合理化烟雾范文1
【关键词】烟雾报警器；工作原理；应用
0.引言
随着经济社会的飞速发展和科学技术不断地进步，城市化的脚步不断地加速，给人们生活带来了便利的同时，也带来了很多的困扰和隐患。火灾作为一种高发的，破坏性大的灾害，一直伴随着发展。高楼大厦的拔地而起，人口密度不断增加，使得火灾的防控难度不断地增加；各种新型材料的问世导致了建筑材料中易燃物逐渐的增多；各种高新技术的应用导致了火灾产生的因素更为复杂。虽然火灾科学以及消防技术发展较为迅速，但有时仍然很难适应高速发展所带来的新的，更复杂的，更难防控的火险隐患。火灾报警控制器作为识别火灾发生的仪器，在消防联动系统以及消防工作中起着至关重要的作用。及时的准确的检测到火险无疑可以为火灾的防控工作提供有力的保障，减少人民的生命财产损失。目前主要应用的火灾报警器分为烟雾感应型、温度感应型、气敏感应型和光辐射感应型等几大类。而烟雾报警器有着反应灵敏、成本较低、性能稳定等特点，是目前应用最广泛的火灾报警器。接下来，笔者将用通俗的语言简述其工作原理及应用。
1.烟雾报警器的工作原理
目前烟雾报警器应用广泛，品种繁多，但是其主要工作原理都是将烟雾的产生转化为信号，并通过传导系统将信号传递给输出系统，如蜂鸣器等。根据感烟方式的不同，目前的烟雾报警器主要可以分为以下几种类别：
1.1离子烟雾报警器
离子烟雾报警器主要组成部分是电离室，它是由两片放射性物质构成的电极板以及场效应晶体管（EFT）等电子元件构成。其工作原理为：利用一对相对的电极（P1和P2），在电极之间通过α放射源镅241（Am241），持续不断地放射出强度约0.8微局里左右的α射线，产生的α粒子高速的运动，不断地撞击空气分子，将两个电极之间的空气分子电离为正离子和负离子，电离室之间的空气就具有了导电性。
在没有发生火灾的状况下，电离室内的电场处于平衡状况。一旦发生火灾，就会有烟尘产生，当烟尘进入电离室就会破坏其中的电场平衡系统。有烟尘的状况下，两个极板之间的电压就会增加，这就使原本在电离室中保持常态，做着杂乱无章运动的正电子向负极，负电子向正极有规律的运动，因为就产生了电流。烟雾浓度不断地增加，所产生的电流也就不断地增强，当这个电流达到设定的阈值时，报警电路就会将其检测出来。综上所述，烟探测器就是将火险发生时所产生的烟雾信号转化为电压的变化，通过电离室转化为支流的电压信号，并通过转化器传递给报警器，发出报警信号的装置。
1.2光电烟雾报警器
光电烟雾报警器的核心就是光学传感器，其工作原理是基于光电元件的光电特性，其光通量是随被测量而变，光电流就成为被测量的函数，故称为光电传感器的函数运用状态。光电烟雾报警的原理是：烟雾是由无数微粒组成的， 当一束强度为Io的平行单色光入射到这些微粒场时， 会受到颗粒团散射和吸收的影响， 光强将衰减为I（I
光电烟雾报警器以其对光的作用性质不同可分为遮光式烟雾报警器以及光散射式烟雾报警器。遮光式烟感火灾报警器是由发光元件，受光元件所组成的检测室进行工作的。发光元件与受光元件同轴对象放置，当火灾发生时，烟雾进入检测室，遮挡住了发光元件发射出来的光，使受光元件接收到的光量减少。检测室所产生的电流强度也就随之降低，当光电流强度降低到一定的阈值，信号将被传导到报警装置从而达到预警的目的。
光散射式烟雾报警器是通过安装有红外对管的光学迷宫工作的。在光学迷宫中，红外光的接收器和发射器不同轴对象放置。当没发生火灾时，受光元件也就无法接收到发光元件所发出的光源，光学迷宫的电压也就维持恒定。当发生火灾时，烟雾进入光学迷宫，使发光元件所发出的红外光在烟雾的作用下发生了漫散射，受光元件也就接收到了这个作用产生的光，由此就会造成其中电压的变化。当这个变化达到或超过阈值时，只能报警系统就会将其检测出来，发出警报。
在上述两种烟感装置的基础之上，红外线感烟式报警器应运而生。其基本原理是将红外线发射器和红外线接收器同轴对象放置，发射器向接收器发射周期性的辐射脉冲。这个辐射经过一系列的光学作用形成近似为平行的光束在接收器处形成弥散区。当发生火灾时，烟雾就会出现在光的传播路径上，因而产生对红外光的吸收，遮挡和散射作用。因此，接受器上接受到的红外辐射就会发生变化，这个变化会被相应的检测器检出，从而发出警报。激光感烟报警器是高灵敏度的报警器，其工作原理与红外线感烟报警器类似，发射器发出激光束，经光学系统后由接收器转化为光电信号，当激光束被火灾产生的烟雾所遮挡时，其强度就会有所减弱，接收器得到的电信号发生变化，通过转换器发出报警信号。
2.烟雾报警器的应用
不同类型的烟雾报警器的工作原理不同，因此，它们的性质也有所不同。如何更好的去应用烟雾报警器，就要根据其特性将其应用到更适合的火灾检测中。
离子感烟探测器是通过放射性元素对空气的电离形成电流而工作的，因此，它对低温燃烧阶段的大颗粒烟雾，和开放性火灾的小颗粒烟雾的响应灵敏度都比较高。因此，这类烟雾火灾报警器灵敏度高，安全，可靠。但是这类报警器对环境的要求较高，一些特定的场所中不适合应用。由于它对小颗粒烟雾的高灵敏度，对烹饪，吸烟产生的烟雾也会有很高的灵敏度。因此，安装这类报警器必须考虑这些因素，并且这类灭火器的成本较高，会产生放射性的射线，对人的健康可能造成一定的影响。
新型的光电烟感报警系统性质稳定，反应灵敏，误报率低，现在已得到了广泛的应用。但是，由于各类光源所发出光的本身属性，决定了该类报警器对稍大的烟雾离子的敏感性比较高，而对较小的粒子的敏感度有限。因此光电烟感报警器更适合会产生大颗粒烟雾的火灾预警。
3.结语
综上所述，不同的感烟火灾探测器的工作机理是不同的，因此其工作条件跟环境也是有区别的。如何能够更好的去应用烟雾火灾报警器，就需要对火灾科学有一个更加深入的理解，通过对不同类型火灾性质和所产生烟雾的颗粒进行研究，从而在不同的场合选择不同的烟雾报警器。与此同时时，如何克服烟雾报警器易受外界条件，如风速、灰尘以及电路噪声的影响的缺陷，将是今后烟雾报警器研发的主要课题。
合理化烟雾范文2
关键词：湿式烟气脱硫；净烟气带水；措施
前言：兰州石化化肥厂锅炉烟气采用双碱法湿式脱硫技术，其中2#吸收塔处理能力330000Nm3/h。基本工艺流程为：锅炉引风机过来的高温烟气在原烟道急冷喷淋段被工艺水降温至60～70℃进入脱硫塔中部，轴向上升与脱硫液逆流接触发生脱硫反应，然后经吸收塔顶部的除雾器，除去烟气中所夹带的浆液和水雾；通过净烟气挡板去烟囱排放大气。由于受除雾器效率、液气比（G/L）、烟气流速及出塔温度等因素影响，净烟气所夹带的浆液和水雾难以完全去除，这些浆液及水雾在烟道受碰撞聚集成液滴，如果不能及时排出，就会造成对烟道甚至引风机的腐蚀。
兰州石化脱硫装置2008年建成运行以来，烟道带水问题一直较为严重，引风机、烟道壳体等腐蚀剧烈，锅炉多次被迫停车以便检修受损设备。
一、净烟气带水原因分析
（一）除雾器效率下降。除雾器的作用主要是将脱硫后的烟气在离开吸收塔之前所携带的水雾分离去除。在正常工况下，除雾器出口烟气中的雾滴浓度低于75mg/Nm3，然而在实际运行过程中，受锅炉灰分、烟气流速等影响，除雾效率会有所下降。除雾器是通过波形板与流过的含有雾沫的气体碰撞从而达到除雾效果的，当除雾器表面附着大量灰分或结垢物时，含有雾沫的气体以一定速度流经除雾器，雾沫与波形板上的杂质相碰撞而停留在波形板上，由于液滴不能聚集从而被上升的烟气再次带走，效率就会下降。同时，除雾器的除雾效率随气流速度的增加而增加。但是，流速的增加有一定的限度，流速过高会造成二次带水，从而降低除雾效率。通常将通过除雾器断面的最高且又不致二次带水时的烟气流速定义为临界流速，一般根据锅炉负荷设计流速选定在3.5～5.5m/s。
（二）液气比过大。液气比（L/G）即喷入的洗涤液L与处理烟气流量G的比值，高液气比可以提高脱硫效率，但同时增加能耗，引起烟道及风机进水。近两年因环保指标提高，脱硫选择的液气比一般都在运行上限。兰州石化脱硫装置液气比经计算为3.8 L/Nm3，由净烟气带走的蒸发水量达到35000～40000
kg/h，经实测，烟气含湿量为8～12%。高液气比导致烟气带水量增大，是导致烟气带水的主要原因之一。
（三）吸收塔出口烟气温度低。一般进入吸收塔烟气温度在120～180℃之间，在经过吸收塔脱硫时，与低温洗涤液及急冷喷淋液接触，一部分液体被气化，同时随烟气还会夹带一部分雾化的细小液滴，经过除雾器脱水后，仍有一部分随烟气进入吸收塔出口烟道。因湿法脱硫特性，吸收塔出塔温度一般都低于50℃，而烟气中的水蒸气露点温度较低，一般在30～50℃，如果不能及时提高烟气温度，或烟气温度不能达到酸露点以上，烟气中SO3 和SO2就会转化为硫酸和亚硫酸进而形成对烟道及设备的腐蚀。
图1是烟气带水量与吸收塔出口烟温的关系曲线，从图中可以看出，当其他条件不变的情况下，带水量随出口烟温的下降而增加，在80℃以下时尤为明显。因此，吸收塔出口烟气温度低是导致烟气带水的主要原因之一。
二、减少净烟气带水造成低温腐蚀的措施
（一）加强除雾器冲洗，提高除雾效率。烟气经过除雾器时，会将一部分飞灰及杂质带到除雾器折流板上，从而引起除雾效果变差，因此，在运行过程中，要经常冲洗除雾器，保证折流板表面清洁。除雾器压差是反映除雾器堵塞及运行状况的重要指标。当压差变大，说明除雾器表面积灰或者结垢堵塞，除雾效果变差，此时烟气不能均匀分布，导致烟气经过除雾器的流速不稳定，从而影响除雾效果。
（二）提高出口烟气温度。提高出口烟气温度的目的是为了防止烟气中的水分凝结，同时将部分水滴蒸发。兰州石化脱硫运行中使用烟气旁路加热系统，利用锅炉空气预热器后200～320℃的热风直接接入脱硫出口烟道加热烟气，在热风管道加装气动挡板，通过DCS调节挡板开度，从而实现自动控制出口烟温的目的。烟道的腐蚀一般是由硫酸和亚硫酸引起的，硫酸的腐蚀峰值在100℃附近，亚硫酸腐蚀的峰值在40℃以下，因此，从实际运行的经济性以及可操控性来看，将烟气出口温度控制在60～80℃之间是较为合理的，在这个温度区间，烟气含湿量低，由尾部烟道排出的水较少，金属管道及引风机等设备腐蚀很少发生。然而在实际运行中，由于受锅炉负荷、空气预热器堵塞等因素的影响，热风流量及温度不稳定，从而造成尾部混合烟气温度的波动，要解决这一问题，就要从锅炉操作方面入入手，加强空气预热器吹灰、稳定锅炉负荷等。
（三）在出口烟道加装凝结水导淋管。出口烟气中含有较多的水滴，这些水滴与烟道壁碰撞就会停留在烟道壁上，聚集后沿烟道壁流到烟道底部，烟气在低流速下不足以将这些水滴带出烟囱，因此就会在烟道向低点位置流动，甚至反流进入引风机，引起壳体及叶轮的腐蚀，解决这一问题的方法就是旁路挡板前设置导流管及挡水板，兰州石化在2011年对烟道进行检修时对烟道进行了改造，在这之前，烟道和烟囱底部经常出现流水现象，烟道及引风机壳体还有外部保温层等部位腐蚀极为严重，部分地方出现破漏。根据烟气流动特性，在不同部位安装导流管及挡水板。在随后的跟踪检查中，未发现腐蚀及漏水现象。图2是导流管及挡水板安装位置示意图，图3是导流管安装的实拍照片。
结论：湿法脱硫烟道带水是不可避免的。因此，只能通过一些特有方法减少烟气带水，同时防止水份对金属设备的腐蚀。通过对兰州石化脱硫烟道带水原因的分析。（1）提高吸收塔出口烟气温度是防止烟气带水减少腐蚀所必需的必要手段。（2） 合理的液气比是减少烟气带水的前提。（3）正确使用收水除雾设备可减少烟气中水份含量，降低烟气含湿量。（4）在条件允许的情况下，可采取加装导水挡水的方法保护金属设备，防止腐蚀。
参考文献：
合理化烟雾范文3
关键词：动车组；ZigBee；无线传感网；烟雾监控
1 引言
随着高速动车组时代的到来，春运火车票一票难求已经成为历史了，长途旅游、度假等活动不再是飞机的专利了， 高速列车已经越来越受到人们的认可了，所以它的安全性问题也就成了高速列车运行中的重点问题。提高动车组的烟雾监控系统是确保动车组安全运行的一个重要版块，动车组在运行过程中一旦发生火灾将会造成惨重的损失，后果不堪设想，所以动车组的消防安全一直是动车组安全的重点问题。高速列车的消防事故率比公路交通虽然低得多的，但在控制方面却有着典型的缺点。铁路是国民经济和社会发展的主要军，高速动车组目前是运送乘客的主要途径之一。由于动车组运行的范围很广，很难确定发生消防事故的地点、时间甚至周围环境，加上大部分时间动车组都是运行在人烟稀少的地带，使得施救人员很难及时赶到，另外，动车组本身的结构特点让疏散乘客、扑救烟火等工作非常困难。
动车组消防隐患的主要特点是：
（1）动车组在运行时的速度是很高的，这种情况下就会对车内的电气设备、消防机械和防火材料的要求是很高的。由于动车组的速度快、提供动力的电压高，所以电气设备的异常都很容易引起火灾。相同的条件下，与普通火车上相同的功能装置和防护条件下，动车组更容易出现故障引起火灾。
（2）动车组是是一种高新技术产品。动车组是在普通列车的基础上采用了新技术，新材料、新结构于的产品，价值十分昂贵，一旦发生火灾将会造成巨大的经济损失。
（3）动车组运行时速度会达到200km/h以上，由空气动力学知道，高速运行的物体周围就会产生气流运动，根据科学实验知道，当动车组以时速200公里行驶时，在轨道面以上0.814米、距离动车组1.75米处的空气将会达到17m/s的运动速度。上述的气流运动很容易让车内人员因失去平衡发生安全事故，也会使得车上的设备倒塌从而导致意外事故引起火灾，这种气流还可以使邻近的火种充分燃烧。
（4）动车组采用的是密接式车钩用缓冲装置，所以动车组一旦发生火灾，由于车厢之间很难脱钩，火势就会沿着车厢扩大。此时，工作人员必须及时疏散乘客，如果车厢内的乘客行李一旦引燃，就会对人们的生命造成很大的威胁。
2 烟雾监控系统的研究现状
2.1烟雾监控系统的发展史
人类开发的烟雾监控系统至今已有160多年的历史了，它经历了4个阶段。
（1）起步阶段
自19世纪中期开始到20世纪，1890年英国研制出了第一台感热探测器，从此拉开了烟雾探测技术的篇章。在接下来的一个世纪里，感热探测器一直处于探测器的霸主地位，烟雾探测主要采用恒定的阈值处理算法，探测烟雾速度是非常缓慢的，尤其对阴燃火灾响应更慢，甚至没有响应，漏报率非常高。
（2）初级阶段
在20世纪中期，1941年的离子式感烟探测器正式问世，从而使烟雾探测技术进入到了一个新的时代，感烟探测器就此进入了人们的视野，这使得感热烟雾探测器开始走下坡路。然而，由于离子式感烟探测器内安放有具有放射性元素的媚-241，因此，在制造加工、物流运输过程中以及损坏弃置等方面都会对人体造成危害。由于离子式感烟探测器不环保、抗干扰能力差并且误报率高等不足问题，因此，在上个世纪70年代末，光电感烟探测器开始出现。这个阶段的烟雾监控系统几乎都是多线制结构的，布线的成本非常高。
（3）发展阶段
在20世纪80年代早期阶段到80年代末，总线制烟雾监控系统发展十分迅速，传统的多线制改成为两线制系统，这就是俗称的总线制系统，这可以节省大量的布线成本，但这种改变后的两线制系统最大缺点是难以调试，抗干扰能力很差。
（4）智能阶段
上个世纪80年代以来，依靠模拟寻址技术，烟雾探测技术进入到了另一个阶段即智能阶段。早期的系统多是模拟量方式，烟雾探测器实际上只是一个普通的传感器，只是将采集的模拟量信号传送给控制器，分析判断是否有烟雾的工作是由控制器完成的，这就大大提高了系统的可靠性。但是它只能是单向的智能控制，只有其中的控制器具有一定的智能功能而探测器是不具有智能功能的。
将模糊控制和神经网络控制这两种智能控制技术与烟雾探测技术相结合之后，使得烟雾探测技术真真正正地进入到了智能阶段。智能系统有很强的适应能力、学习能力、容错能力和并行处理能力，接近人类的神经思维。另外，它也是一种分布式控制系统，控制面板和探测器都具有智能化的功能，从而提高了整个系统的响应速度，误报率几乎为零，运行能力也有了很大的提高。
2.2烟雾监控系统的发展趋势
近些年来，由于中国加入WTO以后使得电子行业竞争日益激烈，同时电子行业技术的日新月异，使得烟雾监控系统发展的速度十分迅速，纵观目前市场上行情来看，这类系统主要是朝着以下几个方向来发展。
（1）设备小型化
随着电子行业技术的日益更新，市场上大量的出现了很多新的检测技术和新的生产工艺以及新材料的出现，这些新技术的出现使的现有的烟雾监控系统开始向小型化方向发展了。
（2）探测技术的多样化
目前，烟雾探测器的分类很多，通常我们研究的探测器是按照其工作原理来划分的，包括复合型烟雾探测器、可燃气体探测仪、感热探测器、感光探测器以及感烟式探测器等。所有这些烟雾探测器中，市场上最常见的当属感烟式探测器。国外也是一直致力于烟雾探测器的研究工作，按照工作原理，国外的探测器主要分为光纤感温探测技术、气体检测技术、静电检测技术和复合式检测技术等。
（3）系统的智能化
烟雾监控系统主动是通过采集烟雾浓度、环境温度等信息的模拟量，将这些模拟量转换为计算机能够识别的数字信号，并充分利用智能控制中的一些先进算法对采集的数据进行计算、处理以及对采集的各项环境数据进行比较和判断，为准确地探测到烟雾的出现时间及地点，避免出现误报和漏报的现象提供保障。
（4）系统无线化
烟雾监控从出现到现在经历了已经有160多年的历史了，而传统的烟雾监控系统都是通过有线进行传输数据的，这种有线监控系统适合于工程项目还在处于设计建设时期就要进行安装，一旦工程项目建成以后，新增安装的有线烟雾监控系统的布线就会破坏了建筑物，并且还存在系统装卸不方便等一系列问题。而无线传输的烟雾监控系统正好有效地避免了这些问题，它不仅具有装卸灵活、使用方便、很容易实现网络化、扩展功能强等这些特点外，并且对建筑物的表面不会造成毁坏，所以现已经广泛应用于各行各业。目前，用于烟雾监控系统常用的无线传输的技术有ZigBee技术、ISM射频技术、蓝牙技术等等。
（5）高灵敏化
目前市场上广泛应用的烟雾探测器往往只能够发现初期的火情，还不能完全达到让人们及时地发现火灾的隐患。国外现在已经开发出一种新技术，它通过主动空气采样技术，采用吸气式烟雾探测器对环境中的气体进行采样，这种探测器的灵敏度比传统的烟雾探测监控系统高了将近1000倍，并且融合了模糊神经网络技术，通过计算机计算、分析能极早地探测到环境中的物体通过加热而分解出来分解颗粒的浓度，能够在火灾发生前就启动报警系统装置。
3 基于ZigBee的动车烟雾监控系统的介绍
ZigBee技术是当今世界发展最快，最具市场前景的十大新技术之一。基于ZigBee动车烟雾监控系统是在长春轨道客车股份有限公司的产品基础上设计的，该系统将ZigBee技术与当前动车应用的感烟探头相结合，利用TI（德克萨斯仪器）公司的CC2430芯片与LM2576单片机构成的可以实现无线传输的控制系统。尽管CC2430自身带有51的处理器，但是为了更好更快地处理信号，烟雾监控选用了PIC系列的PIC16F630单片机作为微处理器。烟雾监控单元通过无线接收由烟雾探测器发送的信号，并对信号做出相应的处理。通过烟雾监控单元的电路对接收的信号做出响应，如报警、显示等，其中无线ZigBee的传输是通过串口实现的。该系统将系统抗干扰措施分为两种，分别是硬件抗干扰措施盒软件抗干扰措施，从这两个方面来抑制外界信号对系统的干扰。硬件抗干扰措施主要是从电路设计，PCB布局、布线，增加屏蔽材料等方面入手；软件抗干扰措施是通过单片机软件来处理抗干扰的措施，主要从数字滤波、软件防抖、看门狗定时器等方面实现抗干扰。具体介绍如下：
3.1系统的设计要求
基于ZigBee动车烟雾监控系统是在长春轨道客车股份有限公司的产品基础上设计的，该系统也可以用在现有的普通的列车上。其系统示意图如图3.1所示。
图3.1基于ZigBee动车烟雾监控系统示意图
（1）DC110V电源线、（2）DC24V电源线、（3）ZigBee传输、（4）信号回路、（5）公共信号线，其中，动车组提供给烟雾监控系统的电源为110V的直流电，烟雾探测器的电源是由烟雾监控单元提供的24V的直流电
动车组有着自身的特点，所以在设计该系统时需要结合动车组的自身特点设计，需要满足下列要求：
（1）系统需要使用的无线电频率要严格执行由中华人民共和国国家无线管理委员会与铁道部联合的《铁路无线电管理规则》，必须使用规定的铁路专用频率，参考国无管[1996]6号文件，并且发射功率能够调节；
（2）因为动车组分为全动、4动4拖、8动8拖等不同类型，所以系统应该具有装卸方便，操作简单特点，既可以整列动车组安装，又可以单车安装；
（3）系统的无线发射和接收模块是低功耗模块，一般采用的是电池供电，因此信号发射/接收模块使用的普通的干电池；
（4）系统是基于ZigBee技术设计的，避免了在车厢内大量布线的缺点；
（5）ZigBee技术传输信号快速、安全、稳定，传输距离可以通过扩展可以达到几千米，隧道里面的传输距离也可以达到500米，完全满足动车组的任何情况下的需要；
（6）系统设计之初就借鉴了国外的同类产品的优点，具备了采集、处理、储存、查询、报警等于一体的设计特性，因此，可以在无人巡视下对列车烟雾进行监控；
（7）秉承了目前市场上烟雾监控系统一贯的漏报率、误报率极低的优点，系统可靠；
（8）系统基于ZigBee技术传输信号的，信号传输是通过无线传感网的，所以车厢内的检测点可以根据需要随时进行调整；
（9）系统的功耗很低，一节普通的干电池可以使用半年以上，一般是半年检查一次电池的使用情况；
（10）系统一开始是为烟雾监控设计的但是它的功能具有很强的扩展性，可以预留其他接口，同时对车厢内的其他环境进行监控，如温度、湿度等。
3.2 动车烟雾监控系统的总体结构
动车组的网络控制系统按级别主要分为列车级、车辆级及设备级三个不同的层次，系统的工作就是第三层次的设备级，通过网关与车辆总线连接，进行数据交换。烟雾监控单元与列车控制与监测系统以总线的方式连接，烟雾探测器把实时监测到的信息以数据帧的形式传递给烟雾报警系统区域控制器，区域控制器通过参数的运算，判断是否有烟雾发生，如果产生报警，则其通过自身的终端显示模块（声光报警、液晶显示系统等）发出报警信息，并且通过通信网关向列车控制与监测系统（TCMS）及车辆总线（MVB）发送报警信息。
说明： LHD：线性热探测器；---：无线数据流；KLIP：分散式输入输出接口
3.3烟雾监控系统的网络结构
系统是对动车组内的各个死角进行监控，同时每个乘务员室的监控情况通过通信网关向列车控制与监测系统（TCMS）及车辆总线（MVB）发送信息，由列车控制与监测系统集中管理。所以设计采用的是分布式控制方式。系统设计时假设每节车厢是由四个探测器和一个烟雾监测控制单元组成节点烟雾监控系统，探测器采用感烟与感温相结合的复式探测技术，分布在卫生、车厢和走廊等动车组的关键地点。烟雾监控单元通常安装在乘务员室边的操作面板上，方便工作人员能及时处理烟雾报警。下面重点介绍组成系统的各个模块进行硬件设计和实现，主要包括传感器模块、电源、数据处理模块、ZigBee 通信模块、无线传感网、蜂鸣器、LCD、LED模块。如图3.3所示。
4 结论
ZigBee技术在动车上应用目前不是很多但是这项技术在2004年，就被列为当今世界发展最快，最具市场前景的十大新技术之一，该系统的设计旨在替代现有动车上的烟雾报警控制器，并在原有系统之上进行改进，实现国产化，所以在设计上与现有的动车组用的烟雾报警控制器完全兼容，在技术要求上要能够超过达到现有的系统标准。经测试，该烟雾监控系统实现以下功能：
（1）能够及时、快速的探测车厢、卫生间、走廊等监控区的烟雾；
（2）能够将监控到的异常情况实现乘务员室报警后，通过通信网关向列车控制与监测系统（TCMS）及车辆总线（MVB）发送报警信；
（3）能够对报警过的每次现象做记录、统计、分析和存储；
（4）系统具有数据备份功能；
（5）能够实现自我检测功能。■
参考文献
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合理化烟雾范文4
关键词：烟机；烟饼；干冰机；液氮；烟效；光效正确安全的运用烟雾效果，不仅可以营造烘托舞台氛围，还能较好的体现灯光的光束和染色效果，提升舞台整体的层次感，增强所拍摄画面的透视关系，烟雾效果是灯光艺术创作中不可或缺的重要表现手段之一。烟雾效果的营造多借助于以下几种方式，烟机、烟饼、干冰机、液氮及其他各类替代物。
烟机一般分为向前喷烟，向上喷烟（气柱烟机），地烟机、效果烟机等。其中地烟机，解决了采购干冰难的难题，是干冰机的替代品，它不使用干冰，只是要使用超重烟油外加冷冻冰块，在空气对流不是很强的状态时，它制造的烟雾效果在人体的膝盖以下，使其达到施放干冰的效果。烟机主要由控制电路、油泵和发热块组成。接通电源后，控制电路给发热块加上电源，当发热块的温度达到预定温度时（烟油气化的温度），控制电路就停止给发热块供电，转而给油泵供电，油泵输油经发热块后从烟机喷嘴里喷出烟来。烟油的主要成分是水、甘油、乙二醇、丙二醇、稳定剂等。插入油壶的过滤头，可以减少发热块堵死的几率，油泵与油管的接口出要密封好，油管漏气烟油会抽不出来，烟机使用一段时间后，应用清水清理一下，具体做法是将油管输入处插到清水里，加热烟机到要喷烟时，按控制器，这样油泵就会将清水把发热块的里头清洗拉一遍。不要擅自调整烟机的温控器，喷嘴的孔位很小，是经过专门设计的，不要自行将它加大。在多功能厅、饭店等演出场所要考虑大量的烟雾会引发火灾探测器报警、消防设备联动，导致不必要的惊慌，所以事先应做好沟通，暂时关闭特定区域的报警功能。现在有很多的大功率烟机都能够在DMX512数字控台上控制烟量的大小，具体使用时直接采用常规灯配接就可以，当然事先要在烟机上设置好地址码。烟机也可采用吊挂的方式摆放，放置在地面上的烟机前也可加装轴流风机、风扇等，用以加强烟雾覆盖的范围和高度。要选用优质的烟油产品，劣质的烟油对人体、对光学玻璃及摄像机镜头均有较大的损害。
烟饼是由氯酸钾加上硝酸钾（俗称硝石或火硝）、锯末、干燥剂等做成，其外观是白色结晶或粉末，烟饼具有腐蚀性，加热会产生白色烟雾。烟饼早期多应用于电影电视拍摄过程中，近些年也大量的应用于室内外文艺演出，其产生的烟雾比烟机的浓度小，散的慢，更适合于室外演出的需要，烟机打出来的烟雾是不均匀的，会让光束有空洞，而烟饼的烟效就会让光束很饱满。而且烟效更持久。在使用之前我们把它用砸成大拇指大的小块，在铁制的器皿里先点燃一小块，看到要燃烧完了的时候在放入一小块，这样既可以控制烟的大小，同时也不会造成不必要的浪费，室内使用时用扇子、风机等把烟扇开，使其达到你需要的效果就行；在室外放烟的时候一定要辨清风向，要拿着燃烧的烟饼在舞台的后侧方来回跑动，这样出来的烟比较匀，要找上风口，什么时间放很关键，你放早了烟飘过去就多了，你放晚了接不上，在体育馆使用的话，可以在一块阻燃的材料上把烟饼弄成一小块一小块的像接龙一样的链接起来，前面加一个比较大的风扇就可以了，这样的效果是最好的。烟饼的主要用处是增加光线制造的空间效果，在大型晚会中，演出前灯光师也会使用大量烟饼，用以观察调整灯光设备的光柱位置及布局。烟饼的使用方法是多种多样的，由于其是易燃品，使用时要格外注意防火，防烫。
干冰机是用来把干冰加热后产生的大量二氧化碳气体的设备。干冰就是固态的二氧化碳，干冰的温度非常低，为摄氏负78.5度，干冰在溶解时不是由固态转化为液态，而是由固态直接升华为气态，因此其融化并不会产生任何水或液体，也由此我们称它做“干冰”。干冰和液氮大多是在当地的工业气体生产厂商处购买，因为升华的关系干冰会消耗很大，所以要尽量缩短购买干冰和使用干冰的时间间隔，要注意包装的密闭性，用泡沫箱和保温桶时要用胶带封闭缝隙，接触干冰时应戴上手套。干冰的温度很低，升华后低温的二氧化碳气体碰到空气后，空气中的水汽被它冷却成小水滴（雾滴），而形成白色烟雾状，所以舞台表演上，常使用干冰来制造云雾般的特殊效果。舞台干冰机多采用不锈钢结构，舞烟雾覆盖面积约几十至上百平方米，好的干冰机工作温度可自由调节，出烟量大小可控，热水容量大，适应快速喷浓雾和长时间连续喷雾的要求，为确保干冰机的安全使用，舞台干冰机还特别设计了漏电保护和缺水保护功能。干冰的投放节点要根据节目要求控制，要考虑其气化和弥漫所需的时间。施放干冰可通过特别的管路设计并配合灯光、风机等技术手段，用以形成干冰幕、瀑布飞泻、洪水泛滥等特殊的艺术效果。
液氮比空气重，会沉在地面，久久不会散去，而且比较明显，一般用于营造仙境、腾云驾雾、浮云这类的效果。液态氮由空气分馏而得，是氮气在低温下形成的液体形态。氮的沸点为-196℃，在正常大气压下温度如果在这以下就会形成液氮，加压后可以在更高的温度下得到液氮，液态氮一旦与物体表面接触将迅速地沸腾，会带走相当多的热能，因此使用液态氮时须额外注意，避免与皮肤的直接接触，装填时应穿戴护具，如防冻手套等，切忌使用棉质手套，棉质手套会借由毛细现象吸着大量的液态氮而提高冻伤的可能性（甚至比不戴还要危险）。液态氮和干冰一样在常温环境下会迅速挥发，由液态转而成为气态。同一时间，体积将快速膨胀，在非压力容器中储存恐导致气爆，切勿将液态氮常温储存于密封容器中。氮气属于非活性物质，若在密闭空间内使用液态氮，由液态氮所汽化出的氮气将会填满整个空间，慢慢地取代掉空气中的氧气，因此能令人窒息，故必须在开放式的空间中使用液态氮。
合理化烟雾范文5
烟气分布器适用性分析
烟气分布器的主要作用:①使烟气能够均匀分布到脱硫塔内,使烟气与浆液雾滴进行充分接触、反应。由于脱硫的酸碱中和反应大部分是在湿态下进行的,必须使大部分烟气在脱硫塔上部就能够和浆液雾滴(液态)充分接触;②用于调整进入烟气的初速度,保证烟气在塔内的停留时间。本项目采用的烟气分布器为螺旋渐变式结构[4]。
本烟气分布器进口尺寸为4500mm×4500mm,分布器进口风速为25m/s,经烟气分布器扩散后,进入塔内的入口初风速为12m/s。其气流分布情况数值模拟见图2（略）。从图2可以看出,模拟数值与设计计算值吻合,气流经分布器后分布均匀,速度由分布器入塔处的12~14m/s迅速降低至塔内的2~3m/s。气流流线沿切线方向旋转向下,在塔内停留路径最长,保证烟气停留时间。
旋转喷雾器适应性分析
旋转喷雾器是SDA系统最为核心的部件,设备精密性和稳定性要求严格。旋转喷雾器选型既要保证浆液输送量、喷雾雾径[5],又要控制塔壁处浆液浓度分布适中,使烟气不遗漏,塔壁不粘结。喷雾半径理论计算公式为（略），式中,d为雾化器转轮直径,m;ML为进料速率,kg/h;N为转速,r/min;(R99)0.9为雾化器下0.9m处雾滴占全喷雾量99%时的雾滴飞行距离,m。本项目旋转喷雾器转轮直径为350mm,运行进料速率为35~45t/h,最大量可以达到90t/h,转速为9000~12000r/min。带入式(1)可以得出喷雾半径范围为8.0~8.6m。相对于塔半径9.4m来说显得略小,本项目增加了中心烟气通道,使形成的伞雾向上托起,达到增大雾径的效果。从图3可以看出增加中心烟气通道可以使喷雾器形成的伞形雾滴向上托起,覆盖住塔的横断面,使烟气不遗漏。当进料量在35~45t/h范围时,浆液雾滴在塔内的整体分布均匀,进料量达45t/h时,塔壁面的浆液浓度偏高,容易产生粘壁。从现场运行情况来看,在保证烟气排放达标的情况下,浆液进料量在30~45t/h范围波动,瞬时会达到50t/h,塔壁面并未产生副产物挂壁现象。但从其他行业类似系统运行经验来看,一旦发生脱硫副产物挂壁,脱硫塔内可用直径减小,浆液喷雾未干燥就会到达壁面,挂壁现象逐渐严重,最终导致运行不利。因此,避免浆液挂壁对运行稳定非常重要,建议实际操作时不能一味增加喷浆量进行SO2排放浓度控制,当烟气SO2浓度偏高时应通过调节浆液浓度来保证排放达标。
脱硫塔适用性分析
脱硫塔是SDA系统的主要脱硫设备,塔设计取值直接关系到脱硫效果的好坏。SDA系统完成SO2烟气与石灰浆液雾滴的反应速率可看成浆液雾滴与烟气一接触即发生反应,即99%的雾滴和烟气发生的反应在0.5~1.0s之内可以完成。因此,塔高的设计应主要从保证雾滴干燥方面考虑,应保证浆液在塔内停留时间大于5~7s。鉴于烧结机烟气特性,尤其是烟气温度的波动性,为保证雾滴的充分干燥,建议浆液雾滴在塔内停留时间大于10s。设定浆液进料量为40t/h,烟气量为1800000m3/h,烟气入口温度为414K,通过模拟观察脱硫塔内流场和温度场分布。从图4可以看出,脱硫塔内流场分布较为均匀,气流湍流段分布在塔体上半部分、塔体灰斗以及脱硫塔壁面处。塔体段的湍流有助于烟气和浆液雾滴的充分接触与反应,保证SO2的充分去除。但是塔体灰斗部分的湍流会造成沉积在塔底的脱硫副产物二次飞扬,随气流进入除尘器,使除尘器负荷增加。从实际脱硫塔出口烟道粉尘浓度检测结果来看,粉尘质量浓度在15~50g/m3范围波动,大部分的时候在30g/m3以下,这个浓度对布袋除尘器来说是适用的,但是从节能和除尘器使用寿命角度来讲,建议在灰斗设置导流装置来进一步改善灰斗处气流分布,控制二次扬尘,降低粉尘浓度,减小除尘负荷。从图5(略)可以看出脱硫塔内温度分布均匀,说明浆液雾滴分散较好,塔内烟气降温匀称有序,塔体出口温度在350K左右,该温度范围对后期除尘有利,塔体和旋转喷雾器设计拟合程度较高,设计合理。
布袋除尘器适用性分析
在SDA系统中,烧结烟气经过脱硫塔处理后烟气温度可以降低到80~90℃,这为布袋除尘器的使用提供了基础条件,但是烧结烟气成分复杂,烟气量大,易腐蚀[6],再加上经过脱硫塔后烟气中粉尘浓度较大,如何使布袋除尘器最好地发挥其高效收尘的优势,设备选型是关键。SDA系统建议采用长袋低压中箱体进风结构的布袋除尘器,以减小除尘器占地和钢材用量达到降低造价的目的[7]。同时,布袋防腐蚀、防水也是布袋除尘应用能够成功的重要因素,因此,可以通过两种方式共同作用达到该目的。①选用防腐蚀、防水滤料,为节省投资,建议采用PTFE覆膜或浸渍处理,袋笼考虑不锈钢材质或者有机硅喷涂处理;②对前期系统进行合理控制,保证烟气性质稳定,从而为布袋除尘提供较好的收尘环境。温度是运行控制中的最主要参数,通常通过脱硫塔内浆液的喷入量控制脱硫塔出口烟气温度在80~90℃,不高于120℃防止布袋烧损(PTFE覆膜或浸渍滤料瞬时耐温为130℃,耐温120℃);不低于70℃,保证烟气温度高于水露点温度15~20℃范围,使烟气一直处于干燥状态。从目前在线监测系统检测数据来看,粉尘排放质量浓度小于30mg/m3,布袋除尘器运行良好,布袋除尘器压力损失控制在1100Pa左右,布袋未出现腐蚀、水浸渍情况。从节能角度,建议控制布袋运行压力损失在1200~1500Pa。
结论
合理化烟雾范文6
一、 湿法脱硫运行中普遍存在的问题
在采用湿法脱硫的火力发电厂中，都存在“石膏雨”现象，即机组带大负荷运行时，烟气携带石膏浆液现象较为严重，对周边环境带来污染，俗称“石膏雨”现象，这是湿法脱硫的固有特征（在冬季等低温天气或空气湿度大的地区，这种现象会更严重）。脱硫除雾器（特别是二级除雾器）差压在运行中上涨较快，运行半年左右，差压就会超过500 Pa，需人工清理一次，二级除雾器堵塞现象较为严重。
近日，我公司厂区内外频繁出现下“石膏雨”现象，影响了现场的文明生产，同时，也给公司带来了一些负面影响。
二、“石膏雨”现象原因分析
㈠、设备方面：
1、脱硫系统无GGH。GGH作用是提高排烟温度和提升从烟囱排放时的高度，排烟温度高，湿气必然减少。由于我公司脱硫系统无GGH，烟气经除雾器后直接进入烟囱排放，由于排烟温度比较低，烟气扩散能力较弱，将直接导致烟气携带的石膏浆液液滴在烟囱附近落地，形成所谓的“石膏雨”现象。当气温较低时，还会出现白囱现象。（解决办法：由于设计无GGH，另外，安装GGH会导致堵塞等重大问题，得不偿失，目前，脱硫设计多主张取消GGH。）
2、除尘器出口烟气粉尘浓度超标，含有大量惰性物质的杂质进入吸收塔后，致使吸收塔浆液重金属含量增高。重金属离子增多引起浆液表面张力增加，从而使浆液表面起泡。5月份#1炉小修发现，#1炉布袋除尘器有3个布袋破损，并且不排除#2炉布袋除尘器布袋也有破损情况发生，烟气含尘量上升。（解决办法：利用机组检修机会，检查消除布袋破损等除尘器问题，降低除尘器出口烟气粉尘浓度到100 mg/Nm3以下。）
3、除雾器堵塞。除雾器堵塞，烟气中的液滴得不到有限除去，烟气含水量增大，且烟气流速增加，加重了“石膏雨”。（ 解决办法：1、利用吸收塔停运机会，冲洗除雾器；2、除雾器严格执行“逢停必冲洗”制度。）
㈡、运行调整方面：
1、吸收塔浆液起泡是形成“石膏雨”的重要原因。吸收塔起泡现象严重，大量泡沫上扬，随烟气进入烟囱，直接形成“石膏雨”。（ 解决办法：加强运行调整，杜绝吸收塔起泡现象。）
2、锅炉在运行过程中燃烧不充分，未燃尽成份随锅炉尾部烟气进入吸收塔，造成吸收塔浆液有机物含量增加，（如投油时燃烧不充分，未燃尽成份随锅炉尾部烟气进入吸收塔，就会造成吸收塔浆液有机物含量增加。）极易造成吸收塔浆液起泡，加重了“石膏雨”。 （ 解决办法：加强燃烧调整，减少投油次数，保证锅炉稳定充分燃烧。）
3、烟气通过脱硫除雾器时流速过高。当机组带大负荷运行时，烟气流量大，流速较快，其携带石膏浆液能力增强，进入烟囱的湿烟气量就会大增。（解决办法：当机组带大负荷时，在保证锅炉正常燃烧用氧前提下，适当减少风量，控制炉膛负压与升压风机压力，降低烟气流量与流速。）
4、除雾器不能正常冲洗。冲洗间隔太长时，烟气中携带的一些细小的石膏颗粒经过除雾器，大量石膏颗粒没有及时被冲洗，使除雾器结垢，烟气流速增加，加剧了烟气中“石膏雨”的携带量；冲洗过于频繁，导致烟气带水量加重，加重了“石膏雨”；冲洗水压力过大，冲洗水从喷嘴出来后极易雾化，这样就削弱了冲洗力量，使除雾器冲洗不充分，使除雾器易结垢。（解决办法：加强除雾器压差监视，合理控制除雾器冲洗水量和冲洗频次，提高冲洗水水质；避免一级除雾器冲洗水量的过大或过小，二级除雾器后冲洗频次及水量越低越好。）
5、石膏脱水不及时，使已经生成的石膏得不到及时处理，石膏浆液就会被高速烟气携带出吸收塔进入烟囱。
6、吸收塔PH值控制不当。当吸收塔内pH值较高时，烟气携带的Ca-C03含量也多，它们会与净烟气中S02继续反应生成结晶石膏而牢固地粘附除雾器上，造成冲洗困难，加速了除雾器结垢、堵塞。（解决办法：合理配置石灰石浆液，控制PH值在4.8-5.8之间。）
7、吸收塔液位控制不当，吸收塔经常溢流，亦会增加烟气携带石膏量，加重“石膏雨”，如果吸收塔再起泡，则这种现象会更严重。（解决办法：控制补水量，控制水平衡，加强液位监视，及时投运废水系统）
㈢、燃料和脱落剂的影响
1、燃煤质量差，硫份高，灰份大，是形成“石膏雨”的根本原因。自3月份以来，入炉煤煤质较差，锅炉飞灰含碳量较高，锅炉燃烧情况不好，飞灰中有部分碳颗粒或焦油随烟气进入吸收塔，造成吸收塔频繁大量起泡，加剧了“石膏雨”的形成。（解决办法：1、燃用设计煤种；2、加大燃煤掺烧力度；）
2、石灰石品质问题。如果石灰石含MgO过量，MgO过量不仅影响脱硫效率而且会与硫酸根离子发生反应极易导致浆液起泡，加重“石膏雨”。（ 解决办法：1、购买优质石灰石；2、加强石灰石入场管理，坚持车车取样，拒收劣质石灰石入场。）
㈣、环境条件影响。
湿法脱硫从烟囱出来的是湿烟气，俗称“白烟”。烟气中饱含小液滴，当环境温度高时（艳阳高照的夏天、秋高气爽的秋天），小液滴不会凝结，会很快气化随风飘走；当环境温度较低或空气湿度大时（冬季、春季以及湿度的地区），环境空气已经是饱和状态，从烟囱出来的湿烟气，没能很快气化消失，反而继续凝结成大的液滴，就会在烟囱附近落下来，形成“石膏雨”。
调查发现北方地区的电厂下石膏雨的大小和几率均小于南方地区的电厂，其原因就是北方较南方相对干燥。
三、治理措施
针对以上种种影响因素，可采取相应对策，将“石膏雨”的影响降低到最低，直至“消失”。另外建议：
1、优化除雾器冲洗方式
采取“二级下、一级上、一级下、二级下”冲洗方式，即先冲洗二级除雾器下部，使二级除雾器烟气通道通畅，缓解冲洗一级除雾器时突然增加石膏液滴集中进入二级除雾器器造成堵塞；等二级除雾器差压降低后，冲洗一级除雾器上、下部；一级除雾器冲洗结束，差压降低后，再次冲洗二级除雾器，将从一级除雾器来的部分石膏液滴除去，避免被烟气携带走。同时，注意电网负荷规律，在机组负荷要增加前，提前冲洗除雾器，会大大减少高负荷期间烟气的石膏浆液携带量。
2、对除雾器冲洗系统进行改造
目前，除雾器冲洗采用冷水冲洗方式，这样将大大降低烟气温度（特别在冬季，降温效果更为明显），使烟气漂浆现象加重。建议在原来除雾器冲洗系统增加蒸汽汽源，适度提高冲洗水温度，实现热水冲洗。
