造成温室气体的主要原因合集12篇

时间:2024-01-22 14:56:19

造成温室气体的主要原因

造成温室气体的主要原因篇1

关键词:

全球变暖; 辐射换热; 滞后现象

中图分类号:TM 124 文献标志码:A

Analysis of dynamic characteristics and hysteresis of global warming

HUANG Xiao-huang1, CUI Guo-min1, ZHANG Zhi-qin1, HUA Ze-zhao1, XU Jia-liang2

(1.Institute of New Energy Science and Technology,University of Shanghai for Science and Technology,

Shanghai 200093,China; 2.Shanghai Meteorological Bureau,Shanghai 200030,China)

Abstract:

The greenhouse gases generated by industrial production processes can result in the global warming.However, compared with the discharge of industrial waste gases, the global warming has a certain lag on time.Through an analysis of radiative heat transfer in the heat balance system of the earth, the atmosphere and the sun, a dynamic, mathematical model was established in this paper.The main reasons of changes in the earth’s temperature and the hysteresis of global warming were analyzed by this model.The results showed that an excessive discharge of industrial greenhouse gases can increase the atmospheric absorption of earth’s radiation and lead to an increase in the earth’s temperature.At the same time, the increase of solar radiation energy can raise the absorption of the earth and the atmosphere to the solar radiation and makes the earth temperature to rise.A quantitative analysis of the earth’s temperature rising phenomenon caused by human factors in recent years was carried out and the earth temperature change trend was predicted under the condition of a linear increase in the volume fraction of greenhouse gase CO2.

Key words:

global warming; radiative heat transfer; hysteresis phenomena

联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次报告[1]表明,工业革命百年以来,全球温度平均升高了0.74±0.18℃.其产生的根源是由于人类活动造成温室气体浓度大幅提高的结果[2-3].地球上的温室气体主要包括H2O、CO2、CH4、N2O、O3以及氟氯烃等.其中水蒸气是体积分数最大的温室气体,但是由于其产生并非人为造成的,因此一般在探讨气候变暖时都不予考虑.而其它的温室气体,其浓度的变化都与人类的活动密切相关,因此是造成地球变暖的主要原因.目前,由于全球变暖的形势变得越来越严峻,由其产生的气候和环境问题也已经逐渐显现,因此,正确预测温室气体浓度及其产生的地球变暖,并据此给出人类排放的控制时间表,是目前解决环境保护与社会发展之间矛盾的首要问题.鉴于此,气象学家采用多种气候模型预测了地球未来的温度趋势,几乎都得到了令人不安的结果:如果不能有效地控制CO2的排放,到2100年地球表面温度可能再升高1.1~6.4℃.这将导致灾难性结果[1,4-5].

但是,尽管各种预测模型都得到了地球未来将升温的结论,然而各种结果的差异却很大.虽然最终的1.1~6.4℃的升温都是不可接受的,但是预测结果差异也表明这些模型的不确定性.同时在具体数值上的差异也是很明显的,例如,比较文献[6]和文献[7]可以看出,有些项目的数据之间存在着较大的差别,如大气层向地面的辐射能量、地球表面向外的辐射能量分别相差9 W·m-2、7 W·m-2.这些都会影响地球表面温度的变化,进而使得预测结果出现很大的差别.究其原因,是由于问题本身的复杂性以及内在机理的不确定性使然.从上述分析来看,一种准确严密的预测模型需依赖于对地球、大气、太阳构成的系统的准确数学建模,才能揭示温室效应产生的全球变暖的阶段性以及最终结果.

鉴于此,本文通过能量守恒原理分析地球、大气、太阳三者热平衡体系的能量平衡关系,基于自动控制理论建立地球及其大气的动态数学模型,考察造成地球温度变化的主要原因及其代价和滞后现象,据此揭示地球升温过程的本质和过程特点.

1 地球及其大气升温的动态数学模型

近年来,由于工业排放的作用,地球大气中的温室气体浓度出现了明显的增加,其中以CO2、CH4和N2O的增加最为明显,这主要是因为工业排放量大,并且三者都具有很长的自然滞留时间的缘故.这些温室气体的增加,无疑将导致大气对于地球辐射温室效应的增强,并且最终导致地球温度的升高.为了考察地球温度随着不同的温室效应变化(由温室气体浓度的变化决定)的规律,以地球和大气为研究对象,建立其温度变化的动态模型.忽略地球表面水蒸气蒸发潜热以及对流换热作用,地球本体得到的能量包括太阳辐射吸收部分以及温室效应造成的大气逆辐射部分,发射的能量是基于自身平均温度的黑体发射力;而对于大气来说,其能量平衡则是太阳辐射以及地球辐射能量的吸收等于其自身的发射.

根据地球及其大气能量收支关系,如果达到平衡,则有

式中,Qout为最终由地球大气系统向外太空辐射的总能量;Qnet,earth,out、Qnet,atm,out分别为地球辐射穿过大气进入太空的能量和大气辐射进入太空的部分,具有如下能量平衡关系

式中,Qearth,emit为地球本身的辐射能量; Qgreenhouse effect为由于大气温室效应吸收的能量; Qatm,emit为大气的辐射能量; Qatmsun,a为大气对太阳辐射的吸收能量; Qearth,emit为地球本身发射能量; Qearthsun,a为地球吸收太阳辐射能量; Qearthatm,a为地球吸收大气辐射能量.

当处于平衡状态时,这些能量维持上述平衡关系.但是一旦某一能量发生变化(一般都来自于发射体的温度变化),这种平衡就将被破坏,从而带来地球或者大气温度的变化,并通过改变其辐射量来平衡热量的变化.

总的来说,地球表面温度Tearth的变化与大气温度Tatm的变化存在以下关系

式中,ΔTearth为地球的温升;ΔTatm为大气的温升;A为常数.

从式(3)可以看出,地球表面的温升与大气的温升在数值上不一定相等,但是存在一定的正比例关系.这里,以“持续升温”模型,得到在外部强迫作用下地球温度升高的动态数学模型为

式中,Qatm,emit为大气温度的函数,表示为f′(Tatm).

由式(6)、式(7)构成了地球表面和大气温度变化的动态方程组,其中Tearth和Tatm为未知量,两者存在着强烈的耦合效应.根据式(6)、式(7),可以揭示地球表面升温的两个主要原因

(1) αatm-earth提高,此时大气对地球发射的红外辐射的吸收增加,导致更为强烈的温室效应,从而将使地球温度升高.而导致αatm-earth升高的直接作用就是工业温室气体的过度排放,因此这一作用是地球升温的内因;

(2) 地球和大气对太阳辐射吸收Qsun,a提高,其包括地球和大气对太阳辐射吸收的增加.从式(6)和式(7)中可以看出,当太阳辐射增加以后,地球和大气温度都将受到影响.这一作用一般与太阳的活动周期密切相关,属于地球升温的外因.

2 温室气体造成的地球升温的滞后效应分析

由于太阳活动周期具有一定的规律,而且与人类活动没有关系,所以这里只讨论由于温室效应增强带来的地球表面升温的滞后效应.

2.1 地球和大气升温的时间常数

根据自动控制理论,将式(6)和式(7)等号右边的热量差处理扰动作用,则地球表面和大气的升温过程呈现为典型的积分环节特性,两者的传递函数分别为

从式(10)、式(11)可以看出,由于地球和大气的总热容量不同,因此在扰动作用下的地球和大气的升温也将不完全同步,存在一定的相位差.而平衡此不同步作用的方式除了大气与地球之间的辐射传热以外,对流换热将起到更大的作用,这里不作深入讨论.取地球的总质量的1/10参与升温作用,则其质量为5.69×1023 kg,并取其平均比热容为0.85 kJ·kg-1·℃-1,则其时间常数为30.49 a;取大气的总质量为5.136×1018 kg,其平均比热容为1 kJ·kg-1·℃-1,则其时间常数为2.78 h.由时间常数可见,大气和地球动态温度变化具有很大的滞后特性,而相比于大气来说,地球的滞后作用更为明显.

2.2 温室气体浓度升高后的地球温度变化

由于工业革命以来温室气体的浓度逐年升高,导致了其温室效应的逐步提高,这样就破坏了地球和大气系统的热平衡,从而导致地球的升温.鉴于此,将热量扰动与温室气体浓度升高产生的温室效应增强联系起来.以CO2为例,在近50年内其体积分数从3.20×10-4增加到3.80×10-4,假设其增加为线性变化[1],根据大气压缩模型方案[8],得到温室效应增强量ΔQ与距离1960年的时间间隔t的变化关系如图1所示.可见,其总热量基本呈现为线性变化,拟合公式为

将τearth=30 a代入式(15),得到地球在当前CO2体积分数增加情况下地球表面的温度响应,如图2所示.

从图2可知,因为人为的CO2等温室气体排放的增加,地球温度自1960年以来一直呈现上升的趋势,至2010年,气温升高了0.617 ℃,这与IPCC报告给出的数据基本相符;另一方面,由于大气中的CO2体积分数近年来基本呈线性关系变化,地球表面温度响应的滞后特性在未来将被极大地体现出来,其温度的升高在未来多年将得到一定延续,并且会出现升温加速的现象,除非其自身辐射抵消温室效应为止.此时,地球表面温度将维持在一个新的较高的水平,即所谓的“积分保持”作用,除非温室气体体积分数有所下降.因此,如何减少CO2等温室气体的排放问题已经被列入各国政府、联合国会议的首要议题,放在优先考虑的地位,成为全球亟待解决的重大战略课题[9].

3 结论

基于能量守恒及自动控制原理建立了地球变暖动态数学模型,通过此模型,考察造成地球温度变化的两个主要原因,即:温室气体的过度排放会造成地球升温加剧;太阳辐射能量增强会造成地球一定的温升.在此动态特性基础上,对于地球变暖与温室气体排放时间上的滞后现象进行了分析,得出大气和地球动态温度变化具有很大的滞后特性,大气温度变化滞后时间为2.78 h,地球表面温度变化滞后时间为30.49 a.可见,温室气体的排放,对于全球变暖具有很大的滞后效应.

根据全球变暖动态模型,本文结合现有温室气体CO2的排放水平,预测了地球温度的未来走势.结果表明,根据地球变暖滞后时间常数,可以得到任意时间的地球温度变化.同时,地球环境温度对于温室气体体积分数的响应具有显著的滞后效应,在现有排放水平不变的情况下,地球表面温度仍将进一步升高.

参考文献:

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[4] MYHRE G,HIGHWOOD E J,SHINE K P,et al.New estimates of radiative forcing due to well mixed greenhouse gases [J].Geophysical Research Letters,1998,25(14):2715-2718.

[5] HAIGH J D,WINNING A R,TOUMI R,et al.An influence of solar spectral variations on radiative forcing of climate[J].Nature,2010,467(7):696-699.

[6] KIEHL J T,KEVIN E T.Earth’s annual global mean energy budget[J].Bulletin of the American Meteorological Society,1997,78(2):197-208.

造成温室气体的主要原因篇2

中图分类号: X21 文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2012)08-0064-01

一、造成气候变暧的原因

全球气候变暖并非单方面因素造成的,气象学家经过长时间的研究和不断与历史资料时行比对最终认识到决定气候状态和变化的原因不是孤立地存在于大气中,而是取决于由大气、水、冰雪、生物和岩石等几大因素所组成的“气候系统”的整体相互作用。因此引起当代全球气候异常及全球变暧的原因是十分复杂。但总的归纳起来,就是自然因素和人为因素这两大因素相互作用的结果。

(一)人为因素的影响

适量的温室气体因子对地球上的人类和自然界的生物来说应该是件好事,因为地球上的温度就是靠大气中的二氧化碳、水汽、臭氧、氧化亚氮、甲烷等“温室气体因子”所产生的温室效应来维持着。由于我们所排污染物中影响气候变化的主要成分中二氧化碳居多,而它在大气中存在的寿命较长,可达200年左右。所以大气中二氧化碳浓度的逐年急剧增加,这必然会导制“温室效应”的加剧,相关的资料表明,如果二氧化碳浓度每增加1倍,地球表面平均气温将升高1.5~3.5℃。此外核爆炸产物、氨肥的分解物,其中可能含有氮氧化物、一氧化碳、甲烷等几十种化学物质的过量排放,也都是人为造成气候变暖的重要原因之一。

(二)自然因素的影响

地球的周期性变化为我们人类带来了白天、黑夜以及四季的变化。这使我们对气候以及温度的变化产生了认识,但现在由于自然界因素的影响,地球已经出现了异样的气候变化。厄尔尼诺现象就是其变化的主要表现。早期人们对厄尔尼诺现象的认识是友好的,1925年意大利人斯科特回忆了1891年秘鲁沿岸出现海水增温时的情景,“首先是沙漠变成了绿洲,土壤被倾盆大雨浸泡着,在几个星期内,整个国家四处覆盖着丰盛的牧草,牛羊成倍增长,棉花等农作物能生长在以往年份不长植物的地方”。尽管当时人们也看到了海水温度升高引起了大量海洋生物和鸟类消失,但他们还是将这样的年份称之为“丰年”。

(三)其他因素的影响

除以上两大因素外,臭氧层的破坏使地球直接受到紫外线强照射,威胁地球上所有生物的进化和生存。地表植被和海洋浮游生物的减少或消失必然减少贮存在植物体中的二氧化碳和用于光合作用的二氧化碳,从而使大气中的温室气体增加,使全球气温进一步升高。据不完全统计,目前为止人类已经把1500万吨以上的氯氟烃排放到大气中。进入大气中的氯氟烃,只有一部分参与臭氧层破坏作用,大部分还在大气中游荡,因而,虽然现在很多地方已停止生产和使用氯氟烃,臭氧层仍然会继续遭到破坏。

还有一方面原因就是森林的锐减和物种的灭绝,土地的沙漠化,水资源的短缺和污染都是造成全球气候变化的诱因。除上述对温室效应有正效应的因素外,大气中还有一些因素对温室效应起负效应,如气溶胶对大气温度主要起降温作用。水在地球系统中的作用也是复杂多变的,水汽是大气中最主要的一种温室气体,空气的含水量越大,温室效应也越强,形成正效应。但是当水汽达到饱和水汽压时,就会凝结成云,云对太阳辐射作用主要是散射和反射,减少太阳辐射到达地面的总量,这样会对全球增暖产生负作用。

二、气候变化带来的影响

(一)气候带移动

由于全球气候变暖,气候带将北移,全球气候的变暖对人类健康是有直接或间接的影响。对地球升温最为敏感的当属一些居住在中纬度地区的人们,暑热天数延长以及高温高湿天气直接威胁着他们的健康,1995年的夏季热浪造成全世界许多大城市出现了死亡率特别高的现象。一般来说,低纬度地区现有雨带的降水量会增加,有可能对我国和夏季风边缘的许多发展中国家带来雨水增加,有利于农业生产,而有的地区将面临洪涝威胁;高纬度地区冬季降雪量也会增加;而中纬度地区夏季降水将会减少,降水减少将使这些地区干旱加剧,造成供水紧张,严重威胁这些地区的工农业生产和人们的日常生活。气候变暖也会引起生态系统及环境的改变。

(二)海平面上升

由于近年来温室气体的不断增加,造成了全球性气温上升,导致海水受热膨胀、高山冰川融化、南极冰盖解体,使得海平面上升,并且由于人为因素导致的陆地地面沉降,又造成了海平面的相对上升。如果海平面上升过快,将使湿地面积大大减少。而湿地是许多鱼类、鸟类和稀有动物的主要生活环境。海平面上升还可使珊瑚面临危险,珊瑚礁岛屿面积会大大减小甚至消失。海平面上升还将通过盐水侵入地下水资源,进一步使土地盐碱化,沿海地区淡水匮乏。

(三)对人类健康的影响

由于气温的异常变化,死亡率将显著上升,与此同时“城市热岛”效应和空气污染更为显著,又给许多疾病的繁殖、传播提供了更为适宜的温床。大气中的有害物质会通过人的直接呼吸而进入人体,有时会附着在食物上或溶于水中,使之随饮食而侵入人体通过接触或刺激皮肤而进入到人体。通过呼吸而侵入人体的有害物质危害最大。它会使人类患上急性中毒、慢性中毒,以致于患上癌症。因此气候变化是人类健康的重要障碍之一。

(四)其它影响

随着气候增暖,全球工业化和人类生活所须能源消费增多,所排放的酸性物质也日益增多,它们进入空气中,经过一系列作用就形成了酸雨。人们对酸性排放物已经有了控制,但仍然还有酸雨现象。全球进一步变暖,炎热时间增长会使城乡用水量增加,全球环境沙漠化进一步发展。气候变暖还往往伴随着水灾、飓风等自然灾害,致使大量植被,森林死亡,土地多被生态系统恶性循环侵食,从而加重了水土流失。

三、相关对策

(一)强化可持续发展目标

保护资源、保护生态环境是为了让子孙后代能够享有充分的资源和良好的自然环境。目前我们要增强人类改造自然的能力,加大力度保障自然环境,减缓温室气体排放量。

(二)发展保护绿色环境

造成温室气体的主要原因篇3

中图分类号:TQ542 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)03-0122-01

如何减少焦炉加热煤气用量,笔者认为主要可从以下几个方面着手考虑。

1 降低并稳定入炉煤水分

当入炉煤水分含量增大,水变成蒸汽挥发带走的热量就随之增大,需要的加热煤气量自然增大,与含标准水分7%的湿煤相比,配煤水分每增加1%,煤气消耗增加1%左右。

炼焦入炉煤水分大小,一是影响焦炉加热煤气用量,二是影响焦炉加热制度的正常运行和焦炉炉体的使用寿命;如果调火工作跟不上,容易造成焦炭过火和不熟,严重者有可能造成难推焦。在《焦炉技术管理规程》中第2.2条a规定相邻班组的配煤水分稳定性要求1%。

1)加强对煤场管理,每批来煤应按照规程规定取样分析,并与供煤单位核准分析数据对比,煤种核实后方可接收;对来煤要按其煤种分别卸入指定的地点,防止不同煤种在接收过程中混质,对各种不同牌号的煤的数量、质量和进入煤场的时间要分别做好记录;严格控制进入煤场煤的水分,达不到要求的一律不卸;煤场取煤最大可能实现平铺直取,使入炉煤的水分平稳;各种煤的堆放地之间要保持一定的距离,场地要清洁,更换场地时应彻底清除余煤,卸煤槽或受煤坑更换煤种时也要清扫干净,防止混煤;煤场要有足够的容量,保持一定的贮煤量,保证焦炉稳定续生产,一般提供10~15天的贮备量;确保不同煤种单独存放,排水措施齐全,防止积水和煤堆塌陷;煤的存放时间不能过长,煤的存放时间过长,将会引起煤质变坏。

2)可以采用焦炉烟道气干燥煤技术、配合煤调湿技术或者预热煤技术等先进技术,以降低和稳定入炉煤水分。

2 合理控制焦饼中心温度

生产焦炭所消耗的热量,主要靠加热煤气供给。若以成熟焦饼温度为1000℃计,焦饼温度每升高50℃,焦炭带走的热量增加5%左右,则煤气消耗约增加6%。合理控制焦饼中心温度,防止焦饼中心温度过高造成能源、资源浪费,生产成本增加,只有通过合理控制焦炉煤气消耗量。

降低标准温度的前提条件之一是确保直行温度一致性,即焦炉各燃烧室温度基本一样,每个燃烧室的煤气量供应大小主要依靠在煤气管道上的孔板孔径大小予以控制,实现焦炉长向温度均匀,主要依靠各燃烧室煤气孔板直径沿焦炉长向适度排列来实现,控板控制合适的阻力调节各燃烧室的煤气量,实践证明,孔板断面大于分管断面的70%能满足稳定生产;煤气的使用量和煤气主管压力决定了孔板直径的平均值,煤气主管的压力分布决定了孔板直径的排列。使用焦炉煤气加热时,孔板直径排列也可一致。使用焦炉煤气加热的下喷式焦炉,煤气管道上设有交换旋塞、孔板、喷嘴、三通等控制设施,在日常生产中难免出现以下情况。

1)交换旋塞开度不合适。原因之一是个别号旋塞开关位置跑偏,或旋塞的扳把没有固定,造成错位;原因之二是煤气交换拉杆行程改变。

2)孔板安装位置不正确或孔板处积物。安装孔板时,孔板中心与中心和管道的中心不重合,增加了煤气阻力,从而影响供给的煤气量。另外,长时间生产造成孔板处有积物也会影响煤气供给量,从而影响焦炉加热温度。例如在加热煤气压力为2000 Pa下操作时,孔板直径每改变1 mm,可影响炉温30℃~35℃左右。

3)煤气管道不畅通。焦炉长时间生产,管道清理不及时会聚积煤气冷凝物造成管道孔径变小或者局部堵塞。另有企业化产系统运行不正常,煤气净化效果不好,煤气中夹带的焦油、萘等杂质多,焦炉加热制度没有及时调整,也会增加焦炉自身加热煤气用量。

4)各燃烧室立火道的喷嘴的差别过大。燃烧室立火道喷嘴直径相差较多,必然造成各燃烧室温度不一致,只能通过检查燃烧室火焰及时调整喷嘴,确保各燃烧室温度均匀。

因此,在调节的时候做到勤检查排除,确保各燃烧室温度均匀良好。

降低标准温度的前提条件之二是横排温度要好(燃烧室的立火道温度从机侧到焦侧均匀上升),因为标准温度是指燃烧室代表火道(7、22火道)温度的控制值,代表火道能否代表所在燃烧室的其他火道温度,即横排温度的好坏,直接关系到相邻两侧炭化室焦炭有否夹生和过火现象。因此,如果横排温度不好、直行温度均匀性不好均是不能降低标准温度的。

3 合理控制废气温度,适当减少废气量

相同焦炉生产条件下,废气出口温度降低25℃,可使焦炉的热效率提高1%,即煤气消耗降低1%左右。焦炉火道温度、蓄热室格子砖的蓄热面积、气体在蓄热室内的分布情况及交换周期直接影响废气温度的高低。冷空气在蓄热室中分布均匀,可以提高蓄热面的利用率,在生产中应保持格子砖清洁畅通,避免灰尘堵塞和高烧熔。交换周期越长,格子砖热效率越低,但交换时间若过短,又增加了交换时的煤气损失,交换周期一般为20或30分钟。废气量越多带走的热量就越多。减少废气量主要是控制空气过剩系数。空气过剩系数每增加0.1,耗热量将增加20 kJ/kg~25 kJ/kg。空气过剩系数主要与分烟道吸力、废气盘翻板以及进风口开度有关。分烟道吸力控制焦炉所有燃烧室的空气量,废气盘翻板及进风口开度控制单个燃烧室的空气量。为了保证每个燃烧室供给的空气量基本一致,焦炉在开工时就要求废气盘翻板和进风口开度基本保持一致;否则,每个燃烧室供给的空气量是不一致的,为了满足空气量少的燃烧室的煤气完全燃烧(不满足就会使煤气燃烧不完全,导致烟囱冒黑烟),就必然要增加分烟道吸力,导致整座焦炉的空气过剩系数增大。因此只要克服了这些原因,废气量是可以减少的。然而降低废气温度和减少废气量二者是相互矛盾并相互制约的。一般来说废气量多废气温度就低,二者程不规则反比关系。综合整体考虑以降低废气量为主可以降低煤气消耗。

4 合理控制炉顶空间温度

从炉顶排出的荒煤气温度高即增加了焦炉加热煤气消耗也给化产系统煤气冷却带来了也是较多的,在相同生产条件下荒煤气出口温度每降低10℃,生产耗热量降低12.6 kJ/kg~16.7 kJ/kg左右,适当降低焦饼上部温度,则是降低炉顶空间温度的有效措施。

此外,影响煤气消耗的还有周转时间、炉体绝热情况等,但都不是影响煤气消耗的主要因素,本文不作进一步说明。

参考文献

[1]兰志广,杨邵鸿.对炼焦耗热量降低措施的探讨[J].科技与企业,2012(14).

造成温室气体的主要原因篇4

随着我国经济水平的提高,人们对居住环境的要求也在加强,这样极大的促进我国建筑产业的快速发展。不容乐观的是,现在每年竣工建筑之中,能达到节能标准的住宅面积还是不到1亿m2,也就是说,现在我国既有的高耗能建筑的数量不会减小,反而会增长。保守预计到2020年,全国的制冷电力高峰负荷会翻两倍,它的负荷基本相当10个三峡电站满负荷的电力。预计为了满足2020年空调负荷,电力系统建设的总投资约1.4万亿元。而许多电站的建设是为了应付夏季制冷的高峰的用电需求,而造成了的浪费。

第一,既有建筑节能改造的基本要求。既有建筑节能改造范围。既有居住建筑凡围护结构保温、耗热量指标等方面不符合《民用建筑节能设计标准》的要求,需进行节能改造。应先对环境差及危旧的建筑进行改造。改造的重点是集中供暖的居住建筑的节能改造。第二,既有建筑节能改造的判定原则及方法。既有建筑的节能改造的判定应遵守以下原则:一是既有的采暖住宅建筑,其围护结构、保温门窗气密性和建筑物耗的热量指标等不满足现行的行业标准《民用建筑节能设计标准》要求时,要进行节能改造;二是既有采暖供热的系统的室外管网输送效率如果低于0.90或锅炉年运行的效率若低于0.68,且由此造成的室温不符合要求,需要进行改造;三是旅馆、集体宿舍、托幼建筑等公共采暖的居住建筑,如若其围护结构保温性能不能达到相应要求时,要予以改造。

其一,适宜性技术的应用体系。现在,建筑的节能改造技术的领域,已形成了“低”、“中”、“高”三个层次的方法。所谓适宜性技术,主要是重视事物的内在联系,重视事物的特殊条件,综合分析事物相互关联因素之后得到的最佳技术选择,而不是一味追求高新技术。其二,既有建筑围护结构节能改造中的适宜性因子的分析。围护结构中的适宜性因子,是指建筑自身及其所处的环境,对建筑围护结构的热学性能起着决定性作用。而对围护结构的节能改造,其目的是在于使室内热环境所消耗的能量减少,因此适宜性因子的分析,应从建筑热过程的分析开始。通过对建筑热的过程分析,对于特定的房间来说,室内热状况的决定因素有如下几个方面,为围护结构热工性能、室外环境、室内各热源、空调制冷和室内外通风四个方面。围护结构热工性能:围护结构是建筑物室内外的中间体,室外环境是通过围护结构对室内空间产生作用的,其热工性能的主要由比热容、反射系数、热阻等多种指标决定。

室外环境:其主要有室外空气的湿度、温度、风速和风向、太阳辐射强度,以致临室的空气湿温度等都是影响室内热环境的因素。这些外在干扰对建筑围护结构热作用之后,通过围护结构的传递,使房间内表面的温度提升,再通过辐射及对流等方式影响了室内空气的温度,而对于有透明介质的房间,如窗户,玻璃门等,太阳辐射还可以直接透过玻璃影响室内空气的温湿度。室内各热源:室内的热源是指家用电器、照明等设备及人体的散湿、散热等一些因素对室内环境的影响。它对房间的热作用包括潜热和显热两方面。而设备、照明和人体的显热是以两种方式进行热交换的,一种是以对流的方式直接传给空气;另一种是以辐射的形式向周围的表面传递,而后通过各种表面和空气之间的对流来换热,逐渐传递给空气。

室外空气的渗透和空调的投入量:室外空气的渗透和空气送风对室内的热环境的影响是比较相似的,都直接与室内的空气相混合,其所带的湿量和热量直接室内空气的状态产生影响,从而改变了室内空气的温湿度。由于既有居住建筑其室内热扰、室外环境、空调投入量与室外空气渗透等条件均已客观存在,所以对既有建筑围护结构的节能技术的分析,就可转化为对室内热扰、室外气象条件,空调投入量及室内外通风为常量,围护结构的热工性能为变量,这三方面的因素构成了围护结构改造的热工分析的适宜性因子。

总之,建筑节能的最终目的为:建筑保持舒适热环境的同时,所消耗的空调和采暖能耗的降低,适宜性技术的基本原则是在技术和工程材料的选择上,不是片面追求高花费和高技术,对于节能改造而言,其重点是改造方案的选择,也不是仅以方案的节能效果作为唯一的判别标准,应当综合经济性和节能效果两方面因素,作出节能最优的方案。

参 考 文 献

[1]杨鹏.既有居住建筑围护体系节能改造适宜性技术研究[M].西安:西安建筑科技大学.2009

造成温室气体的主要原因篇5

中图分类号:TU8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)41-0248-01

近年来,随着国民经济不断发展,社会用电量激增,电气设备用电负荷明显增大。企业和城市变电站变压器室的散热通风不良是一个普遍存在的问题。有些变电站夏季高峰负荷期间,部分变压器等电气设备长期满负荷运行。由于通风不畅,造成变压器运行环境温度和变压器铁芯温度过高,影响供电的可靠性和降低变压器的使用寿命。

为此,积极研究探讨与改进箱变内变配电设备的散热通风装置,对降低箱变的故障率和提高供电可靠性有着积极的意义。

1 技术研究背景

在夏季高温高峰负荷的时段内,变压器本身消耗的电能是以热量的表征形式散发在变压器室内的空气中,源源不断地对变压器室内的空气进行加热。因配变室顶部和底部所安装的小排量风机不能将室内热量迅速排出,使箱体内外的空气没有大量进行有效交换,造成热量在变压器室内大量聚集,引起箱体内环境温度不断升高,形成恶性循环,最终将导致配电变压器温升超过运行极限,造成供电可靠性降低。

一方面采用自然通风散热和外加辅助轴流风机强制排风,通过冷、热空气之间的热交换降低室内温度是箱变运行中降低箱体内部热量的主要手段,另一方面安装利用空调机制冷降温。但据大量工程应用实例表明,上述两种综合方式其散热效果均不理想。

2 箱变变压器室散热装置研制

2.1 工作原理及结构特征

结合工程实际,在对变压器通风及散热能力进行调查与测试基础上,分析了影响主变散热的原因,并提出了解决散热能力不足的应对办法和改进建议。

该技术利用循环通风原理,空气受热后体积膨胀,比重变得比周围的冷空气轻,周围比重大的冷空气流过来补充,把比重轻的热空气浮到上边去。用轴流式通风机将室外冷空气吸入、室内热空气排出。通过空气流动将主变运行中产生的热量,经风道不断排出室外。

该箱式变电站变压器室的通风散热装置,包括集风罩、通风道、轴流风机(电机功率为0.6KW,排风量1200m3/h)。 附图1。

进出风口分别在箱体的底部和顶部,利用电缆沟作为冷风来源,可以保证进入箱体的都是冷风;使用时启动风机,在集风罩下的进风口区域形成一定负压区,使气流能有效地对准变压器热量集中的箱体中上部,其周边的热气受负压吸引到达集风罩内,然后进入排风通道,在风机作用下,顺着风管排出室外。箱体外的空气通过箱体下的电缆通道进入箱体内,从而使电缆通道、集风罩、排气管道和风机以及箱体外界之间形成循环通路,便于加快变压器室内热气的排出速率,进而便于变压器室的散热。

在室内的合适部位,增设温湿度传感器。温湿度控制显示器内置有单片机,温度控制显示器通过其内的单片机电连接温度传感器和风机。同时装设嵌入式数字式温度、湿度控制显示器,组成温度测控、显示装置。使用时,温度传感器实时检测箱体内的温度,并将检测值传给温度控制显示器,通过温度控制显示器进行显示,便于工作人员直观地监测箱体内的温度,从而对风机进行启动与停止的自动化控制。

2.2 安装及材质要求

安装位置:安装在箱体内的变压器顶部以上300-400mm处,保证安全距离。四周分别超出箱体宽度、厚度300mm左右,以完全罩住整个箱体为原则。轴流风机安装在箱体上。

材质:有多种材料选择,可以为玻璃钢、PVC板、橡胶等绝缘材料,要求里边应当光滑、无毛刺,外边无尖锐棱角。

3 应用效果

与空调制冷降温相比,该方法改变思路将室内强制制冷变为引导疏通,合理利用室外低温空气给主变降温,在夏季高温高峰负荷时段内,满足了变压器运行时的环境要求。提高了变压器室的散热速率,进而提升了变压器的使用寿命,也提高了供电的可靠性。该装置安装后停用了两台3匹空调,更换为一台0.6KW风机,每月可节省电量1227Kwh,与空调制冷降温相比室内温度下降了19℃,说明降温散热效果良好。

安装后运行效果表明,箱变运行可靠、性能稳定。当满负荷运行且温度传感器测得变压器室温度达到35℃及以上时,排风机自动投入运行。当变压器室温度低于35℃以下时,排风扇自动停止运行。变压器室的散热速率,进而提升了变压器的使用寿命,也提高了供电的可靠性。能适时实时在线监测变压器室和低压室内温度及温升变化情况,自动控制通风装置和防凝露装置的启停,有效提高供电可靠性和供电服务质量。社会效益明显。

参考文献

[1]黄伦,武兴民,张燕涛. 风冷式电力变压器散热计算的探讨 陕西电力,2007(1)

造成温室气体的主要原因篇6

Abstract:Problems like bad air tightness and low thermal performance and so on, are existing among Huizhou architecture, which are resulting in dissatisfaction for people on thermal and more energy consumed when active measures are taken for heating or cooling. Three aspects are referred to this situation aiming to reduce energy consumption, such as enlarging thermal resistance of walls, raising impermeability of doors and windows and sealing patios.

Key words:Huizhou residence ; energy transformation ; walls ; doors and windows ; patios

中图分类号:TU-0 文献标识码:A

文章编号:1674-4144(2016)-07-92(5)

1 引言

徽州民居作为中国传统民居建筑史上的重要组成部分,具有重要的历史、科学及人文价值,由于徽州民居特有的建筑空间组合与构造形式,使得采暖及制冷采用机械设备时建筑能耗较大,若能较好结合徽州民居各组成构件进行节能改造,将会极大节省能源。

墙体在围护结构中所占比例较大,并且墙体传热导致的热损失在整体建筑的热损失比例也很大[1],墙体受热后以辐射的方式向室内散发热量,提高室内温度增大制冷负荷;而室外温度较低时不仅会吸收室内热量而且会产生冷辐射降低热舒适感,因此提高墙体的热惰性及保温隔热性能是墙体改造的重点。有数据表明,由于空气渗透而引起的热量损失占建筑总能耗的25%以上[2],因此提高门窗及整体房屋的气密性,对减少能耗和提高节能效率具有重要意义。徽州民居的内门窗多为镂空雕刻的,内墙是木板排列组合而成,由于施工技艺的原因,板与板之间会存在一定宽度的缝隙,这样一来由空气渗透引起的热损失所占比例更大,因此提升门窗气密性,则节能效果更加明显。

天井是徽州民居的一个重要组成部分,在其中起着组织通风、采光及遮阳等作用。空气的对流伴随着热量的散失,因此天井在沟通室内外空间的同时,也大大增加了建筑的能耗。为了达到良好的节能改造效果,这种热量的交换必须在可人为控制的范围内。

2 墙体节能改造

2.1 保温做法比较

徽州民居的墙体采用的是空斗砌法,青砖立砌后形成空腔填入黄泥(图1),虽具有一定的保温隔热性能(传热系数1.85W/m2・K[3]),但尚不能达到夏热冬冷地区墙体的节能要求(0.8W/m2・K),需采取一定的加强措施。针对墙体保温隔热性能的改造措施即增设保温层,一般的做法有外保温、内保温及夹心保温。

徽州民居是我国建筑文化中一个重要组成部分,其独特的立面材质、粉墙黛瓦的建筑外貌、丰富的思想内涵,是徽州民居独树一帜的重要原因。徽州古建筑经过时间风雨的冲刷,形成了斑驳陆离、犹如立体水墨画般的墙面(图2),而如果采用外保温的话就会把这些岁月留下的痕迹涂抹干净,建筑的历史沧桑感也会遗失殆尽,古建筑保护改造就丧失了原有的意义,因此,外保温不适用于徽州民居。与外保温相比,内保温主要在室内使用,施工技术要求没外保温那么严格,造价不高,并且升降温较快,比较适合夏热冬冷地区间歇性采暖的房间使用,但针对热桥节点部位需做好加强措施以避免揭露问题,防止保温体系空鼓开裂。同大部分的古建筑一样,徽州古建内部的墙体一般是木板墙,本身不太容易粉刷无机保温砂浆,并且木材热胀冷缩形变较大,比较下来夹心保温比较适合这种情况,这是因为夹心保温是将保温层夹在墙体中间,夹心保温墙板可集承重、保温、围护、防火、防水等功能于一体,湿作业少。因此,内保温和夹心保温需针对不同的情况采用,外墙主要采用内保温,而根据需要内隔墙采用夹心保温(当天井封闭及墙体四周采用内保温之后内隔墙可不做保温)。

2.2 墙体保温做法

经过研究分析之后针对不同墙体的保温做法有两种,外墙的内保温做法是直接在空斗墙体内表面做加强措施增强其保温隔热性能,比较适合的做法有无机保温砂浆内保温及喷涂硬泡聚氨酯内保温(图3);内墙是结合已存在的木板墙做夹心保温。

徽州民居墙体内表面在隔着一定厚度的空气层之后会有一层木板墙,随着时间的流逝木板墙老化腐朽,致使部分建筑就不存在这一层木板墙。因此当木板墙不存在时,可以采取直接在外墙内表面做无机保温层的做法,即在清除墙体内表面杂物及修补空鼓、疏松部位之后刷界面砂浆拉毛,然后粉刷无机保温砂浆,之后涂抹饰面层,当然为了保持古建筑原始风貌,有些建筑会在做好保温之后加修一面木板墙,但当木板墙存在时为了施工方便,需先把木板墙拆下,保温工程施工结束之后再把木板墙装上。针对房间隔墙而言的夹心保温,可以借助木板墙作为夹心保温的外叶墙,把玻璃棉、岩棉等保温隔热性能良好的材料用保温膜包裹之后和龙骨一起都固定在具有一定保温和支撑性能的内叶墙上,业主可根据自己需要采用各种不同性能比如承重、围护、防水、防火、装饰等的内页墙体。虽然徽州民居的底部及外墙是砖石结构,但内部结构基本全是非常易燃的木材,在节能改造的过程中尽量考虑防火需求,因此尽量采用无机保温材料,具有一定的阻燃性能。

3 门窗节能改造

3.1 门窗现状

建筑的节能效果不仅与墙体的保温隔热性能有关,而且与建筑气密性有很大关系,墙体的保温性能再怎么良好,若门窗洞口的密闭性较差,综合的效果往往会大打折扣。徽州民居的窗户主要分为开向天井的花窗及开在外墙的石窗,花窗大多下半部是木挡板上半部是镂空的纹饰,高墙上的石窗常用青石或灰砖为材料,或施以雕刻。无论砖雕花窗或是石雕花窗,其密闭性能都非常的差,基本不具有阻挡室内外气流交换的作用,需采取一定改造措施。

徽州民居的门主要包括外墙上的正门及室内各房间门。针对正门,由于施工工艺的限制,门扇内部、门扇与门框及门框与门罩之间皆存在较大的缝隙,对于这些缝隙的处理采取一般的密封措施,不仅费时费力,而且最终的效果也不尽理想,采取整体隔离的方法效果较好,下文有详细做法说明。内部的房间门多是木板门,存在的问题和正门类似,但不适合采取正门的改造措施,整体隔离的话不仅使用不便还会压缩原本就已经很拥挤的空间,可以采用前文墙体夹心保温的改造方法。

3.2 门窗节能改造

3.2.1 窗的改造

徽州民居的门窗多是都是木构镂空雕花的,若是替换成玻璃窗扇会显得不伦不类,用木板封闭的话室内采光通风都会受影响,改造时需充分考虑其整体的协调性。首先针对内墙上的窗扇,可以在窗户的内表面根据需要加设各种性能的玻璃,比如保温隔热的双层玻璃、Low-E玻璃等、消声隔声的真空玻璃或降低辐射的镀膜玻璃等等,然后将玻璃固定在窗扇上,这样不仅保护了窗扇的原始外观,而且由于玻璃的透光性室内也可以获得良好的采光,这种做法在徽州地区一些老建筑改造及新建的建筑中都有实例可见(图4)。尤其是在新建的仿古建筑中,外墙都有开窗以保证良好的采光通风,但山墙面开窗东、西晒问题严重,这时选择合适的热工玻璃尤为重要。值得提醒的是玻璃与窗扇之间、窗框与窗扇之间、窗框与墙之间同样需采取良好的密封措施,提高窗户的气密性亦是保证窗户的整体保温隔热性能的关键,不然只会事倍功半。

3.2.2 门的改造

针对正门采取整体隔离的方法,一般是在正门入口外加设一道玻璃门,玻璃门的四周与门洞口的墙体之间及玻璃门之间需做好密封措施,以隔绝室内外的热量交换,而玻璃的透光性可以很好保证房间的正常采光(图5)。再一种做法是在距离正门一定距离处加设一道玻璃门,在门洞的左右及正上方加设一定宽度的玻璃,之后将玻璃门及玻璃隔断连接起来,将整个入口空间处理成一个玻璃罩子,从而把室内外空间隔离开,起着类似于灰空间的作用(图6)。对于内房门,可以在其内表面加一层具有保温密封性能的木隔板,必要时可以在两者中间夹设一定的保温材料,但需要保证房门与墙体之间的密封性,防止气流通过孔缝进行热量交换。

4 天井节能改造

4.1 天井热环境特征

自然通风的动力是风和温度,冷空气比热空气密度大,所以冷空气下沉而热空气上升。另外气流也受压力差的影响,由正压区流向负压区[8]。在夏冬季,经过实测可知天井自上而下存在一定的温度梯度(图7为冬季测试数据),在热压通风的作用下建筑室内会有习习凉风,在夏季时会给人较好的舒适感觉,但冬季时室外冷空气通过天井进入建筑内部,会让人感觉寒冷。

在徽州民居中,天井是空间的重要构成,是联系建筑功能的核心,在不改变建筑现有格局的情况下,通过灵活多变的现代化保持其通风采光的功能特性,是对天井空间再利用的重要标准。因此针对天井的改造方案,在夏季保证自然通风照明的同时减少太阳辐射,冬季防止室外冷空气进入室内,因此透光性良好的玻璃结构成为最佳选择。首先玻璃结构可以最大限度保证光线的射入,通过在玻璃结构上开窗,夏季时能保证室内外的气流交换,并且在顶棚下加设可活动遮阳装置还能进一步减少太阳辐射,而可开启的气窗关闭时又能在冬季阻止室外冷空气的进入。由于太阳光的长波辐射经过玻璃进入天井加热室内后空气后变成短波辐射,而短波辐射很难穿过玻璃,室内温度高于室外。

4.2 天井改造方案

天井改造利用之前,应做结构评估、检测,其设计方案应确保天井改造装置满足结构安

全要求,并且改造后的热舒适性不应低于再利用之前的状态,改造过程中需加强对各种缝隙的密封处理。针对天井的改造方案有两种,顶部封闭型和四周封闭型(见图8)。顶部封闭型是指借助天井四周的结构直接架起钢构架玻璃窗,并设有供开启的气窗,将天井改造成天窗。这种方案的优点是构架可供选择的样式多,可以满足不同人的审美,比如单坡顶、双坡顶,四坡顶、圆弧顶等等,同时也将天井这一室外空间划入室内,室内供人活动的区域扩大了许多,但这种方案也有个明显的缺点,因为钢构架自重较大,对于天井四周的结构刚度有一定的要求,当刚度不满足要求时还需要加设附属支撑构件。而四周封闭型是指沿天井檐口位置做垂直钢结构玻璃窗封闭天井,在必要位置开设窗户,类似于落地窗。这种方案对于天井四周结构刚度没有要求,并且施工难度也相对较低,也有利于保证古建筑的原始外貌。

5 结语

针对徽州民居的各个部位的节能改造,综合起来可归纳出两种节能改造方案,一种整体性较强,即采用天井封闭及外墙内保温的做法,门窗洞口的保温做法采用3.2的措施。此方案相当于把整栋建筑用一个保温隔热罩围合了起来,这种方案的优点是整体性强,室内适合人体热舒适度的区域较大,冬夏季人们可活动的范围较多,但相对造价也较高,比较适合改造成为客栈或者休闲娱乐的场所采用;另一种方案则是业主根据自己需要对各个房间进行选择性节能改造,不常使用或者人员活动很少的房间就可以不进行节能改造,此方案主要采用夹心保温对各个房间的6个面进行改造,门不做改造,窗的改造采用3.2.1的办法。这种方案的优点是灵活性及自主性较高,造价低,但缺点也很明显即建筑内除进行改造的房间外,其余功能区域会有较差的热舒适度,比较适合产权所有者自己使用的徽州民居。

目前我国建筑能耗占城市总能耗的30%,建筑节能形势严峻。但现今主要的节能策略及措施却集中的新建建筑上,对大量现存的既有历史建筑却甚少关注,这必将导致节能的实际成效大打折扣。针对传统建筑的节能改造不仅可以有效延续历史传承,而且有利于建筑的节材、节地、节能。本文对徽州民居的各个构成要素,在保证其正常功能的前提下分别提出增大墙体热阻、提高门窗气密性及封闭天井的措施,改善室内居住环境及条件,使其在满足现代的生活需求的同时,达到建筑节能低碳环保的要求。对徽州民居进行节能改造不仅可以改善民居的居住环境,还为古民居的活化提供技术支撑。

参考文献:

[1] 刘剑波.节能墙体建筑能耗及热舒适性研究[D].长沙:长沙理工大学能源与动力工程学院,2012.

[2] 刘正权,刘海波,董人文,王娜.建筑外窗气密性及空气渗透热损失对实际保温效果的影响[J].门窗,2009(9):25-28.

[3] 周海龙.徽州民居砌体外墙热工性能与改进技术研究[D].南京:东南大学建筑学院,2011.

[4] 陈薇,是霏,张云升,等.徽州传统住宅围护外墙改造初探[C]//中国建筑科学研究院.既有建筑综合改造关键技术研究与示范项目交流会论文集.北京:中国建筑科学研究院,2010.

[5] 丰晓航,燕达,彭琛,江亿.建筑气密性对住宅能耗影响的分析[J]. 暖通空调,2014,44(2):5-14.

[6] 陈栋梁. 建筑节能领域房屋气密性相关理论研究[J]. 建筑科技,2014(18):71-73.

造成温室气体的主要原因篇7

中图分类号: O647.5 文献标识码: A 文章编号:

前言

地下室结露一般是在秋末冬初季节, 或在夏季梅雨季节。当地下室内的空气温度高于墙壁表面温度( 墙壁表面温度在露点以下) 且室内空气的相对湿度较大时, 水蒸气就会在较光滑的墙壁表面产生结露。同时由于大部分地下室内墙壁多做水泥砂浆粉刷压光处理, 再加上环境相对湿度偏大, 地下室通风不良, 为结露创造了有利条件。

一、地下室结露原因分析

一般情况下,温度较高时,空气中的饱和含水量较大。温度较高的空气中所对应的饱和含水量也会高于温度较低的空气中所对应的饱和含水量。所以,当室外这种含水量较高的气体进入温度相对较低的地下室时,就很容易产生结露现象。湿热空气遇到低于露点温度的冷表面,就会产生结露现象(同秋天室外结露原理一样)。所以,南方沿海湿热地区在黄梅季节避免不了结露问题。虽然地下室外墙做了保温处理,但只是让地下室结构和土地的热交换放缓,热交换仍然存在,相对应的结露问题也并没彻底解决。地下室产生结露现象,主要有以下几个原因:

1空气中水汽含量比较高;

2地下室墙体温度较低;

3相对光滑一些的墙面更容易结露(如玻璃)。

要解决结露问题可从以下两个方面着手:

1降低空气湿度。可以通过增加地下室排风降低空气湿度,让空气流动带走水汽;也可以像农村造房子一样使用一些生石灰,吸收空气中和墙面上的水汽。这两种方法的缺点是:如果只是通风的话,可能会带来更多的水分,结露甚至会更厉害,因为通风没有降低地下室的水汽含量,而是尽快带走墙面水汽;而铺撒生石灰会对室内空气环境造成一定的影响,且只是短暂性的除湿。

2提高墙体表面温度。可以采取一些保温措施来提高墙体表面温度。当然墙体表面打磨得相对粗糙一些也有一定的作用。可通过做好地下室顶板、外墙的保温隔热和涂抹内墙涂料的方法,来减少地下室内外温差。做外保温是解决地下室结露问题的措施之一,但不是通行的办法,它对于有储藏室的地下室较为明显,但埋深较深的地下室仍会出现冷桥现象。通风、除湿和提高墙体表面温度,均是解决地下室结露问题治标不治本的方法。

二、工程案例

某建筑内的地下室受潮结露现象比较严重, 查看施工图纸发现地下室的防潮、防水设计均满足设计规范的要求。

1地下室受潮结露原因分析

经对地下室的实地勘验, 发现地下室的结构层表面有小块湿渍。结合秦皇岛地区的气象资料、建筑地质条件等, 初步确定地下室受潮的主要原因是地下室水汽和丰水期地下水毛细现象作用的结果。

(1) 地下室水汽的来源

建筑结构自身所含水分的蒸发: 地面以上建筑中所含水分的蒸发过程约需两年的时间, 地下工程以及附加的装修层所含的水分视地下室的通风条件、除湿措施的不同, 完全蒸发的过程需三年左右甚至更长的时间。空气中含有的大量水蒸气,空气湿度大是该地区的特点, 特别是雨季,空气特别潮湿, 在小型地下室、相对封闭、空气难以形成对流的情况下, 很容易产生结露现象。

据气象咨询服务中心提供该地区的6 月、7 月份的气象资料显示: 6 月中旬以后, 空气相对湿度进入了高峰期, 6 月1 日- 30 日, 空气相对湿度基本维持在40 ~60%之间, 峰值为79% ; 6 月14 日-30 日, 空气相对湿度急剧攀升, 基本维持在85 % 以上, 其中24日-28 日空气相对湿度两次连续5 d> 90 %, 峰值达到96 %, 7 月份的空气相对湿度也基本维持在80 %以上, 其中8 d> 90 % , 峰值为96 %。另外, 6 月中下旬以后, 日最高气温基本上都在25OC 以上, 封闭的地下室内, 易形成结露, 6 月下旬以后, 地下室的结露现象更为明显, 因此空气中水蒸气的含量过大, 是地下室受潮的主要原因。

(2) 丰水期地下水毛细现象

地质勘探资料表明,建设地段内的最高地下水位较低, 影响不到地下室的底板, 地下室仅需做防潮处理即可。但地下工程不仅受地下水的影响, 也会受到地表水下渗的影响。强降雨过后, 地基土壤渗水速度较慢时, 地下水位会持续上涨, 超过地下室底板标高, 地下水对地下室底板及侧墙产生了侧压力, 对地下室造成影响。

(3) 结露形成的成因

影响结露的因素主要是空气的压力、温度和相对湿度( 亦称饱和度) 。在一定状态下, 不同温度的空气所能容纳的最大水蒸气量( 即空气的饱和状态) 是不同的:在一定状态下, 若空气的相对湿度不变, 则空气的温度下降到某一温度值时, 空气的含湿量达到饱和状态, 这一温度为原状态空气的露点温度; 温度再下降, 则空气中的水蒸气就在物体表面形成结露现象。空气温度越高、相对湿度越大, 则原空气温度与其露点温度的差值越小, 即此时室内容易产生结露现象。6 月5 日最高气温为24.9 OC, 空气的相对湿度为56 %, 则通过计算得到其露点温度为15.6 OC ; 二者相差9.3 OC ; 而6 月25 日最高温度为25.0 OC , 空气相对湿度为96 % , 则其露点温度为24.4 OC , 即室内温度从25.0 OC下降到24.4 OC ( 仅仅下降了0.6 OC) 以下时,室内就会出现结露现象。该小区地下室空间狭小,又划分出一些更为封闭的小空间, 通风换气不畅, 地下室内的空气形成不了对流效应, 地下室内空气中水蒸气的含量不仅无法散失, 却在不断增加, 空气中的相对湿度在不断提高, 室内空气温度与外墙内表面的温度容许存在温度差, ( 国家标准规定普通居室外墙内表面的温度与室温的差值应≯6 OC; 地下室的底板和外墙都与土壤直接接触, 其内表面的温度受土壤温度的直接影响, 有时与室温有较大的温差) , 当温差较大时, 若低于露点温度, 墙体表面就会结露。室内温度越高、相对温差越大, 结露的现象越严重, 通风效果最差的地方易结露, 使墙体表面出现潮湿和发霉现象。

2 解决方案

针对丰水季节地下室地板和侧墙存在毛细现象的部位, 施工单位应该采取措施进行处理。应先做好室外地面水的疏导工作, 减少地表水对地下室的影响。推迟地下室室内装修的时间, 等到建筑结构内的水分基本蒸发完以后再进行装修。一般在房屋正常使用( 冬季采暖) 的情况下, 最好二年以后进行地下室室内装修。室内装修应选择吸水率低的材料; 地下室室内装修不应使用裱糊类饰面, 慎用木质类材料; 若采用木质类材料作装修, 应使材料与结构表面间留有足够的间隙, 并使各间隙相通且在端部留有足够的通气孔。内墙涂料应选用具有防水、防霉功效的产品。地下室的家具设备尽量不靠外墙布置。

三、结束语

结露是空气中的水分子在温度低时附着在物体表面上的液态水。这种结露( 冷凝水)不仅造成室内潮湿,长时间影响下还会引起墙面发霉变黑,或装饰材料发霉、翘曲变形。常见的几种结露现象发生的部位是,顶层通气管四周、密封性能良好的塑钢窗窗台、与室外相接触的混凝土圈梁和构造柱。因结露产生的问题已经影响到了观感和使用功能,并给用户造成了经济损失。根据《建设工程质量管理条例》规定,这方面的问题没有明确属于工程质量的保修范围,在发包方和承包方又没有约定的情况下,结露的问题使用户的合法权益得不到保护。所以,室内结露问题应引起有关方面的注意。

参考文献

[1] 史红霞. 结构墙体结露的成因分析及防治措施[J]. 民营科技. 2011(05)

造成温室气体的主要原因篇8

1 做好冬春季日光温室蔬菜生产要掌握的基本原则

首先,要做到针对市场需求,结合不同温室实际性能,安排适宜蔬菜作物生产。目前郊区建造的日光温室类型多,性能间存在差异,对于保温l生能好的温室,可以考虑安排黄瓜、番茄等喜温作物,对于保温性能稍差的温室,考虑选择耐寒、半耐寒蔬菜品种,要做到作物选择与设施水平实现最佳配合。其次,确定好蔬菜作物种类后再根据消费流向合理安排具体品种,做到及时开展生产。其三,针对设施条件和作物两个主体做好具体管理。其四,做到生产销售思路拓展创新。生产者在抓住城乡蔬菜生产日常供应为主的基础上,要利用日光温室反季节生产能力好的优势,以满足中高档消费群体需求为重点,以蔬菜产品上市期为依据,确定具体品种播种或定植时间,安排优新特品种种植,应用无公害生产技术,做到产品优质、营养、安全、卫生。在冬季尤其要抓好元旦、春节为主的节日蔬菜供应生产,做到北京淡季市场、节假日市场蔬菜品种丰富。

2 了解冬春季温室内气候因子变化规律,合理安排蔬菜生产

冬春季温室蔬菜生产要获得好的效益,涉及很多问题:

第一,是冬春季气候变化的制约。北京冬季气候不利于蔬菜生产,设施温室建造为蔬菜反季节生产提供了基本条件及可能,要求生产者要针对气候特点加强管理,以获取蔬菜种植的成功。北京冬季外界寒冷,易连阴天和降雪,对温室蔬菜生长形成不利影响。京郊冬季温度变化规律是自11月份至翌年1月份逐渐降低,进入2月中下旬后,外界温度逐渐升高。由此日光温室内温度变化受外界气候变化影响较大,其中日光温室内热能和温度获得主要靠外界日光照射提供,做好冬季温室保温升温、提供充足光照是确保冬季温室蔬菜成功的基础。在冬季12月至1月份温室生产阶段,温室管理要以保温与升温为主,以确保植株生长,减少日光温室内作物冷害、冻害发生;进入3月份温度回暖以后,则要加强温度调控,防止室内温度过高不利作物生长。前一阶段作物生长量相对较弱,管理上以保植株、促营养、适量收获为主;进入中后期生产,以追求高产优质为目标,要求蔬菜作物营养生长和生殖生长平衡,管理上要加大水肥管理、合理调控植株长势。

第二,要实现冬季温室蔬菜生产高产高效,要求生产者掌握以下关键环节:做好市场定位判断;确定种植蔬菜种类及供应上市时间;选择确定适宜品种,适时播种、定植、加强水肥管理、做好病虫害防治等。其中,调控环境及掌握冬春季管理必备的技能是管理基础,也是最基本技能。蔬菜正常生长离不开光、温、水、气、肥等条件,例如光照条件好坏影响植株健壮,降雪影响温室安全及作物生长,大风易成灾,引起降温及设施安全隐患。对环境因子的调控技术的掌握直接影响冬季蔬菜产量的获得,预防外界不良天气变化也更加关键,因此满足蔬菜生长的相关基本条件是成功种植的基础要求。由此必须掌握温、湿、光、水、气的调控管理技术,创造利于蔬菜生长的适宜环境。温室内的环境调控是通过及时揭放外保温材料、适时关放温室风口等实现的,也包括特殊气候下的管理对策等。

第三,日光温室蔬菜生产中,温室建设相对投入较高,建好的温室尽快投入生产,利于农民早日收回成本,使农民通过生产发展实现持续稳定增收,同时进一步保障丰富市场供应。

第四,京郊农民发展设施温室蔬菜生产,高产高效是目标,效益是核心。做好蔬菜生产是第一步,开发市场,实现通畅销售,是效益获得的关键;实现蔬菜产销的良性循环,是农民开展生产、实现设施农业可持续发展的保障。蔬菜生产的高产高效,需要掌握相关技术,包括种植技术、温室管理技术、特殊灾害天气应对技术等。其中掌握好温室生产管理技术是最基本要求,温室生产管理中,确保光照更多获得、提供适宜温湿度环境、合理调控水肥以及防治病虫害发生,是蔬菜作物生长所必需的,也是农民必须了解和掌握的技术。

3 规范冬春季日光温室蔬菜生产基本管理技术

冬春季温室蔬菜生产中,要求温室内做到尽可能光照充足、温度适宜、湿度适度,同时满足作物对肥水的要求,即做到充分满足蔬菜作物对光、温、水、气、土等环境因子的要求。

3.1提高温室内光照水平

光是植物生长所不可缺少的基本因素,太阳光不仅是温室内热量来源,也是作物光合作用的能量来源,进入温室的阳光越多,温室内温度越高,作物光合作用越旺盛,对栽培的蔬菜等作物生长发育越有利。提高日光温室光照水平的措施主要有:

3.1.1冬季外覆盖材料尽量早揭晚盖,兼顾采光和保温。

3.1.2应用适宜农膜,增强透光率,增加光照水平。冬季温室蔬菜生产上应用较多的是PE、PVC和EVA农膜,其中以PVC无滴防老化农膜和EVA农膜效果更好。覆盖农膜要求充分展平拉紧,用压膜线压牢,避免出现折皱。

3.1.3对农膜要做到定期清洁,及时除尘除污,以减缓透光率下降的速度。

3.1.4减少棚膜水滴。如选用了普通农膜,可使用明矾、敌克松、水混合液喷洒膜面等,均有一定效果。

3.1.5应用地膜覆盖,改善光照条件。一般选择无色透明地膜。

3.1.6在温室后墙部位张挂反光幕,可有效提高室内光照。

3.1.7注意栽培畦向,冬春季以南北畦向受光更均匀,效果更好。

3.1.8应用卷帘机卷放外覆盖保温材料,延长温室透光时间,增加光照。

3.2保证温室内温度适宜

蔬菜作物不论光照、水分、气体和土壤营养条件如何适宜,都必须在一定的温度范围内才能生长和发育。蔬菜生长中具有最低、适宜、最高温度三个基点要求,冬季温室蔬菜蔬菜生产,要求尽可能满足蔬菜对适宜温度时间的保障。结合冬季气候变化特点,日光温室冬季生产温度管理重点是做好保温和增温管理工作,进入春季后也不可忽视温度过高时控温、降温的管理。

提高冬季日光温室增温保温效果的措施主要有:

3.2.1选择高性能外保温覆盖材料。传统覆盖材料以稻草苫效果好,也可使用纸被、新型保温被等材料。使用中保持温室外覆盖保温物干燥,如逢雨雪天气变湿要及时晾干、减少保温材料保温性能下降。

3.2.2温室前外侧挖防寒沟,填充稻草、秸秆等防寒物,有一定保温效果。

3.2.3在室内南侧东西向加挂塑料裙帘,以选择新农膜效果更好。

3.2.4在温室内加挂二道幕,材料为无纺布或农膜;对低矮作物栽培的也可以增加室内小拱棚覆盖。

3.2.5遇极端降温、连阴天气也可以进行临时加温,以保证蔬菜生产处于环境调控标准下限为宜。

3.2.6使用秸秆发酵增温技术提高室内地温和气温,注意酿热层距耕作层距离适宜。

3.3水分管理

水分是蔬菜植物生长发育的重要条件,蔬菜物质组成中70%~80%以上是水分,没有水植物无法进行光合作用。水分还是营养物质的载体,各种营养物质只能以水溶液的形态进入植物体。冬春季保护地蔬菜生产既需要适宜水分,但由于冬季气温低的因素,又必须控制温室内灌溉量和湿度,如大量浇水会引起地温下降,影响蔬菜生长,同时造成室内湿度增加,又会增加病害发生程度,所以冬春季尤其冬季温室水分管理原则是以控为主,适量灌溉。

3.3.1冬季灌溉总体要少浇水,浇水时宜采用滴灌、膜下暗灌等方式,严禁冬季大水漫灌,要严格控制浇水量。

3.3.2浇水时掌握天气情况,要求天气必须处于连晴天情况下,以防浇水后遇阴天,造成无法排湿和温度下降,影响蔬菜正常生长。

3.3.3基于病害发生一般要求较高湿度,冬春季蔬菜生产中温室内不宜湿度过大。降低温室内湿度措施主要是做好放风工作,通过放风排湿、换气等措施降低湿度,此外温室内地面进行地膜全覆盖、在温室蔬菜行间铺盖稻草等亦有一定效果。

3.3.4冬季温室内病虫害防控,以不增加室内湿度为最宜。要求以农业生态调控为主,要合理放风,通过控制温湿度防控病害发生,减少因喷施农药带来室内湿度增加;采用黄板诱杀技术防治虫害;需要化学药剂控制时宜采用烟剂、粉尘剂施用技术为主。

3.4气体环境调控

日光温室内气体条件突出特点是二氧化碳夜间富集、白天亏缺,同时温室内由于肥料分解及其他原因造成有害气体如氨气、一氧化碳等产生,对作物产生危害。

3.4.1冬春季温室管理中要重视放风技术应用,要及时通风换气,放出有害气体,确保温室蔬菜生长;同时不因放风引起温室温度过大波动影响作物生长。

3.4.2增施二氧化碳,促进蔬菜增产。冬季温室生产中,蔬菜作物夜间进行呼吸作用为主,会吸收大量二氧化碳,通常在1000mg/L以上,早晨揭开草苫等外覆盖物后,随着光照强度增加、温度升高,光合作用旺盛进行,二氧化碳浓度会很快下降到光补偿点以下,影响蔬菜生长。由此要求增施二氧化碳。

(1)二氧化碳施用浓度以1000~1500mg/kg为宜。

(2)二氧化碳施用时要求密闭环境,连续使用1个月以上。

(3)增施有机肥、使用固体二氧化碳气肥、通风换气等方法均能有效提高温室内二氧化碳浓度。

3.5土壤营养调控

土壤是日光温室蔬菜栽培基本载体,也为蔬菜生长提供基本营养条件。日光温室内土壤特点是肥料利用率高,但易发生盐渍化,过量使用氮肥还会引起土壤酸化、有机质含量相对不足等问题。

冬春季日光温室蔬菜栽培中要兼顾生产和土壤营养环境合理控制,要求做到:

3.5.1科学施肥,提高利用率

根据不同蔬菜作物对肥料营养的吸收规律,在确定施肥量的基础上兼顾施肥种类,做到速效肥与长效缓释肥结合,化肥与有机肥结合,施肥与灌溉相结合,应用肥水一体化技术,最大限度提高肥料利用率。

3.5.2重视土壤改良和培肥

日光温室蔬菜反季节栽培,属于高投入高产出,集约化的产业,除了建造时选择适宜的土壤外,在生产过程中,还应进行土壤的培肥,用养结合,综合治理,快速进行改良。改良土壤的根本措施是大量施用有机肥。施用有机肥可以有效降低土壤盐分含量、培养土壤的团粒结构,解决长期大量施用化肥造成的土壤板结、通透性下降等问题。

3.5.3推行平衡施肥技术,节本增效

近年来北京市郊区菜田大部分已经完成土壤肥力测定,也开展了配方培肥工作,可以根据各地具体情况,针对栽培品种有选择地应用配方施肥,解决农民凭经验施肥超量的问题,做到节本增效,更解决大量应用化肥造成土壤状况恶化的问题。

4 冬春季日光温室放风技术和揭放外保温覆盖物技术

在冬春季日光温室管理中,光、温、湿、气等调控是通过揭放外保温覆盖物及放风措施来实现的,虽然早揭晚盖可以增加室内光照时间,但揭得过早或盖得过晚会导致气温明显下降。适时放风、揭放外保温覆盖物技术是生产者必须掌握的两项实用技能,直接关系到冬春季节不良环境条件下温室蔬菜栽培成功与否。

4.1揭放外保温覆盖物技术

4.1.1冬春季日光温室外保温覆盖物材料主要是稻草苫、蒲草苫与新型保温被等材料。

4.1.2揭放外保温覆盖物要根据不同作物确定不同揭放标准。对栽培耐寒蔬菜的温室,其作物的温度、湿度控制要求相对宽松,可以适当早揭晚盖,具体根据作物适宜温度范围确定;对喜温蔬菜相对要求的温湿度和光照条件严格,要求揭放时间控制严格。揭放外保温覆盖物技术涉及光、温保障及湿度调控,是必须掌握的技能之一。

4.1.3揭开外保温覆盖物时间标准:冬季要求揭开草苫等外保温覆盖物后,棚内气温短时间内下降1~2℃,然后回升。若揭后气温不降反而立即升高,表明揭开时间偏晚。进入春季,若揭开草苫等覆盖物之前棚温明显高于临界温度,日出后即可适当早揭。

4.1.4覆盖外保温覆盖物时间标准:冬季下午覆盖草苫等外保温材料后,要求气温短时间内可以回升2~3℃,然后非常缓慢地下降。若盖草苫等后气温没有回升而是一直下降,表明覆盖外保温物时间偏晚,需要根据要求调整。

4.1.5生产中也可以根据太阳高度掌握揭放草苫等外保温物时间。

一般当早晨阳光洒满整个棚面时即可揭开,同时应根据天气情况调整具体揭放时间。在非常寒冷的天气和大风天,应适当晚揭早盖;阴天时要求适当揭开草苫等覆盖物,充分利用散射光增加光合作用,同时使温室气温得以回升。阴天时若长久不

揭草苫等覆盖材料,温室内气温会呈现一直下降态势,不利栽培蔬菜度过不良环境。

4.1.6正常晴天时,一般揭外保温覆盖物时间为日出后1h,覆盖时间为日落前1h。

4.1.7当前北京郊区蔬菜产区推行机械卷帘机应用,其最突出优点是有效降低了农民劳作强度,延长了作物见光时间,使光效能提高,为温室蔬菜高产高效提供了更良好的环境条件。但应用时要注意安全生产至关重要。要求生产基地与园区要形成安全制度,卷放保温被或草苫时卷帘机臂杆下禁止站人。雪后、连阴天注意揭放外保温覆盖物技巧,注意不要一次性全部揭开卷起,要通过数次揭放给蔬菜作物充足的适应时间,使蔬菜作物逐渐适应久阴骤晴天气变化,防止突然强光产生危害。

4.2冬春季日光温室放风技术

放风技术涉及到温度、湿度、病害防控等多方面,决定着冬季温室蔬菜生长快慢、产量高低与蔬菜效益,是生产者必需掌握的技能之一。

放风管理是最常用、最经济的降温排湿手段。温室放风要讲究效果,要注意打开、关闭风口时间,放风口大小、风口位置等。

还要根据作物对于温度湿度的具体要求,确定不同通风标准。相对于茄果类、瓜类蔬菜而言,要求温度高,放风排湿既要及时又要保证温度适宜,放风不宜过早。

冬季和早春温室蔬菜生产不宜早放风,应在外界气温较高时进行,且要严格掌握放风口和放风时间,防止气温急剧下降。进入深冬最严寒月份,重点是保温,只在中午打开上风口排除湿气和废气,并适可而止。放风排湿同时增加室内二氧化碳浓度,对作物生长有利。

5 冬春季日光温室蔬菜特殊天气情况下的应对措施

冬季温室保护地蔬菜特殊灾害天气主要是雪灾、连阴天以及大风影响,管理核心是保护棚室安全和蔬菜生长不受损失。冬春季保护地蔬菜特殊天气管理要求以确保温室内作物不受冷冻害为原则,同时兼顾温室安全保护。对特殊天气温室管理,在掌握常规管理技术外,还可增加以下辅助措施:

5.1保护棚室安全

对于因雪灾造成棚室坍塌损坏的,要及时复建恢复生产;尤其棚室内生长蔬菜的设施,拱架弯曲的可以采用木棍支撑等变通方式先行复原,以不影响作物生长为标准,到生产结束时再更新拱架或重建。

5.2加强棚室保护地保温措施,为蔬菜创造适宜生产环境

5.2.1及时查补破损棚膜,通过粘补、更换解决棚膜破损问题。

5.2.2冬季生产中逢降雪情况,要求做到随降随清扫,做到清扫积雪不延迟,防止因清扫积雪不及时造成压塌、压坏温室,以及因温室坍塌造成的棚膜损坏等现象发生。

5.2.3对外覆盖材料因雪潮湿的,要求逢晴天时晾干晒透。

5.2.4在温室内前部东西向加挂农膜,减少设施前部空气冷热交换,提高棚室保温效果。

5.3加强蔬菜田间管理,强健植株

5.3.1遇到连续阴天、降雪等特殊灾害天气时,注意天气放晴时管理要得当,不能将外覆盖草苫或保温被全部拉起,要求做到交替揭放,以使蔬菜作物逐渐做到适应外界变化,防止造成连阴骤晴强光对蔬菜作物的危害。

5.3.2对蔬菜作物采取叶面施肥措施,强健植株,增强防冻抗寒能力。可选用喷施0.2%~0.3%磷酸二氢钾或尿素,以及其他叶面肥料。

5.4采取增温措施

遇极端降温天气时,棚室内可临时增加炉火、电热增温设备,降低天气降温带来的不利影响。应用明火临时增温时注意做到防止CO中毒,应用电热设备加温注意用电安全。

5.5遇长时间连阴天时可以进行临时补光,解决光照不足问题

造成温室气体的主要原因篇9

中图分类号:X131文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)10-0129-03

随着人们生活水平的不断提高,室内装修慢慢成为热门。这时,人们对建筑居住环境、办公环境的舒适性、美观性等要求越来越高,装修密度越来越高,但由于装修材料、建筑材料和室内家具不合格而导致的室内空气污染问题也日趋严重。高水平的生活条件带来高档享受,同时也带来高浓度的室内空气污染。而人类由于生活和工作方式的改变,大约有70%以上的时间将是在室内度过的,婴幼儿和老人在室内度过的时间更长。因此,室内环境的好坏对人类身体的健康非常重要。通过对室内甲醛污染的调查,室内甲醛污染远高于室外,污染比室外更可怕,来自家庭和办公室的有害物质比来自其它地方的有害物质更容易引起癌症。应引起人们对室内甲醛污染的重视。

2001年12月,国家质量监督检验检疫总局了《室内装饰装修材料有害物质限量标准》,包括GB18580-2001~GB18588-2001,从建筑材料方面杜绝室内空气污染;2001年11月由建设部与国家质量监督检验总局联合了GB50325-2001《民用建筑工程室内环境污染控制规范》,并于2006年进行修改再版,本规范为控制由建筑材料和装修材料产生的室内污染,对建材选择、勘察、设计、验收等工作任务及工程检测提出了具体技术要求。2002年11月,国家质量监督检验检疫总局、卫生部和国家环境保护总局共同颁布了国家标准《室内空气质量标准》,从保护人体健康角度出发,首次全面规定了室内空气的物理性、化学性、生物性、放射性四类共19个指标的限量值。

可以认为,中国政府和公众对室内空气品质的重视己经达到了相当的高度。在标准规范以后,室内空气质量受到了人们的广泛关注。所以调查和分析室内空气污染状况,对保护人体健康具有极其重要的意义。

一、室内甲醛污染现状

(一)室内甲醛污染检测概况

目前,环境检测部门普遍采用国家标准法,它是国家认可的检测方法,具有准确度高,重现性、检测数据具有法律效益等优点。根据GB/T18204.26-2000,其方法原理:空气中的甲醛与酚试剂反应生成嗪,嗪在酸性溶液中被高铁离子氧化成蓝绿色化合物,根据颜色深浅比色定量。检测结果评价标准采用GB50325-2001的规定,民用建筑工程根据控制室内环境污染的不同要求,划分为以下两类:Ⅰ类民用建筑工程:住宅、医院、老年建筑、幼儿园、学校教室等民用建筑工程;Ⅱ类民用建筑工程:办公楼、商店、旅馆、文化娱乐场所、书店、图书馆、展览馆、体育馆、公共交通等候室、餐厅、理发店等民用建筑工程。

Ⅰ类民用建筑工程甲醛的浓度限量≤0.08mg/m3,Ⅱ类民用建筑工程甲醛的浓度限量≤0.12mg/m3,污染物的浓度限量应以同步测量的室外上风向空气为空白值,且应采用全数比较法。

(二)室内甲醛污染状况

通过对诸多精装修房的环境检测,结果表明甲醛浓度普遍超标,如果不对其采取控制措施,将会对人体健康带来很大的危害,甲醛对人体健康影响主要表现在嗅觉异常、刺激、过敏、肝功能异常和免疫功能下降等方面。而甲醛浓度为什么普遍超标呢?通过研究发现主要是来源于室内装饰板材,通过调查发现,国内生产的板材大多采用廉价的脲醛树脂胶粘剂,这类胶粘剂的粘结强度较低,但如果加入过量甲醛,可以提高其粘结强度,由于国家标准以前没有对胶合板,大芯板等人造板中的甲醛释放量进行限制,因此,许多人造板生产厂就是采用这种低成本的方法使粘结强度达标。

在使用过程中,人造板材中残留的和未参加反应的甲醛会逐渐向周围环境释放,就是室内空气中甲醛主体的形成过程,由于人造板中甲醛的释放时间较长,释放量较大,因此,它对室内空气中甲醛的超标起着决定性的作用。某部门对某建材市场的人造板材的甲醛浓度进行抽样调查表明,板材密度越大,所含甲醛浓度越高,这主要是因为板材密度相对较低时基本保持木材原来的状态,内部空隙率相对较大,气体扩散阻力小,有利于甲醛气体的扩散,所以板材在生产出来以后,里面的甲醛很容易就散发出来。正常条件下,甲醛的散发速度很慢,人造板材在投入使用的10年内都会持续不断的向外散发甲醛。

二、室内甲醛污染的来源

室内空气甲醛主要来源于室内装修材料、家具和涂料,尤以人造板为甚。甲醛释放途径:一方面来自木材自身的释放;另一方面更主要的是人造板中胶粘剂释放甲醛。

室内空气中甲醛的来源主要有以下几个方面:(1)室内装饰的胶合板、细木工板、中密度纤维板和刨花板等人造板材;(2)用人造板制造的家具含有甲醛成分并有可能向外界散发的其他各类装饰材料。比如贴墙布、贴墙纸、化纤地毯、泡沫塑料、油漆和涂料等;(3)燃烧后会散发甲醛的某些材料,比如香烟及一些有机材料;(4)涂料。

三、室内甲醛释放的影响因素

(一)室内建材的原强度指标

甲醛含量:人造板所用胶粘剂中的游离甲醛含量越高,板中甲醛含量就越高,人造板释放的甲醛也就越多。

施胶量:用胶量越多,甲醛释放越多。

木材树种:不同树种对板子中甲醛的释放有一定影响,如橡树刨花板的甲醛释放量明显低于松木刨花板,而且人造板生产过程中所选用的木材部位以及加工后的原料形态都与其产品的甲醛散发量有一定的联系。刨花越小,总表面积越大,甲醛释放量越高。由于不同树种的木材,其化学组成不同,在相同生产条件下,松木刨花板的甲醛释放量明显高于橡树刨花板,桦木刨花板比云杉刨花板的甲醛的释放量高,云杉刨花板比栋木刨花板高。

含水率:含水率越高,板子的甲醛释放量越大。板子含水率对甲醛散发量有着重要的影响,而且近似成线性关系。板子含水率高意味着施胶后的刨花含水率高以及热压时从板子中释放到大气中的水蒸气少。

热压温度和热压时间:热压温度的升高,热压时板的甲醛释放量呈直线增加,而成品板中由于增加了胶的交联度,甲醛释放量减少,延长热压时间同样会减少板中甲醛的释放量。

成品堆放:刨花板冷却至60℃~70℃时,堆放对降低甲醛含量效果较好。

固化剂性质及用量:用氯化铵作固化剂时,将消耗板中的游离甲醛,人造板的甲醛释放量随氯化铵用量的增加而减少。

板材的影响:在胶合板、细木工板、刨花板和中密度纤维板中,胶合板的甲醛散发量相对较高。

(二)室内温度及相对湿度的影响

升高温度尤其30℃以上时,会引起固化后的脲醛树脂分解而放出甲醛,并且随处理温度的上升而加剧分解的力度。最理想的温度是在20℃左右。高的相对湿度可以促使甲醛从众多的污染源中释放出来。因为甲醛的聚合物在湿度大的环境中会逐步水解,水解过程中会释放大量甲醛。高温高湿条件下,木材半纤维素分解反应,释放出甲醛,高的湿度也会促使己经固化的脲醛树脂的水解。

白雁斌在自制的模拟舱内设置不同温度29℃~34℃条件下研究分析纯甲醛释放规律。其结果表明甲醛的扩散与温度成正相关,随温度的升高释放量依次增加。在初始阶段甲醛的释放速率非常快,在短时间内(8h)即可释放总量的80%以上,该阶段对外界温度变化最敏感,是甲醛扩散的最主要阶段,随着时间的延长扩散速率逐渐减慢并逐步趋于平缓,在一定的空间内达到动态平衡。

周秉明对同处一地使用不同涂料装饰内墙的居室刚装修完毕以每套居室室温状态测得的甲醛浓度为本底值,采取对整个居室进行单一增温,单一增湿,同时增温、增湿种方式进行甲醛释放试验。其结果涂有不同涂料的室内甲醛浓度都随温度增高或湿度增高而室内甲醛浓度增高。

据报道刨花板在通常气候条件下,温度提高5℃~8℃,空气中的甲醛浓度提高1倍;相对湿度增加12%,甲醛释放量将增加15%~20%,同时增温、增湿甲醛浓度,明显大于单一升温和单一升湿过程的甲醛浓度,在温度范围为10℃~38℃,相对湿度为55%~85%的区间内,温度升高,湿度增大,对甲醛释放有协同作用。

(三)时间对甲醛释放的影响

白雁斌试验中发现当试验温度保持恒定后,随着时间的延长,甲醛的扩散逐步趋于平稳,最后达到动态平衡。据有关资料,在对近20个现代装饰家庭,在12个月内甲醛释放进行跟踪检测,分别取装修后第5天、1个月、6个月、1年后的时间里进行取样测试,室内甲醛平均含量分别为2.402,0.874,0.251,0.087由此得出室内甲醛浓度随释放时间的延长而逐渐降低的结论。

(四)室内换气数的影响

一日之内开窗通风时间可根据住房大小、人口多少、起居习惯、室内污染程度以及天气情况进行安排。通风有利于稀释室内甲醛的浓度和吸入外来的新鲜空气,随通风速率的提高,甲醛浓度降低。

(五)室内建材的装载度的影响

过度装修的房子室内甲醛的浓度较高,各种材料的甲醛释放率会有叠加效应。装修程度越复杂,甲醛室内浓度消除到安全范围的时间越长。胡晓玲的研究表明装修2个月后,简单装修和精装修的甲醛浓度均有下降,简单装修的室内浓度下降了50%左右,而精装修则下降了25%左右,一年后精装修者室内浓度才下降了近50%。

综上所述,甲醛虽然从不同的载体中释放出来,但释放规律是一致的,释放随环境温度的升高其释放量增加,室内装修材料中游离甲醛含量越高,所释放的甲醛越多材料中甲醛随室内环境湿度增加,释放量加大,室内甲醛浓度增高。当环境温度、湿度同时增加时,对甲醛产生协同效应。在环境温度、湿度保持相对稳定状态时,甲醛的释放随时间的延长经过初始阶段、平缓阶段和稳定阶段,而这种状态下的甲醛释放动力主要来自浓度梯度。初始阶段扩散的速度最快,释放的浓度最高,造成的污染最严重。

四、甲醛污染控制及治理研究现状

利用自然条件所进行的控制。由于甲醛的释放是一个长期的过程,日本横滨国立大学研究表明,室内甲醛的释放期一般为3~15年,且其与室内的温度、相对湿度、室内换气数、室内建材等有关,合理控制室内环境可降低甲醛浓度。

(一)通风

室内通风是清除甲醛行之有效的办法,可选用空气换气装置或自然通风,这样有利于室内材料中甲醛的散发和排放。室内通风要注意根据季节、天气的差异和室内人数的多少来确定换气频度,通常在春、夏、秋季都应留适当的通风口,冬季每天至少开窗换气30min以上,但其只用于污染较轻的场合。控制室内甲醛污染,首先应尽可能改善通风条件,减轻空气污染的程度。开窗通风能使室内甲醛浓度显著降低。所以通风是最好、最简单的降低室内污染。

(二)控制温湿度

经研究发现,甲醛的释放随着湿度的增大而增加,随温度升高而增大。温度由30℃降到25℃可降低甲醛50%,相对湿度由70%降到30%时甲醛量降低40%,温度和湿度效应降低室内甲醛量主要是靠降低污染源的扩散。要使室内材料中的甲醛尽快释放,就应增加其温湿度,因此,一般在刚刚装修的房中采取烘烤的方法或在室内摆放一盆清水可使甲醛加快释放。要控制室内甲醛浓度就要降低其温湿度。

(三)植物净化

美国国家空间技术实验室的有关实验证明,银苞芋、吊兰、芦荟、仙人球、虎尾花、扶郎花等室内观赏叶植物对甲醛有较好的吸收效果。因此,在室内放置上述植物,既美化环境又起到净化空气的作用。

利用技术条件所进行的治理。目前,国内外采取多种方法治理室内甲醛污染,且现在已有一些产品问世。治理室内甲醛污染的空气净化技术归纳起来主要有物理吸附技术、催化技术、化学中和技术、空气负离子技术、臭氧氧化技术、常温催化氧化技术、生物技术、材料封闭技术等。

1.物理吸附技术。物理吸附主要利用某些有吸附能力的物质吸附有害物质而达到去除有害污染的目的。主要是各种空气净化器。常用的吸附剂为颗粒活性炭,活性炭纤维、沸石、分子筛、多孔粘土矿石、硅胶等。研究发现,沸石膜对室内甲醛、苯等污染物有较好去除效果。活性炭纤维是吸附剂中最引人注目的碳质吸附剂。对物理吸附技术改进主要是寻找比表面积大且具有更快的吸脱附速率的吸附剂,还有与其他技术相结合使用等。在装有活性炭的花盆中栽培具有甲醛净化性能的植物,其对甲醛去除效果比单纯的活性炭吸附要好。

2.光催化作用。催化技术以光催化为主,结合超微过滤,从而保证在常温常压下使多种有害有味气体分解成无害无味物质,由单纯的物理吸附转变为化学吸附,不产生二次污染。目前市场上的有害气体吸附器和家具吸附宝都属于这类产品。

3.化学中和技术。化学中和技术一般采用络合技术,破坏甲醛、苯等有害气体的分子结构,中和空气中的有害气体,进而逐步消除。目前,专家研制出了各种除味剂和甲醛捕捉剂,属于该技术类产品。该技术最好结合装修工程使用,可以有效降低人造板中的游离甲醛。

4.空气负离子技术。正负离子群强力杀菌技术,就是通过离子发生器高压放电,将水分子分解成正负离子。由于水分子被包裹,形成正负离子群,然后以水分子为载体,在空气中到处浮游的正负离子群遇到细菌、霉菌、病毒等有害物质,就能立即将其包围和隔离。然后,正负离子群中性能最活跃的氢氧根离子与这些有害物质进行剧烈的化学反应,最后将它们彻底分解成水分子等无害物。

5.常温催化氧化法。又称为冷触媒法,主要是利用一些贵金属特殊的催化氧化性能,使室内污染物变成为CO2和H2O。一般载体为ZrO2、SiO2、活性炭、分子筛等,经常采用的贵金属有Pb、Pt、Ru和Ir。日本近年来对低温催化剂进行了深入的研究,并有一系列的专利问世。研发的含有锰氧化物组分为的空气净化器,对刚刚装修的住宅中甲醛去除效果良好,且没有发现有害的副产品,其还可以加速材料中甲醛释放。

6.材料封闭技术。对于各种人造板中的甲醛,专家们研制出了一种封闭材料,称作甲醛封闭剂,用于家具和人造板材内的甲醛气体封闭。目前出现在我国市场上的美嘉保护盾,具有封闭甲醛的作用,可涂刷于未经油漆处理的家具内壁板和人造板,以减少各种人造板中的甲醛释放量,但其治标不治本。由于室内甲醛污染的典型特点,近来发生的室内空气污染的案例中甲醛污染都是主要污染物,因此治理甲醛污染变得刻不容缓。

参考文献

[1]罗晓良.室内甲醛释放规律及其控制研究[D].重庆:重庆大学,2006,(9).

[2]赵桂芳.室内甲醛的光催化治理及空气净化器的设计[D].大连:大连理工大学,2007.

造成温室气体的主要原因篇10

关键词: 暖通空调 故障检测 故障诊断 解决

机电设备是企业生产操作主要空间平台,借助专用设备完成各种加工生产工序,维持了机电系统运行状态的稳定性。为了保持机电设备运行效率,对机电设备提供暖通系统是不可缺少的,其可以创造更加安全的设备作业环境,适当调节机房内部温度高低、空气流动、工作环境等。鉴于机电暖通设备故障率递增,需建立相配套的故障抢修与处理方法,维持暖通空调设备状态的最优化。

1、暖通设备功能作用

暖通空调是指室内或车内负责暖气、通风及空气调节的系统或相关设备,其已经成为现代建筑设计不可缺少的一部分,为室内环境条件与控制创造了诸多有利条件。从根本上来说,暖通设备主要作用包括:换气、通风、调温等三大核心功能,适用于各类建筑物安装与使用,更是

工业厂房、机电厂房等必备装置。因而,暖通空调系统的设计应用到热力学、流体力学及流体机械,是建筑工程领域中的重要分支学科。

2、机电暖通设备故障危害性

工业自动化发展趋势中,暖通设备是调节机电厂房内部环境的主要装置,适用于机房内部空气流通与综合调节。随着企业生产规模扩大化,机电暖通设备运行期间出现不同类型故障,造成机电设备应用功能减弱。机电暖通故障危害性:

(1)稳定性。故障是影响暖通设备效率的主要因素,各种故障发生导致电能耗损率上升,破坏了机电系统日常作业的稳定性。暖通设备故障涉及到主客观等多方面因素,暖通设备在故障状态下都会形成能耗增加趋势,阻碍了机电系统正常的运作水平。例如,变压器故障状态

下,输电线路能量耗损增加,电能资源利用率明显降低。

(2)安全性。“安全用电”是行业倡导的先进理念,安全问题是制约暖通设备性能发挥的关键因素。随着暖通空调事故发生率不断提升,机房内控结构出现的问题也更加明显,安全事故频发是比较多见的。例如,空调故障会造成人员伤亡及设备损坏,降低了暖通设备模式的整体效率,对企业机电设备保护操作带来不便。

3、机电暖通设备故障成因及解决

机电系统是工业自动化的主要构成部分,有助于提高企业自动化生产水平,创造更加丰富的经济收益。暖通空调设备为机房创造了优质的工作环境,保证了机电设备工作状态的稳定性。考虑到机电化生产模式越来越大,暖通空调故障率也有明显提升,必须及时采取可行的抢修处理方式。结合工作经验,机电暖通设备常见故障成因及抢修方法包括:

(1)温控故障。某机电房内,用卧式暗装风机盘管,靠门的一侧很冷,而房间温度高达26~27% ,整个机房内部温度控制不协调。检修人员根据现场检查,这一故障主要原因是由于送风口采用单层百叶,使气流扩散不到边角处,致使室内温度不匀,只有送风达到一条面积内温度

低。现场抢修处理是对空调百叶进行调整,改用双层可调百叶就可以提高温度控制效率,使机电厂房内部温度处于理想状态。

(2)热风故障。热风是提高室内温度的自动化操作,通过室温调节及空气转换而提升温度,这些都是热送传送过程的必要条件。机电暖通故障长遇到热风传送故障,例如,某展机房顶部散流器送风,集中回风;冬季热风下不来,人流区只有12~l3℃ ,而吊顶下可达20~24℃。

发生这一故障,主要是由于是用散流器平送,在送风口处形成气流贴附,热风在上,冷空气在下,室内温度层化严重。抢修处理中,可在散流器的外圈加了一条小边,破坏了气流贴附层 热风下来了,室温达到满意效果。

(3)气流故障。主要故障表现是气流达不到发热地点,例如,某机电房空调器的冷负荷能满足机器的发热量。但是,机器后边的超温报警器经常响,被迫停止计算站的工作。分析这类暖通故障原因,因机房空间太小,当设备显示温度为24℃时,室内实际温度仅有20% ,发热设

备又过于集中。主要原因是由于气流达不到主机的后边,带不走计算机发的热量,故机背后的温度很快就达到极限,使超温报警器动作,阻碍了调控。针对这一故障,检修人员可以在机房内主机的北后再增加1台或2台空调机,从而增强气流调控速度,避免故障发生。

(4)短路故障。随着暖通空调工作荷载增大,送回风气流常会发生短路故障。比如,某机房内,吊顶内均匀布置风机盘管,送、回风口采用了同样尺寸的散流器.结果室内温度梯度大,热风下不来。判断这一故障原因,是由于送、回风口太接近,有一半的送风量直接吸人回风口,造成短路。现场抢修处理中,可在送风口的散流器顶部加一块盲板,使其在回风口一侧无送风气流。虽然送风口的气流速度有所增加,但也不产生噪声。因原设计时送、回风口尺寸相同,风速不大,改造后送风散流器喉部风速为5m/s左右,风量也未减少,而短路问题解决了。室内温度梯度减少少约2℃左右。

4、暖通设备故障防护体系

暖通空调是机电自动化生产必备装置,企业要将暖通设备处理作为重点内容。例如,“重用轻修”是暖通设备普遍存在的现象,企业盲目地安装暖通设备而增加调控难度,对机电暖通设备缺少足够的安全保护观念,破坏了机房内空调系统运行的协调性。必须转变落后的用电观念,充分意识到抢修中心建设的现实意义,从思想上认识到暖通设备故障处理作用,为机电暖通做好安防保护工作。

(1)注重设备更新。由于受多种条件的制约,加之体制和管理方面的原因,部分企业暖通设施仍比较落后。例如,暖通设备老化严重,一些主控设备无法正常使用,无论是抢修或更换,都对抢修人员造成很大难度。设备老化过于严重,必然会阻碍抢修操作的有序进行,给电工人

员操作带来极大的困难,企业要强化设备升级力度,定期更新机电设备、暖通设备,降低暖通设备运行故障的发生率。

造成温室气体的主要原因篇11

中图分类号:TQ175.7 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2015)-01-00-01

多数焦炉在中后期,每个碳化室的墙壁尤其碳化室顶部及炉框两侧及上升管内壁都会有轻重不同的石墨产生。比较常见的由于石墨的堆积直接会使碳化室的横向截面减小,从而加大推焦阻力,使成熟焦饼无法从碳化室推出,从而造成难推焦事故。因此,焦炉石墨的产生及治理是焦炉中后期生产过程中常见的难题之一,根据个人工作经验,对其产生的原因、预防及产生后的治理措施进行简单总结分析。

一、焦炉石墨产生的原因

煤是由多种化学元素组成的混合物,在碳化室炼焦时,高温干馏的温度是随结焦的不同时期而变化的,所以煤的成焦化学反应是相当复杂的,目前普遍认为碳化室结石墨为荒煤气热解生成的游离石墨逐步堆积而形成。实践证明,原邢台旭阳二系4.3米焦炉拆迁前,焦炭生产有效益,故公司决定强化生产,将结焦时间缩短短于设计周转时间,确保焦炭成熟,焦炉炉温控制在1350℃以上,根据有关资料论述,当α=1.1,空气预热到1100℃时,焦炉煤气理论燃烧温度为2350℃,一般认为实际燃烧温度要低于此值,实际燃烧温度介于理论燃烧温度和测定的火道砌体温度之间。如测定的火道温度为1300~1400℃(按平均1350℃计),则焦炉煤气的实际燃烧温度=(2350+1350)÷2≈1850℃。无定形碳(煤、焦炭)在2000℃以上会生成石墨,焦炉煤气后期由于碳化室顶部结石墨过多,严重影响除尘效果;因此产生石墨的最直接原因为碳化室温度过高。

二、碳化室结石墨现象的预防

通过分析,石墨沉积与焦炉温度有关,因此,预防碳化室结石墨的现象就是要严格杜绝焦炉的各种温度过高,最重要的是炉顶空间温度,因为炉顶空间是荒煤气进入集气管的必由之路,炉顶空间温度过高会直接导致产生石墨速度增加。因此,炉顶空间温度应该控制到适宜温度,我们规定碳化室顶部空间温度在结焦2/3时的温度不超过850℃,其次碳化室的各部位串漏也是造成局部由于荒煤气燃烧而使产生石墨速度增加的重要原因。因此,在日常生产中及时抹补碳化室串漏和封堵炉门、炉盖冒烟是非常重要的。另外由于在生产过程中会出现各种事故而影响正常出焦,所以,在处理各类事故的过程中及时降低成熟焦炭的炉温也是必要的,再有对于煤饼塌煤的炉号及时采取相应的降温措施,防止炉顶空间温度过高进一步使石墨增多。还有就是严格控制集气管压力在规定范围内,如果集气管压力控制不当,煤气在碳化室顶部停留时间过长,不能及时导出,就会发生煤气二次裂解,形成石墨。还有标准温度是否合理,横排温度是否均匀都会影响炉顶空间温度的大小,从而加剧碳化室石墨的生成。以上都是对石墨产生的主要预防措施,但是这些工作只能降低石墨产生的速度,要避免焦炉的中后期结石墨还需进一步深入研究。首先,我们一定要重视焦炉的生产管理,提前预防。

三、碳化室石墨的治理

通常采用燃烧和机械的方法清除碳化室的石墨,所谓燃烧就是烧空炉即在事先对碳化室结石墨情况进行观察和记录的前提下,对结石墨严重的炉号在推完焦后暂停装煤,对上机焦侧炉门,盖上炉盖,使碳化室在空的情况下加热(10―15分钟),由于碳化室温度迅速提高,使石墨部分燃烧和炉墙分离,但由于空炉燃烧的高温对炉墙的危害极大,所以尽量避免此种方法。另外就是采用机械的方法即用人工自制工具强行将石墨从炉墙上清除,但由于现场工作环境太恶劣以及对炉墙也有一定危害。所以建议采取的是两种方法结合使用,这样能够相对降低劳动强度和对炉体的损坏。另外就是在推焦杆头上部安装刮刀,在推焦过程中将碳化室顶部石墨刮除。对于上升管内石墨一是按推焦计划提前打开上升管盖,一般不超过30分钟,同时关闭桥管水封翻板,打开远离上升管的炉盖,使碳化室吸入空气烧除石墨,再有就是向直管内通入压缩空气进行吹扫。

四、结束语

总之,通过对石墨石墨产生原因的分析及治理措施,认识到石墨的堆积对焦炉生产的影响是巨大的,石墨的治理也是随之必行的。因此,在焦炉日常生产过程中应以预防石墨生成为主,严格遵守焦炉的温度、压力制度,对炉龄较长的焦炉也应适当延长结焦时间。

参考文献:

[1]项钟庸;炼铁技术的进步与展望[A];2004年全国炼铁生产技术暨炼铁年会文集[C];2004年

造成温室气体的主要原因篇12

加热炉是长输原油管道不可缺少的加热设备,对整个原油输送过程起着至关重要的作用。随着石油工业迅速发展,原油加热炉也从砖混结构方箱式加热炉过度到钢结构立式圆筒加热炉。20世纪90年代中期,由微机控制的直接管式轻型加热炉问世,该加热炉主要由加热炉本体、辅助设备、仪表自动控制等系统组成,具有结构紧凑、占地面积小、综合热效率高,维护及维修方便的特点而被广泛应用。2011年至2012年中我公司在对全线该炉型检测中发现,该炉型通过多年运行仍存在一些问题需要进一步改善,以便更好的服务输油生产。

一、加热炉存在的问题

1.对流室前弯头箱渗水

管道热力系统需要不断进行改造,各站加热炉在运行是均存在对流室前头箱从盖板缝隙处向外渗水的现象,渗出的水成黄褐色,沿前弯头箱前盖板底部的整条缝隙流出,因具有腐蚀性而造成加热炉金属表面腐蚀。有的泵站发现,渗水已造成弯头箱底板腐蚀穿孔,同时又造成辐射室顶板腐蚀穿孔,为此,只好制作接水槽,将渗水导入加热炉两侧。

2.对流室前弯头箱内严重积灰

对加热炉对流室及弯头箱进行检查,可以发现对流室前弯头箱内底部严重积灰,底排对流管下部及弯头底部均被潮湿的积灰所埋没,积灰上半部分是黑色颗粒与铁锈皮,下半部分多为潮湿的黑色颗粒积灰。弯头箱内的弯头及的对流管表面有层层叠叠的锈皮脱落。

3.对流室前弯头箱腐蚀

清除对流室前弯头箱内积灰时,可发现底排弯管及对流管上存在大面积腐蚀。此外,对流室前弯头箱内其它部位的弯管及对流管也存在不同程度的腐蚀,前弯头箱的盖板及侧板腐蚀往往比较严重,底板腐蚀更为严重甚至易出现穿孔,底部积灰及保温衬里呈潮湿状态,保温衬里酸化,保温钉及保温压片酸蚀。而加热炉对流室的后弯头箱内,基本无积灰。

4.保温衬里脱落

管道中间站易出现加热炉辐射室顶部保温层脱落、鼓起等现象,该现象主要是由于保温骨架同钢板的焊接处出现腐蚀而脱离,造成辐射室顶部保温层无支撑而下坠脱落。

二、原因分析

1.渗水原因

含硫的燃料在加热炉中燃烧是,燃料中的硫分几乎全部被氧化成二氧化硫,其中0.5%~2%的二氧化硫被氧化成三氧化硫,三氧化硫与烟气中的水蒸汽结合生成硫酸,当设备受热面温度低于露点温度时,硫酸蒸汽就会凝结在设备受热面上,结露生成含有稀硫酸水的凝结水。加热炉排除的烟气中含有硫酸蒸汽,通过吹灰套管与吹灰管的间隙,进入对流室前弯头箱而结露,并在弯头箱上部低温区的弯管和管板表面不断生成、凝结,露水顺着管板和弯管表面淌落或滴下,在弯头箱的底部逐渐积聚,侵湿积灰并达到饱和,凝结水通过弯头箱与盖板之间的缝隙不断流出,形成渗水现象。

就直接管式加热炉来说,燃料油原油含硫成分燃烧时,硫成分大部分被氧化成二氧化硫,部分被氧化成三氧化硫,硫的氧化物伴随高温烟气从吹灰套管及炉管套管的间隙进入管板与弯头箱门之间,由于箱门空间温度相对对流室较低,烟气中的硫的氧化物、水蒸气在此空间受冷凝结成硫酸附着在炉管弯头表面,由于酸性物质不断生成、凝结,顺着管板和弯管表面淌落或滴下,造成炉管弯头表面酸性腐蚀。当该处间隙原因产生的积灰淹没底排的弯管和炉管时,形成了浓度较高的潮湿含酸积灰使得炉管弯头腐蚀进一步加剧,甚至炉管弯头腐蚀穿孔。

2.积灰原因

加热炉对流室前弯头箱内积灰严重,而后弯头箱内基本无积灰,对比前后弯头箱结构可知,差别在于弯头箱管板有吹灰套管,吹灰套管与吹灰管之间在设计上有一定的间隙,此间隙连通了高温烟气的对流室与相对低温的前弯头箱,带有“灰”的烟气长期从此窜入前弯头箱,形成积灰。

3.腐蚀

结露会首先腐蚀弯头箱上部低温区的弯管和管板金属表面,被腐蚀的金属表面会加剧烟气中灰分的粘结,不断造成上部弯管和管板表面的金属层层修饰、脱落,形成结露腐蚀。积灰和锈皮不断掉落到弯头箱底部,结露水也不断积聚到底部,当积灰淹没底排的弯管和炉管时,形成了浓度较高的潮湿含酸积灰,加剧了弯管和炉管的腐蚀。

4.保温衬里脱落原因

主要原因有三个,一是保温钉的焊接质量和技术要求达不到标准,导致保温钉脱焊;二是保温棉塞不严密,加热炉运行时,烟气窜入造成加热炉外部局部温度过高,严重时出现加热炉鼓起;三是加热炉内部湿气过大,加热炉上部的衬里吸潮后,自身质量加重,而发生造成坍塌。

三、改进措施

1.改进吹灰装置

采用两种方案改进吹灰装置,一是将吹灰套管由弯头管内延伸至炉外,以隔绝烟气进入弯头箱内;而是对吹灰器进行移位改造,即将吹灰器安装于对流室的侧面,避免烟气进入弯头箱,达到吹灰的目的。二是套管处密封不严部位,进行套管改进,增长套管尺寸,增加支撑环,密封石棉绳密封外壁,内外涂抹耐高温硅胶,达到密封效果,完全阻止烟气、灰尘进入弯头箱内。

2.改进保温结构

加强现场保温钉骨架焊接检查工作,一是保证保温骨架之间焊接间距必须小于保温块50mm以上,保温块压缩20%后加紧在骨架之间,再用每块保温块不少于两个的穿钉穿固牢固;二是焊条焊接保温骨架时,分别在骨架及筒体与骨架的连接处必须采用双面焊接,保证骨架节点之间焊点牢固,保证其使用寿命。

四、结语

加热炉是长输原油管道不可缺少的加热设备,弯头腐蚀与弯头箱内渗水、积灰、保温衬里脱落等有着密切的联系,在实际应用当中,要根据实际情况进行客观分析,并依据其分析进行积极的改进,从而避免腐蚀现象的产生。

参考文献

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