)性。
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篇6
“十二五”規(guī)劃已將節(jié)能環(huán)保、產(chǎn)業(yè)升級(jí)和創(chuàng)新等列為六大戰(zhàn)略支柱的重要組成部分,《造紙工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》則在對(duì)中國(guó)造紙工業(yè)所面臨的形勢(shì)作出深入分析的前提下,明確指出要充分發(fā)揮造紙工業(yè)綠色、低碳、循環(huán)的特點(diǎn),提升自主創(chuàng)新能力,節(jié)約資源,保護(hù)環(huán)境,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)。不僅如此,黨的十報(bào)告也提出,要加快建立生態(tài)文明制度,健全國(guó)土空間開(kāi)發(fā)、資源節(jié)約,生態(tài)環(huán)境保護(hù)的機(jī)制,推動(dòng)形成人與自然和諧發(fā)展的現(xiàn)代化建設(shè)新格局。
全球領(lǐng)先的林業(yè)和造紙公司芬歐匯川作為該行業(yè)翹楚,以領(lǐng)先的“The Biofore Company”的理念,意指將生物和森林行業(yè)相結(jié)合。芬歐匯川的產(chǎn)品主要原料來(lái)自于可再生和可回收的木材,通過(guò)可持續(xù)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新來(lái)創(chuàng)造新的增長(zhǎng)機(jī)會(huì),為全球客戶提供智能化、可持續(xù)的產(chǎn)品和解決方案,并引領(lǐng)全新生物森林工業(yè)走向可持續(xù)發(fā)展的未來(lái)。
芬歐匯川紙張事業(yè)部亞太區(qū)副總裁Jaakko Nikkil先生表示:“森林是芬歐匯川最寶貴的資源,也是我們的業(yè)務(wù)賴以順利運(yùn)營(yíng)的保障。如何在合理運(yùn)用資源的同時(shí),妥善保護(hù)森林一直是我們追求的目標(biāo)和努力的方向。”
作為芬蘭最大的私有森林擁有者和木材加工商,芬歐匯川自營(yíng)約170萬(wàn)公頃森林,它們?nèi)客ㄟ^(guò)了FSC或PEFC認(rèn)證。這是兩個(gè)主流的森林認(rèn)證國(guó)際體系,證實(shí)森林的經(jīng)營(yíng)和管理滿足現(xiàn)在和將來(lái)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展需求。芬歐匯川根據(jù)可持續(xù)森林管理原則進(jìn)行運(yùn)營(yíng),以幫助人們始終了解木材的原產(chǎn)地,并促進(jìn)良好的森林管理實(shí)踐。此外,芬歐匯川還致力于對(duì)認(rèn)證纖維進(jìn)行最大化利用,在全球范圍內(nèi)推動(dòng)人們更多地使用認(rèn)證木材,并設(shè)立了在2020年前實(shí)現(xiàn)認(rèn)證纖維比例達(dá)到80%的目標(biāo)。
篇7
[關(guān)鍵詞]甲酸;融雪劑;儲(chǔ)氫材料;燃料電池
中圖分類(lèi)號(hào):O643.36;TM911.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2014)45-0344-01
甲酸又叫蟻酸,甲酸最早由J.-L.蓋-呂薩克用草酸分解制得。1980年美國(guó)科學(xué)設(shè)計(jì)公司、伯利恒鋼鐵公司和利奧納德公司開(kāi)發(fā)成功甲醇羰基化生產(chǎn)甲酸的方法,并已有年產(chǎn)甲酸20kt的工廠投產(chǎn)。此外,甲酸也可由輕質(zhì)油氧化制醋酸的副產(chǎn)物中回收獲得。作為一種常用的基本有機(jī)化工原料,廣泛的用于農(nóng)藥、皮革、染料、醫(yī)藥和橡膠工業(yè)。在傳統(tǒng)的應(yīng)用中,甲酸可甲酸直接用于織物加工、鞣革、紡織品印染和青飼料的貯存,也可用作金屬表面處理劑、橡膠助劑和工業(yè)溶劑。在有機(jī)合成中用于合成各種甲酸酯、吖啶類(lèi)染料和甲酰胺系列醫(yī)藥中間體。除了上述應(yīng)用外,研究發(fā)現(xiàn),甲酸還可以用作新型的環(huán)境友好型的道路融雪劑以防止地下水的污染。傳統(tǒng)的融雪劑主要是NaCl,但是大量的Cl-的積累,不僅會(huì)增加土壤和水的酸度,并且還會(huì)威脅到陸生和水生的動(dòng)植物的生存。使用甲酸鈉替代NaCl作為環(huán)境友好的融雪劑,不僅不會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害,并且低濃度(
甲酸還能作為一種儲(chǔ)氫材料,在需要的時(shí)候通過(guò)適當(dāng)反應(yīng)就能釋放出大量氫氣以供使用,是氫能源的廣泛使用和安全運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定中間體[3, 4]。
另?yè)?jù)報(bào)道,甲酸還可以用來(lái)制作以甲酸為基礎(chǔ)的燃料電池(Direct Formic Acid Fuel Cell),該燃料電池直接利用甲酸為原料,通過(guò)甲酸同氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水而產(chǎn)生電能,可以驅(qū)動(dòng)一些小型的便攜設(shè)備,如手機(jī)和筆記本電腦等[5-8]。
甲酸燃料電池的電極反應(yīng)式為[8]:
陽(yáng)極: HCOOHCO2+2H++2e- (1.4)
E0≈-0.25V(vs.SHE)
陰極: 1/2O2+2H++2e-H2O (1.5)
E0=1.23V(vs.SHE)
總反應(yīng)式:HCOOH+1/2O2CO2+H2O OCV≈1.48V (1.6)
傳統(tǒng)的燃料電池主要以氫燃料電池和甲醇燃料電池為主。氫燃料電池的局限在于其微型氫容器的成本很高,氣態(tài)的氫能量密度很低并且氫氣的運(yùn)輸和使用具有潛在的危險(xiǎn);甲醇雖然具有很高的能量密度,但其電催化氧化率比氫氣低很多,并且甲醇具有毒性,都為其廣泛使用造成阻礙。甲酸在室溫下為液體,毒性很小,并且具有比氫氣和甲醇都高的電動(dòng)勢(shì),因此甲酸燃料電池同氫氣和甲醇燃料電池比起來(lái)具有更大的潛力和應(yīng)用范圍[9-10]。直接甲酸燃料電池(DFAFC),因其制作程序簡(jiǎn)單、比能量和比功率高,是新一代移動(dòng)和便攜式電源。該技術(shù)是將儲(chǔ)存于甲酸和氧氣中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。
該種電池一旦研制成功,將能夠持續(xù)提供10瓦左右的電源,那意味著能夠?yàn)榇蠖鄶?shù)小型家電提供電源支持。并且,直接甲酸燃料電池作為一種發(fā)電電源,與鋰子電池相比,有著無(wú)需插線充電、高效、輕便等特點(diǎn)。待技術(shù)日臻成熟,有望在小型電源市場(chǎng)與鋰電池一爭(zhēng)高下。同時(shí),甲酸燃料電池具有無(wú)毒、不易燃、儲(chǔ)運(yùn)方便和電化學(xué)活性、能量密度、質(zhì)子導(dǎo)電率更高,對(duì)質(zhì)子交換膜有較小的透過(guò)率,在較低溫度下可產(chǎn)生較大的輸出功率密度等優(yōu)點(diǎn),被業(yè)內(nèi)專家普遍看好。此種電池若實(shí)現(xiàn)實(shí)用化,電子產(chǎn)業(yè)將成為最大的受益者。并且因其節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn),隨著技術(shù)的成熟和成本的降低,甲酸燃料電池將顯示出良好工業(yè)應(yīng)用前景。
甲酸,作為處理二氧化碳以及將其作為化學(xué)原料進(jìn)行資源化生產(chǎn)中具有高附加值的化學(xué)產(chǎn)物,由于是碳循環(huán)的附加產(chǎn)物,降低了生產(chǎn)成本,在未來(lái)對(duì)碳能源循環(huán)化,資源的多元化將會(huì)產(chǎn)生重要影響。
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篇8
關(guān)鍵詞:可持續(xù)性、十項(xiàng)全能、能量平衡
中圖分類(lèi)號(hào):S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
可持續(xù)發(fā)展作為一種全新的發(fā)展模式和發(fā)展戰(zhàn)略的概念,已經(jīng)為世人普遍承認(rèn),成為全球性的命題。由于建筑業(yè)本身所固有的能源消耗的性質(zhì), 它將在實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的道路中扮演重要的角色。
1 可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)的必要性
建筑在建造過(guò)程和使用過(guò)程中消耗了大量的能源、資源,對(duì)整個(gè)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)了極大的壓力。研究表明,發(fā)展中國(guó)家建筑消耗的原材料超過(guò)總量的50%,能耗則占總量的40-50%,同時(shí)還產(chǎn)生了大量的廢棄物。中國(guó)的建筑資源消耗與能耗也已接近上述比例,同時(shí)劇增的建筑量也造成侵占土地、破壞生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)象。另外, 伴隨著各類(lèi)建設(shè)還產(chǎn)生大量環(huán)境污染, 對(duì)于建筑業(yè)本身對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng), 而這些負(fù)面效應(yīng)通過(guò)合理的設(shè)計(jì)手法完全可以減少對(duì)環(huán)境的影響。建筑作為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分,應(yīng)該得到全社會(huì)的重視,也應(yīng)該做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
2 美國(guó)能源部太陽(yáng)能十項(xiàng)全能競(jìng)賽的簡(jiǎn)介
國(guó)際太陽(yáng)能十項(xiàng)全能競(jìng)賽(Solar Decathlon,SD)是由美國(guó)能源部發(fā)起并主辦的,以全球高校為參賽單位的借助世界頂尖研發(fā)、設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的技術(shù)與創(chuàng)意,將太陽(yáng)能、節(jié)能與建筑設(shè)計(jì)以一體化的新方式緊密結(jié)合,設(shè)計(jì)、建造并運(yùn)行一座功能完善、舒適、宜居、具有可持續(xù)性的太陽(yáng)能住宅。
競(jìng)賽期間,太陽(yáng)能住宅的所有運(yùn)行能量完全由太陽(yáng)能設(shè)備供給。通過(guò)十個(gè)單項(xiàng)評(píng)比確定最終排名,“十項(xiàng)全能”分別包括:建筑、工程、市場(chǎng)性、公眾交流、家用電器、熱水、照明、能量平衡、出行等方面來(lái)進(jìn)行建筑的綜合測(cè)評(píng)。
3 2011年“SD競(jìng)賽”冠軍作品―馬里蘭大學(xué)的“水舍”分析
2011年美國(guó)太陽(yáng)能十項(xiàng)全能冠軍作品――“水舍”,在設(shè)計(jì)中提出了解決水和能源短缺的方法。這座房子展示了已建成的環(huán)境如何通過(guò)管理雨水現(xiàn)場(chǎng)、過(guò)濾污水中的污染物以及減少水的使用來(lái)保持“水舍”的使用及運(yùn)行的。光伏太陽(yáng)能熱陣列、效力的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和機(jī)械系統(tǒng)的效率使“水舍”比標(biāo)準(zhǔn)的房屋更少的消耗化石燃料。
3.1 可持續(xù)的形體與空間策略
“水舍”的平面由三個(gè)模塊拼裝組成。北側(cè)模塊為廚房和起居空間;南側(cè)模塊為臥室和辦公空間,并結(jié)合了技術(shù)功能配有機(jī)械裝置室;南北兩個(gè)模塊之間用三分之一的長(zhǎng)度的第三個(gè)模塊連接,連接部分作為衛(wèi)生間和過(guò)道;房間四周用外廊連接,從每個(gè)房間都可以輕易到達(dá)外廊??臻g上來(lái)說(shuō),該房子設(shè)計(jì)成沿著中心水軸分開(kāi)的兩個(gè)“流”模塊,中間通過(guò)三分之一的模塊連接著,連接部分分割出了浴室并且顯示了室內(nèi)用水和外部的濕地軸之間的連接處。
外觀的設(shè)計(jì)突出的是水流的路徑。“水舍”的展開(kāi)蝴蝶形式的屋頂輪廓線,顯示了從每個(gè)單元模塊上落下的雨水,流向并收集到了房屋核心的水軸里。
3.2 可持續(xù)的結(jié)構(gòu)策略
整個(gè)“水舍”都是由木材構(gòu)成,因?yàn)橐诿绹?guó)時(shí)代廣場(chǎng)上建造,對(duì)地基的深度有要求,所以整個(gè)建筑都是用特殊專用的木制點(diǎn)狀基礎(chǔ)支撐。“水舍”的結(jié)構(gòu)采用復(fù)合木框架結(jié)構(gòu),節(jié)點(diǎn)位置用鋼板鉚接。整個(gè)建筑都是由拼裝而成,每個(gè)模塊都是事先組裝好后,再通過(guò)軌道擺放到指定位置。
全建造過(guò)程都是靠組裝,保證了建筑基本的可持續(xù)性,可以移動(dòng)到不同國(guó)家、不同城市。建造用的木材本身就是可循環(huán)的材料,房屋廢棄之后的木材也可回收。建筑的外墻靠結(jié)構(gòu)木框架來(lái)支撐。墻體構(gòu)造從外到內(nèi)分別是:外部木工完成面、粗木工、隔熱板、流體膜空氣屏障、工程木材產(chǎn)品、噴涂隔熱、石膏板。結(jié)構(gòu)木框架就位于噴涂隔熱層中。
3.3 可持續(xù)的太陽(yáng)能策略
“水舍”北側(cè)模塊的南傾的屋頂上布置了連排的9.2千瓦光伏的太陽(yáng)能板,最大程度的接受太陽(yáng)能,所吸收的太陽(yáng)能為“水舍”提供全部能源。所有的太陽(yáng)能都輸送到住宅南墻面的主控制面板上,南北兩屋又分別設(shè)有南北子面板,分別提供給住宅的南北兩個(gè)模塊的硬件和軟件設(shè)備用電。全部用能都來(lái)自光伏發(fā)電板,大大減少了化石燃料的使用。為了更好地利用太陽(yáng)能,“水舍”背面有60個(gè)拆卸的玻璃管組成的太陽(yáng)能加熱板為使用者日常用水加熱。
3.4 可持續(xù)的碳循環(huán)策略
位于平面兩個(gè)模塊之間的濕地系統(tǒng)可以說(shuō)是整個(gè)“水舍”的特色所在。這個(gè)住宅設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)多樣化的聯(lián)系和循環(huán)。蝶式屋頂幫助引導(dǎo)雨水流入建造在入口兩側(cè)的濕地過(guò)濾系統(tǒng)。洗衣機(jī)或淋浴等用后的污水通過(guò)濕地系統(tǒng)的過(guò)濾,七天里,過(guò)濾系統(tǒng)里的微生物轉(zhuǎn)化成營(yíng)養(yǎng)成分,廢水被再用于灌溉食用花園或用于其他非食用水。
南側(cè)模塊的屋頂布置了植被綠化,對(duì)于減緩雨水徑流、提高室內(nèi)能源效率有顯著作用。
完整的碳循環(huán)系統(tǒng)也包括在廚房外部種植的可食用花園,花園里種植的蔬菜在競(jìng)賽期間可作為食物供給,生活排放的糞便作為花園肥料。住宅污水及排放物的百分百回收利用保證了“水舍”自身的能量平衡。
3.5 可持續(xù)的室內(nèi)設(shè)計(jì)策略
“水舍”不僅功能與技術(shù)系統(tǒng)上具有可持續(xù)的特征,室內(nèi)空間的設(shè)計(jì)及家具擺設(shè)也是極具簡(jiǎn)約與實(shí)用性。
私密性的起居空間具有兩個(gè)功能,一定程度上取決于靜心設(shè)計(jì)的可轉(zhuǎn)換式家具。工作臺(tái)在晚上可以轉(zhuǎn)換成床,幾個(gè)桌子尺寸恰當(dāng)?shù)匾粋€(gè)疊一個(gè),也可以根據(jù)工作家所需大小重新安排。一種家具,可以通過(guò)不同的組合來(lái)獲得多種家具的功能,節(jié)約家具成本同時(shí)又滿足了人們的使用需求。
3.6 主動(dòng)式的綜合系統(tǒng)
“水舍”的特點(diǎn)是有一個(gè)綜合系統(tǒng),可以使房屋在各種氣候條件下都保持舒適。擁有一個(gè)工程系統(tǒng),可以利用太陽(yáng)能陣列產(chǎn)生出的多余的能量。機(jī)械裝置室里還設(shè)有空氣能量回收裝置,起到送風(fēng)排風(fēng)作用的同時(shí),可以回收排放風(fēng)的能量,儲(chǔ)存起來(lái),用于再次供給建筑使用。擁有一個(gè)家庭自動(dòng)化系統(tǒng),用來(lái)監(jiān)控和調(diào)節(jié)溫度、濕度、照明和其他參數(shù),通過(guò)對(duì)環(huán)境最小的影響來(lái)提供最大的功能。
4 SD競(jìng)賽方案帶給我們的啟示
SD競(jìng)賽集中體現(xiàn)了零能耗太陽(yáng)能住宅建筑未來(lái)發(fā)展所面對(duì)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境方面的挑戰(zhàn),并提出了創(chuàng)造性的應(yīng)對(duì)方案。此項(xiàng)競(jìng)賽不但在建筑界和太陽(yáng)能技術(shù)領(lǐng)域,而且在提高公共意識(shí)、促進(jìn)太陽(yáng)能技術(shù)市場(chǎng)化,以及推廣太陽(yáng)能住宅成果方面起到了良好的作用。
4.1注重建筑設(shè)計(jì)本身的可持續(xù)性
被動(dòng)式設(shè)計(jì)是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中首要考慮的途徑,如何通過(guò)恰當(dāng)?shù)钠矫娼M織與空間布局來(lái)獲得基本的保溫與隔熱需求,一直是建筑設(shè)計(jì)中不可忽視的問(wèn)題。
4.2注重建筑材料及建造過(guò)程的可持續(xù)性
可持續(xù)建筑注重與建材相關(guān)的每一個(gè)環(huán)節(jié), 如取材、生產(chǎn)加工、分配、維護(hù)及至拆除或廢物處理等與能源和環(huán)境密切相關(guān)的因素。如使用綠色的建材產(chǎn)品;對(duì)材料的再循環(huán)和再利用;減少生產(chǎn)材料的污染過(guò)程;以建材為基礎(chǔ),減少房屋系統(tǒng)的能源消耗等。
4.3注重建筑使用過(guò)程中的能量平衡
建筑使用過(guò)程中會(huì)有很多能量的消耗,也會(huì)有能量的排放。盡可能利用建筑物當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境特色與相關(guān)的自然因素,利用可再生能源,如太陽(yáng)能、生物能、地質(zhì)能等,確保能量來(lái)源的無(wú)污染性。同時(shí)生活排放物也是能量的載體,要用適宜的手段將排放出的能量回收再利用,使建筑真正做到自身能量平衡。
4.4 注重使用者的舒適度
人的舒適度一直是建筑設(shè)計(jì)的三大基本要素之一,任何被動(dòng)式和主動(dòng)式的節(jié)能技術(shù)都應(yīng)是在滿足人們生活舒適的前提下所采取的策略。
5 結(jié)語(yǔ)
隨著現(xiàn)代生活的快速發(fā)展,可持續(xù)建筑已不單單是設(shè)計(jì)一個(gè)高效保溫的平面外形、幾種特殊的外墻保溫結(jié)構(gòu)、幾塊太陽(yáng)能集熱板的含義了。從太陽(yáng)能十項(xiàng)全能競(jìng)賽就可以看出,世界各國(guó)團(tuán)隊(duì)正采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)專利,注重整個(gè)建筑生命周期的可持續(xù)性,為人們提供更舒適的生活環(huán)境。這也將是我們今后需要共同努力的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
[1] 吳向陽(yáng).綠色建筑設(shè)計(jì)的兩種方式[J].建筑學(xué)報(bào),2007,9:11-14.
篇9
一、夯實(shí)基礎(chǔ),強(qiáng)化能力
學(xué)習(xí)中的首要任務(wù)就是要抓基礎(chǔ),對(duì)生物學(xué)基本概念、基本定律、實(shí)驗(yàn)操作的基本過(guò)程等基礎(chǔ)知識(shí)要逐一弄清,達(dá)到融會(huì)貫通、熟能生巧的地步,從而應(yīng)加強(qiáng)對(duì)“雙基”的強(qiáng)化訓(xùn)練。在復(fù)習(xí)中,要注重知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,將所學(xué)知識(shí)先串成鏈,再織成網(wǎng),使知識(shí)結(jié)構(gòu)化、網(wǎng)絡(luò)化,將所學(xué)知識(shí)濃縮其中,了解各知識(shí)點(diǎn)在知識(shí)體系中的具置,清楚各知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系。講究知識(shí)的梳理,注重掃描,加大知識(shí)的外延。如復(fù)習(xí)到細(xì)胞分裂,可結(jié)合高中階段所學(xué)過(guò)的分裂方式(二分裂、無(wú)絲分裂、有絲分裂、減數(shù)分裂)比較復(fù)習(xí)。又如,關(guān)于DNA的結(jié)構(gòu)與復(fù)制,如果只有DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)的印象,堿基互補(bǔ)配對(duì)等零散的知識(shí),就證明沒(méi)有形成知識(shí)結(jié)構(gòu)。而能夠知道DNA的結(jié)構(gòu)包括DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及具體內(nèi)容;DNA的復(fù)制包括概念、復(fù)制時(shí)期、條件、過(guò)程、特點(diǎn)、意義和差錯(cuò)結(jié)果,并將這些知識(shí)羅列起來(lái),就形成了知識(shí)結(jié)構(gòu)。知識(shí)網(wǎng)絡(luò)是在知識(shí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,找出知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系而形成的,正如交錯(cuò)的食物鏈形成食物網(wǎng)一樣。例如,上述關(guān)于DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制的知識(shí)結(jié)構(gòu),再把它和基因突變、染色體變異、有絲分裂、減數(shù)分裂、遺傳規(guī)律等聯(lián)系起來(lái),就形成了一個(gè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。
二、講究方法,聯(lián)系實(shí)際
復(fù)習(xí)方法要得當(dāng)。生物高考復(fù)習(xí)中,一般要使用三種常見(jiàn)的復(fù)習(xí)方法。(1)比較復(fù)習(xí)法:在復(fù)習(xí)中,使學(xué)生能運(yùn)用比較法進(jìn)行知識(shí)的橫向和縱向比較。如組成酶與誘導(dǎo)酶的比較,原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的比較,高等植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)的比較;三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的來(lái)源和去路的比較,三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)均可來(lái)自食物,除蛋白質(zhì)外,均可貯存,均可由其它物質(zhì)部分轉(zhuǎn)化;碳循環(huán)、氮循環(huán)、硫循環(huán)的比較,比較它們進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的途徑、形式及回到無(wú)機(jī)自然界的途徑、形式;還有光合作用和呼吸作用的比較,三大遺傳規(guī)律的比較,各種育種方法的比較,等等。(2)串連復(fù)習(xí)法:復(fù)習(xí)時(shí)可把分散在各個(gè)章節(jié)中的知識(shí)串聯(lián)起來(lái),使學(xué)生對(duì)知識(shí)有全面的理解。如有關(guān)蛋白質(zhì)的知識(shí)主要分散于第一、第二、第五章中,第一章中介紹了蛋白質(zhì)的組成元素、基本單位、合成場(chǎng)所、結(jié)構(gòu)和功能。第二章講了蛋白質(zhì)在人體內(nèi)的消化、吸收和代謝等。第五章談到了蛋白質(zhì)的合成受基因控制,包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)生理過(guò)程。復(fù)習(xí)時(shí),可以把這些知識(shí)串起來(lái)復(fù)習(xí),使知識(shí)更系統(tǒng)化,這樣可提高學(xué)生解綜合題的能力。(3)聯(lián)想遷移法:如線粒體,可聯(lián)系到呼吸作用、能量轉(zhuǎn)換器、細(xì)胞質(zhì)遺傳、酶的專一性、膜的結(jié)構(gòu)功能、各種基質(zhì)、線粒體數(shù)量多的細(xì)胞、細(xì)胞的衰老等等。又如復(fù)習(xí)膜的流動(dòng)性,可聯(lián)系到主動(dòng)運(yùn)輸、內(nèi)吞、外排、受精作用、細(xì)胞融合、卵裂、遞質(zhì)的釋放等。一般常用的思維有求同思維、求異思維、發(fā)散思維等。只要我們方法得當(dāng),往往就會(huì)事半功倍。
三、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn),拓展遷移
高考實(shí)驗(yàn)題力圖通過(guò)筆試的形式考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,同時(shí)力圖通過(guò)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來(lái)鑒別考生獨(dú)立解決問(wèn)題的能力和知識(shí)遷移能力。高考要求中,生物學(xué)實(shí)驗(yàn)有15個(gè),實(shí)習(xí)有5個(gè),研究性課題有7個(gè)。任何一個(gè)實(shí)驗(yàn)都包含著一定的實(shí)驗(yàn)思想和方法,這些思想和方法被廣泛地應(yīng)用于生物科學(xué)的研究當(dāng)中,能否將學(xué)到的實(shí)驗(yàn)思想和方法遷移到新的實(shí)驗(yàn)情景中或相關(guān)的生物探究實(shí)驗(yàn)中,是高考對(duì)考生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰疾榈木唧w體現(xiàn)。因此在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)時(shí),要求學(xué)生要認(rèn)真領(lǐng)會(huì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)意圖和總結(jié)實(shí)驗(yàn)方法。生物高考中要求考生能夠設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的生物學(xué)實(shí)驗(yàn),掌握基本的實(shí)驗(yàn)操作;能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋和分析,也包括判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果和推導(dǎo)實(shí)驗(yàn)結(jié)論等內(nèi)容;能夠設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。因此,在總復(fù)習(xí)備考階段的實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中,對(duì)學(xué)生的解題能力和答題能力要進(jìn)行一定的訓(xùn)練和指導(dǎo),如:實(shí)驗(yàn)步驟如何書(shū)寫(xiě),實(shí)驗(yàn)材料和用具如何選擇,實(shí)驗(yàn)結(jié)論、結(jié)果如何區(qū)分等,以幫助學(xué)生提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、分析能力、解題能力。
篇10
1.1綠色建筑的環(huán)境效益分析
目前,對(duì)綠色建筑環(huán)境效益相關(guān)的研究并不是很多,主要近幾年才開(kāi)始發(fā)展。李靜和田哲[6]通過(guò)構(gòu)建綠色建筑全生命周期增量成本與效益模型,對(duì)綠色建筑節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、室內(nèi)、運(yùn)營(yíng)6個(gè)方面的增量成本與增量效益進(jìn)行了研究;吳俊杰、馬秀琴等[7]通過(guò)計(jì)算住宅樓全年負(fù)荷和CO2減排量及協(xié)同效應(yīng),計(jì)算了天津中新生態(tài)城的經(jīng)濟(jì)效益;劉秀杰[3]基于全壽命周期理論、結(jié)合外部理論對(duì)綠色建筑進(jìn)行了全面的環(huán)境影響評(píng)價(jià);楊婉等[8]結(jié)合工程實(shí)例,分析了節(jié)能改造技術(shù)的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益;曹申和董聰[9]分析了綠色建筑全生命周期各項(xiàng)成本和效益的內(nèi)容和特點(diǎn),定量計(jì)算了環(huán)境效益和社會(huì)效益。《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》GB50378-2006[10]為在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護(hù)環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。根據(jù)定義,綠色建筑的環(huán)境效益可以分為節(jié)能環(huán)境效益、節(jié)水環(huán)境效益、節(jié)地環(huán)境效益、節(jié)材環(huán)境效益和環(huán)境質(zhì)量改善效益。根據(jù)綠色建筑效益形式的不同,環(huán)境效益又可分為CO2減排效益、健康效益、建材壽命延長(zhǎng)效益。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,CO2的排放量必然還將增長(zhǎng)[11]。聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署調(diào)查報(bào)告顯示,如果不是實(shí)現(xiàn)CO2減排,每十年全球的氣溫平均將升高0.3℃,人類(lèi)的生存和發(fā)展將受到嚴(yán)重的威脅。綠色建筑以“四節(jié)一環(huán)保”為目標(biāo),結(jié)合當(dāng)今世界的主要環(huán)境問(wèn)題,節(jié)能是重中之重,因此本文主要研究綠色建筑的節(jié)能環(huán)境效益。
1.2綠色建筑的節(jié)能環(huán)境效益分析
為應(yīng)對(duì)全球氣候變化、資源能源短缺、生態(tài)環(huán)境惡化的挑戰(zhàn),人類(lèi)正在遵循碳循環(huán)的概念,以低碳為導(dǎo)向,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)低碳生態(tài)城市、推廣普及低碳綠色建筑。綠色建筑通過(guò)充分利用太陽(yáng)能,采用節(jié)能的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及采暖和空調(diào),減少采暖和空調(diào)的使用等措施來(lái)達(dá)到節(jié)能目的。綠色建筑的主要節(jié)能手段[12]如下:(1)護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能護(hù)結(jié)構(gòu)是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)最主要的內(nèi)容,護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能措施是指從屋面、外墻、門(mén)窗等方面采取保溫隔熱有效措施。比如通過(guò)增大門(mén)窗面積來(lái)增加采光和通風(fēng)面積,改善材料自身的保溫性和隔熱性以及提高門(mén)窗密閉性最終達(dá)到節(jié)能的效果。(2)智能化技術(shù)節(jié)能智能化技術(shù)節(jié)能是對(duì)空調(diào)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組、冷凍機(jī)組以及照明設(shè)施等實(shí)行最優(yōu)化的控制,以最大化地減少建筑的電能消耗。建筑能耗中,照明耗能所占比例較大,室內(nèi)外照明系統(tǒng)應(yīng)綜合考慮節(jié)能光源、燈具和附件,為了節(jié)省電能消耗,綠色建筑通常采用高效的新型節(jié)能燈具,公共區(qū)域的照明采用高效光源、高效燈具和延時(shí)或聲控開(kāi)關(guān),同時(shí)注意自然采光部位的節(jié)能措施。除節(jié)能燈具外,節(jié)能措施還包括設(shè)置節(jié)能電梯、暖通空調(diào)、室溫調(diào)節(jié)器、能量回收系統(tǒng)等高效節(jié)能設(shè)備和系統(tǒng),也需要增量成本投資。暖通空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)控制設(shè)備的能效化比、管網(wǎng)系統(tǒng)的輸送效率。設(shè)置集中采暖或空調(diào)系統(tǒng)的建筑可以安裝新風(fēng)系統(tǒng)對(duì)能量加以回收利用,能夠取得相對(duì)客觀的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。(3)可再生能源節(jié)能可再生能源是指能夠重復(fù)產(chǎn)生的自然能源,包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮?、海洋能、潮汐能、生物質(zhì)能等,是一種符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的新型非燃料型能源系統(tǒng)。綠色建筑利用的可再生能源通常是太陽(yáng)能和地?zé)崮?,是最易獲取的再生能源。
2蘇州市節(jié)能環(huán)境效益分析
2.1主要研究方法:市場(chǎng)價(jià)值法
市場(chǎng)價(jià)值法是按市場(chǎng)現(xiàn)行價(jià)格作為價(jià)格標(biāo)準(zhǔn),據(jù)以確定自然資源價(jià)格的一種資源評(píng)估方法。它是比照與被評(píng)估對(duì)象相同或相似的資源市場(chǎng)價(jià)格來(lái)確定被評(píng)估資源價(jià)值的一種方法。本文主要通過(guò)比較綠色建筑和基準(zhǔn)建筑的能耗,計(jì)算得到截至2012年底蘇州市綠色建筑節(jié)約的能耗量;然后將能耗轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)煤以及CO2排放當(dāng)量;根據(jù)CO2市場(chǎng)價(jià)格來(lái)計(jì)算獲得的效益。通過(guò)這種方法既可以直觀看到綠色建筑節(jié)能導(dǎo)致的CO2減少量,這將減少溫室效應(yīng)的程度;同時(shí)還能得到綠色建筑節(jié)能帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。
2.2CO2交易價(jià)格
清潔發(fā)展機(jī)制(CDM)是京東議定書(shū)規(guī)定的3種靈活履約機(jī)制之一,發(fā)達(dá)國(guó)家與發(fā)展中國(guó)家實(shí)施的一種碳交易機(jī)制,也是目前中國(guó)唯一的碳交易機(jī)制,因此參考目前“清潔發(fā)展機(jī)制”CDM項(xiàng)目可用于交易的“核證的減排量”(CERs)參考合同價(jià)格[13-14]。由于本文研究的是2012年之前的環(huán)境效益,所以參考2012年劉秀杰[5]的論文,當(dāng)年CO2的減排價(jià)值約為160元/t。
2.3基準(zhǔn)建筑
《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2005[1]中將20世紀(jì)80年代改革開(kāi)放初期建造的公共建筑作為比較能耗的基礎(chǔ),稱為“基準(zhǔn)建筑”。
2.4數(shù)據(jù)處理
本文直接獲取的有用數(shù)據(jù)包括綠色建筑的申報(bào)建筑面積、建筑總能耗、節(jié)能率。申報(bào)建筑面積有85個(gè)有用數(shù)據(jù),建筑總能耗有50個(gè)數(shù)據(jù),節(jié)能率有56個(gè)數(shù)據(jù)(由于文章篇幅有限,在此不一一列出)。截止2012年底蘇州市85項(xiàng)綠色建筑總面積為285.075萬(wàn)m2,具體如表2所示。數(shù)據(jù)整理后,總共有36組有用數(shù)據(jù)。經(jīng)計(jì)算,綠色建筑單位面積能耗范圍為13.14kWh/m2a~154kWh/m2a,相應(yīng)的基準(zhǔn)建筑單位面積能耗范圍為37.38kWh/m2a~346.03kWh/m2a。它們?cè)诿慷畏秶姆植既鐖D5和圖6。其中單位面積能耗和基準(zhǔn)建筑總能耗的數(shù)據(jù)可以通過(guò)公式(1)、(2)計(jì)算:?jiǎn)挝幻娣e能耗=建筑總能耗/申報(bào)建筑面積從圖中可以看到,不論是綠色建筑還是基準(zhǔn)建筑,單位面積的建筑能耗分布不均勻,因此在本文中采取加權(quán)平均的方法獲得綠色建筑和基準(zhǔn)建筑的平均單位面積能耗,具體的比例以及能耗見(jiàn)表3。根據(jù)表3,則綠色建筑和基準(zhǔn)建筑的平均單位能耗分別為:綠色建筑平均單位面積能耗=ΣX·E=48.49kWh/m2a基準(zhǔn)建筑平均單位面積能耗=ΣX·E=131.78kWh/m2a則蘇州市2012年底之前綠色建筑比基準(zhǔn)建筑節(jié)約的總能耗為:(131.78-48.49)×285.075=2.37×108kWh/a相當(dāng)于減少使用標(biāo)煤2.9×104t,減少排放CO27.54×104t。根據(jù)2012年CO2的減排價(jià)值知道截止2012年底,蘇州市綠色建筑的環(huán)境效益為1.21億元。
3結(jié)論