導(dǎo)言：作為寫(xiě)作愛(ài)好者，不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇發(fā)電技術(shù)論文，它們將為您的寫(xiě)作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

日本自實(shí)施月光計(jì)劃以來(lái)，作為國(guó)家級(jí)項(xiàng)目，正在實(shí)施5000千瓦級(jí)加壓型和1000千瓦級(jí)常壓型電廠實(shí)證運(yùn)行。目前，磷酸型燃料電池的發(fā)電效率為30％～40％，如果將熱利用考慮進(jìn)去，綜合效率可高達(dá)60％～80％。

除日本外，目前世界約有60臺(tái)PAFC發(fā)電設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)，總輸出功率約為4.1萬(wàn)千瓦。按國(guó)別和地區(qū)劃分日本為2.9萬(wàn)千瓦，美國(guó)8000千瓦，歐洲3000千瓦，亞洲900千瓦。運(yùn)轉(zhuǎn)中的發(fā)電設(shè)備除3臺(tái)(日本2臺(tái)，意大利1臺(tái))為加壓型外，其他均為常壓型。磷酸型燃料電池的制造廠家目前主要為日本和美國(guó)，設(shè)備主要銷(xiāo)往歐、亞。

美國(guó)已完成基礎(chǔ)研究，200千瓦級(jí)電廠用電池近期有望商品化，但大容量電廠用電池處于停滯狀態(tài)。德國(guó)已引進(jìn)美國(guó)200千瓦級(jí)電廠用電池進(jìn)行試驗(yàn)運(yùn)行。另外，瑞典、意大利、瑞士等國(guó)也引進(jìn)日、美的電池進(jìn)行試運(yùn)行。

2.熔融碳酸鹽型燃料電池(MCFC)

日本對(duì)MCFC發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)開(kāi)發(fā)始于1981年度的月光計(jì)劃，該計(jì)劃圍繞開(kāi)發(fā)1千瓦級(jí)發(fā)電機(jī)組這個(gè)目標(biāo)展開(kāi)了對(duì)MCFC燃料、電極等的開(kāi)發(fā)。該開(kāi)發(fā)研究進(jìn)展順利，從1984年開(kāi)始，進(jìn)而對(duì)10千瓦級(jí)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)。1986年，日立、東芝、富士電機(jī)、三菱電機(jī)、IHI分別對(duì)5臺(tái)10千瓦級(jí)機(jī)組進(jìn)行發(fā)電試驗(yàn)，其結(jié)果是輸出功率為10千瓦，初期性能為電池電壓0.75伏，電流密度150毫安/平方厘米。

1987年起，日本在對(duì)1000千瓦級(jí)實(shí)驗(yàn)電場(chǎng)(外部改質(zhì)型)進(jìn)行主要開(kāi)發(fā)的同時(shí)，對(duì)100千瓦級(jí)發(fā)電機(jī)組以及1000千瓦級(jí)機(jī)組的設(shè)備的開(kāi)發(fā)研究也取得了進(jìn)展。1993年度，日立、IHI的2臺(tái)100千瓦級(jí)外部改質(zhì)型機(jī)組和三菱電機(jī)的1臺(tái)30千瓦級(jí)內(nèi)部改質(zhì)型機(jī)組開(kāi)始試驗(yàn)發(fā)電運(yùn)行。其試驗(yàn)結(jié)果以及1994年度進(jìn)行的5-25千瓦級(jí)機(jī)組的試驗(yàn)結(jié)果表明，電池電壓0.8伏，電流密度達(dá)15毫安/平方厘米，單位時(shí)間內(nèi)的劣化率小于1％。

在此基礎(chǔ)上，1994年度起開(kāi)始著手開(kāi)發(fā)1000千瓦級(jí)試驗(yàn)工廠。1995年10月在中部電力(株)川越發(fā)電所開(kāi)始建廠，確立了1000千瓦級(jí)實(shí)用化發(fā)電系統(tǒng)試驗(yàn)工廠的基本系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)有的事業(yè)用燃料電池電廠的運(yùn)行進(jìn)行評(píng)價(jià)，計(jì)劃1999年開(kāi)始試驗(yàn)運(yùn)行，其目標(biāo)為：燃料利用率為80％，千小時(shí)電池的劣化率小于1％，初期性能為：電池電壓大于0.8伏，電流密度1500毫安/平方厘米，計(jì)劃試驗(yàn)運(yùn)行5000小時(shí)。

為使電池實(shí)用化，在上述研究開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上，還進(jìn)行了機(jī)組長(zhǎng)壽命化研究，計(jì)劃連續(xù)實(shí)驗(yàn)運(yùn)行4萬(wàn)小時(shí)，每千小時(shí)單位劣化率小于0.25％。除此之外，還在開(kāi)發(fā)200千瓦級(jí)內(nèi)部改質(zhì)型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。

美國(guó)能源部和美國(guó)電力研究所，正在積極開(kāi)發(fā)MCFC。美國(guó)ERC公司開(kāi)發(fā)的2兆瓦級(jí)內(nèi)部改質(zhì)型機(jī)組發(fā)電系統(tǒng)于1996年5月在圣克拉拉開(kāi)始試驗(yàn)運(yùn)行。MC－power公司開(kāi)發(fā)的250千瓦級(jí)外部改質(zhì)型機(jī)組發(fā)電系統(tǒng)，1997年2月起在圣迭戈開(kāi)始試運(yùn)行。

在歐洲，MCFC作為共同項(xiàng)目正在研究開(kāi)發(fā)，取得了一些進(jìn)展，其主要項(xiàng)目如下：

①高級(jí)DIC－MCFC發(fā)展計(jì)劃(1996-1998年)。荷蘭、英、法、瑞典等國(guó)參加研究，歐洲在市場(chǎng)分析、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)以及內(nèi)部改質(zhì)型機(jī)組的開(kāi)發(fā)等方面取得進(jìn)展。

②ARGE項(xiàng)目(1990年起計(jì)劃10年內(nèi)完成)。德、丹麥參加，并在內(nèi)部改質(zhì)型發(fā)電系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)上取得進(jìn)展。

③MOLCARE。由意、西班牙參加，并在外部改質(zhì)型發(fā)電系統(tǒng)開(kāi)發(fā)上取得進(jìn)展。

韓國(guó)從1993年起開(kāi)始開(kāi)發(fā)MCFC，1997年以開(kāi)發(fā)100千瓦外部改質(zhì)型發(fā)電系統(tǒng)為目標(biāo)，開(kāi)始了第二階段研究開(kāi)發(fā)工作。

3.固體電解質(zhì)型燃料電池(SOFC)

作為SOFC開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)科學(xué)離子學(xué)，其開(kāi)發(fā)歷史很長(zhǎng)，日、美、德等國(guó)已有30多年的開(kāi)發(fā)史。日本工業(yè)技術(shù)院電子技術(shù)綜合研究所從1974年起就開(kāi)始研究SOFC，1984年進(jìn)行了500瓦發(fā)電試驗(yàn)(最大輸出功率為1.2千瓦)。美國(guó)西屋公司從1960年起開(kāi)始開(kāi)發(fā)SOFC，1987年該公司與日本東京煤氣、大阪煤氣共同開(kāi)發(fā)出3千瓦熱自立型電池模塊，在國(guó)內(nèi)外掀起了開(kāi)發(fā)SOFC的。

日本新陽(yáng)光計(jì)劃中，以產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)，為首，從1989年起開(kāi)始開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)制造技術(shù)，對(duì)數(shù)百千瓦級(jí)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行測(cè)試。1992年起，富士電機(jī)綜合研究所和三洋電機(jī)在共同研究開(kāi)發(fā)數(shù)千瓦級(jí)平板型模塊基礎(chǔ)上，還組織了7個(gè)研究機(jī)構(gòu)積極開(kāi)發(fā)高性能、長(zhǎng)壽命的SOFC材料及其基礎(chǔ)技術(shù)。

除此之外，三菱重工神戶造船所與中部電力合作，共同開(kāi)發(fā)平板型SOFC，1996年創(chuàng)造了5千瓦級(jí)模塊成功運(yùn)行的先例。同時(shí)，在圓筒橫縞型電池領(lǐng)域中，1995年三菱重工長(zhǎng)崎造船所在電源開(kāi)發(fā)共同研究中，采用圓筒橫縞型電池，開(kāi)發(fā)出10千瓦級(jí)模塊，成功地進(jìn)行了500小時(shí)試運(yùn)行，之后又于1996年開(kāi)發(fā)了2.5千瓦模塊，并試運(yùn)行1000小時(shí)。TOTO與九州電力共同開(kāi)發(fā)全濕式圓筒縱縞型電池，1996年起，開(kāi)始開(kāi)發(fā)1千瓦級(jí)模塊。同時(shí)，在日本以大學(xué)與國(guó)立研究所為首的許多研究機(jī)構(gòu)在積極開(kāi)發(fā)SOFC。

美國(guó)西屋公司在能源部的支持下，開(kāi)始開(kāi)發(fā)圓筒縱縞型電池。東京煤氣和大阪煤氣對(duì)25千瓦級(jí)發(fā)電及余熱供暖系統(tǒng)進(jìn)行的共同測(cè)試表明，截至1997年3月，已成功運(yùn)行了約1.3萬(wàn)小時(shí)，其間已經(jīng)過(guò)11次啟動(dòng)與停機(jī)，千小時(shí)單位電池的劣化率小于0.1％，可見(jiàn)其技術(shù)已非常成熟。西屋公司除計(jì)劃在1998年與荷蘭、丹麥共同進(jìn)行100千瓦級(jí)模塊運(yùn)行外，為降低制造成本，還在研究開(kāi)發(fā)濕式電池制造技術(shù)。美國(guó)Allied－signal、SOFCo、Z－tek等公司在開(kāi)發(fā)平板型SOFC上取得進(jìn)展，目前正對(duì)1千瓦級(jí)模塊進(jìn)行試運(yùn)行。

在歐洲，德國(guó)西門(mén)子公司在開(kāi)發(fā)采用合金系列分離器的平板型SOFC，1995年開(kāi)發(fā)出10千瓦(利用氧化劑中的氧，若在空氣中則為5千瓦)模塊，1996年開(kāi)發(fā)出7.2千瓦模塊(利用氧化劑中的空氣)。

奔馳汽車(chē)制造公司在開(kāi)發(fā)陶瓷系列分離器式平板型SOFC上取得進(jìn)展，1996年對(duì)2.2千瓦模塊試運(yùn)行6000小時(shí)。瑞士的薩爾澤爾公司在積極開(kāi)發(fā)家庭用SOFC，目前已開(kāi)發(fā)出1千瓦級(jí)模塊。今后，德國(guó)還計(jì)劃在特蒙德市進(jìn)行7千瓦級(jí)發(fā)電及余熱供暖系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。

在此基礎(chǔ)研究上，以英、法、荷等國(guó)的大學(xué)和國(guó)立研究所為中心的研究機(jī)構(gòu)，正在積極研究開(kāi)發(fā)低溫型(小于800℃)SOFC材料。

4.固體高分子型燃料電池(PEFC)

日本開(kāi)發(fā)固體高分子膜的單位有旭化成、旭哨子、Japangore－tex等，開(kāi)發(fā)改質(zhì)器以及電極催化媒體的機(jī)構(gòu)有田中貴金屬、大阪煤氣等。在開(kāi)發(fā)汽車(chē)燃料電池方面，豐田制造出甲醇改質(zhì)型燃料電池汽車(chē)(1997年)，同時(shí)三菱電機(jī)、馬自達(dá)也在著手開(kāi)發(fā)汽車(chē)燃料電池。

在供電及余熱供暖系統(tǒng)方面，PEFC排熱溫度較低，為70℃左右，在熱利用上有所限制，與其他類型燃料電池相比，目前只開(kāi)發(fā)小型系統(tǒng)。東芝(30千瓦)、三洋電機(jī)(數(shù)千瓦)、三菱重工和東京煤氣(5千瓦)、富士電機(jī)和關(guān)西電力(5千瓦)等公司在開(kāi)發(fā)以天然氣和甲醇為燃料的電池系統(tǒng)，同時(shí)，三洋電機(jī)在開(kāi)發(fā)1千瓦級(jí)氫燃料便攜式商品化電源，三菱重工在開(kāi)發(fā)特殊用途(無(wú)人潛水艇用)燃料電池。

PEFC主要作為汽車(chē)動(dòng)力電源在開(kāi)發(fā)。但在汽車(chē)上燃料的搭載方式各種各樣，有高壓氫、液化氫和甲醇等。這些燃料各具長(zhǎng)短，目前還未能確定最適方式。

德國(guó)奔馳與加拿大BPS在進(jìn)行共同開(kāi)發(fā)，它們開(kāi)發(fā)的搭載氫燃料、小底盤(pán)汽車(chē)在試運(yùn)行。除此之外它們還共同開(kāi)發(fā)甲醇燃料電池汽車(chē)。若在降低成本、提高運(yùn)行性能等方面再取得一些進(jìn)展，電池汽車(chē)就有望走向市場(chǎng)。

篇2

城市生活垃圾的處理方法主要有填埋、堆肥、焚燒等。填埋法方便易行，處理量大，是現(xiàn)在城市垃圾處理的一種主要方法，但是易造成二次污染，特別是垃圾中的一些有毒有害物質(zhì)填埋腐爛后，滲透到地下，引起地下水的污染；同時(shí)產(chǎn)生的一些有害氣體

造成環(huán)境的二次污染，并且需占用大量的土地。焚燒法是最有效的方法，使城市垃圾處理基本上達(dá)到了減容化、無(wú)害化和能源化的目的。垃圾焚燒后，一般體積可減少90%以上，重量減輕80%以上；高溫焚燒后還能消除垃圾中大量有害病菌和有毒物質(zhì)，可有效地控制二次污染。垃圾焚燒后產(chǎn)生的熱能可用于發(fā)電供熱，實(shí)現(xiàn)了能源的綜合利用。

2垃圾發(fā)電供熱技術(shù)的可行性分析

城市生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)在國(guó)外已有四十多年的歷史，最先利用垃圾發(fā)電的是德國(guó)和法國(guó)，近幾十年來(lái)，美國(guó)和***在垃圾發(fā)電方面的發(fā)展也相當(dāng)迅速。目前，***擁有垃圾發(fā)電廠一百多座，發(fā)電總?cè)萘吭?20MW以上，單臺(tái)設(shè)備最大處理垃圾能力為552噸/日。

我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電供熱技術(shù)起步較晚，現(xiàn)在還處于研究開(kāi)發(fā)階段?，F(xiàn)已建立的部分垃圾發(fā)電站，基本上是引進(jìn)國(guó)外的設(shè)備和技術(shù)。我國(guó)第一座垃圾發(fā)電站是在深圳，引進(jìn)的是***三菱重工生產(chǎn)的兩臺(tái)爐排式垃圾焚燒爐，日處理垃圾150噸，配置500kW的汽輪發(fā)電機(jī)組來(lái)發(fā)電供熱。1992年又上了一臺(tái)杭州鍋爐廠(引進(jìn)***三菱重工技術(shù))制造的垃圾焚燒爐，日處理垃圾150噸，配置1500kW汽輪發(fā)電機(jī)組。在上海、天津等城市也相繼與法國(guó)、澳大利亞等國(guó)家合作建設(shè)垃圾發(fā)電廠。引進(jìn)的這些垃圾鍋爐基本上都是爐排爐，價(jià)格昂貴，而且在燃用低熱值、高水份的垃圾時(shí)，為了保證鍋爐的正常燃燒，達(dá)到需要的工藝參數(shù)，必須添加燃料油，運(yùn)行成本較高，經(jīng)濟(jì)效益差。發(fā)展適合我國(guó)國(guó)情的垃圾焚燒爐，實(shí)現(xiàn)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化，達(dá)到低污染和高效燃燒是眾多科研單位和生產(chǎn)廠家正在研究開(kāi)發(fā)的課題。

流化床燃燒技術(shù)是本世紀(jì)六十年代迅速發(fā)展起來(lái)的一種新型清潔燃燒技術(shù)。他利用爐內(nèi)燃料的充分流動(dòng)、混合，達(dá)到高效燃燒。我國(guó)在利用流化床燃燒技術(shù)燃用低熱值燃料方面處于國(guó)際領(lǐng)先水平。特別是浙江大學(xué)熱能工程研究所多年來(lái)進(jìn)行廢棄物(如洗煤泥、煤矸石、城市生活垃圾等)的研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。成功開(kāi)發(fā)出異重流化床城市生活垃圾焚燒技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)高效清潔燃燒。采用流化燃燒技術(shù)焚燒垃圾的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

a操作方便，運(yùn)行穩(wěn)定。由于流化床床料為石英沙或爐渣，蓄熱量大，因而避免了床的急冷急熱現(xiàn)象，燃燒穩(wěn)定。垃圾的干燥、著火、燃燒幾乎同時(shí)進(jìn)行，無(wú)需復(fù)雜的調(diào)整，燃燒控制容易，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和連續(xù)燃燒。

b設(shè)備壽命長(zhǎng)。爐內(nèi)沒(méi)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，使用壽命長(zhǎng)。

c可采用全面的防二次污染的措施。對(duì)焚燒時(shí)產(chǎn)生的有害物質(zhì)進(jìn)行處理，在不增加太多投資的前提下，可將NOX、SO2等氣體排放控制在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以下，爐渣呈干態(tài)排出，便于爐渣的綜合利用。

d流化床焚燒爐由于爐內(nèi)燃燒強(qiáng)度和傳熱強(qiáng)度高，相同垃圾處理量的流化床焚燒爐和爐排爐相比體積要小，故而投資小，適應(yīng)于大型化發(fā)展。

e燃料適應(yīng)性廣，可燃燒高水分、低熱值、高灰分的垃圾，床內(nèi)混合均勻，燃盡度高，使垃圾容積大大減少，特別適應(yīng)于垃圾熱值隨季節(jié)變化很大的特點(diǎn)。

因此，流化床垃圾焚燒是一種綜合性能優(yōu)越的焚燒方式，尤其適合我國(guó)垃圾熱值低、成分比較復(fù)雜的國(guó)情。隨著我國(guó)人民生活水平的提高，城市生活垃圾中無(wú)機(jī)物含量將大幅度下降，有機(jī)物、紙、塑料等高熱值廢棄物成份逐漸上升，使之具備了能源化利用的可能。當(dāng)城市生活垃圾隨著季節(jié)變化或影響過(guò)低時(shí)，為保證供電或供熱，可將垃圾與輔助燃料(如原煤、廢油等)在同一爐內(nèi)混燒。

目前，城市生活垃圾流化床焚燒發(fā)電新技術(shù)已應(yīng)用到商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的熱電項(xiàng)目上。1998年浙江大學(xué)熱能研究所與杭州錦江集團(tuán)將聯(lián)合開(kāi)發(fā)的此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到余杭熱電廠，把余杭熱電廠原有的一臺(tái)35t/h鏈條鍋爐改造為垃圾流化床焚燒爐，燃用杭州市部分地區(qū)的城市生活垃圾。鍋爐經(jīng)改造后，單臺(tái)爐日處理垃圾150～250噸，同時(shí)補(bǔ)充部分輔助燃料--原煤，以保證熱電廠的正常供熱和發(fā)電。

余杭熱電廠的垃圾焚燒爐至今已運(yùn)行十個(gè)月，運(yùn)行狀況良好。其運(yùn)行情況如下：垃圾焚燒爐運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)和指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，保證了發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行；最長(zhǎng)連續(xù)運(yùn)行時(shí)間超過(guò)一個(gè)月；平均每小時(shí)焚燒垃圾約7噸，最大量可達(dá)到11噸/小時(shí)；對(duì)垃圾成分、熱值隨季節(jié)性變化和適應(yīng)性好。

通過(guò)以上的分析說(shuō)明，在我國(guó)發(fā)展垃圾發(fā)電，在技術(shù)上已經(jīng)有了很大的突破，特別是近幾年來(lái)循環(huán)流化床燃燒技術(shù)發(fā)展迅速，為垃圾焚燒技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件。目前，我國(guó)各地?zé)犭姀S循環(huán)流化床鍋爐的數(shù)量正在大幅度上升，并向大型化發(fā)展，運(yùn)行操作和管理水平在不斷提高，并趨于成熟，對(duì)垃圾流化床焚燒爐的推廣應(yīng)用又創(chuàng)造了較好的環(huán)境。

3方案的選擇

垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)方案的確定，應(yīng)從本地的實(shí)際情況出發(fā)，結(jié)合城市發(fā)展水平而定。國(guó)外的技術(shù)比較成熟，但設(shè)備的價(jià)格昂貴，投資太大，一般中小城市難以承受。采用國(guó)內(nèi)的技術(shù)和設(shè)備，投資小，很適合我國(guó)的國(guó)情。一般來(lái)說(shuō)，在一個(gè)城市是新建一座垃圾焚燒發(fā)電廠，還是利用現(xiàn)有的熱電廠進(jìn)行改造，應(yīng)進(jìn)行可靠的分析和研究。筆者認(rèn)為，利用現(xiàn)有的小熱電廠進(jìn)行改造將比新建一座更有利，分析如下：

王云翠等：開(kāi)發(fā)垃圾發(fā)電技術(shù)實(shí)現(xiàn)熱電持續(xù)發(fā)展

熱電技術(shù)2000年第1期(總第65期)

a新建一座垃圾發(fā)電廠，在整體布局和結(jié)構(gòu)上可能合理些，但投資較大，如新建一座日處理垃圾300～500噸中型垃圾發(fā)電廠，要建3×35t/h鍋爐+2×6MW汽輪發(fā)電機(jī)組，需投資1.4～1.5億元。投資大，產(chǎn)出低，項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益低下。

b熱電廠在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，可以利用原有的生活辦公設(shè)施及生產(chǎn)廠區(qū)和配套設(shè)備，節(jié)省投資，見(jiàn)效快。同時(shí)，進(jìn)行改造也可以有兩個(gè)方案；一是在熱電廠廠地允許的情況下，建新的垃圾焚燒爐和發(fā)電機(jī)組，那樣機(jī)組分布較合理，但在目前電力需求趨于飽和的情況下，新機(jī)組發(fā)電并網(wǎng)比較困難；原有的鍋爐進(jìn)行改造，配套熱電廠現(xiàn)有的機(jī)組，比較容易操作，可以節(jié)省大量的投資，實(shí)施容易，能起到事半功倍的效果。

臨沂熱電廠位于臨沂市西南部的工業(yè)區(qū)內(nèi)?，F(xiàn)有3×35t/h鏈條鍋爐+1×75t/h循環(huán)流化床鍋爐和1×C6+1×B6+1×C12中溫中壓汽輪發(fā)電機(jī)組。供熱主管線長(zhǎng)20余公里，主要為50余家工業(yè)生產(chǎn)用戶和機(jī)關(guān)賓館居民采暖供熱?，F(xiàn)有的兩臺(tái)35t/h鏈條爐需要燃用優(yōu)質(zhì)煙煤，雖經(jīng)幾次改造，但是效果不大。鍋爐效率低，經(jīng)測(cè)試鍋爐熱效率為78%，面臨著被淘汰的可能。如果把鏈條爐改造成流化床垃圾焚燒爐，可以解決臨沂市的垃圾處理問(wèn)題，同時(shí)提高鍋爐的熱效率，適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，對(duì)我廠經(jīng)濟(jì)效益將有很大的改觀。因此，我們選擇了利用原有鍋爐進(jìn)行改造的方案。

4鍋爐改造方案

4.1鍋爐本體改造

鍋爐改造維持原爐膛中上部及尾部煙道不變，將爐膛下部爐排及渣斗拆除，使?fàn)t下部改為流化床密相燃燒區(qū)，密相區(qū)內(nèi)布置傾斜埋管。埋管采用加裝鰭片和噴涂方式防止磨損。爐體水冷壁內(nèi)側(cè)敷有耐火層，防止磨損。鍋爐本體外部的汽水管道系統(tǒng)不變。增加了流化風(fēng)室及布風(fēng)板、風(fēng)帽，阻力大大增加，原有風(fēng)機(jī)壓頭不能滿足要求，所以選用高壓頭送風(fēng)機(jī)。引風(fēng)機(jī)也需改型。在爐膛出口設(shè)置分離器和返料器，經(jīng)分離器分離下的顆?？蓪?shí)現(xiàn)爐內(nèi)循環(huán)，增加其停留時(shí)間，這樣大大提高燃燒效率，且尾部受熱面的磨損程序大大減輕。

4.2垃圾處理系統(tǒng)

生活垃圾由汽車(chē)運(yùn)至廠內(nèi)垃圾儲(chǔ)存?zhèn)}，在廠內(nèi)渣場(chǎng)位置建一座半地下的全密封的垃圾庫(kù)。

與現(xiàn)在的輸煤棧橋并行建一條密封的耐腐蝕的垃圾輸送皮帶。垃圾儲(chǔ)存?zhèn)}內(nèi)設(shè)有破碎機(jī)，單梁吊車(chē)。并設(shè)有電磁去鐵器、污水泵等。垃圾運(yùn)至庫(kù)內(nèi)，經(jīng)垃圾爐前處理系統(tǒng)送入爐內(nèi)。預(yù)處理系統(tǒng)一方面可打碎特大垃圾及塑料袋、木板、玻璃瓶、磚塊石塊等雜物，同時(shí)也可使垃圾均勻入爐，破碎后的垃圾用吊車(chē)抓到輸送帶上，送到爐前，經(jīng)往復(fù)式給料機(jī)送入爐內(nèi)。

采用吸風(fēng)管將垃圾坑內(nèi)散發(fā)的臭氣吸至爐內(nèi)，進(jìn)行燃燒脫臭，不讓垃圾臭氣彌散。垃圾中的污水收集在坑底廢液池內(nèi)，然后經(jīng)泵噴射至爐內(nèi)流化床段上方焚燒，使其充分裂解，減少污染。

4.3焚燒系統(tǒng)

因垃圾焚燒爐是鏈條爐改造的，用石英砂或爐渣作床料。每小時(shí)燃燒垃圾6～9噸。垃圾進(jìn)入焚燒爐后，與熾熱的床料混合焚燒，由于流化床良好的橫向混合特性，可確保床內(nèi)焚燒能保持穩(wěn)定運(yùn)行。焚燒爐內(nèi)設(shè)計(jì)溫度和煙氣停留時(shí)間分別為850℃和3秒左右，并保持強(qiáng)烈混合，使有害成分在爐膛內(nèi)充分裂解和破壞。高溫?zé)煔鈴臓t膛出口至過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器、煙氣處理裝置和電除塵器，最后經(jīng)煙囪排入大氣。

由于垃圾熱值受來(lái)源、氣候、季節(jié)等因素的影響很大，為達(dá)到高效低污染焚燒的目的，用煤充當(dāng)輔助燃料。

點(diǎn)火采用床下自動(dòng)點(diǎn)火系統(tǒng)，經(jīng)預(yù)燃室進(jìn)入風(fēng)室，關(guān)入爐膛。

整個(gè)除灰系統(tǒng)處于干式密封狀態(tài)，因此避免了廠區(qū)內(nèi)粉塵污染和污水污染，排出的灰渣可綜合利用。

4.4熱工控制系統(tǒng)

焚燒爐采集了較全面的運(yùn)行參數(shù)，供垃圾焚燒爐運(yùn)行調(diào)節(jié)、操作與檢測(cè)，主要參數(shù)有各主要部分的溫度顯示與記錄，各主要部分的壓力顯示，主要管路的流量，爐膛含氧量。另外控制系統(tǒng)除含有常規(guī)溫度、壓力、流量、遠(yuǎn)控、報(bào)警等功能外，還配套垃圾預(yù)處理及焚燒爐內(nèi)重要部位的實(shí)時(shí)工業(yè)電視監(jiān)視?？紤]到垃圾的臟臭等特殊性，絕大多數(shù)的調(diào)節(jié)手段均集中于主控室內(nèi)，使運(yùn)行人員工作強(qiáng)度降低，提高了工作效率。

4.5鍋爐廠用電系統(tǒng)

本期工程廠用電采用380伏電壓，利用原有的廠用電系統(tǒng)。本期工程不再增加低壓廠用變壓器。

4.6環(huán)保措施

垃圾流化床鍋爐是城市解決環(huán)保問(wèn)題的重要設(shè)施，對(duì)保護(hù)環(huán)境、減少污染起到了很大的作用。垃圾處理實(shí)現(xiàn)了減量化、資源化、無(wú)害化，解決了困擾城市發(fā)展的一大難題，保護(hù)了人民身心健康，美化了城市環(huán)境，提高了人民的生活質(zhì)量。垃圾流化床鍋爐本身亦采取了一系列措施來(lái)解決產(chǎn)生的污染問(wèn)題。

4.6.1建立全密封的垃圾庫(kù)。將垃圾存放在垃圾庫(kù)中，并用吸風(fēng)管將垃圾坑內(nèi)散發(fā)的惡氣送入爐內(nèi)做二次風(fēng)，運(yùn)行燃燒脫臭；垃圾底部設(shè)有一廢液池，收集污水，當(dāng)達(dá)到一定量后，把污水噴射到爐內(nèi)流化床段上方焚燒，使用充分分解，減少污染。

4.6.2垃圾在垃圾庫(kù)中經(jīng)簡(jiǎn)單破碎后，經(jīng)一條全密封的皮帶送入爐內(nèi)。爐內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為850℃左右，煙氣停留時(shí)間為3秒左右，爐內(nèi)床料并保持充分混合，使有害成分在爐膛內(nèi)充分裂解、破壞、焚燒。

4.6.3采取較全面的防止二次污染的措施，對(duì)焚燒時(shí)產(chǎn)生的有害的物質(zhì)進(jìn)行了處理，可將NOX、SO2及HCl等氣體控制在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)之下。為進(jìn)一步凈化尾氣，在尾部安裝了脫除有害氣體的煙氣處理裝置。爐渣呈干態(tài)排出，無(wú)渣坑廢水，亦不需處理重金屬污水的設(shè)備。

當(dāng)處理含硫或含氯高的垃圾時(shí)，基于流化床燃燒方式的優(yōu)點(diǎn)，采用爐內(nèi)加石灰石可脫除SO2和HCl。

4.6.4由焚燒爐尾部排出的飛灰經(jīng)過(guò)電除塵器，飛灰濃度低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，排出煙囪。整個(gè)系統(tǒng)處于干式密閉狀況，因此避免了廠區(qū)內(nèi)的粉塵污染和污水污染，排出的灰渣可綜合利用。

5垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性分析

熱電廠現(xiàn)有的三臺(tái)35t/h鏈條爐改造為流化床垃圾焚燒爐后，日處理垃圾能達(dá)到600噸，配置一臺(tái)C12MW的汽輪發(fā)電機(jī)組，原熱力系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、輸煤系統(tǒng)不變，新建垃圾處理系統(tǒng)。項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性分析如下：

整個(gè)改造工程需要投資4800萬(wàn)元左右；

銷(xiāo)售收入按設(shè)備的容量計(jì)算，銷(xiāo)售電、汽年收入約5360萬(wàn)元；

年運(yùn)行費(fèi)用約4100萬(wàn)元；

年銷(xiāo)售稅金及附加費(fèi)約350萬(wàn)元；

年獲利潤(rùn)約900萬(wàn)元(包括所得稅)；

項(xiàng)目投資回收期約5.5年；

總投資利率約18.8%；

總投資利稅率約26.2%；

該項(xiàng)目在財(cái)務(wù)上是可行的。

垃圾焚燒發(fā)電供熱項(xiàng)目是一項(xiàng)社會(huì)公益事業(yè)，主要體現(xiàn)了社會(huì)效益。同時(shí)熱電廠通過(guò)技術(shù)改造，設(shè)備更新?lián)Q代，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益，找到了新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了熱電廠的可持續(xù)發(fā)展。

6結(jié)束語(yǔ)

6.1結(jié)論

6.1.1城市生活垃圾焚燒發(fā)電供熱屬一項(xiàng)新興的產(chǎn)業(yè)，它解決了城市垃圾造成的污染。與填埋、堆肥相比節(jié)省了大量土地，減少了二次污染，同時(shí)充分利用了再生能源，達(dá)到了對(duì)垃圾處理的減容化、無(wú)害化、資源化的目的，社會(huì)效益顯著。

6.1.2城市生活垃圾焚燒技術(shù)已日漸成熟，已實(shí)現(xiàn)了垃圾焚燒爐設(shè)備全部國(guó)產(chǎn)化，并有示范工程，而且已顯示出它的可靠性、穩(wěn)定性。我國(guó)的垃圾焚燒發(fā)電供熱事業(yè)已初露端倪，并已納入產(chǎn)業(yè)化軌道，其發(fā)展勢(shì)頭迅猛。據(jù)有關(guān)部門(mén)資料介紹，北京、天津、武漢、長(zhǎng)沙、南京、溫州、汕頭、珠海、中山等城市都有發(fā)展規(guī)劃。至2000年，全國(guó)將建有大中型垃圾發(fā)電廠3～5座，小型工廠10～15座，至2010年，各地將建有各類垃圾能源工廠150～200座。我省已有荷澤、平度、棗莊等市垃圾發(fā)電廠已立項(xiàng)及設(shè)備訂貨。

6.1.3熱電廠的原有鍋爐設(shè)備特別是35t/h鏈條爐效率低，要求煤種好，需要進(jìn)行更新改造。改為垃圾焚燒鍋爐后，技術(shù)水平高，是一條優(yōu)化組合資產(chǎn)，節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟(jì)效益的開(kāi)拓之路。

6.2建議

城市生活垃圾焚燒發(fā)電供熱工程是一個(gè)社會(huì)公益和環(huán)保事業(yè)，它體現(xiàn)出巨大的社會(huì)環(huán)保效益，并且又是一個(gè)投資高，技術(shù)密集型的企業(yè)。就其性質(zhì)來(lái)講，它屬于綜合利用高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目。它的發(fā)展需得到各級(jí)政府及有關(guān)行業(yè)的支持配合，國(guó)家應(yīng)加大力度，研究落實(shí)扶持政策，促進(jìn)該項(xiàng)目順利運(yùn)行。它應(yīng)該享受有關(guān)的優(yōu)惠政策。

6.2.1按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定，該項(xiàng)目銀行應(yīng)優(yōu)先安排基本建設(shè)貸款，并給予一定比例的財(cái)政貼息。

6.2.2垃圾發(fā)電的電量應(yīng)全部上網(wǎng)，電力主管部門(mén)不安排該項(xiàng)目機(jī)組作調(diào)峰運(yùn)行。

6.2.3垃圾發(fā)電供熱機(jī)組的并網(wǎng)運(yùn)行電價(jià)、供熱熱價(jià)在還款期內(nèi)應(yīng)實(shí)行“生產(chǎn)成本+本付息+合理利潤(rùn)”的定價(jià)原則。

篇3

日本自實(shí)施月光計(jì)劃以來(lái)，作為國(guó)家級(jí)項(xiàng)目，正在實(shí)施5000千瓦級(jí)加壓型和1000千瓦級(jí)常壓型電廠實(shí)證運(yùn)行。目前，磷酸型燃料電池的發(fā)電效率為30％～40％，如果將熱利用考慮進(jìn)去，綜合效率可高達(dá)60％～80％。

除日本外，目前世界約有60臺(tái)PAFC發(fā)電設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)，總輸出功率約為4.1萬(wàn)千瓦。按國(guó)別和地區(qū)劃分日本為2.9萬(wàn)千瓦，美國(guó)8000千瓦，歐洲3000千瓦，亞洲900千瓦。運(yùn)轉(zhuǎn)中的發(fā)電設(shè)備除3臺(tái)(日本2臺(tái)，意大利1臺(tái))為加壓型外，其他均為常壓型。磷酸型燃料電池的制造廠家目前主要為日本和美國(guó)，設(shè)備主要銷(xiāo)往歐、亞。

美國(guó)已完成基礎(chǔ)研究，200千瓦級(jí)電廠用電池近期有望商品化，但大容量電廠用電池處于停滯狀態(tài)。德國(guó)已引進(jìn)美國(guó)200千瓦級(jí)電廠用電池進(jìn)行試驗(yàn)運(yùn)行。另外，瑞典、意大利、瑞士等國(guó)也引進(jìn)日、美的電池進(jìn)行試運(yùn)行。

2.熔融碳酸鹽型燃料電池(MCFC)

日本對(duì)MCFC發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)開(kāi)發(fā)始于1981年度的月光計(jì)劃，該計(jì)劃圍繞開(kāi)發(fā)1千瓦級(jí)發(fā)電機(jī)組這個(gè)目標(biāo)展開(kāi)了對(duì)MCFC燃料、電極等的開(kāi)發(fā)。該開(kāi)發(fā)研究進(jìn)展順利，從1984年開(kāi)始，進(jìn)而對(duì)10千瓦級(jí)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)。1986年，日立、東芝、富士電機(jī)、三菱電機(jī)、IHI分別對(duì)5臺(tái)10千瓦級(jí)機(jī)組進(jìn)行發(fā)電試驗(yàn)，其結(jié)果是輸出功率為10千瓦，初期性能為電池電壓0.75伏，電流密度150毫安/平方厘米。

1987年起，日本在對(duì)1000千瓦級(jí)實(shí)驗(yàn)電場(chǎng)(外部改質(zhì)型)進(jìn)行主要開(kāi)發(fā)的同時(shí)，對(duì)100千瓦級(jí)發(fā)電機(jī)組以及1000千瓦級(jí)機(jī)組的設(shè)備的開(kāi)發(fā)研究也取得了進(jìn)展。1993年度，日立、IHI的2臺(tái)100千瓦級(jí)外部改質(zhì)型機(jī)組和三菱電機(jī)的1臺(tái)30千瓦級(jí)內(nèi)部改質(zhì)型機(jī)組開(kāi)始試驗(yàn)發(fā)電運(yùn)行。其試驗(yàn)結(jié)果以及1994年度進(jìn)行的5-25千瓦級(jí)機(jī)組的試驗(yàn)結(jié)果表明，電池電壓0.8伏，電流密度達(dá)15毫安/平方厘米，單位時(shí)間內(nèi)的劣化率小于1％。

在此基礎(chǔ)上，1994年度起開(kāi)始著手開(kāi)發(fā)1000千瓦級(jí)試驗(yàn)工廠。1995年10月在中部電力(株)川越發(fā)電所開(kāi)始建廠，確立了1000千瓦級(jí)實(shí)用化發(fā)電系統(tǒng)試驗(yàn)工廠的基本系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)有的事業(yè)用燃料電池電廠的運(yùn)行進(jìn)行評(píng)價(jià)，計(jì)劃1999年開(kāi)始試驗(yàn)運(yùn)行，其目標(biāo)為：燃料利用率為80％，千小時(shí)電池的劣化率小于1％，初期性能為：電池電壓大于0.8伏，電流密度1500毫安/平方厘米，計(jì)劃試驗(yàn)運(yùn)行5000小時(shí)。

為使電池實(shí)用化，在上述研究開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上，還進(jìn)行了機(jī)組長(zhǎng)壽命化研究，計(jì)劃連續(xù)實(shí)驗(yàn)運(yùn)行4萬(wàn)小時(shí)，每千小時(shí)單位劣化率小于0.25％。除此之外，還在開(kāi)發(fā)200千瓦級(jí)內(nèi)部改質(zhì)型燃料電池發(fā)電系統(tǒng)。

美國(guó)能源部和美國(guó)電力研究所，正在積極開(kāi)發(fā)MCFC。美國(guó)ERC公司開(kāi)發(fā)的2兆瓦級(jí)內(nèi)部改質(zhì)型機(jī)組發(fā)電系統(tǒng)于1996年5月在圣克拉拉開(kāi)始試驗(yàn)運(yùn)行。MC－power公司開(kāi)發(fā)的250千瓦級(jí)外部改質(zhì)型機(jī)組發(fā)電系統(tǒng)，1997年2月起在圣迭戈開(kāi)始試運(yùn)行。

在歐洲，MCFC作為共同項(xiàng)目正在研究開(kāi)發(fā)，取得了一些進(jìn)展，其主要項(xiàng)目如下：

①高級(jí)DIC－MCFC發(fā)展計(jì)劃(1996-1998年)。荷蘭、英、法、瑞典等國(guó)參加研究，歐洲在市場(chǎng)分析、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)以及內(nèi)部改質(zhì)型機(jī)組的開(kāi)發(fā)等方面取得進(jìn)展。

②ARGE項(xiàng)目(1990年起計(jì)劃10年內(nèi)完成)。德、丹麥參加，并在內(nèi)部改質(zhì)型發(fā)電系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)上取得進(jìn)展。

③MOLCARE。由意、西班牙參加，并在外部改質(zhì)型發(fā)電系統(tǒng)開(kāi)發(fā)上取得進(jìn)展。

韓國(guó)從1993年起開(kāi)始開(kāi)發(fā)MCFC，1997年以開(kāi)發(fā)100千瓦外部改質(zhì)型發(fā)電系統(tǒng)為目標(biāo)，開(kāi)始了第二階段研究開(kāi)發(fā)工作。

3.固體電解質(zhì)型燃料電池(SOFC)

作為SOFC開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)科學(xué)離子學(xué)，其開(kāi)發(fā)歷史很長(zhǎng)，日、美、德等國(guó)已有30多年的開(kāi)發(fā)史。日本工業(yè)技術(shù)院電子技術(shù)綜合研究所從1974年起就開(kāi)始研究SOFC，1984年進(jìn)行了500瓦發(fā)電試驗(yàn)(最大輸出功率為1.2千瓦)。美國(guó)西屋公司從1960年起開(kāi)始開(kāi)發(fā)SOFC，1987年該公司與日本東京煤氣、大阪煤氣共同開(kāi)發(fā)出3千瓦熱自立型電池模塊，在國(guó)內(nèi)外掀起了開(kāi)發(fā)SOFC的。

日本新陽(yáng)光計(jì)劃中，以產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)，為首，從1989年起開(kāi)始開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)制造技術(shù)，對(duì)數(shù)百千瓦級(jí)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行測(cè)試。1992年起，富士電機(jī)綜合研究所和三洋電機(jī)在共同研究開(kāi)發(fā)數(shù)千瓦級(jí)平板型模塊基礎(chǔ)上，還組織了7個(gè)研究機(jī)構(gòu)積極開(kāi)發(fā)高性能、長(zhǎng)壽命的SOFC材料及其基礎(chǔ)技術(shù)。

除此之外，三菱重工神戶造船所與中部電力合作，共同開(kāi)發(fā)平板型SOFC，1996年創(chuàng)造了5千瓦級(jí)模塊成功運(yùn)行的先例。同時(shí)，在圓筒橫縞型電池領(lǐng)域中，1995年三菱重工長(zhǎng)崎造船所在電源開(kāi)發(fā)共同研究中，采用圓筒橫縞型電池，開(kāi)發(fā)出10千瓦級(jí)模塊，成功地進(jìn)行了500小時(shí)試運(yùn)行，之后又于1996年開(kāi)發(fā)了2.5千瓦模塊，并試運(yùn)行1000小時(shí)。TOTO與九州電力共同開(kāi)發(fā)全濕式圓筒縱縞型電池，1996年起，開(kāi)始開(kāi)發(fā)1千瓦級(jí)模塊。同時(shí)，在日本以大學(xué)與國(guó)立研究所為首的許多研究機(jī)構(gòu)在積極開(kāi)發(fā)SOFC。

美國(guó)西屋公司在能源部的支持下，開(kāi)始開(kāi)發(fā)圓筒縱縞型電池。東京煤氣和大阪煤氣對(duì)25千瓦級(jí)發(fā)電及余熱供暖系統(tǒng)進(jìn)行的共同測(cè)試表明，截至1997年3月，已成功運(yùn)行了約1.3萬(wàn)小時(shí)，其間已經(jīng)過(guò)11次啟動(dòng)與停機(jī)，千小時(shí)單位電池的劣化率小于0.1％，可見(jiàn)其技術(shù)已非常成熟。西屋公司除計(jì)劃在1998年與荷蘭、丹麥共同進(jìn)行100千瓦級(jí)模塊運(yùn)行外，為降低制造成本，還在研究開(kāi)發(fā)濕式電池制造技術(shù)。美國(guó)Allied－signal、SOFCo、Z－tek等公司在開(kāi)發(fā)平板型SOFC上取得進(jìn)展，目前正對(duì)1千瓦級(jí)模塊進(jìn)行試運(yùn)行。

在歐洲，德國(guó)西門(mén)子公司在開(kāi)發(fā)采用合金系列分離器的平板型SOFC，1995年開(kāi)發(fā)出10千瓦(利用氧化劑中的氧，若在空氣中則為5千瓦)模塊，1996年開(kāi)發(fā)出7.2千瓦模塊(利用氧化劑中的空氣)。

奔馳汽車(chē)制造公司在開(kāi)發(fā)陶瓷系列分離器式平板型SOFC上取得進(jìn)展，1996年對(duì)2.2千瓦模塊試運(yùn)行6000小時(shí)。瑞士的薩爾澤爾公司在積極開(kāi)發(fā)家庭用SOFC，目前已開(kāi)發(fā)出1千瓦級(jí)模塊。今后，德國(guó)還計(jì)劃在特蒙德市進(jìn)行7千瓦級(jí)發(fā)電及余熱供暖系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。

在此基礎(chǔ)研究上，以英、法、荷等國(guó)的大學(xué)和國(guó)立研究所為中心的研究機(jī)構(gòu)，正在積極研究開(kāi)發(fā)低溫型(小于800℃)SOFC材料。

4.固體高分子型燃料電池(PEFC)

日本開(kāi)發(fā)固體高分子膜的單位有旭化成、旭哨子、Japangore－tex等，開(kāi)發(fā)改質(zhì)器以及電極催化媒體的機(jī)構(gòu)有田中貴金屬、大阪煤氣等。在開(kāi)發(fā)汽車(chē)燃料電池方面，豐田制造出甲醇改質(zhì)型燃料電池汽車(chē)(1997年)，同時(shí)三菱電機(jī)、馬自達(dá)也在著手開(kāi)發(fā)汽車(chē)燃料電池。

在供電及余熱供暖系統(tǒng)方面，PEFC排熱溫度較低，為70℃左右，在熱利用上有所限制，與其他類型燃料電池相比，目前只開(kāi)發(fā)小型系統(tǒng)。東芝(30千瓦)、三洋電機(jī)(數(shù)千瓦)、三菱重工和東京煤氣(5千瓦)、富士電機(jī)和關(guān)西電力(5千瓦)等公司在開(kāi)發(fā)以天然氣和甲醇為燃料的電池系統(tǒng)，同時(shí)，三洋電機(jī)在開(kāi)發(fā)1千瓦級(jí)氫燃料便攜式商品化電源，三菱重工在開(kāi)發(fā)特殊用途(無(wú)人潛水艇用)燃料電池。

PEFC主要作為汽車(chē)動(dòng)力電源在開(kāi)發(fā)。但在汽車(chē)上燃料的搭載方式各種各樣，有高壓氫、液化氫和甲醇等。這些燃料各具長(zhǎng)短，目前還未能確定最適方式。

德國(guó)奔馳與加拿大BPS在進(jìn)行共同開(kāi)發(fā)，它們開(kāi)發(fā)的搭載氫燃料、小底盤(pán)汽車(chē)在試運(yùn)行。除此之外它們還共同開(kāi)發(fā)甲醇燃料電池汽車(chē)。若在降低成本、提高運(yùn)行性能等方面再取得一些進(jìn)展，電池汽車(chē)就有望走向市場(chǎng)。

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2電力電子技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

從近幾十年的發(fā)展歷程中我們可以看出，半導(dǎo)體的發(fā)明與應(yīng)用有效地推動(dòng)了電子技術(shù)的快速發(fā)展，其中晶閘管等電力半導(dǎo)體在這一過(guò)程中發(fā)揮了重要的作用。在進(jìn)入20世紀(jì)70年代后，半控型晶閘管形成由低電壓小電流到高電壓大電流的系列產(chǎn)品，被稱為第一代電力電子器件。隨著電力電子技術(shù)理論研究和半導(dǎo)體制造工藝水平的不斷提高，先后研制出GTR、GTO、功率MOSFET等自關(guān)斷全控型第二代電力電子器件。近期研制的以絕緣柵雙極晶體管(IGBT)為代表的第三代電力電子器件，開(kāi)始向大容量高頻率、響應(yīng)快、低損耗的方向發(fā)展，這又是一個(gè)飛躍。步入20世紀(jì)90年代后，電力電子技術(shù)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展，與該技術(shù)有關(guān)的產(chǎn)品也得到進(jìn)一步升級(jí)，大都朝著智能化、模塊化方向發(fā)展，逐步形成了電力電子技術(shù)的三步走模式及理論的研發(fā)，產(chǎn)品的研制、產(chǎn)品的應(yīng)用，成為國(guó)際科研領(lǐng)域的新星，成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的熱門(mén)行業(yè)。但是，就目前我國(guó)電力電子技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，還不容樂(lè)觀，其中電力半導(dǎo)體器件的研發(fā)與應(yīng)用同西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在較大的差距，還比較落后，所以，如果在21世紀(jì)國(guó)際電力電子技術(shù)迅猛發(fā)展的背景下，我國(guó)半導(dǎo)體器件的落后狀態(tài)得不到改善，將直接影響我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，因此，對(duì)于我國(guó)電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)說(shuō)，仍然任重而道遠(yuǎn)。

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1.1環(huán)境資源匱乏環(huán)境資源匱乏是限制我國(guó)電子信息技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要問(wèn)題，目前而言我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)混亂，假冒偽劣、知識(shí)侵權(quán)現(xiàn)象猖獗，盜版產(chǎn)品走私販賣(mài)以及企業(yè)間的不良競(jìng)爭(zhēng)的現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮，這些均嚴(yán)重危害了我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，使得我國(guó)電子信息技術(shù)研發(fā)緩慢，這在很大程度上降低了我國(guó)電子信息技術(shù)在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，遏制了我國(guó)電子信息技術(shù)的發(fā)展?jié)摿?。除了產(chǎn)業(yè)內(nèi)部環(huán)境存在很大問(wèn)題，我國(guó)法律對(duì)電子信息技術(shù)的保護(hù)力量薄弱也是很大原因造成盜版猖獗的一個(gè)原因，因?yàn)槿狈ΡＷo(hù)使得電子信息技術(shù)的科研成果很容易被不法分子竊取，科研工作者嘔心瀝血研究而得新技術(shù)在隨后的盜版中被大量侵占，很大程度上降低了科研工作者的信心，再加上國(guó)內(nèi)市場(chǎng)電子產(chǎn)品的走私、販賣(mài)現(xiàn)象猖獗，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)電子信息技術(shù)開(kāi)發(fā)企業(yè)缺乏競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。所以缺乏有效嚴(yán)格的法律環(huán)境也是我國(guó)致使我國(guó)電子信息技術(shù)問(wèn)題頻發(fā)的又一原因。

1.2電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理我國(guó)電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)80年代的“863”計(jì)劃，經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大，但也因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)界限模糊，使得產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)問(wèn)題凸顯，技術(shù)創(chuàng)新體系并不明顯，使得我國(guó)的電子產(chǎn)品不能與國(guó)外頂尖電子產(chǎn)品相提并論。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，投入產(chǎn)出差距明顯，使得我國(guó)電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新力薄弱，所以只有改變傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，重構(gòu)科學(xué)合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，才能改變目前我國(guó)進(jìn)步緩慢的電子信息產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀。

1.3科研能力不足、從業(yè)人員素質(zhì)不高作為以技術(shù)為首要驅(qū)動(dòng)力的電子信息產(chǎn)業(yè)，科研能力的強(qiáng)弱決定了技術(shù)進(jìn)步快慢，而產(chǎn)業(yè)內(nèi)從業(yè)人員的素質(zhì)又在很大程度上決定了技術(shù)創(chuàng)新能力的強(qiáng)弱。隨著我國(guó)教育普及程度的增加，不可否認(rèn)的是，我國(guó)信息技術(shù)方面的人才不少，可以說(shuō)還在不斷增加中，各方面的技術(shù)人員也很完備，但是很多人才都是單一型，他們或許是某一方面可以登峰造極，但是卻缺乏其他方面的知識(shí)儲(chǔ)備，甚至可以說(shuō)毫無(wú)了解?，F(xiàn)在社會(huì)越來(lái)越需要復(fù)合型人才，而我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)方面更需要這方面的復(fù)合型人才，也正是因?yàn)槿瞬诺娜狈Γ矅?yán)重的制約了電子信息技術(shù)的創(chuàng)新，目前我國(guó)仍有許多技術(shù)需要購(gòu)買(mǎi)國(guó)外的先進(jìn)專利，這種強(qiáng)依賴性，也是因?yàn)閺?fù)合型人才的嚴(yán)重欠缺。

2我國(guó)電子信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

人類進(jìn)步永無(wú)止境，技術(shù)發(fā)展更需分秒必爭(zhēng)，每天有無(wú)數(shù)的新型技術(shù)誕生，所以我國(guó)的電子信息技術(shù)更不能滿足現(xiàn)狀，更應(yīng)正確分析局勢(shì)，不斷優(yōu)化和升級(jí)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，逐步完善我國(guó)的電子信息技術(shù)。憑借高技術(shù)含量、高市場(chǎng)附加值、強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)力與明朗的市場(chǎng)前景，電子信息產(chǎn)業(yè)具有其他產(chǎn)業(yè)都無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，所以電子信息產(chǎn)業(yè)是世界各國(guó)都大力爭(zhēng)奪的技術(shù)產(chǎn)業(yè)，目前很多西方國(guó)家已經(jīng)將注意力集中與電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)，大量投入人力、物力、財(cái)力，旨在通過(guò)電子信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展帶動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展。總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)的電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的總體態(tài)勢(shì)是：產(chǎn)業(yè)總體發(fā)展的速度比較快，產(chǎn)業(yè)內(nèi)總體的經(jīng)濟(jì)效益比較好以及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展后勁還是比較強(qiáng)的。綜上所訴，我國(guó)應(yīng)努力追趕世界潮流，加大對(duì)電子信息產(chǎn)業(yè)的投入，不斷完善電子信息產(chǎn)業(yè)，未來(lái)我國(guó)電子信息技術(shù)將呈現(xiàn)出如下三方面的發(fā)展趨勢(shì)：

2.1階梯化、多元化發(fā)展任何事情的發(fā)展都不是一蹴而就，而是一個(gè)不斷發(fā)展的過(guò)程，所以在未來(lái)我國(guó)電子信息技術(shù)的發(fā)展也必然呈現(xiàn)處階梯化、多元化的多元發(fā)展。目前，我國(guó)的電子信息技術(shù)遠(yuǎn)不如西方發(fā)達(dá)國(guó)家，他們憑借其雄厚的資金、技術(shù)以及品牌優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行有目標(biāo)地系統(tǒng)的研究、管理和銷(xiāo)售工作。前文已提到，我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)混亂，從業(yè)人員素質(zhì)不高，所以我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)未來(lái)還有很長(zhǎng)一段路要走，必須遵循階梯化網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展道路，首先需加大資金投入，加強(qiáng)立法保護(hù)，不僅僅是急于復(fù)制他國(guó)的先進(jìn)產(chǎn)品，而是培養(yǎng)先進(jìn)技術(shù)人才，在學(xué)習(xí)西方先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，師夷長(zhǎng)技以制夷，一步步穩(wěn)扎穩(wěn)打，才能逐步加快電子信息技術(shù)的發(fā)展。目前，電子信息技術(shù)已滲入生活的各個(gè)領(lǐng)域，正逐步實(shí)現(xiàn)著與機(jī)械、能源、交通、建筑等其他技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，所以電子信息技術(shù)必然不能獨(dú)善其身，片面發(fā)展，只有將電子信息技術(shù)多元化發(fā)展，更多的應(yīng)用于實(shí)際生活，才能真正使電子信息產(chǎn)業(yè)做到為人類服務(wù)。

2.2個(gè)性化、規(guī)?；l(fā)展眾所周知，每個(gè)產(chǎn)品都具有顯著得到規(guī)模效應(yīng)，電子產(chǎn)品當(dāng)然也不能例外。電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)很多是精密技術(shù)產(chǎn)業(yè)，所以其生產(chǎn)規(guī)模才能得以生存和發(fā)展，否則很難在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立足，很快就會(huì)被淘汰出局。我國(guó)電子信息技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模越來(lái)越大，很多大型跨國(guó)公司憑借其大規(guī)模的產(chǎn)量和嚴(yán)格的質(zhì)量控制，有效的利用了規(guī)模經(jīng)濟(jì)，取得了很大的經(jīng)濟(jì)收益，所以規(guī)?；l(fā)展必然是未來(lái)電子信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。隨著人們生活水平的提高，消費(fèi)眼光越來(lái)越獨(dú)到，消費(fèi)者逐漸成為市場(chǎng)主導(dǎo)，個(gè)性化消費(fèi)已經(jīng)成為必然趨勢(shì)，再加上電子信息市場(chǎng)更新?lián)Q代速度驚人，人們對(duì)電子信息技術(shù)產(chǎn)品的需求日益呈現(xiàn)出多元化發(fā)展，所以如何在浩如煙海的電子信息市場(chǎng)獨(dú)占鰲頭，個(gè)性化必不可少。

2.3國(guó)際化、全球化發(fā)展電子信息技術(shù)的發(fā)展不是一國(guó)閉門(mén)造車(chē)的過(guò)程，而是國(guó)際性的發(fā)展過(guò)程，其采購(gòu)、生產(chǎn)、加工、銷(xiāo)售都具有全球化的特征，很多技術(shù)不是僅靠一國(guó)之力便可完成，再加上我國(guó)電子信息技術(shù)起步晚，所以必須加強(qiáng)國(guó)際化交流，學(xué)習(xí)世界先進(jìn)技術(shù)，才能遵循全球化發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展和信息網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展過(guò)程中，我國(guó)電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必然要遵循國(guó)際化的發(fā)展趨勢(shì)。目前我國(guó)已經(jīng)有不少電子信息技術(shù)產(chǎn)品已經(jīng)開(kāi)始走出國(guó)門(mén)，海爾、華為在世界已經(jīng)有了很大的知名度，但是依舊有很多電子產(chǎn)品走山寨、翻版的低端路線，所以加快電子信息技術(shù)國(guó)際化發(fā)展必然是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

篇6

2汽車(chē)電子技術(shù)領(lǐng)域新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用趨勢(shì)

2.1智能傳感器技術(shù)

隨著人民群眾的需求發(fā)展，智能化傳感器技術(shù)亟待普及。具體來(lái)講，未來(lái)的汽車(chē)傳感器應(yīng)具有模擬和處理信號(hào)的功能、對(duì)信號(hào)放大和處理的功能、較強(qiáng)的抵抗外部電磁干擾的能力、自動(dòng)進(jìn)行校正功能等。

2.2多媒體娛樂(lè)與智能通訊系統(tǒng)

現(xiàn)階段，隨著智能交通系統(tǒng)的發(fā)展，信息通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的普及，交通指揮中心和司乘人員之間的通信已經(jīng)很通暢，未來(lái)更多的應(yīng)用將在網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航、行車(chē)指南、無(wú)線因特網(wǎng)以及汽車(chē)與家庭等外部環(huán)境的互動(dòng)和遠(yuǎn)程救援等方面開(kāi)展。汽車(chē)逐步將變成移動(dòng)的工作和休閑娛樂(lè)場(chǎng)所。

2.3安全防護(hù)技術(shù)

安全防護(hù)設(shè)計(jì)軟硬件兩個(gè)方面。硬件安全性從耐高低溫、耐電擊、耐火花、阻燃等方面考慮，質(zhì)量監(jiān)控是主要手段。軟件方面，軟件漏洞的隱患與后果，如功能的缺失、安全威脅等。對(duì)車(chē)輛電子控制安全造成的威脅，主要從局部物理、遠(yuǎn)程和內(nèi)部電子三個(gè)方面考慮。

3汽車(chē)電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域展望

（1）汽車(chē)整車(chē)系統(tǒng)總體控制。各功能單元通過(guò)總線進(jìn)行通信，傳輸信息，接受中央控制單元的指令并執(zhí)行特定的功能，使車(chē)輛行駛功能控制達(dá)到最佳水平。系統(tǒng)化還使汽車(chē)制造核心技術(shù)同時(shí)重視硬件和軟件，由技術(shù)成熟者牽頭各相關(guān)企業(yè)制定切實(shí)可行的通信協(xié)議，使得技術(shù)實(shí)力弱勢(shì)的中小企業(yè)圍繞強(qiáng)勢(shì)的大公司，促使行業(yè)整體良性發(fā)展。

（2）功能模塊化。各種技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)集成化，使得汽車(chē)零部件產(chǎn)品功能模塊化，便于企業(yè)之間采購(gòu)和組裝。以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行模塊的集成和接口，標(biāo)準(zhǔn)化的配套和整車(chē)制造工藝統(tǒng)一，有利于產(chǎn)品質(zhì)量得到有效控制。汽車(chē)電子技術(shù)應(yīng)用于各個(gè)功能模塊，使得所有功能模塊協(xié)調(diào)控制，統(tǒng)一服務(wù)于整個(gè)車(chē)輛。電子零部件企業(yè)承擔(dān)的職責(zé)將越來(lái)越大，汽車(chē)零部件產(chǎn)業(yè)在整個(gè)汽車(chē)工業(yè)中的作用和地位將越來(lái)越重要。

（3）高配成為標(biāo)配。汽車(chē)電子技術(shù)新產(chǎn)品的應(yīng)用變得普及。經(jīng)過(guò)近些年的發(fā)展，實(shí)際應(yīng)用。在未來(lái)汽車(chē)電子控制技術(shù)在汽車(chē)上將作為標(biāo)準(zhǔn)配置被使用。先如今，輪胎智能壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（TPMS）與ABS、安全氣囊并稱為汽車(chē)三大安全系統(tǒng)，僅在奧迪A8、寶馬7系/5系、奔馳S/E系列等高端車(chē)型中作為標(biāo)準(zhǔn)配置。在電子技術(shù)的發(fā)展和人民大眾對(duì)汽車(chē)安全性的重視之下，不久的將來(lái)，這些東西很快會(huì)成為所有汽車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)配置?，F(xiàn)如今ABS已經(jīng)普及。

（4）傳感器技術(shù)的應(yīng)用。在汽車(chē)的電子控制過(guò)程中，傳感器技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ)。當(dāng)前我國(guó)在高檔車(chē)輛上開(kāi)始逐步使用傳感器技術(shù)用于輔助的駕駛防撞。另外在汽車(chē)駕駛考試過(guò)程中，傳感器技術(shù)在考試各關(guān)鍵評(píng)分環(huán)節(jié)應(yīng)用，但是在普通的民用環(huán)節(jié)還缺少物美價(jià)廉的更多產(chǎn)品。傳感器相關(guān)產(chǎn)品必將在汽車(chē)電子技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用過(guò)程中起到較大作用，以促進(jìn)車(chē)輛駕駛的智能化。

（5）“云計(jì)算”技術(shù)在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域應(yīng)用。目前IT技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了云時(shí)代。“云計(jì)算”可以把局部信息處理共享處理。未來(lái)汽車(chē)駕駛和控制突破“傳感器-避障-目標(biāo)-方向盤(pán)”的傳統(tǒng)固有模式，使實(shí)現(xiàn)“目標(biāo)-電子控制-方向盤(pán)-自動(dòng)駕駛”完全有可能。而且“云計(jì)算”將大大提高導(dǎo)航功能，降低出行者在陌生地區(qū)出行的壓力。

篇7

1.電力電子技術(shù)的發(fā)展

現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展方向,是從以低頻技術(shù)處理問(wèn)題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué),向以高頻技術(shù)處理問(wèn)題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)方向轉(zhuǎn)變。電力電子技術(shù)起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時(shí)代、逆變器時(shí)代和變頻器時(shí)代,并促進(jìn)了電力電子技術(shù)在許多新領(lǐng)域的應(yīng)用。八十年代末期和九十年代初期發(fā)展起來(lái)的、以功率MOSFET和IGBT為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件,表明傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入現(xiàn)代電力電子時(shí)代。

1.1整流器時(shí)代

大功率的工業(yè)用電由工頻(50Hz)交流發(fā)電機(jī)提供,但是大約20%的電能是以直流形式消費(fèi)的,其中最典型的是電解(有色金屬和化工原料需要直流電解)、牽引(電氣機(jī)車(chē)、電傳動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)車(chē)、地鐵機(jī)車(chē)、城市無(wú)軌電車(chē)等)和直流傳動(dòng)(軋鋼、造紙等)三大領(lǐng)域。大功率硅整流器能夠高效率地把工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶閘管的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用得以很大發(fā)展。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)曾經(jīng)掀起了-股各地大辦硅整流器廠的熱潮,目前全國(guó)大大小小的制造硅整流器的半導(dǎo)體廠家就是那時(shí)的產(chǎn)物。

1.2逆變器時(shí)代

七十年代出現(xiàn)了世界范圍的能源危機(jī),交流電機(jī)變頻惆速因節(jié)能效果顯著而迅速發(fā)展。變頻調(diào)速的關(guān)鍵技術(shù)是將直流電逆變?yōu)?~100Hz的交流電。在七十年代到八十年代,隨著變頻調(diào)速裝置的普及,大功率逆變用的晶閘管、巨型功率晶體管(GTR)和門(mén)極可關(guān)斷晶閘管(GT0)成為當(dāng)時(shí)電力電子器件的主角。類似的應(yīng)用還包括高壓直流輸出,靜止式無(wú)功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)?。這時(shí)的電力電子技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)整流和逆變,但工作頻率較低,僅局限在中低頻范圍內(nèi)。

1.3變頻器時(shí)代

進(jìn)入八十年代,大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展,為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。將集成電路技術(shù)的精細(xì)加工技術(shù)和高壓大電流技術(shù)有機(jī)結(jié)合,出現(xiàn)了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的問(wèn)世,導(dǎo)致了中小功率電源向高頻化發(fā)展,而后絕緣門(mén)極雙極晶體管(IGBT)的出現(xiàn),又為大中型功率電源向高頻發(fā)展帶來(lái)機(jī)遇。MOSFET和IGBT的相繼問(wèn)世,是傳統(tǒng)的電力電子向現(xiàn)代電力電子轉(zhuǎn)化的標(biāo)志。據(jù)統(tǒng)計(jì),到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半導(dǎo)體器件市場(chǎng)上已達(dá)到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在電力電子領(lǐng)域巳成定論。新型器件的發(fā)展不僅為交流電機(jī)變頻調(diào)速提供了較高的頻率,使其性能更加完善可靠,而且使現(xiàn)代電子技術(shù)不斷向高頻化發(fā)展,為用電設(shè)備的高效節(jié)材節(jié)能,實(shí)現(xiàn)小型輕量化,機(jī)電一體化和智能化提供了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。

2.現(xiàn)代電力電子的應(yīng)用領(lǐng)域

篇8

建國(guó)后，我國(guó)繼電保護(hù)學(xué)科、繼電保護(hù)設(shè)計(jì)、繼電器制造工業(yè)和繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍從無(wú)到有，在大約10年的時(shí)間里走過(guò)了先進(jìn)國(guó)家半個(gè)世紀(jì)走過(guò)的道路。50年代，我國(guó)工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國(guó)外先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備性能和運(yùn)行技術(shù)［1］，建成了一支具有深厚繼電保護(hù)理論造詣和豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍，對(duì)全國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍的建立和成長(zhǎng)起了指導(dǎo)作用。阿城繼電器廠引進(jìn)消化了當(dāng)時(shí)國(guó)外先進(jìn)的繼電器制造技術(shù)，建立了我國(guó)自己的繼電器制造業(yè)。因而在60年代中我國(guó)已建成了繼電保護(hù)研究、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行和教學(xué)的完整體系。這是機(jī)電式繼電保護(hù)繁榮的時(shí)代，為我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

自50年代末，晶體管繼電保護(hù)已在開(kāi)始研究。60年代中到80年代中是晶體管繼電保護(hù)蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時(shí)代。其中天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護(hù)和南京電力自動(dòng)化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護(hù)，運(yùn)行于葛洲壩500kV線路上［2］，結(jié)束了500kV線路保護(hù)完全依靠從國(guó)外進(jìn)口的時(shí)代。

在此期間，從70年代中，基于集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)已開(kāi)始研究。到80年代末集成電路保護(hù)已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護(hù)。到90年代初集成電路保護(hù)的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用仍處于主導(dǎo)地位，這是集成電路保護(hù)時(shí)代。在這方面南京電力自動(dòng)化研究院研制的集成電路工頻變化量方向高頻保護(hù)起了重要作用［3］，天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研制的集成電路相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)也在多條220kV和500kV線路上運(yùn)行。

我國(guó)從70年代末即已開(kāi)始了計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)的研究［4］，高等院校和科研院所起著先導(dǎo)的作用。華中理工大學(xué)、東南大學(xué)、華北電力學(xué)院、西安交通大學(xué)、天津大學(xué)、上海交通大學(xué)、重慶大學(xué)和南京電力自動(dòng)化研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機(jī)保護(hù)裝置。1984年原華北電力學(xué)院研制的輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置首先通過(guò)鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用［5］，揭開(kāi)了我國(guó)繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁(yè)，為微機(jī)保護(hù)的推廣開(kāi)辟了道路。在主設(shè)備保護(hù)方面，東南大學(xué)和華中理工大學(xué)研制的發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)和發(fā)電機(jī)?變壓器組保護(hù)也相繼于1989、1994年通過(guò)鑒定，投入運(yùn)行。南京電力自動(dòng)化研究院研制的微機(jī)線路保護(hù)裝置也于1991年通過(guò)鑒定。天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研制的微機(jī)相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)，西安交通大學(xué)與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護(hù)也相繼于1993、1996年通過(guò)鑒定。至此，不同原理、不同機(jī)型的微機(jī)線路和主設(shè)備保護(hù)各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護(hù)裝置。隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究，在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果?？梢哉f(shuō)從90年代開(kāi)始我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時(shí)代。

2繼電保護(hù)的未來(lái)發(fā)展

繼電保護(hù)技術(shù)未來(lái)趨勢(shì)是向計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。

2.1計(jì)算機(jī)化

隨著計(jì)算機(jī)硬件的迅猛發(fā)展，微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。原華北電力學(xué)院研制的微機(jī)線路保護(hù)硬件已經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段：從8位單CPU結(jié)構(gòu)的微機(jī)保護(hù)問(wèn)世，不到5年時(shí)間就發(fā)展到多CPU結(jié)構(gòu)，后又發(fā)展到總線不出模塊的大模塊結(jié)構(gòu)，性能大大提高，得到了廣泛應(yīng)用。華中理工大學(xué)研制的微機(jī)保護(hù)也是從8位CPU，發(fā)展到以工控機(jī)核心部分為基礎(chǔ)的32位微機(jī)保護(hù)。

南京電力自動(dòng)化研究院一開(kāi)始就研制了16位CPU為基礎(chǔ)的微機(jī)線路保護(hù)，已得到大面積推廣，目前也在研究32位保護(hù)硬件系統(tǒng)。東南大學(xué)研制的微機(jī)主設(shè)備保護(hù)的硬件也經(jīng)過(guò)了多次改進(jìn)和提高。天津大學(xué)一開(kāi)始即研制以16位多CPU為基礎(chǔ)的微機(jī)線路保護(hù)，1988年即開(kāi)始研究以32位數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)為基礎(chǔ)的保護(hù)、控制、測(cè)量一體化微機(jī)裝置，目前已與珠海晉電自動(dòng)化設(shè)備公司合作研制成一種功能齊全的32位大模塊，一個(gè)模塊就是一個(gè)小型計(jì)算機(jī)。采用32位微機(jī)芯片并非只著眼于精度，因?yàn)榫仁蹵/D轉(zhuǎn)換器分辨率的限制，超過(guò)16位時(shí)在轉(zhuǎn)換速度和成本方面都是難以接受的；更重要的是32位微機(jī)芯片具有很高的集成度，很高的工作頻率和計(jì)算速度，很大的尋址空間，豐富的指令系統(tǒng)和較多的輸入輸出口。CPU的寄存器、數(shù)據(jù)總線、地址總線都是32位的，具有存儲(chǔ)器管理功能、存儲(chǔ)器保護(hù)功能和任務(wù)轉(zhuǎn)換功能，并將高速緩存(Cache)和浮點(diǎn)數(shù)部件都集成在CPU內(nèi)。

電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高，除了保護(hù)的基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強(qiáng)大的通信能力，與其它保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力，高級(jí)語(yǔ)言編程等。這就要求微機(jī)保護(hù)裝置具有相當(dāng)于一臺(tái)PC機(jī)的功能。在計(jì)算機(jī)保護(hù)發(fā)展初期，曾設(shè)想過(guò)用一臺(tái)小型計(jì)算機(jī)作成繼電保護(hù)裝置。由于當(dāng)時(shí)小型機(jī)體積大、成本高、可靠性差，這個(gè)設(shè)想是不現(xiàn)實(shí)的?，F(xiàn)在，同微機(jī)保護(hù)裝置大小相似的工控機(jī)的功能、速度、存儲(chǔ)容量大大超過(guò)了當(dāng)年的小型機(jī)，因此，用成套工控機(jī)作成繼電保護(hù)的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟，這將是微機(jī)保護(hù)的發(fā)展方向之一。天津大學(xué)已研制成用同微機(jī)保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)完全相同的一種工控機(jī)加以改造作成的繼電保護(hù)裝置。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)有：(1)具有486PC機(jī)的全部功能，能滿足對(duì)當(dāng)前和未來(lái)微機(jī)保護(hù)的各種功能要求。(2)尺寸和結(jié)構(gòu)與目前的微機(jī)保護(hù)裝置相似，工藝精良、防震、防過(guò)熱、防電磁干擾能力強(qiáng)，可運(yùn)行于非常惡劣的工作環(huán)境，成本可接受。(3)采用STD總線或PC總線，硬件模塊化，對(duì)于不同的保護(hù)可任意選用不同模塊，配置靈活、容易擴(kuò)展。

繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化、計(jì)算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。但對(duì)如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求，如何進(jìn)一步提高繼電保護(hù)的可靠性，如何取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，尚須進(jìn)行具體深入的研究。\

2.2網(wǎng)絡(luò)化

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時(shí)代的技術(shù)支柱，使人類生產(chǎn)和社會(huì)生活的面貌發(fā)生了根本變化。它深刻影響著各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，也為各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的通信手段。到目前為止，除了差動(dòng)保護(hù)和縱聯(lián)保護(hù)外，所有繼電保護(hù)裝置都只能反應(yīng)保護(hù)安裝處的電氣量。繼電保護(hù)的作用也只限于切除故障元件，縮小事故影響范圍。這主要是由于缺乏強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)通信手段。國(guó)外早已提出過(guò)系統(tǒng)保護(hù)的概念，這在當(dāng)時(shí)主要指安全自動(dòng)裝置。因繼電保護(hù)的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍(這是首要任務(wù))，還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。這就要求每個(gè)保護(hù)單元都能共享全系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息的數(shù)據(jù)，各個(gè)保護(hù)單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動(dòng)作，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。顯然，實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護(hù)裝置用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來(lái)，亦即實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。這在當(dāng)前的技術(shù)條件下是完全可能的。

對(duì)于一般的非系統(tǒng)保護(hù)，實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)也有很大的好處。繼電保護(hù)裝置能夠得到的系統(tǒng)故障信息愈多，則對(duì)故障性質(zhì)、故障位置的判斷和故障距離的檢測(cè)愈準(zhǔn)確。對(duì)自適應(yīng)保護(hù)原理的研究已經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的時(shí)間，也取得了一定的成果，但要真正實(shí)現(xiàn)保護(hù)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障狀態(tài)的自適應(yīng)，必須獲得更多的系統(tǒng)運(yùn)行和故障信息，只有實(shí)現(xiàn)保護(hù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化，才能做到這一點(diǎn)。

對(duì)于某些保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，也能提高保護(hù)的可靠性。天津大學(xué)1993年針對(duì)未來(lái)三峽水電站500kV超高壓多回路母線提出了一種分布式母線保護(hù)的原理［6］，初步研制成功了這種裝置。其原理是將傳統(tǒng)的集中式母線保護(hù)分散成若干個(gè)(與被保護(hù)母線的回路數(shù)相同)母線保護(hù)單元，分散裝設(shè)在各回路保護(hù)屏上，各保護(hù)單元用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來(lái)，每個(gè)保護(hù)單元只輸入本回路的電流量，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送給其它所有回路的保護(hù)單元，各保護(hù)單元根據(jù)本回路的電流量和從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上獲得的其它所有回路的電流量，進(jìn)行母線差動(dòng)保護(hù)的計(jì)算，如果計(jì)算結(jié)果證明是母線內(nèi)部故障則只跳開(kāi)本回路斷路器，將故障的母線隔離。在母線區(qū)外故障時(shí)，各保護(hù)單元都計(jì)算為外部故障均不動(dòng)作。這種用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的分布式母線保護(hù)原理，比傳統(tǒng)的集中式母線保護(hù)原理有較高的可靠性。因?yàn)槿绻粋€(gè)保護(hù)單元受到干擾或計(jì)算錯(cuò)誤而誤動(dòng)時(shí)，只能錯(cuò)誤地跳開(kāi)本回路，不會(huì)造成使母線整個(gè)被切除的惡性事故，這對(duì)于象三峽電站具有超高壓母線的系統(tǒng)樞紐非常重要。

由上述可知，微機(jī)保護(hù)裝置網(wǎng)絡(luò)化可大大提高保護(hù)性能和可靠性，這是微機(jī)保護(hù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2.3保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化

在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護(hù)裝置實(shí)際上就是一臺(tái)高性能、多功能的計(jì)算機(jī)，是整個(gè)電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲得的被保護(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。因此，每個(gè)微機(jī)保護(hù)裝置不但可完成繼電保護(hù)功能，而且在無(wú)故障正常運(yùn)行情況下還可完成測(cè)量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化。

目前，為了測(cè)量、保護(hù)和控制的需要，室外變電站的所有設(shè)備，如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設(shè)的大量控制電纜不但要大量投資，而且使二次回路非常復(fù)雜。但是如果將上述的保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化的計(jì)算機(jī)裝置，就地安裝在室外變電站的被保護(hù)設(shè)備旁，將被保護(hù)設(shè)備的電壓、電流量在此裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)送到主控室，則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)，還可免除電磁干擾。現(xiàn)在光電流互感器(OTA)和光電壓互感器(OTV)已在研究試驗(yàn)階段，將來(lái)必然在電力系統(tǒng)中得到應(yīng)用。在采用OTA和OTV的情況下，保護(hù)裝置應(yīng)放在距OTA和OTV最近的地方，亦即應(yīng)放在被保護(hù)設(shè)備附近。OTA和OTV的光信號(hào)輸入到此一體化裝置中并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后，一方面用作保護(hù)的計(jì)算判斷；另一方面作為測(cè)量量，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)送到主控室。從主控室通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可將對(duì)被保護(hù)設(shè)備的操作控制命令送到此一體化裝置，由此一體化裝置執(zhí)行斷路器的操作。1992年天津大學(xué)提出了保護(hù)、控制、測(cè)量、通信一體化問(wèn)題，并研制了以TMS320C25數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)為基礎(chǔ)的一個(gè)保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化裝置。

2.4智能化

近年來(lái)，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，在繼電保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的研究也已開(kāi)始［7］。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性映射的方法，很多難以列出方程式或難以求解的復(fù)雜的非線性問(wèn)題，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法則可迎刃而解。例如在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢(shì)角度擺開(kāi)情況下發(fā)生經(jīng)過(guò)渡電阻的短路就是一非線性問(wèn)題，距離保護(hù)很難正確作出故障位置的判別，從而造成誤動(dòng)或拒動(dòng)；如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，經(jīng)過(guò)大量故障樣本的訓(xùn)練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發(fā)生任何故障時(shí)都可正確判別。其它如遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃等也都有其獨(dú)特的求解復(fù)雜問(wèn)題的能力。將這些人工智能方法適當(dāng)結(jié)合可使求解速度更快。天津大學(xué)從1996年起進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)式繼電保護(hù)的研究，已取得初步成果［8］?？梢灶A(yù)見(jiàn)，人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域必會(huì)得到應(yīng)用，以解決用常規(guī)方法難以解決的問(wèn)題。

3結(jié)束語(yǔ)

建國(guó)以來(lái)，我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)經(jīng)歷了4個(gè)時(shí)代。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)面臨著進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)外繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)為：計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化，這對(duì)繼電保護(hù)工作者提出了艱巨的任務(wù)，也開(kāi)辟了活動(dòng)的廣闊天地。

作者單位：天津市電力學(xué)會(huì)(天津300072)

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5楊奇遜.微型機(jī)繼電保護(hù)基礎(chǔ).北京：水利電力出版社，1988

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以FPGA硬件為基礎(chǔ)的基帶預(yù)失真技術(shù)就會(huì)在基帶的數(shù)字區(qū)域中進(jìn)行預(yù)校正，這樣就能夠補(bǔ)償數(shù)字電視發(fā)射機(jī)可能出現(xiàn)的非線性失真。而且這種預(yù)校正是與頻率有關(guān)的，這樣將對(duì)高功率的功能放大器有非常明顯的校正作用。這一技術(shù)還可以通過(guò)PC機(jī)上具備的工具軟件，對(duì)現(xiàn)行和非線性的預(yù)校正特性進(jìn)行調(diào)節(jié)。

1.2低相噪捷變頻技術(shù)在信道編碼的調(diào)制過(guò)程中，對(duì)本振信號(hào)相位噪聲有較高的要求，要求必須保持絕對(duì)低的相位噪聲和寬頻帶捷變頻，不然就有可能造成調(diào)制誤差比降低，使信號(hào)不能被正確地接收。要有效地解決以上問(wèn)題那么使用高中頻變頻技術(shù)以及高穩(wěn)定的參考源是一個(gè)好的辦法。新型的數(shù)字電視激勵(lì)器就采用了2次變頻的方案，滿足了對(duì)于捷變頻功能的需求。

1.3功率檢測(cè)技術(shù)數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的輸出射頻功率是控制整機(jī)的主要參數(shù)，所以及時(shí)地獲得輸出射頻功率尤為重要，可以通過(guò)檢波器對(duì)該功率進(jìn)行檢測(cè)。新型的數(shù)字電視激勵(lì)器采用了數(shù)字采樣的技術(shù)，從而讓有效地解決了輸出射頻功率檢測(cè)中的精確性的問(wèn)題，其中所具備的新的檢測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)?shù)字電視發(fā)射機(jī)的輸出射頻功率進(jìn)行精確地檢測(cè)，從而對(duì)數(shù)字電視發(fā)射機(jī)能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的控制。

2比較國(guó)外數(shù)字電視發(fā)射機(jī)和國(guó)內(nèi)數(shù)字電視發(fā)射機(jī)各自的優(yōu)勢(shì)

數(shù)字電視發(fā)射機(jī)在國(guó)外的研究和生產(chǎn)已經(jīng)有多年的歷史了，不管是在技術(shù)上還是在制造上各方面都趨向了成熟。就目前來(lái)看，國(guó)外的數(shù)字電視發(fā)射機(jī)主要具備了以下幾種優(yōu)勢(shì)：水冷發(fā)射機(jī)、數(shù)字激勵(lì)器以及縫隙的填充器。數(shù)字電視發(fā)射機(jī)在我國(guó)的開(kāi)發(fā)是從2002年開(kāi)始的，但是當(dāng)時(shí)因?yàn)閲?guó)外封鎖了數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的核心技術(shù)，而單頻網(wǎng)適配器以及數(shù)字激勵(lì)器等數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的關(guān)鍵部件只能夠依靠進(jìn)口，嚴(yán)重影響了我國(guó)數(shù)字電視的開(kāi)發(fā)和研究。但是因?yàn)橛卸嗄甑哪M發(fā)射機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)的積累，所以我國(guó)的數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)也發(fā)展迅速，在上述的關(guān)鍵技術(shù)被突破的基礎(chǔ)上，我國(guó)的數(shù)字電視發(fā)射機(jī)進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，目前而言我國(guó)的設(shè)備在技術(shù)水平方面已經(jīng)與國(guó)外相當(dāng)。

國(guó)產(chǎn)的設(shè)備因?yàn)榕浜狭宋覈?guó)的國(guó)標(biāo)，所以在推廣時(shí)占有相當(dāng)明顯的優(yōu)勢(shì)，而且發(fā)射機(jī)的生產(chǎn)廠家由于與國(guó)標(biāo)的相關(guān)單位進(jìn)行合作和實(shí)驗(yàn)，所以已經(jīng)掌握了覆蓋測(cè)試參數(shù)、單頻網(wǎng)技術(shù)等最新的技術(shù)。可以想見(jiàn)，數(shù)字電視的覆蓋在進(jìn)行前期的設(shè)計(jì)和規(guī)劃時(shí)因?yàn)橐Y(jié)合地區(qū)的實(shí)際情況和條件來(lái)進(jìn)行，所以這個(gè)系統(tǒng)工程并不存在統(tǒng)一的模式，那么運(yùn)用國(guó)外的產(chǎn)品就無(wú)法更好地施行“因地制宜”，而且在技術(shù)支持方面和售后的服務(wù)方面國(guó)外的數(shù)字電視發(fā)射機(jī)由于存在的空間和地區(qū)差異，所以并不占優(yōu)勢(shì)。相反，國(guó)內(nèi)的數(shù)字電視發(fā)射機(jī)由于技術(shù)的進(jìn)步目前占有較大的優(yōu)勢(shì)。

篇10

二、加強(qiáng)課程建設(shè)，精心、合理選擇教學(xué)內(nèi)容

1.了解相關(guān)課程之間的分工。知識(shí)是相互聯(lián)系、相互滲透的。在開(kāi)課前，熟悉本課程與相關(guān)學(xué)科的聯(lián)系，了解先修課“電路”和“電子技術(shù)基礎(chǔ)”兩門(mén)課程的教學(xué)情況和后續(xù)課“變頻調(diào)速技術(shù)”的安排，處理好他們之間的關(guān)系，保持整個(gè)專業(yè)課程體系前后銜接，避免內(nèi)容的重復(fù)和疏漏。例如“自關(guān)斷器件”一章節(jié)，電子技術(shù)基礎(chǔ)中已講過(guò)小功率晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)、原理、特性及應(yīng)用。在本門(mén)課程中，對(duì)功率晶體管、功率場(chǎng)效應(yīng)管應(yīng)重點(diǎn)講述其與小功率管的不同之處。對(duì)于晶閘管直流電動(dòng)系統(tǒng)部分，重點(diǎn)應(yīng)在整流、有源逆變兩種狀態(tài)下，電流連續(xù)、斷續(xù)時(shí)的電動(dòng)機(jī)特性，而直流可逆調(diào)速系統(tǒng)的內(nèi)容則需放到后續(xù)課程“變頻調(diào)速技術(shù)”中。

2.以器件、電路、應(yīng)用為主線，加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)。以開(kāi)關(guān)方式工作的電力半導(dǎo)體器件是現(xiàn)代電力電子技術(shù)的基礎(chǔ)核心。電力電子器件的基礎(chǔ)之一是能以小信號(hào)輸入控制很大的輸出，這就使電力電子設(shè)備成為強(qiáng)弱電之間的接口的基礎(chǔ)。講解器件原理及特性，目的是為了應(yīng)用器件組成電路，故應(yīng)掌握器件外部特性、極限參數(shù)和使用注意事項(xiàng)。三方面的內(nèi)容應(yīng)以電路為主，學(xué)習(xí)各類電力半導(dǎo)體器件所構(gòu)造各種功率變換電路時(shí)，學(xué)生應(yīng)掌握功率變換主電路的構(gòu)成、工作原理和工作波形，不同負(fù)載對(duì)電路工作特性的影響以及主電路的元件參數(shù)計(jì)算和選擇。

3.介紹學(xué)科前沿發(fā)展的動(dòng)向，反映本學(xué)科和相鄰學(xué)科的新成果、新進(jìn)展。無(wú)電網(wǎng)污染、無(wú)電磁干擾、節(jié)能省電等綠色指標(biāo)是全球范圍內(nèi)的熱門(mén)話題。由于很多電力電子裝置結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)而出現(xiàn)的集功率開(kāi)關(guān)、變換控制電路、傳感控制電路為一體的智能功率集成模塊受到歡迎，厚膜集成模塊、積木式的功能模塊，靈活機(jī)動(dòng)既能單獨(dú)使用，也能相互組合成較大的系統(tǒng)，成為電力電子技術(shù)的發(fā)展方向。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)主動(dòng)吸收最新信息，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生了解電力電子技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，擴(kuò)大知識(shí)面，這可通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生閱讀與電力電子技術(shù)有關(guān)的學(xué)術(shù)期刊，登陸相關(guān)的專業(yè)網(wǎng)站，使學(xué)生了解自己目前所學(xué)知識(shí)在本領(lǐng)域所處的位置，從而站在較高的起點(diǎn)上，去適應(yīng)學(xué)科未來(lái)發(fā)展的需要。

三、改革教學(xué)方法，形成以能力培養(yǎng)為主線的課程特色

《電力電子技術(shù)》是一門(mén)理論包含實(shí)踐的課程，根據(jù)其自身的特點(diǎn)，課程的內(nèi)容設(shè)計(jì)應(yīng)注重“講”“練”。多年來(lái)，電力電子技術(shù)課程的教學(xué)方法是以教師為中心的，逐章逐節(jié)不厭煩地講授，講得過(guò)多、過(guò)細(xì)，以求“當(dāng)堂弄懂”“課上解決”。這樣只是傳授，學(xué)生總是處于被動(dòng)接受的地位，極大地妨礙了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性的發(fā)揮，不利于學(xué)生的素質(zhì)和能力的培養(yǎng)。而實(shí)現(xiàn)教學(xué)現(xiàn)代化是加大授課信息量，節(jié)約課時(shí)，增強(qiáng)教學(xué)效果的重要措施。為改變這種情況，首先，教師在課前注意調(diào)查學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，合理安排教學(xué)內(nèi)容。而在教學(xué)中力求突出內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)，但又要保證內(nèi)容的系統(tǒng)性、完整性，并精選一部分內(nèi)容留給學(xué)生去自學(xué)，寫(xiě)報(bào)告，然后開(kāi)展課堂討論，同時(shí)，結(jié)合學(xué)生看到的一些與電力電子技術(shù)有關(guān)的現(xiàn)象，讓學(xué)生設(shè)計(jì)主電路，畫(huà)出波形圖。四、加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，注重綜合能力培養(yǎng)

電力電子技術(shù)有很強(qiáng)的實(shí)踐性，而實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際、動(dòng)手能力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)研究方法的重要手段，因此應(yīng)精選最基本的也有較高實(shí)用價(jià)值的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。例如選擇在計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備及家用電器等廣泛應(yīng)用的開(kāi)關(guān)電源作為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，介紹典型的開(kāi)關(guān)電源的線路，比較開(kāi)關(guān)電源和線性電源的性能，使學(xué)生對(duì)開(kāi)關(guān)電源有了深刻的印象，并增強(qiáng)了學(xué)習(xí)電力電子技術(shù)課程的興趣。由于電力電子電路具有強(qiáng)、弱電結(jié)合的特點(diǎn)，要特別強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)操作的認(rèn)真、規(guī)范，保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，避免事故發(fā)生。實(shí)驗(yàn)前，要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)名稱及預(yù)習(xí)要求進(jìn)行預(yù)習(xí)，從而在觀察現(xiàn)象和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題等方面充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，注意考察每個(gè)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，針對(duì)性提出線路連接和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象方面的問(wèn)題。讓學(xué)生邊做邊答，防止學(xué)生機(jī)械接線，使實(shí)驗(yàn)走過(guò)場(chǎng)。注意介紹新儀表、新儀器的使用，例如數(shù)字式示波器的使用，這樣學(xué)生會(huì)直接感受到科技發(fā)展帶來(lái)的巨大方便。

計(jì)算機(jī)仿真是使用計(jì)算機(jī)對(duì)已經(jīng)存在或正在設(shè)計(jì)的對(duì)象的模型進(jìn)行研究，具有精度高、重復(fù)性好等特點(diǎn)，是進(jìn)行科學(xué)研究的重要手段之一?，F(xiàn)在出現(xiàn)了大量的仿真軟件，將電子仿真設(shè)計(jì)軟件PSPICE和科學(xué)計(jì)算軟件MATLAB等引入到電力電子技術(shù)教學(xué)中，讓學(xué)生按研究的側(cè)重面或?qū)嶋H需要對(duì)實(shí)際對(duì)象進(jìn)行簡(jiǎn)化提煉，而不是原型的復(fù)現(xiàn)，這樣有利于抓住其本質(zhì)或主要矛盾，對(duì)所學(xué)理論有深刻的理解，也為學(xué)生今后從事工程設(shè)計(jì)和科學(xué)研究打下良好的基礎(chǔ)。

在課程結(jié)束前安排一周的課程設(shè)計(jì)，可將電力電子技術(shù)及其他先修課程(電工基礎(chǔ)、電子技術(shù)、電機(jī)學(xué)等)中所學(xué)到的理論和實(shí)踐知識(shí)全面地結(jié)合起來(lái)，同時(shí)培養(yǎng)和提高學(xué)生自我獲取知識(shí)的能力。課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容應(yīng)具有一定的系統(tǒng)性、新穎性。教師要發(fā)揮指導(dǎo)作用，指導(dǎo)學(xué)生閱讀參考文獻(xiàn)，審閱設(shè)計(jì)方案，檢查設(shè)計(jì)進(jìn)度，及時(shí)指導(dǎo)和幫助其解決存在的問(wèn)題，逐步培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立工作能力、設(shè)計(jì)技能和建立正確的設(shè)計(jì)思想，重視學(xué)生的具有創(chuàng)新精神的見(jiàn)解。

五、結(jié)束語(yǔ)

電力電子技術(shù)課程的教學(xué)改革是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，其學(xué)術(shù)性和技術(shù)性較強(qiáng)，涉及面很廣。而教學(xué)改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，我們只有不斷積極探索教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法，充實(shí)自己，以適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)的需要。

【摘要】本文介紹了“電力電子技術(shù)”課程的教學(xué)方法改革。研究、探索和實(shí)踐與教學(xué)體系相適應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)模式、教學(xué)方法和教學(xué)手段。提出了全方位教學(xué)的改革與實(shí)踐的新思路，為社會(huì)培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的高素質(zhì)技術(shù)應(yīng)用型人才。

【關(guān)鍵詞】電力電子技術(shù)教學(xué)方法教學(xué)改革

參考文獻(xiàn)：