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没有雾霾就没有空气污染了吗？: 热度 2 jiangming800403 2015-3-2 22:34; 雾霾在哪？但是北京大街上的汽车一辆也不少，北京周边的工厂也在繁忙的生产。实际上，谁也无法承担关掉北京周边河北省火电站与钢铁厂的责任。因为谁也无法保证关掉工厂雾霾就会消失。而且雾霾频频告急的保定和廊坊根本就没有什么发电厂和钢铁厂。; 个人分类: 能源、大气环境与气候变化|4396 次阅读|9 个评论

[转载]GB 50049-2011 小型火力发电厂设计规范: lcj2212916 2014-10-29 17:53; 转载自 ESHUBA 【名稱】：GB 50049-2011 小型火力发电厂设计规范【作者】：--- 【大小】：8.60M 【格式】：pdf 【語言】：簡體中文【內容簡介】： 1.0.1 为了使小型火力发电厂（以下简称发电厂）在设计方面满足安全可靠、技术先进、经济适用、节约能源、保护环境的要求，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于高温高压 ...... 【下載載點】： http://www.400gb.com/file/77130335; 2104 次阅读|0 个评论

中国最早的海水利用：青岛四方发电所冷却与冲灰用海水: 热度 2 jiasf 2014-4-20 03:27; 1897年德国侵占青岛，次年即建发电厂，先是用柴油引擎发电机，后改用蒸汽引擎发电机。 1914年第一次世界大战爆发，日本替代德国占据胶东，日本接管发电厂。世界大战结束后，日本迫于1922年中日在华盛顿签订的《解决山东悬案条约》有关条款，将青岛发电所交还中国，中日双方共同投资，于1923年（民国十二年）成立了胶澳电气股份有限公司，中方股金占54%，日方股金占46%。为满足不断增加的电力需求，于1934年（民国二十三年）10月勘建四方发电所（青岛发电厂前身），截至1937年4月，建成2台1.5万千瓦机组和从青岛发电所迁入英国B.T.H制造的1台5000千瓦机组，发电设备总容量达到3.5万千瓦，全公司发电能力扩增到4.38万千瓦。青岛四方发电所建厂时即用海水做冷凝器降温、冲灰用，日利用量达70万m3。据此推算，年利用海水量超过2亿方。解放前海水泵房及出线 http://www.qdda.gov.cn/front/yewugongzuo/qyda/qingdaodianchang/qyyg/qyls01.htm; 个人分类: 知识点滴|4175 次阅读|4 个评论

面对“我国温室气体浓度再攀升”所想到: zhpd55 2013-1-21 08:44; 北京1月15日电，记者游雪晴在《科技日报》报道了中国气象局刚刚发布的《2011年中国温室气体公报》显示，据全国7个大气本底站的观测数据，大气中二氧化碳、甲烷和氧化亚氮的平均浓度2011年又有攀升，且高于世界气象组织公布的全球平均值，但与北半球中纬度地区的平均浓度大体相当。这是中国气象局首次对外公开温室气体年度报告。公报显示，在青海瓦里关全球大气本底站，2011年大气中的3种主要温室气体（二氧化碳、甲烷和氧化亚氮）的年平均浓度分别升至392.2ppm、1861ppb和324.7ppb，高于同期全球平均值，但与北半球中纬度地区的平均浓度大体相当，均创1990年建站以来新高。黑龙江龙凤山、北京上甸子和浙江临安3个站，3种主要温室气体的年平均浓度均高于青海瓦里关站，反映出其周边地区人类和自然活动对大气温室气体浓度的影响。专家表示，温室气体浓度升高趋势是全球性的，不只是发生在中国。世界气象组织发布的《2011年温室气体公报》显示，2011年全球大气中主要温室气体浓度再次突破有观测记录以来的最高点，二氧化碳平均浓度为390.9ppm，甲烷为1813ppb，氧化亚氮为324.2ppb，分别比1750年工业革命前增加了40%、159%和20%。端义宏说，中国的温室气体的绝对量和人均量均不是世界最多的国家。面对温室气体对环境带来的变化，各个国家和地区纷纷采取了不同的应对措施。以美国等国家为例，采用燃料结构调整可以认为是一项重要的改革措施，由昔日的单一直接燃煤能源结构，转化为以水煤为基础的液化或者气化工艺研究，同时添加其他可再生能源材料（生物质等），其中最引人注目的可能就是火了发电厂的烟道气培养藻类，实现温室气体的零排放，将培养的藻类应用化工原料生产或者合成燃气，也可以与煤共燃，是节能减排双丰收。这方面的研究已经有多项专利如US 2010/0285576 Al等，其流程框图如下。英国政府2000年就已经颁布了相关的法规，明确规定电力供应企业提供的可再生能源电力必须占总电量的一定份额，2002-2003年为3%，2010年必须提高到10%，2015年要达到15%。达到目标者可以颁发可再生能源义务资格证（Renewable Obligation Certificate），尚未达到目标者需要支付补偿金30英镑/MWh，而且赔偿金是根据零售价格指数进行浮动。英国的这些政策鼓励电力企业积极开展可再生能源利用研究，改善发电燃料结构，减少温室气体排放量。在这些政策的引导下，电力企业已经将能源结构调整的目光转移到生物能的利用方面。苏格兰Doosan Babcock公司的W R Livingston有一篇比较全面的概述— — Advanced biomass co-firing technologies for coal-fired boilers 。这些经验值得我们参考和借鉴。也可以参考： Biomass-coal Co-combustion: Opportunity for Affordable Renewable Energy Larry Baxter1, Jaap Koppejan2 1 Professor Chemical Engineering, Brigham Young University, Provo, UT 84601, USA, phone: +1 (801) 422-8616, fax: +1 (801) 422-0151, email larry_baxter@byu.edu 2 Project manager Bioenergy systems, TNO-MEP, PO Box 342, 7300 AH Apeldoorn, Netherlands, phone +31 55 5493167, fax +31 55 5493287, email J.Koppejan@mep.tno.nl; 个人分类: 新观察|5203 次阅读|0 个评论

英国用剩饭剩菜发电: 热度 1 xbyang 2011-11-24 11:34; 　　利用垃圾发电是一个全球化的趋势。目前，常规的垃圾发电方法是利用垃圾中的可燃物进行焚烧发电。对于比重很大的剩饭剩菜等厨余垃圾，难以进行焚烧发电。但是，这些垃圾中的有机物很多，是一个潜在的能量宝库，浪费了有些可惜。最近，英国研究人员开始修建一些专门用利用厨余垃圾的发电厂，为垃圾发电开辟了新的思路。　　厨余垃圾污染严重　　厨余垃圾包括吃剩的饭菜，油汤，烂菜叶，果皮，被抛弃的腐败食物，过期食品，等等。在不少国家，如何处理厨余垃圾是一个令人头痛的问题。在现有的垃圾填埋场中，各种各样的臭味主要来自于厨余垃圾。在尚未完全实行垃圾分类的中国，人们生活垃圾中厨余垃圾的比重很大，而且和其他垃圾混在一起，加大了垃圾处理的难度。尤其在每年夏天，垃圾处理场和填埋场附近臭味熏天，令附近的居民怨声载道。而臭气的来源，则主要是富含各种有机物的厨余垃圾。　　目前，各个国家处理厨余垃圾的主要方法还是填埋。然而，这种处理方法对环境的负面影响很大，不仅破坏了地表的植被和空气，而且会污染垃圾场附近的土壤和水源，因为厨余垃圾中的汤汤水水会渗透到土壤中去，并逐步渗入到附近的水源，或者随着雨水进入附近的水源。厨余垃圾中还含有大量微生物，成了病菌、病毒、害虫等的滋生地和繁殖地。为了解决厨余垃圾的污染问题，英国坎诺克市耗资2400万英镑，建立了一座厨余垃圾处理厂，进行全封闭地利用厨余垃圾发电。　　厨余垃圾发电原理简单　　利用厨余垃圾发电的原理其实比较简单，如同一些地区的农村利用沼气作燃料。发电厂的主体部分是一个个巨大的发酵罐，如同农村的沼气坑，也如同一个巨型牛胃，厨余垃圾就是在这里被消化。厨余垃圾被源源不断地输送到这些发酵罐中，并加入适量的水对这些垃圾进行混合，令垃圾成为流体状。厨余垃圾在进入发酵罐之前需要进行高温消毒，以免其中的病菌或其他外来微生物危害发酵罐中的微生物。　　发酵罐中大量的微生物，主要是甲烷细菌，不断吞食厨余垃圾中的有机物，并排放出可以燃烧的甲烷气体，这就是我们熟知的沼气。发酵罐产生的这些甲烷气体热值很大，可燃性很好，可以直接用于燃烧发电，也可以直接输送给其他工厂作为燃气。尽管发酵罐中的微生物卖力地工作着，但是它们还是不能吞食垃圾中所有的有机物。一些不能被微生物消化的有机物就慢慢沉淀在发酵罐中，成为淤泥。别小看这些淤泥，它们仍然富含不少营养物质，经过无害化处理后，可以用有机肥料。　　目前，厨余垃圾发电厂已经开始发电。受到规模的限制，发电所用的垃圾主要来自当地的餐馆、夜总会和酒吧等公共消费场所。但是，随着厨房专用垃圾箱计划在英国的推广，这些处理厂最终将越来越多的处理普通家庭产生的厨余垃圾。建设该厂的公司已经筹集到了8亿英镑的投资，希望在英国各地逐步推广这种垃圾发电厂。　　这座发电厂占地数万平方米，除了发电厂主厂房外，还有一个规模庞大的储存池，重型卡车会把运来的垃圾在这里卸下来。由于厨余垃圾并不是立即就被输送到密封的发酵罐中，还得先到储存池里等候。因此，还是免不了有臭气散发出去。研究人员希望进一步改进工艺和扩大规模，让厨余垃圾可以及时进入发酵罐。　　不过即使加以改进，这个发电厂终归还是一个散发异味的地方。研究人员希望附近的居民能够理解，因为任何人都不希望附近有垃圾处理厂，但是人人都在生产垃圾，总有人要做出让步。尽管如此，目前的厨余垃圾发电厂还是比较远离居民区，一般建在离居民区3公里以外的地方。而且，厂房周围将来将种植茂密的树林，从外面根本看不出里面是一个垃圾发电厂。这样不但可以减少异味的散发，也不会让人们看到这个地方而产生心理上的不适感。　　厨余垃圾发电前景可观虽然还是有人反对厨余垃圾发电厂，但是支持者更多。因为与传统的垃圾填埋场比较，厨余垃圾发电厂中垃圾露天暴露的时间很短，一般不会超过一天，往往不会在发出浓重恶臭的时候就进入了发酵罐，产生病菌的可能性较小，对土壤、空气和水源的污染自然会少很多。　　研究人员表示，预计到2020年，英国还将新建大约100座类似的商业垃圾处理厂，每座的耗资都将超过1000万英镑。到了那时，英国就将有几百万户家庭可用上来自厨余垃圾发电厂的电能了。另外，研究人员还希望世界上其他国家也能推广这项技术，因为厨余垃圾发电厂其实技术相对较简单，投资也较少，但是它带来的环保效益是十分可观的。; 3724 次阅读|1 个评论

人体内“烧”氢的“发电厂”: 热度 21 zhuqinshi 2011-10-22 18:58; 人体内“烧”氢的“发电厂” 我们在日常生活中一刻也不能离开电。家里几乎所有需要能量的装置和器具，都由电来提供能量。电灯，电视，收音机，计算机，电扇，电炉，电冰箱，洗衣机，洗碗机，电梯，电动车库门，都不能离开电。“停电”几乎就是生活停摆的同义词。人体可以被比喻为一台精密的机器，也是由能量来驱动的。一个成年人仅作轻微活动时，一天消耗的能量也有约 2000 千卡（一卡是把一克水加温摄氏一度所需要的能量）。这样的能量消耗速度相当于一个功率为 100 瓦的电器。如果换算为热量，它可以把 25 公斤的水从室温烧开。这些数量看上去不大。但如果全部换算成可用功，可以把 100 公斤的物体举高 8570 米，即相当于珠穆朗玛峰的高度！这些能量是用来维持我们身体内各式各样的生命活动的。最明显的是肌肉的收缩。我们需要胸部的肋间肌和横隔肌的收缩来呼吸；我们需要心脏肌肉的收缩来维持血液循环；我们需要骨骼肌的收缩来进行运动和各种外部活动（包括面部表情）；我们需要肠胃的蠕动来消化食物和排泄废物。呼吸道和肠道表面纤毛的摆动，也都需要能量。我们说话唱歌也是利用呼吸的气流提供能量的。除了肌肉的收缩要消耗能量，神经活动也需要大量的能量。人的大脑只占体重的 2% ，却消耗每日总能量的 20% 。神经细胞不断发出电脉冲的活动就要消耗大量的能量。就是人在睡眠时，大脑也在不停地工作，控制身体各部分的协调运行，整理信息，把一些信息变成永久记忆，清除没有价值的短期记忆。细胞生理活动的正常运行需要维持细胞内外不同的离子浓度。比如细胞外钠离子的浓度高，钾离子的浓度低。细胞内正好相反，是钠离子浓度低而钾离子浓度高。为了维持这样的离子浓度差，细胞必须不停地把钠离子泵出去，把钾离子泵进来。这个过程叫主动运输，是逆浓度梯度进行的物质跨膜的移动。这个活动也要消耗大量的能量。还有一些养分的吸收，一些废物和有害物质的排出，一些细胞的分泌活动，也是物质跨越细胞膜的转运，也需要能量。组成我们身体的细胞在不断地更新。比如肠粘膜细胞每两，三天就要更新一次。皮肤细胞每 2 到 4 周更新一次。肝细胞每年更新一次。就是我们认为不变的骨头，每十年也要更新一次。所以现在的我和十年前的我，看上去是同一个人，在细胞水平上已经基本上换完了。细胞如此，分子的替换就更快。有的蛋白质分子的寿命只有几分钟。细胞内合成各种分子的过程每时每刻都在进行。而合成分子，特别是由小分子合成大分子，包括蛋白质和核酸，是需要能量的。我们体温的维持也需要热量。我们是恒温动物，摄氏 37 度的体温常常高于环境中空气的温度。就是我们穿上衣服以减少热量的损失，热量也会通过呼吸和暴露的体表在不断地散失，需要不断的热量补充来维持体温。 “能量通货” ATP 那在人体内，各种不同的需能过程是如何得到它们所需的能量的呢？就像家用电器都使用电一样，我们身体里各种需要能量的过程主要是从一种高能化合物获取能量的。由于这种化合物能够供应能量给各种不同的生命活动，就像货币可以买各种不同的货物一样，所以这种化合物又被叫做“能量通货”。这种高能化合物的化学名称是“三磷酸腺苷”（“苷”发音“甘”），英文名为 a denosine t ri p hosphate ，简称 ATP 。“腺苷”就是腺嘌呤（一种碱基，和 DNA 中的腺嘌呤相同）连上一个核糖。核糖上再连上三个磷酸基团，就组成了 ATP 。其结构可以简单表示为：碱基（腺嘌呤） — 核糖 — 磷酸 — 磷酸 — 磷酸（红线表示高能磷酸键）磷酸之间的化学键在断裂时会释放出能量，所以叫做“高能磷酸键”。 ATP 供给能量也是通过三个磷酸之间化学键的断裂。如果是最后一个磷酸和中间的磷酸之间的化学键断裂，就生成二磷酸腺苷（ ADP ）和磷酸。如果是中间的磷酸和与核糖相连的磷酸之间的化学键断裂，就生成单磷酸腺苷（ AMP ）和焦磷酸（两个磷酸连在一起）。两种过程都能释放出能量。前一种断裂方法为绝大多数需能过程供给能量，后一种则用于要把腺苷连到分子上去的化学反应，比如核糖核酸（ RNA ）的合成。人在一天之中消耗的大约 2000 千卡能量中，有约 40% 是以 ATP 分子中的化学能形式供给身体各种需能的活动。其余的以热量形式散发，以维持我们的体温 ( 所以我们的体温相当于是由一个 60 瓦的电热器来维持的 ) 。一克 ATP 水解时能释放出 13.8 卡的能量。这样人一天的生命活动要消耗约 60 公斤的 ATP ，相当于人的体重！而人体中 ATP 的含量一共只有 50 克左右。这 60 公斤 ATP 是通过 ATP 的不断合成来达到的，相当于每个 ATP 分子被循环利用 1000 次以上。 ATP 在水解成 ADP 和磷酸时要释放出能量。反过来，从 ADP 和磷酸再合成 ATP 时自然需要能量。这些能量是由我们的食物提供的。所以我们吃食物有两个基本目的。一是获得建造我们身体的基本材料（见我在《中国科技博览》上发表的文章：《我们能请外星人吃饭吗？》），二是获得生命活动所需要的能量。细胞里的线粒体合成 ATP ，是我们身体里的“发电厂”。 ATP 的合成是在细胞内的一种叫做“线粒体”（英文名称是 mitochondria ）的细胞器中进行的（见文末插图）。在这里食物里的葡萄糖和脂肪被氧化，生成二氧化碳和水，释放出来的能量用于合成 ATP 。这和火力发电厂里面燃烧（也即氧化）煤或石油，生成二氧化碳和水，释放出来的能量用于产生电力的原理是类似的。葡萄糖和脂肪也可以被火力发电厂当作原料燃烧，发出电来（虽然这样做过于昂贵）。所以线粒体可以看作是细胞内的“发电厂”，或“能源工厂”。在发电厂中：燃料（煤，石油等） + 氧 --- 〉二氧化碳 + 水 + 能量（电力）在线粒体中：燃料（葡萄糖，脂肪） + 氧 --- 〉二氧化碳 + 水 + 能量（ ATP ）所以如果要问，我们每时每刻吸进的氧气跑到哪里去了？答案就是跑到细胞内的线粒体中去了。在那里氧化“燃料”，释放出合成 ATP 所需要的能量。线粒体十分微小，直径约 0.5 到 1 个微米，长 2-3 微米，和大肠杆菌差不多大。相比之下，人体细胞的直径要大得多。比如肝细胞直径就有 20 到 30 微米。人体细胞所含的线粒体的数量和它消耗的能量多少有关。消耗能量越多的细胞，所含线粒体的数量越多。比如脂肪细胞耗能比较少，只有 200-300 个线粒体。人的肝细胞要合成多种分子，还要对有毒物质进行解毒，耗能较多，含有约 1000 个线粒体。消耗能量最多的心肌细胞则含有 1 万个以上的线粒体。人的精子要游动十几厘米的距离才能到达卵子，相当于一个人游 4 公里以上的距离，自然需要大量的能量供给。所以精子的“头部”和“尾巴”之间的中段，是被大量的线粒体包裹着的。可以说精子是带着自己的“动力工厂”走的。线粒体有两层膜，都是磷脂双层膜（见附图）。外膜通透性比较强，而内膜很严密，即使小分子或离子都不能通过。内膜有许多向内的褶皱。 ATP 就是在内膜的内侧面生成的。细胞的主要燃料葡萄糖是人体细胞的主要能源。人的大脑则只用葡萄糖作为能源。我们每日吃的食物中的淀粉，水解后就产生葡萄糖。细胞的另一种主要燃料分子是脂肪酸。脂肪酸是脂肪（甘油三脂，即一个甘油分子连上三个脂肪酸分子）的主要成分。它的骨架是由碳原子连成的长链。除了它的“头部”以外，碳原子只和氢原子相连，形成一条碳氢链，和汽油的构成很相似，是很好的燃料。我们吃进的脂肪，不管是猪油还是玉米油，橄榄油，消化后都会产生脂肪酸。我们吃进的蛋白质在消化道中被分解为它的组成成分氨基酸。在正常情况下，氨基酸主要用于蛋白质的合成，很少用来当燃料。不过在极端饥饿的情况下，也可以当燃料用。长期饥饿的人骨瘦如柴，说明连肌肉里面的蛋白质都被当作燃料烧掉了。在正常情况下，线粒体中被用来当作燃料以产生 ATP 的，主要是葡萄糖和脂肪酸。细胞中的“发电厂”是“烧”氢的在火力发电厂中，煤或石油在燃烧时，碳原子之间的化学键（煤中）以及碳原子和氢原子之间的化学键（石油中）在高温下断裂。同时，空气中的氧分子（ O 2 , 即 O=O) 也被高温分解成氧原子。碳原子和氧原子结合生成二氧化碳，氢原子和氧原子结合生成水。这两个化学反应都会释放出能量（以热量的形式）。这些热量将锅炉中的水加热变成高压蒸汽。这些高压蒸汽再推动涡轮机发电。而在人体中，我们显然不能用燃烧的方式来氧化葡萄糖和脂肪酸，那样会把我们烧死。而且这样释放出来的热能在细胞中也不能被转化为 ATP 中的化学能。所以我们只能在体温下氧化葡萄糖和脂肪酸。但是在这样的温度下，葡萄糖和脂肪在体外与空气中的氧接触并不会被氧化（食油变“蛤”是因为不饱和脂肪酸中的双键被氧化，和整个分子被氧化不是一回事）。这是因为在相当于体温的温度下，分子得不到足够的能量来把化学键打开。但是我们的细胞却可以在体温下做到这一点。这是通过被特殊的，叫做酶的蛋白质所催化而达成的。所谓催化，在细胞内就是通过结合于蛋白质，降低破坏化学键所需要的能量，使得在室温或体温下不能发生的化学反应也能发生。人体内几乎所有的化学反应都是由酶催化的。不同的化学反应由不同的酶来催化。因此我们的体内有许多种酶。而且在细胞内，葡萄糖和脂肪酸中的碳原子和氢原子也不是经过催化直接和氧原子结合，因为那样一来释放出的只能是热量。所以线粒体采用了另一种方式来氧化它们。先说食物分子中的碳原子。碳在火力发电厂中是好燃料，在细胞里却很麻烦。这些碳原子不能直接与氧气中的氧原子结合。那样只会产生热。为了解决这个难题，线粒体采用了一个非常聪明的“以氢换碳”的迂回方式，先在“燃料”分子中的碳原子上加上水（在碳 - 碳双键处）。水分子是由一个氧原子和两个氢原子组成的（ H 2 O, 即 H-O-H) 。在被加到食物分子中的碳原子上以后，原来水分子上的氢被脱掉（由脱氢酶催化），留下氧原子与食物分子中的碳原子结合。然后碳原子再带着两个氧原子从食物分子中被分离出来（由脱羧酶催化），成为二氧化碳。我们呼出的二氧化碳就是这样形成的（所以我们呼出的二氧化碳里面的氧，并不来自我们吸进的氧，而是来自水分子）。这样，碳原子作为“燃料”的价值，就被“转移”到了氢原子上。同样，这些氢“燃料”也是来自水分子。食物中原有的氢原子也被脱氢酶催化的反应被脱下来。这样，食物中的碳和氢都转变成了脱下来的氢。这些脱下来的氢就是进一步氧化的“燃料”。所以我们细胞里的“发电厂”是只“烧”氢的。这些脱下来的氢原子也不是游离的，而是结合于两种分子。一种是 NAD （烟酰胺腺嘌呤二核苷酸），这是一种水溶性分子，接受氢原子后变成 NADH （里面的 H 就指氢原子）。另一种是 FAD （核黄素腺嘌呤二核苷酸），存在于琥珀酸（ succinate ）脱氢酶中，接受氢原子后使它们变成 FADH 2 （里面的 H 也指氢原子）。 NADH 和 FADH 2 再带着氢原子去参加氧化反应。线粒体中的电子传递链氢原子的氧化也不是直接和氧原子结合，那样释放出来的能量细胞不能用来合成 ATP 。在这里线粒体也采取了一种非常有趣的方式，将能量逐步释放出来，即通过类似杂技团踩“跷跷板”的方式和水力发电机的方式，最终把能量转化为 ATP 中的化学能。 NADH 和 FADH 2 里面的氢原子具有丰富的能量，好像站在高处的杂技团演员，具有很高的势能。往下跳到跷跷板的一头时可以把站在另一头的演员弹到空中。由于这些氢原子含的能量太多（站得太高），跳一次还不会落到地面上（即不足以释放所有的能量），所以从 NADH 开始这些演员要跳三次，每次都跳到一个更低的地方，而且每次都能把一个杂技演员弹到空中。 FADH 2 上的氢原子含能量较少，但也要连跳两次，把两个杂技演员弹到空中，才能充分释放出它的能量。当然在线粒体中氢原子不是真的跳跷跷板，而是先把它们所含的电子脱下来（由脱氢酶催化），把剩下的原子核（质子）扔到一边。这样脱下来的电子经过三个或两个步骤，最后传到氧，同开始时扔出去的质子一起，生成水分子。电子每经过一个阶段的传递，就释放出一部分能量，相当于跳一次“跷跷板”。所以氢原子的氧化是通过电子传递来实现的（附图中的红箭头）。电子传递的每一步都要经过一个由多种蛋白组成的复合物。以 NADH 为例，它上面的氢原子传递到氧就要经过三个蛋白质复合物，分别叫复合物 I ，复合物 III ，和复合物 IV 。电子从复合物 I 到复合物 III 是经由内膜中一种脂溶性分子叫泛醌来传递的（在附图中表示为 Q ）；从复合物 III 到复合物 IV 是由一个“小”（相对于巨大的的复合物而言）蛋白质分子叫细胞色素 c （在附图中表示为 C ）的来传递的： NADH -- 〉复合物 I -- 〉泛醌 – 〉复合物 III – 〉细胞色素 c – 〉复合物 IV – 〉氧电子从 FADH 2 传到氧也经过三个步骤。先把电子传给复合物 II ，复合物 II 再把电子传给泛醌。泛醌以后的电子传递路线和 NADH 的路线相同：复合物 II 中的 FADH 2 – 〉泛醌 – 〉复合物 III – 〉细胞色素 c – 〉复合物 IV – 〉氧但是电子经过复合物 II 时不踩“跷跷板”，所以在到达氧原子之前只踩两次“跷跷板”。以上两条传递电子的路线叫做电子传递链。它们在泛醌处汇合，然后走同一条路线。由于最后的电子受体是氧，是呼吸过程中实际利用氧的地方，所以又叫做线粒体呼吸链。复合物 I, II, III, IV 都是由多个蛋白质组成的复合物，含有多个氧化还原中心，即电子转运中心。它们都镶嵌在线粒体的内膜上。除复合物 II 以外，复合物 I, III, IV 都跨过整个内膜，从内膜上向两边伸出。这样的安排是和它们在能量转换过程中的作用相配合的。踩“跷跷板”时“弹”起来的也不是杂技演员，而是氢离子（ H + ）。电子传递时释放出的能量把它们从线粒体内膜的内面通过复合物 I , III , 和 IV “弹”到内膜的外面，即内膜和外膜之间的空间。这样持续不断地“弹”，就在内膜的外面建立了比较高的质子浓度。在内膜内面，质子因为不断地被“弹”走，其浓度就比较低。这样形成的跨内膜的质子梯度就像水库蓄水，坝的蓄水面（相当于内膜的外面）水位较高，坝的下游面（相当于内膜的内面）水位较低。这样的质子浓度差就相当于水库里水的势能，可以用来“发电”，即合成 ATP 。电子在经过复合物 IV 后，就达到了它的最终目的地，即分子氧。这时电子和在开始脱电子阶段“扔”出来的氢离子一起（相当于氢原子）同氧一起生成水，完成电子传递过程。所以人体内的呼吸作用，或者说食物分子被我们吸进的氧气所氧化的过程，就是在这里完成的。所以如果要问，我们吸进的氧到哪里去了？答案是和食物分子中的氢（包括原有的和由碳转化来的）形成水分子了。这些水分子一旦生成，就和人体中原先就有的大量水分子混合，难以区分彼此了。氰化钾能够通过结合于复合物 IV 上氧的结合处，阻止氧接受电子，相当于将人窒息。所以氰化钾是剧毒药品， 100 毫克就能致命。有些电影导演使服氰化钾自杀的特务“口吐鲜血”，是不懂得氰化钾致死的原理。线粒体中的“水力发电机” 线粒体内膜两边氢离子的浓度差也是一种能量形式，就像前面说的，相当于水力发电站水库里蓄的高水位的水。水库里高水位的水在经过水轮发电机时，使发电机的转子旋转，发出电来。与此相似，高浓度的氢离子经过内膜再回到内膜的内面时，也可以使一个“质子发电机”发生旋转，合成 ATP 。这个“质子发电机”就是一个构造复杂的蛋白复合物，叫做 ATP 合成酶。它由两个部分构成。在膜内的部分叫 F0 ，突出膜外的部分（朝向内膜的内面）叫 F1 。有趣的是，与水力发电机的转子相似， F0 里面也有一个有 12 个“齿轮”的转子。氢离子流过它时会发生转动。这个转动的力量使和它相连的 F1 部分也发生转动，其扭力就用来把 ADP 和磷酸（ Pi ）“捏”在一起，成为 ATP 。这个“质子发电机 ” 不仅结构精巧，效率也比较高。一般的火力发电站只能把燃料燃烧时发出热量的 20 － 30 ％转化为电能。而线粒体能够把食物分子中化学能的约 40 ％转化为 ATP 分子中的化学能。由于 ATP 是由 ADP 和磷酸结合，也即 ADP 被“磷酸化”而形成的，这个过程也需要氧的参与，所以在线粒体中氧化食物分子，生成 ATP 的过程叫做“ 氧化磷酸化 ”，是我们身体能量最重要的来源。我们的身体虽然也能用非氧方式（如糖酵解）产生一些 ATP ，但是数量很少，不足以维持人体生理活动的需要。这就是为什么一旦阻断氧气的吸入（如窒息），或阻断氧气被血红蛋白运输（如一氧化碳中毒），或阻断线粒体中氧的利用（如氰化物中毒），我们就会很快死亡。古老和神奇的 ATP ATP 使得人体中各种需要能量的生命活动成为可能，也是一切生物生存，繁殖，生长，发育的能量保证。它的起源几乎和地球上的生命一样古老。因为从最简单的细菌到人，都是用它来供给能量。而且它也是合成核糖核酸（ RNA ）的四种核苷酸之一。所以有 RNA 的生物就必然有它。 ATP 的能量造就了地球上万千的生物在数以亿年计的时间内的繁衍，它供应古代生物的能量有一些转换成为煤和石油里的化学能，供我们今天使用。 ATP 的能量也造就了人类的伟大工程。万里长城，金字塔的砖石都是靠人体中 ATP 的能量运上去的。秦始皇的军队挥舞刀剑统一中国，使用的也是 ATP 的能量。 ATP 虽然默默无闻，没有多少人知道它的结构和功能，但它却是生物体内最重要的分子之一，也为人类做出了不可磨灭的贡献。我们的“发电厂”是“俘获”而来的更使人感到惊奇的是，这个“发电厂 ” 并不是我们“单细胞祖先” ( 最后进化成人的单细胞生物 ) 自己的发明，不是细胞自己进化的产物，而是“捡现成”，把别人的工厂拿过来自己用。和细胞内的其它细胞器（如溶酶体，高尔基体）不同，线粒体更像是“细胞中的细胞”。它有自己的遗传物质 DNA ，而且是像细菌中那样的环状 DNA 。 DNA 上面也没有结合组蛋白（一类碱性蛋白质）。而细胞核里面的 DNA 是线性的，上面有组蛋白结合，使其缠绕成染色体。线粒体有自己的，用于合成蛋白质的核糖体，其构成性质更像细菌的核糖体。一些抗菌素能够抑制线粒体和细菌的蛋白合成，但对人体细胞的蛋白合成没有影响；而另一些药物能抑制人体细胞的蛋白合成，而对线粒体和细菌的蛋白合成没有影响。线粒体的内膜的构成像细菌的细胞膜，而外膜像人体细胞的细胞膜。线粒体的大小也和细菌相当。所有这些事实都表明，线粒体是被我们的“单细胞祖先”俘获的其它能进行氧化磷酸化，合成 ATP 的细菌。它被俘获后，不是像其它细菌那样被消化掉，而是与俘获它的细胞共生。宿主为它提供安全的环境和营养，它为宿主提供大量的 ATP ，使得宿主细胞能够变得更大，执行更多的功能，最后成为我们身体里的细胞，包括那些对我们的生命绝对必要，又要消耗大量能量的细胞（如心肌细胞和神经细胞）。这个俘获过程发生得非常早。所有的真核生物，包括单细胞真核生物（如酵母菌）都含有线粒体。也可以说，正是因为俘获了能“发电”的细菌，这些宿主才能获得充足的能量来源，进化成为真核生物和多细胞生物。虽然经过亿万年的进化，被俘获的细菌的基因已经大部分被转移到细胞核中去，但是它们原来为独立的细菌的痕迹仍然非常明显。所以生物之间并不是只有竞争。合作（包括共生）在人类的起源上也起了不可替代的作用。小结 1，人体的能量供给方式类似于电力供能量给各种电器的方式，，这种“能量通货”就是 ATP （三磷酸腺苷）。火力发电厂燃烧煤或石油这样的燃料，将其氧化成二氧化碳和水，燃烧释放出来的能量则用来发电。在人体中，我们也将“燃料”（食物中的葡萄糖和脂肪酸）氧化成二氧化碳和水，释放出来的能量用于合成 ATP 。 2，食物中的燃料被氧化和 ATP 被合成是在细胞里一种叫做线粒体的细胞器中进行的，所以线粒体是人体中的“发电厂”。 3，在线粒体中，燃料分子中的碳原子和氢原子不是直接和氧原子结合。通过加水脱氢的方式，碳原子的燃烧值被转换到氢原子上。这些氢原子，加上食物中原来的氢原子，才是“发电厂”的真正“燃料”。所以我们身体里的“发电厂”是“烧”氢的。 4，这些氢原子并不直接和氧结合，而是把它们的电子脱下来，经过由若干蛋白复合物和电子转运分子，最后传递到氧，生产水。 5，电子每经过一个蛋白复合物，能量就丧失一部分。这部分能量就用来把氢离子（质子）从线粒体内膜的内面“泵”到外面，建立一个跨膜的质子梯度，相当于水库蓄的高水位的水。 6，这些氢离子再经过内膜流回内面时，能带动“质子发电机”（即 ATP 合成酶）合成 ATP 。 7，线粒体是从我们的祖先细胞“俘获”的，能进行氧化磷酸化的细菌演变而来的。所以生物进化的历史，包括人的出现，是细胞之间进行合作（共生）的结果。初稿完成于 2010 年 6 月 14 日。修改稿完成于 2011 年 10 月 22 日。; 12917 次阅读|40 个评论

美国的发电厂究竟有多老？: 热度 1 毛宁波 2011-8-19 15:55; Source: U.S. Energy Information Administration, Form EIA-860 Annual Electric Generator Report , and Form EIA-860M (see Table ES3 in the March 2011 Electric Power Monthly) Note: Data for 2010 are preliminary. Generators with online dates earlier than 1930 are predominantly hydroelectric. Data include non-retired plants existing as of year-end 2010. This chart shows the most recent (summer) capacity data for each generator. However, this number may change over time, if a generator undergoes an uprate or derate. Source: U.S. Energy Information Administration, Form EIA-860 Annual Electric Generator Report , and Form EIA-860M (see Table ES3 in the March 2011 Electric Power Monthly ) http://www.eia.gov/energy_in_brief/age_of_elec_gen.cfm Which types of power plants are oldest? The current fleet of electric power generators has a wide range of ages. The Nation's oldest power plants tend to be hydropower generators. Most coal-fired plants were built before 1980. There was a wave of nuclear plant construction from the late 1960s to about 1990. The most recent waves of generating capacity additions include natural gas-fired units in the 2000s and renewable units, primarily wind, coming online in the late 2000s. What is the age of U.S. generating capacity? About 530 gigawatts, or 51% of all generating capacity, were at least 30 years old at the end of 2010 (see chart below). Most gas-fired capacity is less than 10 years old, while 73% of all coal-fired capacity was 30 years or older at the end of 2010. The 'other' category includes solar, biomass, and geothermal generators, as well as landfill gas, municipal solid waste, and a variety of small-magnitude fuels such as byproducts from industrial processes (e.g., black liquor, blast furnace gas). What are the trends for each type of generator? Learn more about trends in generating capacity additions by fuel type in the following articles: Coal — Today in Energy , June 28, 2011 Nuclear — Today in Energy , June 30, 2011 Natural Gas — Today in Energy , July 5, 2011 Hydropower — Today in Energy , July 8, 2011 Wind — Today in Energy , July 13, 2011 Oil — Today in Energy , July 18, 2011; 个人分类: 世界能源|3839 次阅读|0 个评论

《中国生态环境危急》连载之九：垃圾焚烧的困惑: 热度 1 蒋高明 2011-5-29 23:14; 蒋高明城市垃圾的出路在哪里？用火攻，可减少了体积，并可以资源化利用，如垃圾发电，这是发达国家的普遍做法。近年来，北京市计划在全市最大的垃圾阿苏卫填埋场西侧，新建一座亚洲最大的垃圾焚烧发电厂。但是这个消息一出来，马上引发了当地居民的强烈反对。阿苏卫垃圾填埋场位于北京市北郊的小汤山镇，这个镇辖区内的村庄和小区共有5.1万居民。填埋场几公里外有保利垄上、纳帕溪谷等多个别墅区。这里的居民首先发出了反对的声音，他们担心，垃圾焚烧会产生各种污染物，特别是一级致癌物二噁英。当含氯塑料在低于850度燃烧时，会产生二噁英，这是已知的严重致癌物。国际禁止的化学物，又称二氧杂芑(qǐ)，是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质，二噁英实际上是二噁英类（Dioxins）一个简称，它指的并不是一种单一物质，而是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类有机化合物。二噁英包括210种化合物，这些物质非常稳定，熔点较高，极难溶于水，可以溶于大部分有机溶剂，是无色无味的脂溶性物质，所以非常容易在生物体内积累。环境中的二噁英很难自然降解消除。二噁英的毒性十分大，是砒霜的900倍，有“世纪之毒”之称。国际癌症研究中心已将其列为人类一级致癌物。日常生活所用的胶袋，PVC（聚氯乙烯）软胶等物都含有氯，燃烧这些物品时便会释放出二噁英，并悬浮于空气中，垃圾焚烧厂周围的人难免不呼吁这样的有毒气体。居民们的抵制行动引起了北京市垃圾处理主管部门的注意。政府派出了工作组到小汤山镇现场办公，对居民作解释。尽管官方承诺，高水平的焚烧厂是具有污染控制水平的，使得影响最大的这部分人群，也不会受到身体健康的损害。然而，政府的解释难以打消居民的疑虑。一些居民代表搜集各种资料和数据，整理出了一本厚厚的研究报告，提交给多个相关部门，表达他们的观点。垃圾焚烧引发风波，不仅是在北京。过去两年，全国有30多个城市发生了居民反对修建垃圾焚烧厂的事件。广州番禺垃圾焚烧厂附近30万居民“集体散步”，使得项目被迫缓建。　　聂永丰，清华大学教授，垃圾处理问题专家。他认为，在经济发达、人口密集的地区，垃圾焚烧是一种必然选择。中国东部和中部的这些省份，特别是大城市，第一个，经济水平发展，垃圾产生量多。第二，人多地少，土地资源短缺，没地了。这个国情就决定了一点，焚烧在整个垃圾处理的减量里面占一个很重要的地步，不管你想要不想要。在主管部门看来，垃圾焚烧就是更好的方法之一，不仅能化解“垃圾围城”的危机，焚烧的热量还能转化成电能。但是，居民们显然不这么看。　　赵章元，中国环境科学研究院退休研究员，是“反烧派”的主要代表。赵教授认为，垃圾焚烧，不仅产生二噁英，还有很多致癌物放出来，我们能不能控制是未知的。日本、德，焚烧炉附近都发生了比较多的癌症，最后发现污染以后，就把大量的炉子都关停了。然而，中国城市建设研究院总工程师徐海云不同意这个说法，他很直接地表示，赵章元的很多说法没有事实依据。什么欧洲多少国家焚烧禁令，日本焚烧炉关闭等等，二噁英多少癌症，相当部分是无中生有。　　垃圾焚烧引发的争议，让各地焚烧厂的建与不建，陷入了两难境地。困局中，2010年3月，北京市政府作出了一个举动，邀请反焚烧居民代表参加政府组织的考察团，到日本、澳门考察垃圾处理。受邀的居民代表，就是黄小山，他是垃圾焚烧的激进反对者，自称“垃圾黄”。日本之行，多少改变了他对垃圾焚烧的看法。　　经过十天的考察，黄小山回到了国内。附近几个小区的居民代表第一时间约黄小山交流，了解他的见闻和想法。在市中心，就有一个叫有铭垃圾焚烧厂，就类似北京的国贸，真是就在咱们国贸那个地儿，你以为是一个特别高级的写字楼，结果一问，那是垃圾焚烧厂。听说要去垃圾焚烧厂，总觉得垃圾厂太脏了，你进门感觉就成了什么呢？是害怕你们污染了我们这个垃圾厂。确实是，一开门一进去，换拖鞋，换白大褂。　　反对垃圾焚烧派的代表得出这样的结论：我们关心的反焚烧运动中，日本的口号并不反焚烧。它最重要的口号就是垃圾减量。黄小山是带着技术观点去的，他看完日本以后得出结论：卫生填埋也好，焚烧也好，还是高温热解也好，已经不是重要的，重要的是必须立即开展垃圾分类，以减少垃圾排放量。没有分类，都往炉子里放，很危险，绝对不能支持。塑料不能烧，它是产生二噁英的一个根源。在日本，黄小山了解到塑料制品上都有一个数字标识，1到7分别代表不同的种类，便于进行垃圾分类，但分类之后无法回收的塑料，就是用焚烧来处理的。他去日本之前，当时也有误解，原认为塑料这种东西就是有毒的，肯定不能烧的。那么到了焚烧厂，垃圾池里面都是白色的塑料。我们可能相对要注意的，就是这种3类的塑料，因为它含氯，二噁英产生的前提和温床就是氯元素，你很难把它剔除干净。二噁英在850度以上的高温中停留两秒钟才能被分解，这就要求焚烧炉必须保持稳定的高温。如果垃圾本身热值不够，必须添加辅助燃料才能保证炉温。　　然而，垃圾分类在中国容易进行吗？10年前，广州出现第一批分类垃圾桶；2000年，广州被列为全国八个垃圾分类收集试点城市之一，部分行政区的垃圾分类覆盖率达到100%； 2006年，广州提出力争2008年前完成中心城区生活垃圾回收网络的建设；2009年4月，广州宣布不再投放分类垃圾桶，原先双色分类垃圾桶黯然退场，统一回收的蓝色垃圾桶重上街头。这一原因，就是，居民辛辛苦苦分类的垃圾，环卫工人又混合在一起了，这令居民十分心寒。只有垃圾分类的前提，垃圾才能焚烧，然而，在现实的城市生活中，做起来是很难的。未来的中国城市必受困于自己制作的垃圾：要么是找不到地方填埋，要么就是在不能充分分类的基础上匆忙上垃圾焚烧炉，排放的污染物由重新回到环境。自然界中的万物在生长发育过程中是不排放垃圾，为什么人类要排放这么多的垃圾呢？一个简单的事实是，生态系统中的物种制作化学物质的条件是在常温与常压下，剩余的少量垃圾微生物以及食腐动物会将垃圾作为资源利用起来；而化学家发明的技术是在高温高压并在大量催化剂存在的前提下才能进行物质合成，这些物质一旦合成，就无法降解。自然界中的微生物等分解者无法降解人类制作的垃圾，如白色污染、电子垃圾、玻璃制品等等。人与自然万物，谁更聪明呢？; 个人分类: 环保呐喊|3925 次阅读|2 个评论

[转载]发电厂AVC子站要关注的几个问题: heshang11 2011-1-19 09:13; 作为电网自动电压控制系统主要执行机构的发电厂 AVC 子站，其控制与电网运行的相互影响不断呈现，本文就 AVC 子站的安装运行过程中与电网运行相关问题，进行了探讨，并提出了解决方案。目前电网自动电压控制系统（ AVC ）在全国各大电网已部署过半，有些电网已实用化运行多年，考虑到发电机电压无功调节的连续性、实时性和经济性，自动电压控制系统的子站绝大多数安装在发电厂。在多年来电厂 AVC 子站的安装运行过程中，我们发现有几个问题需要加以重视。 1、关于机组无功调节裕度我们知道，电力系统的电压水平取决于电网的无功功率平衡。在电网运行当中，电源提供的无功功率应和电网需求的无功功率相平衡。同时，为保证电网的安全稳定运行，还需要有一定的无功容量储备。作为电网无功电源的主要提供者，发电机是否能够在安全稳定的前提下尽可能大的提供无功调节范围，将是发电厂 AVC 子站需要考虑的问题。发电机运行会受到一定条件的限制，比如转子绕组、定子绕组的温升，原动机的功率限制等。为此，发电机出厂前，会提供一个 P-Q 曲线图。在图上可以看到，定子电流限制为弧 AC ，转子电流限制为弧 BC ，受发电机原动力限制，发电机应运行在水平线 CD 以下。而进相运行时，主要受静态稳定的约束， P-Q 曲线的第二象限给出了其运行范围。由此可见，随着发电机有功出力的变化，无功调节范围也在变化。当有功出力减小时，无功的调节范围将增大。也就是说，当电网有功功率储备足够而系统电压过低时，可适当降低某些发电机的有功功率，而增加发电机的无功功率；当系统电压过高时，也可以通过减少有功出力而提高机组的进相深度。在 AVC 子站的实际应用中，由于有些电厂的运行规程规定，发电机运行有功率因数限制，一般设定在 0.98-0.85 之间，因此也要求电厂 AVC 子站设备要有功率因数限制。这时的限制曲线就是从 P-Q 图的原点到圆周上额定点的一条射线，如果此时 P 、 Q 均为额定值时， S 也为额定值，功率因数也为额定值，它们都在圆周綫的额定点上。如果功率因数限定在额定值（如 0.85 ），小于 0.85 将被限制，则这条射线右侧到圆周的原来允许运行的区域也被限制了。对于进相区（欠励侧），如果用功率因数限制同样是一条原点出发的射线，这时发电机出力越大时允许的进相无功越大，出力小时进相的无功反而小，这与发电机实际无功出力能力相反。由于目前机组和 AVC 子站都有一些保护性限制：如任何时候 P 都不会超过原动机的最大出力。当出力小到一定时候，无功下限受励磁电流、机端电压下限的限制，上限受机端电压、转子电流、定子电流上限的限制。进相区则有进相曲綫限制，可以保证机组运行在安全区内。因此，建议修改相关的发电机运行规程，在安全稳定的前提下，使机组能够提供更大的无功调节裕度。 2、系统阻抗设定值的自适应目前国内大多数电网的 AVC 系统都是以系统电压为控制目标的，发电厂 AVC 装置接收到 AVC 主站的系统电压给定，由于每次调节电压变化量很小，控制会有较大偏差，所以首先要将电压目标转换成为达到这个电压目标电厂需向系统送出的无功功率，也就是把母线的电压目标值转化为全厂无功目标。然后再将这个无功目标优化分配给各台机组作为单机无功目标。通常由公式 Qj=Uj (( Uj-Ui ) /X+Qi/Ui ）将电压目标值转化为全厂无功目标。其中： Ui 为当前母线电压， Uj 为目标电压； Qi 为当前电厂送入系统的无功； Qj 为为使母线电压达到 Uj 需向系统送出的无功功率；Ｘ为系统阻抗。由于在绝大多数时间，从电厂看出去的系统阻抗变化是不大的，因此系统阻抗往往可以优选为一个定值。有的 AVC 装置甚至不具备系统阻抗的辨识功能。随着大电网战略的实施，电网运行方式有可能会发生较大的改变。这种变化有时会引起系统阻抗十数倍的快速变化，与此伴随的是发电厂高压出线电压的大幅度改变。如果此时需要进行电厂出口电压的调节，公式中的系统阻抗势必需要做相应的自适应。否则，调节目标将无法实现，严重时甚至会造成电网电压的波动。为此，发电厂 AVC 子站的系统阻抗自适应必须作为一个必备功能来要求。系统阻抗辨识就是根据电压调节前后的电压、无功值，根据公式： X=(U+- U-)/(Q+/U+-Q-/U- ），利用最小二乘法计算出系统阻抗。进行系统阻抗辨识时，为了获得准确的辨识结果，电压和无功的变化必须达到一定的幅度。同时必须要经过多次调节，才能有足够的数据来满足利用最小二乘法进行辨识的数据要求。然而电网运行方式发生重大变化时，系统阻抗的改变也是在很短时间内发生的，因此 AVC 装置有必要在很短的时间内完成系统阻抗设定值的自适应。在实际应用中， AVC 子站需要具有快速的数据采集能力（一般下位机采集间隔不大于 100ms ），随时在检测电压的变化速率。如果在调节过程中发现电压变化速率过快时，随即改变系统阻抗的设定值： X=X*2n, n 为实测电压变化率与正常电压变化率比值的整数部分。经过几次调节以后，系统阻抗设定值再进入正常的辨识过程。另一方面，当电网由小系统并网到大系统时，系统阻抗会大幅度减小，如果这时 AVC 子站的全厂无功目标转换公式中的系统阻抗不发生改变，那么电压调节速率将会非常小，以至于达不到国网公司 AVC 规范每分钟不少于 1 千伏的调节速率要求。而此时由于无功和电压的变化幅度较小，往往不能进行正常的系统阻抗辨识，这样就形成了一个死循环。为此，我们可以令： X=X/2 经过几次调节，当电压和无功的变化幅度满足辨识条件后，进入正常的辨识过程。 3、 AVC 子站的一个停止控制条件公式 Uj-Ui= （ Qj/Uj-Qi/Ui ） *X, 考虑简化运算，可用额定电压 Un 来替代公式右侧分子中的 Uj 和 Ui ，则有： Qj-Qi=(Uj-Ui)* Un/X ，即： △ Q= △ U * Un/X 国网公司的 AVC 规范要求， 220kV 电压等级， AVC 调节精度为 0.5kv ； 500KV 电压等级， AVC 调节精度为 1kv 。下表分别给出了在不同系统阻抗情况下， 220kV 电压变化 0.5kV ， 500kV 电压变化 1kV ，无功需要变化量的估算值：对于 220kV 电压等级 ( Un =230kV) ： X （Ω） △ U(kV) △ Q （ Mvar ） 10 0.5 11.5 50 0.5 2.3 100 0.5 1.15 对于 500kV 电压等级 ( Un =530kV) ： X （Ω） △ U(kV) △ Q （ Mvar ） 10 1 53 50 1 10.6 100 1 5.3 那么，根据上述数据推算，当系统阻抗达到 100 Ω 时， 220kV 线路改变 0.5kV 电压，只需要无功变化 1.15 Mvar ； 500kV 线路改变 1kV 电压，只需要无功变化 5.3 Mvar 。也就是说，针对以 220kV 和 500kV 电压等级输出的发电厂，最小无功步长分别应不大于 1.15 Mvar 和 5.3 Mvar ，否则将无法进行精确调整，甚至会在目标值附近来回摆动。因此，作为 AVC 子站，在安装调试阶段，应该测定电厂能够输出的最小无功步长，一旦出现这种状况能够准确识别，及时停止自动电压控制。 4、关于电网波动的鉴识方法和发生波动后应采取的措施电网发生低频振荡或电压波动时，电厂 AVC 子站应能够识别并进行输出闭锁。我们在电厂 AVC 子站中采用 2 种方式对有功和电压的波动进行鉴识： 1 ）周期性幅度变化的鉴识，此时，在下位机以 10 秒钟为一个时间窗，获取其中的最大值和最小值之差，如果这个差值的幅度超过一定的门限，则闭锁 AVC 子站的控制输出。如果不断有差值幅度超过门限，则输出持续闭锁。当闭锁持续一定的时间， AVC 即退出。 2 ）对于具有交流采样功能的下位机，可以通过 FFT 获取 0.1-10Hz 的低频分量，当此分量的幅度达到一定幅度后，即可认定电压或有功发生周期性波动，此时可以令 AVC 子站输出闭锁或退出。采取这种方式识别灵敏度较高，可以达到 25 分贝以上。随着 AVC 系统实用化运行的不断深化，作为主要执行机构的发电厂 AVC 子站，其控制与电网运行的相互影响也将不断呈现。在此过程中， AVC 主站的控制方式、 AVC 子站的控制策略也将持续性的得到改进。参考：孟祥萍高嬿高等教育出版社《电力系统分析》何南强刘予丹《电网技术》 2000 年第四期《具有自辨识功能的模糊自动电压无功控制装置》; 个人分类: 未分类|2762 次阅读|0 个评论

说热机效率，话冷却塔: 武际可 2010-11-17 14:19; 个人分类: 科普|8204 次阅读|11 个评论

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