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[關鍵詞]鍋爐 汽包 熱應力 溫差
中圖分類號：TK223 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）48-0027-01
1 引言
汽包是鍋爐的重要組件，在使用中如果操作或管理不當會使其上下壁、內外壁產生過大的溫差和熱應力。其機械應力和熱應力的綜合應力在局部區域的峰值可能接近或超過汽包材料的屈服強度，汽包壁容易形成裂紋，擴展到一定程度時汽包將被破壞。
汽包承受的應力主要有壓力引起的機械應力和溫度變化引起的熱應力，其中機械應力與其工作壓力成正比，在設計中通過強度計算來確定汽包的壁厚、直徑和選材等，運行中只要控制不超壓運行，機械應力的最大值是穩定的。本文僅就因汽包壁溫度變化引起的熱應力進行討論，分析汽包壁溫差大的原因，并提出控制方法。
2 汽包熱應力分析
2.1 汽包壁溫差產生的機理
鍋爐在啟停爐過程中，受工質傳熱的影響，汽包溫度場發生變化，相應的溫差也不斷改變。當鍋爐正常運行后，汽包各部分溫度場趨于穩定，溫差也逐漸減小。
2.1.1 鍋爐上水時，汽包產生的溫差
鍋爐上水時，給水進入汽包后，先與汽包下壁接觸，使汽包水位以下壁溫首先上升，而上部未能與給水接觸換熱，壁溫上升較慢，造成汽包下部壁溫高于上部壁溫，產生上下壁溫差。同時，一定溫度的給水進入汽包后，內壁溫度隨之升高，因汽包壁較厚，外部與環境接觸，外表面溫升速度較內壁溫升慢，從而形成了內外壁溫差。
2.1.2鍋爐升壓過程中汽包產生的溫差
鍋爐點火后，升壓初期投入爐內的燃料量很少，火焰在爐內的充滿程度差，水冷壁受熱不均，工質吸熱量少，且在壓力低時，工質的汽化潛熱大，這時產生的蒸汽量很少，蒸發區內的自然循環尚不正常，汽包內的水流動緩慢或局部停滯，對汽包下壁的放熱系數很小，所以汽包下壁溫升小。而汽包上壁與飽和蒸汽接觸，當壓力升高時，飽和蒸汽遇到較冷的汽包壁便發生凝結放熱，由于蒸汽凝結時的放熱系數要比汽包下半部水的放熱系數大3-4倍，上壁溫度很快達到對應壓力下的飽和溫度，使汽包上壁溫度大于下壁溫度，出現溫差，且汽包升壓速度越快，飽和溫度升高也越快，產生的溫差就越大。同時，汽包內壁與工質接觸，吸收熱量，溫度上升較快，由于汽包壁較厚，傳熱過程中存在熱阻，使汽包外壁溫度上升較慢，出現內外壁溫差。
2.1.3 在停爐冷卻過程中汽包產生的溫差
在停爐過程中，鍋爐進入降壓和冷卻階段，汽包主要由內部工質進行冷卻，由于汽包內爐水壓力及對應的飽和溫度逐漸下降，汽包下壁對爐水放熱，使汽包下壁很快冷卻，而汽包上壁與蒸汽接觸，在降壓過程中放熱系數較低，金屬冷卻緩慢，出現上部壁溫大于下部壁溫，造成溫差。且降壓速度越快，則溫差越大。同時，汽包內壁受到工質冷卻，溫度降低，而外壁由于有保溫材料包裹，處于絕熱狀態，溫度下降較慢，出現外壁溫度高于內壁溫度，產生內外壁溫差。
2.1.4 在事故狀態下汽包產生的溫差
在事故狀態下，如機組甩負荷、四管爆漏緊急停爐時，大量的蒸汽排出，水位很快下降，為了維持汽包水位補入溫度較低的給水，使得上下壁、內外壁受到冷卻產生很大的溫差。
2.2 上下壁溫差產生的熱應力
汽包熱應力計算表明，汽包上下壁溫差引起的熱應力主要是軸向應力，切向和徑向應力與之相比約低一個數量級，故可忽略不計。汽包上部壁溫高，金屬膨脹量大 ；下部壁溫低，金屬膨脹量相對較小。這樣就造成上部金屬膨脹受到限制，上部產生壓縮應力，下部產生拉伸應力。熱應力與溫差成正比，汽包上下壁溫差越大，產生的熱應力越大 。
2.3 內外壁溫差產生的熱應力
汽包內外壁溫差的形成主要是在升溫過程，介質不斷地對汽包內壁加熱，內壁溫升快 ，外壁溫升慢，造成內外壁存在溫差，使內壁產生壓縮應力，外壁產生拉伸應力。應力計算表明，內外壁溫差產生的熱應力主要是軸向和切向熱應力，而且軸向與切向熱應力大小相當，控制汽包內外壁熱應力的關鍵是控制升溫速度。
3 控制措施
鍋爐在啟停過程中，由于溫差的出現，使汽包產生熱壓力。如果控制不當，長期出現較大的熱應力，會使汽包產生疲勞裂紋甚至出現拱背和彎曲變形，對汽包造成損害。因此，鍋爐在運行中應從以下幾方面嚴格控制：
a）在升、停爐過程中，嚴格控制升溫或降溫速度，一般升（降）溫速度不大于1.5℃/min。但在鍋爐啟動初期應采用更小的升溫速度，因為升壓初期汽水飽和溫度隨壓力的變化較大，此期間更容易產生較大的壁溫差。在升壓或降壓過程中，若發現汽包上下壁溫差超過規定值（40℃），應減慢升（降）壓速度。
b）升爐時，加強水冷壁下聯箱的放水，通過適當放水，用熱水替換受熱較少的水冷壁及不受熱的聯箱等部件內的冷水，促使各部位溫升均勻，有利于建立正常的水循環，減小汽包壁溫差。
c）維持燃燒穩定和均勻。采用對稱投油槍定期切換，或采用多油槍少油量等方法使爐膛熱負荷均勻，確保水循環正常。
d）盡量維持較高的給水溫度。因為溫度低的給水進入汽包，會使下壁溫度低，造成上下壁溫差大。
e）向汽包補給水時須嚴密關閉省煤器再循環門，否則，水短路進入汽包造成上下壁溫差增大。
f）停爐后要避免大量排汽造成降壓速度太快，應使汽包緩慢均勻冷卻，同時盡量保持汽包高水位。
g）降壓后期及停爐后要特別注意控制好汽包水位，盡量避免大量放水、補水使汽包下壁急劇冷卻，汽包上下壁溫差增大。
h）在處理“四管”爆漏事故中，盡可能穩定地控制補水量。水冷壁、省煤器爆漏，水位難維持時宜盡快停爐，停爐后可不再向汽包進水。同時停爐后要避免長時間開啟煙道擋板造成爐內急劇冷卻。
i）提高設備的檢修質量，確保閥門嚴密。
4 結束語
汽包在長期運行中受交變應力的作用是必然的，在運行中應力對汽包的損害也必然存在。因此，除做好應力控制措施外，還必須在檢修期認真做好檢查工作，及時消除缺陷。
參考文獻
[1] 陳陶鍇，孟曉曦.火電機組啟停過程中氧腐蝕的控制對策[J].東北電力學院學報，2001，（03）.
論文關鍵詞：鍋爐，水垢，成因，措施
一、概述案例
我市某輪胎廠一臺DZL4-1.25-AII的蒸汽鍋爐，內部檢驗時發現結水垢約3-5mm，水管局部過熱蠕變，發生泄露事故。由于清洗、維修工作，致使大批訂單延誤，經濟損失十余萬元；某工貿公司額定蒸發量為2t/h的蒸汽鍋爐，無水處理操作人員且自動軟水器損壞后，管理人員麻痹大意，維修不及時造成水冷壁管鼓包。鍋爐運行中形成水垢，單除垢和維修費用就2.5萬元；某個食品加工廠在用的LHC1-0.69-AII鍋爐，在未申請檢驗的情況下一直使用生水，造成了爆管事故，見下圖一。
腐蝕并堵滿水垢的水汽管（圖一）
二、水垢引起的危害及成因
綜上幾個案例，我們不難看出水垢是造成事故的直接原因。據有關資料表明，每年的事故統計中， 因水質不合格，水處理不當結生水垢引起的事故超過事故數的20%，在造成事故和耽誤生產的同時，浪費燃料上千萬噸。
我們知道鋼板的導熱系數為48w/m?℃鍋爐，而水垢的導熱系數比鋼板小數十倍到數百倍，這樣不僅出現爆管事故，而且浪費燃料，降低鍋爐熱效率，也大大危及到鍋爐的安全經濟運行，因此水垢可謂“百害之源”。就三年來我市檢驗情況統計可知，40%以上鍋爐使用單位用水水質難以滿足GB1576-2008的要求。殊不知，這些單位業主的盲目性和疏忽性卻導致了燃料的大量浪費。當水垢約1mm時，就多消耗5%的燃料;當水垢約4mm時，就多耗12%；7mm時增加到30%；按照我市300臺工業鍋爐計算，每年因水垢問題所浪費的燃煤約800多噸，按900元/噸計算，就浪費了72萬余元。
對于水垢的成因，有以下幾點分析：
首先，我市近年來降雨量減少，對于可溶性礦物鹽類隨著蒸發量增加而增加，地下水的硬度也隨之增大。長期使用超標的給水是結生水垢的根本原因，另外與鍋爐結構、設計、安裝等因素也有直接關系。水垢的形成是一個復雜的物理化學變化過程，水中含有較高含量的Ca2+、Mg2+、SiO2和其它重金屬離子，對鍋爐危害較大的陰離子主要是HCO3-和SO42-。HCO3-進入鍋爐后，吸收高溫煙氣傳導的熱量便會發生分解和水解反應：
2HCO3--->CO32- + CO2↑+H2OCO32- +H2O-->2OH-+ CO2↑
Ca2++CO32-=CaCO3↓ Mg2++SO42-= MgSO4↓ Mg2++2OH-= Mg (OH)2↓
當爐水不斷蒸發濃縮到一定程度，難溶物便會生成固體沉淀物附著在受熱較高的金屬內壁上，這些固體沉淀物便是水垢。然而如果是鍋內水處理時，水垢多又粘再加上司爐工排污不及時一些污泥、藻類及灰塵之混合物也很容易轉化為泥渣。
其次，現在約有80%以上的使用單位用的是鍋外自動鈉離子交換器。對于鈉離子交換器主要依靠交換樹脂進行軟化，它包括軟化過程和再生過程論文格式模板。如果鈉離子交換樹脂已經失效，那么為了恢復其再交換能力，就需要對此樹脂進行再生。部分業主認為自動交換器就可以完全產出合格的軟化水，不需配備水處理操作和化驗人員。樹脂失效后不能及時發現和再生，更有甚者連再生劑也不購買添加，任其運行。還有部分企業的水處理設備在運行正常中，交換器出水水質合格，但到達軟水池后，由于水池內壁處理不好造成反滲，密封性不好造成水質污染，所以進入鍋爐內的水質也不合格。例如一些水泥制品廠，外加劑廠，建筑材料廠等這些單位就存在這些問題。
最后，管理制度極不健全。管理人員責任心不強鍋爐，操作人員水平低、意識淡薄，設備損壞后不能及時報告修復。
二、預防措施
要保證鍋爐不結垢或薄垢運行，針對以上分析，對水垢的預防我們可采用以下對策：
一、學習有關的法規標準，強化責任意識。使用單位要切實認識到水處理工作的必要性。如果有水處理設備而不用或者利用不當，就等于沒有進行水處理。所以，這就需要各使用單位樹立起防患于未然的思想，
二、強化企業內部的管理，建立健全各項規章制度。按規定配備水處理操作人員和化驗人員并持證上崗，按照GB1576-2008水質標準執行，加強水質監測力度，并及時指導司爐人員的排污作業，及時除去泥渣。
三、定期對水處理設備進行維護保養，及時檢修。做好“三要一必須”；操作壓力要控制好，工業鹽要調配好，多路閥要定期檢查，軟化樹脂必須定時清洗。
加強鍋爐水處理工作，不僅節省了人力、物力、財力等成本費用，而且又對鍋爐的安全經濟運行起到了保障作用。因此，本文對水垢作簡要介紹，這幾個案例作為警示，以引起使用單位的重視。
參考文獻：
[1]張輝工業鍋爐水處理技術2004
[2]王立明鍋爐水質與運行安全2001(1)
[3]李兵淺談鍋爐的水處理2005(2)
論文關鍵詞:煙氣;SO2;控制
論文摘要:我國的能源以燃煤為主，燃燒過程中產生嚴重污染。本文分析了鍋爐煙氣SO2污染的產生;提出了控制燃煤SO2污染的三種途徑;討論了煙氣脫硫技術。
我國的能源以燃煤為主。占煤炭產量75%的原煤用于直接燃燒，燃燒過程中產生嚴重污染，如煙氣中的CO2產生溫室效應，SOX 導致形成酸雨，NOX引起酸雨、破壞臭氧層以及產生化學煙霧。1995年國家頒布了新的《大氣污染防治法》，并劃定了SO2 污染控制區及酸雨控制區，各地對SO2 的排放控制越來越嚴格，并且開始實行SO2 排放收費制度。隨著人們環境意識的逐漸增強，減少污染源，凈化大氣，保護人類生存環境的問題，正在被億萬人們所關心和重視。尋求解決這一污染源的措施，已成為當代科技研究的重要課題之一。因此，治理鍋爐煙氣具有十分重要的意義。
1 鍋爐煙氣的污染
1.1 鍋爐內煤的燃燒過程
在煤的燃燒過程中，當煤塊受熱后溫度達100 ℃，煤中水分就逐漸被烘干。當煤塊溫度繼續升溫時，在煤尚未與空氣作用的條件下，煤開始干熘出碳氧化合物及少量的氫和一氧化碳，這些氣體的混合物叫揮發物(著火250～700℃)。當溫度不斷升高，揮發物逸出的量不斷增多，煤粒周圍的揮發物在一定的溫度條件下，遇到空氣中的氧就開始著火燃燒，在煤粒外層形成黃色明亮的火焰。煤中的揮發物全部逸出后，所剩下的固態物質就是焦炭。當煤塊周圍的揮發物燃燒時，放出大量的熱將焦炭加熱到紅熱狀態，為焦炭的燃燒創造了條件。焦炭是煤的主要可燃物，它的燃燒是固體與氣體間進行的化學反應，它比揮發物難燃燒，如何創造焦炭燃燼的條件，關系到煤塊燃燒程度。綜上所述，固體燃料的燃燒都包括加熱干燥、干熘析出揮發物，形成焦炭燃燒和燃燼形成灰渣等4個階段。
1.2 煤在燃燒過程中SO2 的生成
煤中的全硫分包括無機硫和有機硫。在高硫分煤中，硫主要以硫鐵礦的形式存在。有機硫、游離狀態的硫和硫鐵礦中的硫皆為可燃性硫。硫燃燒生成SO2 、SO3 和H2O 生成H2SO3 。硫酸鹽中的硫難于分解出來，為不可燃燒硫，進入灰分中。但在高溫下有些金屬的硫酸鹽是可以分解的。煤在燃燒過程中產生的SO2 在鍋爐和煙道內要發生一系列復雜的物理變化和化學反應:SO2的氧化反應主要是在金屬氧化物、金屬鹽類和其它粉塵的接觸催化作用下轉化為SO3進而轉化為H2SO4或硫酸鹽。在硫的轉化過程中，濕度對SO2 的轉化率有重要的影響。相對濕度低于40 %轉化速度緩慢，相對濕度高于70%，轉化速度明顯提高。
2、燃煤鍋爐煙氣脫硫技術及控制
煙氣脫硫方法可分為拋棄法和回收法兩大類。拋棄法是將吸收劑與SO2 結合，形成廢渣，其中包括煙灰、CaSO4、CaSO3 和部分水，沒有再生步驟、廢渣拋棄或作填充處理，其最大問題是污染問題未得到徹底解訣，只是將空氣污染變成固體污染;回收法是將吸收劑吸附SO2 ，然后再生或循環使用，煙氣中的SO2 被回收，轉化成可出售的副產品如硫磺、硫酸或濃SO2 氣體，回收效果較好，但成本較高、一般按使用的吸收劑或吸收劑的形態和處理過程的不同，將回收法分為干法煙氣脫硫、半干法煙氣脫硫和濕法煙氣脫硫三類。
2.1干法脫硫干法煙氣脫硫是用固體吸收劑(或吸附劑) 吸收(或吸附) 煙氣中SOX的方法，具有系統簡單、占地小、同時具有脫氮功能等優點，缺點是鈣利用率低，脫硫劑再生、更換費用高。一般鈣硫比為2 時，脫硫效率可以達到70 % ，干法脫硫又有活性炭法、活性氧化錳法、接觸氧化法和還原法之分。如活性炭法就是利用活性炭的活性和較大的比表面積使煙氣中的SO2在活性炭表面上與水蒸汽反應生成硫酸的方法。
2.2半干法煙氣脫硫半干法煙氣脫硫介于濕法和干法之間，脫硫劑以溶液的形式被噴入煙氣中，SOX 與脫硫劑發生反應的同時，溶液的水分全部蒸發。一般鈣硫比為1.6 時，脫硫效率可以達到80 %。半干法煙氣脫硫要求的控制水平較高，以使噴水量能全部蒸發。
2.3濕法煙氣脫硫濕法煙氣脫硫是用水或鈣鹽溶液作吸收劑吸收煙氣SOX 的方法，一般鈣硫比為1 時，脫硫效率可以達到90 % ，缺點是須建立水循環系統，防腐、煙氣脫水問題突出。濕法中由于所使用的吸收劑不同，濕法脫硫又有石灰石- 石膏法、鈉法、氧化鎂法、氨和催化氧化法之分。如氨法就是用氨(NH3?H2O) 為吸收劑吸收煙氣中的SO2 ，其濕灰(中間產物) 為亞硫酸銨(NH4 ) 2SO3 和亞硫酸氫銨NH4HSO3。采用不同方法處理濕灰，還可回收亞硫酸銨(NH4)2SO3、石膏CaSO4?2H2O和單體硫S等副產物。由于回收系統工藝復雜、投資高等因素80%濕灰采用經濟的拋棄法。
3結論
3.1目前我國燃煤鍋爐眾多，鍋爐煙氣脫硫治理難度大、存在問題多及造成污染嚴重，成為我國當今令人關注的熱點之一。
3.2實現煙氣脫硫低成本的“經濟化”目標是煙氣脫硫技術發展的大趨勢。
參考文獻
[1] 劉志全1 關于燃煤二氧化硫排放污染防治技術政策的探討[J ]， 環境保護，2001 ， (2) :8 - 101
[2] 安恩科1 濕法脫硫問題的探討[J ]1 環境工程，2001 ，19(2) :25 - 261
【關鍵字】燃煤技術瀝青混凝土攪拌設備應用
中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號：
一、煤燃燒的基本原理
1、煤的成分
煤作為能源燃燒的煤炭是一種復雜的多物質集合，按化學成分劃分由碳(C)、氫(H)、氧(o)、氮(N)、水(H20)和灰組成，按工業分析成分劃分由發熱量(Q)、固定碳(FC)、揮發份(V)、水分(M)和灰分(A)組成。這些組成成分質量分數的變化直接決定了煤的種類和品質的優劣，在現實的燃燒過程中無法保證用煤品質的統一，加之燃燒器與燃燒條件的限制直接影響到燃燒效率。
2、煤的燃燒
煤的燃燒是指煤中的可燃有機質在一定溫度下與空氣中的氧發生劇烈的燃燒。是發光發熱的化學反應過程，最終形成不可燃的煙氣和灰渣。經濟效益，尋求對瀝青攪拌設備主燃料的替換成燃煤。不論煤粒的大小、燃燒的方式都要經歷四個階段，做到完全燃燒還需要四個條件的特性。煤的燃燒過程：首先是加熱和干燥階段，其次是揮發份析出、著火燃燒和形成焦炭階段，接著是焦炭猛烈燃燒階段，最后進入灰渣生成的燃燼階段。在鍋爐中進行的四個過程實際上是各階段相互交叉或者與某些階段同步進行。煤充分燃燒必須同時滿足以下四個條件：必須維持燃料的溫度在著火點溫度以上；足夠的空氣量和空間；燃料和空氣的充分接觸；足夠的燃燒時間。
二、設備的相關介紹
1、設備的性能要求
（1）燃燒爐的發熱量要與攪拌機生產能力及瀝青混合料出料溫度相匹配；
（2）火力調節簡便，出料溫度均勻，一般應控制在±5℃；
（3）充分燃燒不冒黑煙，灰塵少，滿足環保要求；
（4）自動化程度高，操作簡便；
（5）燃燒熱效率要高、節能；
（6）爐頭、引火口、爐膛壽命長，葉角耐磨性高，整機可靠性要高。
2、設備的基本配置及參數
(1)通過技術改造后的拌合設備，燃燒器將變頻器控制進煤量。燃燒爐使用壽命可達8-10萬噸料。
（2）120t煤粉機1臺；
（3）40t煤粉機1臺；
（4）燃燒爐膛及支架1臺；
（5）燃油引火系統2套；
（6）送煤金屬軟管1根；
（7）控制柜臺；
（8）配備品、噴火口總成" 套，引火口總成1套，煤油配用連接法蘭" 套。總功率96.5KW。
3、設備的安裝調試
（1）將燃油噴燃器從烘干筒的前端頭卸下，封存。割制一個與引火口直徑1.6m相同的圓口，將引火口總成用螺栓連接牢固，將割下來的圓形鐵板焊接在和引火口法蘭直徑相同的另一法蘭上，以備安裝燃油燃燒器用，做到燃油燃煤裝置互換方便，煤、油兩用。因西安筑機2000型攪拌機采用前端頭出料，端頭內側有接料板，端頭外側有出料通道，占據一定位置，致使引火口安裝偏離前端板中心8cm（實踐證明，對使用效果不產生影響）；
（2）固定燃燒爐膛支架，四個支腿的地基要求堅實；
（3）在將爐膛吊裝于軌道上支架，是爐膛中心高度與傾斜角度和烘干筒一致；
（4）固定磨煤機噴粉機的位置，安裝前，將基礎夯實，放置于爐膛的斜前方，注意煤粉機與噴粉管的角度，越平緩越好，以利煤粉完全輸進與燃燒路的距離盡可能短一些；
（5）將點火裝置于燃燒器旁，以油槍能伸入點火管為準，油箱內注滿柴油；
（6）將配電控制柜安置于操作室內，便于操作控制調整，并按電路圖接線，接好后將電線置于電纜溝內。安裝調試完畢，一次點火成功，燒干料測定2/min，溫度170℃，符合要求。
三、經濟分析
1．導熱油燃油加熱裝置分析
(1)O﹡柴油到工地單價為：9200元/噸
(2)每拌料工作天加熱導熱油需要柴油1．5噸；
(3)耗電量每小時29．4KW(含瀝青鍋加熱用鼓風機的功率)；
(4)瀝青鍋熔化瀝青的人工工資每人每天100元
2、導熱油鍋爐加熱裝置分析
(1)大煤到工地單價為： 720元/噸
(2)每天鍋爐加熱需要燃煤2．5噸；
(3)耗電量每小時18．7KW；
(4)人工工資100元
(5)導熱油鍋爐加熱裝置整套價格為90000．00元。
3、電費為0.8元/KW.H
4、對比分析：每小時生產成品料80噸，每天生產10小時，總的生產量為3萬噸成品料，拌料工作天數為38天，生產期為60天。
(1)導熱油燃油加熱裝置分析
a.耗油：1．5噸/工作天×38工作天×9200．00元/噸=524400．00元；
b.耗電：29．4KW×10h／天×38天×0．80 Yr,／KW．h=8937．60元；
c.人工工資：1人×100．00元／天．人×38天=3800．00元；
d.總成本為：537137．60元。
(2)導熱油鍋爐加熱裝置分析
a.耗煤：2．5噸／天×60天×720．00/噸=224640．00元；
b.耗電：16．5KW×60天×24h／天×0．80 Yr_,／KW．h=19008．00元：
c.人工工資：1人×60天x100．00/天．人=6000．00元；
d.導熱油鍋爐加熱裝置以一年攤入成本9萬元；
⑤總成本為：249648．00元。
(3)相對比，改造后總生產成本節約為：537137．60元一249648．00元=287489．60元。
總結
在瀝青混凝土攪拌設備中將一定含水率的濕冷骨料烘干、加熱是由燃燒爐來完成的，骨料的烘干、加熱需要消耗大量的熱能。由于柴油具有發熱值高，雜物含量少、易于點燃及燃燒穩定等優點，在瀝青混凝土攪拌設備中得到了廣泛的應用。與柴油相比較，煤的熱值較低，雜物含鼉高、不易點燃等問題，其在瀝青混凝土攪拌設備中未得到廣泛的應用。
燃料消耗是瀝青攪拌設備運行中成本消耗的最主要的成分，特別是近年來燃油價格的持續上漲，再加上國家征收燃油稅，燃料成本在瀝青混凝土設備中的比霞進一步加大。而我國目前的筑、養路資金有限，把燃煤技術應用到瀝青混凝土攪拌設備中，可以大大降低燃料成本。如今，燃煤技術已經廣泛應用到我廠生產的瀝青混凝土攪拌設備上，得到了許多用戶的認可和肯定，取得良好的社會效益。現在，我們正在積極努力完善配套應用項目的除塵收灰技術，一個綠色環保的燃煤技術將在瀝青混凝土攪拌設備上得到廣泛應用。
【參考文獻】
[1] 陳偉 多層住宅太陽能熱水系統應用研究[期刊論文]-浙江建筑2005,22(1)
[2] 李丙奇 燃煤鍋爐供熱存在問題及節能技術應用[期刊論文]-建筑•建材•裝飾2010,11(6)
[3] 沈志彤 哈爾濱市太平區集中供熱工程可行性研究[學位論文]2004
關鍵詞：變頻器，風機，應用
一、概 述
通常工業鍋爐上的鼓風、引風機，給水泵都是電機以定速運轉，再通過改變風機入口的檔板開度來調節風量；通過改變水泵出口管路上的調節閥開度來調節給水量。而風機和水泵的最大特點是負載轉矩與轉速的平方成正比，而軸功率與轉速的立方成正比，因此如將電機的定速運轉改為根據需要的流量來調節電機的轉速就可節約大量的電能。
在發電廠、制糖廠、中央空調、煉鋼廠、水泥制造、化纖等行業中都用到風機。在沒有調速控制之前，一般采用降壓起動，并且正常運行后，電動機全速運行，而風量的大小則通過風門來調節。一般情況下，風門的開度為50%～80%，電機只能是滿負荷運行，電動機的工作效率很低，造成很大浪費。
二、變頻器調速的特點及節能分析
怎樣能根據工況而直接控制風量的大小而滿足工況的要求呢？變頻器的出現很好的解決了這個問題。變頻器是無級調速的，用變頻器改造風機，具有以下特點：
1. 起動停止平衡，無級調速，調速范圍大。
2. 工作可靠，能長期穩定運行。
3. 操作簡便，維護量小。
4. 輸出特性可滿足風機性能要求。
5. 節能效果顯著。
根據離心泵的特性，風機的流量變化與轉速成正比，壓力變化與轉速成正比，而功率變化與轉速變化立方成正比。因此，當風機轉速降低時，風量減少。電機功率成立方比下降。
三、改造方案
從以上運行情況分析：要提高電動機的工作效率、節約電能，可在風機電動機上裝上調速裝置。根據工作的情況調節調速器裝置的速度可以滿足工作狀況的要求。另外，用變頻器對風機進行改造不必對原系統進行大改動。因此，變頻器在風機改造方面得到廣泛的應用，在變頻改造的過程中，當我們需要時，讓電動機高速運行以達到我們的要求。當不在工作時、低負荷運行時，使電動機低速運轉節約電能。同時，可根據我們的需要而調節變頻器，以滿足我們的工作要求。
其中，鼓風機、引風機、爐排機變頻器受燃燒控制系統的控制，給水泵變頻器受汽包水位的控制。控制器的輸出信號將控制相關的變頻器輸出頻率，以達到穩定工況及提高鍋爐熱效率和節能之目的。對于給水泵變頻器加減速時間的設定，應在保證供水的前提下，盡量設定長一點，這樣對工藝管道有利，因為這可以克服水泵加速過快的“水錘效應”和減速過快時的“空化現象”。
通過對變頻器在工業鍋爐上的應用進行總結，具有以下優點：
1、節電降耗效果顯著，操作簡便，調節平衡，尤其與微機控制相聯更體現了優越性，深受司爐工的歡迎。
2、平滑啟動及轉機轉速下降，機械磨損減小，故障率下降，減少了停機、停爐對生產的影響。
3、檔板和調節閥的機械磨損、卡死等故障不復存在了。
四、變頻器在使用中遇到問題及防范措施
為防患于未然，事先要對經常發生的故障原因進行認真分析。首先要提高變頻器自身的抗干擾能力，但由于受裝置成本限制，在外部采取噪聲抑制措施，消除干擾源顯得更合理、更必要。另外安裝環境, 電源異常, 雷擊、感應雷電, 電源高次諧波對變頻器的正常運行也有很大影響。
1、安裝環境
變頻器屬于電子器件裝置，在其規格書中有詳細安裝使用環境的要求。在特殊情況下，若確實無法滿足這些要求，必須盡量采用相應抑制措施：
①振動是對電子器件造成機械損傷的主要原因，對于振動沖擊較大的場合應采用橡膠等避振措施。
②潮濕、腐蝕性氣體及塵埃等將造成電子器件生銹、 接觸不良、絕緣降低而形成短路。作為防范措施，應對控制板進行防腐防塵處理，并采用封閉式結構。
③溫度是影響電子器件壽命及可靠性的重要因素。特別是半導體器件，應根據裝置要求的環境條件安裝空調或避免日光直射。
除上述三點外，定期檢查變頻器的空氣濾清器及冷卻風扇也是非常必要的。對于特殊的高寒場合，為防止微處理器因溫度過低不能正常工作，應采取設置空間加熱器等必要措施。
2、 電源異常
常表現為各種形式，但大致分以下三種，即缺相、低電壓、停電，有時也出現它們的混和形式。測速電機的檢測來防止在加速中的過電流；對于要求必須量需運行的設備，要對變頻器加裝自動切換不停電電源裝置。
3、 雷擊、感應雷電
雷擊或感應雷擊形成的沖擊電壓有時也能造成變頻器的損壞。為防止因沖擊電壓造成過電壓損壞，通常需要在變頻器的輸入端加壓敏電阻等吸收器件，保證輸入電壓不高于變頻器主回路期間所允許的最大電壓。當使用真空斷路器時，應盡量采用沖擊形成追加RC浪涌吸收器。若變壓器一次側有真空斷路器，因在控制時序上保證真空斷路器動作前先將變頻器斷開。
4、電源高次諧波
由于目前的變頻器幾乎都采用PWM控制方式，這樣的脈沖調制形式使得變頻器運行時在電源側產生高次諧波電流，并造成電壓波形畸變，對電源系統產生嚴重影響，通常采用以下處理措施：采用專用變壓器對變頻器供電，與其它供電系統分離；在變頻器輸入側加裝濾波電抗器或多種整流橋回路，降低高次諧波分量，對于有進相電容器的場合因高次諧波電流將電容電流增加造成發熱嚴重，必須在電容前串接電抗器，以減小諧波分量，對電抗器的電感應合理分析計算，避免形成LC振蕩。
5、振動、噪聲
振動通常是由于電機的脈動轉矩及機械系統的共振引起的，特別是當脈動轉矩與機械共振電恰好一致時更為嚴重。噪聲通常分為變頻裝置噪聲和電動機噪聲，對于不同的安裝場所應采取不同的處理措施：變頻器在調試過程中，在保證控制精度的前提下，應盡量減小脈沖轉矩成分；調試確認機械共振點，利用變頻器的頻率屏蔽功能，使這些共振點排除在運行范圍之外；由于變頻器噪聲主要有冷卻風扇機電抗器產生，因選用低噪聲器件；在電動機與變頻器之間合理設置交流電抗器，減小因PWM調制方式造成的高次諧波。
6、高頻開關形成尖峰電壓對電機絕緣不利
在變頻器的輸出電壓中，含有高頻尖峰浪用電壓。這些高次諧波沖擊電壓將會降低電動機繞組的絕緣強度，尤其以PWM控制型變頻器更為明顯，應采取以下措施：盡量縮短變頻器到電機的配線距離；采用阻斷二極管的浪涌電壓吸收裝置，對變頻器輸出電壓進行處理。
四、改造效果
1、160KW為例
改造前實測平均數據
U=380V I=290A cosΦ=0.79
P=1.732UIcosΦ
=1.732×380×290×0.79
=150.7KW
改造前每年耗電量（全年運行300天計）
150.7KW×24×300=1085040度
2、改造后實測平均數據
U=380V I=200A cosΦ=1
P=1.732×380×200×1=131.6KW
改造后每年耗電量（全年運行300天計）
131.6KW×24×300=947520度
3、每年節省的電量：
1085040-947520=137520度
節電率：137520÷1085040=12.6%
每年節約電費（按0.5元/度計）：
137520×0.5=68760元
五、總結
對風機改造表明：
1. 采用交流變頻器對風機進行節能改造具有結構簡單、改造方便、節能效果明顯、投資回收期短的特點。
2. 使用變頻器后，風機可軟起軟停、減少設備機械沖擊、延長設備使用壽命、降低設備的維修費用。
3. 變頻調速技術先進、成熟，提高了設備的技術含量。
本文針對供熱鍋爐中的脫硝技術的應用，闡述一些關于如何減少氮氧化物對大氣環境污染的方法。
關鍵詞：煙氣脫硝技術；SCR工藝技術；尿素熱解制氨技術
中圖分類號：TU995文獻標識碼： A 文章編號：
探討治理集中供熱排放煙氣中氮氧化物的意義
集中供熱系統在我國已經成為城市基礎設施的一種部分，集中供熱主要是通過分析熱負荷特點來建設區域性的鍋爐房，一方面能夠有效地減少分散采暖的各類污染物的排放數量，提高采暖熱效率，另一方面降低了區域內燃料消耗和建設投資，由于這些相對明顯的優越性，集中供熱已經成為我國北方主要地區優先考慮的供暖方式。
集中供熱鍋爐的煙氣脫硝技術的應用是以適應我國大氣污染的減排力度為要求的，將大型燃煤電廠的選擇性催化還原脫硝的技術和工藝應用在集中供熱領域當中。結合集中供熱自身的特點，在集中供熱鍋爐的煙氣脫硝的實施過程當中，必須解決SCR脫硝技術如何適應爐溫變化及持續穩定運行等一系列問題。
鍋爐本體二次設計在煙氣脫硝中的運用
改造鍋爐本體是有效實施集中供熱鍋爐煙氣脫硝技術的前提。鍋爐改造的主要方式是改進鍋爐的結構和鍋爐的受熱面的布置以保證SCR裝置系統的入口煙氣的溫度得以達到具體工作情況的需求，從而進一步實現SCR裝置的連續高效運行。
對于鍋爐本體結構的調整，在實施時必須重新對爐體受熱進行詳細的研究和計算，對鍋爐的低負荷進行明確說明，并且要把鍋爐的低負荷作為基本的標準，以保證SCR裝置在這種低負荷水平達標的范圍之內的煙氣的溫度達到正常的水平，所謂正常的水平就是是脫硝入口的排除煙氣溫度處在脫硝溫度的標準區間之間，這樣做的目的是保證脫硝工作的正常運行并且保證鍋爐出力和鍋爐的熱效率。
對集中供熱鍋爐煙氣脫硝技術中的SCR工藝技術進行優化
為保證SCR脫硝技術能夠適應集中供熱的特性，我們就一定要優化SCR工藝裝置，這樣才能保證SCR脫硝技術在集中供熱鍋爐當中發揮有效作用，從而實現煙氣脫硝的目的。
（一）SCR工藝技術的原理探討
SCR工藝作為目前應用范圍最廣泛并且效果最明顯的煙氣脫硝技術，主要采用的原理還是選擇性催化還原的化學方式進行脫硝作業的。在具體操作過程和反應過程當中，集中供熱鍋爐煙氣中含有的氮氧化物在催化劑的作用之下，自身作為還原劑，在進行離子交換的氧化還原反應之后產生不會污染大氣的氮氣和水。在這個反應的過程當中，作為還原劑的氮氧化物會有選擇性的和煙氣當中殘留的部分氧氣發生反應。根據上訴反應原理， SCR脫硝工藝又被稱作選擇性催化還原反應法。
在SCR脫硝工藝當中，對催化劑的適當選擇也是很關鍵的一個步驟，如果選擇的催化劑比較適當，這就能把煙氣脫硝反應的外部環境控制在一定的范圍內，而溫度對集中供熱鍋爐的煙氣脫硝效果也會產生很重要的影響。
（二）物料平衡在SCR脫硝工藝中作用
SCR工藝系統當中的物料平衡是作為SCR工藝技術的設計優化的一種可靠依據的，這也要求模擬和研究集中供熱鍋爐的整個脫硝的過程，在維持物質平衡，能量平衡以及化學平衡的虛構的工程模型的平臺基礎上，按照基本的設立條件和規定，計算裝置在不一樣的負荷以及工作狀況之下的消耗狀況以及系統物料平衡情況。
（三）優化SCR裝置以及進行SCR裝置的數值模擬
氮氧化物以及還原劑必須摻拌良好并且保持勻速進入供熱鍋爐才能保證集中供熱鍋爐煙氣脫硝的效果和效率，這種勻速混合也有利于保證催化劑體積的適量以及合理的選擇。保持煙氣中氮氧化物和還原劑的混合的本質就是要對各種符合條件下的煙氣流通速度以及氨的分布變化情況進行有效分析。要讓設定的目標在任何工作環境下都得以實現，就需要計算變負荷條件下的流暢數值可以促進煙道以及導流葉片的布置優化。
一般集中供熱鍋爐的SCR脫硝裝置都安裝在鍋爐尾部后，根據SCR工藝技術裝置的本身特點和影響，加上供熱鍋爐中過高的煙氣溫度，要實現高效率的脫硝，對整個脫硝過程中的速度、煙氣的氮氧化物與還原劑的混合，飛灰的負載分布等各個重要工藝步驟的要求都十分嚴格。因而要適應這種嚴格的環境，就要對SCR技術裝置進行優化，而要對SCR技術裝置進行優化，就必須改變傳統，改造出新的設計方法。
在工藝上，在繼承SCR反應器和與鍋爐連接煙道試驗調試的基礎之上，結合現場的測試結果，驗算以及修改一些計算的數值，從而建立出一套合理科學的SCR裝置的設計理論以及方法：
首先要運用有限體積法計算出 數值的模擬SCR反應器和鏈接煙道，從而采取一些改進煙道的布置、形狀，以及增設導流葉片的措施。
再者是要計算出數值，以獲得噴氨格柵上的每一個位置上的開孔噴出來的氨的流動軌跡和遷徙規律，然后對裝置進行開孔位置和大小的優化設計。
在一些符合標準不同的基礎之上，必須分析在不同工作環境下，過濾的煙氣的速度分布和氨擴散規律。
在分析飛灰在SCR裝置運動規律的時候，理論上可以確定可能發生積灰現象的位置，確定位置之后，可以有針對性地采取一些方法，例如振打裝置法，聲波吹灰法，增設灰斗等等一系列有效措施。
四、液體吸收法在集中供熱鍋爐煙氣脫硝中的應用
液體吸收法這種脫硝工藝中經常用的吸收劑主要有水、堿溶液、稀硝酸、濃硫酸等。按吸收劑的種類和凈化原理可將液體吸收法分為水吸收法、酸吸收法、堿吸收法、氧化-吸收法、吸收-還原法及液相配合法等。由于NO難溶于水和堿液，因而常采用氧化、還原或配合吸收的辦法以提高NO的凈化效率。工業上應用較多的是堿吸收法和氧化-吸收法。液體吸收法作為集中供熱鍋爐煙氣脫硝的后處理，也有一定的作用，不過購買化學吸收制劑的價格比較高，很難完全普及。
五、低溫等離子脫硝法在集中供熱鍋爐煙氣脫硝技術中的應用
根據電子束法的特點，提出用幾萬伏以上的脈沖電源代替電子加速器來產
生低溫等離子體，這就是脈沖電暈低溫等離子體法。低溫等離子體脫硝法作為繼干法、半干法、濕法等經典脫硝方法之后的一個全新的高科技脫硝( 脫硫) 方法，以其投資少、占地面積小、運行費用低、工藝過程為干式、沒有設備腐蝕、沒有二次污染等諸多特點，已經成為國際上公認的具有極大市場潛力和良好應用前景的煙氣脫硝( 脫硫) 新工藝。但是這種新工藝設備費用比較昂貴，前期的支出比較大，我國政府也沒有給供熱部門作出應有的指示和支持，因此還難以得到推廣。
因此可見，在我國目前最有潛力發展并推廣成為鍋爐煙氣脫硝技術的普及技術的是SCR脫硝工藝技術，這種技術既能降低投資和運行的成本，也能提高脫硝效率。因此，國家和相關部門企業應該大力支持對脫硝技術的研究，推動我國煙氣脫硝技術的發展，讓我國的環境保護政策得到更有效地實施。
參考文獻：
［1］國家環境保護部． 火電廠煙氣脫硝工程技術規范 － 選擇性催化還原法，HJ562 －2010，2010． 02．
［2］國家環境保護部． 火電廠煙氣脫硝工程技術規范 － 選擇性非催化還原法，HJ563 －2010，2010． 02．
［3］胡亞才，石玲，范利武，俞自濤． 煤的低 NOx燃燒技術及其發展［A］，可再生能源規模化發展國際研討會暨第三屆泛長三角能源科技論壇論文集［C］; 2006．
Abstract: Today, more attention has paied on the circular economy and low carbon economy. The development route of circular economy is considered from four aspects, including, constructing city circular economy indurstry chain, creating circular economy enterprise, constructing circular indurstrial park, creating circular society.
關鍵詞： 城市；循環經濟；發展
Key words: city；circular economy；development
中圖分類號：F293.1文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）22-0014-02
0引言
循環經濟就是將清潔生產和廢棄物的綜合利用融為一體的經濟，它是按照生態規律利用自然資源和環境容量實現經濟活動的生態化轉向。可持續發展是城市循環經濟發展的本質。①發展循環經濟遵循3R原則，即減量化（Reducing）、再利用（Reusing）和再循環（Recycling）原則，從而解決資源稀缺、環境污染等問題，緩解由此帶來的社會矛盾，促進社會和諧。循環經濟的概念有很多層次，其中包括：第一，資源、廢棄物的回收利用；第二，生產過程中的低能耗、低排放、高利用；第三，是從經濟發展方式和經濟形態的角度，認為循環經濟是一種新的經濟增長點。本研究中的循環經濟概念立足于城市可持續發展，遵循3R原則，即在資源利用上做到減量、回收再利用。在經濟的增長方式上追求低碳、環保，減少污染物、廢棄物的排放，使城市中的人處于空氣新鮮、綠色環保的生活中。
1構建城市循環經濟產業鏈
城市循環經濟產業鏈主要從生態農業、工業和第三產業三個方面來構建。生態農業以動植物生產加工廢棄物綜合利用為核心，以動植物產品加工為紐帶，連接種植業與加工業、養殖業與加工業，如種植或養殖中產生的廢棄物或糞便通過沼氣工程變成有機肥，又回到種養殖業中，形成循環。或在農場的基礎上發展生態旅游業，形成低碳農業。發展城市循環經濟產業鏈，重點在工業。要針對電力、石化、建材等高能耗企業設計循環經濟發展路線。如電力：成電力行業――工業鍋爐、窯爐生產運行――余熱余壓利用――能效發電、制冷――等效能源的循環產業鏈。石化：形成石化行業――石油冶煉――油品、工業原料（乙烯等）――化工工業產品――廢舊化工產品回收利用――化工工業產品的循環產業鏈。建材行業建環產業鏈，要以工業固體廢渣、建筑廢物回收利用為核心，循環利用大量的工業固體廢渣、建筑廢物、生活污泥與垃圾，形成工業固體廢渣、建筑廢物。另外，家電、汽車、電子信息產業，主要以回收利用舊家電、舊汽車、報廢電子信息產品等，加強對家電配件、汽車配件的再利用。第三產業主要包括發展綠色旅游循環經濟產業鏈和綠色物流循環產業鏈。綠色旅游循環經濟產業鏈主要包括一方面珍惜綠色旅游的寶貴生態資源；另一方面加大對景區的環保工作。綠色物流循環產業鏈主要是形成綠色物流――廢舊物品（生產、生活垃圾）――清潔運輸――廢舊物品回收利用的循環產業鏈。
構建城市循環經濟產業鏈還要從產業之間、產業內部不同類型企業之間、園區之間、區域之間形成多元化的循環經濟產業鏈入手。如農業生產出來的產品提供給食品加工企業，如甘蔗制糖廠生產出來的慮泥可以用在水泥廠，廢二氧化碳可以用在輕鈣廠，蔗渣可以用在制漿廠，還可以把廢糖蜜用在酒精生產車間。產業內部循環經濟產業鏈的構建最重要的是需要先進科技的引領。如通過運用高新技術，加強對污泥的利用，可以運用在建筑、化工等企業上。只有突破了技術難關，才能更好加強循環經濟之間的產業配合。
2創建循環型企業
循環經濟發展最重要的主體就是企業。企業是資源消耗的重要場所，要利用循環經濟理念構建企業，運用高科技環保技術加強企業的清潔生產和資源綜合利用，創建循環型企業。
創建循環型企業，要嚴格把控企業產品設計、原材料采購、生產運營、售后服務以及廢料的回收利用等環節，達到資源利用的最大化。要鼓勵企業自愿實施清潔生產，對污染物排放超標超總量的污染嚴重企業、使用或排放有毒有害物質的企業，嚴格依法實施強制性清潔生產審核。1989年，聯合國環境規劃署提出了清潔生產的概念，即將整體預防的環境戰略應用于生產過程、產品和服務中，增加生態效率。清潔生產包括清潔的能源、清潔的生產過程、清潔的產品和服務。
城市創建循環型企業主要在于工業領域。對電力、鋼鐵、有色金屬、石化、建材、印染、皮革、陶瓷等行業進行清潔生產審核。對污染大的企業，要求其做好水、氣、廢渣廢料的污染處理工作，如企業自建水處理工廠，將生產過程中產生的污水在排放前進行處理。做好對企業產品的設計，設計出易回收、易降解的產品。企業建立節能、節水等研發機構，發展清潔能源和可再生能源，扭轉傳統高污染企業對城市環境污染的不利局面。
建立循環經濟示范企業。企業在設計、生產、銷售、回收利用環節，做到運用循環經濟理念發展的，對這樣的企業予以大力的扶持，并建立示范企業。如在建筑領域，推行《民用建筑節能條例》，推廣建筑生態設計和使用綠色建材，推動建筑施工單位對建筑廢物進行綜合利用。中國目前的房地產也發展非常迅速，如果能在房地產、建筑行業率先開展循環經濟示范企業活動，將有利于擴大影響，推動社會對循環經濟示范企業的關注。
3創建循環型工業園
循環型工業園是依據循環經濟理念和工業生態學原理而設計成的一種新型工業組織形態，是循環經濟在園區層次的具體體現。循環型工業園通過將園區中一個工廠生產的產品作為另一個工廠的原材料，通過廢物交換、循環利用，建立起企業之間的共生。如在工業園區內，企業之間不是各自為政，而是在生產、研發等方面有密切的聯系，形成上下游的生產關系。多年來的實踐和經驗表明，循環型工業園建設是落實科學發展觀的成功探索，是新型工業化發展的有效模式，對于解決結構性污染和區域性污染，調整產業結構和工業布局，實現節能減排，建設資源節約型、環境友好型社會具有十分重要的意義。
在循環型工業園內，由于下游企業利用上游企業的“廢料”作為生產的原料實現了對副產品的綜合利用。在傳統工業園區內企業的生產中，許多副產品往往被作為廢物處理，而在循環型工業園內，由于企業之間的合作形成了“聯合式的大企業”就可以對這些副產品進行再利用，而且是較低價格甚至免費的。這樣，可以使企業節省材料的購買成本。在循環型工業園中，各企業不是孤立的，而是通過物質流、能量流和信息流互相關聯的，促進資源利用一體化，增強園區內企業抗擊風險的能力。如發電廠生產的煤電灰可以用于水泥廠，產生的蒸汽，可以供應給居民區或者生物工程公司，生物公司產生的污泥可以供應給農業區。
創建城市循環型工業園具有良好的社會效益和環境效益。在循環型工業園中，由于模擬自然生態系統建立了產業系統中“生產者一消費者一分解者”的循環途徑，實現了物質閉路循環、能量多級利用，減少廢物排放造成的環境污染，同時也提高了資源利用效率，減少對自然資源的需求，間接地降低了原生資源開發可能帶來的生態環境影響，這樣真正實現經濟、環境和區域社會的可持續發展。
4創建循環型社會
構建循環型社會，最重要的就是構建循環型的城市體系。循環型城市包括產業循環體系、基礎設施體系和生態保障體系。產業循環體系包括循環型工業、農業和第三產業；基礎設施體系包括水、能源、固體廢物；生態保障體系包括綠色建筑、人居環境和生態保護。循環型城市建立在“資源――產品――再生資源”的循環經濟形態下，而不是單向的線性發展形態。
構建循環型社會，就是要將循環經濟的理念在日常生活中體現，涉及生活的所有領域。主要包括，倡導綠色消費，開辦綠色學校、商場、醫院、社區等等。崇尚環保的生活方式，減少消費過程中的廢棄物，增加多次利用率。提倡綠色生活，采用公共交通工具、自行車出行。減少生活垃圾，對垃圾進行分類處理，對垃圾進行無害化處理。加強對廢棄物的回收和利用，在社區建立回收站，加強宣傳，使社區成為宣傳循環社會建設的重要基地。發揮政府導向和示范作用，在政府采購計劃中明確政府優先采購和強制采購的節能產品類別，指導政府采購節能產品。
構建循環型社會的基礎是立法。如日本2000年制定了《促進循環社會形成基本法》，確立了廢棄物循環再利用的準則。日本在循環經濟立法方面在各國中均占領先地位，僅2001年就有多項循環經濟法律實施，如何《環境基本法》、《促進循環社會形成基本法》、《廢棄物處理法》、《促進資源有效利用法》、《容器與包裝分類回收法》、《家用電器回收法》、《建筑及材料回收法》等。
構建循環型社會，要從構建循環型街道、循環型社區抓起。選擇有一定條件的社區建設循環型社區和街道，以綠色建筑、綠色環境、綠色管理為主要特色，建設城市循環型社區和循環型街道。
注釋：
①史寶娟.城市循環經濟系統構建及評價方法研究，天津大學，博士論文，2006.
參考文獻：
[1]牛桂敏.城市循環經濟發展模式[J].城市環境與城市生態，2006，（02）.
[2]樊江串.城市循環經濟發展運行機制研究[J].價值工程，2006，（09）.
關鍵詞:資源環境; 新型城鎮化; 帶狀城市; 集約; 衛星城市。
一、引 言.
1979 年 美 國 地 理 學 家 諾 瑟 姆 ( Ray MNortham) 發現各國城市化發展過程所經歷的軌跡大致都可以概括成為一條被拉平的 S 形曲線，他將城市化發展分為初期緩慢發展階段、中期加速發展階段和后期飽和階段［1］。此后 S 型階段模式在世界許多國家被證明存在并被我國的許多學者和政府決策者所探討和運用論證。
《中國城市發展報告》2012 卷的資料顯示，截至 2012 年年底，我國城鎮化率已達 52． 57%。在此數據上依據諾瑟姆曲線判斷，我國已經處于城市化發展的加速階段，大量來自鄉村和小鎮的人們紛紛涌入城市。
諾貝爾經濟學獎獲得者美國經濟學家庫茲涅茨( 1955) 曾提出“庫茲涅茨曲線”，說的是經濟增長與收入分配之間的關系，即收入分配不均等程度隨著經濟增長呈先加大后減小的倒 U 形［2］。
美國普林斯頓大學的格羅斯曼和克魯格( 1995)等經濟學家把庫茲涅茨曲線的思想應用到環境質量與經濟增長關系的分析當中，于1995 年提出了“環境庫茲涅茨曲線”假說。根據這一假說，一方面，經濟增長意味著更大規模的經濟活動，既需要更多的資源投入，又帶來更多的污染排放，因而對環境質量產生負的規模效應; 另一方面，經濟增長通過清潔能源以及新技術的使用、產業結構的優化升級等，對環境質量產生正的技術進步效應和結構效應。一般說來，在大規模工業化階段，規模效應超過技術效應和結構效應，環境質量隨著經濟增長不斷惡化; 在后工業化階段，技術效應和結構效應超過規模效應，環境質量隨著經濟增長逐步改善［3］。歸結起來，這三類效應共同決定了環境質量與經濟增長之間的倒 U 形曲線關系: 環境質量隨著經濟增長呈先惡化后改善的趨勢［4］( 見圖 1) 。
在新型城鎮化的大討論中我國許多學者提出了自己的見解，國家行政學院決策咨詢部研究員王小廣( 2013) 認為，我們的城鎮化就是走一條以資源節約、效率優先、見房見人、以人為中心的新型城鎮化道路。李強( 2012) 等人對中國城鎮化“推進模式”進行了深入研究，發現中國的城鎮化主要是政府主導的城鎮化，在城鎮化的過程中政府居于核心的地位。李京文、周毅( 2009) 認為我國屬于滯后城市化國家。未來的城市化發展將表現為多元化、國際化、集群化、網絡化、生態化和逆城市化趨勢。沈悅( 2004) 通過對日本的城市化過程進行研究對我國的城市定位、土地、交通和城市內的二元問題進行了策略分析。更多的學者對我國的城市化進行了不同層次的研究，但是這些研究多是從產業結構、人口遷移等角度進行剖析，基于客觀的資源環境約束的城市化道路選擇并不多見，本文試圖從資源環境的角度出發，探討我國新型城鎮化的頂層設計方案。
二、我國的資源環境基礎與新型城鎮化.
據有關部門的資料顯示，我國已經探明的礦產資源總量較大，約占世界的 12%，僅次于美國和俄羅斯，居世界第 3 位; 但中國人均資源占有量不足，僅為世界人均占有量的 58%，居世界第53 位［5］。從總體上說，人口和自然資源條件并不構成中國城鎮化發展的絕對障礙，而且在許多方面中國的資源條件( 特別是在總量規模和品種的豐富性上) 具有一定的優勢。但是，我國人口眾多、人均資源相對不足是一個基本國情。因此，主要依賴自然資源來推動城市的長期增長并不是中國城鎮化的可行道路。
實際上，我國對能源的開發利用已達到相當高的強度。與能源高強度開發和大規模消費相對應的則是能源利用效率的低下。我國能源消費強度遠高于發達國家和世界平均水平，約為美國的3 倍，日本的7 倍; 單位產值能耗是世界上最高的國家之一，每公斤標準煤創造的 GDP 僅為0． 36 美元，而日本為 5． 58 美元，約是我國的 15倍，世界均值為 1． 86 美元; 工業鍋爐能耗效率為60% ，低于發達國家 20 個百分點; 主要產品單位能耗平均比國際水平高 40%，單位建筑面積采暖能耗相當于氣候條件相近的發達國家的 3 倍; 每年工業部門多消耗 2 至 3 億噸標準煤，約占全國總消費量的 1/5［6］。現在，中國已經成為世界第二大能源消費國。當前中國依靠大量消費能源，推動了中國經濟的高速增長，但也使中國經濟增長越來越接近資源和環境條件的約束邊界。
三、我國城鎮化過程中的資源環境約束與困境.
改革開放以來，我國城鎮化得到快速發展，特別是 1996 年城鎮化水平達到 30% 以后，城鎮化率得到快速提升。當前普遍認為，我國城鎮化處在快速發展階段，并且這種快速發展趨勢還將保持較長一段時間。但是，由于我國城鎮化的復雜性和艱巨性，我國城鎮化發展仍呈現出城鎮化滯后于工業化、非農化，城鎮化的區域差異較為明顯，大城市的中心地位愈加突出，中小城市發展遲滯，城鄉環境堪憂，資源短缺加劇等一系列問題。
1． 大城市中心地位不斷加強，資源環境壓力愈加突出.
伴隨著我國城鎮化的發展，我國的特大城市、省會級城市規模不斷擴張，人口持續聚集［7］。根據對河南不同地區農民工的 994 份隨機調查問卷顯示( 見圖 2) ，即便是經濟基礎相對較差的農民工也對特大城市( 首都等) 、區域中心城市( 省會等) 有強烈的遷入欲望。來自中小城鎮的城市居民更是對大城市偏愛有加。由于該種遷移偏好的盛行，導致我國中心城市規模在近幾年框架不斷拉大，人口數量激增，最終導致環境惡化，交通擁擠，城市生活質量顯著下降。在城市結構設計上不斷增加的環狀結構進一步加劇了城市治理的難度和環境惡化的速度。
2． 城市運營粗放與低效率十分常見.
正如低效率的投資支撐我國經濟粗放型的經濟增長一樣，在我國的城市建設中缺乏規劃或者沒有規劃的城市擴張十分常見［8］。部分城市的擴張完全以私人部門經濟利益的最大化為導向，忽略城市發展的資源環境基礎，為以后的城市運營留下很多病根。
在我國不僅存在城鄉的二元結構，城市內部也普遍存在二元結構。城市現代化的區域附近，可能就存在臟亂差的城中村。城市內部的不和諧也并不鮮見。有的區域植物郁郁蔥蔥，有的區域找一棵樹都很困難。現代節能技術、環保技術在城市的不同區域應用情況差距也十分巨大。
面對如此復雜的情況，城市的管理者卻往往采取比較省事的粗放型管理方式，如此一來，城市的資源環境壓力進一步增加。
3． 有待商榷的城鎮建設用地政策.
我國現在采取的是對城市建設用地嚴管嚴控、盡量少占少用的策略，期望以此保持更多的土地資源。但是，筆者通過對部分地區的調研發現，我們的這種策略不但沒有節約土地，反倒是造成了更大的土地浪費。我們可以選擇部分新生代農民工為調研對象，他們大多從有工作能力以來多數時間在城市務工，有了一定的資金積累，這些資金最終流向了土地豐富的農村，在那里他們可以以較低的價格建設數百平方米的大房子，占用土地數量自然也十分驚人。
由于城市建設土地的短缺，導致城市住房的短缺，進而導致住房價格快速上漲。再加上受傳統觀念的影響，本應在城市購房的人們被迫把資金帶到了農村，同時也把粗放的土地利用方式帶到了祖國的四面八方。
4． 缺乏城鄉統籌，龐大的總住房面積與狹小的實際住房空間并存.
蝸居在中國大城鎮的人們，并不一定沒有住房，人房分離才是住房緊缺的根源。就住房總面積來看，隨著近年來我國經濟的快速發展，相當多的人在城市或鄉村都有了自己的住房，但是與住房分布不一致的是，我們的工作崗位多在大中城市，這一分布直接導致的結果是由于工作的需要，很多人需要居住在其工作的城市，住房緊缺進一步放大。
根據劉少華、夏悅瑤( 2012) 的研究表明，目前我國的城鎮化模式，過分地關注了土地和經濟的城鎮化，忽略人口城鎮化。而這種模式在資源利用上比較粗放，資源過度消耗十分常見［9］。
5． 過于淡化城市規模擴張所需的資源環境基礎.
伴隨著技術進步，人們在規劃城市建設的時候越來越不受區域原有的資源環境基礎的約束。
事實上隨著科技進步和人們觀念的轉變，資源環境的約束確實得到了很大的突破，人們調配自然資源和社會資源的能力也確實在不斷增強。但是，我們似乎忽略了一個問題，就是通盤來看，我們雖然在某一地區可以沖破資源環境的制約，但是這種沖破往往需要較大成本，也就是說我們沒有實現資源的最佳配置，浪費了不少財富。
6． 不盡如人意的中小城鎮發展.
我國政府一直提倡大力發展中小城鎮、衛星城鎮，但事實是除了我國改革開放初期伴隨鄉鎮企業的發展，眾多小城鎮曇花一現外，人口與資源一直在向大城市、特大城市集中，這與政府倡導的發展方向并不一致。
四、基于資源環境約束的我國新型城鎮化道路選擇.
1． 大力發展帶狀城市體，摒棄傳統的環狀擴張.
無論從世界城市的發展規律還是從筆者調研的情況來看，未來幾十年我國人口仍然會持續不斷地向大中城市聚集，即便國家鼓勵中小城鎮的發展，短期也無法改變微觀個體對特大城市、大城市的向往。基于此，我們除了加快均衡大中小城市的公共產品供給外，更重要的是需要思考如何建設資源節約、環境友好、社會和諧的大城市。
就大城市的擴張，或者說中等城市向大城市的擴張而言，我們以往的擴張模式是攤大餅式的城市環狀擴張。這種模式帶來的是環境惡化、交通擁堵等一系列城市生態難題，也愈來愈導致城市發展的不和諧。鑒于此種情況，我們可以嘗試新的城市擴張模式，就是發展帶狀的大城市、特大城市，進而取代城市的環狀擴張，以此來增強城鄉交融，緩解城市資源環境的壓力。
2． 推進綠色城市、人文城市和科技城市的協調發展.
現代城市運營的粗放與低效率是加劇資源環境進一步惡化的重要原因之一。在現代城市建設和運營中如何才能擺脫粗放，走向集約，擺脫低效率，走向高效率成為現代城市建設和運營的一個重要課題。我們建設城市或者鎮級居民點的目的很明確就是想通過集約的方式利用資源，讓人們居住得更健康更舒心，同時也有利于人們在經濟上獲得發展。實現這一目標，需要大力推進綠色城市、人文城市和科技城市的協調發展［10］。
3． 加緊城市建設用地特別是住宅用地的供給，以節約有限的土地資源.
現行的戶籍制度、城市住宅價格的快速攀升和非城鎮居民有限的購買力及不順暢的融資渠道導致大量期望居者有其屋的人們選擇去成本較低的地區擁有自己的住房。如此一來，城市務工人員所得的相當一部分收入流向了廣闊的農村，用于房屋建設［11］。相比較城市住宅對建設用地的使用效率，農村住宅建設對土地的利用是非常粗放的，并且城市工作農村建房的群體普遍對土地的稀缺性不重視，房屋建設也缺乏整體規劃，導致土地浪費驚人。就這一點來看，我們嚴管的城市住宅用地供給，看似控制了城市建設用地的整體規模，但從城鄉統籌的角度來看，實際上進一步加劇了我國土地資源的浪費。由此可見，增加城市建設用地特別是城市住宅用地的供給，同時對農村建設用地進行適度干預，才是我們節約有限土地資源的可取之路。
4． 切實地推進人的城鎮化，減少人戶分離，減少資源閑置和浪費.
我國針對房價過高、需求過旺等問題采取了抑制需求、平抑房價等方面的管控策略，以防止地產價格的過快上漲，危害經濟的總體發展。筆者并不認為這是一個好策略，準確一點來說應該是我們的工作重心不應該放在抑制需求、控制價格上。既往的政策反饋結果也證明了這不是一個恰當的策略。
除了增加整體供給量以外，努力實現住房資源的城鄉統籌，使得閑置的資源得以合理利用才是我們解決問題的突破口。鑒于此，加快推進人的城鎮化，減少人戶分離才是解決我國房屋閑置的根本途徑。人城鎮化了，他們的房屋自然不會大量地生長在城市以外，也不會占用大量的耕地資源。
5． 區域城市的規劃要考慮資源承載的基礎條件.
通常情況下，在區域城市的規模擴張中首要考慮的是本地區的經濟發展和經濟擴張，其次才考慮本地區的資源環境約束。張臻漢( 2012) 通過對全國 286 個地級市的人均水電氣和公共交通等資源消耗數據的實證研究，分析出中國城市的資源集約最優規模區間為 100 萬 ～ 280 萬人。
研究結果表明目前我國僅 32． 1% 的城市處于資源集約的最優規模區間。由此可見我國的城鎮化需要特別注意資源集約的問題，區域城市的規劃必須考慮本地區資源環境的基礎條件。
6． 加速衛星城市、中等城市的產業集聚，促進就業崗位向中小城市流動.
在我國大力發展新型城鎮化的大背景下，相當多的地區提出了要大力發展中小城鎮，特別是縣級城市。最近幾年快速上漲的中小城市住房價格集中反映了人們對國家大力發展縣級城市的期待和認可。但是，中小城市地產業繁榮，并不代表我們的中小城市建設取得了多大成績，更說不上是這種建設模式的成功。從筆者的調研來看，縣級城市的新的購房者有很大一部分，工作不在其購房地，屬于人房分離的狀態，顯然這是一種脆弱的城鎮化［12］。鑒于此，我們需要加速衛星城市、中等城市的產業集聚，促進就業崗位向中小城市流動，用充足的就業崗位提升中小城鎮的發展后勁。
參考文獻:
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