秸秆气化技术及其应用浅析
科技情报开发与经济ＳＣＩ－ＴＥＣＨＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ＆ＥＣＯＮＯＭＹ２００７年第１７卷第２３期
１秸秆气化技术的概念
气化是指将固体或液体燃料转化为气体燃料的热化学过程。秸秆类物质中的碳元素质量分数约为４０％，其次为氢、氮、氧、镁、硅、磷、钾、钙等元素；其有机成分以纤维素、半纤维素为主，质量分数为５０％。这类物料燃烧时需要一定量的氧气，如果提供的氧气等于或多于这个值，秸秆就可以充分地燃烧，最后的残余物为灰分；当提供的氧气少于这个值时，秸秆在燃烧过程中便不能全部烧掉，提供的氧气越少，没能烧掉的可燃成分就越多，这些可燃成分包括一氧化碳、甲烷、氢气等，这样一个能量转化的过程就是秸秆气化。
秸秆气化过程包括４个反应区的工作，依次为氧化区、还原区、热分解区（裂解区）和干燥区，其反应过程见图１。
氧化反应：空气由气化炉底部进入，同炭发生燃烧反应，由于是限氧燃烧，反应不充分，生成二氧化碳和一氧化碳，同时放出热量。生成的热气体（一氧化碳和二氧化碳）进入气化炉的还原区，灰分落入下部的灰室中。
还原反应：氧化反应中生成的二氧化碳在还原区同炭及水蒸气发生还原反应，生成一氧化碳（ＣＯ）和氢气（Ｈ２）。这些热气体同在氧化区生成的部分热气体进入上部的裂解区，没有反应完的炭落入氧化区。
裂解反应：在氧化区和还原区生成的热气体，在上行过程中经过裂解层，同时将秸秆加热，秸秆受热后发生裂解反应，其大部分的挥发分从固体中分离出去。在裂解反应中还有少量烃类物质的产生。裂解区的主要产物为炭、氢气、水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、焦油及其他烃类物质等，这些热气体继续上升，进入到干燥区，炭进入还原区。
秸秆的干燥：从上面加入的物料直接进入到干燥区，物料在这里同下面３个反应区生成的热气体产物进行换热，干燥层的产物为干物料和水蒸气，水蒸气随着下面的３个反应区的产热排出气化炉，干物料落入裂解区。２秸秆气化技术的优势
首先，秸秆是一种很好的清洁可再生能源，每２ｔ秸秆的热值就相当于１ｔ标准煤，而且其平均含硫量只有０．３８％，远远小于煤的平均含硫量（约１％）。在我国农村现有的能源结构（液化气、沼气、太阳能、电、原煤、蜂窝煤、植物燃料）中，秸秆气以其容易取得原料、操作方便等优势，完全可以取代传统柴灶，替代液化气。
其次，秸秆气是一种清洁、方便、廉价的能源。秸秆气化是采用一种生物质热解气化技术，先将农作物秸秆等生物质原料切碎，在缺氧状态下使秸秆不充分燃烧，产生大量的氢气、甲烷和一氧化碳等可燃气体，对这些气体进行处理，加以利用。每１ｋｇ农作物秸秆可产生近２ｍ３的可燃气，一个４口之家每月需用秸秆燃料１３０ｋｇ左右，每１００ｋｇ燃料费用为１０元～１３元，那么，每户月燃料费约为１０元～１６．９元。显而易见，秸秆气使用成本明显低于其他常规燃料，而且使用方便、清洁卫生。
第三，秸秆气化是农村能源供应的新方向。利用秸秆气化一是可以有效地减少石化能源的消耗，符合我国的能源发展战略；二是可有效避免秸秆随地焚烧对空气造成的污染，有利于环保；三是有利于农村“变废为宝”，提高收入。因而，推广前景良好，是农村能源供应的一种新趋势和秸秆资源利用的新方向。
３秸秆气化炉的相关参数
高效节能秸秆气化炉技术参数如下：
炉体：圆筒式；风机：３０Ｗ～６０Ｗ；气化效率：５７．６％～７６．２％；炉堂装料量：５ｋｇ～１８ｋｇ；燃烧耗料：１．８４ｋｇ／ｈ；产气速度：１ｍｉｎ～３ｍｉｎ；单位时间产气量：２．７４ｍ３／ｈ；单位物料产气量：１．４８ｍ３／ｋｇ～２．２ｍ３／ｋｇ；物料低位热值：１８０４０ｋＪ／ｋｇ；燃料低位热值：７０１３ｋＪ／ｋｇ。
高效节能秸秆气化炉环保参数见表１。
４秸秆气化技术应用中存在的问题
４．１秸秆气化中的焦油问题
４．１．１焦油的危害
秸秆气中的杂质主要是灰分、微细的炭颗粒、焦油和水分，这些杂质对秸秆气的使用都有很大的影响，尤其是焦油，其危害如下：（１）焦油占秸秆气总能量的５％～１５％左右，当秸秆气被冷却降温后，
文章编号：１００５－６０３３（２００７）２３－０１５１－０３收稿日期：２００７－０７－０１秸秆气化技术及其应用浅析
张小东，刘敏
（太原市科技交流中心，山西太原，０３０００２）
摘要：介绍了秸秆气化技术的概念及气化过程的特点，分析了该项技术应用中存在
的一些问题，提出推进秸秆气化技术应用的几点建议。
关键词：秸秆气化；焦油；净化
中图分类号：Ｓ２１６．２文献标识码：Ａ
图１秸秆气化反应过程
表１高效节能秸秆气化炉环保参数
项目
烟尘排放浓度／（ｍｇ／ｍ３）
烟尘平均排放速度／（ｋｇ／ｈ）二氧化硫排放浓度／（ｍｇ／ｍ３）二氧化硫平均排放速度／（ｋｇ／ｈ）氮氧化物排放浓度／（ｍｇ／ｍ３）氮氧化物平均排放速度／（ｋｇ／ｈ）
林格曼浓度检测值
２８～３９
０．００９
１０～１４
０．００３
３０～３８
０．００８
０．５级
国家标准值
１２０
０．０９６
５５０
０．７３９
２４０
０．２１９
１级
１５１
焦油难以同秸秆气一起被燃烧利用。
（２）秸秆气中的焦油在低温下凝结，容易和水、炭颗粒、灰分等杂质结合在一起，堵塞输气管道，卡死阀门、抽气机转子，腐蚀金属。
（３）焦油难以完全燃烧，并产生炭黑等颗料，对秸秆气利用设备如内燃机、燃气轮机等损害相当严重。
（４）焦油及其燃烧后产生的气体对人体有害。
４．１．２焦油的特点
焦油的成分非常复杂，可以分析到的成分有１００多种，另外还有很多成分难以确定。其主要成分不少于２０种，大部分是苯的衍生物及多环芳烃，其中质量分数大于５％的大约有７种，分别是：ｂｅｎｚｅｎｅ（苯），ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ（萘），ｔｏｌｕｅｎｅ（甲苯），ｘｙｌｅｎｅ（二甲苯），ｓｔｙｒｅｎｅ（苯乙烯），ｐｈｅｒｎｏｌ（酚）和ｉｎｄｅｎｅ（茚），其他成分质量分数一般都小于５％，而且在高温下很多成分会被分解。所以随着温度的升高，焦油含量中成分的数量也会越来越少。在秸秆热转换过程中，焦油的数量主要决定于转换温度和气相停留时间，与加热速率也密切相关。对一般秸秆而言，在５００℃左右时焦油产物最多，高于或低于这一温度焦油都相应减少。而在同一温度下，气相停留时间越长，意味着焦油裂解越充分。所以随着气相停留时间的增加，焦油产量会相应的减少。
４．１．３传统解决焦油问题的方法
传统解决焦油问题的方法为从气化炉上降低燃气中的焦油。采用双火层反火炉燃料气化技术，将气化剂（空气及自产蒸汽）先经从气化炉出口的热燃气进行预热，在真空泵的抽吸下，从炉子的上部、下部分别进入。炉内生成的６５０℃左右的燃气，通过炉栅后，在内外炉壁之间向上流动，将部分热量传给炉内反应物，然后由炉中上部水平抽出后，依次进入空气预热器、换热器、冷却除尘器，最后进入真空泵及气柜。这种气化技术具有以下特点：
（１）由于存在２个火层（上段反火，下段正火），可使灰渣中碳的质量分数由３０％降至１５％，煤的转换率提高２０％。
（２）与正火炉相比，焦油、硫化氢、悬浮物及挥发性酚均有所降低。
（３）避免了生物质反应物的“搭桥”现象，由于气化充分，使焦油含量可减少至（３０±１０）ｍｇ／ｍ３，而热值可达４９ＭＪ／ｍ３。
（４）充分利用了燃气的余热，提高了炉内的反应温度。
但是，由于传统的方法中只是采用水洗或过滤等办法把焦油从气体中分离出来，然后作为废物排放，既浪费了焦油本身的能量，又会产生大量的污染，所以目前看来并十分不理想。
４．１．４焦油催化裂解技术
焦油的催化裂解是目前最有效、最先进的办法。焦油热裂解可以把焦油分解为永久性气体，与可燃气一起被利用，既减少了焦油含量，又利用了焦油中的能量。但热裂解需要很高的温度，一般为１０００℃～１２００℃，比较难以实现。经过研究和实验，现在催化裂解可利用催化剂的作用，把焦油裂解的温度大大降低（约７５０℃～９００℃），并提高裂解的效率，使焦油在很短时间内裂解率达９９％以上。
首先是焦油催化裂解中催化剂的选用。实验表明，很多材料对焦油裂解都有催化作用，其中效果较好又有应用前景的典型材料主要有３种，即镍基催化剂、木炭和白云石，它们的主要性能见表２。
从上面３种典型催化结果比较可知，镍基催化剂的效果最好，但由于价格昂贵，成本较高，一般秸秆气化技术难以应用；木炭的催化作用实际上在下吸式气化炉中即有明显的效果，但由于木炭在裂解焦油的同时参与反应，消耗很大（在１０００℃时达０．１ｋｇ／ｍ３），对大型秸秆气化来说木炭作催化剂不现实；但由于木炭可参与化学反应，与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，并能与燃气中生成的二氧化碳反应生成一氧化碳，二者都是可燃气体，最终能大大增加燃气的热值，所以在气化炉的设计及小型气化炉的使用中都作为首选。
化学反应式：Ｃ＋Ｈ２Ｏ（蒸汽）＝ＣＯ＋Ｈ２Ｃ＋ＣＯ２＝２ＣＯ
白云石（ｄｏｌｏｍｉｔｅ）是目前为止研究得最多和最成功的催化剂，一般当白云石中ＣａＣＯ３／ＭｇＣＯ３在１～１．５时效果较好。白云石作为焦油裂解催化剂催化效率高，成本低，具有很好的实用价值。
其次是焦油问题解决中工艺的选择。任何催化过程必须在合适的温度下才能进行，白云石对焦油的裂解在８００℃以上即有很高的裂解率，而在９００℃左右即可得到理想的效果，这一温度和秸秆气化的温度相近，所以比较容易实现。在接触时间方面，由于接触时间是由气相停留时间和催化剂的比表面积决定的，所以气相停留时间和白云石的颗粒大小成为催化裂解的重要工艺条件。在同一条件下，气相停留时间越长，裂解效果越好。
对理想的白云石催化剂，裂解焦油的首要条件是足够高的温度（８００℃以上），这一温度与气化炉的运行温度相似。但有关的实验表明，把白云石直接加入气化炉中对焦油有一定的控制效果，但并不能完全解决问题。这主要是由于气化炉中焦油与催化剂的接触并不充分（因为焦油的产生主要在加料口位置，即使是循环流化床，加料口以上的催化剂数量也不可能很多），所以为了达到预期效果，气化和焦油裂解一般要求在两个分开的反应炉中进行，这就使实际应用出现下列难题：气化炉出口气体的温度已降至６００℃左右，为了使裂解炉的温度维持在８００℃以上，必须外加热源或使燃气部分燃烧（一般燃烧份额为５％～１０％），这就使气化气体质量变差，而且显热损失增加；不管裂解炉采用固定床还是流化炉，气化气体中灰分或炭粒都有可能引起裂解炉进口堵塞，所以裂解炉和气化炉之间需增加气固分离装置，但不能使气体温度下降太多，这就使系统更加复杂；由于焦油裂解需独立的装置，而且由于高温的要求，裂解反应需要连续进行（否则效率太低），这就使催化裂解技术只适于较大型的秸秆气化系统，限制了该技术的适用性等。
所以应用秸秆焦油催化裂解技术的关键，就是针对不同的气化特点，设计不同的裂解炉，尽可能降低裂解炉的能耗并提高系统热效率。４．２秸秆气的净化问题
因为秸秆气中含有多种杂质，所以需要进行净化。通常有两种方法：干法除尘及湿法除尘。
４．２．１干法除尘
干法除尘的特点是从秸秆气中分离出的尘粉，保持了原有温度及干爽，不与水分混合。干法除尘又分为机械力除尘和过滤除尘。
机械力除尘是利用惯性效应使颗料从气流中分离出来，可除尘粉的最小粒度是５μｍ。最常见的是旋风除尘器。
过滤除尘是利用多孔体，从气体中除去分散的固体颗粒。过滤除尘可将１μｍ～０．１μｍ的颗粒有效地捕集下来，是各种分离方法中效率最高而又最稳定的一种。只是滤速不能高，设备较庞大，排料清灰较为困难。过滤器一般用于末级分离。
４．２．２湿法除尘
湿法除尘是利用液体（一般是水）作为捕集体，将气体中的杂质捕集下来，当气流越过液层、液膜或液滴时，其中的颗料就黏附在液体上而被分离出来。常用的设备有鼓泡塔、喷淋塔、填料塔、文氏管洗涤器等。
采用湿法或干湿结合法来处理燃气，容易带来污水的处理问题。秸秆气化的主要目的是为了解决大气污染，但后面的污水问题如不重视，势必引起农田或河道的二次污染。这是在进行秸秆气化中面临的又一个技术难题。
５进一步推进秸秆气化技术应用的建议
（１）加大科技投入，进一步加强技术的可靠性。秸秆气化与沼气等技术相比较原料更易取得，操作更加方便，投入劳动也更少，在农村新能源
表２焦油裂解催化剂的主要性能
名称镍基催化剂木炭白云石反应温
度／℃
７５０
８００
９００
８００
９００
接触
时间／ｓ
１．０
０．５
０．５
０．５
０．５
转化
率／％
９７
９１
９９．５
９５
９９．８
特点
（１）反应温度低，转换效果好；
（２）材料较贵，成本较高。
（１）木炭为气化自身产物，成本低；
（２）随着反应进行，木炭本身减少。
转换效率高，材料分布广泛，成本
低。
注：白云石的主要成分为ＣａＣＯ３和ＭｇＣＯ３，不同地方出产的白云
石成分略有不同。
张小东，刘敏秸秆气化技术及其应用浅析本刊Ｅ－ｍａｉｌ：ｂｊｂ＠ｍａｉｌ．ｓｘｉｎｆｏ．ｎｅｔ综述１５２
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科技情报开发与经济
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的发展中具有较强的适应性，但目前还存在一些技术问题没有很好地解决。如秸秆气化热值低，在稳定运行、
焦油清除、气体净化等技术上需要提高等。这就需要科技部门加大科技经费和人员的投入，解决这些问题，进一步提高设备的可靠性、实用性。
（２）建立和完善产品质量标准体系和质量检测体系。产品质量标准和质量检测是指导生产和规范市场销售的技术法规。到目前为止，市场上销售的秸秆气化产品质量参差不齐，影响了厂家的销售和秸秆气化技术的顺利推广。建立和完善产品标准体系和检测中心，进一步规范市场秩序是当前产业发展中突出的问题，应加快解决。
（３）加强宣传，提高农民利用新能源的主动性。通过宣传、培训提高全民的能源意识、环境意识，强调节约能源、保护环境是每个公民应尽的义务。加强引导，使越来越多的人了解秸秆气化技术，以便有效地提高秸秆气化技术的普及率。同时，在推广过程中，要加强管理和设备日常维护等相关知识的培训，制定符合农村实际的燃气质量标准，以促进技术的合理利用，增加效益。
（４）以优质产品供应农户，规范市场。利用市场机制，用高科技含量、高档次的产品开拓市场，加强产业和服务体系的建设，扩大规模，推动秸
秆气化技术的发展。建议由政府部门或通过协会组织制定并执行秸秆气化产品市场准入制度，公布相关产品与设备质量检验合格的产品，以此
作为市场准入门槛，以保证以优质产品提供给农户。
参考文献
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［３］雷廷宙，丁鸣，王磊，等．生物质燃气专用灶具技术参数及性能试验研究［Ｊ］．农业工程学报，２００２，１８（４）：１０１－１０３．［４］
顾树华，周泸萍，姚向阳．秸秆气化集中供气系统经济和外部效益评
价［Ｊ］．农业工程学报，１９９９，１５（２）：１７２－１７．
（责任编辑：白尚平）
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第一作者简介：张小东，男，１９６５年生，１９８５年毕业于太原工业大学化工系煤化工专业，工程师，太原市科技交流中心，山西省太原市，
０３０００２．
ＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＳｔｒａｗＧａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄＩｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ＺＨＡＮＧＸｉａｏ－ｄｏｎｇ，ＬＩＵＭｉｎ
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔｓｏｆｓｔｒａｗｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎａｌｙｚｅｓｓｏｍｅｐｒｏｂｌｅｍｓｅｘｉｓｔｉｎｇｉｎｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｉｓｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ａｎｄｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｓｅｖｅｒａｌｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｏｎｐｒｏｍｏｔｉｎｇｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｔｒａｗｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ｓｔｒａｗｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｔａｒ；ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ
１
商业银行金融风险预警系统研究的背景和意义
１．１
背景
金融是影响一国经济稳定与安全的一个至关重要的因素，而银行又
是金融中重要的一环。２０世纪９０年代的一系列金融危机，包括墨西哥金融危机、
俄罗斯金融危机、南美洲金融危机等，特别是１９９７年的亚洲金融危机，对全球经济的影响与破坏再次引起人们对金融危机的警觉与思考，也引发了人们对金融安全问题的深入研究。而金融危机对这些国家的经济之所以造成巨大破坏，其中一个重要原因就是这些国家的银行体系的防御能力比较差，也缺乏一个良好的金融风险预警机制。世界经济的一体化使世界的每一个经济体都成为地球村的一员，每个经济体都是世界经济密不可分的一部分。随着中国成功加入ＷＴＯ，并且在经济全球化、金融全球化的背景之下，金融风险的“传染性”使得金融风险离我们越来越近。一个国家要想不受金融危机袭击，就要降低本国发生金融风险的概率，也需要一套健全的金融风险预警系统来防患于未然。银行风险是金融风险的一个重要原因，因此建立商业银行的风险预警系统也是防范金融风险的一个重要手段。
我国的商业银行在改革中取得了很大的成效，得到了比较充分的发展，但存在的问题也绝不容忽视。目前商业银行存在的问题主要有：不良资产过高、
呆账过多、资本充足率不高、资产质量和盈利能力较差、业务和产品创新能力弱、内部控制和风险管理水平有待提高等等。这些情况的存在，表明我国商业银行潜在的危险也很大，甚至有引发危机的可能性。
而且，在我国，长期以来商业银行的风险管理侧重于风险的事中控制和事后补救，往往忽视了风险的事先管理。
为此，建立一个比较有效的金融风险预警系统是非常必要的，通过对现实的问题观测分析，在危机发生之前提前发出预警信号，及时采取对策，避免危机的爆发或者降低危机所带来的破坏，减少损失，维护金融的稳定与安全，促进经济的稳健发展。
１．２意义
尽管国际上对金融风险预警系统的研究由来已久，但多数不太成
功。有些预警模型能够预测到某次危机，但要预测所有危机却很难，１９９７年亚洲金融危机的爆发就是一个很好的凭证，并且多数学者对金融风险
文章编号：１００５－６０３３（２００７）２３－０１５３－０３
收稿日期：２００７－０５－０７
有关商业银行金融风险预警系统研究的文献综述
陆海琴１，姚笑秋２
（１．中国计量学院成教院，浙江杭州，３１００１８；２．浙江工商大学，浙江杭州，３１００１８）摘
要：阐述了有关商业银行金融风险预警系统研究的背景和意义，从国外、国内两个
方面对商业银行金融风险预警研究的现状进行了综述。关键词：商业银行；金融风险预警系统；文献综述中图分类号：Ｆ８３０．３３
文献标识码：Ａ
１５３
论文题目：蜜罐技术在来自内部威胁中的应用
论文题目：蜜罐技术在来自内部威胁中的应用 蜜罐技术在来自内部威胁中的应用 摘要：随着信息技术快发展，网络安全已成为人们日益关注的焦点，蜜罐作为一种主动的安全防御技术出现在网络安全领域，它的价值就在于被攻击和入侵，收集来自于黑客的攻击信息和攻击技术。文章主要论述了蜜罐技术在来自内部威胁的应用。 关键字：蜜罐,主动攻击,网络安全 1.蜜罐技术的引入 蜜罐是一种在互联网上运行的计算机系统，是专门吸收并“诱骗”那些试图非法闯入他人计算机系统的人而设计的。它的一个主要用途是拖延攻击者对真正目标的攻击，让攻击者在蜜罐中浪费时间。因此，最初的攻击目标得到了保护，而真正有价值的内容没有被侵犯。同时，它是采用主动攻击的方式，有特有的特征吸引攻击者的注意，同时，对攻击者的各种攻击行为进行分析并找到有效的对付方法。例如，蜜罐系统可以对网上聊天的内容进行记录，系统管理员通过分析研究这些记录，可以得到攻击者采用的攻击工具、手段、目的和攻击水平等信息。在某种程度上，可以作为对攻击者起诉的证据。
2.蜜罐的概念 蜜罐作为一种被侦听、被攻击或已经被入侵的资源，是其他的安全策略所不可替代的一种主动防御技术。它并非是一种安全解决方案，因为它并不会“修理”任何错误，只是一种工具，它取决于使用者想要什么，同时，它可以仿真一个标准的产品系统。只有它受到攻击，才能发挥出来。为了使攻击者方便攻击，最好设置为域名服务器（DNS）、Web或者电子邮件转发服务器等流行应用的某种。配置方式有诱骗技术、弱化系统、强化系统、用户模式服务器。配置的方法如图1所示： 图1所示Honeypot的配置方法 3.蜜罐的分类和特点 分类： (1).从功能角度分类： 1).研究型蜜罐：主要研究网络攻击者的行为、特征及网络攻击发展的趋势。 2).产品型蜜罐：帮助企业机构检测，防御攻击，对事件进行取证，保护组织机构的网络安全。
浅谈电力电子技术在电子电源中的应用
浅谈电力电子技术在电子电源中的应用 衢州电力局吴丹 电力电子技术无处不在、天生具有节能效果预计全球未来将有95%以上的电能要经过电力电子技术的处理后才能使用。电力电子技术的核心是电力电子元器件电力电子元器件的发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，以功率MOSFET和IGBT为代表的功率半导体器件的诞生，标志着传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。CCID预计电力电子器件的年平均增长速度超过20%。IGBT 等新型电力电子器件的年平均增长率超过30%。电力电子装置种类繁多、行业应用范围极广电力电子装置主要包括三大类产品：变频器、电能质量类产品以及电子电源产品。电力电子技术在电力行业的应用涉及发电、输电、配电、其中电力电子技术在电子电源产品中的应用尤为突出。 电子电源就是对公用电网或某种电能进行变换和控制，向各种用电负载提供优质电能的供电设备，其代表有开关电源和不间断电源(UPS)等。其中开关电源是一种电压转换电路，主要的工作内容是升压和降压，广泛应用于现代电子产品。因为开关三极管总是工作在“开” 和“关” 的状态，所以叫开关电源。开关电源实质就是一个振荡电路，这种转换电能的方式，不仅应用在电源电路，在其它的电路应用也很普遍，如液晶显示器的背光电路、日光灯等。开关电源与变压器相比具有效率高、稳性好、体积小等优点，缺点是功率相对较小，而且会对电路产生高频干扰,变压器反馈式振荡电路，能产生有规律的脉冲电流或电压的电路叫振荡电路，变压器反馈式振荡电路就
是能满足这种条件的电路。 程控交换站，计算机、电视、医疗设备、航天、航海舰艇及家电上，都广泛应用开关电源，开关电源最大的应用领域是在通信行业，美国开关电源中用于通信方面的占开关电源总量的35%。这些开关电源都采用高频化技术，使其体积重量大大减小，能耗和材料也大为降低。 下面介绍一款典型的单片开关电源产品——TOP开关。 1、结构：TOP开关集各种控制功能、保护功能及耐压700V的功率开关MOSFET于一体，采用TO 220或8脚DIP封装。少数采用8脚封装的TOP开关，除D、C两引脚外，其余6脚实际连在一起，作为S端，故仍系三端器件。三个引出端分别是漏极端D、源极端S和控制端C。其中，D是内装MOSFET的漏极，也是内部电流的检测点，起动操作时，漏极端由一个内部电流源提供内部偏置电流。控制端C 控制输出占空比，是误差放大器和反馈电流的输入端。在正常操作时，内部的旁路调整端提供内部偏置电流，且能在输入异常时，自动锁定保护。源极端S是MOSFET的源极，同时是TOP开关及开关电源初级电路的公共接地点及基准点。 2、工作原理：TOP包括10部分，其中Zc为控制端的动态阻抗，RE是误差电压检测电阻。RA与CA构成截止频率为7kHz的低通滤波器。主要特点是： （1）前沿消隐设计，延迟了次级整流二级管反向恢复产生的尖峰电流冲击；
秸秆气化技术
秸秆气化技术 秸秆气化集中供气技术是我国农村能源建设推出的一项新技术。它是以农村丰富的秸秆为原料，经过热解和还原反应后生成可燃性气体，通过管网送到农户家中，供炊事、采暖燃用。国家对这项技术开发利用和示范推广工作十分重视，“七五”期间开始进行科研攻关，“八五”期间由国家科委、农业部在山东等地进行试点，从1996年开始在全国各地示范推广。目前，全国已建起秸秆气化站400多处，仅山东省就有200多处，河北、河南和江苏等省也都在30处以上。全国已有5万多农户用上了秸秆燃气。我省是从1997年开始秸秆气化技术试点工作的，目前全省已建成呼兰县双井镇光荣村和绥化市北林区西长发镇和平村两处秸秆气化站。从这两处秸秆气化站的运行情况看，在我省加快推广此项技术是可行的，受到了农民和基层干部的好评。尽管我省已有这两个成功的试点，但是，我们还必须清醒地看到，推广秸秆气化技术在我省才刚刚起步，与先进省区相比有较大差距。基层干部群众对推广秸秆气化技术的重要意义还缺乏足够的认识，存在着试点少、投入少、规模小、发展慢的问题。我们一定要认清形势，统一思想，进一步提高对推广秸秆气化技术重要意义的认识，尽快把秸秆气化技术在全省广大农村推广开来。 1、什么叫做秸秆燃气？ 秸秆燃气，是利用生物质通过密闭缺氧，采用于溜热解法及热化学氧化法后产生的一种可燃气体，这种气体是一种混合燃气，含有一氧化碳、氢气、甲烷、等，亦称生物质气。 2、秸秆燃气中含有哪些燃气组分？ 根据北京市燃气及燃气用具产品质量监督检验站，2000年10月25日，秸秆燃气检验报告得知：秸秆燃气含量15.27%，氧3.12%、氮56.22%，甲烷1.57%，丙烷0.03%，丙烯0.05%,合计100%。 3、秸秆燃气的开发前景怎样？ 2003年，“太阳能”杂去第一期《我国植物生物质能源开发展望》一文中已做预测，摘录如下： 植物生物质能源是一个巨大的太阳能仓库，是重要的“绿色能源”之一，可以讲开发利用植物生物质能源，就是开发利用太阳能。植物生物质能源可以再生，取之不尽，取之不竭。因此，根据我国国情和当今国际社会“新思维、新料学、新技术”的发展态势，发展的植物生物质为原料的绿色能源转化技术，符合本世纪发展的主题——社会可持续发展。 据报道，我国能源专家对本世纪上半叶我国植物生物质能源的发展进行了3个阶段的科学预测：
节能复合热处理技术及其应用分析
节能复合热处理技术及其应用分析 发表时间：2018-12-18T10:20:42.273Z 来源：《防护工程》2018年第26期作者：胡燕 [导读] 热处理是机械工业中重要的工艺技术，对发挥金属材料属性潜力，提升产品质量有着重要作用。 四川航天烽火伺服控制技术有限公司 611130 摘要：热处理是机械工业中重要的工艺技术，对发挥金属材料属性潜力，提升产品质量有着重要作用。本文着重对节能复合热处理技术与应用进行简要分析，基于现有设备的基础上通过节能复合热处理形式加工构件，不仅确保了工件质量又实现节能，达到热处理和节能环保的协调利用。 关键词：节能复合热处理技术；应用方法；研究分析 复合热处理并非某种热处理技术的叠加，而是结合构件应用属性需求与各种热处理技术特征的融合，实现互补，值得进一步推广应用。节能复合热处理技术技术工序简单、热处理时间短，有助于能源节约，缩减三废排放，提高复合热处理效果及应用价值。 一、表面合金化和淬火工艺复合 （一）淬火与氨化 合金化指的是构件渗碳、碳氮共渗、氨化、渗硼，随后加入热淬火，可适当降低淬火加热所需能源，有助于提升材料效果。首先，淬火与氨化。淬火与氨化复合处理技术起源于国外，叫做NDUR法。热处理技术对淬火的最高要求为硬度高、无变形裂缝，外层为残余压应力状态。实质上，完全淬透的刚表层存在拉应力。这主要是因为淬火冷却生成马氏体后，表层最先冷却至Ms点，但马氏体和过冷奥氏体比容有明显差异，心部承载压应力、表层承载拉应力。因为表层存在拉应力，导致完全淬透的构件疲劳强度减少。构件氮化后淬火主要因为表层渗入氮让Ms点缩小，表层冷却迅速，表层和心部比较，马氏体转变较晚。因为表层和心部变换顺序发生了变化，导致表层出现残余压应力能够提升构建疲劳强度。经过实践证明，这种处理方法能够提升构件生命周期5--6倍。若氮化淬火后展开冷处理，让表层的马氏体完全转变那么表层残余压力就会增加，强化效果理想。 （二）氮碳共渗与总体淬火 结合合金相变原理，氮碳共渗后的合金在奥氏体化阶段，氮化物逐渐分化，氮原子逐渐由心部分散生成固溶体。工件通过氮碳共渗后加热至临界点温度后淬火，淬火时把合金组织内生成氮碳的马氏体，当构件表层存在参与压应力后可以提升构件耐磨性与疲劳强度。 （三）高频淬火与氮碳共渗 以往热处理强调工构件氮碳共渗后不可再进行热处理，而事实上氮碳共渗后展开高频淬火能够提高疲劳强度。实践证明，中碳钢利用该种方法的后，相对于单纯高频淬火其强度可以提升至15%。这是因为氮碳共渗的构件外层具有氮化层，通过高频淬火表层的氮化物逐渐分分解，此时得到马氏体与剩余奥氏体组织。通过三种热处理工艺硬度分析得出：复合处理的硬化层硬度高于单纯高频淬火，单纯高频淬火硬化层与心部连接位置硬度变化加剧。当利用氮碳共渗和高频淬火复合处理的构件，硬度变化逐渐趋于平缓，提升了疲劳强度。因此，进行高频淬火构件复合处理有助于提升构件应用性能，挖掘材料潜力，便于提升表层硬度、疲劳强度。 （四）高频淬火与氮化 氮化是一种表层强化的技术，氮化层只有0.2--0.5mm，机械生产时往往需要先进行氮化后再进行精加工。现实加工中可以看出：尽管氮化层硬度提高，不过表层过薄且脆，影响氮化件应用。若氮化后展开高频加热淬火，高频加热过程中表层氮原子把向心部基体分散，有助于消解氮化白亮层，提高柔韧性。此外，淬火也有助于获得固溶氮的细微马氏体，提升了构件硬度。因此，应用较强的基体能有助于氮化层作用发挥与利用。 二、表面化学热处理的复合 第一，渗碳淬火与低温渗硫。通过实验可知，金属构件渗碳淬火后在回火时渗入硫原子有助于提高润滑性，提高构件表面咬合度与耐磨性。因为低温渗硫和低温回火流程融合，不仅提升了产品属性又减少了能源消耗，两全其美。第二，低温渗硫和氮化。结合氮化处理技术，氮化处理有助于让合金得到较强的表层，氮化后复合为低温渗硫，也有助于提高构件表层耐磨效果与润滑效果，增强构件使用价值。第三，低温渗硫与高频淬火。高频淬火的主要作用是提升合金构件的耐磨效果与疲劳强度，并且可以提升硬化表层潜力。低温渗硫能够和高频淬火后的低温回火技术融合，具有节能作用。 三、淬火处理与不同回火温度的化学热处理 淬火构件通常要求经过回火处理改善其属性，融合不同种类的回火达到应用需求。关于不同温度回火的构件想要让其和化学热处理融合无法提升能源消耗与性能提高，软氮化是一种以渗氮为核心的低温碳氮共渗，钢的氮原子渗透过程中会有部分碳原子进入。相对于常规气体氮比较，渗层硬度低、脆性低，因而叫做软氮化。第一，软氮化与调质。调质处理选择高温回火，回火温度控制在500-650℃满足氮碳共渗处理温度要求。因此，调质时进行氮碳共渗中生成表层具有耐磨性与耐疲劳性。第二，调质与硫氮共渗。硫氮共渗一般是在550--570℃下，因为硫与氮共同深入构件表层，提升了构件耐磨性与抗疲劳选哪个，表层润滑，提升了合金构件的抗胶合水平。所以，调质处理的碳钢展开调质与硫氮共渗融合也具有节能效果。第三，分级淬火与氮碳共渗。因为钢制构件通过氮碳共渗后可以让构件表层具备耐磨、抗腐蚀的渗层，高速钢热导性差，淬火加热过程中为降低热应力，避免变形建议使用分级淬火。这种方法简化了加工流程、提升使用率，把氮碳共渗和分级淬火融合是一种理想的处理方法。 结语 综合分析，复合热处理作为一种复合型工艺技术可以开发材料潜力，提高构件性能与应用效果，最为重要的是节约能源、成本突入少、生产效率高。现阶段，常见的复合表面热处理工艺包含：等离子喷涂+激光表面改性复合、离子注入+气相沉积复合、激光淬火+化学热处理复合等，应用效果显著。 参考文献 [1]周吓星,苏国基,陈礼辉.竹粉热处理改善竹粉/聚丙烯复合材料的防霉性能[J].农业工程学报,2017(24). [2]刘鹏,陈登福,何文杰,龙木军,段华美,谭锴.Ni/Al_2O_3复合镀层中Al_2O_3微粒尺寸及热处理对镀层性能的影响[J].表面技
浅谈电力电子技术
浅谈电力电子技术 【摘要】电力电子技术正在不断发展，新材料、新结构器件的陆续诞生，计算机技术的进步为现代控制技术的实际应用提供了有力的支持，在各行各业中的应用越来越广泛。电力电子技术在电力系统中的应用研究与实际工程也取得了可喜成绩。 【关键词】电力电子电路；电力电子；电子元件 电力电子技术诞生近半个世纪以来，使电气工程、电子技术、自动化技术等领域发生了深刻的变化，同时也给人们的生活带来了巨大的影响。目前，电力电子技术仍以迅猛的速度发展着，新的电力电子器件层出不穷，新的技术不断涌现，其应用范围也不断扩展。不论在全世界还是在我国，电力电子慢慢的被人所熟知，下面我们就电力电子电路和其应用、结构等进行简单阐述。 1.电力电子电路 1.1 电子电路的概念 电子电路时利用电力电子器件对工业电能进行变换和控制的大功率电子电路。因为电路中无旋转元、部件，故又称静止式变流电路，以区别于传统的旋转式变流电路（由电动机和发电机组成的变流电路）。电力电子电路始见于20世纪30年代，包括由气体闸流管和汞弧整流管组成的低频变流电路和由高频电子管组成的变流电路。它们构成了第一代电力电子电路。60年代由晶闸管组成了第二代电路，泛称半导体电力电子电路（又称半导体变流电路）。80年代，由于可关断晶闸管（GTO）和双极型功率晶体管（GTR）等新型器件的实用化，又逐渐在不同领域中取代了普通晶闸管并形成第三代电路。由于它们具有控制极关断和工作频带较宽的优点，使电力电子电路具有更佳的技术和经济性能，获得了更为广泛的应用。 1.2 电力电子电路的特征 电力电子器件一般都工作在开关状态导通时（通态）阻抗很小，接近于短路，电压降接近于零，而电流由外电路决定阻断时（断态）阻抗很大，接近于断路，电流几乎为零，而管子两端电压由外电路决定电力电子器件的动态特性（也就是开关特性）和参数，也是电力电子器件特性很重要的方面，有些时候甚至上升为第一位的重要问题。作电路分析时，为简单起见往往用理想开关来代替 1.3 典型电力电子电路的系统结构 电力电子电路的系统包括以下三种： （1）电力电子器件：如功率二极管、晶闸管、功率MOSFET、IGBT、MCT
秸秆气化炉的骗局
朋友你好，想听真话不？？？？？？？请坚持看完！！！ 我以前是一家锅炉厂的绘图员。 秸秆气化这技术确实有，而且已经出来很长时间，好像是在差不多8、9多年前就听说过。 秸杆汽化的原理是，生物质（包括秸秆，据木、木柴，野草，松针树叶，作物秸秆，干燥的牛羊畜粪，食用菌渣）在高温缺氧条件下，产生热化学反应的能量转化过程，植质中的碳、氢、氧等元素的原子，在反应条件下按照化学键的成键原理，生成一氧化碳、甲烷、氢气等，可燃性气体。 原理是比较简单，但是要达到气化的目的以及从锅炉设计角度考虑，需要达到很多要求， 热化学反应一般分以下四步，干燥，热分解（也有叫干馏），还原，氧化。其中，干燥层需要温度100—250度，热分解层需要300-800度，还原层需要900度左右，氧化层约1200度左右， 秸秆气化的气化工艺一般为上吸式和下吸式两种，简单来说上吸式，就是原料从上入料口投入，经过干燥，热分解（也有叫干馏），还原，氧化，四步，而在底部用风机强制送风，在气化发生器上部输出燃气，下吸式是从上入料口投入，经过干燥，热分解（也有叫干馏），还原，氧化，四步，在气化发生器的下部用引风机强制输入燃气，由于下吸式固定床气化过程可以二次裂解焦油，可有效地降低产物中焦油的含量。因此目前应用的工艺以下吸式固定床式发生器为主。 标准的秸秆汽化整体工艺流程是这样的：首先，秸秆等原料需要自然晒干，然后用粉碎机粉碎成3mm-30mm的长度（原料的预处理对焦油含量影响较小，主要影响气化效率，），投入气化发生器中，经过干燥，热分解（也有叫干馏），还原，氧化四步，生成可燃气体，再经过除尘器除尘，然后经过喷淋净化器，汽水分离器，过滤器，最后进入储气罐，才是合格的，可以使用的可燃气体。然后才是输送到百姓家里燃烧使用。 请大家要注意！我一直没有用“气化炉”这个词语，其实在生物质气化系统中有“气化炉”这个设备，但是此“气化炉”标准说法应该叫“气化发生器”，其只是参与生物质的气化反应（即干燥，热分解、还原，氧化这四步），而不是带有燃烧性质的我们老百姓生活中的普通“炉子”，并且如果某产品宣传的气化炉连原料都不需要粉碎的话，100%是个骗子，那根本不是气化炉，根本就是普通的燃煤、烧柴草的“炉子”。 老百姓需要将秸秆粉碎，然后，在一次一次的投入“气化炉”中，在工厂化的气化发生器气化效率最高也只达（87.2％），一般就是70%，左右，而宣传中的“气化炉”如此小的容积，其热反应的温度和时间非常有限，气化率低，产气量不足，焦油多，根本不是合格的“气化炉”。我以前的工厂也曾想搞过“气化炉”的小型化，理论分析后，就放弃了，毕竟严格按照气化工艺“浓缩”后的“气化炉”也比目前市场上所谓“气化炉”大上好多，可以用“小型民用锅炉”来形
超导技术在军事上的应用
超导技术在军事上的应用 无论是利用较早出现的低温超导材料还是利用新出现的高温超导材料, 超导技术在军用和民用产品上都有着广阔的应用前景, 它可以被应用到许多重要的电子装置和大功率装置上。在军事方面, 超导技术将用于弹道导弹潜艇、弹道导弹防御系统、反装甲作战武器、先进空面导弹和反潜武器等许多重要的军事系统上。下面介绍这项技术在电子技术和大功率装置领域的应用。 电子技术 军事和空间系统对电子装置、器件和系统的要求是相当高的在这样一个领域里, 超导电子技术会对传感器、信号处理及数据处理系统产生重大影响, 这是因为超导体有几个独特的特性, 从而使以下几项技术的实现有了可能： ——超低损失/耗散传输线和滤波器技术； ——高速、低噪声、低功率约瑟夫逊隧道结有源装置； ——用于磁及电磁感应的超导量子干扰器件(SQUID)； ——用于模拟（微波和毫米波）和数字式器件的单片集成电路。 更为独特的是, 对于超导体来说, 超高速、低噪声和低功率可以同时实现。 1.红外传感器 超导对红外传感器技术的主要影响是降低了冷却大型焦面阵内的信号处理和数据提取器件所需的功率。这样, 灵敏度和探测范围更大的大型凝视焦面阵就可以实现。超导体还可以改善较长波长下的探测能力、空间分辨率大型焦面阵的工艺性。未来的天基红外焦面阵传感器将采用大型探测器阵、电子多路传输线路和一条连接低温恒温器和环境温度电子装置的数据线。由于对探测器的需求数量很大, 这些传感器的信号处理就成了一个关键性的技术难题。互补型金属氧化物晶体管模/数转换器要消耗几千瓦的功率。性能相同的低温超导模/数转换器在被冷却到10K的红外探测器工作温度时可把所需功率降低90％。低温超导模/数转换器可显著地降低冷却功耗, 并使系统的重量和尺寸大大减小。开发利用高温超导模/数转换器技术需要解决这种新材料系统中的有源装置的研制间题。这种装置对于在较高温度下工作的、半导体的或超导的红外探测器来说都是重要的(如对于工作温度为77K的啼锅汞探测器)。问题的关键是如何利用能在探测器工作温度下工作的低功率模/数转换器。目前人们预计超导模/数转换器芯片上的功率耗散将与温度成线性关系, 但冷却功耗的减少足以补偿信号处理所需功率的增加。一些非常大的红外成像阵也许只有使用超导模/数转换器才能行得通。 2.微波和毫米波传感器 采用超导体的低噪声、低功率单片接收器将增大探测器的探测范围和分辨率。这些改进对于空间监视和通信来说尤为重要。超导体用于地球和海洋成像不仅可以降低噪声, 而且还可以实现多波段毫米波成像阵列, 而常规探测器焦面阵则不适于工作在毫米波段。这些毫米波阵列可能会具有全天候能力以及可见光和红外系统所不具备的对云雾和烟尘的穿透能力, 还可能具有更高的空间和多普勒
浅谈电力电子技术的发展及应用
浅谈电力电子技术的发展及应用 发表时间：2017-11-06T13:35:33.807Z 来源：《电力设备》2017年第18期作者：王鹏 [导读] 摘要：文章从电力电子技术的相关概念及其发展历程出发，就此项技术在交通运输、家电、电力节能等方面的具体应用展开探究。 （南瑞集团公司（国网电力科学研究院）国电南瑞科技股份有限公司江苏省南京市 210000） 摘要：文章从电力电子技术的相关概念及其发展历程出发，就此项技术在交通运输、家电、电力节能等方面的具体应用展开探究。 关键词：电力电子技术；发展；具体应用 1电力电子技术的相关概念 电力电子技术又称为功率电子技术，主要是对各种电子电力器件，以及与之构成的可控制、转换电能的相关装置及电路展开研究。此技术不仅是电工学在电子领域或弱电中的分支，同时也是电子学在电动领域或强电中的分支，总体来说，是结合强弱电的一门新型学科。当前，我国科技发展迅猛，电力电子技术也愈发重要，其可优化电能的使用情况，达到高效节能的目的。除此之外，通过应用电力电子技术，可有效改造相关传统产业，促进机电一体化发展，并且还能统一功率及信息化处理，在有机结合微电子技术的基础上，促进电子技术的进一步改革与发展。 2电力电子技术的发展历程 自上世纪五十年代诞生第一只晶闸管以来，电力电子技术就获得了显著发展，并在电气传动技术领域占据了重要的一席之地。以下就电力电子技术的发展历程展开探究。 2.1晶闸管整流时代 工频（也即50Hz）交流发电机为大功率工业用电的主要来源，在实际应用过程给中，以直流形式消费的电能约占20%，例如牵引（包括地铁机车、电气机车、城市无轨电车等）、直流传动（造纸及轧钢）、电解（包括化工原料及有色金属）等领域。为将工频交流电高效率地转变为直流电，就需要应用到大功率的硅整流器。在20世纪60、70年代，人们加大了大功率硅整流器的开发及应用力度，国内还曾掀起开办硅整流器厂的热潮，现阶段我国大部分的硅整流器制造厂就是于那个时代建成的，那一时期也被称为电力电子技术晶闸管时代。 2.2逆变时代 自20世纪70年代以后，自关断器件被制造出来并投入实际应用中，此时，电力电子技术便进入到逆变时代。当时，在世界范围内爆发了能源危机，而具备显著节能效果的交流电机变频调速因此获得了迅速的发展。其中，将直流电逆变为频率为0至100Hz的交流电为变频调速的关键性技术，而应用在大功率逆变中的晶闸管、门极可关断晶闸管、巨型功率晶体管等便迅速成为当时众多电力电子技术的主要组成部分。尽管当时电力电子技术已实现逆变以及整流等功能，但工作频率比较低，且只是在中低频率的范围内。 2.3现代变频器时代 自20世纪80年代以后，人们加大了大规模集成电路技术的应用力度，这为电力电子技术的发展奠定了扎实的基础。在集成电路技术中，高压大电流以及精细加工两种技术得到了有机结合。其中，传统采用低频技术处理问题为主的电力电子学，以及集大电流、高压、高频于一身的，以功率IGBT与MOSFET为代表的功率半导体复合器件，均朝着以高频处理问题为主的现代电力电子学方向进行转变。此种现象显示，当时已进入到了电力电子的现代变频器时代。在此时期，集成电路技术被大规模应用在各种新型的器件中，并不断朝着模块化及复合化的方向发展，不但有效缩小了电力电子器件的体积，使其结构更加紧凑，而且还能将不同器件的优点进行综合。总体而言，随着这些新型器件的飞速发展，交流电机变频调速的频率更高，性能也更加可靠、完善，这为电力电子技术的高频发展，以及用电设备的小型轻量化、节材节能高效化、机电一体化提供了非常重要的基础支持。 3电力电子技术的具体应用 3.1在交通运输中的具体应用 随着时代的进步与发展，电力电子技术在众多领域得到了非常广泛的应用，例如在电气化铁道交通中，电气机车中的交流机车便应用到了变频装置，而直流机车则应用到了整流装置。同时，在磁悬浮列车中的牵引电机传动以及各种辅助电源等方面，也应用到了电子电力技术，可以说，磁悬浮列车的顺利运行离不开电力电子技术的支持。除此之外，在电动汽车的电机方面，为了发挥出控制驱动的作用，同样需要对电子装置展开合理应用。而在飞机、船舶等交通运输工具方面，其对电源的应用也存在着不小的差异，因此，科学应用电力电子技术就具有关键性的作用。 3.2在家电中的具体应用 在人们日常生活中的各种家电方面，电力电子技术也得到了较为广泛的应用，给人们的生活带来了极大的便利。例如，生活中常见的洗衣机，通过应用电力电子技术，便可有效替代手工劳动，人们只需在洗衣机中放入脏衣服，再按下按钮，便可借助电力电子技术的相关功能完成洗衣服的整个过程。其次，厨房中常见的洗碗机，其应用电力电子技术的原理与洗衣机的应用原理大致相同；而空调器通过应用电力电子技术，可起到显著的节能效果，经大量实践研究证明，其节约的电能约占30%及以上；在工作效率方面，电频荧光灯要明显高于平常使用的普通白炽灯。 3.3在发电环节中的具体应用 经分析得知，我国经济快速发展离不开能源的支持，在经济建设不断深入的大背景下，消耗了大量的能源，特别是电能。现阶段，经济发展的一项关键条件便是有机结合电力与工业，正是由于电能具有利用率高、稳定性高等显著优势，因而其消耗量呈现出不断增加的趋势。分析我国工业发展的整体情况可知，当前的工业用电还存在一系列不了合理的情况，导致电力能源的严重浪费。随着可持续发展理念的提出与实行，人们对节约电能也愈发重视。而通过应用电力电子技术，便可有效节约原材料，优化各种电力设备的性能，最终充分降低电能的消耗程度。 3.4在电力节能中的具体应用 近些年来，我国不断加大对水力发电、风力发电等新能源的开发及利用力度，其中涉及到发电机电流频率的转换。具体来说，水头的流量及压力对水力发电的功率起到了决定性的作用，而这会影响到机组最佳转速的变化。此时，为实现有效功率的最大化，就需要对转子励磁电流频率进行调整，从而实现机组的变速运行。此外，在大型发电机中，也应用到了晶闸管整流自并励的方式来实现相对静止励磁的
秸秆气化炉
秸秆气化炉 秸秆气化炉制作图纸 一种适合于一般农户加工制作、结构简单的小型秸秆气化炉可为农民朋友解决大量处理农作物秸秆的问题。它将玉米秸、玉米芯、麦秸、花生壳、锯末、稻壳等转化为可燃气体，可供农户烧水、做饭之用。 一、秸秆气化原理与燃气指标 秸秆是作物通过光合作用而生成的生物质，其元素组成主要为碳、氢、氧、氮、硫、磷等。秸秆气化的原理是：生物质秸秆作为燃料，在缺氧的状态下，不完全燃烧，使其转化为一氧化碳、氢、甲烷等可燃气体。气化过程包括三个阶段，即干燥与干馏、氧化、还原。 直接燃烧主要化学反应式如下： 生物质+氧气+二氧化碳+水(氧化反应) 碳+二氧化碳+一氧化碳(还原反应) 水+碳+一氧化碳+氢气(还原反应) 秸秆气化技术指标：秸秆气化炉图纸 1、原料：玉米秸秆、玉心芯、薪柴、木材加工废弃物等。原料含水量要求小于20%。 2、产气率：每千克秸秆可产2立方米燃气。 3、燃气成分：一氧化碳11%--20%，氢气10%--16%，甲烷0．5%--5%，
二氧化碳10%--14%，氧气小于1%，硫化氢小于20毫克／立方米，焦油及灰尘小于10毫克／立方米，燃气热值4000千焦／立方米--5000千焦／立方米。秸秆气化炉原理 二、工艺流程简述 燃料在气化炉内经缺氧燃烧，生成含有一定量的一氧化碳、氢气及甲烷等的可燃气体，靠小型风机产生的压力将可燃气体由气化炉上方压出，所产燃气经集水过滤、除尘、除焦油装置并通过输气管道与灶具相连。 三、小型气化炉的制作方法 1、所需材料及尺寸旧铁桶1个，40瓦--60瓦风机1台，开关2个，三通接头2个，管件直径均为1寸，长短按图纸要求准备，1台简易气化炉的制作成本不超过100元钱。最好选用大号铁桶，按图纸要求将铁桶相关部位进行焊割。 2、炉篦子的安装沿铁桶内壁底部摆放一圈立砖(高为24厘米)，然后将长短合适的钢筋炉条按间隔1厘米放在砖上，并用泥或水泥固定。在炉篦子上方沿铁桶周围摆放两层立砖，然后再用泥在砖面抹炉膛，炉膛最好抹成略微锅底形，以便于燃料向喷咀中间集中，炉膛内径为35厘米左右。(一定要等炉膛干透后才可点火使用) 3、喷咀的安装喷咀是气化炉的关键部位，因炉内燃烧时的温度较高，喷咀容易受到损伤，所以要求采用专用喷咀。喷咀可以用法兰盘固定(方便更换)，也可以直接焊在铁桶上(如需要更换可重新进行焊割)。
中国古代的钢铁渗碳和渗氮技术全解
中国古代的钢铁渗碳和渗氮技术 我国是最古老的文明古国之一,在金属热处理技术发展史上,我国古代先民做出过杰出的贡献,取得了许多伟大的成就。在化学热处理方面,我国先民依靠自己的聪明才智,发展了多种工艺,包括渗碳、渗氮、碳氮共渗等。这些技术的发展,推动了我国古代金属材料的应用和对材料的表面改性,形成了具有特色的古代热处理技术。本文在文献史料和考古成果综合分析的基础上,力图反映我国古代钢铁渗碳和渗氮技术状况,并提出一些分析见解,以求同行较全面准确地认识古代化学热处理的发展历程。限于热处理考古属交叉领域,不当之处在所难免,望予以指正。 1 钢铁渗碳技术 1．1 固体渗碳 固体渗碳是将工件埋入固体渗碳物质中进行处理的工艺,它是最古老的热处理技术之一。从公元前18世纪一直到18世纪,固体渗碳都是西方钢铁增碳的主流手段。因此在国外产生了多种不同的固体渗碳工艺,大体可分为灼烧法、焖熬法和层叠法。其渗碳工艺水平相当高,甚至在17世纪以后还开发出固体渗碳专用的窑炉和箱式炉。我国古代除了拥有传统的灼烧法固体渗碳方法以外,古文献中还描述了焖熬法固体渗碳方法。
1．1．1 灼烧法固体渗碳 一般认为人工冶铁的发源地是两河流域北部、土耳其及其附近地区。该地有很多的铁矿,而铜矿又较少。在靠近土耳其的Changar Ba zar镇出土的匕首柄,其年代可定为公元前2700年以前。而根据报道,在Gizeh的大金字塔内遗存一块铁板,使人工冶炼金属铁板的年代提前到公元前2761年以前。这些人工冶铁器件是将铁矿石还原后经锻接的产物。人工冶铁的初级产品是海绵铁,它是由铁矿石在约1200℃的木炭火的温度下还原出来的,海绵铁是杂质含量很高的松散、柔软的金属块,其杂质主要有未还原的氧化铁、铁橄榄石、木炭粉等,为了用它制作器物,只有将其反复加热锻打、去渣、聚块、分散杂质后,才能获得可以造型的熟铁,这种熟铁通常被称为块炼铁。海绵铁的加热往往是在灼热的木炭中进行,其时铁被埋在木炭之间,在铁的作用下,未完全燃烧的一氧化碳发生分解,分解的活性碳形成高的碳势,铁在碳势气氛中,自然而然地被渗碳。这种不自觉的固体渗碳可以认为基本是与块炼铁同时出现的,可以说这是金属化学热处理的开端。 对中国冶铁术的起源年代有很大的争议,迄今为止,我国发掘的年代最久远的块炼铁制品可能是新疆哈密三堡焉不拉克墓地出土的公元前1300年的弧背直刃刀。我国出土的较早的铁器还有和静察吾乎沟口一号墓地中出土的公元前1000年左右的铁器残片和河南三门峡市上村岭虢国西周晚期墓葬中发掘出土的公元前9至8世纪的铜茎玉柄铁剑等。也就是说在我国不自觉地应用固体渗碳工艺可能始于公
蜜罐技术详解与案例分析
1.引言 随着人类社会生活对Internet需求的日益增长，网络安全逐渐成为Internet及各项网络服务和应用进一步发展的关键问题，特别是1993年以后Internet开始商用化，通过Internet进行的各种电子商务业务日益增多，加之Internet/Intranet技术日趋成熟，很多组织和企业都建立了自己的内部网络并将之与Internet联通。上述上电子商务应用和企业网络中的商业秘密均成为攻击者的目标。据美国商业杂志《信息周刊》公布的一项调查报告称，黑客攻击和病毒等安全问题在2000年造成了上万亿美元的经济损失，在全球范围内每数秒钟就发生一起网络攻击事件。2003年夏天，对于运行着Microsoft Windows的成千上万台主机来说简直就是场噩梦！也给广大网民留下了悲伤的回忆，这一些都归结于冲击波蠕虫的全世界范围的传播。 2.蜜罐技术的发展背景 网络与信息安全技术的核心问题是对计算机系统和网络进行有效的防护。网络安全防护涉及面很广，从技术层面上讲主要包括防火墙技术、入侵检测技术,病毒防护技术,数据加密和认证技术等。在这些安全技术中，大多数技术都是在攻击者对网络进行攻击时对系统进行被动的防护。而蜜罐技术可以采取主动的方式。顾名思义，就是用特有的特征吸引攻击者，同时对攻击者的各种攻击行为进行分析并找到有效的对付办法。（在这里，可能要声明一下，刚才也说了，“用特有的特征去吸引攻击者”，也许有人会认为你去吸引攻击者，这是不是一种自找麻烦呢，但是，我想，如果攻击者不对你进行攻击的话，你又怎么能吸引他呢？换一种说话，也许就叫诱敌深入了）。 3. 蜜罐的概念 在这里，我们首先就提出蜜罐的概念。美国 L．Spizner是一个著名的蜜罐技术专家。他曾对蜜罐做了这样的一个定义：蜜罐是一种资源，它的价值是被攻击或攻陷。这就意味着蜜罐是用来被探测、被攻击甚至最后被攻陷的，蜜罐不会修补任何东西，这样就为使用者提供了额外的、有价值的信息。蜜罐不会直接提高计算机网络安全，但是它却是其他安全策略所不可替代的一种主动防御技术。 具体的来讲，蜜罐系统最为重要的功能是对系统中所有操作和行为进行监视和记录，可以网络安全专家通过精心的伪装，使得攻击者在进入到目标系统后仍不知道自己所有的行为已经处于系统的监视下。为了吸引攻击者，通常在蜜罐系统上留下一些安全后门以吸引攻击者上钩，或者放置一些网络攻击者希望得到的敏感信息，当然这些信息都是虚假的信息。另外一些蜜罐系统对攻击者的聊天内容进行记录，管理员通过研究和分析这些记录，可以得到攻击者采用的攻击工具、攻击手段、攻击目的和攻击水平等信息，还能对攻击者的活动范围以及下一个攻击目标进行了解。同时在某种程度上，这些信息将会成为对攻击者进行起诉的证据。不过，它仅仅是一个对其他系统和应用的仿真，可以创建一个监禁环境将攻击者困在其中，还可以是一个标准的产品系统。无论使用者如何建立和使用蜜罐，只有它受到攻击,它的作用才能发挥出来。 4.蜜罐的具体分类和体现的安全价值
浅谈电力电子技术在电力系统中的应用与发展趋势
浅谈电力电子技术在电力系统中的应用与发展趋势 李洪新 胜利油田滨南采油厂山东省滨州市２５６６０６ 摘要，概述性地介绍电力电子技术在电力系统中的各类应用，重点在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用．以及电力电子技术的发展趋势。 关键词ｓ直流输电；电力电子；微电子；发电机；换流技术 前言 电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。电力电子技术广泛应用于国民经济、人民生活和现代化军事装备等众多领域，是传统产业改造，高新技术发展和国防工业进步的重要支柱。据估算，现代化国家所用电能的９０％以上都将利用电力电子技术进行各种处理，可大量节约电能和提高用电设备的性能。发电和远距离输电的现代化技术更大量需要电力电子技术。 经过５０年的发展历程，它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电（ＨＶＤＣ）。自２０世纪８０年代，柔性交流输电（ＦＡＣＴＳ）概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用，以及电力电子技术的发展趋势。 ｌ电力电子技术和微电子技术 １９４７年晶体管发明之后，到５０年代末开始向两个方向发展。一个是以１９５８年集成电路的诞生为标志的微电子技术，它面向处理，其特点是加工线条越来越细，集成度越来越高，功能越来越全。目前生产水平典型线宽为０．５－０．６微米，典型产品为１６Ｍｂ的动态随机存储器（ＤＲＡＭ）和ＰｏｗｅｒＰＣ及Ｐｅｎｔｉｕｍ（奔腾）微处理器。研制水平还远高于此。微电子技术的发展带动了一系列高新技术的兴起，标志着第一次电子技术革命的开始，其应用几乎遍及所有领域。 １９５７年晶闸管的问世标志着电力电子技术的开端，它面向电力处理，其特点是功率越来越大，性能越来越高，派生器件越来越多。到７０年代末期８０年代初为传统电力电子技术已经衍生出快速晶闸管、逆导晶闸管、不对称晶闸管、光控晶闸管等整个家族。 ８０年代以来，微电子技术和电力电子技术在各自发展的基础上，又逐渐走向结合。电力电子器件在工艺和结构上，大量采用微电子微细加工技术的工艺方法和加工设备，使传统电力电子器件的高电压、大电流、深注入技术与微细加工技术有机结合，统一在一块芯片上。目前，典型电力电子器件的最细线条可达２－３微米。从此产生现代电力电子技术，开始了第二次电子技术革命。 电力电子技术与微电子技术结合，首先出现了多种全控型器件。它们的功能特点是实现了自关断，从而避免了传统电力电子器件关断时所需的强迫换流电路。其结构特点是，一个器件由多个元胞并联，大面积集成。例如，１０００Ａ的门极关断晶闸管（ＧＴＯ）含有近千个单元（ＧＴＯ）。一个４０Ａ／ＩＯＯＶ的电力ＭＯＳ场效应管（ＶＤＭＯＳ），有３．５万个元胞并联，最小间距３微米，整个制造过程共ｉ００多道工序，全部利用微电子ＭＯＳ集成电路制造技术。其中关键工艺为离子注入、细线光刻、外延、自对准双扩散、薄栅氧化、表面钝化及背面金属化等。一个３００Ａ的静电感应晶闸管（ＳＩＴＨ）含有５万个元胞，而一个５０Ａ／５００Ｖ的ＭＯＳ控制晶闸管（ＭｃＴ）则含有１０万个元胞并联。
金属表面渗氮技术及其工业上的应用
金属表面渗氮技术及其工业上的应用 课程：腐蚀与材料保护 主讲老师: 陈存华 院系：化学学院 专业：应用化学 学号： 2010214131 姓名：张伟 华中师范大学化学学院 2012年12月
金属表面渗氮技术及其工业上的应用 前言： 金属表面的渗氮技术是为了改善材料表层硬度和耐磨性的表面改性技术，经过古代到现代多年的发展，传统的渗氮技术逐渐被现代渗氮技术所取代。本文对多种渗氮技术做了相关的介绍，并就一些基本知识做一个相关概述。重点介绍了离子渗氮技术的应用，其中活性屏离子渗氮技术有着明显的设备和工艺优势, 可能成为离子渗氮技术的发展方向。 关键词：渗氮技术工业应用离子渗氮 一、渗氮基本原理 渗氮是一个热化学扩散过程；是根据NH3和材料表面的反应过程来进行的, 关于反应的实际过程和由此产生的物质传输可通过动力学来说明。 NH 3通入炉内加热后得到NH 3 、N 2 + H 2 、NH,其中未裂解的NH 3 和裂解的产物N 2 +H 2 与铁不发生氮化反应,一部份NH 3 所形成的氨根NH与铁反应被吸收在铁表面形成ɑ-Fe层,随着形成浓度梯度,氮向内部扩散, 当超过ɑ-Fe的溶解度后, 氮继续聚集在材料表面,由生成的两相形成氮化合物层(俗称白层)继续增厚,氮进一步向内部扩散形成扩散层。 二、中国古代的钢铁渗氮技术 早在干将制剑时，古代工匠就采用了添加毛发和指甲的渗碳技术，毛发和指甲含有一定量的氮，工件经此工艺处理后，会有一定的渗碳增氮效果,这可能是无意识的碳氮共渗的开始。在古代文献的分析中，我们还注意到古人有仅采用含氮物质的处理方法。《武备志》中有:“刀方: 羊角、铁石砂。其中羊角、铁石主要含碳，砂的主要成分是氯化胺，氯化胺加热是否会分解出活性氮。另外，古文献中还有以硝为主要渗剂的处理方法。《篆刻度》对此有详细记述:“尝见炼新刀者，用猪牙、头发及硝，各烧灰等分，酽醋调画刀口，如锯齿状，号为马牙钢。”其中硝是硝酸钾，属供氮原料。《物理小识》“器用类·淬刀法”中还提及“以酱同硝涂錾口，煅赤淬火”其中酱可能是主要用作为黏结剂使用的，而硝酸钾为主要渗剂。硝酸钾可加热分解为亚硝酸钾，而亚硝酸钾会进一步在加热的过程中析出氮原子，因此硝酸钾可作为渗氮剂。以硝酸钾为渗氮剂的渗氮方法现在仍被有时应用来代替氰化盐进行液体渗氮。由于氯化胺和硝酸钾的有效作用温度均小于700℃。若采用砂和硝作为渗入剂，古人一般不会用高于700℃的处理方法，因此，可以认为上述处理的主要效果是渗氮。 三、常见的渗氮技术简介 1.盐浴渗氮技术 盐浴渗氮工艺作为一种旨在改善材料表层硬度和耐磨性的表面改性技术，其
※超导的应用和未来
神奇的超导：超导的应用与未来 超导的应用 和已经成熟的半导体工业相比，超导的应用，特别是高温超导体的应用，很多还处于刚刚起步的阶段，但其蕴含的巨大潜力仍期待人们去开发和挖掘。超导体可以用于信息通信、强稳恒磁场、工业加工、无损耗输电、生物医学、磁悬浮运输和航空航天等领域。目前超导应用主要分强电应用和弱电应用两个方面。 强电应用超导体在低温下可以实现稳定的零电阻超导态，这意味着超导线圈可以通过较大的电流而无焦耳热的产生。一方面，我们可以采用超导输电线进行远距离输电，从而大大降低输电过程的损失。目前采用铜或铝导线的输电损耗约为15%，我国每年的输电损耗就达一千亿度左右，如果采用超导输电线就可以节省相当于数十个发电厂的电力。采用超导输电还可以简化变压器、电动机和发电机等热绝缘并保证输电的稳定性，提高输电的安全性。鉴于超导体的零电阻和高电流传输密度的特性，美国计划采用超导电缆将三大电网（东部电网，西部电网和德克萨斯电网）之间实现有效互联。另一方面，如果给闭合超导线圈通上电流，就可以维持较强的稳恒磁场，这便是超导磁体。常规稳恒磁体要实现强磁场就必须采用非常粗的铜导线，并将其泡在水中冷却，这使得磁体体积特别庞大，而且必须持续不断地通上电流，消耗更多的电能。相比之下，超导磁体具有体积小、稳定度高、耗能少等多种优势。正因如此，在生物学研究和临床医学上采用的高分辨核磁共振成像技术大都是采用超导磁体；在科学研究中一些物性测量系统的稳恒磁体也是采用超导材料制成的，一些大型粒子加速器的加速线圈也常采用超
导磁体，例如欧洲大型强子加速器LHC的加速磁体和探测器都采用了超导磁体；作为未来能源问题突破口之一的磁约束受控核聚变（人工托克马克），超导技术更将发挥不可替代的作用；跟常导磁悬浮技术相比，采用超导磁悬浮技术的磁悬浮列车将更为高速、稳定和安全。这是因为超导体内杂质和缺陷对进入体内的部分磁通线具有钉扎作用，因此它在因抗磁性而产生磁悬浮效应的同时，还能够磁约束住悬浮着的磁体，一旦磁体远离超导体，超导体还会将磁体“拉住”，因此超导磁悬浮物体运动过程是十分稳定的，一些演示用的超导磁悬浮小车甚至能够侧贴甚至倒挂在超导导轨上运动。另外，超导体一旦失去超导电性进入正常态，完全抗磁性将立刻消失，无摩擦的超导磁悬浮铁轨将恢复成有摩擦的正常铁轨，这对于紧急情况下列车制动非常有效。除了超导输电和超导磁体这两种强电应用外，利用超导转变时的电阻变化，还可以研制超导限流器，用以维护电网的安全。 超导体的各种应用