绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇锅炉考察报告范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
1.研究背景
生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能存储在生物质内部的能量。生物质发电是生物质燃料直接送往锅炉燃烧,产生高温、高压的水蒸气,由水蒸气推动汽轮机将热能转化成动能、再通过发电机将动能转换成电能的过程。2011年我国发电量46037亿千瓦时,超越美国位居世界第一,对能源需求很大,生物质能开发被列为“十二五”期间重点发展项目。
2.国内外生物质能开发利用现状及我国生物质能资源状况
国内外生物质能开发利用现状。目前,生物质能占全世界总能耗的14%,数量相当巨大,是21世纪能源供应中最具潜力的能源。荷兰研究可再生能源的学者Hoogwijk预测生物质能源将在世界能源消耗中占据7~27%[1]。20世纪70年代,世界性的石油危机爆发后,丹麦开始积极开发清洁的可再生能源,大力推行生物质发电。1990年以来,生物质发电在欧美国家开始大发展。到2011年底,全世界生物质发电总装机容量约为72GW,主要集中在北欧和美国。近10年来,丹麦新建设的热电联产项目都是以生物质为燃料,同时将过去许多燃煤供热厂改为燃烧生物质的热电联产项目[2]。
我国生物质能发电技术比国外晚了近20年。2006年12月,我国第一个生物质能发电厂国能单县生物质发电项目正式投产。2010年3月,全国最大的生物质能电厂粤电湛江生物质发电项目正式开工建设,规划总装机容量为450MW机组,其中1#机组已于2011年7月底投产。2010年我国生物质能发电装机突破5GW,占总装机容量的0.5%,与发达国家差距较大。根据国家能源局规划,到2015年我国生物质发电装机将达到1300万千瓦。
我国生物质能资源状况。我国生物质能资源丰富,若全部利用可提供全国66.6%的发电量。按50%的生物质能收集利用率算,我国生物质资源每年可转化为能源的潜力,近期约为5亿吨标准煤,远期可达到10亿吨标准煤以上。若加上荒山、荒坡种植的各种能源林,资源潜力在15亿吨标煤以上。
我国农作物播种面积约15亿亩,年产生物质约7亿吨,除部分作为造纸原料和畜牧饲料外,剩余部分可作为燃料使用。农产品加工废弃物,包括稻壳、甘蔗渣和棉籽壳等,约2亿吨。我国森林面积1.75亿公顷,每年通过正常的灌木平茬复壮、森林抚育间伐、修剪、收集采伐、造材、加工剩余物等,可获得生物质量8~10亿吨。我国畜禽养殖业粪便排放量约18亿吨,实际排出污水总量约200亿吨,可生产沼气约500亿m3;工业企业年排放有机废水和废渣约25亿m3,可生产沼气约100亿m3。
3.影响生物质发电效益的因素
大型生物质发电厂需要的秸秆量很大,装机容量30兆瓦的发电厂需要有40万亩地来提供燃料。另外,秸秆用途广泛,有饲料,造纸,成型燃料,实际上真正能供应到电厂的秸秆大为减少。生物质发电燃料是由分散的农民提供的,收集成本较高。正是这个特殊性导致生物质发电项目相比其他发电项目社会关系更为复杂。图1表述了生物质发电项目的社会关系。
影响生物质能发电项目效益的因素主要有:建设成本、秸秆价格、上网电价、政府补贴[3],由于政府补贴是按发电量补贴的,所以上网电价和政府补贴可以统一到电价这个因素上。
4.生物质能发电项目效益分析
基于蒙特卡罗模型的经济效益分析。考虑到生物质资源分散,专家们建议生物质电厂的建设规模不宜超过30MW。现在对装机容量为30MW的生物质能发电厂进行经济效益分析,参考已建成生物质能电厂的情况,对生物质电厂经济效益进行蒙特卡洛模拟。
本文运用蒙特卡罗技术对生物质发电项目的净现值、内部收益率进行模拟。在正常生产年份,一般按年运行小时7000小时计,一座装机容量为30MW的生物质电厂年耗秸秆数量为约20万t,年发电量为2.1亿千瓦时,厂自用电量10%,减少CO2排放上15万t。目前,生物质能发电实行标杆上网电价0.75元/kwh,每吨二氧化碳为10美元,秸秆到厂价330元/吨。目前生物质电厂的平均造价为10000元/kw。假设:秸秆价格服从正态分布N(330,25),电厂年运行时间在区间[6500,7500]呈均匀分布,生物质电厂总投资服从正态分布N(30000,500)。运用excel2003版本来实现蒙特卡罗技术模拟,将基础数据输入到excel表格中,运用NORMINV函数生成秸秆价格和总投资的随机数值,运用RAND函数生成电厂年运行时间的随机数值,按折现率10%,残值率5%,项目周期20年,直线折旧计算,模拟500次后,得出结果见表1。
5.对策分析
政府支持。根据电监会年度电价执行监管报告,上网电价由2004年的303.66上升到2011年的410.56元/千千瓦时,年均增长率为4.40%。预计到2024年将为717.61元/千千瓦时,此时项目NPV≥0的概率大于0.8,项目经济效益良好。结合上述分析,建议在2024年以前政府采取政策予以支持,此后,可不再补贴。政府可采取以下政策支持:
合理安排产业布局,将生物质能发电厂引导到生物质能源丰富的地区,做好项目审批把关,按照当地的资源容量建设相应规模电厂,从源头上杜绝重复建设。做好农民、电网公司和发电厂工作,协调三者之间矛盾,使其能够形成一条完整的产业链。在生物质能电厂尚未实现产业化之前,给予电厂经济补贴,缓解电厂压力。加强对生物质发电技术研发,转变锅炉需进口的现状,降低建设成本。
电厂管理。上述可知秸秆成本控制对电厂盈利能力相当重要。建议电厂做到以下几点:
合理规划厂区位置,选择秸秆资源丰富,分布密集的位置,建议在半径50公里内或一个县内只建一个电厂,避免恶性竞争。
电厂加大内部管理建立合理高效的秸秆供应链。在农民、企业、经纪人之间形成良性的产业利益链。可以与农户签订长期供应协议,形成农户小型收集点加工储存点电厂的秸秆供应体系。
秸秆收购具有季节性,电厂必须要有一个庞大的仓库存储燃料。同时,由于季节性问题,在收购旺季需要大量的流动资金,电厂必须管理好企业的流动资金。
目前国内第一台压水堆核电机组引进了国外的压水堆核电机组,组成了新型的压水堆的核电机组,核电机组包含了具有自主知识产权的压水堆、重水堆等堆型,在大部分的压水堆核电机组上;在建的核电站成为我国首台30万kW核电机组。另外,在消化引进核电机组的优势的基础上又设计了新一代能动压水堆核电机组,布置了改进型的半核电机组,经过自主设计、引进和消化吸收之后,构成了目前由核岛、常规岛及BOP组成的核电机组。我国民用核安全机械设备制造中的焊接工艺评定标准在我国目前有着评定不统一的特点,遵照法国的和美国的核武岛机械设备设计制造要求以及焊接评定标准的。国内的核电站核武岛设计的设计院进行焊接工艺评定标准的特点,又编制了相关的核安全评定标准,并且结合核电工程焊接工艺评定的技术条件制定了相关的法规和要求。核电站具体的引用标准是按照文件设计中关于焊接工艺评定进行的,设备、产品的焊接工艺的评定技术标准。
2核电工程焊接工艺评定转移依据
核电工程中项目的焊接工艺为了使之成为企业的重要质保活动,使施工单位能够按照焊接的标准要求生产处合格的产品,对于焊接工艺的正确性进行了相关试验,并得到了结果评价。焊接工艺评定管理是一项重要的工作。焊接工艺评定工作对于核电工程承包商来说,必须加以规范化,并且成为焊接工艺评定转移实施的依据。(1)根据核电安全局在评定转移研讨会的主要议题,其中包含了核工业焊接工艺评定的转移申请,根据焊接工艺评定的单位按照要求执行,焊接的工艺评定转移具有如下要求。按照核电项目承诺的标准体系开展焊接的工艺评定转移工作,并获得了项目的营运单位的批复;按照营运单位焊接的工艺评定项目的转移标准和法规进行焊接工艺评定转移事项的实施,国家核安全局和地区监督站堆焊接工艺应该按照工艺评定转移的项目和运营单位的批复,抄送国家核安全局的地区监督站,评定实施监督和转移工作,以及焊接部位的信息;负责堆焊接工艺转移评定,清单中包含了焊机评定项目的实施日期,对于焊接工艺转移的责任单位实施监督检查控制,确保转移工作能够按照法规标准和转移方案进行工作。(2)进行焊接工艺的评定,按照压水堆核导机械设备设计和建造的规则要求,两个不同的核电国内工程项目需要将转移工作进行评定,将焊接工艺的评定扩大到车间后者现场,符合下列要求方可。首先是在车间或现场完成焊接工艺的评定试验,要求条件不允许在制造商之间进行转让;按照核岛安装企业中的技术注意事项和监督的规定,进行技能和经验的转移,保证其连续性。对于工艺评定中的转移项要求同一承包商能够实现相互的转移,并且遵循相同的设计和建造标准以及规范,进行工艺的评定和相互的转换;在转移的焊接工艺进行评定的时候,焊接的工艺评定及使用的焊材牌号和商标,焊材要具有相同的型号,并且符合相同的采购技术条件,方能与焊接的工艺评定相符;根据国际性焊接和钎焊评定的相关规定,焊接工艺的评定转移要符合锅炉和压力容器规范的国际性转移要求。要求规定,制造商和承包商是按照规范的要求,将生产中具有责任控制的组织,包括两家和两家以上的不同的名称的公司,在焊接工艺上加以评定,并进行有效的操作和控制。这一组织是包含了质量控制体系以及质量保证程序的组织,不要求重复进行工艺评定。制造商和承包商拥有了不同拥有者的操作管理权限,能够规范制造商和承包商在原工艺评定期间的PQR和WPS,当操作管理被保持并使用后不需要进行重新评定。(3)常规岛和BOP工程焊接的工艺评定,符合焊接工艺评定转移的要求。按照人员、管理、评定的等效性规定,加以技能和经验的连续性,使之具有同等的效力,在同一施工单位进行现场评定后,质量管理体系中的设备、和将同一施工单位的监督经验及另一个车间或现场对应焊接,进行不重复的评定。根据工艺评定的转移要求,电力行业的全部焊接经过审批后的评定资料得到了批准及描述,同一个质量管理体系内的通用章节以及工艺评定、标准在实施后的焊接工艺评定中基本可以进行覆盖。核电工程中的常用的焊接工艺评定标准,包含了焊接工艺评定转移的要求,其中缺少明确的条款规定,如现场设备和工业管道焊接的工程施工规范要求。此外,不可重复进行焊接,统一在同一效力的设备和质量管理体系中,施工规范对焊接工艺评定转移的规定应保证技能和经验的连续性,升级后的现场设备和同一项评定工业管道焊接进行了取消。
3焊接工艺的评定转移
转移材料、人员、车间、环境等的焊接工艺是设置在同一个车间,承包商的现场的活动按照焊接技术规格束和图纸要求进行项目的转移,为将核电工程项目的焊接工艺转移,核电工程承包商要做好以下工作。首先,对焊接工艺的评定标准要进行熟悉,并保证焊接工艺的评定能够符合转移的要求。(1)对核电工程项目的质保体系,焊接工程的技术人员应进行分析和对比,应熟练使用组织机构、职责、焊接管理模式和相关的程序,做好核电工程焊接的工艺评定标准的制定工作,对焊接工艺评定进行转移的同时,包括对焊接设备的无损监测,施工技术上要进行评定考试等,焊接的工艺评定转移的可行性焊接的工程师和技术人员在经验、资格、母材和焊接材料的试验,施工环境的对比分析等。(2)负责两个核电工程以上项目的焊接工程技术人员,要确定焊接工艺评定转移的标准,进行焊接工艺评定转移分析的工作,主要进行的内容包括做好焊接工艺评定转移的报告,编制核电工程焊接工艺评定转移标准,做好焊接工艺评定转移的清单。承包商方面的项目经理担负的责任包括对比和分析承包商在两个核电工程项目中的质量保证体系,对比分析核电工程项目的人、机情况,评定焊接的工艺技术和制订注意事项、质量监督管理、焊接工艺评定转移清单、焊接工艺评定报告管理等内容等清单。(3)焊接工艺评定转移管理程序的编制。将焊接工艺评定转移的规范进行有序的编制,在焊接工艺实施前,做好工艺评定,完成焊接工艺评定,并要求相关人员遵照评定转移管理的程序,签字并。要求承包商的内部部门在进行焊接工艺评定转移时,明确自身职责、焊接工艺评定转移流程及焊机工艺评定转移的管理,做好焊接评定转移的相关记录。(4)焊接工艺转移报告的评定,由核电工程总承包商负责审查和评定,由承包商工程技术人员负责完成报告,将报告转移到总承包单位,总承包商收到焊机工艺评定转移报告后,综合考虑焊机工艺评定转移报告,对核电工程焊机工艺评定转移报告进行评审,实地考察承包商焊接能力,重点审查内容包括:焊接工艺评定报告、焊接质量保证体系、焊接材料、设备、资格、环境等方面的标准。在进行承包商的焊接工艺评定转移报告的审查的时候,总承包单位应组织评审专家,邀请核电工程设计的设计院设计专家等,并要求负责核电工程的总承包商、监理单位和业主单位的代表全程参与焊接工艺评定转移报告评审。(5)焊机工艺评定转移实施流程为承包商编制焊机工艺评定转移管理程序,进行焊接工艺评定转移前的焊接技术条件对比,承包商完成焊接工艺评定转移报告和拟转移项目清单的编校、审批并签署总经理承诺,承包商向总承包单位上报焊接工艺评定转移报告和拟转移项目清单,总承包单位根据对承包商焊机能力考查实际情况,编制考察报告,总承包单位组织对承包商递交的焊机工艺规定转移报告和拟转移项目清单进行审查。拟转移的焊机工艺评定报告是否用于该安全相关设备焊接,如果是,则核电业主批复总承包单位复查后的焊接工艺评定转移报告和拟转移项目清单,承包商对批复的焊接工艺评定转移报告和拟转移项目清单以及批复意见归档,承包商根据批复意见整理被转移的焊接工艺评定报告并报告总承包单位好监理单位审核,承包商根据总承包单位审核结果被转移的焊接工艺评定报告,并下发相关部门。
4结束语
为保证核电工程的承包商对焊接工艺的质量控制,对于核电工程项目的质量监督主体进行审核应由监理单位负责。核电工程承包商的焊接工艺负责对评定转移报告进行审查,质量保证体系的运行是对核电工程项目图纸中的材料、焊接方法等加以重点的审查,关注核电工程承包商的焊接工艺评定能否满足项目的要求,并做好现场施工的巡检,及检查旁站等,做好超标的焊缝返修方案的审查,对焊接不符合项的跟踪处理等环节加以控制。
作者:刘新收 单位:中国核工业二三建设有限公司
参考文献
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[中图分类号]F323 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432(2011)49-0171-03
1 自主创新在产业发展中的作用
1.1 自主创新的内涵
“创新”这一概念是由熊彼特在其1912年德文版《经济发展理论》一书中首次使用了“创新”(Innovation)一词。他将“创新”定义为“新的函数的建立”,即“企业家对生产要素之新的组合”,也就是把一种从来没有过的生产要素和生产条件的“新组合”引入生产体系。后来,许多学者根据熊彼特的观点提出了“技术创新”、“科技创新”、“知识创新”等新概念。虽然创新概念的提出至今已将近90年的时间,国内外关于“技术创新”的研究也有多年,但是迄今为止,尚未形成一个严格的、统一的定义。下面是关于“技术创新”的几种代表性定义。国内学者陈劲较早提出了“自主创新”的概念,其含义是“自主技术创新”,是指在引进、消化以改进国外技术的过程中,继技术吸收、技术改进之后的一个特定的技术发展阶段。
1.2 自主创新在产业发展中的作用
(1)自主创新促进产业改造与振兴。技术创新对产业的改造作用,主要表现在新技术、新工艺在产业中的广泛应用,可以提高产品的设计和促进新产品的开发,可以提高产品的质量和可靠性,提高产品的附加值,可以节约资源和提高劳动生产率,从而提高产业的市场竞争能力。
(2)自主创新提高产业企业竞争力。而在市场经济中,产品是由用户来选择,争夺顾客是竞争的焦点。在对外开放的条件下,这种竞争又具有国际性,它是围绕争夺国内和国际市场而进行的,参加竞争的并非是政府,而是企业。虽然产业里的企业的产品具有一定的竞争性,但是在世界经济一体化的今天,产业里的企业也面临着市场竞争的压力。因此,必然要在更大的范围内和更高的层次上开展技术创新,以取得竞争优势。从国家和企业的长远利益出发,必须把企业推到竞争的风浪之中,促使其在竞争的压力下不断创新,谋求生存和发展。
(3)自主创新是实现产业高质量经济增长的重要途径。一国或一地区的经济发展,不光要有数量的扩张,更要有经济系统质量的改善。这种质量的改善是通过技术创新实现的,主要表现为产品附加值的提高和资源耗费的降低,即用等量的资源可创造更多的财富。自主创新是解决资源浪费,实现产业高质量经济增长的重要途径。
2 广西制糖业自主创新能力的现状与问题
2.1 广西制糖业在广西产业结构中的地位和自主创新现状
制糖业,是广西食品产业中在全国最具影响力的行业,并在食品产业实现超千亿元产值中担当主要角色。为进一步壮大产业规模,调整产业结构,优化产业布局,提升产业竞争力,加快工业化发展步伐,广西制定实施千亿元工业产业和重点工业产业发展实施方案,提出重点发展以制糖为主的食品产业等七大千亿元支柱产业,确保到2012年广西工业销售收入突破15000亿元,进入工业化中级阶段。到2012年,广西将确保以制糖为主的食品产业产值达2200亿元,增加值800亿元。其中,制糖业产值450亿元,增加值170亿元,食糖产量1100万吨。2008年,以制糖为主的食品产业实现主营业务收入1003.7亿元,成为广西首个超千亿元产业。由此可见,继续发挥制糖业优势,做大做强糖业集团,培育发展糖业产业集群,提高产业综合竞争力,对食品产业实现超千亿元产值起到重要作用。
在自主创新方面制糖业也有很大的进步和发展。特别是近几年,在广西各级政府和金融机构的大力扶持下,广西制糖业通过品种改良、技术创新和糖业改制,蔗糖生产能力已接近世界糖业强国的生产水平,综合利用水平也有了大幅提高,涌现出一批年收入超过30亿元,利税达10亿元的糖业集团,其中贵糖(集团)股份有限公司更是被列为国家首批循环经济试点单位。目前广西的制糖业生态产业初具规模,已基本形成了甘蔗―制糖―糖蜜―酒精(酵母、味精)―酒精废液制复合肥,甘蔗―制糖―蔗渣―制浆造纸两条资源综合利用工业链以及甘蔗―蔗叶、蔗梢―糖蜜―饲料―畜牧(养牛)的农业产业链。
2.2 广西制糖业在自主创新中存在的问题
没有创新,就没有发展。根据制糖业的特点与相关产业的联系,制糖业的技术创新应包括以下几方面:①甘蔗良种化和良种种植技术的创新;②糖厂制糖技术(设备、工艺)的创新;③综合利用(蔗糖、糖蜜利用与新产品开发)技术的创新;④糖厂废物、废液治理技术的创新。经过四十年的发展,广西有33家制糖企业(集团)98家糖厂。在这四十年间,广西的制糖企业无论从甘蔗良种化、甘蔗种植技术,以及生产设备和工艺、综合利用(含新产品开发),直至废物、废液的治理都发生了翻天覆地的变化。在技术创新方面也取得了一定的成绩,但同时也存在着问题,主要是:
(1)甘蔗品种单一老化、退化,蔗农栽培水平低,造成甘蔗产量低、品质(糖分)差。这使得部分糖厂“吃不饱”、“吃不好”,从而影响到产品的成本。
(2)制糖企业布局不合理,重复建设现象严重,规模小,经不起市场冲击。广西制糖业经过四十年的发展,取得了长足的进步。广西绝大部分的县(市)都有糖厂,有的县(市)有405家糖厂之多。新增的生产能力对广西的国民经济起到了促进作用,但星罗棋布的糖厂布局,使得产业结构不合理,资源没有得到应有的优化,重复建设严重。
(3)制糖企业的自动化程度较低,设备、工艺落后。落后的设备和工艺使得生产高消耗、高投入、高污染,产品质低价高,缺乏市场竞争力。广西糖厂制糖设备落后,甘蔗压榨机、离心分离机、热电站的锅炉、汽轮发电机等一些主要设备,达到国际先进水平的仅占2.85%,达到国内先进水平的占18%,达到国内一般水平的占68.35%,属国内落后水平的占10.8%。又广西制糖企业基本都是压榨后精制白砂糖的生产工艺,且大部分是亚硫酸法工艺,这样影响到白砂糖质量及其稳定性。而先进糖业生产国的糖厂是粗加工与精制食糖糖厂相分离,精制糖质量好且稳定。
(4)综合利用能力差。广西制糖企业产品绝大部分仍然停留在“食糖+酒精”的模式上,只有少数几家企业生产机制纸、蔗渣纤维板、蔗渣碎粒板等综合利用产品,广西蔗糖业综合利用率仅为7%,与国外制糖企业综合利用率40%相比,差距极大。综合利用率低、产品单一,一旦食糖市场发生波动,没有其他产品弥补,整个制糖工业就会摇摇欲坠,难于支撑。制糖企业综合利用的难点是技术问题、资金问题,最主要是技术上的创新问题。
3 广西制糖业自主创新中存在问题的对策
3.1 确立制糖企业技术创新的主体地位,建立和完善企业内部的各种技术创新机制
制糖企业应成为技术创新的主体。从技术创新过程链来看,科技成果只是其源头,也就是说研究开发工作只是技术创新的开始,不是技术创新的完成。因此,技术创新的主体应该而且必须是企业。要使制糖企业成为技术创新的主体,就要做好以下工作:
(1)建立和完善企业技术创新的投入机制。广西每年用于制糖业技术创新的经费无论从绝对量或经费提取比例来说,都是属于低水平的。对制糖业技术创新投入的对策是:在短期内,政府投入仍占主体。随着企业技术创新主体地位的确立,逐渐减少政府的投入比例,增大企业投入的比例。大中型制糖企业每年R&D经费的提取比例要占销售收入的1.5%以上;小型企业按有关规定提留。
(2)建立和完善技术创新的激励机制。技术创新活动的激励机制可分为两个层次:一是国家对企业技术创新活动的宏观激励;二是企业内部对创新活动的微观激励。从方式可分为:产权激励、市场激励、企业激励和政府激励等。
(3)加快制糖企业的技术中心建设,积极开展产、学、研联合活动,建立技术创新中试基地。目前全广西103家制糖企业只有36家企业建立了技术中心,这与全国食糖老大省份的地位很不相称。并且在这36家建立技术中心的企业中,真正发挥技术中心的功能作用的只是少数。因此,企业技术中心建设工作要加强。
3.2 正确选择制糖业技术创新的发展模式
(1)制糖业要与高新技术产业相结合
从产业发展来看,制糖业属于传统产业。为了制糖业能持续发展,变成“朝阳产业”,需要不断引进先进技术,需要不断更新生产设备。用高新技术改造制糖业,使其技术水平不断提高,产品技术含量不断扩大,将大幅度提高劳动生产率,生产价廉物美产品,提高产品市场竞争力。现代生物技术、信息技术的发展可以给制糖业可持续发展提供广阔的前景。
对制糖业改造,以提高制糖质量和劳动生产率。
(2)工艺创新与产品创新相结合
广西制糖企业进行工艺创新比较多,而且是小的创新。这种创新虽能提高产品质量和降低产品成本,但对企业长远发展促进不大。唯有产品创新才能使企业保持长盛不衰的地位。制糖企业的产品创新应围绕着综合利用和蔗糖深加工来进行。广西大部分糖厂的产品仍是白砂糖和酒精两个品种,综合利用率仅为7%。一旦食糖市场发生波动,企业难以支撑亏损局面。
(3)独创与改进、模仿相结合
由国际经验看,引进国外先进技术并做好消化、吸收、创新,形成国产化能力,是企业加快技术创新,促进经济增长,实现跳跃式发展的捷径。这种创新模式具有投入少,风险相对小等优点。作为全国蔗糖业老大的广西,应加强与各先进产糖国进行联系。引进先进适用技术,然后进行模仿创新。广西无论在甘蔗品种的培育,还是在新产品开发和工艺创新上都有一定的自主创新能力。只是由于科研力量与企业脱节,条块分割,资金投入少且分散,使自主创新能力大打折扣。只要制糖企业树立技术创新主体的观念,建立技术中心,紧密与科研院所(校)关系,加大投入力度,那么自主创新将不会是一句空话。
3.3 充分发挥政府的政策引导作用,建立有利于制糖业技术创新的保障机制
政府从政策上应主要解决重复建设方面的问题,政府部门要结合经济结构的调整把握创新开发的方向;从机制上,政府部门要制定相应的法规或政策,对负责技术创新并搞得好的企业和科研部门及社会服务机构,给予政策上的倾斜,包括财税等方面给予减免等一系列优惠待遇,有利于调动有关部门的技术创新积极性,因而更好地发挥其创造性。
(1)成立广西制糖业管理机构,对制糖业进行结构调整。根据食糖季产年销、高投入、价格波动等特点,作为广西政府系列职能机构,可以赋予其制糖业科、农、工、贸一体化管理的职能。调整的方针:一是对已上市的糖业集团,继续给予巩固、壮大的扶持政策,增强其经济实力和辐射力,吸纳和兼并周边糖厂和相关企业,更好地开展综合利用和产业化经营;二是培植和扶持核心企业,以资产为纽带,以名牌产品企业为龙头组建县内、地市内的区域性的集团,最后形成广西全区性的糖业集团;三是淘汰那些管理落后、成本高、亏损严重的小企业,通过局部结构和产业结构调整改变小而全、小而散的局面,按现代企业制度,以合理的原料运输半径、合理的资源配置、合理的分工为原则,做到优势互补。
(2)加强对制糖业的立法。稳定国内市场糖价,保护本国制糖业是世界各产糖国的普遍做法。这些保护措施是通过相应的立法来实现的。我国至今尚未有保护制糖业的相应法律或法规条文。致使制糖业竞争无序和有毒害的人工合成甜味剂严重冲击食糖市场。在这种情况下,有必要通过法规来保护制糖业。
(3)政府对自主创新给予财税的支持。政府对制糖业自主创新的财税支持主要包括:政府的投入,加速固定资产的折旧,对技术创新企业新产品所得税减免。
(4)建立和完善制糖企业自主创新的社会服务体系。近年来,政府加强在这方面的投入,为制糖业提供了更便利的信息、咨询服务。政府还应聘请有真才实学的专家对科技信息进行识别、挑选,然后把符合国家产业政策和技术政策、成熟可靠确有市场的科技成果信息不断推向企业。
(5)建立风险投资机制。资金紧张是制约制糖企业技术创新的瓶颈。国外实践经验证明,风险投资是对企业,特别是中小企业技术创新最有效的支持方式之一。中小企业承担风险的能力较差,解决这一问题的有效途径是:大力推行技术交易保险,吸收国内外资金,建立以风险投资机制运作的技术风险投资公司和科技担保公司,利用风险投资的优势为风险企业提供信息服务和经营辅导。
3.4 建立一支技术创新人才队伍
技术创新的关键是要有高素质的人才队伍。
(1)首先要建立企业家的队伍。企业家是企业技术创新活动的主角。培养企业家应从以下几方面要求:一是具有不断创新的意识。他能预见新的市场机会或技术机会,并有魄力去推动创新。二是有成就意识。获得事业成功,得到社会承认的成就感,才是使企业家不怕困难和挫折,以献身精神从事创新的真正动力。三是具有机会意识。成功的企业家非常重视寻找和利用外部的技术机会和市场机会,在生产经营上看得远,行动快。四是要善于用人。企业家能建立起由一定数量的高素质的技术人才和管理专家组成的能在市场竞争中高瞻远开拓进取的创新集体。
(2)建立一支专业技术创新队伍。制糖企业要采取有效措施,大力培养造就自己的技术人才。一是大力引进国内外高学位、高职称、高知名度的学者专家到企业来工作或兼职;二是积极吸纳优秀的大、中专毕业生;三是对科技人员进行培训。采取请进来、走出去的方式,使科技人员掌握当今世界最先进的制糖及相关技术,成为企业技术创新的中坚力量。
(3)建立一支高素质的技工队伍。一些制糖企业在新技术运用、新产品开发、技术攻关和研究方面显得力不从心。先进的设备不会操作维修,引进的成套技术改造项目消化不了,产品更新换代质量上不去,这都与技术工人素质低有关。因此,采取措施加大投入建设高素质的技工队伍,已成制糖业技术创新的当务之急。
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Abstract: This paper represents the investigation report on the building energy-saving technology in three European countries. In which, the current trend of the energy-saving and the achievement on the new technology and new materials developed in Europe are introduced, while the useful experience can be supplied for the new standard and new technology of our country.
Keywords: building energy-saving, CO2 discharge, thermal norm, zero energy consumption, normal evaluation procedure, self energy consumption standard, intelligent housing, enevironmental-protection building
2001年9月,由中国建筑业协会建筑节能专业委员会和北京亿丰豪斯沃尔新型建材有限公司共同组团,去欧洲三国――法国、德国和英国进行建筑节能考察。在考察期间主要听取了欧洲各国的节能规范、标准以及近期发展的新材料新技术,并就有关我国在节能工作遇到的问题座谈探讨。
各国建筑节能标准的有关内容
1997年联合国气候变化框架公约组织通过了《京都议定书》,在议定书中欧盟国家承诺在2008~2010年间,其温室气体排放量比1990年要减少8%。为此,目前各国对建筑的能耗和CO2气的排放都做出了规定,并制订了相应的标准。
⒈法国
在法国,对CO2气体的排放,提出了“空气法”,这一政府法令在建筑中主要对烟囱、采暖、炊事、空调、燃料中有害气体的排放量加以限制。在节能方面,法国于1974年~1988年先后过三个法规,其目的是节约能耗,减少空气中CO2的排放量,提高居住舒适度,同时考虑在运行过程中减轻用户负担。新法规还进一步考虑夏季的舒适度和降低空调的能耗措施。法国在节能和排放CO2的标准上共出台了四个法令,第一个是政府令,由总理签署,即RT2000令,两个是住房部法令,其一是建筑节能应用标准的技术要求,其二是计算方法,最后一个即“空气法”。这些法令在2001年6月1日已开始实施,建筑部门以此法令为准绳进行设计才能获得建筑许可证。
住房部法令对建筑节能方面提出两个值,第一是参考值,主要是鼓励技术进步,要求在不增加投资或附加费用的条件下能达到的标准,第二是最低限值(又称警戒线)这是强制性规定,其中包括采暖、空调、热水、照明、气密性、通风等方面指标。计算包括冬季和夏季,尤其是夏季空调的节能,如何通过遮阳来减少热辐射,同时要求通风良好,规定窗户面积不得小于30%。
⒉德国
德国在欧洲国家中,其节能标准处于领先地位,其主要特点考虑三方面的因素,一是建筑材料的制造能耗,二是制订建筑物围护结构各部位的热工指标,三是CO2浓度排放量的指标。
据德国BASF公司估计,用在EPS板的生产能耗,通过建筑上节约的能耗,一年能回收。
说明:德国对节能的指标以油为计量单位,它的计算公式是:
QH=0.9・(QT+ QL)-(Qi+Qs)kW/年
QT=屋顶、地面及外墙热损失
QL=窗户热损失
Qi=照明得热
Qs=太阳光得热
QH=总热耗
CO2排放量的限值越来越重要,据英国研究机构认为它主要来源于建筑物(占45%),建筑物中住宅又是主要的,占26.7%,而德国又认为在住宅中主要来源于采暖和热水,解决的办法,一是搞好围护结构和门窗的节能,二是提高锅炉的运行效率,三是从建筑规划设计、朝向以及从阳光和建筑内部的散热来获取能源是有效的途径。
2001年新标准指标为:外墙0.2~0.3W/m2・K,门窗1.5W/m2・K,平屋顶0.20W/m2・K。
⒊英国
英国每年大约新建175 000套住宅,其中85%是私人住宅,公有房屋仅占15%,但均得遵守英国政府颁布的节能标准,其标准有几种,一种是一般标准见表1-4。
在此说明,屋面0.15 W/m2・K是指平均值,根据屋面不同形式又定出具体标准,如坡屋面分两种:有椽子的为0.2 W/m2・K,带檩条的为
0.15 W/m2・K,平屋顶则为0.25 W/m2・K,窗包括天窗采光窗。
英国建筑研究院(BRE)最近又提出了节能住宅的新概念,名为家庭能耗(计算)模式(BREDEM),是一种模拟计算程序计算居住建筑的能耗,内容涉及到采暖、生活热水、炊事、照明和家用电器等方面的能耗,为此,他们将建筑执行三种标准,一是零CO2排放(ZERO CO2),二是零能耗采暖(ZERO HEATING)和能耗自理标准(AXD AUTONOMOUS STANDARDS)。这三类标准的概念是:
⑴零CO2排放,每户每年CO2的排放量是根据每户每年使用的能耗计算而得出,要求这一值为零,故希望住户使用的能耗来源于再生能源(如太阳能或风能等)。但如果用户暂时还使用不了再生能源,只能从能源公司购买“绿色”能源(如电)。则日后住户必须将自产的可再生能源(如电),并入电网以补偿以前由于使用其它能源而生产的CO2,使两者得以平衡。
⑵零能耗采暖住宅
这种住宅根据BREDEM有关条例,按家庭人口生活所需各种能耗,如采暖、照明、家电等,均要求这些能耗均来源于太阳能和其它非正式采暖热量,使能耗为零。
⑶(能耗的)自理型节能计算标准
这类住宅必须满足上述两种住宅的采暖标准,住宅本身必须有可再生能源采集装置,可以是单独系统,也可以若干幢住宅联网,不得用不可再生能源,如与公用电网联接,必须输出和输入平衡。此外还应设污水处理装置和中水回收利用装置,使用水源后,还要用中水补充地表水。英国还对建筑物节能提出一种标准评估程序即SAP(Standard Assessement Procedute),根据建筑物每年采暖和热水的能耗费用以及年CO2的排放量计算,做出从1~100评分,1为最差,100为最佳。这种评估与房间大小、人口多少、自置家电、采暖温度和时间以及建筑物所在地理位置无关,评分后在建筑物上做标志和分值。在英国采用BREDEM标准时,对围护结构及建筑物的密闭性和通风也提出标准。
保温建材及新型保温建材的开发应用
⒈概况
当前世界各国使用的节能建材品种很多,大致有几类,一类属聚脂类,如泡沫聚苯板,挤塑聚苯板和发泡聚胺脂等,另一类是属于棉类如岩棉、矿棉、玻璃棉。再一类属于天然的无机材料,如软木、植物纤维和废纸浆,还有一类是属矿物经加工的保温材料,如泡沫珍珠岩,泡沫玻璃等。
欧洲各国对各种保温材料的选择,以及在建筑各个部位上的用法以及构造等也各不相同,如德国泡沫聚苯板用量最多。1950年开始生产,1955年首先在建筑上使用,其产量1997年达到高峰,年产4 500万立方米,在全球而言,1995年达78万吨。在德国泡沫聚苯板大部分用于外墙,约占总产量的53%。但在屋顶上聚苯板用得少,仅占总产量的5%,大部分用岩棉或玻璃棉。
⒉新型保温材料
为适应建筑外保温需要,德国BASF公司开发了两种新型保温材料。
⑴NEOPOR
这种保温材料的外观、形状与普通EPS板没有什么区别,在原材料中加入石墨,所以其产品呈银灰色,这种产品的特点是可以降低产品的吸水率和导热系数,从而改变了聚苯颗粒之间辐射、对流和传导之间的性能,并减少了制品的静电,其性能指标见表2-1。
⑵PERIPOR
这种新产品是应用在建筑物±0.00以下地下室的外墙部分,起挡土和保温作用,过去该部分均采用挤塑聚苯,因为这部分要求高强制品,但是挤塑聚苯虽有密度低,强度高,吸水率小的特点,但是毕竟价格贵,在该部位的产品,保温性能并不是主要的,而强度和吸水性能才主要。
其主要性能:
①导热系数 ≤0.04W/m・K
②密度 31kg/m3
③水蒸汽扩散 3.85%(允许值为12%)
④吸水(28天) 1.0%(允许值为2%)
能耗的计量和收费
⒈服务公司
各种节能咨询或顾问公司是欧洲特有的一种服务公司,其中包括对能耗的计量、各种表的安装、计算和收费等成套业务的服务公司。如德国的Viterra是这类经营较好的一家公司。公司的服务内容是首先对用户提供各种计量表,并为用户安装,从系统安装完毕后,实行读表、计量、算钱、收费一条龙服务,最后向用户开出帐单。其服务内容是全方位的,不仅是热能计量还包括用水和用电计量。
⒉计量方法和收费
计量分总计量和分计量,在各住户中均有各分计量表,在热、水、电、气上均设有分表,如热量分配表、水表、电表等,在各个单元,根据不同单元不同住户还设有总表(这种表的类型有人工读表,半自动化读表和全自动化读表),最后汇总、算出帐单,但是这份帐单并不是根据每户分表上的累计,因为这样收费不尽合理,中间单元能耗省,边角单元则费,所以公司根据每户所处不同位置进行调整,做到合理收费,它是通过整栋建筑的调节加以计算,对各户进行调节。
⒊计量在欧洲各国发展概况
德国是目前世界上热表装得最多的国家,在欧洲占首位,98%的用户均安装计量。仅计量方面就节约了15-20%的能耗,德国的规范始于1981年,并于1984年和1989年又经过两次修订,目前装热表达100万块(该表价格较贵),装热量分配表达4 500万块(该表价格便宜),目前德国3 400万套公寓中1 400万套是集中供暖,安表计量都指这一类的建筑。奥地利是1980年开始,1992年开始规范化。丹麦是发明热计量表的发源地,是世界上最先进的国家,用户100%的安表计量。意大利和西班牙属南欧,气候温和,现在刚刚起步。
既有建筑的改造
在考察过程中参观了三处既有建筑改造的工地,二处在法国,均系单元式公寓外墙外保温,其中一处采用块型的泡沫聚苯板,块材尺寸约500mm×500mm,板厚方向均开槽,采用金属构件分层承托,粘、钉结合的方式,固定在既有建筑外墙上,具体构造节点见图1。另一处是采用装饰保温一体化构件,这种构件是工厂预制的保温板,这种板有三层,外表是面砖,后背保温层为发泡聚胺脂,面砖和保温层之间有一加强层。这种保温板共有两种型号,一是平板,尺寸约1200mm×600mm,二是角板,其构造形式是由金属构件分层承托,窗口有金属挡板,将保温板用胀管直接锚固在墙上,锚固件的位置承梅花状,间距约300mm,将其钉在“灰缝”的加强层上。因为原建筑为清水红砖墙,保温板也做成各色的面砖,这样可以与改造前原建筑风格完全一致。构造节点见图2,施工过程及完工后外貌见图3~6。
再一处是德国BASF职工宿舍的改造,上述两工程的改造均为外墙面,并不影响居民的生活,BASF宿舍的改造较为彻底,不仅外保温,而且对采暖系统进行全面改造,它在外保温改造上的特点是利用BASF新产品,名为NEOPOR石墨的泡沫聚苯板,采用粘、钉相结合的方式固定在墙上,原墙体是300厚空心灰砂砖。
低能耗住宅、智能化住宅和环保型建筑
⒈低能耗住宅
德国住宅建筑耗油量的新标准是6L/m2・年,为进一步节约能耗,最近修建成了3L/m2・年的低能耗住宅。试点工程是一幢两层坡屋顶的单元住宅,外墙为300mm厚空心灰砂砖,外贴200mm厚热工性能优异的NEOPOR(掺有石墨的)泡沫聚苯块,地下室顶面贴140mm厚,楼板上部贴6mm厚这种材料,±0.00下地下室外墙保护层采用180mm厚PIRIPOR高强聚苯板,屋面采用双层保温,将90mm厚的NEOTEET与200mm厚的NEOPOR复合,屋顶设交换器,85%的热能重复利用并经常保持室内空气新鲜,窗户采用UPVC塑钢窗,三层玻璃,中间充惰性气体,传热系数约为0.8W/m2・K,在窗户外墙有推拉式的防护板以调节太阳光和热能,在细部构造处理上为避免“热桥”,将阳台与建筑主体结构分开,仅用连接构件连接,见图7,室内抹灰采用一种掺有石腊的保温砂浆。
⒉智能化住宅
在英国BRE(英国建筑技术研究院)院内修建了一幢智能型节能建筑,这是一幢两层坡屋顶独立住宅,见图8~9。
该科技含量较高,其中围护结构外墙采用装配式预制复合大板,外部是木板,中间保温材料为废纸浆,内部为纸面石膏板,该建筑室外设置一个类似暖棚的斜玻璃阳光室。其上部有金属自动卷帘百页,随阳光的强弱,由红外线自行开启、关闭,也可手动开启、关闭;阳光室设有可自动开启的百页窗,可调节室内空气;该阳光室可种植植物以改善室内空气和美化环境;玻璃斜顶上设有太阳能集热板和太阳能真空热水器,还装有风力发电装置,室内装有防盗监控器、烟感器、自动喷淋、音响及家电自控设备,卫生间有节水装置,如浴缸、洗手盆均装有不同水位的按钮,可根据需要水量操作不同按钮;厨房设有遥控装置,对炊事用具如微波炉、烤箱及燃气灶可遥控开关;室内还配备有智能化办公设备;房间门上装有活动通风百页,以形成室内空气对流;采暖用水由地下15m处抽水打入顶层,通过热泵,转换成热水,暖气片为串联散热片,设于房间地面一侧下部,上设约300mm宽的散热篦子;在阳台门与阳台之间为落地玻璃门,不设帘子,而采用液晶技术,通过开关,可使玻璃成为雾状玻璃;屋顶为坡屋面,上种草皮,其具体做法是在草皮下设30mm土层,土层下为聚苯保温板,保温板下为防水层,为浇灌屋面草坪,上设喷淋设备。
⒊环保型建筑
该建筑是英国建筑技术研究院的一幢办公楼,见图10。其使用的材料和设施均来源于可再生的能源,如建筑所使用的砖瓦、木材均是旧房拆下来的材料(包括混凝土90%的骨料),如墙体、木地板等等,其价格可能比买新的还要贵。该建筑为钢结构,楼板采用钢筋混凝土楼板,下有通风吊顶,室内不设空调,夏天室内热空气通过楼板下空间与南面垂直风道形成对流,同时还通过窗户自然通风,见图11。电能利用南立面47m2的集热板,窗户采用自动调光的百页窗,可随光线强弱通过液压件自动调节,办公室的工作人员也可通过自己桌上的鼠标进行调节。
建筑节能保温中若干问题
在工作中就常遇到的问题进行了探讨。
⒈内外保温及用材
德国建筑绝大部分为外保温,占总建筑量的80%以上,而外保温使用的材料又是以泡沫聚苯板为主,占70%,用泡沫聚苯的优点主要是质轻价廉,保温性能和耐久性好,且能用工业化方法大量生产,生产中不产生有害气体和污染环境。
对泡沫聚苯板的耐久性问题是大家十分关心的问题,德国BASF公司做过如下两件工作,一件是对历年产品的强度和压缩的关系做了检测。
另一件是一个实例,德国BASF公司于1969年在奥地利修建了一幢12层的高层住宅采用泡沫聚苯板做外保温,于1996年将产品剖析,对其保温性能,吸水性能以及其它性能做了检验,均无多大变化,因此可以认为泡沫聚苯板是一种耐久性好的保温材料。
法国还有一大部分做内保温(既有建筑改造绝大部分采用外保温)。原因两方面一是气候相对温和,二是经济问题,与德国相比还有一定差距。
英国把外保温作为发展方向,他们把外保温体系称作EI,并分作三种类型,一种为湿作业型,即我们现今发展得最多的,将聚苯板粘贴在墙上后做聚合物砂浆,玻纤网格布加强的做法。第二种为干挂体系,在墙上固定保温材料和金属或木框架,然后在框架外挂各种板材,保温层与外挂板之间设空气层。第三种做法为定型外保温体系,内墙可能为砌块或砖墙,墙外为保温层,保温层外为木龙骨,木龙骨外用不锈钢钉钉木鱼鳞板。这是一种欧洲传统型建筑的夹心墙做法,欧洲把这些统称外保温做法。一般外贴保温层做法,材料大部分采用发泡聚苯板,也有外贴岩棉抹灰做法,不过经试验这种形式抗负风压较差,岩棉玻璃棉作保温大量的应用于屋面和夹心墙。
⒉外保温防火问题
根据英国建筑规范规定,外保温如果采用塑料制品,要考虑防火,主要是火焰由窗口窜出,溶化保温材料,一般二层建筑可不设保温防火带,二层以上建筑则要在层间设不燃材料的防火带,但防火带必须由钢构件支托保护。见图12~13。
在英国对保温制品附设在墙上必须要求用钉锚固,钉不能用塑料钉,应该采用不锈钢钉,如用镀锌螺丝外加塑料胀管时,要求塑料是聚丙稀或尼龙制品,锚固件的间距不得大于1m,每平方米保温面积不得少于1个钉子,详见图14。
⒊外保温外墙不允许贴面砖
如采用泡沫聚苯板做外保温,不允许贴面砖,尤其是高层建筑中这种做法太危险。
⒋外贴外保温,用胶粘贴还要用钉锚固
要求采取粘、锚结合方式。这种外贴型外保温,得分层由金属件承托,有的在保温板之间还得用金属插件。但也有例外,如采用装饰保温一体化外保温板,其背面没有用胶,而是仅用胀管锚固,但锚固钉密度相当大,1m2可能有10多个且下部有承托件,分析原因可能是基层为面砖,用胶粘结不一定可靠,用加密固件的方法可能更为牢固可靠,又是全部干作业。
⒌外保温材料与墙之间不设隔气层
在欧洲国家如外保温采用泡沫聚苯板均不设隔气层,BASF曾作了演示,以证明EPS板是一种透气但不透水的材料,BASF公司对他们开发的低能耗住宅经过测试,当室内温度达23℃~24℃时,内墙墙体温度可达到24.2℃~25.0℃,墙体温度高于室内温度。
⒍如何解决局部“热桥”问题
从法国既有建筑改造工地看,对窗口的“热桥”问题都不做处理,在德国则处理得较好,如窗口部位,采用窗口与墙外平做法,不出现窗口外周圈墙体外露现象,同时是将外保温材料直接压窗框,只要不影响窗户开启,见图15。阳台处理,如前所述是与主体建筑分离,单独设置,仅局部用拉结件拉结。欧洲的住宅平面设计都比较简练,相应立面处理也很简单,很少有出挑部位,如单元入口处一般无雨罩,即便有也是做金属挂架。窗台部位均为彩板、铝板或不锈钢定型窗台,内置保温材料,所以为避免局部“热桥”,首先在建筑设计上就要尽可能减少出挑构件。
本文经由涂逢祥、方占和、游广才和邸占英同志审核,部分资料由白胜芳同志翻译。
作者单位:北京市建筑设计研究院
收稿日期:2002年2月
完工后局部
施工中
施工中
完工后全貌
3立升低能耗住宅阳台与主体分开做法
智能化节能建筑正面外观
英国BRE办公楼
智能型节能建筑背面
室内通风系统图
1既有建筑保温改造示意图
2装饰保温一体化保温板材型及构造示意图
12普通抹灭型得每层设防火带