主要经济分析方法介绍

主要经济分析方法介绍（精选8篇）

主要经济分析方法介绍 篇1

材料的主要分析方法以及相关仪器的介绍

材料分析对于金属合金，橡塑生产，化工加工等行业的相关从业者来说，是生产过程中十分重要的一种检测分析方法。可以帮助科研或者基层工作人员正确认识自己生产的产品的内在构造与成分组成，改进生产工艺，提高产品性能。下面科标检测就给大家介绍一下主要的材料分析方法。

首先应用最广泛的一种材料分析方法是成分分析。

成分分析是根据委托单位提供材料，综合利用定性、定量分析手段，可以万分之一的精确度精确分析材料的各类组成成分、元素含量以及填料含量。将橡胶塑料原料与制品通过多种分离技术，利用高科技分析仪器进行检测，而后将检测的结果通过经过技术人员的逆向推导，最终对完成对样品未知成分进行定性、定量判断的过程。在这个过程中技术人员除了依靠先进设备支持外，同时还必须具有丰富的行业知识和理论知识。

成分分析主要有两种方法：

1.主成分分析：是把几个综合变量来代替原来众多的变量，使这些综合变量能尽可能地代表原来变量的信息量，而且彼此之间互不相关的一种数学降维的方法。

2.全成分分析：是将送检样品中的原材料、填料、助剂等进行定性定量分析。塑料原材料种类，填料种类、粒径，助剂种类都能影响对产品的性能、寿命，通常是同一种原材料、同一种填料，因为助剂种类的不同，造成产品性能大不相同。

成分分析最主要的作用是帮助生产者了解自身产品中各种成分的比例，更好的解决生产过程中遇到的产品问题，提高产品性能，改进生产工艺等

第二种应用比较广的分析方法是比例分析

比例分析就是检测出样品配方的成分和比例，可以综合分析样品中的有机物和无机物的组成和含量，对所有化工行业的高分子产品进行定性定量剖析，为样品的性能的改本文章来自科标检测研究院化工实验室，未经同意严禁用于网站及商业用途，违者必究

科标检测--精准每一刻

科标检测研究院化工实验室

性、优化提供必要的解决方案。

最后一种重要的分析方法是成分配比

根据科标检测化工实验室的介绍，成分分析，就是通过实验、鉴定、分析，而取得各种原料成分的最佳配比。由于配方的专利性，反向剖析是配方设计中最重要的环节。配方分析是化工行业中影响大、可变因素多、经济效益显著的专业技术。

科标化工实验室提供专业的产品材料的检测分析，其中材料分析的相关检测仪器包括：红外（IR、FTIR）分析、紫外吸收光谱分析、TEM（透射电镜）、SEM（扫描电镜）、TGA（热失重分析）、DSC差视热量测试 DMA动态力学分析、气象色谱分析、液相色谱分析、气质联用(GC-MS)、液质联用(LC-MS)等等

科标化工实验室可以对各种材料和产品（金属、非金属、聚合物和生物材料）的性能检测，进行材料的定性定量分析、组织结构分析、化学成分分析、未知物分析、表面及微区的形貌、力学性质及物化性能等多项测试，综合利用化学分析、热分析、元素分析、光谱分析、色谱分析五大分析方法。可高效、准确还原材料组成、分析材料配方，本文章来自科标检测研究院化工实验室，未经同意严禁用于网站及商业用途，违者必究

主要经济分析方法介绍 篇2

关键词：城轨车辆,布线,后期维护性,分析

0 引言

城轨车辆的主要电缆 (主辅电路电缆和控制/信号电路电缆) 一般布置在车体型材下方或型材内。车辆在运行过程中, 电缆所处的环境相当恶劣, 须对电缆进行防护;城轨车辆电气功能的增加, 车辆电磁环境也变得复杂, 布线时需考虑电磁兼容性 (EMC) 。需根据不同车型及车辆大小等条件选择适合的布线方式。

1 城轨车辆主要电缆布线方式简述

一般的城轨车辆主要有三种布线方式:底架悬挂线槽内布线、车体型腔内穿管布线、金属线管布线。

1.1 底架悬挂线槽内布线及安装

根据城轨车辆电缆应用的电压等级和功率, 可将电缆分为H、A、B、C共4个电压等级。

底架悬挂线槽一般选用铝合金材料, 包括主辅线槽和控制线槽。主辅线槽采用开孔线槽, 敷设主电路和辅助电路电缆控制线槽采用密封线槽, 敷设控制电路和线号电路电缆。主辅线槽和控制线槽在车体上的位置示意如图1所示。

主辅线槽通过线槽隔板分隔后敷设H类和A类电缆, 主辅线槽电缆两端从端部出线, 中间出线口根据车下设备位置从任意线槽边沿翻出, 也可在线槽出线口位置设计的缺口处出线, 使用扎带以固定间隔从线槽端部起绑扎布置完成的电缆。

控制线槽通过线槽隔板分隔后敷设B类和C类电缆, 其出线口采用分线盒侧边开孔安装软管接头, 通过波纹管将电缆穿出的方式布线至相应设备上, 电缆使用扎带捆绑电缆。

主辅线槽和控制线槽预组装及布线均可在预先设定好的预组装区域进行。电缆预布线完成后, 将线槽整体转移到配套的液压升降小车上, 利用人工将小车推到位于组装台位的车体下方, 操纵液压升降小车抬升线槽到合适位置, 利用线槽托架将线槽安装固定在车体底架C型槽上。

1.2 底架车体型腔内穿管布线及安装

底架车体型腔内穿管布线可在预先设定好的预组装区域进行布线并穿线到三角形橡胶线槽中, 以达到电缆敷设的作用。底架型材穿管布线方式是将分线盒出口直接设计在车体上, 电缆通过车体型材内腔并在分线盒出口位置穿出, 再布线到相应设备上, 布线示意如图2所示。

1.3 底架金属线管布线

以上两种布线方式一般多用于铝合金车体车辆, 对于不锈钢车体车辆, 由于车体底架结构的不同, 采用传统的线槽、型材穿线方式实现布线难度较大。

对于不锈钢车体的底架结构, 部分电缆布线可采用铝合金金属线管穿线的方式, 如图3所示。它采用金属线管穿线和外挂线槽布线相结合的方式进行布线, 主电路电缆布线在较短的外挂线槽中, 其他电路线缆布置在平椭圆线管中。

该种布线方法的出线方式为线槽出线直接从线槽侧方翻出;平椭圆线管根据出线需要的不同设置分线箱、分线器出线, 在出线口处通过软管接头、波纹软管进行密封保护。

1.4 其他布线方式

低地板车辆由于车辆地板面距离轨面很近, 底架空间极其有限, 主要设备均安装在车顶, 导致大部分主要电缆都布置在车顶。车顶电缆穿入波纹管中, 使用固定夹分段固定波纹管, 保证电缆波纹管不与车体或其他部件碰触或相干涉。低地板车辆车顶布线如图4所示。

2 综合对比分析

从以上几种布线方式的简述中得知, 除低地板车辆的车顶布线差别较大、针对性较强外, 其它三种布线方式的优缺点见具体的对比分析表 (表1) 。

综上所述, 对于无特殊要求的项目, 在车体底架空间充足且不影响车体总体重量的情况下, 建议优先选择底架悬挂线槽布线方式以方便生产作业及后期维护;对于某些项目车体底架空间有限或对车辆重量要求较高, 建议选择底架车体型材穿管布线方式;在选用不锈钢车辆而又需要节剩空间并对线缆散热要求不是特别高的情况下, 建议选择底架金属线管穿管布线方式。在实际项目的应用中, 需综合考虑各种因素及业主需求, 可选用多种布线方式相结合的模式, 设计出最优布线方案, 以达到精益生产及便于后期维护的目的。

参考文献

河道污水治理的主要方法分析 篇3

关键词：河道;污水;处理技术;水资源

中图分类号：TV85;X171.4                              文献标识码：  A         DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2014.24.0053

1 河道污水处理的理念

上世纪随着工业革命的大发展，伴随而来的是河流的污染，当时由于意识和观念的落后，河水污染曾一度达到十分严重的程度，从上世纪60年代起，欧洲一些国家才开始重视河道的污水治理，限于当时的经济发展及技术水平，在治理方面，只是采用简单的物理方法，效果往往只是短期的，从长期来看并不理想，进入80年代后，随着现代生态学的发展，人们才意识到河道的污染治理，不只是简单的改变水质，清除污物这么简单，在做这些工作的同时，还要注意河道的生态问题，除了做好河道的污水治理，还要对河床、护岸等河道组成部分进行综合治理，实际上是一个系统工程，要通过综合的技术手段，建立相对稳定的和开放的河道生态系统，保证河道及周边环境的生物多样性，最终构建一个人类居住、农业生产及休闲娱乐等方面的功能既和谐又统一的理想环境。

2 河道的污水治理方法

2.1 物理方法

这种方法在早期是一种普遍采用的方法，主要是采用人工或者机械，对于污染的河道进行疏挖底泥、机械除藻，或者采用生态调水进行引水冲淤和调节水质。疏挖底泥、机械除藻就是把水体中的污染物从水域系统中清除出去，可以较大程度地削减底泥对上覆水体的污染贡献率，从而起到改善水环境质量的作用，生态调水主要是通过水利工程设施，对河道上游的或附近的水源进行控制，这样来改变下游的河道水质，这两种方法虽然对于河道的污水治理在短期能达到一定的效果，但从长期来看，终归是治标不治本的方法。

2.2 化学方法

由于河道水体污染的原因很多，有的是混和入一些化工排放物，有的是一些水生菌类过度繁殖，有的是上游排放过度而造成水体混浊。采用化学方法，主要是通过对水体中加入一些化学药剂，起到混凝沉淀、杀藻的作用，促进磷、氮等物质的沉淀脱离，这是一种相对比较快速而有效的方法，对于水体在短时间内有较好的调节，特别是对于水体的重金属的治理有一定的去除效果，但是这种方法也是治标不治本，而且容易造成水体的二次污染，影响水体生态，对一些水生动植物都有不利之处。

2.3 生态——生物法

2.3.1 人工增氧法  这种方法主要是通过在河道中建设移动或固定的充氧平台，通过人工的方式对河道进行增加氧气，人工增氧是在治理污染河道中较多采用的措施之一。通过增氧，一方面加快水体中溶解氧与臭污物质之间氧化还原反应的速度，一方面提高水体中好氧微生物的活性，促进有机污染物的降解，从而达到增加河道自净能力，使水质得到改善的目的。这种方法相对简单，具有方便、省工省力、效果好，而且不影响水生生态的特点。

2.3.2 生物膜技术  这种方法主要是利用载体，将一些微生物集中附着于这些载体的表面，形成膜状，在与污水接触时，这些微生物会大量吸收水中的有机物，微生物以这些有机物作为营养进行吸收同化，从而达到净化水体的效果，在实际操作中，常用的河道生物膜技术有砾间接触氧化法、持水沟（渠）的接触氧化法。

2.3.3 生物修复技术  水体的净化一方面是通过河道中的一些物质的过滤，一方面是通过沉淀作用，更主要的方法是通过水中的微生物及其他生物的修复作用而完成。可以通过向河道中投加微生物菌种，或是向河道水体中投加微生物促生剂，这样能够增加河道中的微生物含量，这些微生物具有将水体或土壤中的有毒有害的物质进行降解的功能，通常的降解物为二氧化碳和水，从而达到净化水体的效果。

2.3.4 土地处理技术 土地处理技术是一种古老但行之有效的河道污水治理技术。它是以土地为处理设施，利用土壤、植物系统的吸附、过滤及净化作用和自我调控功能，达到某种程度对水的净化的目的。

2.3.5 水生植物净化法  就是在水体中种植一些浮萍、芦苇等水生植物，这些水生植物是一种自然的净化机，对于水体产臭气、害虫都有一定的改善效果，而且一片片的芦苇在春季绿意盎然，在秋季芦花飘摇，对于河道景观的改善也是十分明显的。

河道污水治理是一项融现代水利工程学、环境科学、生物科学、生态学、城市规划学、园林学、美学等多学科为一体的跨地区、跨行业的综合性系统工程。除了一些常用方法外，随着科技的发展及不断的实践探索，一些新工艺、新材料、新方法不断产生，逐渐应用的河道污水治理当中，比如悬浮填料移动床技术、生物悬浮床技术、曝气生态净化系统、组合生物修复技术、底泥生物氧化技术等，也在实践中不断被采用。在实际工作中，要结合国内外河道治理的成功经验和技术，结合当地的自然条件、经济状况，因地制宜的进行治理，建设生态型河道，保持河道资源与环境的可持续发展。

参考文献

[1] 朱广一，冯煜荣，詹根祥，曹英姿.人工曝气复氧整治污染河流[J].城市环境与城市生态，2004，（03）.

[2] 夏宏生，梁世军.城市污染水体的生物修复技术[J].广东水利电力职业技术学院学报，2006，（04）.

[3] 盛彦清，陈繁忠，秦向春，徐文新，盛国英，傅家谟.城市污染水体生物修复研究[J].地球化学，2005，（06）.

财务分析方法介绍 篇4

学术界提出的财务分析框架过于注重适用于所有企业，并不特别适用于少数具有强大竞争优势几乎垄断行业的超级明星企业。而巴菲特进行财务报表分析的目的不是分析所有公司，而是寻找极少数超级明星：“我们始终在寻找那些业务清晰易懂、业绩持续优异、由能力非凡并且为股东着想的管理层来经营的大公司。这种目标公司并不能充分保证我们投资盈利：我们不仅要在合理的价格上买入，而且我们买入的公司的未来业绩还要与我们的预测相符。但是这种投资方法——寻找超级明星——给我们提供了走向真正成功的唯一机会。”请注意“我们买入的公司的未来业绩还要与我们的预测相符”，对企业未来长期盈利能力的正确预测是财务报表分析的核心。

结合巴菲特过去40多年致股东的信中进行的财务报表分析，我总结出巴菲特寻找超级明星公司的财务分析框架是：第一步进行业务分析，确定企业具有持续竞争优势的护城河；第二步再分析企业财务数据的真实合理性，把财务报表数据还原成真实的业务数据；第三步对报表进行财务比率分析，确定企业过去长期的盈利能力、偿债能力、营运能力；第四步结合业务分析和财务分析确定企业是不是一个未来长期盈利能力超高的超级明星企业。如果是，就可以基于长期盈利能力预测进行保守的估值，对比市场价格确定企业是否值得投资。

第一步，持续竞争优势分析。

巴菲特进行业务分析时，首先关注的是：“业务简单易懂（如果涉及太多技术，我们将无法理解）。”如果你连公司的业务也搞不懂，就不要看报表了。

巴菲特对于自己认为业务简单易懂的企业进行分析时，最关注的是持续竞争优势：“对于投资来说，关键不是确定某个产业对社会的影响力有多大，或者这个产业将会增长多少，而是要确定任何所选择的一家企业的竞争优势，而且更重要的是确定这种优势的持续性。那些所提供的产品或服务具有很强竞争优势的企业能为投资者带来满意的回报。”

第二步，财务报表数据质量分析。

巴菲特（1990）指出会计数据看似精确其实经常被企业管理层歪曲和操纵：“‘利润’这个名词总是会有一个精确的数值。当利润数据伴随着一个不合格会计师的无保留审计意见时，那些天真的投资人可能就会以为利润数据像圆周率一样是精确无误的，可以精确计算到小数点后好几十位。可是，事实上，如果是一个骗子领导一家公司出具财务报告时，利润就像油灰一样，想要什么样子，就可以操纵成什么样子。尽管最后真相一定会大白，但在这个过程中一大笔财富已经转手。事实上，一些美国大富豪通过会计造假编造出来如同海市蜃楼的发展前景来推高公司股价为自己创造了巨额财富……这些会计操纵方法在美国大型公司财务报表中屡见不鲜，而且全部都由那些大名鼎鼎的会计师事务所出具无保留意见。非常明显，投资人必须时时提高警惕，在试图计算出一家公司的真正的‘经济利润’（economicearnings）时，要把会计数据作为一个起点，而不是一个终点。”

巴菲特告诉我们要看透企业管理层操纵财务报表数据就必须精通财务会计：“当企业管理者想解释清企业经营的实际情况时，可以在财务会计规则的规范下做到合规地实话实说。但不幸的是，当他们想要弄虚作假时，起码在一部分行业，同样也可以在财务会计规则的规范下做到合规地谎话连篇。如果你不能看明白同样合规的报表究竟说的是真是假，你就不必在投资选股这个行业做下去了。”

如果你发现企业财务报表中多处操纵歪曲甚至弄虚造假，这种公司离得越远越好。

第三，财务比率分析。

如果前两步确定公司持续竞争优势非常强大，企业财务报表数据真实可靠，那么下一步就是用财务比率来分析企业的报表。巴菲特收购企业的标准其中两条是：“公司少量举债或不举债情况下良好的股东权益收益率水平”和“良好的管理”。可见巴菲特最关注的是企业的盈利能力、偿债能力和营运能力。

巴菲特衡量盈利能力的主要财务指标是股东权益收益率，还包括销售净利率、销售毛利率、股东权益营业利润率等辅助指标。

巴菲特衡量偿债能力的主要指标是资产负债率，还包括流动比率、营业资本、利息保障系数等辅助指标。

巴菲特衡量营运能力的主要指标是资产周转率，包括应收账款周转率、固定资产周转率等辅助指标。

第四，盈利稳不稳：未来长期盈利能力稳定性分析。

巴菲特财务报表分析只有一个目的，预测企业未来长期盈利能力，巴菲特选择企业的标准是：“显示出持续稳定的盈利能力（我们对未来盈利预测不感兴趣，我们对由亏转盈的‘反转’公司也不感兴趣）。”“我们的重点在于试图寻找到那些在通常情况下未来或者或者后的企业经营情况是可以预测的企业。”

巴菲特说他寻找的是“注定必然如此”非常容易预测的优秀公司：“在可流通的证券中，我们寻找相似的可预测性……像可口可乐和吉列这样的公司很可能会被贴上‘注定必然如此’的标签。”

字体设计方法介绍及案例分析 篇5

什么是代表性的字体?

如：时间你就会联想到钟表 ，对话你就会联想到电话 ，爱情你会想到心 想到这些有代表性的字时，谨记不能把钟表等图形直接放在字体里，这样就没有设计的意义了，要巧妙的把图形和字体本身去结合。

字形风格

经过艺术化设计以后，可使文字形象变得情境化、视觉化，强化了语言效果，成为更具有某种特质和倾向性的视觉符号。字体设计最基本的准则，在追求字体变化的同时要便于识别。

字形变化中特点: (硬) 力道、坚实、冲击、厚重、硬朗、猛烈 …… 这类字体气势突出，视觉冲击力明显，个性张扬有力，节奏分明，可以用于变现强烈的信心和勇气，表现凝聚力和号召力，给人视觉上的震撼。 这类字形因其字形富有张力，所以在表现刺激，冒险的情景时比较常用，如体育活动、极限运动的主题同时战争类、灾难类电影海报中，这类字形也比较常见。

字体创意设计虽然比较自由，但应保持字与字之间的统一性。一组字体设计中，应保持一种统一的变化规则，不然会造成杂乱感。

字形变化中特点: (软) 柔美、纤细、优雅、亲近、温和、飘逸 …… 这类字体适合表现细腻情感，如情感类设计主题、女性设计主题、公益类设计主题等等，通过柔美的曲线壁画，可以让自已得到更大程度的展现,通过视觉感觉, 形成人与字的情感共鸣,以达到最佳效果。

字形变化中特点: (旧) 严肃、端正、正式、中性、规t矩、传统、古朴、怀旧…… 这类字形在品牌类字体中比较常见，给人以饱满充实的信赖感和说服力，保持规则的字体外形，在字体内部进行适度的笔画修整，在严谨中求突破，在规矩中求创新。

图例

字体变形的几种方法与技巧

代替、共用、叠加、尖角、断指、错落连接、方正、横细竖粗、字体连接、随意手写、曲线、图型、拉伸

替代法

替换法是在统一形态的文字元素加入另类不同的图形元素或文字元素。 其本质是根据文字的内容意思，用某一形象替代字体的某个部分或某一笔画，这些形象或写实或夸张。将文字的局部替换，是文字的内涵外露，在形象和感官上都增加了一定的艺术感染力。

尖角法

把字的角变成直尖,弯尖,斜尖,卷尖; 可以是竖的角可以是横的角，这样文字看起来会比较硬朗

断指法

把一些封合包围的字,适当的断开一口出来 , 或把左边断一截,或右边去一截, 重点:要在能识别的情况下适当断肢,从而反射他的与众不同的特点来。

错落摆放法

把左右改为左上左下,上下排,或斜排就是一边高一边低，让文字错落有致排列

方方正正法

把所有字的弯全改成横平竖直,四四方方的。 本身的特点是简洁鲜明的，便于设计，对熟悉字体结构有很好的帮助。

横细竖粗法

可以说是代替法的一种,把竖或横线或折换成其他相反交替而成。 笔画简化，在字体中加入个人情感和生活，可以准确的创意方向，设计出合适自己的字体。

随意手写

原笔迹的手写体总给人也亲切的感觉，《那些年》追忆的正是校园时期的青葱岁月,手写字每一笔都不可复制，每一划都触景生情。

字体变形中应该规避的问题

可阅读性、识别能力、肩胛结构、应用环境

在字体设计中，很多设计项目都需要严谨仔细，设计师必须去认真的推敲尝试每一个笔画的变化方式，去选择最合适的表现方法，只有如此才能使得每一个笔画都契合这个字体，符合整组字的空间规则。

图形绘制软件，可以帮我们完成各种圆角、对称、倾斜、等距分布、交差减去等任务。

还有就是可以把字体轮廓化描边，快速运用基础字体来变形。

尽可能地保证文字的可阅读性，终归是商业设计，要考虑到大部人的文化背景和图形识别能力。

完成字体变形，可以分几步来进入细节的修饰。

这个时候可以参考下类似的优秀字体的间架结构，调节好每个字的笔划分布和重心均衡。

在选定字体的风格趋势后，给字体做相应的视觉梳理。

例如：字与字的间距，笔划之间的间距、整体字形的倾斜角度特殊地方做圆角处理等等。

让整个字体有一个贯穿始终的规则在里头。

掌握字体的肩胛结构，避免大小不一、分布不均、笔画不均等问题。

统一应用笔划、倾斜等规则。鉴于字体形态的趣味性，加入了图形元素来丰富字体本身。

同时兼具不同尺寸下的显示效果，做笔划的删减和间距调整。

设计过程中应该规避尽可能地保证文字的可阅读性。

商业设计，要考虑到大部人的文化背景和图形识别能力。

还有文字变型的过程中应用的环境。

主要经济分析方法介绍 篇6

前言：电子探针的功能主要是进行微区成分分析。它是在电子光学和X射线光谱学原理的基础上发展起来的一种高效率分析仪器。其原理是用细聚焦电子束入射样品表面，激发出样品元素的特征x射线，分析特征X射线的波长（或特征能量）即可知道样品中所含元素的种类（定性分析），分析X射线的强度，则可知道样品中对应元素含量的多少（定量分析）。电子探针仪镜筒部分的构造大体上和扫描电子显微镜相同，只是在检测器部分使用的是X射线谱仪、专门用来检测X射线的特征波长或特征能量，以此来对微区的化学成分进行分析。因此，除专门的电子探针仪外，有相当一部分电子探针仪是作为附件安装在扫描电镜或透射电镜镜筒上，以满足微区组织形貌、晶体结构及化学成分三位一体同位分析的需要。

一、电子探针仪的结构与工作原理

图1为电子探针仪的结构示意图。由图可知，电子探针的镜筒及样品室和扫描电镜并无本质上的差别，因此，要使一台仪器兼有形貌分析和成分分析两个方面的功能，往往把扫描电子显微镜和电子探针组合在一起。

图1 电子探针的结构示意图

电子探针的信号检测系统是X射线谱仪，用来测定特征波长的谱仪叫做波长分散谱仪（WDS）或波谱仪。用来测定X射线特征能量的谱仪叫做能量分散谱仪（EDS）或能谱仪。

（一）波长分散谱仪（波谱仪WDS）

1、工作原理

在电子探针中X射线是由样品表面以下一个微米乃至纳米数量级的作用体积内激发来的，如果这个体积中含有多种元素，则可以激发出各个相应元素的特征波长X射线。若在样品上方水平放置一块具有适当晶面间距d的晶体，入射X射线的波长、入射角和晶面间距二者符合布拉格方程2dsinθ＝λ时，这个特征波长的X射线就会发生强烈衍射，见图2。因为在作用体积中发出的X射线具有多种特征波长，且它们都以点光源的形式向四周发射，因此对一个特征波长的X射线来说只有从某些特定的入射方向进入晶体时，才能得到较强的衍射束。图2示出不同波长的X射线以不同的入射方向入射时产生各自衍射束的情况。若面向衍射束安置一个接收器，便可记录下不同波长的X射线。图中右方的平面晶体称为分光晶体，它可以使样品作用体积内不同波长的X射线分散并展示出来。

图2 分光晶体

虽然平面单晶体可以把各种个同波长的X射线分光展开，但就收集中波长X射线的效率来看是非常低的。因此，这种检测X射线的方法必须改进。

如果我们把分光晶体作适当的弹性弯曲，并使射线源/弯曲晶体表面和检测器窗口位于同一个圆周上，这样就可以达到把衍射束聚焦的目的。此时，整个分光晶体只收集一种波长的X射线，使这种单色X射线的衍射强度大大提高。图3是两种X射线聚焦的方法。第一种方法称为约翰型聚焦法（图a），虚线圆称为罗兰圆或聚焦圆。把单晶体弯曲使它衍射晶面的曲率半径等于聚焦圆半径的两倍，即2R。当某一波长的X射线自点光源S处发出时，晶体内表面任意点A、B、C上接收到的X射线相对于点光源来说，入射的角都相等，由此A、B、C三点的衍射线都能在D点附近聚焦。从图中可以看出，因A、B、C三点的衍射线并不恰在一点。故这是一种近似的聚焦方式。另一种改进的聚焦方式叫做约翰逊型聚焦法。这种方法是把衍射晶面曲率半径弯成2R的晶体表面磨制成和聚焦圆表面相合（即晶体表面的曲率半径和R相等），这样的布置可以使A、B、C三点的衍射束正好聚焦在D点，所以这种方法也叫做全聚焦法（图B）。

图3 两种聚焦方法（a）约翰型聚焦法

b）约翰逊型聚焦法

在实际检测X射线时，点光源的发射的X射线在垂至于聚焦圆平面的方向上仍有发散性。分光晶体表面不可能处处精确符合布拉格条件，加之有些分光晶体虽可以进行弯曲，但不能磨制，因此不大可能达到理想的聚焦条件，如果检测器上接收狭缝有足够的宽度，即使采用不大精确的约翰型聚焦法，也是能够满足聚焦要求的。

电子束轰击样品后，被轰击的微区就是X射线源。要使X射线分光、聚焦，并被检测器接收，两种常见的谱仪布置形式分别示于图4和图5。图4为直进式波谱仪的工作原理图。这种谱仪的优点是X射线照射分光晶体的方向是固定的，即出射角φ保持不变，这样可以使X射线穿过样品表面过程中所走的路线相同。也就是吸收条件相等。由图中的几何关系分析可知，分光晶体位置沿直线运动时，晶体本身应产生相应的转动，使不同波长λ

1、λ2和λ3的X射线以θ

1、θ2和θ3的角度入射，在满足布拉格条件的情况下，位于聚焦圆周上协调滑动的检测器都能接收到经聚焦的波长为λ

1、λ2和λ3的眼射线。以图中O1为圆心的圆为例，直线SC1长度用L1表示，L1＝2Rsinθ1。L1是从电光源到分光晶体的距离，它可以在仪器上直接读得，因为聚焦圆得半径R是已知得，所以从测出的L1便可求出θ1，然后再根据布拉格2dsinθ=λ，因分光晶体的晶面间距d是已知的，故可计算出和θ1相对应的特征X射线波长λ1。把分光晶体从L1变化至L2或L3（可通过仪器上的手柄或驱动电机，使分光晶体沿出射方向直线移动），用同样方法可求得θ

2、θ3和λ

2、λ3。

图4 直进式波谱仪

图5 回转式波谱仪

分光晶体直线运动时，检测器能在几个位置上接收到衍射束，表明试样被激发的体积内存在着相应的几种元素。衍射束的强度大小和元素含量成正比。

图5为回转式波谱仪的工作原理。聚焦圆的圆心O不能移动，分光晶体和检测器在聚焦圆的圆周上以1:2的角速度运动，以保证满足布拉格方程。这种波谱仪结构比直进式波谱仪结构来得简单，出射方向改变很大，在表面不平度较大的情况下，由于X线在样品内行进路线不同，往往会因吸收条件变化而造成分析上的误差。

2、分析方法

图6为一张用波谱仪分析一个测量点的谱线图，横坐标代表波长，纵坐标代表强度。谱线上有许多强度峰，每个峰在坐标上的位置相应元素特征X射线的波长，峰的高度代表这种元素的含量。在进行定点分析时，只要把图4中的距离L从最小变到最大，就可以在某些特定位置测到特征波长的信号，经处理后可在荧光屏或X-Y记录仪上把谱线描绘出来。

应用波谱仪进行元素分析时，应注意下面几个问题：

（1）分析点位置的确定：在波谱仪上总带有一台放大100～500倍的光学显微镜。显微镜的物镜是特制的，即镜片中心开有圆孔，以使电子束通过通过目镜可以观察到电子束照射到样品上的位置，在进行分析时，必须使目的物和电子束重合，其位置正好位于光学显微镜目镜标尺的中心交叉点上。

（2）分光晶体固定后，衍射晶面的面间距不变：在直进式波谱仪中，L和θ之间服从L－2Rsinθ的关系。因为结构上的限制，L不能做的太长，一般只能在10～30cm范围内变化。在聚焦圆半径R＝20cm的情况下，θ的变化范围大约在15°～65°之间。可见一个分光晶体能够覆盖的波长是有限的，因此，它只能测定某一原子序数范围的元素。如果要分析Z＝4～92范围的元素，则必须使用几块晶面间距不同的晶体，因此，一个谱仪中经常装有两块晶体可以互换，而一台电子探针仪上往往装有2～6个谱仪，有时几个谱仪一起工作，可以同时测定几个元素。表1列出了常用的分光晶体。

表1 常用的分光晶体

（二）能量分散谱仪（能谱仪EDS）

1、工作原理

前面已经介绍了各种元素具有自己的X射线特征波长，特征波长的大小则取决于能级跃迁过程中释放的特征能量ΔE。能谱仪就是利用不同元素X射线光子特征能量不同这一特点来进行成分分析。图7为采用锂漂移硅检测器能量谱仪的方框图。X射线光子由锂漂移硅Si（Li）检测器收集，当光子进入检测器后，在Si（Li）晶体内激发出一定数目的电子－空穴对，产生一个空穴对的平均能量ε是一定的，因此由一个X射线光子造成的电子－空穴对的数目为N，N＝ΔE/ε。入射X射线光子的能量越高，N就越大。利用加在晶体两端的偏压收集电子－空穴对，经前置放大器转换成电流脉冲，电流脉冲的高度取决于N的大小，电流脉冲经主放大器转换成电压脉冲进入多道脉冲高度分析器。脉冲高度分析器按高度把脉冲分类并进行计数，这样就可以描出一张特征X射线按能量大小分布的图谱。

图7 锂漂移硅能谱仪方框图

图8 能谱仪和波谱仪的谱线比较（a）能谱曲线

b）波谱曲线）

图8（a）为用能谱仪测出的一种夹杂物的谱线图，横坐标以能量表示，纵坐标是强度计数。图中各特征X射线峰和波谱仪给出的特征峰的位置是相对应的，如图（b），只不过前者峰的形状比较平坦。

2、能谱仪成分分析的特点（1）优点

和波谱仪相比，能谱仪具有下列几个方面的优点：

（a）能谱仪探测X射线的效率高，因为Si（Li）探头可以安放在比较接近样品的位置，因此它对X射线源所张的立体角很大，X射线信号直接由探头收集，不必通过分光晶体衍射。Si（Li）晶体对X射线的检测率极高，因此能谱仪的灵敏度比波谱仪高一个数量级。

（b）能谱仪可在同一时间内对分析点内所有元素X射线光子的能量进行测定和计数，在几分钟内可得到定性分析结果，而波谱仪只能逐个测量每种元素的特征波长。

（c）能谱仪的结构比波谱仪简单，没有机械传动部分，因此稳定性和重复性都很好。（d）能谱仪不必聚焦，因此对样品表面没有特殊要求，适合于粗糙表面的分析工作。（2）缺点

能谱仪仍有它自己不足的地方，表现为以下几点：

（a）能谱仪的分辨率比波谱仪低，由图8b和a比较可以看出，能谱仪给出的波峰比较宽，容易重叠。在一般情况下，检测器Si（Li）的能量分辨率约为160eV，而波谱仪的能量分辨率可达5～10 eV。

（b）能谱仪中因Si（Li）检测器的铍窗口限制了超轻元素X射线的测量，因此它只能分析原子序数大于11的元素，而波谱仪可测定原子序数从4到92之间的所有元素。（c）能谱仪的Si（Li）探头必须保持在低温状态，因此必须时时用液氮冷却。

二、电子探针仪的分析方法及应用

（一）定性分析

1、定点分析

图9 ZrO2（Y2O3）陶瓷析出相与基体的定点分析（图中数字为Y2O3的摩尔分数）将电子束固定在需要分析的微区上，用波谱仪分析时可改变分光晶体和探测器的位置，即可得到分析点的X射线谱线；若用能谱仪分析时，几分钟内即可直接从荧光屏（或计算机）上得到微区内全部元素的谱线（如图8）。图9 给出了ZrO2（Y2O3）陶瓷析出相与基体定点成分分析结果，可见析出相（t相）Y2O3含量低，而基体（c相）Y2O3含量高，这和相图是相符合的。

2、线分析

将谱仪（能谱仪或波谱仪）固定在所要测量的某一元素特征X射线信号（波长或能量）的位置上，使电子束沿着指定的路径作直线轨迹扫描，便可得到这一元素沿该直线的浓度分布曲线。改变谱仪的位置，便可得到另一元素的浓度分布曲线图。图10给出了铸铁中硫化锰夹杂物的线扫描分析结果，可以清楚的看到在夹杂物中S和Mn含量高于基体。

图10 铸铁中硫化锰夹杂的线扫描分析（a）S的线分析

b）Mn的线分析）

3、面分析

电子束在样品表面作光栅扫描时，把X射线谱仪（波谱仪和能谱仪）固定在接收某一元素特征X射线信号的位置上，此时在荧光屏上便可得到该元素的面分布图像。实际上这也是扫描电子显微镜内用特征X射线调制图像的一种方法。图像中亮区表示这种元素的含量较高。若把谱仪的位置固定在另一位置，则可获得另一种元素的浓度分布图像。图12给出ZnO-Bi2O3陶瓷试样烧结自然表面的面分布分析结果，可以看出Bi在晶界上有严重偏聚。

图11 ZnO-Bi2O3陶瓷烧结表面的面分布成分分析（a）形貌像 b）Bi元素的X射线面分布像）

（二）定量分析简介

定量分析时先测出试样中Y元素的X射线强度IY/，再在同样条件下测定纯Y元素的X射线强度IY0/，然后二者分别扣除背底和计数器死时间对所测值的影响，得到相应的强度值IY和IY0，把二者相比得到强度比KY：

在理想情况下，KY就是试样中Y元素的质量分数CY，但是由于标准试样不可能做到绝对纯以及绝对平均，一般情况下，还要考虑原子序数、吸收和二次荧光的影响，因此，和之间还存在一定的差别，故有：

式中，Z为原子序数修正项；A为吸收修正项；F为二次荧光修正项。定量分析计算是非常烦琐的，好在新型的电子探针都带有计算机，计算的速度都可以很快，一般情况下对于原子序数大于10，含量大于10％（质量分数）的元素来说，修正后的含量误差可限定在±5％之内。

主要经济分析方法介绍 篇7

火电厂能源审计工作的重点是针对火电厂生产过程中的主要能耗指标进行计算与分析评价。在热电厂进行主要能耗指标计算与分析评价的过程中, 由于热电厂供出的电能和热能在形式上不同, 质量上不等价, 需要考虑如何将总的热耗量合理分摊到电能和热能这2种不同品质产品的问题。热电厂主要能耗指标包括供热煤耗、供电煤耗、厂用电率等, 其中供热煤耗和供电煤耗是热电厂进行财务统计、成本核算和能源审计工作的核心指标。在对多个热电厂进行能源审计的过程中发现, 不同热电厂计算主要能耗指标采用的方法和公式不尽相同, 致使即使采用同样的原始资料数据, 主要能耗指标的计算结果也不尽一致, 这就导致无法正确的对热电厂的财务成本和能效水平进行评价和分析。文中就热电厂主要能耗指标计算与分析过程中可能遇到的问题及对这些公式的理解提出一些看法。

1 热电分摊系数 (β系数) 法

目前较常使用的热电分摊方法主要有2类, 即:一类是基于热力学第一定律, 以燃料化学能从数量上的利用程度来评价热电厂的经济性方法, 如热量法、实际焓降法等;另一类是基于热力学第二定律, 以燃料的做功能力被利用的程度来评价热电厂的热经济性, 如做功能力法、焓熵法等, 常用于定性分析。

1.1 热量法

热量法是按供热、供电所用热量的比例来分配总热耗量的方法。该方法不能反映电能和热能两种产品在品质上的差别, 也不能反映不同参数供热蒸汽在品质方面的不等价, 把热电联产所带来的热经济效益都归属于发电方面, 所以又称为“好处归电法”。但这种方法计算简便, 而且是我国法定的热电分摊方法, 所以在能源审计工作中较常使用。

对有多台不同参数机组的热电厂, 进行热电分摊系数β计算时, 可先按照热量法对单台机组的热电进行分摊, 再用加权平均法确定全厂热电分摊系数, 即β系数。

热量法的计算公式如下:

式中:D0—汽机进汽量, t/h;h0—汽机进汽焓, k J/kg;hgs—给水焓, k J/kg;Dc—供热抽汽量, t/h;hc—供热抽汽焓, k J/kg;hh—回水焓, k J/kg。

1.2 实际焓降法

实际焓降法按热电联产机组供热抽汽实际焓降不足与其进汽实际总焓降之比来分配总热耗量。该方法考虑了供热蒸汽在汽轮机中做功不足对热能质量的影响, 注意了不同压力、温度下供热蒸汽在品位方面的差别。采用高质高价、低质低价的热电分摊方法鼓励用户积极改进生产过程, 尽可能降低用汽压力、温度, 对增加热化发电量, 提高热电厂经济性有促进作用。这种方法将热电联产带来的好处都归属于供热方面, 所以又称为“好处归热法”。这种方法所计算的供热成本低于实际值, 相应的发电成本高于实际值, 由于没有考虑电力生产的切身利益, 会影响热电厂发电的积极性, 因此在能源审计工作中使用较少。实际焓降法的计算公式如下:

式中:DC—供热抽汽量, t/h;

D0—汽机进汽量, t/h;

h0—汽机进汽焓, k J/kg;

hc—供热抽汽焓, k J/kg;

hp—汽机排气焓, k J/kg。

1.3 主要能耗指标计算

由于热电厂的供热和发电有许多公用的用电设备, 无法通过计量统计出供热厂用电和发电厂用电, 因此可按热电分摊系数 (β系数) 将厂用电在供热和发电中进行分配。为便于指标的计算, 引入“计算煤耗用供电量”这个中间参数。指标计算公式如下:

2 单位吉焦热的用电量 (εr) 法

按照《热电联产项目可行性研究技术规定》 (计基础[2001]26号) 文件中推荐的计算方法, 该方法参照以往锅炉房单位吉焦热的用电量εr的经验值来计算主要能耗指标。

2.1 εr的取值

1) 对于燃煤链条炉, εr=5.73k Wh/GJ。

2) 对于容量为75t/h及以下的循环流化床锅炉及煤粉炉, 采用经验公式修正, εr=5.73×[1+2 (ηgl-0.8) ], 式中ηgl为锅炉效率。

3) 对于容量为75t/h以上的锅炉, 可直接取εr=5.73k Wh/GJ。

2.2 厂用电率ξ计算

综合厂用电率为:

式中:Qr—供热量;Wf—发电量。

发电厂用电率ξf=ξ-ξr。

2.3 供热煤耗、供电煤耗计算

采用单位吉焦热的用电量 (εr) 方法计算时, 由于采用了经验值数据, 该经验值数据为2001年以前的统计经验数据, 随着各企业节能技改的力度加大, 各热电企业单位吉焦热的用电量已大大降低, 继续利用该经验值计算供热煤耗, 会导致供热煤耗比实际偏大, 供电煤耗比实际偏小。

此外, 在热电厂能源审计进行经济指标计算过程中, 应分别采用综合能耗计算方法和电力行业方法计算。当采用综合能耗计算方法时, 耗用原煤 (购入量+期初库存-期末库存) 按入厂煤折标系数进行折标;当采用电力行业方法时, 耗用原煤以入炉计量为准, 原煤按入炉煤折标系数进行折标。

3 案例分析

3.1 基础数据

1) 机组配置。

该热电厂总装机容量为94MW, 总产汽能力为830t/h;拥有3×130t/h循环流化床锅炉配2×12M W背压机组 (二期) 及2×220t/h循环流化床锅炉配2×35MW背压机组 (五期) , 具备700t/h的供汽能力。

2) 产品产量。

经统计, 企业年发电量34982万k Wh, 年供电量23170万k Wh, 年上网电量22978万k Wh, 年供热量8892528GJ (外供高压汽339502t, 外供低压汽2718381t) 。年综合厂用电量12004万k Wh, 其中:厂用电量11974万k Wh, 非生产厂用电量30万k Wh。

3) 原煤消耗量。

根据统计, 热电厂净消耗原煤565677t (购入量+期初库存-期末库存) , 锅炉入炉煤量为554364t。

3.2 采用热电分摊系数β核算

1) 按热量法。

根据热电厂全年运行日报并进行统计计算, 确定全年机组主蒸汽、机组抽汽及排汽的温度、压力参数, 按照热量法对各台机组进行分摊, 并加权平均后最终确定全厂热电分摊系数β为0.8214。β系数核算情况具体如表1所示。

按综合能耗计算方法, 全厂发电煤耗为182.93克标准煤/k Wh, 综合供电标准煤耗为194.85克标准煤/k Wh, 供热煤耗为38.23千克标准煤/GJ, 综合厂用电率为34.31%。

按电力行业计算方法, 全厂发电煤耗为180.1克标准煤/k Wh, 供电煤耗为191.83克标准煤/k Wh, 供热煤耗为37.71千克标准煤/GJ, 综合厂用电率为34.31%。

热量法计算过程和结果如表2所示。

2) 按实际焓降法。

根据热电厂全年运行日报并进行统计计算, 确定全年机组主蒸汽、机组抽汽及排汽的温度、压力参数, 按照实际焓降法对各台机组进行分摊, 并加权平均后最终确定全厂β (热电分摊) 系数为0.3264。β系数核算具体如表3所示。

按综合能耗计算方法, 全厂发电煤耗为689.72克标准煤/k Wh, 综合供电标准煤耗为896.38克标准煤/k Wh, 供热煤耗为17.69千克标准煤/GJ, 综合厂用电率为34.31%。

按电力行业计算方法, 全厂发电煤耗为679.04克标准煤/k Wh, 供电煤耗为882.50克标准煤/k Wh, 供热煤耗为17.48千克标准煤/GJ, 综合厂用电率为34.31%。

实际焓降法计算过程和结果如表4所示。

3.3 采用单位吉焦热的用电量 (εr) 方法核算

根据热电厂锅炉容量大于75t/h, 故单位吉焦热的用电量 (εr) 取5.73k Wh/GJ。分别采用综合能耗计算方法和电力行业方法计算发电煤耗、供电煤耗、供热煤耗和综合供电煤耗。

按综合能耗计算方法, 全厂发电煤耗为151.75克标准煤/k Wh, 综合供电标准煤耗为187.30克标准煤/k Wh, 供热煤耗为39.45千克标准煤/GJ, 综合厂用电率为34.31%。

按电力行业计算方法, 全厂发电煤耗为135.89克标准煤/k Wh, 供电煤耗为166.67克标准煤/k Wh, 供热煤耗为39.36千克标准煤/GJ, 综合厂用电率为34.31%。

采用单位吉焦热的用电量 (εr) 方法计算过程和结果如表5所示。

3.4 计算结果分析

从以上计算结果可以看出:利用热电分摊系数 (β系数) 计算的热量法和实际焓降法, 实际焓降法因把热电联产的好处全部给了供热而导致计算得出的数据明显不合理。采用单位吉焦热的用电量 (εr) 方法由于先通过经验值计算供热煤耗, 再计算供电煤耗, 因此导致供热煤耗比实际偏大, 供电煤耗比实际偏小。此外, εr方法计算的结果采用了经验值数据, 但该经验数据为2011年以前的统计经验数据, 随着各企业节能技改的力度加大, 运用该方法计算的结果与实际偏离也较大。因此, 利用近几年的单位吉焦热的用电量统计数据, 修改εr的经验值, 有利于提高利用该方法计算的准确性。

由于按综合能耗计算方法计算时, 采用的能源消耗量为企业耗用原煤量 (购入量+期初库存-期末库存) 数据, 而按电力行业计算方法时, 采用的能源消耗量为入炉煤的数据, 因此两种方法计算的结果有较大差别。两种方法各有特点, 实际中可分别根据不同需要采用适宜的方法。从整个热电企业的角度来评价, 可采用综合能耗计算方法;而从热电机组的角度来评价, 则采用按电力行业计算方法更为合适。

4 结语

1) 综合比较, 热电分摊系数 (β系数) 方法更适用于热电企业进行能源审计时计算, 而利用单位吉焦热的用电量 (εr) 的经验值计算的方法, 更适用于热电项目进行可行性研究或节能评估时计算。

2) 采用β系数方法中, 尽管热量法将电能和不同品质热能等价处理, 不符合合理用能的要求, 但由于这种方法计算简便, 而且是我国法定的热电分摊方法, 所以在能源审计中较常使用。

3) 在计算供电煤耗时, 容易直接用发电标准煤耗量除以供电量得出结果。这种算法未考虑将厂用电在供热和发电之间进行分摊, 这样会导致供电煤耗偏高。在具体计算时, 引入“计算煤耗用供电量”这个中间参数, 将厂用电量按热电分摊系数分摊到电能和热能两种产品中, 供电煤耗计算更为合理。

4) 热电厂能源审计时, 应分别按综合能耗计算方法与按电力行业计算方法进行计算。如从整个热电企业的角度来评价, 可采用综合能耗计算方法, 而从电力机组的角度来评价, 则采用按电力行业计算方法更为合适。

5) 由于利用单位吉焦热的用电量 (εr) 的经验值计算的方法中采用的经验值为2001年以前的数据, 随着各企业节能技改力度的加大, 运用该方法计算的结果与实际偏离也越大。由于先通过经验值计算供热煤耗, 再计算供电煤耗, 因此导致供热煤耗比实际偏大, 供电煤耗比实际偏小, 因此, 利用近几年的单位吉焦热的用电量统计数据, 修改εr的经验值, 有利于提高利用该方法计算的准确性。

摘要：对热电厂主要能耗指标计算中的不同方法进行了剖析, 就可能遇到的问题及对这些计算公式的理解提出了一些看法。在理论研究的基础上, 以某热电厂为例, 具体阐述了其主要能耗指标的计算方法, 分别按综合能耗计算方法和电力行业普遍计算方法对供电煤耗、供热煤耗等主要技术指标进行了计算, 并对计算结果进行了对比分析。

风电场主要设备介绍及其基本理论 篇8

【关键词】：风电场 垂直轴 水平轴

【中图分类号】：TK0 【文献标识码】：A

1 风力发电机的类型

风力发电机多种多样，归纳起来可分为两类：①水平轴风力发电机，风轮的旋转轴与风向平行；②垂直轴风力发电机，风轮的旋转轴垂直于地面或者气流方向。

1.1水平轴风力发电机

水平轴风力发电机可分为升力型和阻力型两类。

升力型风力发电机旋转速度快，阻力型旋转速度慢。对于风力发电，多采用升力型水平轴风力发电机。大多数水平轴风力发电机具有对风装置，能随风向改变而转动。对于小型风力发电机，这种对风装置采用尾舵，而对于大型的风力发电机，则利用风向传感元件以及伺服电机组成的传动机构。

风力机的风轮在塔架前面的称为上风向风力机，风轮在塔架后面的则称为下风向风机。水平轴风力发电机的式样很多，有的具有反转叶片的风轮，有的在一个塔架上安装多个风轮，以便在输出功率一定的条件下减少塔架的成本，还有的水平轴风力发电机在风轮周围产生漩涡，集中气流，增加气流速度。

1.2垂直轴风力发电机

垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风，在这点上相对于水平轴风力发电机是一大优势，它不仅结构设计简化，而且也减少了风轮对风时的陀螺力。

利用阻力旋转的垂直轴风力发电机有几种类型，其中有纯阻力装置的风轮；S型风车，具有部分升力，但主要还是阻力装置。这些装置有较大的启动力矩，但尖速比低，在风轮尺寸、重量和成本一定的情况下，提供的功率输出低。

达里厄式风轮

是法国G.J.M达里厄于19世纪30年代发明的。在20世纪70年代，加拿大国家科学研究院对此进行了大量的研究，现在是水平轴风力发电机的主要竞争者。达里厄式风轮是一种升力装置，弯曲叶片的剖面是翼型，它的启动力矩低，但尖速比可以很高，对于给定的风轮重量和成本，有较高的功率输出。现在有多种达里厄式风力发电机，如Φ型，Δ型，Y型和H型等。这些风轮可以设计成单叶片，双叶片，三叶片或者多叶片。

其他形式的垂直轴风力发电机

有马格努斯效应风轮，它由自旋的圆柱体组成，当它在气流中工作时，产生的移动力是由于马格努斯效应引起的，其大小与风速成正比。有的垂直轴风轮使用管道或者漩涡发生器塔，通过套管或者扩压器使水平气流变成垂直气流，以增加速度，还可利用太阳能或者燃烧某种燃料，使水平气流变成垂直方向的气流。

2 风力发电机的结构构成

1）机舱：机舱是风力发电机的关键设备，包括齿轮箱、发电机。维护人员可以通过风电机塔进入机舱。机舱左端是风力发电机转子，即转子叶片及轴。

2）转子叶片：捉获风，并将风力传送到转子轴心。现代600kW风力发电机上，每个转子叶片的测量长度大约为20米，而且被设计得很像飞机的机翼。

轴心：转子轴心附着在风力发电机的低速轴上。

3）低速轴：风力发电机的低速轴将转子轴心与齿轮箱连接在一起。在现代600千瓦风力发电机上，转子转速相当慢，大约为19至30转每分钟。轴中有用于液压系统的导管，来推动空气动力闸的运行。

4）齿轮箱：齿轮箱左边是低速轴，它可以将高速轴转速提高至低速轴转速的50倍。

5）高速轴及其机械闸：高速轴以1500转每分钟运转，并驱动发电机。它装备有紧急机械闸，用于空气动力闸失效时，或风力发电机被维修时。

6）发电机：通常被称为感应电机或异步发电机。在现代风力发电机上，最大电力输出通常为500kW至1500kW。

7）偏航装置：借助电动机转动机舱，以使转子正对风向。偏航装置由电子控制器操作，电子控制器可以通过风向标来指示风向。通常，在风改变其方向时，风力发电机一次只会偏转几度角度。

8）电子控制器：包含一台监控风力发电机状态的计算机，并控制偏航装置。为防止任何故障（即齿轮箱或发电机的过热），该控制器可以自动停止风力发电机的转动，并通过电话调制解调器来呼叫风力发电机操作员。

9）液压系统：用于重置风力发电机的空气动力闸。

冷却元件：包含一个风扇，用于冷却发电机。此外，它包含一个油冷却元件，用于冷却齿轮箱内的油。

10）塔：风力发电机塔载有机舱及转子。通常高的塔具有优势，因为离地面越高，风速越大。

11）风速计及风向标：用于测量风速及风向。

3 风力发电机的基本参数和基本理论

3.1风力发电机基本参数

风力发电机组最主要的参数是风轮直径（对于垂直轴风力发电机来说是风轮扫掠面积）和额定功率，成为产品型号的组成部分：风轮直径（或风轮扫掠面积）说明风力发电机组能够在多大的范围内获取风中蕴含的能量，是风力发电机发电能力的重要标志。额定功率是与风力发电机组配套的发电机铭牌功率，其定义式“正常工作条件下，风力发电机组在额定风速下设计要达到的最大连续输出功率”。

风轮直径应当根据不同的风况与额定功率匹配，以获得最大的年发电量和最低的发电成本，配置较大直径风轮供低风速区选用，配置较小直径的风轮供高风速区选用。

在风力发电机组产品样本中都有一个功率曲线图，横坐标是风速，纵坐标是机组的输出功率。功率曲线主要分为上升和稳定两部分，机组开始向电网输出功率时的风速称为切入风速。随着风速的增大，输出功率上升，输出功率大约与风速的立方成正比，达到额定功率值时的风速称为额定风速。此后风速再增加，由于风轮的调节，功率基本保持不变。定桨距风轮因失速有个过程，超过额定风速后功率略有上升，然后又下降。如果风速继续增加，为了保护风力发电机组的安全，规定了允许风力发电机组正常运行的最大风速，称为切出风速。机组运行时遇到这样的大风必须停机与电网脱开，输出功率立刻降为0，功率曲线到此终止。

nlc202309042049

功率曲线的测试要有专用的测风塔，严格按照国际电工委员会（IEC）制定的标准方法进行。对应于风速的实测功率值是很分散的，最终得出的功率曲线是大量实测值概率分布按照规定方法归纳出来的。在风电场用记载风速仪和功率传感器测出的功率曲线是不规范的，只能作为参考。

另外应注意样本上提供的功率曲线是换算成标准空气密度条件下的数值，在应用时要考虑现场的实际情况。

3.2 风力发电机基本理论

风能的基本特征-风能的计算

一个国家的风能资源状况是由该国的地理位置、季节、地形等特点决定的。目前通常采用的评价风能资源开发利用潜力的主要指标是有效风能密度和年有效风速时数。有效风速是指3～20m/s的风速，有效风能密度是根据有效风速计算的风能密度。

风能的大小实际就是气流流过的动能，总体上说，风能大小与风速和风能密度有关，但是计算起来二者不是相等的关系。必须指出，风的能量大小与风速是成立方关系，也就是说，在风能密度没有多大变化时，风速的大小将是风能的决定因素。风能大小与气流通过的面积、空气密度和气流速度的立方成正比。因此，在风能计算中，最重要的因素是风速，风速取值准确与否对风能的估计有决定性作用，风速大1倍，风能可以大8倍。

各地风能资源的多少，主要取决于该地每年刮风的时间长短和风的强度如何。所以在谈这个问题之前要涉及到一些关于风能的最基本知识，了解风的某些特性，例如风速、风级、风能密度等。

风能的基本特征--风速

风的大小常用风的速度来衡量，风速是单位时间内空气在水平方向上所移动的距离。专门测量风速的仪器，有旋转式风速计、散热式风速计和声学风速计等。它是计算在单位时间内风的行程，常以m/s、km/h、mile/h等来表示。因为风是不恒定的，所以风速经常变化，甚至瞬息万变。风速是风速仪在一个极短时间内测到的瞬时风速。若在指定的一段时间内测得多次瞬时风速，将它平均计算起来，就得到平均风速。例如日平均风速、月平均风速或年平均风速等。当然，风速仪设置的高度不同，所得风速结果也不同，它是随高度升高而增强的。通常测风高度为10m。根据风的气候特点，一般选取年风速资料中年平均风速最大、最小和中间的三个年份为代表年份，分别计算该三个年份的风功率密度然后加以平均，其结果可以作为当地常年平均值。

风速是一个随机性很大的量，必须通过一定长度时间的观测计算出平均风功率密度。对于风能转换装置而言，可利用的风能是在“启动风速”到“停机风速”之间的风速段，这个范围的风能即“有效风能”，该风速范围内的平均风功率密度称为“有效风功率密度”。

风能的基本特征--风级

风级是根据风对地面或海面物体影响而引起的各种现象，按风力的强度等级来估计风力的大小。早在1805年，英国人蒲褐就拟定了风速的等级，国际上称为“蒲褐风级”。自1946年以来风力等级又做了一些修订，由13个等级改为18个等级，实际上应用的还是0～12级的风速，所以最大的风速人们常说刮12级台风。

风能的基本特征--风能密度

通过单位截面积的风所含的能量称为风能密度，常以w/m2来表示。风能密度是决定风能潜力大小的重要因素。风能密度和空气的密度有直接关系，而空气的密度则取决于气压和温度。因此，不同地方、不同条件的风能密度是不同的。一般说，海边地势低，气压高，空气密度大，风能密度也就高。在这种情况下，若有适当的风速，风能潜力自然大。高山气压低，空气稀薄，风能密度就小些。但是如果高山风速大，气温低，仍然会有相当的风能潜力。所以说，风能密度大，风速又大，则风能潜力最好。

参考文献

[1] 太阳能与风能发电并网技术.中国水利水电出版社，2011

作者简介

石径（1972-），男，工程师，科技研发处主任，从事风电、太阳能等新能源接入及并网测试领域的研究工作。