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關(guān)鍵詞:能源技術(shù) 能源綜合利用 天然氣分布式能源 噪音治理 環(huán)境治理
中圖分類號:TK019 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)09(b)-0129-02
隨著社會發(fā)展,能源的需求量在逐漸上升,而開采力度的逐漸加大,能源資源儲備含量就會日益枯竭,自然環(huán)境也會遭到嚴重破壞,因此尋找新能源就變成現(xiàn)階段面臨的主要問題。分布式能源的使用有效降低了能源消耗,減少了廢氣的排放量,并且還具有較高的安全系數(shù)和靈活性,是進一步達到節(jié)能減排目的的重要路徑。因此,加快分布式能源系統(tǒng)的建設(shè),能夠有效推動能源發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變,從而建立起高利用率、高穩(wěn)定性、高度清潔、安全系數(shù)顯著的能源供應(yīng)體系,促進社會經(jīng)濟穩(wěn)步提升,具有非常重要的作用意義。
1 分布式能源站對能源資源的使用方案
工業(yè)園區(qū)分布式能源站使用的雙聯(lián)燃氣輪發(fā)電機組是由美國進口的,能夠為園區(qū)以及周邊居民提供冷水、熱水以及電能,真正實現(xiàn)了低碳環(huán)保的能源供給。
1.1 能源綜合利用策略
園區(qū)能源站使用了多種有效措施達到能源階梯利用的目標。例如,燃氣式輪機發(fā)電機組、蒸汽式輪機發(fā)電機組、使用余熱鍋爐供給低壓力的蒸汽,利用鍋爐尾氣制作熱媒水,把園區(qū)熱水站的水變成高質(zhì)量的水之后,再向園區(qū)企業(yè)以及居民提供熱水[1]。其中還有一部分熱水會作為園區(qū)企業(yè)中央冷氣溴化鋰機組工作的能源,從而達到能源的階梯型使用,提升能源整體的使用效率,其階梯型生產(chǎn)流程(見圖1)。
以往使用火力發(fā)電的電廠,實際能源利用率通常在35%左右;燃煤熱電廠的能源效率可以達到45%以上,工業(yè)園區(qū)能源站的資源有效率可以達到78%左右,并且還有一定的上升空間。對能源站的余熱充分使用后,鍋爐排煙溫度對周圍環(huán)境的影響可以減少到最低[2]。
1.2 能源綜合利用效果
第一,園區(qū)的能源站投入資金量、占地面積均較少,傳統(tǒng)火力發(fā)電需要建立空調(diào)以及供熱系統(tǒng)等,而園區(qū)能源站可以不必設(shè)置這些系統(tǒng),所以,能源站內(nèi)的制冷機組減少了將近1/2左右,而省去大部分供熱管道鋪設(shè)的費用,減少了中央空調(diào)設(shè)備、縮小占地和建筑面積,節(jié)省了相應(yīng)的資金投入。
第二,園區(qū)能源站使用的是燃氣和蒸汽相結(jié)合的循環(huán)機組,這種機組能夠減少污染物的排放,其中污染物中二氧化硫以及粉塵的排放量少到可以忽略不計;二氧化碳的排放量可以減少70%左右,理論上每年減少的二氧化碳排放量可以達到18萬噸;而氧化氮代謝物總排放量減少了80%左右,比標準排放量還低將近40%;在鍋爐補給水中使用反滲透膜和電子數(shù)據(jù)交換相結(jié)合的技術(shù)進行水的制備,不會產(chǎn)生具有強酸、堿性的水;與此同時,園區(qū)內(nèi)所產(chǎn)生的生活和生產(chǎn)的廢水在經(jīng)過處理后,可以用作園區(qū)內(nèi)的綠化以及清洗,真正達到污染物零排放的目的[3]。
第三,園區(qū)使用分布式能源站,在一次能源的實際利用率上可以達到50%~60%左右,而實際節(jié)能率在20%~25%之間。由于余溫鍋爐低壓力的蒸汽可以供補氣式凝汽器輪機使用,可以在不增加能源消耗的基礎(chǔ)上,提升能源站數(shù)千萬的經(jīng)濟收益;而系統(tǒng)中溴化鋰空調(diào)也取代了老式空調(diào),也可以為系統(tǒng)節(jié)省數(shù)十萬的成本支出;而把供冷、供熱、供電三者進行有機結(jié)合,形成梯形能源利用體系,提高能源實際利用率和經(jīng)濟性。
第四,燃氣輪機機組的開機關(guān)機速度都比較靈活,即使頻繁操作,對機組的使用時間影響也比較小,因此,分布式能源站具有安全系數(shù)高、可靠性好、操作便捷、靈活等特性,并且還可以作為黑啟動的電源點。
第五,園區(qū)能源站使用的燃氣和實際電力需求量會在不同季節(jié)有明顯的差異,因此就要通過季節(jié)調(diào)峰以及日常負荷調(diào)節(jié)來有效控制能源的供給結(jié)構(gòu)。
第六,通過使用有效的技術(shù)手段,得到了較好的結(jié)果,例如,理論設(shè)計方法,給能源站系統(tǒng)優(yōu)化、模塊化標準提供了示范作用;能源的梯級利用也減少了排煙溫度;在系統(tǒng)余熱利用方面上,使用抽汽、補汽汽輪機進行調(diào)節(jié)互補,最大程度上滿足園區(qū)對電能的實際需求。而使用溴化鋰設(shè)計,滿足了園區(qū)內(nèi)日常生活的實際需求,保證了制冷單元的輸出要求,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定程度[4]。
2 噪音治理措施
園區(qū)內(nèi),噪聲污染的主要來自燃氣式、蒸汽式輪機組、發(fā)電機、水泵、余熱鍋爐、冷卻塔、供油泵等。園區(qū)針對環(huán)境污染使用針對性的措施對其進行處理,逐漸改變了周圍的環(huán)境,改善了能源站實際運行的環(huán)境,真正達到了低碳、環(huán)保的目的,保證了環(huán)保以及社會收益。
2.1 噪音治理措施
對于噪音治理措施計算來說,可以由能源站現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)進行計算或者是通過模擬計算軟件進行計算,以及與聲學數(shù)據(jù)庫進行調(diào)整和修正來完成。噪音治理方案措施的制定上,一定要遵守四個方面原則[5]。首先,噪音治理單位一定要根據(jù)噪音批復文件標準以及工程招標文件的相關(guān)規(guī)定,對噪音污染進行處理,最后達到能源站噪音達標的目的。其次,在噪音治理期間一定要使用能夠不影響機組正常運行和園區(qū)美觀的要求的措施。再次,相關(guān)施工單位要對噪音的來源進行確認和排查,為之后的噪音治理方案的確定提供理論依據(jù)。最后,在能源站二期工程建設(shè)時,一定要選用低噪音的設(shè)備,綜合考慮能源站機房的結(jié)構(gòu)、透光度以及隔音門窗的選用,給能源站二期的噪音治理工作打下良好的基礎(chǔ)。
通常情況下,噪音治理的方法主要是通過對噪音的吸收、消除、隔音以及減少振動等方式進行。圖2、圖3是對能源站內(nèi)燃氣機組和冷卻塔噪音治理的設(shè)施。例如,對于蒸汽輪機房來說,在廠房外墻原來的基礎(chǔ)上加裝隔音、吸音墻面;窗戶上安裝消聲;廠房需要換成隔音門,排風口上要安裝消聲器;燃機區(qū)域要在排風口、門窗、煙道上加裝隔音裝置,如有需要還要將其更換成隔音設(shè)備,達到隔音、消音的目的;冷卻塔、水泵或者機房等區(qū)域也要采取以上措施進行噪音治理[6]。表1是后增加的設(shè)備技術(shù)改革和降噪措施,降低機器運行時產(chǎn)生噪聲對外界的實際影響。
2.2 噪音治理成效
噪音治理的成本投資金額大小,與其項目所處的地理環(huán)境、設(shè)備型號、噪聲設(shè)備的實際性能以及能源站運行的管理等因素有著直接的關(guān)系,而實際噪音處理的效果與使用的降噪措施有著直接的關(guān)聯(lián)。工業(yè)園區(qū)能源站針對噪音污染的來源,在園區(qū)周圍以及內(nèi)部都使用相應(yīng)的治理措施,并對治理過程和效果進行持續(xù)跟蹤、檢測,對主要噪音來源數(shù)據(jù)做好相關(guān)記錄,為未來噪音治理措施完善提供理論支持。在2008年和2010年分別對噪音治理方案進行了調(diào)整和優(yōu)化,構(gòu)建了相對完善的環(huán)境管理制度,同時也制定了環(huán)境質(zhì)量控制、檢測標準,明確了不同種類廢氣物以及噪音控制的管理職能,并將這些標準認真貫徹落實和執(zhí)行[7]。同時,還制定了對突發(fā)環(huán)境事故的緊急處理制度,做好園區(qū)能源站環(huán)境污染的預防工作。
3 對我國天然氣分布式能源的建議
首先,不斷完善相關(guān)政策,并且做好相應(yīng)市場開發(fā)的工作。完善天然氣冷水、熱水、電能供給規(guī)章制度,健全相關(guān)配套財務(wù)、金融、天然氣價格等方面的扶持政策,確保天然氣項目的經(jīng)濟收益。其次,制定與天然氣項目相關(guān)的優(yōu)惠政策,完善和調(diào)整相應(yīng)法規(guī),充分考慮不同地域內(nèi)天然氣成本價格以及當?shù)毓帷⒐├涞纫蛩?,然后制定不同區(qū)域不同標準的價格,同時,隨著供給成本的變化,對其價格進行適當調(diào)整。再次,全方位、多角度的尋找天然氣項目開發(fā)新突破口。再次,提升能源綜合使用率,分布式能源系統(tǒng)能夠提升能源的使用水平,實際利用率可以保證在70%以上。因此就要充分挖掘分布式能源優(yōu)勢。最后,還要加大對微型燃機的研究力度,逐步適應(yīng)分布式能源系統(tǒng)供給的實際要求[8]。
4 結(jié)語
總而言之,分布式能源系統(tǒng)與傳統(tǒng)發(fā)電機組進行對比,具有能源利用效率高、安全系數(shù)高、可靠性好、能夠進行靈活的調(diào)整,對環(huán)境污染少等優(yōu)點,真正實現(xiàn)了對能源的階梯型使用。而對于機組運行時產(chǎn)生的噪音,園區(qū)也使用了有效的治理措施,且取得了良好的成效。
參考文獻
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姓名:姚子明年齡:46歲籍貫:湖南
職務(wù):武漢市宏森環(huán)保技術(shù)工程有限責任公司董事長
創(chuàng)業(yè)感悟:遇到困難要堅持不懈,永不放棄
姚子明說話聲音柔和,似乎在刻意降低噪音。
與其說他是個商人,還不如說他是位專家。他對噪音十分敏感,采訪所在的房間里,一個排氣扇發(fā)出輕微的“嗡嗡”聲,姚子明解釋:“要不就是扇子的葉片松動,要不就是安裝得不緊密,轉(zhuǎn)動中產(chǎn)生了震動,所以有噪音。給這樣的扇子降噪很簡單的?!闭媸侨湓挷浑x本行。
從事環(huán)保行業(yè)20年,一直親自進行技術(shù)研究,他已經(jīng)把琢磨消除噪音完全融入到生活中了。他愛人說:或許是因為屬牛的關(guān)系,老姚的性格里也有一股牛勁,什么事情都能堅持到底。
興趣引領(lǐng)借錢開辦公司
在20年前,很少有人認為環(huán)保也能產(chǎn)生財富。姚子明卻看準了這個產(chǎn)業(yè)。
姚子明的選擇并非偶然。姚子明的岳父曾在環(huán)保工廠上班,他因此結(jié)識了不少環(huán)保專家,其中一位中南建筑設(shè)計院的朋友預測,未來的環(huán)保行業(yè)會大有前景。這句話被姚子明聽在心里。
姚子明學的是聲音振動與控制專業(yè),工作后比較清閑,他閱讀了大量報刊獲取環(huán)保政策和行業(yè)動態(tài)信息。在岳父手把手的教導下,他把自己的專業(yè)特長發(fā)揮得淋漓盡致。他從汽車修理店買來舊摩托車消聲器,回家研究其結(jié)構(gòu)和工作原理,并進行設(shè)計改裝。愛人也習慣了,只要睡到半夜發(fā)現(xiàn)姚子明不在床上,那準是搗鼓那些消音器去了。經(jīng)過測試后,噪音比原來降低不少。不斷的研究加上敲敲打打,他自己制作的消聲器賣得挺好。
1989年,按捺不住內(nèi)心的沖動,他借貸5000元,創(chuàng)辦淌湖噪音治理廠,邁出創(chuàng)業(yè)第一步。
爬鍋爐爬出了第一桶金
創(chuàng)業(yè)可不像搞研究那樣簡單。當時,人們對環(huán)保的意識很淡薄,噪音制造者對污染多聽之任之,拓展業(yè)務(wù)異常艱難。姚子明只能通過熟人牽線推銷業(yè)務(wù)。
很長一段時間,姚子明有空就揣上一包煙到熟人單位晃蕩,見到熟人就遞煙、拉家常,找一切機會打聽消息。這工夫沒白費,還真被他打聽到,武昌一家企業(yè)的鍋爐設(shè)備噪音污染嚴重,周圍居民怨聲載道,有人甚至用磚砸壞了廠里的煙囪,環(huán)保局要求企業(yè)限期整改??上烊艘呀?jīng)事先給這家企業(yè)介紹了某科研機構(gòu)來幫他們治理噪音。
姚子明打聽到,那家科研機構(gòu)報價5.7萬元。他偷偷到現(xiàn)場觀察,認為自己用更低的成本就能拿下。和企業(yè)商談后,企業(yè)提出要求:讓你治理噪音可以,但是效果要比別人好,價錢要比別人低,不然照樣給別人做。
在鍋爐里爬進爬出,姚子明遲遲不拿出治理方案,因為還沒有找到產(chǎn)生噪音的關(guān)鍵原因,僅靠傳統(tǒng)的理論設(shè)計方案效果不會好。
姚子明自嘲,爬了幾天煤窩,全身臟得像只“泥狗子”,這個產(chǎn)生噪音的罪魁讓他找到了,原來就是一根隱蔽的連接桿,將機械的震動傳給了鍋爐,發(fā)出巨大的噪音。針對關(guān)鍵進行治理,他花的成本低了許多,降噪效果比那家科研機構(gòu)的方案還低10多分貝。這筆業(yè)務(wù)一次賺了7000多元,在20年前可是不小的數(shù)目。
現(xiàn)金買斷“辭退”家族員工
隨后的近10年時間,工廠進入穩(wěn)定發(fā)展時期。由于姚子明喜歡琢磨的習慣,很多技術(shù)難題被他攻克,工廠也因此能接到很多“尖端”的業(yè)務(wù)。比如哪里的鍋爐噪音擾民,治理多次效果不明顯,他一出馬,一定立竿見影。此期間他還拿到兩項全國技術(shù)專利,并獲得多項國家級科技創(chuàng)新獎項。
很多家族成員不斷充實到企業(yè)中來,企業(yè)規(guī)模不斷擴大,人員不斷增加,業(yè)務(wù)量越來越多,工程越接越大。表面看來,家大業(yè)大,不過危機已然到來。
在企業(yè)發(fā)展初期,家族成員一個頂倆,發(fā)揮了巨大作用,然而企業(yè)境況越來越好的時候,當初同吃苦共患難的親人,卻在企業(yè)的經(jīng)營思路和管理制度上出現(xiàn)分歧,矛盾不斷凸顯。
家族人員不服從管理,姚子明發(fā)話不再那么管用了。他派助手去詢問工作進度,負責項目的主管卻找不到人影。好不容易找到了,對方懶散地回答:“保證把任務(wù)完成就行了,我的行蹤你管那么多干嘛!”姚子明生氣,但也沒什么好辦法,因為那主管是一個關(guān)系很近的親戚。總不能拉下臉訓人家吧,畢竟每天都要見面的。
待遇問題發(fā)生矛盾,企業(yè)管理的混亂使承接項目不能按時完工,工程質(zhì)量下降,這不僅嚴重損害了公司的聲譽,還大量浪費了資源,成本提高效益下降?;靵y的氛圍也留不住人才,助手連換了幾個,都是因為和家里人“談不攏”。眼看這些問題已經(jīng)嚴重影響企業(yè)發(fā)展了,姚子明再也坐不住,他要改革。
但是,改革就意味著很多親戚要離開企業(yè),這讓姚子明痛心不已。但企業(yè)要發(fā)展,必須脫離家族企業(yè)的老舊模式,走出這一步是必須[FS:PAGE]的。
他把現(xiàn)金全部拿出來,任由參與合伙的親戚們分配,但條件是今后他們與公司無關(guān),他自己只留下公司架構(gòu)和部分設(shè)備,從頭開始。
1997年,他將企業(yè)改為現(xiàn)在的宏森環(huán)保公司,在物資局做財務(wù)會計的妻子為分擔經(jīng)營負擔,辭掉工作來幫他,開始共同創(chuàng)業(yè)。
打技術(shù)牌練成降噪絕技
有了妻子的幫助,姚子明將更多的精力投入到技術(shù)研究中,他認為憑借技術(shù)牌能很快再讓公司發(fā)展起來。他請來在噪音與振動控制領(lǐng)域的元老級專家李松盛做公司的技術(shù)顧問。在工程建設(shè)方面,建立自己的項目管理部門,招收專業(yè)的項目管理人員。
技術(shù)的提升對業(yè)務(wù)的擴展起到很大作用。一次,一大型國有企業(yè)對一工廠的4個風機房進行降噪處理,但是投資300萬元后,仍沒有達到目標。無奈,廠方又找到宏森公司,先讓姚子明處理難度最大的風機。姚子明等人到現(xiàn)場一聽就知道問題出在“聲橋”,對癥下藥很快工程完工,也接下了對手完不成的其他工程。
2002年,由于姚子明在噪音與振動控制領(lǐng)域的實力,環(huán)保部門提議讓他申請噪音專業(yè)治理認證,該認證評判標準非常嚴格。
雖然早有心理準備,國家建設(shè)部評審團的“苛刻”還是出乎他意料。評審團來的第一天,出于禮節(jié),姚子明邀請他們一起吃飯,卻遭到婉拒。考察他們曾經(jīng)做過的項目時,一位50多歲的老專家,一定要背上設(shè)備爬50米高的扶梯檢測,半小時后終于認定宏森公司的工程質(zhì)量合格。
經(jīng)過三年的考察,宏森終于在2005年通過國家認證。姚子明說,這確立了公司在環(huán)保行業(yè)的技術(shù)領(lǐng)先地位,對于品牌成長都是巨大的收獲。
建銷售團隊跨省顯身手
在給員工進行培訓的同時,姚子明夫妻也在不斷充電。2002年,夫婦兩人先后獲得武大的EMBA碩士學位。
多年發(fā)展下來,姚子明夫婦發(fā)現(xiàn)自己的“勢力范圍”還只是局限在湖北,而且業(yè)務(wù)主要是來自環(huán)保局的介紹,這樣被動的局面完全不利于企業(yè)的長久發(fā)展。他們決定建立自己的營銷團隊,實施走出去戰(zhàn)略。
2004年6月,只是通過一個朋友給的一個電話號碼,妻子周玲王利就只身一人去了杭州降噪項目招標現(xiàn)場,但那時已經(jīng)過了招標截止日期。經(jīng)過反復爭取之后,廠方破例給她個機會,可時間只剩下一周。
周玲王利馬上帶領(lǐng)隊伍現(xiàn)場測量畫圖紙,定方案,憑著多年的技術(shù)實力和信譽,宏森公司最后順利“中標”?!耙郧坝X得只有那些漂亮小姐才能搞公關(guān),其實只要有實力和技術(shù),再難的工程也不是問題?!爆F(xiàn)在說起來,周玲王利還掩飾不住自己第一次成功打開局面的興奮。
有了成功的第一次,更堅定了宏森走出去的信心?,F(xiàn)在,姚子明夫婦不僅組建了專業(yè)的銷售團隊,還把自己的產(chǎn)品做成宣傳冊向潛在客戶推薦。經(jīng)過近三年的戰(zhàn)略實施,公司的客戶已廣泛分布于湖北、湖南、河北、北京、天津、安徽、江蘇、浙江、甘肅、貴州等地。
“目前,環(huán)保行業(yè)還處于初級階段,是小苗苗?!睂τ谖磥戆l(fā)展,姚子明自信非凡。最近姚子明又拿到一個新專利,他計劃在主公司的基礎(chǔ)上,再分化出三個子公司,延長生產(chǎn)鏈,拓展產(chǎn)品范圍。
母愛是創(chuàng)業(yè)原動力
做事業(yè),姚子明十分拼命,這讓我們疑問,他哪來如此強烈的創(chuàng)業(yè)原動力?
礦山機械有一定特殊性,在使用時與周圍環(huán)境關(guān)系密切,如土壤、水和空氣等,設(shè)計應(yīng)綜合性考慮環(huán)境問題及資源問題,融入綠色設(shè)計理念,提高產(chǎn)品經(jīng)濟性、環(huán)保性及回收性。
一、 礦山機械綠色設(shè)計方法
1、 生命周期設(shè)計
主要包括五部分,綠色規(guī)劃與設(shè)計開發(fā),產(chǎn)品制造及生產(chǎn),產(chǎn)品使用,產(chǎn)品維護及服務(wù),淘汰廢棄產(chǎn)品回收、處理和重用。在生命周期設(shè)計過程中,應(yīng)綜合性考慮產(chǎn)品調(diào)研、設(shè)計、研制、制造和銷售等,確保方案與環(huán)保要求相符。
2、 并行式設(shè)計
并行式設(shè)計為重要內(nèi)容,實際應(yīng)用時應(yīng)加強設(shè)計各要素綜合性分析,并加強各環(huán)節(jié)信息交流與反饋;若某環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,需及時探討分析,合理制定解決措施,繼而保證產(chǎn)品設(shè)計達到最佳性能[1]。此外,并行式設(shè)計對于產(chǎn)品優(yōu)化、產(chǎn)品開發(fā)等有重要意義,可有效提高產(chǎn)品質(zhì)量。
3、 計算機輔助設(shè)計
近些年,電子計算機在各行各業(yè)廣泛應(yīng)用,在礦山機械設(shè)計方面也不例外。綠色設(shè)計包含知識面較廣,僅對這些知識作出簡單排列與組合,無法滿足需求,故設(shè)計人員應(yīng)運用先進計算機技術(shù),對設(shè)計知識進行有機組合,確保設(shè)計方案更加準確、科學。綠色設(shè)計涉及數(shù)據(jù)和知識非常復雜,且具有不確定性及動態(tài)性特點,人工設(shè)計難度較大,而計算機技術(shù)具有快速、精準、簡便特點,為現(xiàn)代設(shè)計必然選擇。
4、 模塊化設(shè)計
模塊化設(shè)計指在一定范圍內(nèi)對產(chǎn)品規(guī)格、功能及性能等進行劃分,制定設(shè)計方案時綜合性考慮各個模塊,并針對功能不同的模塊,作出排列組合,使之形成符合要求的產(chǎn)品。在設(shè)計時,應(yīng)合理科學的分析客戶對產(chǎn)品的需求,確保模塊化設(shè)計方案能滿足實際生產(chǎn)要求;設(shè)計人員應(yīng)始終遵循綠色環(huán)保理念,確保產(chǎn)品滿足綠色設(shè)計特征,如易回收、易拆卸等[2]。
二、 礦山機械綠色設(shè)計內(nèi)容
1、 選擇設(shè)計材料
對設(shè)計材料選擇予以足夠重視,選擇時除了保證材料滿足機械使用基礎(chǔ)功能外,還必須保證材料與環(huán)境之間協(xié)調(diào)。在礦山機械設(shè)計中,所用材料必須利用簡單,來源充足,可回收再利用,對環(huán)境影響較小。
2、 可拆卸設(shè)計
可拆卸設(shè)計指產(chǎn)品拆卸工藝簡單,部分材料可回收利用,以此提高設(shè)計產(chǎn)品經(jīng)濟效益。比如,螺紋連接是礦山機械常用連接方式,拆卸簡單,拆卸后的螺釘仍能繼續(xù)使用,充分體現(xiàn)了經(jīng)濟效益。在可拆卸設(shè)計時,應(yīng)保證①拆卸簡單,拆卸量較少;②部分分離簡單,可回收零件單一。
3、 可回收設(shè)計
礦山機械可回收性是綠色設(shè)計主要內(nèi)容,也是重點內(nèi)容,在設(shè)計初期應(yīng)受到足夠重視。可回收性包括①可回收材料的識別及基本標志;②可回收材料制作工藝;③可回收材料經(jīng)濟性分析;④可回收材料結(jié)構(gòu)特性。
三、 如何進行綠色設(shè)計
1、 清潔化處理
在生產(chǎn)過程中,采用一定技術(shù)處理使用的材料及能源等,達到清潔化目的,減輕環(huán)境破壞。對于很多礦山機械,清潔化水平偏低,應(yīng)加強對無污染技術(shù)或污染較小技術(shù)的研究,減少生產(chǎn)中廢物、廢氣及廢液排放。針對無法回收機械零部件,需采用易降解生產(chǎn)材料,減少土壤污染。
2、 噪音污染處理
噪音污染是礦山機械環(huán)境污染的嚴重問題,齒輪泵噪音大,直接影響周圍居民生活及現(xiàn)場生產(chǎn)。應(yīng)加強分析噪音原因,主要因素為機械設(shè)備運轉(zhuǎn)導致。齒輪泵的輪速越大,壓力增加,則噪音越大;齒輪可采用雙壓力角和雙模數(shù),增大出油區(qū)和進油區(qū)體積,提高吸排油能力,減少壓力波動,從而控制噪聲[3]。礦山機械傳統(tǒng)使用的柴油機屬于高污染動力設(shè)備,大量排放顆粒物,污染環(huán)境,且噪音較大。應(yīng)積極改良動力設(shè)備,采用綠色環(huán)保柴油機,電控噴油型柴油機排放物較少,噪音小,可作為環(huán)保動力設(shè)備廣泛應(yīng)用。除改變原料選擇之外,也要加強后期消音、減震等設(shè)備應(yīng)用,降低礦山機械對于環(huán)境的影響。
3、 油污泄漏治理
在礦山生產(chǎn)時難免發(fā)生油泄漏現(xiàn)象,既對機械設(shè)備正常運轉(zhuǎn)造成影響,也易引起石油資源浪費,污染周圍環(huán)境。應(yīng)加強對新型油料及密封技術(shù)的研究,采用水、植物油等代替礦物油,降低噪音污染,減少機械油泄漏污染。
4、 綠色設(shè)計技術(shù)
礦山機械綠色設(shè)計技術(shù)主要有數(shù)據(jù)管理技術(shù)(PDM)、建模仿真技術(shù)等。(1)PDM是綠色設(shè)計關(guān)鍵技術(shù),是對生命周期設(shè)計各環(huán)節(jié)信息及數(shù)據(jù)的有效管理,包括技術(shù)文檔、綠色資源及工程規(guī)范等。(2)為達到綠色設(shè)計目的,運用建模仿真技術(shù),大量收集整理產(chǎn)品設(shè)計及運行中的信息和數(shù)據(jù),以此建立生命周期設(shè)計模型。通過建模促進各部門之間相互合作,并利用仿真技術(shù),進行產(chǎn)品開發(fā)及設(shè)計、產(chǎn)品制作及測試、后期回收與二次處理等。
【關(guān)鍵詞】鋼球磨煤機;噪音;噪聲控制
0 引言
鋼球磨煤機適宜研磨細煤粉,特別適宜研磨硬質(zhì)煤,具有煤種適應(yīng)性廣、單臺出力高、維護護方便、維檢修周期長等優(yōu)點,在世界各國電廠中得到了廣泛應(yīng)用。但鋼球磨煤機是電廠的高噪音設(shè)備。對電廠職工的身心健康遭成了不可估量的損失。因此電廠磨煤機的降噪事在必行,而降噪的基礎(chǔ)就是從它產(chǎn)生的機理進行分析,找到可行方案。
鋼球磨煤機是一個水平放置的回轉(zhuǎn)圓筒體,當筒體轉(zhuǎn)動時原煤與鋼球混合,鋼球在離心力和與襯瓦接觸時產(chǎn)生的摩擦力的共同作用下,被襯板帶到一定高度,受本身重力作用沿拋物線下落將煤擊碎。磨煤機鋼球與原煤相互間撞擊產(chǎn)生的機械性噪聲。主要的噪聲是筒體轉(zhuǎn)動時鋼球與鋼球、鋼球與筒體襯板、鋼球與原煤相互間撞擊產(chǎn)生的機械性噪聲。筒體是一個強反射面,即聲學上的硬壁面,對入射的聲波吸收少而反射多,因此聲波在筒體內(nèi)連續(xù)反射,形成一個混合聲場,噪聲高達115~119dB;噪聲的頻帶也很寬,通常在31.5~8000Hz,聲壓級均超過95dB。
磨煤機降噪這個研究課題在中國的研究時間已經(jīng)有20-30年的。技術(shù)也越來越趨近成熟,但是降噪目標限于國家容許的噪音排放標準。噪音的平均聲壓級還是達到了85dB以上,這個聲壓級標準,對人體造成的傷害是很嚴重的,尤其是長期處于電廠生產(chǎn)第一線的員工深受其害。
1 實測數(shù)據(jù)分析
1.1 部分測點分布圖
測點布置方法是參考國家標準GB 7441-87《電站汽輪發(fā)電機組噪聲測量方法》,距磨煤機原隔聲罩外緣1.0m、離地高1.5m處,前后左右布置8個測點,在離磨煤機進口端9m遠的大走廊處布置1個點(9號點),磨煤機的測點布置圖如下。
1.2 測量結(jié)果匯總
重點對電廠的磨煤機進行了實地的測試,結(jié)果如表1。
表1是電廠實地勘測的數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),該電廠的降噪處理的很好,達到了國家的標準,但是噪音依舊對職工的身心造成了很大的傷害。
1.3 數(shù)據(jù)分析
對電廠磨煤機的噪音進行頻譜分析,分析高噪音區(qū)域所屬的頻率區(qū)間,為選擇性降噪提供條件。
從表2我們可以直觀的看出,磨煤機發(fā)生的噪音頻率區(qū)間主要集中在300Hz~725Hz,而且在這個區(qū)間的內(nèi)噪音占到了總噪音的百分之七十以上,因此我們降噪的目標主要集中在這個頻率區(qū)間。
2 降噪方案
根據(jù)鋼球磨煤機測得的數(shù)據(jù)分析結(jié)果,產(chǎn)生噪音的區(qū)間在300Hz~725Hz之間。我們主要針對這個低頻區(qū)間進行降噪?,F(xiàn)行的降噪方法分為有源降噪和無源降噪兩種。有源降噪又稱反聲、有源噪聲抵消、有源降噪、有源吸收等。以主動產(chǎn)生一個聲場來抵消另一個現(xiàn)有聲場的技術(shù)。無源降噪是傳統(tǒng)的噪聲控制方法,包括消聲、吸聲、隔聲、隔振、阻尼減振及其多種技術(shù)綜合的方法。
減少鋼球沖擊產(chǎn)生的振動和降低筒體表面的聲輻射,是從噪聲根源進行治理的關(guān)鍵?,F(xiàn)階段用于代替鋼制襯板的橡膠襯板,雖然阻尼減振性能好,降噪效果顯著,但其耐磨和耐高溫性能,使用壽命較短。有源控制技術(shù)在低頻范圍、硬件可行性及成本等方面具有無源控制技術(shù)無可比擬的優(yōu)越性,已經(jīng)成為噪聲控制界的一個研究熱點。有源噪聲控制(ANC)技術(shù)在指定區(qū)域內(nèi)人為地產(chǎn)生一個次級聲信號有目的地去控制初級信號,這2級聲波信號的大小相等而相位相反,可相互抵消,具有較好的降低低頻噪聲的特性。有源噪聲控制在理論上是可行的,但因鋼球磨煤機噪聲聲場環(huán)境復雜,噪聲源頻譜多變,且隨時間起伏較大,噪聲呈寬頻特性,加上控制技術(shù)的約束,多年來此領(lǐng)域的研究工作進展不大。應(yīng)次采用無源降噪是現(xiàn)在現(xiàn)行最簡單有效的方法。針對電廠的噪音頻率范圍,我們從無源降噪的中選擇材料。
2.1 吸聲材料降噪
西安交通大學開發(fā)的PVC/EPR/巖棉發(fā)泡復合材料,具有優(yōu)異的中低頻吸聲性能,對頻率在1600Hz以下噪聲的平均吸聲系數(shù)達0.6。這個針對現(xiàn)行的噪音頻率區(qū)間是很有效的。巖棉發(fā)泡復合材料以PVC樹脂,EPR和巖棉為主要原材料用發(fā)泡方法制種中低頻吸聲性能優(yōu)良的新型泡沫吸聲材料。它具有成本低,工藝簡單的特點。
巖棉發(fā)泡復合材料從成本上來說這種材料的造價低廉,易于成型等優(yōu)點。它的生產(chǎn)是用聚氯乙烯,乙丙橡膠。巖棉發(fā)泡復合材料采用化學發(fā)泡法制備,具體步驟如下:將聚氯乙烯、乙丙橡膠、巖棉、發(fā)泡劑和增塑劑等原料按配方比例要求混合均勻,在開放式煉塑機上混煉,溫度控制120±5℃的范圍內(nèi),時間控制在10min;將混煉好的物料切成圓片狀放人模具中,置于烘箱中發(fā)泡,溫度控制在196±2℃,時間為8min。發(fā)泡完成后取出模具,脫模即得所需試樣材料。
因次從各個方面綜合考慮,認為把巖棉發(fā)泡復合材料加入隔聲罩的效果是最佳的,可以降低噪音8-12dB。此外,還有武漢華聲環(huán)保設(shè)備有限責任公司和中船重工七零一研究所開發(fā)的無機發(fā)泡顆粒,經(jīng)高溫焙燒成板狀,厚度為50mm,該板是一種吸聲隔聲兩用材料,吸聲系數(shù)大于0.6,也是一種良好的吸聲材料。這兩種材料對電廠的噪音再次降低有很好的幫助。
2.2 采用非球形鋼制研磨體
可以采用非球形鋼制研磨體,鋼球磨煤機噪聲與鋼球直徑的三次方成正比,對同樣質(zhì)量的研磨體,在保持原有沖擊力不變的情況下,將鋼球改為24面體、18面體等棱形鋼制研磨體,利用其棱、角特有的切割與破碎能力不但可提高磨煤效率,而且可降低噪聲5dB~8dB。這種方法是很好的,從聲源上降低噪音,而且成本幾乎為零。我們可以很好的借鑒使用。
2.3 襯瓦螺旋線布置
鋼球磨煤機襯板呈水平直線布置,隨著筒體轉(zhuǎn)動,逐排推升鋼球和物料到達一定高度下拋,致使動負荷瞬間劇增,波動很大,同時,隨著下拋動作,瞬時撞擊能量達到極值,噪聲頻譜出現(xiàn)峰值。周而復始,動負荷和噪聲都出現(xiàn)周期性的變化。國內(nèi)外學者提出襯板的螺旋線布置方式代替水平直線布置。降低動負荷波動,可減少電耗30%左右,削低了動負荷和噪聲峰值,使球磨機運轉(zhuǎn)平穩(wěn),撞擊過程平穩(wěn),不影響出力,這項改進措施可降噪8dB~12dB。
以上方法可以從不同的角度進行降噪處理,尤其是西安交通大學開發(fā)的巖棉發(fā)泡復合材料,更有針對性的對300Hz~725Hz的低頻噪音進行吸收,如果在火力發(fā)電廠中進行使用,降噪效果會更好,職工的身心也可以得到很好的保障。
3 結(jié)論
本文通過實地測試測得的數(shù)據(jù),根據(jù)頻譜分析得出電廠的主要噪音區(qū)間在500Hz~725Hz之間,提出降低電廠噪音的措施,分別為:采用吸聲材料降噪、采用非球形鋼制研磨體和采用磨煤機襯瓦螺旋線布置的方法。重點對西安交通大學開發(fā)的PVC/EPR/巖棉發(fā)泡復合吸聲材料做了簡要介紹,因為為這種吸聲材料主要吸收的是低頻噪音,對600Hz~800Hz這個頻率的吸收噪音效果是最佳的。
【參考文獻】
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水庫除險加固工程,共經(jīng)歷了兩個階段。第一階段是在2001年9月~2002年12月期間,由市渭洛河下游綜合治理項目管理辦公室負責組織,施工內(nèi)容為大壩迎水坡培厚加固和右壩肩防滲灌漿處理。施工完成后,實際使用效果不很明顯。第二階段是在2008年9月至年底,施工內(nèi)容包括:右壩肩防滲加固處理;溢洪洞進口山坡風化巖層處理;放水洞,豎井襯砌、啟閉機、閘門更新,起閉機房改造;2.5km上壩防汛路改造;健全大壩觀測設(shè)施,增加水庫管理站交通、通訊設(shè)施等。僅工程第二階段,總投資384.77萬元,土方開挖0.56萬m3,石方開挖3500m3,土方填筑0.21萬m3,砌石632m3,砼及鋼筋混凝土634m3,高邊坡危石處理1720m3,灌漿3600m。水庫除險加固工程的完成,為箭水北調(diào)提供了較為充足的水源。
施工過程環(huán)境防護
1工程初期
工程建設(shè)初期,項目運行管理部門(臨渭區(qū)箭峪水庫灌溉管理處)就對環(huán)境防護工作非常重視,嚴格執(zhí)行“三同時”(建設(shè)項目中防治污染的措施,必須與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時投產(chǎn)使用)制度,具體表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)聘請環(huán)保體系咨詢專家,對全體員工進行了工程施工環(huán)境保護知識培訓,提高了全員的環(huán)保意識和知識水平。
(2)依據(jù)國家和地方環(huán)保法律、法規(guī)和相關(guān)標準等的要求,組織全體員工對施工過程可能造成環(huán)境惡化的重要環(huán)境因素逐一進行了辯識和評價,編制完成了《箭峪水庫除險加固工程重要環(huán)境因素清單》(見表1),并制定了相應(yīng)的防護措施和運行控制方案,對可能造成環(huán)境影響的潛在的緊急情況和事故,制定了相應(yīng)的應(yīng)急準備和響應(yīng)措施。
(3)要求項目監(jiān)理部門,將施工過程現(xiàn)場環(huán)境保護納入到監(jiān)理人員的定期檢查工作中去。
(4)要求項目施工部門,在原(輔)材料供方選取方面,必須選取符合國家、行業(yè)和地方相關(guān)的環(huán)境保護標準的合格供方。在施工設(shè)備、設(shè)施的選取方面,優(yōu)先選取低噪音、高環(huán)保的設(shè)備和設(shè)施。
(5)要求項目設(shè)計部門,優(yōu)先選用環(huán)保效果優(yōu)異的工藝和方法。以上措施的順利展開,使得《箭峪水庫除險加固工程》一次性通過了國家環(huán)保行政主管部門組織的環(huán)境影響評價。
2工程中期
在工程施工中期,始終堅持“全員環(huán)?!钡睦砟詈汀邦A防為主,防治結(jié)合”、“誰污染、誰治理”的政策,嚴格按照工程初期制定的防護措施、運行方案和應(yīng)急準備和響應(yīng)措施執(zhí)行。下面分四部分對工程中期環(huán)境防護工作進行論述。
(1)廢水、油污染防治
施工過程中的廢水、油主要來自砂石料加工、混凝土拌合系統(tǒng)等的生產(chǎn)廢水,施工機械設(shè)備運轉(zhuǎn)、維修等產(chǎn)生的油污水以及生活廢水。機械設(shè)備產(chǎn)生的油污水、沖洗用水應(yīng)經(jīng)沉淀濾油處理達標后排放;漏油設(shè)備底部應(yīng)加防護墊層。砂石料加工系統(tǒng)廢水采用自然沉淀法進行處理,定期清理沉淀池。對于混凝土拌合系統(tǒng)廢水,就近設(shè)置沖洗廢水沉淀池;上清液循環(huán)使用,廢水進行中和處理。利用化糞池處理生活廢水,定期對化糞池污水進行清理,嚴禁生活廢水隨意排放。
(2)廢氣、塵污染防治
施工過程中廢氣、塵防治主要包括:土石方開挖、爆破、砂石料加工、混凝土拌合、物料運輸和儲存及廢渣傾倒產(chǎn)生的粉塵、揚塵的防治;施工燃油機械設(shè)備、車輛排放廢氣等的防治。要求所有進入施工現(xiàn)場的人員都要統(tǒng)一穿著工作服、勞保鞋、配戴安全帽和防塵口罩等防護用品。施工現(xiàn)場道路定期養(yǎng)護和灑水,保持濕潤;土石方開挖、爆破施工應(yīng)進行噴水;砂石料加工應(yīng)采用濕法破碎的低塵工藝;材料搬運時,盡可能做到輕拿輕放,降低轉(zhuǎn)運落差。水泥、石灰等細顆粒材料運輸應(yīng)采用密封罐車,若采用敞篷車運輸,應(yīng)用篷布遮蓋;運輸車輛盡可能安裝尾氣凈化器,使用符合標準的油料或清潔能源,減少尾氣污染物排放。
(3)固體廢物處置
固體廢物主要包括生活垃圾、工程施工垃圾和施工后廢棄原(輔)材料等。首先指派專人對工程施工產(chǎn)生的垃圾和廢棄物料進行分類,不能回收利用的集中至垃圾堆放點。在生活和施工區(qū)域均設(shè)置垃圾堆放點,專人負責定期清理;同時,垃圾堆放點的設(shè)置遠離箭峪河和生活用水區(qū)域。危險固體廢物依據(jù)國家相關(guān)處理規(guī)定執(zhí)行。
(4)噪聲控制
施工過程中的噪聲主要來自于施工機械設(shè)備、運輸車輛以及爆破等。選用符合標準的設(shè)備和工藝;合理布置設(shè)備和設(shè)施,遠離敏感點,盡可能避免集中在同一區(qū)域運行;噪音較高的施工應(yīng)盡量安排在白天進行。加強設(shè)備的維護和保養(yǎng),減少運行時的噪聲;對于高噪音設(shè)備、設(shè)施,應(yīng)盡可能設(shè)置減噪、減振措施。加強流動噪音管理,在人群聚居地設(shè)置禁止高聲鳴笛標志,減緩車速。對于從事高噪音設(shè)備、設(shè)施操作的人員,配備專用耳塞。
3工程后期
1大氣質(zhì)量嚴重惡化
隨著城市中工廠的增加、交通工具種類的增多以及石化燃料的燃燒,產(chǎn)生了各種廢氣,如二氧化碳、二氧化硫、一氧化硫等等。這些廢氣如果得不到有效的處理,就會使得大氣受到污染,城市出現(xiàn)霧霾等嚴重的天氣狀況。而且二氧化碳的增加會引發(fā)溫室效應(yīng),二氧化硫也會對大氣臭氧層造成破壞,從而增加紫外線的輻射,形成酸雨,對人類賴以生存的環(huán)境產(chǎn)生惡劣的影響。
2水體污染嚴重
我國是人口大國,城市中的人口數(shù)量相當巨大,加之經(jīng)濟進步帶動的工業(yè)化發(fā)展,使得城市中的企業(yè)工廠逐漸增多,大量的污水出現(xiàn),這些污水得不到有效的處理,在排入江河湖泊后,對自然水體的破壞非常嚴重。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計顯示,我國監(jiān)測范圍內(nèi)的1200多條江河湖泊,被污染的達到了850多條,這一數(shù)字相當驚人。
3土地植被破外嚴重
過量采伐、過度放牧等自然資源利用不當?shù)幕顒悠茐牧松鷳B(tài)系統(tǒng)的平衡,致使生態(tài)系統(tǒng)惡化、環(huán)境質(zhì)量下降、水土流失、土地沙化、自然災(zāi)害加劇等。環(huán)境的人為污染和破壞,直接影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟建設(shè)以及人類的生存。
4噪聲污染加劇
城市中各種建筑施工產(chǎn)生的噪音、車輛鳴笛的聲音以及其他工業(yè)運作的聲音,都是噪音的一種,對人們的生活產(chǎn)生極其嚴重的影響。
二城市規(guī)劃領(lǐng)域中應(yīng)采用的對策
城市環(huán)境問題,是目前我國城市發(fā)展所面臨的環(huán)境危機,我國城市的污染逐年加重,土地資源日益減少,不可再生資源的日漸短缺,使得城市的發(fā)展受到了一定的制約。近幾年,人們對于生態(tài)環(huán)境的認識逐漸加深,人們了解到城市規(guī)劃、城市發(fā)展與環(huán)境之間的關(guān)系,在城市規(guī)劃和建設(shè)中,逐漸將生態(tài)化融入到城市發(fā)展中,并且利用科學的手段指導城市建設(shè)。就目前我國城市環(huán)境問題的現(xiàn)狀來看,如何將經(jīng)濟效益與環(huán)境效益相結(jié)合,實現(xiàn)城市建設(shè)和自然環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展,是城市建設(shè)首要探討的課題。城市規(guī)劃中,針對環(huán)境保護問題,主要的應(yīng)對措施包括以下幾個方面:
1城市規(guī)劃
中應(yīng)充分考慮到環(huán)境、人口、城市性質(zhì)以及城市規(guī)模等方面的因素,協(xié)調(diào)統(tǒng)一布局,為城市建設(shè)打造良好的生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)。優(yōu)化城市中的各項自然資源,在進行城市規(guī)劃之前要注重考查城市的自然環(huán)境狀況,對城市的社會及經(jīng)濟狀況進行全面的了解,針對這些方面進行生態(tài)環(huán)境分析,從而在城市建設(shè)中減少污染源的釋放,實現(xiàn)城市與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。
2城市規(guī)劃建設(shè)中要注重治理水、空氣和固體污染物的治理
對水資源進行統(tǒng)查,合理確定城市規(guī)模,制定科學系統(tǒng)的用水治理方案,從而減少污水的排放,提高水資源的重復利用率。在進行大氣污染治理時,要注意結(jié)合城市的能源結(jié)構(gòu)以及交通狀況進行統(tǒng)籌考慮,制定出相應(yīng)的污染治理措施,減少廢氣的排放,凈化城市空氣。針對固體廢棄物的治理,要在綜合考慮環(huán)境的承載力基礎(chǔ)上,對各種固體廢棄物進行綜合的處理和填埋,采取合理的治理對策,實現(xiàn)廢物的再利用。
3根據(jù)我國城市發(fā)展的實際狀況
統(tǒng)籌考慮城市規(guī)劃與環(huán)境保護,以現(xiàn)實的技術(shù)手段綜合考慮,實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的永續(xù)發(fā)展。在進行城市規(guī)劃時,可以將整體環(huán)境進行區(qū)域的劃分,針對區(qū)域中的環(huán)境情況,進行區(qū)域的規(guī)劃建設(shè),從局部區(qū)域進行環(huán)境的優(yōu)化,從而提高城市環(huán)境的整體質(zhì)量。在城市總體規(guī)劃層次上,確立環(huán)境限制是城市發(fā)展限制性因素之一,并通過對主要的環(huán)境限制因素及潛在的污染源有分析,合理確定城市的規(guī)模,選擇合適的用地和人口分布及交通方案。在改造和城區(qū)整治規(guī)劃中,盡可能改善城市環(huán)境質(zhì)量,包括完成基礎(chǔ)設(shè)施的配套,降低容積率和人口居住密度,增加城市空間和綠地,完善用地城市布局,如工業(yè)區(qū)與居住區(qū)相鄰引起的環(huán)境干擾問題。
三、結(jié)語
Abstract: urban planning for the future urban development plays a very important role in guiding the. But for a long time, because environmental planning and urban planning of the limitation of insufficient, causing the city and the process of modernization produced a series of environmental problems. Based on the analysis of environmental pollution problems in some cities, put forward on the basis of the urban planning of environmental protection in Xiangyu TownChizhou city, points out the planning content urban air, water, solid waste treatment and urban sound environment development goal, illustrates the grievances of city planning in the important role of environmental protection plan.
關(guān)鍵詞:城鎮(zhèn)規(guī)劃;環(huán)境規(guī)劃;可持續(xù)發(fā)展
Keywords: Town planning;Environment planning;Sustainable development
城鎮(zhèn)作為人類文明的重要場所,不僅僅為人類提供了重要的物質(zhì)資源,而且還在給予人類物質(zhì)關(guān)懷的同時,潛移默化的影響了人類的思想。城鎮(zhèn)規(guī)劃是人類調(diào)整和改進城鎮(zhèn)的重要手段,它為城鎮(zhèn)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),但也帶來了很多問題。環(huán)境是人類生活的基本要素,從廣義的環(huán)境學角度來說,城鎮(zhèn)也是環(huán)境的組成因子。然而,在當今快速的城鎮(zhèn)化背景下,環(huán)境因素已經(jīng)成為了制約城鎮(zhèn)發(fā)展和社會進步的重要因素,環(huán)境保護規(guī)劃已經(jīng)迫在眉睫。
從現(xiàn)象上來看 ,城鎮(zhèn)的環(huán)境問題主要表現(xiàn)在由于擁擠的人居、公共綠地減少造成的生活居住環(huán)境質(zhì)量的下降上,而這種質(zhì)量的持續(xù)下降又將導致城鎮(zhèn)的衰退。另外,由于對自然資源的過度消耗,又會引發(fā)城鎮(zhèn)交通擁堵、空氣污染、污水及生活垃圾的處理等一系列問題。
一、 城鎮(zhèn)現(xiàn)代化過程中所面臨的環(huán)境問題
1、城鎮(zhèn)大氣質(zhì)量嚴重惡化
工業(yè)化工和交通運輸行業(yè)的迅猛發(fā)展以及化石燃料的大量使用,將粉塵、氮氧化物、硫氧化物、碳氧化物、臭氧等物質(zhì)排入到大氣中,使得大氣質(zhì)量嚴重惡化。我國大氣污染屬于煤煙型污染,全國城鎮(zhèn)空氣中總懸浮的威力濃度普遍超標,平均濃度達到309微克/立方米;二氧化硫的濃度水平也較高,部分城鎮(zhèn)甚至相當嚴重,北方城鎮(zhèn)的平均值達到83微克/立方米。
2、水體污染問題嚴重
由于城鎮(zhèn)人口的急劇增長和工業(yè)的飛速發(fā)展,大量的生活工業(yè)污水得不到妥善處理而直接排入到江河湖海中,導致自然水體的水質(zhì)和水生態(tài)環(huán)境受到嚴重的破壞。我國的水體污染問題一直不容樂觀,全國有監(jiān)測資料的1200多條河流中,有800多條都受到了不同程度的污染,在統(tǒng)計的1238條城鎮(zhèn)河段中,有133個河段受到嚴重的污染,全國范圍中有78%的河流水源不適合作為飲用水,50%的地下水源遭受到污染,北方諸多城鎮(zhèn)都面臨缺水的危機。類似數(shù)據(jù)不可謂不觸目驚心。
3、固體廢棄垃圾泛濫成災(zāi),垃圾圍城現(xiàn)象顯現(xiàn)
人類的生活和生產(chǎn)產(chǎn)生了大量的固體廢棄物。目前,我國每年工業(yè)產(chǎn)生的固體廢棄物高達6.6億噸,其中不可回收的有毒廢物為3000-4000萬噸,累積量超過64億噸,侵占5億多平方米的土地;而居民的生活垃圾量為1億噸,并以每年7%-8%的速度增長。
4、噪音擾民現(xiàn)象屢見不鮮
除了傳統(tǒng)工業(yè)會產(chǎn)生噪音污染,隨著我國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)化轉(zhuǎn)型的進行,第三產(chǎn)業(yè)包括娛樂產(chǎn)業(yè)也正成為噪音污染的又一源頭。根據(jù)33個國控網(wǎng)絡(luò)城鎮(zhèn)的檢測,全國三分之二以上的城鎮(zhèn)居民生活在噪音超標的環(huán)境中。
二、城鎮(zhèn)環(huán)境保護規(guī)劃的重要內(nèi)容
正是基于上文出現(xiàn)的環(huán)境危機,近幾十年來人們逐步認識到城鎮(zhèn)規(guī)劃與城鎮(zhèn)發(fā)展之間的聯(lián)系,并且建立相關(guān)的研究和學科,用科學的規(guī)劃來指導城鎮(zhèn)的建設(shè)和發(fā)展。城鎮(zhèn)規(guī)劃理論的提出克服了以往城鎮(zhèn)發(fā)展的盲目性、無序性和隨意性,為城鎮(zhèn)的健康和諧發(fā)展提供了技術(shù)保證和法律保障。城鎮(zhèn)環(huán)境保護規(guī)劃是城鎮(zhèn)總體規(guī)劃的重要組成部分,它是在城鎮(zhèn)總體規(guī)劃中城鎮(zhèn)的規(guī)模、性質(zhì)、發(fā)展方向的基礎(chǔ)上,依據(jù)對現(xiàn)階段城鎮(zhèn)環(huán)境進行調(diào)查研究所指定的以保護城鎮(zhèn)居民的生存環(huán)境、減少污染、節(jié)約資源為目的的規(guī)劃體系。我國環(huán)境保護應(yīng)堅持城鄉(xiāng)建設(shè)、經(jīng)濟建設(shè)和環(huán)境建設(shè)同步規(guī)劃、同步實施、同步發(fā)展的原則,實現(xiàn)經(jīng)濟效益、環(huán)境效益以及社會效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一的總方針和戰(zhàn)略。所以,城鎮(zhèn)環(huán)境保護規(guī)劃應(yīng)注意以下幾個方面的工作:
1、 城鎮(zhèn)環(huán)境保護規(guī)劃的前期準備
這些準備工作是城鎮(zhèn)環(huán)境保護規(guī)劃的基礎(chǔ),它包括城鎮(zhèn)的自然環(huán)境資料,例如地理位置、氣象、水文、綜合生態(tài)環(huán)境等等;環(huán)境狀況的調(diào)查分析,如大氣、水體、噪音的監(jiān)測資料,固體廢棄垃圾的累積量和增長量;城鎮(zhèn)的經(jīng)濟和社會狀況、如人口、人均生產(chǎn)總值等;城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀分析與功能區(qū)域劃分等。
2、 城鎮(zhèn)固體廢棄物的綜合治理
固體廢棄物的綜合治理是根據(jù)環(huán)境目標落實各類固體廢物的綜合利用率與處理、處置指標體系并制定最終治理對策。目前我國許多城鎮(zhèn)居住者處于固體廢棄物的包圍中,解決固體廢棄物問題已經(jīng)刻不容緩。嚴格控制有害化學品的生產(chǎn)、使用、貯存和運輸;
統(tǒng)籌安排固體廢棄物(包括生活垃圾、建筑垃圾、污泥、農(nóng)副業(yè)棄物等)的處理。在城區(qū)建設(shè)水沖式公廁及垃圾收集站,并在鎮(zhèn)區(qū)北側(cè)建設(shè)垃圾處理場。近期用填埋方式,遠期應(yīng)進行無害化處理。
3、 大氣污染的綜合治理
根據(jù)城鎮(zhèn)大氣質(zhì)量現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢進行功能區(qū)域劃分并擬定具體的環(huán)境目標,計算各個功能區(qū)最大允許的廢氣消減量和排放量,從而依據(jù)此制定具體的污染治理方案。
大氣污染的治理應(yīng)該根據(jù)城鎮(zhèn)的能源結(jié)構(gòu)和交通現(xiàn)狀確定治理首要污染源,即釋放污染濃度高、危害范圍廣的污染源,便于治理有的放矢、對癥下藥。當前池州市香隅鎮(zhèn)的污染為工業(yè)污染,原因在于采用了落后的煤炭燃燒能源方式。由此產(chǎn)生的主要污染物為二氧化硫和浮懸顆粒,因此規(guī)劃的遠景目標應(yīng)該是改進落后的能源生產(chǎn)方式,提高燃燒效率,推進氣體燃料的使用,大力開發(fā)太陽能、風能、地熱能等可持續(xù)無污染的能源。調(diào)整工業(yè)布局,根據(jù)大氣自凈的規(guī)律,科學便利的利用大氣容量;強化污染源的治理,降低污染物的排放量;通過技術(shù)和行政的手段減少汽車尾氣的污染;提高城鎮(zhèn)的綠化率,選擇抗污染性較好的樹種,大力發(fā)展植物凈化。
4、 水污染的綜合治理
水污染的綜合治理也需要在對城鎮(zhèn)水污染現(xiàn)狀調(diào)查分析的基礎(chǔ)之上才能進行展開,根據(jù)水體所能承受的環(huán)境容量計算最大允許排放量并確定最佳治理方案。當前我國七大水系的污染程度在加劇,范圍在擴大。根據(jù)地方水污染的具體情況,水污染的綜合治理規(guī)劃應(yīng)改革落后的生產(chǎn)方式,采用先進的清潔生產(chǎn)工藝,減少廢水的排放量。同時,有關(guān)部門加強污水排放的監(jiān)管力度,修建有效的污水處理設(shè)施,最終達到有效保護水資源的目的。由于歷史原因造成現(xiàn)給水水源,管網(wǎng)不統(tǒng)一,部分水質(zhì)不符合國家飲用水標準。因此,第一要切實保護好干渠水源不受污染,第二應(yīng)逐步禁止無序地采用地下水。積極籌資建設(shè)污水處理廠。鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)的河流、溝渠是重要的風景帶,因此要注重水環(huán)境的保護。沿河、溝渠兩側(cè)均要重點綠化。嚴禁污水直接排入河渠水體。
5.噪聲污染的綜合治理
加強交通干道兩側(cè)綠化建設(shè),有效降低交通噪聲;加強對機動車輛和建筑施工場地的管理,減少交通和施工噪音。
關(guān)鍵詞:諧波 有源濾波 多脈動濾波
中圖分類號:TM71 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2017)04(b)-0052-06
近幾年,由于諧波引起電容器過載損壞和變壓器過熱噪音等事故的發(fā)生,使得諧波治理成為鉆井設(shè)施電力系統(tǒng)設(shè)計和維護工作者所必須考慮的一個新課題。目前對電力系統(tǒng)的研究集中在大的陸地電力系統(tǒng)上,通常是陸地上的技術(shù)成熟后才用在海洋平臺上,以保證高的可靠性。但海上平臺由于空間有限,而且平臺造價十分昂貴,陸地上的一些技術(shù)并不能直接用在海洋平臺上。同時,在陸地電力系統(tǒng),諧波治理的研究通常是把電源看成無窮大電源,而在作為區(qū)域電力系統(tǒng)的海洋平臺上,發(fā)電機不能看成無窮大電源,諧波對電站的穩(wěn)定性運行有很大的影響[1]。
目前海上平臺鉆機普遍采用交流變頻驅(qū)動的模式,這種模式在經(jīng)濟性和電功率容量等方面體現(xiàn)出了無可比擬的優(yōu)越性[2],變頻器在大型鉆機驅(qū)動中的大量應(yīng)用,對提高產(chǎn)量、節(jié)約能源和提高自動化作業(yè)方面做出了巨大貢獻,但同時也帶來了嚴重的諧波污染,電子器件極易損壞[3],成為了海上鉆井設(shè)施電力系統(tǒng)中最主要的諧波電流源。
變頻器輸出側(cè)PWM控制產(chǎn)生的輸出電壓和輸出電流均有諧波,這是由于變頻器中的逆變部分是通過高速半導體開關(guān)來產(chǎn)生一定寬度和極性的PWM控制信號,這種具有陡變沿的脈沖信號會產(chǎn)生很強的電磁干擾,尤其是輸出電流,它們將以各種方式把自己的能量傳播出去,形成對其他設(shè)備的干擾,嚴重地超出了電磁兼容性標準的極限值要求[4]。因此,海上鉆井設(shè)施電力系統(tǒng)的諧波分析,以變頻器作為系統(tǒng)的主要諧波電流源來進行分析研究。此外,變壓器、不間斷電源UPS、熒光燈以及電機軟啟動器均會帶來一定的諧波干擾。
1 諧波分析基礎(chǔ)
接下來以某海上鉆機的電氣系統(tǒng)為例進行分析,該電氣傳動系統(tǒng)主要由以下幾部分構(gòu)成。
A段:
電源輸入1臺4 000 kVA,35 kV/600 V變壓器;
2臺800 kW絞車交流變頻電動機;
1臺800 kW轉(zhuǎn)盤交流變頻電動機;
1臺800 kW頂驅(qū)交流變頻電動機;
1臺1 000 kVA MCC配電變壓器。
B段:
電源輸入1臺4 000 kVA,35 kV/600 V變壓器;
4臺600 kW泥漿泵交流變頻電動機;
1臺1 000 kVA MCC配電變壓器。
2 諧波治理方案
2.1 多脈動濾波方案
系統(tǒng)采用4組12脈波變壓器對整流進行濾波,此時能夠滿足濾波的要求;兩段分別選擇兩組12脈波變壓器互差15°以組成24脈波整流;整個系統(tǒng)與直流交流母排連通與否無關(guān)。采用24脈波整流,電壓和電流諧波都能控制在5%以下(如圖1,表1,表2所示)。
2.2 IGBT整流濾波方案
系統(tǒng)采用ISU(IGBT)整流單元以替代DSU(二極管)整流,THDi、THDu都能控制在2%~3%左右,滿足諧波標準(見圖2,表3,表4所示)。
2.3 有源濾波器方案
有源濾波器安裝位置在諧波源附近,這樣能夠就近治理,因此,其接入點通常在整流柜旁(如圖3所示)。
測量點應(yīng)包括整個諧波源,比如:單線圖中A段應(yīng)將頂驅(qū)也包含在測量點內(nèi)。由于有兩路輸入變壓器,因此,將互感器安裝在變壓器出線端并不是最好選擇,因為無法確定兩組變壓器的工作狀態(tài)。如果同時檢測兩路變壓器的電流參數(shù),存在控制系統(tǒng)復雜的問題,而且MCC部分的諧波值很小,因此,將測量位置放置于整流側(cè)同樣是可以接受的方案(如圖4,表5所示)。
有源濾波器濾波效率通常在97%,考慮在A段598A,B段520A以上的有源濾波器。
按每波次剩余10%諧波電流考慮,則濾波效果如表6所示。
有源濾波器安裝使用靈活,能夠根據(jù)實際使用情況增加容量而不影響到其他。如上面所進行分析,鉆井實際工況中泥漿泵、絞車超過50%負荷的情況其實很少,即使單邊只配置一半容量300 A有源濾波器,也能滿足大部分情況下的諧波需求,如果以后需要加大容量也能夠很簡單的增加,而不影響到其他電氣參數(shù)。
根據(jù)鉆井工藝的固有特點,絞車負載電流變化大,如瞬間上提一下鉆具,其負載電流從很低變到很高。而有源濾波器工作原理為檢測測量點的諧波電流,然后輸出一個反向諧波電流,因此,在沖擊性負載時其效果并不是很理想,提高測量互感器的精度可以在一定程度上改善效果。
2.4 方案比較
通過前段的分析,3種濾波方案:有源濾波、24脈整流、IGBT整流都能夠較好地滿足諧波濾除的需要。
下面對幾種方案進行各方面的對比,對于所有解決方案相同的部分如逆變器等,不列入對比表。
(1)配置如表7所示。
(2)尺寸如表8所示。
(3)重量如表9所示。
(4)對比如表10所示。
3 結(jié)論及建議
按照濾波效果,IGBT整流、24脈波整流、有源濾波幾種方案都能較好地解決鉆井過程中產(chǎn)生的諧波。
3.1 IGBT整流
按照效果來說,IGBT整流方案是最好的,同時具有很多的優(yōu)點,如不受前端電網(wǎng)參數(shù)影響,對變化的負載能快速響應(yīng),占地面積小等。即使其頂驅(qū)濾波問題也較好解決,要么頂驅(qū)逆變直接由主IGBT整流單元供電,要么頂驅(qū)變頻器也配置成IGBT整流或其他濾波方案。不過此方案成本最高。
3.2 多脈整流
24脈波整流同樣能夠很好的濾除諧波。雖然受到電網(wǎng)不平衡度及諧波制約,但是通常平臺電網(wǎng)質(zhì)量都較好,能夠滿足使用需要。
多脈整流一大缺點就是占地面積大、重量大,多臺變壓器需要在平臺設(shè)計時考慮放置空間,此種方案成本超過有源濾波器方案。
3.3 有源濾波器
有源濾波器不受電網(wǎng)諧波影響,能夠同時補償諧波和無功等,其最大的優(yōu)點是容量配置靈活,可根據(jù)實際情況配置容量以節(jié)省成本。比如:按照上述諧波數(shù)據(jù)分析,有源濾波器容量是按照最大諧波工況進行計算。實際上這些工況在多數(shù)時候是達不到的,即使一半容量的有源濾波器也能夠滿足大多數(shù)工況下的濾波需求。而其他幾種方案在設(shè)計初期就必須配置足額的容量。
綜上所述,推薦海上平臺鉆機在解Q諧波問題時,主要考慮采用有源濾波器的方案,在平臺空間和項目經(jīng)濟性允許的前提下,可考慮采用多脈波整流的方案。
參考文獻
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關(guān)鍵字:園林景觀藝術(shù);環(huán)境綜合整治;作用
一、環(huán)境綜合整治的意義
人們都希望居住的環(huán)境天更藍,地更綠,水更清,人更文明,充分享受到自然帶來的清新。但是現(xiàn)實不能完全滿足人們的愿望,隨著時代的發(fā)展,環(huán)境質(zhì)量問題已日益嚴峻,而環(huán)境的治理可以推進社會發(fā)展、加強城鄉(xiāng)精神文明建設(shè)、改善人們的居住空間環(huán)境。
二、園林景觀藝術(shù)在環(huán)境綜合整治中的作用
(一)軟質(zhì)景觀的生態(tài)效益
園林景觀是由軟質(zhì)景觀和硬質(zhì)景觀構(gòu)成,軟質(zhì)景觀包括行道樹、草坪、水生植物等,它們對于環(huán)境的改善具有重要的作用。
1.隔音降噪
眾所周知,園林植物的枝葉對噪音有很好的吸收和屏蔽的作用,當噪音照射到葉面上的時候,部分的噪音會被反射出去,就像玻璃的作用一樣,能使一定頻率的波發(fā)生折射,從而達到減弱噪音的效果。當形成一定群落的時候減低噪音的效果更加的明顯,例如用銀杏加雪松加八爪金盤形成的高低配合的群落,降噪效果非常明顯。
2.殺菌消毒
園林植物能夠釋放出一種有效的起殺菌作用的分泌物,而且它本身具備的吸附粉塵的能力使它能降低空氣中的細菌數(shù)量,從而起到良好的殺菌消毒的作用。
3. 凈化空氣
園林植物可以吸收粉塵,還能吸收空氣中的各種有毒氣體。例如洋槐吸收氟化氫,銀杏、柳杉吸收二氧化硫,同時還可以通過光合作用有效地吸收空氣中的CO2 , 并釋放出O2 , 維持碳氧平衡。
4.調(diào)節(jié)氣候、緩解熱島效應(yīng)
園林植物通過吸收陽輻射熱來完成自身的蒸騰作用,而且它的葉片可以對太陽輻射熱的反射、吸收和遮擋作用。特別是成排的園林植物種植的時候,具有很強的遮陽蔭蔽和減低風速作用。這樣一來,就對高溫狀態(tài)下的城市起到降溫、增濕、調(diào)節(jié)小氣候的作用, 緩解城市熱島效應(yīng)。
5.防災(zāi)減災(zāi)
樹木和草地都可以降低風速,從而減少風沙。江河湖泊岸邊的樹木和草皮, 可以涵養(yǎng)水源、對凈化水質(zhì)、護岸保土和減少泥沙對河湖的淤積,均有良好的作用。
(二)園林景觀藝術(shù)對城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)的作用
1.促進城市生態(tài)景觀的多樣性
為了滿足人們不同的審美需求,園林景觀藝術(shù)應(yīng)該是多種景觀的組合模式,才能使自然生態(tài)景觀成為城市景觀的一部分而存在,這對豐富城市景觀的多樣性也起著重要的作用。
園林景觀藝術(shù)可以通過新城區(qū)擴建與廢墟地段改建相結(jié)合的方式,擴大環(huán)境綜合治理的覆蓋面,達到生態(tài)景觀的多樣性。通過植被綠化、房屋改建、景觀配置,地面的修補,使居住環(huán)境滿足人們的環(huán)境需求和順應(yīng)季節(jié)的變化,精心建設(shè)豐富多彩的城市生態(tài)景觀,既符合當?shù)厝说木G化需求,又可以促進旅游事業(yè)的開發(fā),環(huán)境治理后的城市呈現(xiàn)出干凈、整潔、綠化比例高、空氣清新的面貌。
例如廣西的廢墟改建,廣西防城港灘涂度假地的構(gòu)建、生態(tài)民俗旅游景區(qū)新城區(qū)的旅游開發(fā)等環(huán)境整合治理,逐步實現(xiàn)了舊城區(qū)園林綠化完善改造與新城區(qū)景區(qū)生態(tài)化建設(shè)的和諧局面,提升了當?shù)氐某菂^(qū)環(huán)境風貌,塑造了綠化、環(huán)保、生態(tài)的景觀氣象,有利于整個片區(qū)的環(huán)境品質(zhì)的提升。
2.美化市容,宣揚城市文化
即使是單一的植物也可能成為城市的代名詞,例如北京市的市花月季和,重慶市的市花山茶,何況是以多種景觀組合形成的園林景觀藝術(shù)呢。
在園林景觀設(shè)計的時候,在選擇植物種類方面,優(yōu)先考慮本地特有的經(jīng)濟作物,和象征城市形象的特色植物。例如大家耳熟能詳?shù)墓鹆质惺谢ü鸹?,洛陽市市花牡丹,這些植物在當?shù)丶葘儆诮?jīng)濟作物,又是城市的鮮明代表,園林景觀中的水景、雕塑小品、景墻等使城市宛如天然的自然地,實現(xiàn)了回歸自然的生活本質(zhì),獲得了良好的視覺享受,帶來心理上的安慰,甚至成為人們生活片段的美好記憶,引發(fā)人們的想象和思維拓展。園林景觀藝術(shù)是環(huán)境綜合治理的核心部分,離開了園林景觀藝術(shù),環(huán)境綜合整治就無法開展,也就失去了生態(tài)環(huán)保的意義。園林景觀藝術(shù)在我國已經(jīng)逐步規(guī)劃到城市的環(huán)境綜合治理中,隨著環(huán)境綜合治理工作的開展,逐步細化公園、廣場、街道的園林景觀配置。
3. 提高城市總體形象,加速城市經(jīng)濟發(fā)展
園林景觀藝術(shù)的發(fā)揮它們不僅起著裝點城市形象的作用,改善城市的環(huán)境面貌,同時也帶來經(jīng)濟利益,還會帶動一個城市的旅游發(fā)展。
如廣西會河運動公園的改建方案中園林景觀設(shè)計就是突出環(huán)保、城市文化、人文生態(tài)、清新健康的設(shè)計原則,實現(xiàn)環(huán)境空間、公園綠化及美化城市的協(xié)調(diào)與完整。同時要積極引導市民養(yǎng)成環(huán)保意識,同時,帶動身邊更多的市民共同關(guān)心、支持、參與會河運動公園管理活動,維護城市形象。園林景觀設(shè)計體現(xiàn)了民族性與時代感的特征,實現(xiàn)現(xiàn)代藝術(shù)與文化的結(jié)合。園林景觀設(shè)計引領(lǐng)著城市的文明風尚,是對城市文明的一種向往,注重文化的啟蒙、傳承,行為習慣的養(yǎng)成,塑造積極向上的文化氛圍,從思想上達成公共文化建設(shè)的意識,讓更多的人參與到公共游憩空間中。
所以說園林景觀藝術(shù)提高城市總體形象,加速城市經(jīng)濟發(fā)展,合理的園林景觀設(shè)計凸顯出城市的發(fā)展風貌和人文景觀。
三、結(jié)語
園林景觀的組成要素不僅能防治污染、保護環(huán)境, 而且可美化環(huán)境、豐富人們的文體生活, 使身心得以健康發(fā)展, 對環(huán)境的綜合整治具有重要的意義。真正有效的方法是通過對園林景觀藝術(shù)的理解,了解園林景觀藝術(shù)在環(huán)境綜合整治的重要作用,采取有效的方法在城市建設(shè)中進行規(guī)劃和布局,支持和推廣園林景觀藝術(shù)的建設(shè),把城市打造成為生態(tài)園林城市,使我們的居住空間環(huán)境更加的美好和自然。
參考文獻
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