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超级工程论文精品(七篇)

时间:2023-03-14 15:12:41

超级工程论文

超级工程论文篇(1)

[关键词]超级计算机;体系结构;典型应用

中图分类号:TP338 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)34-0345-01

超级计算机是获得超高运算性能、解决大型科学计算和海量信息处理问题的重要工具,是各国竞争高端计算领先地位的关键领域。在气象、核模拟、流体力学、人工智能等领域,超级计算已经成为不可或缺的重要手段。

1.世界超级计算机发展简况

超级计算机的广泛应用,可以给社会带来巨大的经济效益和社会效益,世界超级计算机的高端科技主要集中在发达国家,如美国、日本等。我国的超级计算机虽然起步较晚,但发展相对迅速。1959年9月,中国科学院计算技术所成功研制出我国第一台大型通用计算机――104计算机,当时它的计算速度是每秒1万次,在我国第一颗原子弹的理沦射击和研制中发挥了重要作用。1978 年, 邓小平同志在第一次全国科技大会上说:“中国要搞四个现代化,不能没有巨型机!”。此后,在国家/“863计划”的支持下, 我国计算机专家奋起直追, 经过不懈努力, 取得了丰硕成果,1983 年,“银河 I”在国防科技大学诞生; 1992 年,“银河 II”10 亿次巨型计算机通过鉴定; 1997 年,国防科技大学计算机研究所研制的“银河 III”通过国家鉴定。1993 年, 曙光 1 号由国家智能中心推出; 1995 年 5 月,曙光 2 号推出; 此后陆续在 1998 年、1999 年推出“曙光 2000―I”、“曙光 2000- II”超级服务器。1999 年研制出的“神威”峰值运算速度就已经高达每秒3 840 亿浮点。目前,我国已经成功跻身于世界超级计算机大国前列。但需要注意的是,随着社会的进步与发展,超级计算机将会有更大突破,在超级计算机领域,我国与世界先进水平还有相当大的差距。

2.超级计算机的体系结构

根据公认度较高的Top500的分类方法,当前超级计算机的体系结构有对称多处理(SMP) 、大规模并行处理(MPP)、机群(Cluster)、群聚集等几种。

3.超级计算的典型应用

目前,气象(包括大气与海洋模拟)、计算流体力学(CFD)( 涉及航空航天型号设计、高速交通工具设计)、核模拟(超级计算的重要应用领域,大国竞争的制高点)、生物信息学(Bioinformatics)/医学、天体物理、地球物理、基本理论计算领域等是超级计算机的典型应用领域。其中,国外(主要是美、日)超级计算机应用已具有相当的规模,在国防、能源、航空航天和生命科学等关键领域,有很多较成熟实例。当前的应用模拟中,计算网格可高达几百万甚至超过十亿,数据量可达TB级,实际性能可达TFLOPS量级;已能对一些物理、化学和武器、飞行器系统进行高分辨率、高逼真度、三维、全物理、全系统的模拟。对一些密集计算应用,如CFD计算、核模拟、分子动力学计算等,处理器规模达到几百到数千个以上时仍然能够有较好的可扩展效率。而对某些应用,如生物信息学/医学、数字图象处理、数据同化等方面,实际计算时的规模可扩展能力有限。

4.体系结构与应用之间的关系浅析

第一,多样性的应用要求超级计算体系结构的多样性。超级计算的应用领域大致可以分为:计算密集型应用(如核模拟、CFD、气象)、数据密集型应用(如数字图书馆、数据仓库、数据融合)、通信密集型应用(如计算机协同工作、分布式作战模拟)。有的应用兼有一种或数种特性,如 “数字地球”、“数字中国”等属于综合型应用。计算密集型应用、数据密集型应用和通信密集型应用等不同应用特点各异,对体系结构也就有不同的要求。可以得出结论,一种单一体系结构不可能满足所有应用需求,没有单一标准能够公正评价所有体系结构的优劣。第二,用户对机器的可扩展性、效率方面的要求日益提升。相对于计算机的峰值性能,用户更关心实际可扩展性和并行效率的问题。超级计算机的处理器数目越来越多,对并行度的需求越来越大,需要设计可扩展的并行算法与应用程序,寻求计算机体系结构与应用间的最优映射。从体系结构方面来说,需要均衡、可扩展的结构,还要高效的资源管理系统与通信库。目前来看,向量巨型机因其向量处理器的计算能力强,处理器数目少,降低了对并行度的依赖,而且向量优化技术比标量优化技术成熟,因而实际计算效率较高。第三,是否具有易编程性是制约超级计算机应用的重要因素。计算机体系结构不断变化,从向量机开始出现了SMp、MPP、Cluster、CSMP等结构,导致编程方式不断变化,出现了向量编程、数据并行(HPF)、共享存储编程、消息传递编程、两级并行模式编程等,编程方式仍然难以标准化。总的说来,超级计算机的编程仍然比较困难,阻碍了各种应用向超级计算机上的转移。需要一些工具来辅助代码向并行系统的移植,无论它是以库的形式存在还是以其他软件工程工具的形式存在。自动并行(是解决并行编程问题的一条途径,但其无论理论还是软件都很不成熟。第四,应用对存储层次的利用关系到性能的发挥。高性能处理器与存储器之间速度的差距日趋扩大。另外,人们对物理模型愈加精化,很多物理模型将每进行一个浮点运算就要加载一次数据。随着广域网速度的提高,超级计算将向网格(Grid)计算发展,超级计算机将成为Grid环境中的服务器。在超级计算机体系结构方面,CSMP、向量巨型机有发展空间。此外,新的体系结构如HTMT、SMASH等将可能得到快速发展。在应用方面,超级计算应用将会开辟新的应用领域,更多地向数据处理、事务处理领域延伸,并从单纯的信息处理向知识获取发展。

未来, 受政府行为和市场需求的双重驱动, 超级计算机将向着更高的性能目标迈进。同时,基于一些新材料、新工艺的光互连技术、超导体计算机、分子计算机和量子计算机等非传统超级计算技术将蓬勃兴起。超级计算机的研制是非常复杂系统的工程,我国超级计算机的整体水平与美国、日本和欧洲发达国家相比仍有较大差距,进一步发展超级计算机的技术水平及应用,任重而道远。

参考文献

超级工程论文篇(2)

林毅夫等从对赶超战略的批判入手,借助于国际分工和贸易的比较优势理论,提出了经济发展的比较优势战略理论。该理论认为,落后国家与发达国家之间的根本差别在于要素禀赋结构的差别。一国最具竞争能力的产业、技术结构是由其要素禀赋结构决定的。一个经济系统中产业结构和技术结构总体水平的升级,从根本上说,依赖于该经济中要素禀赋结构的变化。因此,发展中国家要赶上发达国家,经济发展的目标应该定位于尽快地提升本国的要素禀赋结构。而提升本国的要素禀赋结构在一定程度上取决于该国所遵循的经济发展战略。遵循比较优势发展,会使得整个经济具有竞争力,经济发展速度加快,资本积累的速度将远高于劳动力和自然资源增加的速度,要素禀赋结构得到较快的提升。随着要素禀赋结构和比较优势的动态变化,一个经济的产业和技术结构也会自然而然地升级。

正如比较优势理论揭示了国际分工和贸易的一般原理和规律一样,林毅夫教授的比较优势战略理论揭示了一国资源禀赋结构与产业发展关系的一般原理和规律。(1)要素禀赋差异是落后国与发达国的差异所在这一论断,指出了经济演讲过程的特点,经济的发展表现为要素禀赋结构的不断提升。(2)揭示了要素禀赋结构与产业结构的对应性。不可否认,一国要素禀赋结构状况对该国产业结构的形成具有重要制约作用,一个经济的产业结构状况与其要素禀赋结构状况存在对应关系。无论采取何种经济发展战略,要素禀赋结构都是最重要的既定外生变量。合理的产业结构是以要素禀赋结构为基础和支撑的,而一国产业结构的演变和升级无疑也要反映该国要素禀赋结构的变动。符合要素禀赋结构的产业发展会得到促进,不符合要素禀赋结构的产业发展会受阻。(3)要素禀赋结构的升级是产业发展以至于一国经济发展的内在决定因素。发展中国家要想实现产业结构的快速演进,接近并赶超发达国家,必须注重要素禀赋结构的提升,从比较优势上寻求突破。

比较优势战略的合理性和适用性是由比较优势理论的合理性和适用性决定的。比较优势理论是国际分工和贸易的基础,由斯密的绝对成本论到李嘉图的比较成本论,再到赫克歇尔和俄林的要素禀赋理论,比较优势理论形成了完整的体系。这个理论揭示了国际贸易领域客观存在的经济运行的一般原则和规律,萨缪尔森称之为“国际贸易不可动摇的基础”。绝对成本论不仅指出了产品的绝对成本是一国贸易的基础,第一次论证了国际贸易的互利性质,而且揭示了绝对成本优势的来源:一是自然禀赋的优势,二是人民的特殊技巧和工艺上的优势。比较成本论的“两优择重,两劣择轻”思想则揭示了分工和贸易互利性的一般特征,指出不论一国处于什么发展阶段,都可按照比较优势的原则参与国际分工和贸易并从中获利。要素禀赋理论从各国要素禀赋差异的角度说明了比较成本产生的原因,提出了通过要素选择和合理组合降低成本,获取贸易利益的思想。

二、比较优势战略理论的不足

比较优势发展战略在理论界得到一定的认同,但也遭遇到大量的批评。郎永清(2004)认为,要素禀赋对产业结构的形成的确具有重要作用,但由于规模经济和集聚经济的存在,一国的产业结构并非仅由要素禀赋结构先天决定。一国的经济能否实现持续增长主要取决于其在国际分工格局中的位置。如果一国的要素禀赋在较为落后的产业方面具有比较优势,那么,根据比较优势战略理论,该国在国际分工中将一直处于不利位置。因此,如果片面强调要素禀赋对产业选择的决定作用,有可能损害一个国家长期发展的可能性。胡汉昌和郭熙保(2002)认为,比较优势战略存在的问题表现在:第一,就现实的对外贸易而言,比较优势产品特别是劳动密集型产品出口的收益不可能长期化。第二,就长期的对外贸易而言,比较优势产品特别是劳动密集型产品出口也不能自动、自发地向资本密集型和技术密集型转变。第三,就整个国民经济发展而言,比较优势战略不能作为经济发展的主体战略。理由在于,一是大国对外贸易作用的局限性和复杂性,二是劳动密集型产业无力带动产业结构升级,三是对外贸易的引擎作用是有条件的。第四,比较优势战略忽略了制度和文化对一国经济发展的重要影响。因此,渐进式、分步式的追赶战略即后发优势战略是可行的选择。郭克莎(2003)认为,中国的对外贸易战略虽然要重视发挥比较优势,但不能以比较优势战略作为基本的战略模式,而需要突破以比较优势理论为基础的传统国际分工模式的束缚。中国对外贸易战略的理论依据,是以动态比较优势为基础。以比较优势的转换为导向,同时有选择地利用静态比较优势,有重点地推行逆比较优势战略。廖国民和王永钦(2003)认为,一国即使具有资源禀赋的比较优势,如果存在技术劣势和竞争劣势,该国的产业也必将缺乏国际竞争力,不可能从专业化分工和国际贸易中获得持久的好处。而一国哪怕不具有资源禀赋的比较优势,但如果交易效率和规模经济存在比较优势,该国在分工中同样具有竞争力,能够充分享受到专业化分工和规模经济所带来的内生比较利益,从而能较快地实现产业结构的升级换代并实现向发达国家的收敛。

笔者认为,比较优势战略理论的不足之处,主要表现在以下三个方面。

第一,没有对比较优势战略与国际分工、对外贸易的关系及相互影响进行充分的分析,这是该理论遭到批评的一个主要原因。廖国民和王永钦(2003)认为,中国劳动力优势,是静态的低端的要素优势,劳动生产率和技术的劣势会自然抵消这种优势。规模经济理论(朗永清,2004)也说明了只存在高级要素的优势,而不存在低级要素的优势。因此,落后国家由资源禀赋结构所决定的在国内有比较优势的产业和产品在国际上不一定有竞争优势。发展中国家本身所具有的比较优势在国际竞争中可能会变成劣势,结果可能是陷入比较利益陷阱,导致贫困化增长。这必将影响到国内有比较优势产业的经济剩余的积累速度,从而延缓产业结构的升级。从这个角度说,认为由落后国家的比较优势所形成的产品收益不能长期化,其比较优势不能自动带动产业升级的批评是有理论依据的。

第二,比较优势战略理论虽然揭示了一国要素禀赋结构与产业结构的关系,但要素禀赋结构与产业结构的对应性不具有先验性,而是具有后验性。即一国的产业结构及产业竞争力是以其要素禀赋结构为基础和支撑的,产业结构必须符合要素禀赋结构状况,但要素禀赋结构的升级并不必然地带来产业结构的升级及其竞争力的加强。只有在把一国经济发展看成是封闭的自然演变过程时,要素禀赋结构决定产业结构的先验性才能成立。最先发展的国家其产业发展往往是自然演进的,而后起国家大多必须走跨越式扶持发展的道路。

根据比较优势战略理论,一个国家的比较优势要得到发挥,需要有一个能够反映生产要素相对稀缺程度的要素价格结构,即熊贤良(1995)所说,比较优势已经充分反映到产品价格上。但发展中国家由于其市场所固有的缺陷,这个条件是不存在的。因此,比较优势战略理论运用于发展中国家具有一定的不适应性

第三,更重要的,没有充分论证一国特别是落后国家比较优势及比较优势升级的来源,因此也就很难充分说明落后国家何以实现对发达国家的赶超。尽管比较优势战略所考察的一国要素禀赋结构从而比较优势是动态的,但落后国家如果一味遵循比较优势战略以实现产业结构自然升级,这个过程是过于缓慢的。比较优势战略理论勾画了一个经济自然演进的图景,而忽略了在历史进程中,一国的产业升级和经济发展往往是遵循跨越式途径,自然演进者通常是被世界经济所被抛弃的。资本主义发达国家的经济发展历史也说明了经济发展本身并不是一个自然演进过程,而是跨越式发展过程。没有原始资本积累,就没有英、西、葡、荷等国要素禀赋结构的快速提升,资本主义生产方式就无法迅速建立。美国、德国是靠保护扶持了比较优势(竞争优势),后起国家日本、韩国等则采取的是跨越式发展来培育具有竞争优势产业的要素禀赋结构,从而实现了经济赶超。在西方社会进入资本主义快速发展时期,我国明清封建王朝排斥创新,没有实现跨越式发展,最终沦为半殖民地。

落后国家要实现对发达国家的追赶甚至超越,必须首先实现其要素禀赋结构和产业结构的突变,从而快速建立起在前沿产业的比较优势和竞争优势。显然,比较优势战略理论没有对这种突变及其发生进行充分的解释。

三、以比较优势为基础的跨越式发展战略

实现在经济上对发达国家的赶超,是所有落后国家制定经济发展战略时的一个普遍取向。19世纪末到20世纪初德国和美国对英国的赶超、二战后日本、韩国等对欧洲的赶超,说明落后国家对发达国家的赶超是可能实现的。但也有不少发展中国家在实现赶超的过程中出现了战略和政策的偏差,陷入了困境。赶超战略如果是建立在一国资源禀赋结构所决定的比较优势基础上,不是对比较优势的否定。符合产业梯度发展的规律,战略就有可能实现。而如果赶超战略主要受出于政治等因素所决定的经济发展目标的驱动,则往往是反比较优势的,也是违反产业发展规律的,这样的战略容易走向失败。普雷维什、辛格、缪尔达尔等所主张的进口替代工业化战略的失败就是例证。

发展中国家的后发优势首先体现在其技术的快速发展上。发展中国家要实现对发达国家的赶超,关键的是发展中国家的技术变迁速度从而产生变迁速度要快于发达国家。通过低成本、低风险地从发达国家引进技术,进行技术模仿,可以使发展中国家技术变迁的速度快于发达国家。但技术模仿和引进必须与资本积累特别是人力资本积累相结合,才能转化为赶超的速度,而且在这个过程中,人力资本的积累和提升是起先导和制约作用的。这是一个“干中学”的过程,更重要的是对创新思想和创新能力的培养。

越是新技术,发达国家的保护越严,获取的代价越高,而对成熟技术,则保护轻松,获取的代价也较低。这说明,技术可以模仿,但发展中国家不可能持续地从发达国家那里得到“适宜的技术”。经济的跨越式快速发展,要求在技术模仿的基础上,进行更大更多的创新,突出经济发展中人的作用。要素禀赋结构的提升,要使得一国在最高级的要素方面占有一定的优势,才能支持产业向高级化和具有竞争力的方向转变。为此,落后国家必须实现由资本(包括物质资本和人力资本)积累向技术创新的快速转变,缩短追赶的过程。实现这种快速转变的唯一路径是人力资本存量的快速增加。对于绝大多数发展中国家而言,他们并没有能够通过技术引进和技术模仿缩小与发达国家在人均收入上的差距(邹薇,2003)。在技术引进和模仿的过程中缺少人力资本的积累,技术结构的系统提升就无法实现,从而产业的跨越式变迁和经济赶超就不可能实现。人力资本积累是保障技术引进效率、增加物质资本积累并形成产业竞争力的先导。

人力资本存量的快速增加必须由政府刻意而为,教育是人力资本投资的主要途径。历史上成功的经济赶超都是由落后国家优先发展教育、增加人力资本积累开始的。日、韩等国正是由于优先发展教育和科技,积累了人力资本的优势,才使得要素禀赋结构得以跨越式提升,实现产业升级和经济快速发展。各国在选择产业升级方向时所具备的要素禀赋及比较优势是注重人力资本投资,通过人为扶持所获得的,不是比较优势自然提升的缓慢结果。所以,一方面要看到,日本、韩国等在产业发展上是遵循了比较优势战略的,另一方面,还应当看到,这个比较优势的获得正是它们优势跃升的结果,而不是渐进取得的。

从长期来看,发展中国家要素禀赋结构会逐步提升,但由此所取得的比较优势往往只能是发达国家多年前的比较优势。发展中国家工业品出口的不断增加也往往是来自于发达国家由于产业升级所放弃的。如果发展中国家的要素禀赋结构没有一个跨越式的提升过程,落后将是长期的,循着发达国家曾经走过的老路去实现赶超的希望是渺茫的。发展中国家要发挥后发优势,实现经济赶超,应遵循“人力资本先行追赶——技术追赶——产业跃升——经济赶超”的路径,重在发挥人的优势。发展中国家命运的真正转变应该是发生在佩雷丝和苏蒂所说的“第二种机会窗口”,而不是比较优势战略所倡导的“第一种机会窗口”。

四、结语

经济发展实际上就是产业结构不断变迁、升级,向高级化发展的过程。任何国家在确定主导产业并实现产业升级时,都不能脱离由本国要素禀赋结构所决定的比较优势。但发展中国家为实现经济赶超,也不能受限于比较优势战略,而应力求实现要素禀赋结构和比较优势的突变性提升,走跨越式发展道路。通过优先发展教育,增加资本存量中人力资本的比重,是实现跨越式发展的关键,经济的赶超必须建立在人力资本存量的赶超上。人力资本存量的增加既是落后国家实现经济赶超的关键所在,也是一国经济长期发展并保持其竞争力的源泉。

参考文献:

1.林毅夫,孙希芳.经济发展的比较优势战略理论[J].国际经济评论,2003(6)

2.张二震.国际贸易分工理论演变与发展述评[J].南京大学学报(人文哲社版),2003(1)

3.郎永清.国际分工格局的形成及其意义[J].国际贸易问题,2004(8)

4.胡汉昌,郭熙保.后发优势战略与比较优势战略[J].江汉论坛,2002(9)

5.郭克莎.对中国外贸战略与贸易政策的评论[J].国际经济评论,2003(5)

6.廖国民,王永钦.论比较优势与自生能力的关系[J].经济研究,2003(9)

7.熊贤良.比较优势战略与大国的经济发展[J].南开经济研究,1995(4)

8.洪银兴.从比较优势到竞争优势[J].经济研究,1997(6)

9.马云泽.“比较优势战略”与“赶超战略”的再思考[J].当代经济研究,2003(7)

10.邹薇,代谦.技术模仿、人力资本积累与经济赶超[J].中国社会科学,2003(5)

11.罗良针,张莹.经济增长中人力资本驱动作用辨析[J].江西社会科学,2005(1)

12.杨清海.人力资本先行追赶与制度创新[J].南开经济研究,2005(2)

超级工程论文篇(3)

__,1960年3月出生,1982年__临沂卫校医学影像学专业毕业分配至__市妇幼保健院影像科工作,现任__市妇幼保健院超声科主任 主任医师,门诊党支部书记,是__市第十一届党代表,先后被评为__市劳动模范、__名医、__市有突出贡献的中青年专家、__市优秀党务工作者、__市优秀执业医师、__市优秀科技工作者、__市卫生系统优秀服务明星、__市医疗质量管理先进个人、__市卫生系统优秀党员。多次被评为__市妇幼保健院优秀党务工作者、科室管理先进个人、优秀科技工作者等 。

该同志几十年如一日,刻苦钻研、精益求精,从不计较个人得失,用模范共产党员形象,始终遵循待病人如亲人,全心全意为病人服务的原则,受到领导、同行及社会各界的一致赞同。作为超声科创始人,从1985年建科到今天的28年时间里,科室拥有13台彩超,年工作量10万人以上。作为全市唯一一家产前诊断中心, 开展的胎儿四维超声检查作已成为全市的品牌项目。 2013年被__产前诊断专家组推荐为十佳会诊医院,为提高出生人口素质做出了贡献。开展的阴道超声早期诊断宫外孕,使数以万计的宫外孕患者得到了早期诊断,保守治疗的机会,避免了宫外孕破裂大出血不得不手术治疗甚至造成失血性休克死亡的危险。在担任影像科主任10年时间里(95年--05年影像科包括放射科、CT、MR、超声、介入放射),为科室发展做出了巨大贡献,提出的新生儿腹部侧位片被国家级三级甲等妇幼保健院评审标准采用,开展的小儿肠套叠空气灌肠、乳腺钼靶照相、子宫输卵管碘油造影、新生儿颅脑CT等工作,为影像科在妇幼方面的发展奠定了基础.

作为主研人完成市级科研成果6项,获科技进步二等奖一项三等奖三项,并得到了很好的推广应用。作为承办人举办省级继续医学教育学习班三期,市级继续医学教育学习班二期。作为省专家组成员,二次参加__卫生厅组织的妇幼保健院等级评审、预评审,__产前诊断评审、复审。应邀参加国家级继续教育学习班讲课二次,省级继续教育学习班讲课6次。多次参加市科委组织的科研鉴定会,__市工伤及医疗事故鉴定。

工作中注重总结经验,不断开展新技术新业务,积极撰写论文,先后在中华医学超声杂志《子宫肌瘤经射频消融治疗的超声声像图研究》、《胎儿半椎体畸形产前超声诊断》,在中华超声影像学杂志《超声诊断胎儿多房性肾囊性变的初步探讨》、《超声检测胎儿下颌骨发育及其临床意义》、《二维超声诊断胎儿腕关节畸形的探讨》,在中国中西医结合影像学杂志《胎儿脊髓纵裂畸形的产前超声诊断》、《 超声对妊娠期宫颈机能的检测》、《高强度聚焦超声与射频治疗子宫肌瘤术中声像研究》等国家级论文10余篇,其中二篇论文被国内学者多次引用 。

超级工程论文篇(4)

关键词:选型比较;方案

中图分类号:TU2文献标识码:A文章编号:

0 前言

近年来由于国家政策导向等因素,热电联产项目得到了很大的发展。各主机厂均有大量的已建、在建和执行项目,并在此过程中针对不同抽汽参数需求开发了大量不同的机型。因而,往往针对同一抽汽参数,可选不同的机型,而机型的不同又会导致机组运行经济性的差异。本文将结合某具体工程抽汽参数对机组选型进行技术经济分析,旨在选出最适合该工程实际的方案。

1工程概况

某工程热电厂出口供热介质为蒸汽,参数分别为2.2MPa/350℃和1.0MPa/280℃,与厂外热网分界为厂区围墙外1m处。由于厂区供热管线较短,厂内热网压降和温降按0.05MPa/5℃设计。因此,机组供热抽汽口处的参数分别为2.25MPa/355℃和1.05MPa/285℃。

该工程工业生产热用户基本为全年运行,考虑到机组全年大修及小修所需时间,工程机组设计年运行小时数取7500小时,根据当地系统规划,机组发电设备年利用小时为5500小时。

2机型方案

2.1抽汽方案

工程装机2×350MW超临界供热机组,对于工程所需的1.05MPa/285℃蒸汽,机组抽汽方式较为确定,一般取用中压缸末级抽汽,通过设置在中低压缸联通管上的蝶阀调整分缸压力,达到调节抽汽参数的目的,抽汽口蒸汽温度约为380℃~395℃,满足供热所需蒸汽温度。这一级抽汽同时作为除氧器、给水泵汽轮机和厂用辅助蒸汽的汽源。

对于工程所需的2.25MPa/355℃蒸汽,则存在以下几种可能的抽汽方式:

方案一:抽取高温再热蒸汽,参数约为4MPa/566℃,通过设置减温减压器将压力和温度降至供热所需。

方案二:汽轮机中压缸调整抽汽,抽汽参数与常规350MW超临界纯凝机组三段抽汽相似。

方案三:取高压缸排汽,即抽取低温再热蒸汽。

2.2各方案说明

2.2.1方案一

从高温再热蒸汽抽汽的方案比较成熟,目前已有正在实施中的国电青山热电350MW超临界供热机组和投运的华润南京热电600MW超临界供热机组。

这种方案的350MW超临界供热汽轮机一般设计为双缸双排汽(高中压缸合缸),回热系统由三个高压加热器、四个低压加热器和一个除氧器构成,除氧器采用滑压运行。通流级数为高压缸由一个单列调节级和11个压力级构成,中压缸6个压力级构成,低压缸27个压力级构成。

供热抽汽压力由中压进汽调节阀参与调节,能够在抽汽时通过调节阀门开度控制高温再热抽汽压力。例如当机组投入供热抽汽后,随着抽汽量的增加,高温再热蒸汽压力逐渐降低,中调门关小以维持供汽压力。

本方案的优点是适用于压力和温度要求较高的抽汽参数,抽汽参数可达4MPa/566℃,压力可在3.8~4.3MPa范围内进行调整,抽汽量仅受低压缸安全运行流量的影响。汽轮机不需要重新设计,结构、通流等与350MW超临界纯凝机组基本相同,同时中压进汽调节阀的特性不变,通过进一步优化设计,即以达到中调门参与抽汽压力调节的目的。

缺点是抽汽取自锅炉再热器出口,蒸汽未在汽轮机内做功即被抽出,同时对于本工程,所需供汽参数为2.2MPa/350℃,由高温再热蒸汽减温减压存在一定的压力和温度上的损失,当抽汽量较大时,机组的热经济性稍差。

2.2.2方案二

在汽轮机中压缸设置可调整抽汽的方案,例如东方汽轮机厂的机型:包一热125MW机组和南京化工园亚临界330MW机组等。

这种方案在汽轮机中压缸缸体上设置有调节阀,蒸汽在中压缸内的通流为“翻墙式”,高温再热蒸汽进入中压缸后,经过前几级压力级后进入中压缸缸体上的调节阀,流经调节阀后返回中压缸内,在该调节阀前缸体上设有抽汽口,通过调节阀节流调整抽汽压力和流量,东汽厂称这种抽汽方式为座缸阀门调节方式,中压缸及座缸阀结构如下图所示,中压缸一般采用独立的分缸。

图2-1 座缸阀示意图

座缸阀方案用于供热压力2.0~5.0MPa的可调抽汽,可满足较高压力的工业抽汽。

对于工程所需的2.25MPa/355℃抽汽,可在东汽330MW三缸两排汽亚临界汽轮机的基础上通过更改高中压缸材质,对高、中、低压缸通流部分进行改造,设置座缸阀等,设计出适用于本工程的350MW超临界汽轮机。经咨询,这种三缸两排汽的350MW超临界机型通流级数为高压缸一个单列调节级和11个压力级,中压缸6个压力级,低压缸2x7个压力级。座缸阀设置在中压3~4级之间,抽汽压力调节范围为2.0~2.5MPa,抽汽口温度约为475℃。

本方案的优点是蒸汽在中压缸内做功后抽出,当供热抽汽量较大时,机组热经济性较好。

缺点是中压缸座缸阀存在一定的节流损失,当供热抽汽量较小或机组纯凝运行时,机组热经济性稍差。由于采用高中压缸分缸设计,汽轮机轴系变长,外形长度增加。汽轮机需要重新设计,设计和制造的周期较长。

2.2.3方案三

对于超临界350MW纯凝机组,高压缸排汽参数约为4.3MPa/320℃,压力可满足本工程需要,但是温度不够355℃。理论上可以通过重新设计高压缸级数,通过减少压力级来提高排汽温度。但受锅炉再热器超温的限制,再热器前的抽汽量一般不能超过相应负荷下再热器流量的6~8%。根据本工程2.2MPa蒸汽供汽量,方案三不能适用于本工程。

2.3汽轮机主要技术条件

表2-1 汽 轮 机 主 要 参 数 表

3技术经济比较

3.1主辅机投资比较

根据机、炉、电匹配原则,方案一和方案二所配锅炉和发电机参数基本相同,价格可视为相同。主要辅机投资费用亦基本相同。

方案一汽轮机为高中压合缸结构,方案二为高中压分缸结构,由于轴承箱、分缸结构和座缸阀的差异,两方案汽轮机价格不同。方案二较方案一增加投资约800万元。

3.2土建费用比较

工程350MW超临界汽轮机采用三缸结构相比双缸结构轴系长度有所增加,方案二汽机基础长度比方案一长约5m,每台机组汽机基础费用将增加约30万元。虽然两方案汽机基础尺寸不同,但通过调整有关设备和管道布置,主厂房尺寸可做到一致,因此主厂房土建结构费用相同。

3.3四大管道材料费用比较

由于方案二汽轮机外形尺寸较长,导致三大蒸汽管道长度较方案一长,根据所选用管道材料、重量、单价计算四大管道材料费用,方案二较方案一增加投资约122万元。

3.4主要热经济指标比较

表3-1 主要技术经济指标对比表

可见,该工程两方案经济指标较为接近,方案一略优,方案一较方案二每年可节约标煤3160t,可节约年运行费用268.6万元。

4结论

超级工程论文篇(5)

关键词:超级电容器,航空地面电源

 

1 引言

1.1简介

超级电容器是近十年来出现的最为与众不同的电容器。论文大全。超级电容器的问世实现了电容量由微法级向法拉级的飞跃,彻底改变了人们对电容器的传统印象。

超级电容器是一种电容量可达数千法拉的电容量极大的电容器。根据电容器的原理,电容量取决于电极间距离、介质与电极表面积。为了得到如此大的电容量,超级电容器尽可能地缩小电极间距离、增加电极表面积,为此采用了双电层原理和活性炭多孔化电极。双电层介质在电容器两电极施加电压时,在靠近电极的电介质界面上产生与电极所携带电荷相反的电荷并被束缚在介质界面上,形成事实上的电容器的两个电极,两电极的距离非常小,仅几纳米,同时活性炭多孔化电极可以获得极大的电极表面积,可以达到200m2/g,因而这种结构的超级电容器具有极大的电容量并可以存储很大的静电能量。图1为超级电容器的结构示意图。就储能而言,超级电容器的这一特性是介于传统的电容器与电池之间。

当两极板间电势低于电解液的氧化还原电极电位时,电解液界面上电荷不会脱离电解液,超级电容器为正常工作状态(通常为3V以下),如电容器两端电压超过电解液的氧化还原电极电位时,电解液将分解,为非正常状态。由于随着超级电容器放电,正、负极板上的电荷被外电路泄放,电解液的界面上的电荷相应减少。由此可以看出:超级电容器的充放电过程始终是物理过程,没有化学反应,因此性能是稳定的,与利用化学反应的蓄电池是不同的。

1.2超级电容器的优缺点

1.2.1优点

(1)更长的循环寿命,能够循环百万次以上;

(2)低阻抗,和电池并联时能够增强负载电流;

(3)迅速充电,超级电容器能够在几秒钟内充满;

(4)简单的充电模式,无需检测是否充满,过充无危险;

(5)具有法拉级的超大电容量;

(6)脉冲功率比蓄电池的高近十倍;

(7)能在-40℃~60℃的环境温度中正常使用;

(8)无污染,真正免维护。超级电容器用的材料是安全和无毒的,而铅酸蓄电池、镍镉蓄电池用的材料具有毒性;

(9)超级电容器可以任意并联使用来增加电容量,采取均压措施后,还可以串联使用。

1.2.2缺点

(1)线性的放电曲线使其无法完全放电;

(2)低能量密度,一般只有一个化学电源能量密度的五分之一到十分之一;

(3)低电压,需要若干个连接后才能得到高电压,3个电容以上串联时需要平衡电压;

(4)高自放电,自放电率高过化学电源。

由此可知,超级电容器具有很好的性能,但是超级电容器目前还不能完全代替电池,因为超级电容器的应用特长是功率的输入/输出,而不是高能量。一种最佳的优化组合是将超级电容器与电池组合使用,因为电源车起动时电流很大,只用电池会大大降低电池寿命,如将超级电容器与电池组合使用,不仅可以减少起动电池的使用数量,而且还优化了输出能量,增加了电池使用寿命。依据这一思维,如能将这一最优组合方式用在航空地面电源起动系统中,那么航空地面电源性能将提升到一个新的水平。

2 航空地面直流电源的输出特性

2.1 422系列电源车的简介

422系列电源车不但在航空兵场站应用越来越多,而且已经被民航机场广泛采用。它较以往的电源车在技术性能和生产工艺上都有了较大的提高,体积小,重量轻,机动性能好。

422系列电源车采用了一组航空蓄电池GB,由两块182型电瓶经减格连接而成,端电压为26 V左右。它既是柴油机起动系统的工作电源,又是电源车的直流辅助电源。当接通蓄电池“输出”开关S4时,蓄电池输出控制接触器 KM1工作,将蓄电池GB与电源车供电电路接通。当输出28.5/57V电源和“0—70 V”电源时必须合上S4。

负载特性:突然加载,由0突加到800A×2,瞬时电压不低于25.5V,3s内稳定到27.5~28.5V;突然卸载,由800A ×2突减到0,瞬时电压不高于32 V,3s内稳定到28.5~29.5 V;超载,1200A×2,电压不低于25V。

2.2 422系列电源车的缺陷以及改进设想

422系列电源车起动采用起动电动机起动方式。在起动过程中特别是在起动瞬间,由于起动电动机转速为零,不产生感生电势,故起动电流为:

其中:为蓄电池空载端电压,为起动电动机的电枢电阻、为蓄电池内阻、为线路电阻。由于、、均很小,起动电流非常大。

例如用12V、45Ah的蓄电池起动安装1.9L柴油机的电源车,经过仿真可知,蓄电池的电压在起动瞬间由12.6V降到约3.6V!起动过程的蓄电池电压波形如图2;起动瞬时的电流达550A,约为蓄电池的12倍的放电率!起动过程的蓄电池电流波形如图3(图3中纵坐标为电流传感器两端的电压值,电流传感器的电流/电压变换比率为100A/V,即5.5V代表550A)。尽管车用蓄电池是起动专用蓄电池,可以高倍率放电,但在图2中可以看出,10倍以上高倍率放电时的蓄电池性能变得很差,而且,如此高倍率放电对蓄电池的损伤也是非常明显的。

在起动飞机的过程中,起动电流的突变更剧烈。在某型飞机的四级起动过程中,起动电流的变化会对蓄电池带来更严重的损坏。论文大全。起动过程的电压剧烈变化也是极强的电磁干扰,可以造成电气设备的“掉电”,迫使电气设备在发电机起动过程结束后重新上电,计算机在这个过程中非常容易死机。因此,无论从改善电源车电气设备的电磁环境还是从改善电源车的起动性能和蓄电池的性能、延长使用寿命来考虑,改善电源车电源在起动过程的性能是必要的。

问题的解决可以采取加大蓄电池容量的方案,但需要增加很多,使体积增大,这并不是好的解决方案。将超级电容器与蓄电池并联可以很好地解决这个问题,可以用于提供飞机发动机瞬间所需的冲击大电流,提高起动性能,缩短起动时间,降低起动瞬间大电流对蓄电池造成的损害,延长蓄电池的使用寿命。而且超级电容器在以内燃机为动力的422系列直流电源车上的采用可以解决电源车起动飞机发动机瞬间功率不足的技术难题。同时,在起动瞬间超级电容器对直流电源车发电系统尤其是内燃机具有很大的保护作用。

3 超级电容器在航空地面直流电源车中的应用

3.1电性能的改善

采用超级电容器与蓄电池并联时起动过程的电压波形如图4, 与图2相比采用超级电容器与蓄电池并联时起动瞬间电压跌落由仅采用蓄电池时的3.2V提升到7.2V;起动过程的平稳电压由7V提高到9.4V。

图4 采用超级电容器与蓄电池并联时起动过程的电压波形3.2 起动性能的改善

超级电容器与蓄电池并联应用可以提高电源车的起动性能,将超级电容器(450F/16.2V)与12V、45Ah的蓄电池并联起动安装1.9L柴油机的电源车,在10℃时平稳起动,尽管在这种情况下,当不连接超级电容器,蓄电池也可以起动,但采用超级电容器与蓄电池并联时起动电动机的速度和性能都非常的好。由于电源输出功率的提高,起动速度由仅用蓄电池时的起动速度300rpm,增加到450rpm;尤其在提高电源车冷天的起动性能(更高的起动转矩)上,超级电容器是非常有意义的,在-20℃时,由于蓄电池的性能大大下降,很可能不能正常起动或需多次起动才能成功,而超级电容器与蓄电池并联时则仅需一次点火。其优点是非常明显的。

3.3 对蓄电池应用状态的改善

超级电容器与蓄电池并联时,由于超级电容器的等效串联电阻(ESR)远低于蓄电池的内阻,因此,在起动瞬间起动电流大部分由超级电容器提供,有效地降低了蓄电池极板的极化,阻止了蓄电池内阻的上升使起动过程的平稳电压得到提高。最主要的是蓄电池极板极化的减轻不仅有利于延长蓄电池的使用寿命,而且也可以消除频繁起动对蓄电池寿命的影响。

4 结论

以上是对超级电容器在航空地面电源上应用的可行性分析。超级电容器已经在国民经济各个部门有了广泛的应用,如配合蓄电池应用于各种内燃发动机的电起动系统;用作高压开关设备的直流操作电源,用于铁路驼峰场道岔机后备电源;用于电传动装甲车辆的制动能量回收和起步加速电源以及军工车辆发动机的电起动装置;用于重要用户的不间断供电系统;用于风力及太阳能发电系统。论文大全。这些事实充分证明了超级电容器的良好性能。可以预见,随着超级电容器在航空地面电源上应用的不断深入,有可能缩短我军电源保障装备与航空主战装备的巨大差距,更好地保障航空主战装备。

参考文献

1 42Volt Super-Capacitor Provides Cranking Amps to Integrated Starter Alternator. FrankLev. Tavrima Canada Ltd, April 12,2002

2GJB572-88,飞机地面电源供电特性及一般要求

3GJB1910-94, 飞机地面电源车通用规范

4 陈艾等.超大容量电化学离子电容器.电子科学技术评论,1999,(4):34-36

超级工程论文篇(6)

关键词:600MW级火电机组;化学水处理;锅炉补给水率 

1 概述 

在锅炉补给水处理系统确定出力时,一般按规程600MW级火电机组的厂内水汽循环损失按锅炉最大连续蒸发量的1.5%确定,1000MW级火电机组的厂内水汽循环损失按锅炉最大连续蒸发量的1.0%确定。 

某600MW级超临界机组在确定锅炉补给水确定出力时,如果按锅炉最大连续蒸发量的1.5%确定,其出力将超过了1000MW级超超临界机组。600MW级机组和1000MW级火电机组无论是从机组参数还是从运行管理水平来说,均没有本质上的区别,其厂内水汽循环损失率亦不应有很大的差距。 

为了确定合理的锅炉补给水系统出力,在保证机组安全的基础上获得最大的综合经济效益,对部分600MW级火电机组的实际运行补水情况进行了调研,为锅炉补给水处理系统出力的确定提供了设计依据。 

2 锅炉补水率的确定 

2.1 实际运行的部分600MW级机组补水率调查 

从上表可以看出,以上在运的600MW级超临界直流机组的实际补水率,绝大部分未超过锅炉连续蒸发量的1.0%,个别电厂短时或个别月份的补水量较大,补水率达1.21%,超过1%。 

2.2 锅炉补水率的确定 

根据调查结果,在运的600MW级机组的锅炉补水率绝大部分均小于1.0%,个别电厂也仅在个别月份有短时出现补水率大于1.0%的情况。根据相关规程要求,锅炉补给水处理系统主设备一般设有备用,且除盐水箱亦有约120小时的机组正常补水量的缓冲能力,因此在电厂短时出现锅炉补水率大于1.0%时,投用备用除盐设备或利用除盐水箱的储存水可完全能够满足机组的补水要求。 

因此,本工程的厂内循环水汽损失率按机组最大连续蒸发量的1.0%设计,能够满足机组安全用水需要。 

3. 锅炉补给水处理系统出力的确定 

根据上述调研及论证结果,本工程机组的汽水损失量如下: 

厂内水汽循环损失:2200×1%×2=44m3/h; 

空冷系统补水: 3m3/h; 

机组正常补水量: 47m3/h。 

因此,本工程的锅炉补给水处理系统的出力按47m3/h设计。 

本工程采用的锅炉补给水处理系统为反渗透+一级除盐+混床,反渗透及离子交换设备均为2套,1用1备。实际运行过程中,当机组出现补水量超过正常补水量时,系统两列设备可同时运行。 

系统设有反渗透,一级除盐及混床的再生周期长,配合系统设置的6000m3除盐水箱,系统具有2列设备长期同时运行的能力。 

超级工程论文篇(7)

关键词:超长桩灌注桩竖向静载荷试验单桩承载力

1、引言

超高层建筑和大跨度桥梁的建设,使得基底荷载越来越大,超长桩的应用越来越广泛(有的桩长达100米以上),对基桩承载力和变形都提出了更高的要求。结合相关文献的理论与实测研究,可普遍认为桩长L≥50m且长径比L/D≥50的桩为超长桩[1]。理论研究和工程实践均表明,超长桩的受力性状与中长桩(包括短桩)有所区别。充分分析和认识超长桩的工作性状,包括荷载-沉降曲线特性,轴力测试分析,桩侧摩阻力发挥性状分析,桩侧摩阻力与桩土相对位移的关系,桩端阻力发挥性状分析,有充分的现实意义,研究超长桩不仅是桩基理论自身发展的需要,更是工程界的迫切要求。

2、工程背景

本次试验结合山东凯宝皇都国际商会中心桩基工程进行。拟建建筑物结构形式为框剪结构,结构层数为37层,基础形式为桩筏基础。试验桩共3棵,设计桩径为1000mm,设计桩长为71m,试验要求最大加载值超过20000kN,确定单桩竖向极限承载力值及相应荷载下桩端阻力,为设计提供依据。

3、工程地质概况

本试验场区勘察深度范围内,表层为素填土,其下为第四纪晚更新世(Q3、Q2)土层,地基土自上而下分为如下几层:(1)素填土(2)粉质粘土(2)-1粉土(3)粉质粘土(4)粉土(4)-1粉砂(4)-2粉质粘土(5)粉质粘土(5)-1粗砂(5)-2胶结砂(6)粗砂(7)粉质粘土(7)-1姜石(7)-2粗砂(8)粉土(9)粉质粘土(9)-1粗砂(9)-2姜石(10)粉质粘土(10)-1胶结砂(11)粉质粘土(12)粉质粘土(13)粉质粘土

4、桩身应力测试

为给设计单位提供桩端阻力值,因甲方要求施工工期紧,我们并没有按每层土分别在土层界面处布置钢筋应力计以便测得每层土的侧摩阻力。试桩SZ1在桩顶和桩端1倍桩径处沿周长分别均匀布置了三只钢筋应力计;试桩SZ2、 SZ3除在桩顶和桩端与试桩SZ1一样布置了应力计外,在桩长50m处又增加布置了一组(三只)钢筋应力计。

试桩施工前,将钢筋应力计与主筋对焊连接,焊接时采取湿毛巾连续浇水降温措施,保证钢筋计在允许的温度范围内不致产生附加应力。试验前在试验室内将钢筋计逐个标定,得出每只应力计实际的率定系数,在试桩进行静载试验时,钢筋应力计中钢弦的振动频率就会发生变化,用频率仪测出钢弦的频率变化即可得出钢弦的受力大小,通过下述公式,计算出每级荷载下桩身轴力 [2]。

N(i,j)= (1)

式中N(i,j)-第i级荷载下第j截面桩身轴力(kN);

-分别为桩身砼和钢筋的弹性模量(MPa),本次试验中,试桩混凝土强度等级为C40,取=3.25×104 MPa,钢筋采用Ø25,HRB335,取=2.0×105 MPa

-分别为桩身截面积和单根主筋的截面积(m2);

-加载前第j截面钢筋应力计的频率(Hz);

-第i级荷载下第j截面钢筋应力计的频率(Hz);

K-钢筋应力计的率定系数(kN/Hz)。

根据式(1)算出各级荷载下桩身各截面处轴力,如图1所示[3](仅以SZ3为例)

5、静载试验结果综述

SZ1试桩分级为12级,前11级分级加载增量为2000kN,第一次加两级,以及逐级等量加载,第12级单级加载增量为1000kN,加载至23000kN,已达到设计要求最大加载量大于20000kN的要求,本级沉降稳定,终止加载而卸载,未到极限荷载。最终桩顶累计沉降量30.25mm,卸载后残余沉降13.30mm,回弹率56%;SZ2试桩分级为12级,前10级分级加载增量为2000 kN,第一次加两级,以后逐级等量加载,第11、12级单级加载增量为1000kN,加载至22000kN,桩顶沉降急剧增大,单级沉降已超过前级沉降的5倍,且桩顶累计沉降量超过60mm,终止加载而卸载,取前一级荷载为极限荷载;SZ3试桩分级为13级,前10级分级加载增量为2000 kN,第一次加两级,以后逐级等量加载,第11、12、13级单级加载增量为1000kN,加载至23000kN,已达到设计要求最大加载量大于20000kN的要求,本级沉降稳定,终止加载而卸载,未到极限荷载。最终桩顶累计沉降量32.1mm,卸载后残余沉降量14.48mm,回弹率55%,试验荷载-沉降曲线见图2[3]

图2试桩荷载-沉降曲线

6、荷载-沉降曲线特征分析

本次试验三棵桩在成桩后分别进行了桩端桩侧后注浆处理工艺,解决了桩端沉渣及泥皮过厚问题,SZ1、SZ3试桩Q-S曲线呈缓变形,没有明显的拐点,SZ2试桩加载至22000kN,沉降突然加大荷载迅速掉至14000kN,继续补载也加不上两级,沉降继续发展,从预埋钢筋应力计反映到频率仪上,在50m处同一端面出现两侧频率值向相反方向变化,说明此时桩身出现弯折或已发生严重偏斜,观察桩顶,已明显出现向侧边偏移。可以判断若不出现上述情形,SZ2试桩Q-S曲线仍会和SZ1 、SZ3一样呈缓变形,不会出现明显的拐点。

7、结论

(1)桩端桩侧采用后注浆工艺的超长灌注桩,Q-S曲线在试验荷载作用下,呈缓变型,无明显拐点,其极限承载力往往由桩顶变形值或控制桩身强度来确定。

(2)由于桩身长,浅部侧摩阻力小,在极限荷载下,桩顶沉降主要表现为桩身压缩,压缩量由弹性压缩和塑性变形两部分组成,在高应力水平下,桩身塑性压缩量大,不能把超长桩作为弹性杆件进行计算。超长桩的沉降计算,除要计算桩端力及桩侧摩阻力传递到桩端引起的桩端沉降外,还要充分考虑桩身压缩变形。

(3)上部土层的侧摩阻力先于下部发挥作用,荷载达到一定水平后,下部土层的侧摩阻力才逐渐发挥出来。桩身下部位移小,下部侧摩阻力存在不能充分发挥现象,即超长桩侧摩阻力本身的发挥是一个异步过程。超长桩的端阻力发挥有明显的滞后性,端阻力在整个承载力中所占的比例远小于侧摩阻力,超长桩为摩擦桩或端承摩擦桩。

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