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關鍵詞:詞匯教學 詞族 語義學 詞源學 教學策略
目前實施的《普通高中英語課程標準》與此之前實施的《全日制普通高級中學教學大綱》相比,其中實質性的變化就是詞匯量的增加。1996年編寫的《全日制普通高級中學教學大綱》提出的高中教學第二級目標的詞匯要求為1200個左右的常用詞及一定數量的習慣用語和固定搭配;而《普通高中英語課程標準》中,對高中畢業生的詞匯量要求是“學會使用3000個單詞和400-500個習慣用語或固定搭配”。這個詞匯量的要求比原來的幾乎漲了一倍。這也突現了詞匯在高中英語教學中的重要性。
從上述要求可以看出,幫助學生形成詞匯學習的策略應當成為我們教學內容的重中之重。當然學習策略的培養無疑是提高詞匯教學有效性的最佳途徑。
詞族(Word family),主要是指運用現代英語詞匯學、語音學和認知語義學等領域的相關原理對詞匯進行科學分類后的組合(而非簡單指傳統意義上的同根詞)。運用詞族的家族相似性(family resemblance),進行反復的技巧性的記憶,能較好也解決傳統英語詞匯教學中存在的諸多難題。
一、利用詞族概念有利詞匯記憶的理論依據
在認知心理學派看來,學習是指認知結構的改變。認知結構指學生現有知識的數量、清晰度和組織方式,由學生眼下能回想出的事實、概念、命題、理論等組成。認知心理學家David P. Ausubel (1968:扉頁) 認為:教育心理學的所有內容如果要簡約成一條原理,那就是“影響學習最重要的因素是學生已知的內容。弄清了這一點后,進行相應的教學”。Ausubel 最重要的教育理論之一是意義學習(meaningful learning)在他看來,學習要有價值,就應該盡可能地有意義。學生把教學內容與自己的認知結構聯系起來時,意義學習便發生了。而根據詞族拓展詞匯學習就是意義學習的具體形式。
通過詞族概念進行詞匯學習的心理機制是同化。同化是個體把客體納入已有的圖式之中,從而引起圖式的量的變化。Ausubel 認為,同化理論的核心是:學生能否習得新信息,主要取決于他們認知結構中已有的有關概念;利用詞族進行的詞匯記憶是通過新信息與學生認知結構中已有的有關概念相互作用才得以發生;由于這種相互作用的結果,導致了新舊知識意義的同化。(施良方,1992∶245) 只有連續同化,即連續不斷地把新知識作為后繼的利用詞族進行的詞匯記憶的固定點,進行知識的不斷改組和重新組合,才能習得并保持知識。如果學生的認知結構中已經具有穩定的、清晰的起固定作用的概念,那么,就比較容易將新知識的有關概念與之相聯系,從而賦予新知識以潛在意義。心理學實驗已經證明,在利用詞族進行的詞匯記憶過程中,學生所作的新舊知識的聯系與同化能增強知識的保持(即長時記憶),并取得機械學習(rote learning)所不能達到的效果。那種通過重復、模仿等機械練習來幫助記憶的方法,無疑能使學生獲得對某些知識的短時記憶,但由于將所學內容當成相對孤立的、與已有知識結構很少或沒有聯系的東西,學生很快就會遺忘。這是一個不容忽視的問題。
二、根據不同原理所形成的不同種類的詞族
1.根據語音學原理分類形成的詞族
語音學(Phonetics:the branch of linguistics that deals with the sounds of speech and their production,combination,description,and representation by written symbols)語言學的分支,研究聲音及其產生、結合、描述和用可寫符號的表示。根據語音規則可形成無數的語音組合,也即在此文中所稱的詞族。例如:含有短元音 “i”重讀閉音節形成的詞族我們可以把高中所學過的一些單音節列在一起形成這個詞族如:skin pig kit fit thin spin kin tickpin dig bitpick pit brick win stick trick kick thick tin sit
又如:在不發音的“b”的教學中,我們也不妨對高中詞匯表中要求掌握的一些詞匯進行一次歸納。如:comb, tomb,bomb,climb,lamb,doubt,debt。這個過程能留給學生很深的印象,特別把最相近的放在一起。
2.根據語義學原理形成的詞族
語義學(Semantics:the study of the meaning of words; the study of context,A branch of philology.)語義學考查的是意義如何在語言中編碼。它關心的不僅僅是字詞作為詞匯的意義,還有語言中詞之上和詞之下的其他成分的意義,如,詞素和句子的意義。語義場又稱為詞匯場(Semantics field:it has to do with meaning and reflects the social patterns of a community,it is based on keywords.),是指在意義上相互關聯的詞組成的完整而又變化的詞匯系統,也就是本文闡述的根據語義學所形成的詞族。根據語義場理論的相對性、民族性、交錯性可形成各種關系的語義學詞族。
(1)上下義關系的詞族(hyponymy)
上下義關系是詞族中最常見的一類。表示共同概念的詞稱為上義詞(superordinate),詞族則由若干個受上義詞支配的下義詞(subordi-nate)組成。如animal一詞,作為上義詞,與受其支配的bird,fish,beast等一系列與其具有共同語義特點的下義詞一起組成“動物場”。再如plant一詞,與受其支配的tree,flower,crop等詞結合起來構成“植物場”。
(2)同義關系的詞族(synonymy)
同義詞族是指一種理性意思基本相同,并在某種程度上可以互換,而在發音、拼寫、內涵、習慣用法等方面不同的詞組成的詞族如:mother tongue- native language (母語);同義關系的詞族相對比較豐富,因為同義詞之間或是表彩不一樣,或是形象色彩有差異,或是格調色彩不相同,如pass away,die,decease,kick the bucket含有共同的語義成分die。pass away是委婉語,對逝者充滿敬愛之意;decease是法律用語,和die一樣是中性詞;kick the bucket是貶義詞,含有對死者的不敬。
(3)設立反義關系的詞族(antonymy)
反義詞族是指由語義相對、相反或相矛盾的屬于同一詞性和同一范疇的一組詞構成的詞族。它可分為兩極詞族、互補詞族和換位詞族。兩極詞族是指由語義相對、形成兩極的詞構成的詞族。如:wide-narrow,soft-hard,big-small,easy-difficuh,happy-sad等。其次是互補詞族,它是指語義互相排斥的詞組成的詞族,即非此即彼。如:married-single,present-absent等。很明顯,這類詞族中間不可能插入表示層次性對立的詞。最后是換位詞族,即語義上既相對對立、又相互依存的詞組成的詞族,如die-live,buy-sell,give-receive,parent-child,above-below等。
(4)設立整體與部分詞族(part/whole relationship)
當某一個詞所指的事物是另一個詞所指的事物整體的一部分時,兩者之間構成整體與部分詞族。如year這個詞族中的January,February,March,April,May,June,July,August等;另一類是離散類,即這些詞族中各詞無須按一定的次序排列,如human body的詞族包括head,face,neck,shoulder,chest,belly,leg,feet等。
3.根據詞源學形成的詞族
詞源學(Etymology: the scientific study of language and its history and derivation.)在高中階段學生積累了一定的詞匯量的輸入,在此基礎上,對詞源意義的聯系將為同化作用提供了前提,讓學習者從根本上理解在整個詞族實際意義及表現形式。只有這樣才能實現質和量的突破,最終提高學生詞匯學習的有效性。
例如:已在初中時學過visit,在高中學到video,view,這些單詞即是所謂的現有圖式。我們不妨提醒一下學生在這些詞之間有沒有關聯,實際上學生在此不難推斷出vid-或vis-有“視覺,看”相關的意義,根據詞源記載uid/uis-來源于拉丁文“ videre”。在此詞源基礎上引出要求學生掌握的單詞還有:visual,visible,vision,television,preview,movie,review,reviewer,revision,videophone,viewer,這些新單詞的記憶相對就變得容易得多。
還有一種情況是以字母或字母組合形成象形或象聲意義的詞根。如以首字母c往往含有 “覆蓋”之義如cup,cover,cap,cabin,camel,camera等(張士河,2001),而字母組合ap則往往與其他輔音一起構成象聲詞如flap(拍打),slap(拍打),clap(輕拍,拍手),wap(拍打),knap(打碎),snap(突然折斷),tap(輕打)。
4.根據詞形學原理形成的詞族
詞形學(Morphology-the study of the composition of words which,with syntax,forms a basic division of grammar,internal shape of words),通常簡稱為構詞法(Word Formation)。專門研究詞形變化現象和規則的學問,
詞形學(構詞法)基本上包括下列三項:1.詞根(Root);2.派生詞(Derivative);3.合成詞(Compound Words)例如,動詞:handle由詞根hand 派生而來,意為touch or feel with the hands。又如動詞overdo,由over和do兩個單詞合成,意為do something too much。再如形容詞unlocked,是由前綴(Prefix)“un-”加詞根lock再加后綴(Suffix)“-ed”構成。
此類構詞法是目前各種英語教材版本中均是重點涉及的一項內容,其詞根、詞綴的特定含義將在詞匯學習中發揮最重要拓展功能,例如:circ-=ring(環形);dict-=say(說);micro-(微小的);pre-(預先的),post-(事后的),-some,-ous構成了形容詞。據不完全統計在中學階段用到前綴、后綴詞根就多達到230余種,所以在不一一枚舉了。
三、課堂教學策略
詞族概念給我們的詞匯教學提供了理論依據。因此,在詞匯教學過程中,我們不應該只滿足于用解釋詞義或讓學生死記硬背單語及雙語詞匯表來講授詞匯,而應將詞匯放在相應的詞族中,去引導學生理解、消化、記憶詞匯,進一步提高教學效果和學生使用英語的能力。具體的教學策略、建議如下:
1.循環記憶
以含有前綴inter-的一族詞匯為例:international,interview,interpersonal,internet,interactive等,這些詞都含有“什么什么之間,相互”的意義,為該詞族的相似點。
我們從interactive開始:
Group1:interactive; international,interpersonal,internet,interview;
Group2:view,vision,visible,television,review,preview;
Group3:prevent,prefix,prewar,precede,predict,prefer;
Group4:infer,refer,confer,differ,suffer,transfer;
Group5:transcribe,transport,transmit,translate,transform,transnational;
Group6:nation,national,nationality,native,nature,international
Group7:interactive ...
通過上面這種某一構詞成分的重復循環出現,學生們對該構詞成分的意義就會了如指掌;另外,每一族詞匯的數目一般在6個左右,這基本符合具有普通記憶能力學生的記憶廣度的要求(平常人的記憶廣度基本在5到7個記憶單位)。教師當然也可以根據實際需要來選擇各種各樣的詞族,例如在Group 1中,我們除了可以選擇vi詞根外,還可以選擇像act,person等為詞根的詞族來選擇詞匯。
2.詞族篩選(word family sort)
在復習短元音 “i” 時我們可以組織這樣一個文字游戲word family sort。把前文所列含有短元音 “i”重讀閉音節單隨機逐個呈現給學生,要求學生填在圖1所示圖表框中,如下所列:
再如:《普通高中課程標準實驗教科書-英語》第2冊Unit 2 “The Olympic Games”的Using Words and Expressions中第一題練習就依據語義學原理進行的詞族篩選。先列出各種體育項目如:badminton/football/judo/skiing/discus throw/basketball/gymnastics...后填入相應表格,如下:
3.頭腦風暴(Brain storming)
Brain storming是目前課堂教學中非常常用的一種教學手段,當然在詞族教學這一手段顯得更為有效。如當我們講到與飛機有關詞匯的教學時,不妨利用這個語義概念場,形成了一張關系網,包含有機組人員、飛機的種類、飛機的構成及飛行和著陸等各個子場,各個子場里的詞圍繞著plane。運用這樣的語義場圖解進行詞匯教學會收到非常直觀的效果。
4.歸納與演繹(Induction and Deduction)
在日常教學注重使用歸納與演繹,一定會收到事半功倍的效果。如在教學telescope一詞時:
列出:telescope望遠鏡/ telegram電報/television電視==>tele-:far遠
又如:handsome英俊的 /troublesome麻煩的/awesome可怕的==>-some:構成形容詞。
再作反向的演繹練習。如:給出所學的詞根,如前所述已知vid/vis-與“看”有關,讓學生自主想出在已學的含有詞根vid/vis-的詞族。
5.搭配練習(matching activities)
通過多種形式的搭配游戲鞏固詞匯的辨識能力。如圖文搭配、合成詞搭配、詞綴搭配等。再以《普通高中課程標準實驗教科書-英語》第2冊Unit 3 的Using Words and Expressions為例,如下圖所示將文本框內的名詞填入相應的圖形中:
單詞搭配構成新合成字的練習,在教材中亦為一種較為常見的配套詞匯鞏固手段。用好這個練習也有助于合成詞、多音詞、派生詞的掌握。又如下列練習,將下列兩欄單詞搭配構成新單詞;
綜上所述,在詞匯教學充分考慮到詞族的概念,從詞形、詞源、語義、語音多角度的相互關聯多次反復的記憶與操練一定能讓詞匯的教學有效性大大提高。
參考文獻:
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字義:有遮蔽作用的東西;由上往下覆、遮掩;壓倒、超過;可以做為動詞;方言為虛詞,表示為發語詞;文言文中是用做連詞使用表示為原因。
結構:上下結構。
組詞:遮蓋;掩蓋;覆蓋;蓋世無雙;鍋蓋;蓋章;蓋房子;蓋被子;蓋然判斷;蓋世太保。
部首:皿。
(來源:文章屋網 )
通常,發電機組的一次調頻系統所具備的功能為:當電網頻率出現波動時運用鍋爐、汽機蓄熱以和機組旋轉備用容量以較快速度響應電網頻率的改變,消除電網內發電機組與負荷需求間的誤差,以保障電網頻率的穩定。
關鍵字:超臨界;調頻;響應速度;頻率穩定
Domestic supercritical unit a frequency modulation system research and improvement
Abstract:The power of electric equipment load, power generation unit power changes and line switch of switching trip will produce the power system frequency disturbance, and the disturbance could occur at any time. When there is a disturbance, in power grid frequency modulation system to adjust action, the power supply frequency should be steady at within the scope of the provisions of the state.
Usually, the generating set of primary frequency control system has the functions for: when the grid frequency when the volatility using boiler, turbine thermal storage unit with and spinning reserve capacity in a rapid speed response power grid frequency change, eliminate the power network generating set and load demand of the error between, in order to guarantee the stability of the power system frequency.
Key words:supercritical;frequency adjustment;Response speed;Frequency stability
1 機組一次調頻系統分析
在現代電力系統中,電網頻率的波動值是衡量電力系統供電質量的兩大重要指標之一[1]。我國規定電網的供電頻率的額定值為50Hz,頻率的允許波動范圍為±0.2Hz (對于額定轉速為3000r/min的發電機組,即允許轉速偏差為±12r/min),對于小容量系統可放寬到±0.5Hz (即允許轉速偏差為±30r/min)。
電力系統中發電機的輸入功率Pm與輸出功率Pe數值上的不相等是其出現頻率波動的直接原因。
某電廠2×350MW超臨界空冷供熱機組所選用的發電機為哈爾濱電機廠有限責任公司研制的QFSN-350型三相、二極、隱極式同步汽輪發電機,其機組所用發電機的極對數為1,額定轉速為3000r/min,亦即其額定頻率為50Hz。
1.1機組一次調頻的主要過程
某電廠2×350MW超臨界空冷供熱機組一次調頻原理圖如圖1-1所示:
由上圖1-1可知,當機組進入負荷操作方式且機組達到最小負荷后,轉速設定值為額定轉速nNOM,故此時延時轉速設定值nSV=3000r/min,機組實際轉速測量值為nT,二者相減,可得到轉速偏差信號ΔNT,該偏差經函數塊轉換后得到頻差信號Δf,頻差信號經一次調頻特性運算后,即得到了相應的負荷調整量。當電網頻率升高時,產生負的頻差(Δf
2 機組DEH系統的分析
數字電液控制系統(DEH)的主要任務就是通過控制主蒸汽閥門的開度TM來調節汽輪機的轉速,使汽輪機保持等轉速運行,穩定發電機的功率輸出。在討論汽輪發電機組的轉速控制時,通常將汽輪發電機軸系看成是一個整體旋轉的剛體[3]。
本機組數字電液控制系統(DEH)仿真模型圖如圖2-1所示:
如圖2-1中所示:n為發電機轉速(n/min);PE為發電機電磁功率(MW);P1為汽輪機調節級壓力(MPa);Tsm為執行機構時間常數(s);TM為調門開度(%)。
圖2-1中的控制結構圖由以下三部分組成:負荷控制部分(Speed control)、超速保護部分(OPC)和執行部分(Servo motor)。
圖2-1中的各個參數的設置值由下表2-1所示:
3 機組DEH系統的計算機仿真
基于上圖2-1中的機組數字電液控制系(DEH)仿真模型圖,本章擬利用MATLAB軟件中的SIMLINK計算模塊,搭建后的機組數字電液控制系(DEH)的仿真模塊圖如下圖3-1所示:
基于SIMULINK仿真軟件,將整定后得出的ePID控制器參數與表2-1中的傳遞函數參數輸入至圖3-1所示的計算機仿真模塊中進行計算機仿真計算[4]。
經過調整,得出ePID控制器的參數為:
即ePID控制器的模型為:
經計算機仿真運行后,其結果由圖4-6給出:
由圖3-2可知,當發電機轉速n的設置定值為3000(n/min),功率設定值PEL為350(MW)時,經過計算機仿真,汽輪機調門開度TM(%)的均值為84.6%,其閥位狀態值的變化率為0.07%,符合機組運行要求。
4 本章小結
本章主要介紹了電力系統頻率波動的原因,并基于歸一法優化構建了發電機的數學模型以及機組的一次調頻策略,對某電廠2×350MW超臨界空冷供熱機組的DEH控制系統的結構及功能進行了較為詳細的分析。
本章中使用了MATLAB軟件中的SIMULINK工具箱建立了機組實際運行過程中所選用的詳細的系統組態,對機組在正常運行狀態下的閥門開度TM (%)的情況進行仿真計算,得出的仿真結果符合機組實際運行的要求。
參考文獻:
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[3]張紅梅.勝利發電廠汽輪機數字電液控制系統的設計[D].杭州,浙江大學,2005
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【關鍵詞】二次風量;插入式文丘里流量測量裝置;堵灰
1 引言
火電廠各種風量測量值是鍋爐燃燒過程中需要監測和控制的重要參數。隨著機組容量的增大及控制回路之間的耦合程度的增加,部分參數投入自動調節與否直接影響機組系統的協調,而系統協調控制的好壞將影響整個電廠的各項運行指標。
在機組運行中,鍋爐的風量測量主要體現在磨煤機冷熱風和鍋爐二次風等風量的測量上。其中二次風則是控制鍋爐燃燒重要參數,直接影響到整個鍋爐風量系統的自動調節。
2 系統簡介
華電國際鄒縣發電廠1000MW 機組二次風量測量系統A、B側各配置一套二次風測量裝置,風量測量采用插入式超利巴流量測量裝置。二次風量測量每側風道上側采用三支插入式超利巴流量測量裝置,上部各裝置的高壓側管路匯接到一個積灰器,低壓側管路匯接到另一積灰器,兩個積灰器各取出一路連接到風量差壓變送器。兩臺變送器對二次風道的三個測點引壓匯總進行測量,最終由DCS進行匯總平均,得出每個風道的二次風量。
由于該廠使用的是回轉式空預器,密封不是很好,加之燃燒煤種偏離設計煤種,煤種灰分較大,熱風攜帶大量灰塵。由于灰塵大,且只進不出,容易堵塞,因此每個月都要定期對二次風量儀表管路進行吹掃。對二次風量測量裝置的儀表管路進行吹掃時,不僅要解除風量低MFT保護,而且要切除送風自動和協調自動,進而導致AGC被迫退出,嚴重影響廠內AGC的投人率和機組的安全經濟運行。
3 故障檢查經過及原因分析
3.1 改造前風量曲線(附圖1):
圖1
因為風量波動大,影響到鍋爐安全運行,為此,需對測量管路進行定期吹掃,并且,每次吹掃時都要打開積灰器下口,以檢查管路積灰情況,這些工作都必須要在中調規定的時間內完成。為滿足調度對負荷響應的要求,該項工作被安排在負荷較低的晚上進行,夜間作業無形中增加了工作人員的壓力,對工作人員的能力和精力也都提出了更高的要求。為此,必須對二次風量測量回路進行全面檢查,查明原因,制訂方案,以徹底解決此長期影響鍋爐安全運行的隱患。
3.2 檢查經過
首先,用標準儀器對兩側4只二次風量差壓變送器進行了校驗,所有差壓變送器校驗合格均不超差,符合測量要求,且變送器量程和DCS量程設置一致。
其次,對二次風量測量管路進行了檢查,對測量管線上的管路接頭和變送器接頭進行緊固檢查,沒有發現松動現象,再次用檢漏液進行接頭查漏,檢查積灰器排氣閥也無泄漏。但是積灰器內有大量積灰,且已成硬塊狀。
最后進入風道檢查,發現二次風量測量裝置A、B側各2只超利巴取樣管均已被灰塵堵死,分析確定這是由于吹掃用壓縮空氣帶水所造成的,并且實際吹掃也證明:采用壓縮空氣吹掃的方式并不能從根本上解決堵灰問題,反而因吹掃用氣帶水加重了管路堵塞,很大程度上造成了風量測量的不準確。
3.3 原因分析
根據以上情況可以得出以下結論:
(1)風量測量波動原因為二次風攜帶灰塵沉積到積灰器,造成引入變送器管路的風壓波動,影響了總風量計算,最終造成了測量的不準確,影響機組安全運行。
(2)吹掃用壓縮空氣內帶有水分等雜質,長期頻繁的吹掃造成了測量管路堵塞。
(3)超利巴流量測量裝置取樣口太小長期運行容易堵塞。
(4)測點開孔處沒有滿足直管段的要求造成了風量測量不穩定。
明確了原因后,通過多樣化的橫向比較,從風量裝置的測量原理、對現場安裝直管段的適應、工作環境、測量范圍、穩定性,以及維護及使用壽命等方面重點考慮后,找到一種防堵效果好的WLB型插入式文丘里流量測量裝置。該流量測量裝置既能滿足準確測量的要求,又能滿足穩定可靠的要求。經綜合比較后,決定將原流量測量裝置改為插入式文丘里流量測量裝置。
4 技術改進
明確了風量波動的原因后,制定了針對性的改造方案并進行了以下工作:
(1)由于原測量裝置測點位置不符合直管段的要求,因此取消原二次風量測量裝置,在距離原測量裝置測點兩米處安裝兩臺新的文丘里流量測量裝置,并將引出的測量管路高低壓側分別對應兩臺風量差壓變送器。
(2)將新的WLB型插入式文丘里流量測量裝置和變送器取樣測點進行了焊接,并更換了部分老化的測量管路。由于該流量測量裝置不需要管路吹掃,所以把吹掃管路進行了割除并封堵,然后用檢漏液對各個焊口和接頭進行查漏。最后對所有測量管路進行吹掃以除去其內部焊渣等雜物。
(3)根據流量標定結果,重新核定變送器量程,變送器進行校驗,并根據新型流量測量裝置計算書對DCS計算公式進行修。.
5 二次風量測量裝置改造實施效果
插入式文丘里流量測量裝置能實現壓差信號的放大,保證了測量效果。該裝置的特點是將均速管和文丘里的優點結合在一起,利用均速管測出的總壓作為輸出信號的正壓信號,再利用標準文丘里管(或多喉徑文丘里管)喉部測出的靜壓作為輸出信號的負壓信號。總壓比任何部位的靜壓都要大,而氣流通過文丘里管喉部時流速加快,靜壓大幅降低。這樣,正壓增大,負壓降低,使輸出信號的壓差得到有效地放大。在流速較低的情況下,得到較大的壓差信號,保證了測量的準確性。改造后風量曲線(附圖2):
圖2
自從該廠1000MW機組改造為新型插入式文丘里流量測量裝置后,其測量準確度和穩定性得到了很大的提高,投運至今從未發生取樣管路堵塞現象,通過改造前后的曲線對比可以看出效果非常明顯。新型測量裝置在平時運行中不需要吹掃,就能夠使儀表管路暢通,這不僅大大減少了維護工作量,還降低了風量低MFT 保護誤動的風險,提高了送風和協調自動及AGC投入率,徹底解決了二次風量測量管路堵塞問題,最終保證了儀表和控制系統的安全運行。所以此次改造非常成功完全達到了預期目的。
6 結束語
準確的風量測量有助于選擇最佳燃燒工況和風量調節,提高系統的安全性和經濟效益。新型的測量裝置在風道上采用多點式布置、且測量裝置本身具備的自清灰和防堵塞功能,裝置性能可靠,調節線性好,風量顯示穩定,極大地減少了維護工作量。對有類似困擾的單位有很大的借鑒意義。
參考文獻:
[1]WLB型插入式文丘里流量測量裝置安裝使用說明書.
作者簡介:
[關鍵詞]純水冷卻系統 典型故障 改進方案
0 前言
電解鋁生產整流供電設備是電解直流供電的關鍵設備,近年來曾屢屢發生設備事故,造成了不同程度的經濟損失。涉及整流設備安全運行的問題有諸多方面,其中整流器純水系統的安全平穩運行也是不容忽視的問題,下面就純水系統的管理與控制方面談一些認識與改進意見。
原電氣控制中為了保證純水部分的運行安全,設計兩路電源一備一用且相互閉鎖,兩臺純水電機運行也相互閉鎖,一臺過載,另一臺自啟動,保證了純水冷卻系統的不間斷性。
部分原理控制見附圖:
1 典型故障分析
陜西銅川鋁業變從2005年12月投運以來,數次因系統閃絡, 電壓突變致使純水泵停運,五臺機組因斷水30秒后高壓斷路器陸續跳閘,造成電解系停電。
2006年6月1日9: 10時鋁三線(110kV進線)因電源端設備故障,引起線路電壓瞬間波動使純水泵控制接觸器線圈失電脫扣,機組因斷水跳閘,系列停電40分鐘后恢復正常供電。
2006年10月30日16: 40時110kV電網因其它變電站事故,引起鋁業變所用低壓交流盤脫扣失電,5臺純水泵失電,超時30秒后機組跳閘,而且兩臺機組因主、副水壓變化造成板式散熱器串水,水質降低,系列1小時30分后方恢復正常。
2007年7月2日9: 10時因電解10kV I段所帶的施工電源出線電纜放炮,造成10kV I段接地,10kV電解I#電源速斷動作,10kV系統I段閃絡致使所用交流I段低壓脫扣動作。5臺純水泵接觸器線圈因瞬間失壓跳閘,同樣因主、副水壓力變化造成散熱器主、副水串水,5臺機組全部水質下降,絕緣降低。22: 40時個別機組水質上升、絕緣恢復后陸續送整流機組,直至23: 58時系列電流正常,持續時間達兩個半小時之久,造成嚴重的經濟損失。
分析以上三次系列停電原因,均因系統(110kV或10kV)閃絡,瞬間電壓發生突變,純水泵電機控制接觸器線圈保持電壓低于出廠值(一般設計為線圈電壓在80%~105%的額定電壓下正常工作)后,即行脫扣跳開,若不能在30秒內即時恢復(正常操作無法在30秒內完成),機組即因斷水跳閘,而且極有可能使板式散熱器發生主、副水串水現象,必須等水質上升至正常值,方可送電,延長了送電時間,給企業造成極大的經濟損失。據估算240KA系列120臺電解槽(僅一期工程),每停電1小時少產鋁約8噸左右,造成經濟損失在15萬元以上。
2 改進方案
為了保證整流系統運行安全,減少經濟損失,從簡便、經濟、可靠、可行等因素綜合考慮,在原線路基礎上不作大的改動的情況下,解決上述問題,改進后的控制原理如附圖(虛線框內為新增加部分)。
改進后的優點:
1.如附圖,當系統閃絡、電壓突變時,主接觸1KM和2KM線圈瞬間同時失電后純水泵停運,此時新增的KT3線圈即通過1KM(31~32)和2KM(31~32)的常閉接點帶電,并使KT3的延時閉合常開接點啟動1#純水泵,確保機組不會因斷水跳閘。
2.在KT3回路中串接1KM(31~32)和2KM(31~32)常閉接點,保證了只有在兩個泵同時失電時才會啟動1#泵,同時2#純水泵因任何原因停運時便啟動1#泵。
3.原有的設計功能沒有發生變化,如兩路電源的一備一用及相互閉鎖,2臺純水泵的過載及互鎖功能仍未改變。
3 結束語
2007年7月5日至10日對陜西銅川鋁業變5臺機組的純水系統全部改造完畢后逐臺進行了傳動試驗,確認無誤后投入運行,至今未發生一起跳閘事故且運行安全、平穩、可靠。7月24日因雷電天氣造成電網波動,本公司的空壓機冷卻系統循環水泵因電壓突變使主控制接觸器線圈失電跳閘,但機組純水泵冷卻系統卻運行平穩。通過實踐證實該改進方案安全實用進一步保證了電解生產的安全。
附圖說明:
1. 由于240KA系列已發生了三起高壓線路突變(約為0.3ms),引起整流機組純水泵停運,導致機組(斷水)跳閘事故發生,已對生產及其設備造成極大危害,為了杜絕此類事故再次發生,現對240KA整流純水泵電氣控制提出部分改進(圖中虛線新增部分)。
2. 本圖為240KA動力車間整流機組純水泵局部控制原理增補圖。