一 : CF2.0:提升画面不提配置 反外挂技术国内最强
霸占国内FPS市场多年的《穿越火线》即将迎来上市七年来最重大的一次升级,CF发行制作人陈侃将这次2.0版本的升级称为“CF的自我更新与革命。”究竟哪些变化可以被称为“革命”,2014年腾讯嘉年华(TGC)期间,61k对CF运营制作人陈侃先生进行了独家专访,揭开CF2.0的神秘面纱。
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61k专访CF发行制作人陈侃
画面提升但不提升配置 加入间谍站和擂台战
61k近期陆续放出了CF2.0的相关爆料,对于玩家来说,最为直观的一个印象就是CF的画面变好了,包括人物、包括地图以及枪械的画面精度都有了一定程度的提升。但同时也会产生一个疑问,这些变化会不会直接导致玩家电脑配置要求的提升。
陈侃很肯定地说“在运行的流畅性上,不会有任何影响。CF在中国拥有为数众多的玩家,任何升级都必须要考虑到兼容性的问题。”
CF2.0在不更换引擎的情况下,对画面进行了升级,同时也进行了技术上优化。为了照顾CF的老玩家,他们可能已经习惯了原来CF的画面和手感,在游戏中特别设置了一些选项,玩家可以回到老的CF画面上进行游戏。
《CF2.0:革新时代》场景欣赏
新老版本是相互兼容的。玩家可以不用担心升级之后会卡的问题。
当然除了画面的升级之外,在玩法上也会有新的内容加入。陈侃透露了两种新的模式,间谍战模式和擂台战模式。在具体的玩法上,陈侃没有做太多的说明,但他表示,这两种玩法在FPS市场上还从来没有出现过。
“我们作为国内FPS游戏的领头羊,需要作出一些创新。”陈侃说。新的模式不单单要玩家在游戏中拿着枪械突突突,还会有一些智力上的博弈,也会包括一些心理战和悬念在里面。
SWAT模型图
神盾系统严厉打击外挂 SS级武器不会破坏游戏平衡
如果只是画面和玩法的提升,相信对于更新极为频繁的CF来说,还不能被称之为2.0版本。因此在这个版本中,另有两个极为重要的内容加入,一个是神盾系统,陈侃解释道,神盾系统可以对战场进行360度无间断的监控,对卡BUG和非法使用外挂等等情况,及时进行踢号和封号的处理。同时玩家也可以通过截取视频的方式进行举报,CF方面会第一时间对可疑人员进行人工排查。
“其实CF里并没有那么多挂,有一些真的是玩家已经强大到了一定程度,看上去像是外挂。” 陈侃如是说道“作为一款运营多年的游戏,我们对于外挂的打击已经非常到位了,而且我们现在的打击外挂团队应该是国内最强的。”
即将到来的CF2.0地图
除了反外挂的问题之外,CF玩家的另外一个G点就是武器的变化,这次2.0版本虽然没有新的英雄级武器出现,但还是推出了SS级武器,在着一系列的武器中,我们看到了包括“双弹匣”、“空尖弹”、“重弹头”、“混合瞄具”这些新配件的加入。
陈侃首先告诉玩家,这些配件的加入并不会影响游戏的平衡性:”我们希望通过对主流热门枪械进行升级,通过各种弹头和武器配件的改装,带来不同的效果。让玩家的体验能够更接近真实的战斗感受。对于武器的核心属性,我们并没有进行调整。作为一款竞技游戏,武器的平衡是十分重要的。”
沙漠灰
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国际比赛中国队仍然会是冠军 枪王排位体现玩家个人价值
作为竞技游戏,比赛也同样重要。在此前61k曾经采访过CF研发商Smilegate的电竞负责人,他告诉记者现在虽然中国队依然强势,但拥有良好竞技氛围的巴西正在逐步成为中国队强劲的对手。
陈侃也承认了这一点,但他认为这其实是好事,“我们并不希望看到中国队长期独霸的局面,这对于整个电竞生态的发展不好。而且玩家也希望看到更加精彩的对抗和比赛。”但他同时认为,中国队的优势短期内是无法超越的。
CFS2014
陈侃如此自信的原因是,CF在中国已经拥有了一整套完整的电竞生态体系,包括从底层到职业的联赛,包括明星的打造和娱乐化的运营等等。同时在2.0版本中,新的实力评价系统也将上线,被称为”枪王排位“的系统可以被理解为线上的排位赛,玩家的真实实力可以在其中得到体现。
“我们不会简单做一个Rank的计算,而是会有一些FPS游戏独有的评价方式,比如你瞬狙或者盲狙的能力,再比如你在残局方面的能力等等。”陈侃介绍到,未来战队将可以直接从枪王排位中去挖掘更有隐藏在民间的高手。
黑色城镇
二 : 国内外优秀三维网站
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三 : 国内外烟气治理技术调研
锅炉烟气治理技术调研
1 引言
随着世界人口的膨胀和人类社会的发展进步,大气酸化问题日益严重,导致了地球生态环境的破坏,给人类造成了巨大的损失和伤害。(www.61k.com]大气酸化的主要原因是机车发动机及燃煤发电、钢铁、水泥等工业废气,这些废气中含有CO,CO2,NOx,CnHm,SO2及烟尘等,其中,SO2和NOx(尤其是NO)是危害最为严重,也最难脱除的污染物。因此,许多国家对SO2和NOx排放量的限制都有严格的规定。
由于我国的城市污染为煤烟型污染,高水平的SO2和烟尘污染共同作用,造成对人体健康的经济损失约为950亿元(1995年),占本国生产总值的1.6 %,1995年全国SO2排放量达2370万t,居世界第一位,SO2排放量持续增加使我国的酸雨发展迅速,严重的酸性降水和脆弱的生态系统使我国的经济损失严重。
工业生产过程产生NOx都与燃料燃烧有关。化石燃料(煤、石油和天然气)燃烧过程中NOx的生成有二种机理:含氮燃料的氧化(燃料NOx);空气中的氮在高温下与氧化合(热NOx);燃料自由基与氮气反应生成HCN中间体进而氧化生成(快速NOx)。NOx的危害主要有如下二个方面:①直接损害人类健康和动植物的机体,超过一定浓度的NOx会影响动物的肺功能;②是酸雨形成的重要来源;③对另一种污染物O3及光化学烟雾的形成起催化作用。 2 脱硫技术
国内外已经建成的烟气脱硫设施以燃煤电厂居多,脱硫技术的研究也以电厂为主,石油炼化企业脱硫技术研究可在一定程度上借鉴电厂烟气脱硫已有的成熟技术。目前,按副产物的形态,烟气脱硫技术可分为湿法、干法、半干法三种。
·湿法烟气脱硫技术(WFGD) 吸收剂在液态下与SO2反应,脱硫产物也为液态。该法脱硫效率高、运行稳定,但投资和运行维护费用高、系统复杂、脱硫后产物较难处理、易造成二次污染。
·干法烟气脱硫技术(DFGD)脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行。该法系统简单、无污水和废酸排出、设备腐蚀小、运行费用低,但脱硫效率较低。
·半干法烟气脱硫技术(SDFGD) 半干法吸取了湿法和干法的优点,脱硫剂在湿态下脱硫,
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脱硫产物以干态排出。(www.61k.com)该法既具有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点,又具有干法无污水和废酸排出、硫后产物易于处理的优点。
2.1 湿法烟气脱硫技术
优点: 湿法烟气脱硫技术为气液反应,反应速度快,脱硫效率高,一般均高于90%,技术成熟,适用面广。湿法脱硫技术比较成熟,生产运行安全可靠,在众多的脱硫技术中, 始终占据主导地位,占脱硫总装机容量的 80% 以上。
缺点: 生成物是液体或淤渣,较难处理,设备腐蚀性严重,洗涤后烟气需再热, 能耗高, 占地面积大,投资和运行费用高、系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高,一般适用于大型电厂。
分类: 常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。
2.1.1 石灰石/石灰-石膏法
原理: 是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的 SO2, 生成亚硫酸钙, 经分离的亚硫酸钙( CaO3S) 可以抛弃, 也可以氧化为硫酸钙( CaSO4) , 以石膏形式回收。这是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺, 脱硫效率达到 90% 以上。
2.1.2 间接石灰石-石膏法
常见的间接石灰石-石膏法有: 钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。
原理: 钠碱、碱性氧化铝(Al2O3·nH2O)或稀硫酸( H2SO4) 吸收 SO2,生成的吸收液与石灰石反应而得以再生,并生成石膏。该法操作简单,二次污染少,无结垢和堵塞问题,脱硫效率高,但是生成的石膏产品质量较差。
2.1.3 柠檬吸收法
原理: 柠檬酸(H3C6H5O7·H2O)溶液具有较好的缓冲性能,当 SO2气体通过柠檬酸盐液体时, 烟气中的 SO2与水中 H+发生反应生成 H2SO3络合物,SO2吸收率在 99% 以上。这种方法仅适于低浓度 SO2烟气,而不适于高浓度 SO2气体吸收,应用范围比较窄。
另外, 还有海水脱硫法、磷铵复肥法、液相催化法等湿法烟气脱硫技术。
2.2 干法烟气脱硫技术
优点: 干法烟气脱硫技术为气同反应,相对于湿法脱硫系统来说,具有设备简单、占地面
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积小、投资和运行费用较低、操作方便、能耗低、生成物便于处置、无污水处理系统等优点。[www.61k.com)
缺点: 反应速度慢,脱硫率低,先进的可达60~80%。但目前此种方法脱硫效率较低, 吸收剂利用率低,磨损、结垢现象比较严重,在设备维护方面难度较大,设备运行的稳定性、可靠性不高,且寿命较短,限制了此种方法的应用。
分类: 常用的干法烟气脱硫技术有活性炭吸附法、电子束辐射法、荷电干式吸收剂喷射法、金属氧化物脱硫法等。典型的干法脱硫系统是将脱硫剂(如石灰石、白云石或消石灰)直接喷入炉内。以石灰石为例,在高温下煅烧时,脱硫剂煅烧后形成多孔的氧化钙颗粒,它和烟气中的 SO2反应生成硫酸钙,达到脱硫的目的。
2.2.1 活性炭吸附法
原理: SO2被活性炭吸附并被催化氧化为三氧化硫(SO3),再与水反应生成 H2SO4, 饱和后的活性炭可通过水洗或加热再生,同时生成稀H2SO4或高浓度SO2。可获得副产品H2SO4, 液态SO2和单质S,即可以有效地控制SO2的排放,又可以回收硫资源。该技术经西安交通大学对活性炭进行了改进,开发出成本低、选择吸附性能强的ZL30,ZIA0,进一步完善了活性炭的工艺,使烟气中SO2吸附率达到 95.8%,达到国家排放标准。
2.2.2 电子束辐射法
原理: 用高能电子束照射烟气,生成大量的活性物质,将烟气中的SO2和氮氧化物氧化为 SO3和二氧化氮(NO2),进一步生成H2SO4和硝酸(NaNO3),并被氨(NH3)或石灰石(CaCO3)吸收剂吸收。
2.2.3 荷电干式吸收剂喷射脱硫法
原理: 吸收剂以高速流过喷射单元产生的高压静电电晕充电区,使吸收剂带有静电荷, 当吸收剂被喷射到烟气流中,吸收剂因带同种电荷而互相排斥,表面充分暴露,使脱硫效率大幅度提高。此方法为干法处理,无设备污染及结垢现象,不产生废工业烟气脱硫技术研究进展水废渣, 副产品还可以作为肥料使用,无二次污染物产生,脱硫率大于90%,而且设备简单,适应性比较广泛。但是此方法脱硫靠电子束加速器产生高能电子; 对于一般的大型企业来说,需大功率的电子枪,对人体有害,故还需要防辐射屏蔽,所以运行和维护要求高。四川成都热电厂建成一套电子脱硫装置,烟气中 SO2的脱硫达到国家排放标准。
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2.2.4 金属氧化物脱硫法
原理: 根据 SO2是一种比较活泼的气体的特性,氧化锰(MnO)、氧化锌(ZnO)、氧化铁(Fe3O4) 、氧化铜(CuO)等氧化物对SO2具有较强的吸附性,在常温或低温下,金属氧化物对 SO2起吸附作用,高温情况下,金属氧化物与 SO2发生化学反应,生成金属盐。[www.61k.com)然后对吸附物和金属盐通过热分解法、洗涤法等使氧化物再生。这是一种干法脱硫方法, 虽然没有污水、废酸,不造成污染, 但是此方法也没有得到推广,主要是因为脱硫效率比较低,设备庞大,投资比较大,操作要求较高,成本高。该技术的关键是开发新的吸附剂。
以上几种 SO2烟气治理技术目前应用比较广泛,虽然脱硫率比较高, 但是工艺复杂,运行费用高,防污不彻底,造成二次污染等不足,与我国实现经济和环境和谐发展的大方针不相适应,故有必要对新的脱硫技术进行探索和研究。
2.3 半干法烟气脱硫技术
半干法脱硫包括喷雾干燥法脱硫、半干半湿法脱硫、粉末- 颗粒喷动床脱硫、烟道喷射脱硫等。
2.3.1 喷雾干燥法
喷雾干燥脱硫方法是利用机械或气流的力量将吸收剂分散成极细小的雾状液滴,雾状液滴与烟气形成比较大的接触表面积,在气液两相之间发生的一种热量交换、质量传递和化学反应的脱硫方法。一般用的吸收剂是碱液、石灰乳、石灰石浆液等,目前绝大多数装置都使用石灰乳作为吸收剂。一般情况下,此种方法的脱硫率 65%~85% 。
其优点: 脱硫是在气、液、固三相状态下进行,工艺设备简单,生成物为干态的CaSO4、CaSO4,易处理,没有严重的设备腐蚀和堵塞情况,耗水也比较少。
缺点: 自动化要求比较高,吸收剂的用量难以控制,吸收效率不是很高。所以,选择开发合理的吸收剂是解决此方法面临的新难题。
2.3.2 半干半湿法
半干半湿法是介于湿法和干法之间的一种脱硫方法,其脱硫效率和脱硫剂利用率等参数也介于两者之间,该方法主要适用于中小锅炉的烟气治理。这种技术的特点是: 投资少、运行费用低,脱硫率虽低于湿法脱硫技术,但仍可达到70%tn,并且腐蚀性小、占地面积少,工艺可靠。工业中常用的半干半湿法脱硫系统与湿法脱硫系统相比,省去了制浆系统,将湿法脱硫系
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统中的喷入 Ca(OH)2: 水溶液改为喷入CaO或Ca(OH)2 粉末和水雾。[www.61k.com]与干法脱硫系统相比, 克服了炉内喷钙法SO2和CaO反应效率低、反应时间长的缺点,提高了脱硫剂的利用率,且工艺简单,有很好的发展前景。
2.3.3 粉末一颗粒喷动床半千法烟气脱硫法
技术原理: 含SO2的烟气经过预热器进入粉粒喷动床,脱硫剂制成粉末状预先与水混合, 以浆料形式从喷动床的顶部连续喷入床内,与喷动粒子充分混合,借助于和热烟气的接触, 脱硫与干燥同时进行。脱硫反应后的产物以干态粉末形式从分离器中吹出。这种脱硫技术应用石灰石或消石灰做脱硫剂。具有很高的脱硫率及脱硫剂利用率,而且对环境的影响很小。但进气温度、床内相对湿度、反应温度之间有严格的要求,在浆料的含湿量和反应温度控制不当时, 会有脱硫剂粘壁现象发生。
2.3.4烟道喷射半干法烟气脱硫
该方法利用锅炉与除尘器之间的烟道作为反应器进行脱硫,不需要另外加吸收容器,使工艺投资大大降低,操作简单,需场地较小,适合于在我国开发应用。半干法烟道喷射烟气脱硫即往烟道中喷人吸收剂浆液,浆滴边蒸发边反应,反应产物以干态粉末出烟道。
2.4 脱硫新技术
最近几年,科技突飞猛进, 环境问题已提升到法律高度。我国的科技工作者研制出了一些新的脱硫技术,但大多还处于试验阶段,有待于进一步的工业应用验证。
2.4.1 硫化碱脱硫法
由 Outokumpu公司开发研制的硫化碱脱硫法主要利用工业级硫化纳作为原料来吸收SO2工业烟气,产品以生成硫磺为目的。反应过程相当复杂,有Na2SO4、Na2SO3、Na2S203、S、Na2Sx等物质生成,由生成物可以看出过程耗能较高,而且副产品价值低,华南理工大学的石林经过研究表明过程中的各种硫的化合物含量随反应条件的改变而改变,将溶液pH值控制在5.5~6.5 之间,加入少量起氧化作用的添加剂 TFS,则产品主要生成Na2S203,过滤、蒸发可得到附加值高的5H20·Na2S203,而且脱硫率高达97%,反应过程为: SO2+Na2S=Na2S203+S。此种脱硫新技术已通过中试,正在推广应用。
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2.4.2 膜吸收法
以有机高分子膜为代表的膜分离技术是近几年研究出的一种气体分离新技术,已得到广泛的应用,尤其在水的净化和处理方面。(www.61k.com]中科院大连物化所的金美等研究员创造性地利用膜
来吸收脱出 SO2气体,效果比较显著,脱硫率达90%。过程是:他们利用聚丙烯中空纤维膜吸收器,以 NaOH 溶液为吸收液,脱除 SO2气体,其特点是利用多孔膜将气体SO2气体和 NaOH吸收液分开,SO2气体通过多孔膜中的孔道到达气液相界面处,SO2与 NaOH 迅速反应,达到脱硫的目的。此法是膜分离技术与吸收技术相结合的一种新技术,能耗低,操作简单,投资少。
2.4.3 微生物脱硫技术
根据微生物参与硫循环的各个过程,并获得能量这一特点,利用微生物进行烟气脱硫,其机理为: 在有氧条件下,通过脱硫细菌的间接氧化作用,将烟气中的SO2氧化成硫酸,细菌从中获取能量。
生物法脱硫与传统的化学和物理脱硫相比,基本没有高温、高压、催化剂等外在条件,均为常温常压下操作,而且工艺流程简单,无二次污染。国外曾以地热发电站每天脱除5t 量的H2S为基础;计算微生物脱硫的总费用是常规湿法50%。无论对于有机硫还是无机硫,一经燃烧均可生成被微生物间接利用的无机硫SO2,因此,发展微生物烟气脱硫技术,很具有潜力。
四川大学的王安等人在实验室条件下,选用氧化亚铁杆菌进行脱硫研究,在较低的液气比下,脱硫率达 98% 。
3 烟气脱硝技术
国内外应用与发展的NOx排放控制技术基本上有以下三种:燃烧控制、炉内喷射和烟气净化三大方面的技术。其中前两种方法是减少燃烧过程中NOx的生成量,第三种方法是针对燃煤电站和各种工业废气中的NOx进行治理。这三种方法的具体特点如下:
3.1 .燃烧控制技术
燃烧过程中NOx的控制技术主要通过改变燃烧条件及燃烧器结构的方法来降低NOx的排放。是目前应用最广泛、相对简单、经济并且有效的方法。包括低氧燃烧技术、空气分级燃烧、燃料分级燃烧、烟气再循环、低NOx燃烧器等方法。这些方法一般可使烟气中NOx降低20%~
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60%。[www.61k.com)
3.2 炉内喷射技术
炉内喷射脱硝实际上是在炉膛上部喷射某种物质,使其在一定的温度条件下还原已生成的NOx,以降低NOx的排放量。它包括喷水、喷二次燃料和喷氨等。但喷水和喷二次燃料的方法,尚存在着如何将NO氧化为NO2和解决非选择性反应的问题,因此,目前还不成熟。比较成熟的方法是喷氨法,它是一种选择性降低NOx排放量的方法。当不采用催化剂时,NH3还原NOx的反应只能在950~1050℃这一狭窄的温度范围内进行,因此这种方法又称为选择性非催化脱硝法。氨的喷入地点一般在炉膛上部烟气温度在 950~1050℃的区域内。采用该方法要解决好两个问题:一是氨的喷射点选择,要保证在锅炉负荷变动的情况下,喷入的氨均能在950~1050℃范围内与烟气反应;二是喷氨量的选择要适当。采用该方法一般可使NOx降低30%~70%。
以上两种方法在技术上简单易行,投资少,适合用于对NOx排放的初步控制,但在控制燃烧过程中会降低热效果,使燃料不完全燃烧且NOx减少率有限。
3.3 烟气脱硝技术
烟气处理脱硝技术分为湿法和干法。湿法烟气脱硝一般可利用燃煤锅炉己安装的烟气洗涤脱硫装置,只要进行适当改造,或调整运行条件,就可将烟气中的NOx在洗涤过程中除去;也可以增设专门的湿法洗涤脱硝装置。该方法由于需要加装将NO氧化为NO2的设备,因此虽然效率高,但系统复杂,用水量大,并且会产生水的污染,因此燃煤锅炉很少采用。
干法烟气脱硝技术是应用较多的一类,包括采用催化剂来促进NOx进行还原反应的选择性催化还原法、选择性非催化还原法、电子束照射法和电晕放电等离子体同时脱硫脱硝法。
选择性催化还原法(简称SCR)是利用适当的催化剂,在一定的温度下,以氨等作为还原气体,利用还原剂的选择性,优先与氮氧化物发生反应,将它还原成氮气和水。“选择性”是指氨等还原剂在催化剂作用下有选择地进行还原反应,此处主要指选择还原NOX。
选择性非催化还原法(简称SCNR)是向烟气中喷氨或尿素等含有NH3自由基的还原剂,在高温和没有催化剂的条件下,通过烟气中氨自由基与NOx反应,把NOx还原成N2和H2O。sNCR的主要反应为
:
与SCR相似,以氨作为还原剂突出的缺点为氨的泄漏问题。目前的趋势是采用尿素替代
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NH3作为还原剂,使得操作系统更安全可靠,防止NH3泄漏而造成新的污染。(www.61k.com)而以尿素作为还原剂的主要反应为:
SNCR设备的优点是投资运行费用较低,缺点是只适用于不需要快速高效的脱硝的工业炉窑。
4 联合脱硫脱氮技术
4.1 技术概况
进入 80 年代,人们逐渐认识到对二氧化硫和氮氧化合物的分别治理,不仅占地面积大,而且投资和运行费用高。很明显,许多烟气控制设备将不得不安装在许多现有电厂以尽快满足规定的空气质量标准。尽管任何技术只要给出足够资金都可以实现。但电厂的布置、运行特点或剩余的使用寿命等现实情况,决定了难以建设这样的项目。为了降低烟气净化的费用,适应现有电厂的需要,开发联合脱硫脱氮的新技术、新设备已成为烟气净化技术(FGD)发展的总趋势。
国外对联合脱硫脱氮的研究开发工作十分活跃,据美国电力研究所(EPRI)统计的联合脱硫脱氮技术就不下 60 种,这些新技术、新观念的引入到烟气治理技术方案中,必定拓宽火电厂以及中小型锅炉烟气治理的研究领域。
目前为止,联合脱硫脱氮技术按照脱硫位置大体可以分为两大类:一是炉内燃烧过程中同时脱硫脱氮技术;二是燃烧后烟气中同时脱硫脱氮技术。
(1) 燃烧中同时脱硫脱氮技术
对炉内燃烧过程中的脱硝研究,一开始是为了降低燃烧过程中的 NOx 生成而开发的,目前此项研究仍很活跃。在此基础上,为了达到脱硫的目的,人们又加入固硫剂,对燃烧过程中产生的 SO2进行脱除,产生同时脱硫脱氮的效果。
在此领域最具代表性的技术有循环硫化床燃烧(CFBC)、增压流化床燃烧/蒸汽联合循环发电(PFBC-CC)、石灰石注入炉内分段燃烧(LIMB)等。它们的共同特点是通过控制燃烧温度来减少 NOx 的生成。同时利用钙吸收剂来吸收燃烧过程中产生的 SO2以达到同时控制 SO2和 NOx 排放的目的。这些技术有不少运用到火电厂污染治理。已成为洁净煤技术中重要的一部
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分。[www.61k.com)
80 年代以后,炉内同时脱硫脱氮的研究又拓宽了领域,先后出现了一些新技术。其中比较引人注目的有石灰/尿素喷射法、钠质吸收剂喷射法、气体二次燃烧吸收剂喷射工艺以及炉内有机酸盐吸收剂工艺等。这些技术的脱硫率一般达 70%~80%,脱硝率 50%~70%。
(2) 燃烧后同时脱硫脱氮技术
燃烧后烟气中联合脱硫脱氮技术是在 FGD 技术基础上发展起来的。与单独采用脱硫或脱氮工艺相比,在一个系统内同时脱硫脱氮的工艺有很大的优越性,比如,减少系统复杂性,更好的运行性能以及低成本。
近年来,对联合脱硫脱氮技术的研究十分活跃,其中被认为具有实际应用价值的方法大致有如下几种:
4.1.1 .活性炭法
用活性炭脱硫脱氮的BF工艺是由德国 Bergbau-Forschung 开发的。该工艺的主体设备是一个类似于超吸附塔的活性炭流化床吸附器,在吸附器内,烟气中的SO2被氧化成 SO3并溶于水中,产生稀硫酸气溶胶,随后由活性炭吸附。
向吸附塔内注入氨,氨与 NOx在活性炭的催化还原作用下生成 N2,吸附有 SO2的活性炭进入吸附器加热再生,再生出的SO2气体可以通过克劳斯(Clause)反应回收硫。再生后的活性炭可以重复使用。试验结果表明,脱硫率高达 95%,脱硝率达 50%~80%。
由于活性炭法可以有效的实现硫的资源化,而且同时脱硫脱硝降低了烟气净化费用。因此本工艺的商业化前景较为看好。
4.1.2 .SNOx(WSA-SNOx)工艺
WSA-SNOx 技术即湿式洗涤并脱除NOx(Wet Scrubbing Additive for NOxRemoval)技术,是针对电厂日益严格的SO2、NOx 粉尘排放标准而设计的高级烟气净化技术(AFGCT)。在本工艺中烟气首先经过 SCR 反应器,NOx 在催化剂作用下被氨气还原为 N2,随后烟气进入改质器,SO2在此被固相催化剂氧化为SO3,SO3经过GGH后进入WSA 冷凝器被水吸收转化为硫酸,并进一步浓缩为可销售的浓硫酸(浓度超过 90%)。
SNOx工艺最初作为美国能源部(DOE)CCT-2 的示范项目在Ohio的EdisonNiles电站2号锅炉进行改造。装置从1992年开始运行,现在已是该厂主要的大气污染控制装置。
SNOx 技术除消耗氨气外,不消耗其他的化学品。不产生其他湿法脱硫产生的废水、废弃
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物等二次污染,不产生采用石灰石脱硫产生的 CO2。(www.61k.com)
目前ABB环境系统公司已在几家电厂采用了SNOx技术,SO2、NOx 的脱除率可达95%,与其他的脱硫技术相比,SNOx技术具有较低的运行和维护要求,而且具有高的可靠性。不足之处是能耗较大,投资费用较高,而且浓硫酸的储存及运输较困难。
4.1.3 SNRB(SOx-NOx-ROx-BOx)工艺
SNRB工艺是一种新型的高温烟气净化工艺,由 B&W公司开发,能同时取除 SO2、NOx 和烟尘,此三种污染物在高温布袋除尘器内去除,SNRB 将下列3种功能结合在一起:
a.SO2用石灰基或钠基吸收剂吸收;
b.采用SCR将NOx用NH3还原为 N2;
c.在高温脉冲喷射布袋除尘器去除烟尘。
该工艺的关键是采用了编织的陶瓷过滤袋,它可以承受 425℃~470℃的高温。SNRB技术已列入美国CCT-Ⅱ示范工程,在Ohio州的R.E.Burger电站5MW的锅炉上进行试验。要求在一台设备上达到脱除 80%二氧化硫,NOx 减少 90%,烟尘减少 99%。SNRB 工艺费用分析表明,该工艺比传统的干式洗涤器、与布袋结合的 SCR 系统的应用范围更广泛(主要指机组容量和原煤含硫量而言)。
4.1.4 NOxSO 工艺
NoxSO 工艺是一种款式吸附再生工艺,在电除尘器(EP)的下游设置流化床吸收(FB),用硫酸钠浸渍过的γ-Al2O3圆球作为吸收剂,吸收剂吸收 NOx、SO2后,在高温下用还原性气体(CO,CH4等)进行再生生成 H2S,然后由 Clause法回收硫。
NOxSO工艺是由 NOxSO 公司开发,5MW 的中试试验在 Ohio的多伦多电厂进行,另作为CCT-Ⅱ项目,在印第安纳州 Warrick 电站(144MW)上进行示范,脱硫率达 90%,脱氮率为 70%~90%。该工艺不仅效率高,而且副产物硫磺或硫酸,商业性质的试验场正在筹建中。
上述再生工艺有些已具有商业可行性,但在国外尚未被广泛采用。原因在于反应后的吸收剂需要加热或化学反应后重新使用,产物需回收,因此成本较高,工艺复杂。目前,在德国和美国建成17套,共4.7GW的再生工艺,SO2、NOx 联合脱除工艺有18 套,共3.0GW。
4.1.5 电子束脱硫(EBA)工艺
此项技术是日本荏原制作所70年代开始研究的方法,20 多年来,此技术几经完善,逐步
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成熟。(www.61k.com)特别是1995年我国与日本荏原制作所签订合同,共同在成都电场建设一套完整的电子束脱硫脱氮装置,处理烟气量30 万Nm3/h,此工程加速了这一技术的工业化进程。
EBA 工艺的工艺过程为:
a. 游离基的产生;
b. 脱硫脱硝反应;
c. 硫酸铵、硝酸铵的产生;
电子束法脱硫脱氮具有反应速度快、耗水量小、不需要排水处理设施、副产品可以作肥料、设备适应性强、占地面积小、便于操作等特点。脱硫率可达90%以上,脱氮效率达 80%以上或更高。经济分析表明,投资费用为 800元/KW,运行费用为850元/吨SO2脱除,其缺点主要是能耗较高,液氨储运困难等。
4.1.6 湿式 FGD 加金属螯合物工艺
传统的湿法脱硫工艺可以脱除 90%以上的 SO2,但由于 NO 在水中的溶解度很低,故很难去除。由于在不久的将来,典型的石灰石-石膏法仍将占据主要地位,因此,采用促进 NOx 吸收的化学添加剂对控制战略有重要影响。
Sada 等在 1986年,Huasheng和Wenchi 在1988年,就发现一些金属螯合物,象 Fe(Ⅱ)、EDTA 等与溶解的NOx 能快速反应,具有促进NOx吸收的作用。
在此发现基础上,Harkness 等在1986 年,Benson等在1993 年,开发出用湿式洗涤系统联合脱除 SO2和NOx,并且首先在DOE 资助下有Dravo石灰公司进行了采用 6%氧化镁增强石灰以及 Fe、EDTA 金属螯合物的联合脱除SO2和NOx工艺的中间试验,试验获得 60%以上的脱氮率和几乎100%的脱硫率。Dravo公司利用电化学槽维持铁离子浓度的情况下,增加控制 NOx 的投资费用为48~65美元/KW。金属螯合物工艺的一个较大缺点是螯合物的循环利用比较困难,因为在反应中螯合物有损失,这造成运行费用很高。
4.1.7 氯酸氧化工艺
由于氯酸的强氧化性,采用氯酸氧化工艺可以同时脱硫脱氮,脱硫率可达98%,脱氮率达 95%以上。氯酸的来源是氯酸钠电解,采用两段脱除工艺,除了采用氯酸脱硫脱氮外,Chu,H. 及Chen,T.W 等人于1994~1995年间采用NaClO3/NaOH 同时脱除SO2和NOx,并获得较好的效果,Chu,Li 及 Chen还采用 KMnO4/NaOH 进行从烟气中吸收NO的动力学实验。采用强氧化剂脱氮的主要缺点是容易对设备造成强腐蚀,另外,氧化剂的回收、吸收废弃后溶液的
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处理等较为困难。(www.61k.com)
4.2 催化脱硫脱氮技术
采用催化法进行脱硫脱氮的研究极具发展前景。因为现有的联合脱硫脱氮技术,不但浪费了我国急需的硫和氮资源,而且容易造成二次污染,危害人们的健康,其高额的处理费用对于我国的燃煤电厂来说也是一笔沉重的负担。而用催化法进行脱硫脱氮的工艺正好可以解决这一棘手的问题,其产物硫主要以硫酸或硫酸盐及硫单质的形式存在,而氮主要以氮气的形式排放。催化脱硫脱氮工艺按其氧化还原性主要分为催化氧化法脱硫脱氮工艺和催化还原法脱硫脱氮工艺两种。
4.2.1 催化氧化法脱硫脱氮工艺
催化氧化法脱硫脱氮工艺主要有用活性炭法, 液相催化氧化法等。
(1) 活性炭法
活性炭脱硫是基于 SO2在焦表面的吸附和催化氧化,当氧气和水蒸气存在的前提下,在温度 100~170℃时,SO2被转化为 H2SO4。
其化学反应式如下:
活性焦表面积较小,但具有较高的硫容和机械强度,在颗粒层厚度 100mm,空速为 994~1342m3/h,温度 100~200℃条件下,脱硫效率最高达 86%。
当颗粒排出量为 12g/min和空速 994m3/h 时,脱硫效率可以稳定在70%。
吸附剂的再生可采用水洗涤法和加热再生法。水洗涤法使活性焦中的吸附H2SO4洗下来,使活性焦得以再生,它的被洗净程度,对下次的吸附转化作用影响很大。洗下的稀酸通过浓缩可制取 65%的硫酸(用于磷肥生产)或浓硫酸,也可以用稀硫酸(17%)与石灰石反应生产石膏出售。水洗涤再生法工艺比较简单,用加热再生法,生成 H2SO4在一定温度条件下与活性焦的碳发生还原反应转化为 SO2,还原反应式为:
热载体可以用热砂或热气体,再生释放气中 SO2浓度可达 20%~50%,SO2脱水后氧化为 SO3,生产硫酸,或者被还原成单体硫。
(2) 液相催化氧化法
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液相催化氧化法脱硫是在水溶液中加入 SO2氧化催化剂,使吸收的 SO2液相催化氧化,然后回收酸或采用碱中和。[www.61k.com)本工艺是在湿法脱硫的基础上,以Fe、Mn 离子为催化剂采用液相催化氧化 SO2和 NOx,再用氨吸收的脱硫脱氮新工艺。由于氨水在我国广大地区来源丰富,且反应最终产物是肥料,不产生二次污染,降低了烟道气净化费用。
4.2.2 催化还原法脱硫脱氮工艺
催化还原法脱硫脱氮工艺主要是选择性催化还原法(SCR),非选择性催化还原法(SNCR),SO2氧化结合选择性催化还原除NO一体化法、氧化铜去除 SO2和 NOx 法和稀土氧化物法。
(1)选择性催化还原法(SCR)
选择性催化还原(SCR, Selective Catalytic Reduction)是一种独特的环境控制技术,是干法中的一种。该法用氨做还原剂,加入氨至烟气中,NOx 在 300~400℃的催化剂层中分解为N2和H2O,因没有副产物,并且装置结构简单,所以该法适用于处理大气量的烟气。在联合SCR/VOC(易挥发的有机化合物)催化系统中,气流将首先通过一种氧化催化剂将 VOC 转化成 CO2和H2O。该法 NOx 的脱除率可达99.0%。在脱氮装置中催化剂大多采用多孔结构的钛系氧化物,烟气流过催化剂表面,由于扩散作用进入催化剂的细孔中,使NOx 的分解反应得以进行。催化剂有许多种形状,如粒状、板状和格状,而主要采用板状或格状以防止烟尘堵塞。
(2)非选择性催化还原法(SNCR)
非选择性还原法是指在催化剂的作用下,以原有气氛中的 CO、H2、CH4等为还原剂,使 NO 催化还原生成 N2、CO2、H2O 的方法。
1990 年,Iwamoto和 Held 都独立地报道了在 Cu-ZSM-5 催化剂上的新的还原催化反应,分别以 C2H4、C3H6、C4H8、C8H8和 CO、CH4、C2H6为还原剂,在富氧条件下进行反应,O2对此反应不仅没有阻碍作用,还有非常显著的促进作用。
徐春保等采用固定床流动反应器,研究了 CuO、Cr2O3、MnO2、Fe2O3、Ni2O3等单元金属氧化物及它们形成的复合氧化物对 CO 还原 NO 反应的催化活性,结果表明:Fe2O3、Ni2O3、Fe-Ni-Ox Ni-Cu-Ox、Ni-Cu-Mn-Ox 等对该反应表现出较高的催化活性,但反应温度高,在其它反应气氛中(CH4)活性低。
王月娟等运用固定床微反技术考察了 Cu、Fe、Mn、Cr、Co 和 Ni 负载氧化物对 CO 十 NO(O)反应的催化活性。结果表明:CO 和 NO 的比例对催化活性和 N2O、N2生成均有明显的影响;CuOx/ZrO2催化刑的活性最高;N2O 是NO+ CO反应的中间产物,低温或 NO 过量时有利于生成 N2O,高温或 NO 不足时有利于生成 N2;催化刑的氧化活性顺序为:CuOx>CoOx
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>MnOx>FeOx>NiOx>CrOx。(www.61k.com]
包信和等采用 Ag2O、Ag80Si170合金和 Ag 离子交换的 ZSM-5 分子筛研究了以 CO 作为还原剂的选择还原反应。结果表明:Ag 基催化剂均具有一定的NO 分解活性;当反应温度低于 800K 时,适量的 CO、NH3大大提高了反应的活性和催化剂寿命;当O2:H2O=18:1,反应温度为 600 K 时,NO在 Ag-ZSM-5催化剂上氨还原生成 N2的转化率仍能达到近 70%。
由于还原剂与系统中的氧反应而消耗掉大量还原剂,并给催化床层带来强烈的热效应等问题,因此一般认为只有在还原气氛下此方法才有意义。
分回收利用硫资源,大力开展燃气中硫及氮氧化物的资源化工作,有着重要意义。 5 烟气除尘技术《浅析燃煤锅炉烟气治理技术》
烟气除尘主要有干式除尘、湿式除尘及电除尘三大类。干式除尘结构简单,投资少,除尘效率高,操作方便,但易造成二次污染;湿式除尘中使用最普遍的是文丘里管麻石水膜除尘器,除尘效率高,取材方便,抗腐蚀,耐磨性好,但需要一套灰水处理装置。若循环水采用闭式循环,其PH值会越来越低,系统需要采取防腐措施。电除尘除尘效率高,处理烟气量大,阻力低,但其效率受粉尘的静电性能影响,外型庞大,投资昂贵,运行维护要求高,在一般的工业锅炉极少采用,只有在特殊环境要求时考虑采用。
对于大气中的烟气,需要通过除尘装置从大气中把这些颗粒物脱离出来,从而达到净化空气的作用。除尘装置较多,按除尘过程中所应用的原理不同,可将除尘装置分为以下几种类型。
5.1 机械式除尘器
机械式除尘器是以质量力、重力、惯性力和离心力等为主要除尘机理的除尘器,包括重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器等。长期以来针对燃煤锅炉烟气除尘中多选用机械式的旋风除尘器,旋风似除尘器经过这么多年的发展,再加之环保产业的带动下,旋风除尘器也不断的更新换代,新品不断的推出来,在结构上更为简单,造价更加低廉,体积也越来越小,操作和维护也简单得多。新的旋风除尘器除尘效果较好,同时动力消耗也较小,制造材料也较为普遍。对于粉尘负荷变化化和高温、高压及腐蚀性的气体都较为适合,现在一般用来捕集 5Lm以上的尘粒,除尘效率可达 80%~90%;若捕集小于5Lm 的尘粒,则效率较低。
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5.2 电除尘器
电除尘器是利用静电力从气流中分离悬浮粒子(尘粒或液滴)的装置。[www.61k.com)电除尘过程与其他除尘过程的区别在于分离力(主要是静电力)直接作用在粒子上,而不是作用在整个气流上,这就决定了它具有分离粒子耗能小、气流阻力小的特点。
电除尘器能处理较大量的烟气,同时压力和能耗都较小,不仅能在高温和强腐蚀性气体下操作,同时对细粉尘也有很好的收集作用。但使用电除尘器装置一次投资费用较大,占面面积也较大,同时还要肥实粉尘比电阻的影响。现在的火电厂对烟气飞灰治理时已较多的应用电除尘器,并且取得了较好的效果。随着工业发展的速度加快及人们对环境要求的增加,电除尘器在未来必将得到广泛的应用。
5.3 湿式除尘器
湿式除尘器是使含尘气体与液体(一般为水)接触,利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其他作用捕集尘粒或使粒径增大的装置。湿式除尘器可以将直径为 11-20Lm 的液态或固态粒子从气流中除去,同时,也能脱除气态污染物。因此,在对副产物的纯度不做特殊要求时,湿式除尘器除尘的同时还可以完成脱硫的任务。
湿式除尘器在结构、造价、占地面积、操作维修和净化效率上都有较大的优势,同时对于高温、高湿的气流也同样能起到净化的效果,并将着火和爆炸的可能性降到了最低。但是湿式除尘器回收回来的大气污染物无法进行再利用,同时湿式除尘器因为在吸收高湿气流时管道腐蚀会较为严重,同时还要有污水和污泥的处理问题。根据湿式除尘器的净化机理,可将其大致分为七类:a.重力喷雾洗涤器。b.旋风洗涤器。c.自激喷雾洗涤器。d.泡沫洗涤器(塔板式)。e.填料床洗涤器。f.文丘里洗涤器。g.机械诱导洗涤器。
锅炉的大小所使用的除尘器装置也不同,对于燃烧锅炉吨位较大的,所采用的湿式除尘器为文丘里除尘器与麻石水膜除尘器相互配合使用,这样组成一个完整的除尘系统不仅可以有效的起到抗腐蚀作用,同时还能得到较高的除尘效果,同时此系统还有较好的耐磨性和耐用性。但吨位较小的燃煤锅炉中,自激喷雾除尘器较为常用。
5.4 过滤式除尘器
过滤式除尘器,是使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置。按采用的滤料的不同可分为空气过滤器、颗粒层除尘器和袋式除尘器。在这三种除尘器中,袋式除尘器虽然是最传统的一种除尘方法,但其高效率和稳定的性能而广泛应用于工业尾气的除尘上,其除尘效果能
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达到百分之九十九以下,所以袋式除尘器在工业除尘中得到了广泛的应用。(www.61k.com)随着袋式除尘器应用的范围越来越广,在其不断的应用发展过程中,袋式除尘器在各个方面都有了较快的发展。 6 技术发展趋势
6.1 烟气脱硫技术发展趋势
目前已有的各种技术都有自己的优势和缺陷,具体应用时要具体分析,从投资、运行、环保等各方面综合考虑来选择一种适合的脱硫技术。随着科技的发展,某一项新技术韵产生都会涉及到很多不同的学科, 因此, 留意其他学科的最新进展与研究成果,并把它们应用到烟气脱硫技术中是开发新型烟气脱硫技术的重要途径,例如微生物脱硫、电子束法脱硫等脱硫新技术, 由于他们各自独特的特点都将会有很大的发展空间。随着人们对环境治理的日益重视和工业烟气排放量的不断增加, 投资和运行费用少、脱硫效率高、脱硫剂利用率高、污染少、无二次污染的脱硫技术必将成为今后烟气脱硫技术发展的主要趋势。
各种各样的烟气脱硫技术在脱除SO2的过程中取得了一定的经济、社会和环保效益, 但是还存在一些不足, 随着生物技术及高新技术的不断发展,电子束脱硫技术和生物脱硫等一系列高新、适用性强的脱硫技术将会代替传统的脱硫方法
6.2 联合脱硫脱氮技术的发展前景
目前国内外对联合脱硫脱氮技术的研究十分活跃,除上述介绍的几种工艺外,还有不少较好的技术,有一些尚处于试验阶段。从近几年国外烟气治理的趋势看,同时脱硫脱硝甚至脱 CO2及有毒金属(Hg,Pb 等)的联合处理工艺深受重视。随着科学技术的发展,大量最新的工程理论及技术被引入烟气治理领域,如:高效液相催化氧化法、电化学法、膜分离技术以及气体液化技术等。
这些新技术、新观念的引入,必定促进技术成熟、工艺可行的新型烟气治理技术不断涌现。我国是个燃煤大国,大气中 87%的二氧化硫和70%的氮氧化合物及79%的粉尘来源于燃烧过程,如何选择高效低投资的烟气治理方案,是环保工作者面临的重大课题。应该看到,二氧化硫一方面是酸雨的罪魁祸首,另一方面,它又是宝贵的硫资源。对于我国这样的贫硫国家和农业大国,在治理污染的同时充
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四 : “空中鼠标”及其国内专利技术现状
“空中鼠标”及其国内专利技术现状
一 “空中鼠标”的由来和定义
2006年,日本任天堂公司推出其第七代家用游戏机——“Wii”,前所未有地将体感遥控这一概念带入了人们的生活中,为人机交互技术开辟了崭新的发展方向。[www.61k.com)其后,索尼、微软等公司也纷纷提出了体感遥控技术的相关解决方案。自此,遥控技术不再局限于桌面键盘的传统形式,摆脱了呆板的束缚,为用户提供了更为灵活多变的操作方式以及更为舒适的操作体验。从鼠标加键盘到触控、语音、手势、眼控、每一种交互方式的出现都给市场带来了无限的可能性[1]。
“空中鼠标(air mouse)”是体感遥控技术中最为常用的代表性技术,其可以像传统鼠标一样操作屏幕光标,但并不需要放置在桌面上,用户通过在空中挥舞遥控器来控制屏幕中光标的运动,即可在远距离的三维空间中获得鼠标的操作功能[2]。
罗技公司在2007年研发出全球首款空中鼠标“MX Air”,第一次实现了鼠标控制的三维空间化,将我们的计算机也变成了可以体感遥控的“Wii”,极大地增强了用户对于计算机操作的舒适体验感。其后,索尼等国际知名公司均推出了自己品牌的空中鼠标,从而开启了空中鼠标百花齐放的争鸣时代。特别是Deanmark公司首创的穿戴型空鼠,更是使得鼠标的输入方式发生了创新性的改变,达到了“人机合一”的完美境界。
二 “空中鼠标”的关键技术
1. 惯性跟踪系统
惯性跟踪系统的基本原理是在目标初始位置和姿态已知的基础上,依据惯性原理,利用陀螺仪、加速度传感器等器件测量物体运动的角速度和直线加速度,然后通过积分获得物体的位置和姿势。随着MEMS微机电系统技术的飞速发展,出现了采用微机械技术加工而得的MEMS微机电系统陀螺仪,将该微型陀螺仪集成在鼠标中就实现了人体的空间轨迹追踪。这也是目前空中鼠标的主流设计方式。
2. 红外成像系统
红外成像系统的基本原理是利用图像传感器捕捉红外图像,利用图像处理和模式识别技术计算运动物体的位置信息。在鼠标中安装红外光源,通过采集红外光源的发光图像并进行运算处理,就能够得到光标位置和运动轨迹,实现空中鼠标的光标操作。这是空中鼠标的另一常用设计方式。
3. 空中鼠标的技术难点
传统的鼠标往往用DPI(即每英寸点数分辨率)来衡量精确度。空中鼠标由于是拿在手中而没有接触面,只能用人手做轻微移动所对应屏幕指针移动的像素数来衡量。高精度的空中鼠标可以准确地指向屏幕上的每个字符[3]。
(1)定位精度
目前,空中鼠标所常用的MEMS微机电系统传感器的测量精度有限,特别是民用的电子消费类MEMS陀螺仪存在较大的漂移误差,加上多轴的数据采集和大量的复杂运算,就会导致最终的定位精度较差。此外,对于红外成像方式的空中鼠标,由于其图像处理和模式识别的运算量很大,误差同样会在多级数据计算过程中被放大。因此,若想获得更佳的人机交互体验,就需要对空中鼠标遥控系统的输出数据进行误差的消除处理。
(2)平滑性
用户使用空中鼠标在屏幕上进行拖曳式操作时,其轨迹曲线往往存在棱角或者折线。同时由于传感器的数据计算量过大,产生了处理延迟,导致光标移动的停顿或者滞后。因此,需要提高传感器的采样频率以及处理算法的曲线拟合精度本文由论文联盟 www.61k.com 收集整理,从而获取更好的平滑性,来使得空中鼠标的操作更为流畅。
(3)防抖性能
与传统的桌面鼠标不同,用户采用空中鼠标进行屏幕光标操控时,手腕和手肘均是悬空没有支撑的。这样,光标位置就会随着人体的运动或静止而产生或多或少的抖动。特别是在操作较为细小复杂的界面时,这种抖动就很可能造成误操作,从而严重影响了使用。因此,如何提高使用过程中的稳定性,从而降低抖动范围甚至去除抖动,也是衡量空中鼠标性能的一个重要指标。
三 “空中鼠标”的国内专利技术现状
在中国专利检索系统(CPRS)中,采用“空中鼠标”作为关键词进行检索,得到截止于2013年10月的相关文献174篇。图1为空中鼠标技术国内专利申请情况的逐年变化趋势。从2007年开始出现相关技术的申请,2009年申请量开始增加,并于2010年开始呈现飞速增长,2012年达到申请高峰。
国内申请人的类型一般分为公司、大学/科研院所和个人三种类型。由图2可见,公司的申请量占了很大的比重,高达86%;个人申请次之,占10%,而大学/科研院所仅占了4%。公司成为专利申请主体,说明这是一个充满活力、市场竞争非常激烈的领域。而大学和科研院所的统计量较少,是由于其更加注重控制原理的研究,其技术贡献仅通过对“空中鼠标”的关键词搜索无法完全地体现出来。而由于鼠标技术的进入门槛相对较低,因此在这个领域也存在着一部分个人申请。
图1 历年专利申请量
图2 申请人情况
按照申请总量,排名前3位的公司如表1所示。我国国内公司在空中鼠标领域的专利申请数量发展迅速,申请总量也在不断增加。但是,尽管专利申请量较多,但在核心技术的掌握方面,与领先地位的国家相比仍然差距很大。我国要在空中鼠标技术上取得绝对优势,必须要加强对于定位精度、平滑性、防抖等技术难点的研发和突破。
表1 申请量排名前3位的公司
序号公 司
1联想(北京)有限公司
2青岛海信电器股份有限公司
3深圳泰山在线科技有限公司
四 结 语
科技的发展使人类对于设备的控制不再满足于按键式操作,而更加注重遥控装置设计上的舒适程度以及人性化程度。“空中鼠标”作为体感遥控技术的典型代表,将空间鼠标操作和屏幕显示完美地融合在一起。随着电信网、广播电视网和互联网三网融合的推进,空中鼠标必将成为未来的主流操控技术,这种需求作为创新的原动力,将推动空中鼠标技术的不断前进和发展。
扩展:空中鼠标 / mpu6050空中鼠标原理 / 空中鼠标原理
五 : 振动压路机产品与技术国内外现状
摘要:简要介绍一些国内外振动压路机在振动技术,自动化,智能化,人性化以及创新设计,绿色环保等方面的思路和发展趋势。
关键词:振动压路机,整体设计,未来市场,发展趋势。
简单介绍:
压路机是1种以特质钢轮或光面轮胎为作业装置的压实施工机械,广泛应用于道路建设,机场港口,市政建设等对土石填方及路面铺装材料的压实作业。其作用是增加工作面的结构强度和刚度,增强抗渗透能力和气候稳定性,降低和消除沉陷,最终达到提高工程承载能力,延长使用寿命,降低维修费用的目的。
结合中国压路机技术和产品发展的具体情况,可以将压路机分为静碾光轮压路机,单钢轮振动压路机,双钢轮振动压路机,组合式压路机,轮胎压路机,轻型压路机和其他特种压路机等几大系列。
一:国内外振动压路机的发展状况;
1,国外压路机的发展:
世界上第一台商品化的压实产品诞生于19世纪60年代初的美国,它是以蒸汽机为动力源的自行式三轮压路机。20世纪20年代末,美国出现了以柴油发动机为动力的自行式三轮压路机。20世纪40年代,德国成功研制振动压路机,50年代开始应用轮胎压路机。
20世纪50年代末至60年代,随着对振动技术的深入研究,振动轴承和橡胶减震器的性能及制造工艺不断完善和提高,振动压路机技术得到飞速发展,轮胎驱动铰接式振动压路机和双钢轮串联式振动压路机得以诞生和推广。70年代以后,由于液压传动技术的日益成熟和广泛应用,使得振动压路机实现了全轮驱动,全轮振动,行驶无级调速,振动调频调幅等,无论是产品性能还是施工质量都登上了1个新台阶。进入20世纪90年代以后,机,电,液一体化技术,压实度在线测量技术,振动轮可变激振力方向和可变振动方式的激振机构等核心技术的开发和应用,使得压实技术再一次飞跃。
国际著名的压路机制造商有:德国宝马格;瑞典戴纳派克;美国英格索兰;德国悍马;瑞士安迈;日本酒井;美国卡特彼勒等等。
2,国内压路机的发展:
中国压实机械的发展经历了十分漫长的过程,源于20世纪中叶前后的样机仿制催生了整个行业,从而实现了“从无到有”的第一次跨越;而80年代中期的振动压路机技术引进,开拓了中国全液压传动压路机的先河,不仅在产品系列和品种上得到了很大程度上的丰富,而且在产品性能,可靠性等方面实现了极大地提高,缩小了与国际先进水平的距离。
与其他行业一样,国内压路机企业众多,著名的老牌生产厂家有徐工(原徐州工程机械制造厂),一拖(原洛阳建筑机械厂),厦工(原三明重型机械厂),柳工(原江阴交通工程机械厂),上海工程机械厂,江麓机械厂等,最近10年加入的厂家有三一重工,山推股份,龙工控股,中联重科,宇通重工,青岛科泰等。
严格来说,除机械驱动单钢轮振动压路机具有“中国特色”以外,目前国内压路机技术仍然处于模仿学习,局部创新阶段,产品的性能与可靠性也处于提升改善阶段,还没有形成自己独特的技术。
二:表1~表5列出了目前在国内生产,销售压路机的各主要厂家及其主要产品;
三:近几年国内压路机产销情况;
压路机被广泛应用于高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路等高等级公路及道路的施工作业中,与其它基建施工项目的相比,公路等道路建施工对压路机市场需求的拉动贡献率超过50%以上,可以说,公路建设的投资状况与压路机市场的需求高度相关。受四万亿投资及高等级公路建设热情高涨拉动,中国公路建设投资未来数年将维持高位,在公路建设机械化逐步提高的影响下,压路机将迎来一轮需求的快速释放,伴随中国公路建设的高位运行,压路机将成为工程机械行业中的潜力机种。
3.1产品竞争格局
2006年,我国压路机销量为8740台,同比增长7.7%,出口999台,占总销量的11.43%。2007年达到9944台,同比增长13.78%。2008年压路机继续保持了10%以上的增速,该年销量达10965台。值得一提的是,这一年,我国压路机内销下滑,而金融危机在当年并没有对我国压路机行业产生较大影响,2008年全年出口量仍然同比增长71.8%左右,形成出口拉动整-体增长,内销同比下降的格局。2009年,国家强化“铁、公、基”的内需投入,有力地拉动了国内包括压路机在内的工程机械的强劲需求,而受到国际金融危机的影响,压路机出口出现较大幅度的下滑。全年实现压路机销量1万6333台,同比增长55.7%,出口3022台,同比下降23.4%。
近几年来,我国压路机行业市场格局变化不大,压路机产销量仍然高度集中于少数企业。徐工科技、一拖洛建、柳工、厦工三明、山推依然位于行业前5位。无论是国内销售还是出口,徐工科技均处于行业领先位置;龙工、三一重工的销量在近几年也有所增长。2008年,素来就以本土企业占据主导的我国压路机行业,其市场占有率再次提高,外资企业市场占有率出现下滑。
3.2产品类型发展趋势
压路机分为静碾式压路机、轮胎式压路机、振动式压路机和冲击式压路机四大类。振动式压路机按驱动方式分为机械式和液压式,机械式振动压路机是我国特有的产品,占据市场的绝对主导地位。2009年,在我国压路机行业中,机械单钢轮压路机市场占有率达到62.9%,同比提高了17.四个百分点,增幅明显,而静碾式、轮胎式、全液压单钢轮/双钢轮和小型压路机的销量虽然保持同比增长态势,但市场占有率均出现不同程度的下滑。
得益于“4万亿”投资计划中我国在公路建设方面的大量投入,在经历了金融危机之后,压路机是我国工程机械中少有的总销量始终保持正增长的机种之一。特别是2009年之后,我国大量工程开始开工建设,压路机市场出现史上少有的火暴局面。
据中国工程机械工业协会路面与压实机械分会统计数据显示,2010年上半年,我国累计销售压路机1万4035台,同比增长103.8%。其中,出口1708台,同比增长35.65%。在国际经济形势仍旧扑朔迷离的时下,新兴市场,尤其是亚洲工程机械市场的带动使压路机属于出口恢复较快的机种之一。
从各月销量看,2010年1—6月,压路机销售一反以往上半年为销售淡季的状态,在1月开年之时,市场便得以启动,当月销量达到1028台,同比增长244.0%,为上半年月度同比增长率最大值。此后,3—5月销量均超过3000台,4月达到3581台,为上半年最高值。创下如此佳绩,除了同比基数较低外,市场销量大幅增加也是主要原因。
2010年上半年,各类型压路机销量均出现同比上涨是压路机销售的1个特点。其中,轮胎式、双钢轮压路机增长幅度较大,分别同比增长147.29%和98.41%。2009年,我国大量工程开工建设,目前很多项目已进入路面建设阶段,对路面机械的需求起到巨大拉动作用,压路机也从中受益。机械式单钢轮压路机由于其较高的性价比,仍然是市场最青睐的机型,占据压路机市场的主导地位。而在养护市场的带动下,2010年上半年,5t以下小型压路机同比增长率也达到50.86%。
从我国主要压路机生产企业看,2010年上半年,压路机销量前5位的企业分别是徐工科技、江阴柳工、洛阳路通、山推股份以及厦工三明。虽然市场占有率较低的企业正大力追赶,但品牌效应是压路机市场的1个突出特点,徐工科技也因此常年占据压路机市场第一把交椅的位置。2010年上半年,徐工科技销量同比增长率达126.9%,为所有企业增幅之最。
就各区域市场销售而言,中部地区(江苏、安徽、山东、河南)增幅最大,同比增长率达162.46%;在灾后重建等因素的带动下,青海省是压路机销量增幅最大的省份,同比增长率达259.92%。近年来,西部大开发一直是公众关注的焦点和热点,2010年上半年,西南区(四川、重庆、云南、贵州)和西区(西藏、新疆、甘肃、青海、宁夏、陕西)压路机市场销量分别同比增长139.39%和113.91%,实现了较快的增长,但仍然落后于其他较发达地区。西部战略效应还没有得到完全显现。
截至2010年9月,我国压路机销量超过1.9万台,超过2009年全年销量,预计2010年全年销量为2万~2.2万台。当前,就行业发展而言,市场向好也暴露出我国工程机械行业受配套件制约的1大弊端,诸多企业为此而出现供不应求的紧张局面;从机型发展看,在国内市场投资规模和各种压路机需求都较大的形势下,市场的火暴尚不能更好地诠释各机型准确走势,机械式压路机在很长一段时间内仍将占据市场主导地位。
四:压路机技术与市场发展趋势;
4.1技术与产品发展方向
纵观世界压实机械技术和产品发展动态,将越来越注重以下几个方面。
(1)作业性能进1步优化。高频振动技术,振动力及振动方向自动调节技术,压实度在线检测系统,自动防滑控制技术,轮胎自动充气系统等等的应用,将进1步优化压路机的工作性能,提高工作质量。
(2)强制性安全性能。融合机,电,液一体化技术的三级制动系统,符合欧洲1mX1m安全视野标准等,体现了安全方向越来越高的要求。
(3)追求操作舒适性。空调已经成为1种标准配置,为避免操作者及电子仪器仪表受到强烈振动而进1步提高操作台减震效果,针对双钢轮及轮胎压路机工作的特殊性设计的滑移座椅等,既方便操作,减少疲劳,又又利于保证作业质量。
(4)更注重环保要求。配置符合欧Ⅱ废气排放标准的发动机已经被强制规定,欧Ⅲ发动机的应用正在成为1种趋势;更严格的噪音控制要求,液压系统容量仅30L左右且使用可降解的液压油等,也被当做1种竞争优势在宣传和提倡。
(5)更多的考虑维修与保养的便利性。机罩设计成整体助力式开启结构,以保证发动机与液压部件等更容易接近,压实轮面及洒水喷头外漏可视,便于随时监视压实状况;诸如铰接轴承,电瓶的免维护设计等,充分体现了“以人为本”的设计理念。
4.2国内外市场格局对比
2008年压实机械世界总产销量为92000台(包括中国产量12000台)。其中5t以上压路机29200台(包括中国的9700台)。
4.3国内市场预测
预测“十二五”期间:2011年国内压路机销量将达:10500台,
2012年国内压路机销量将达:11500台,
2013年国内压路机销量将达:13000台,
(不含轻型及特种压路机)
五:国产压路机与外资品牌的差距;
国产压路机与外资品牌同类产品价格相差30%以上。那么,这个差距究竟是怎么样形成的,价格背后的实际差距有多大?
我国压实机械的制造技术经过多年的自主探索创新和不断的引进、消化、吸收,目前国内一些老牌压路机制造商的产品,在基本压实性能方面与外资品牌已相差无几,不论是用于路基压实的单钢轮振动压路机还是用于路面压实的双钢轮振动压路机、轮胎压路机,都能满足我国各种等级的公路、铁路等工程的施工要求。
另外,目前压路机的液压传动、铰接转向、全轮驱动与随机自动检测4大专项技术,国内均有了相当的基础;振荡压实、冲击压实、垂直振动、混沌制动等新的压实施力方式,国内都有相关技术;蟹行压实、多振幅转换、无框架压轮等新的结构形式,以及人机工程、工业设计和虚拟制造等新的设计理念及制造方法,国内也都得到了实施。
从产品技术角度看,往往在一些关键部件的可靠性上会使一些用户产生比较大的顾虑。特别是一些高等级的路面施工,压路机是不能停工的。如果沥青搅拌完了以后,压实设备不能跟上,一车沥青料就报废了。所以一些用用户宁愿选择高可靠性的国外设备、哪怕价格高一倍,也要保证施工的质量。
从基础技术的研发能力来说,国产压路机在智能配置和人机工程等方面与外资品牌有一定的差距,国外制造商已经研制出智能控制的压路机了。从工艺制造方面来讲,国产压路机还不是特别精细。
外资品牌几年来在高端市场形成了品牌的优势惯性,国内企业也在不断往高端市场冲击。技术和可靠性的差距通过国内制造商的努力在不断缩小。而解决制造工艺和产品可靠性上的差距,国产设备在高端领域还有很长的路要走,这需要比较大的投入,企业如果有很好
的盈利能力解决这个问题,那么缩小差距就只是时间的问题。但目前国内企业自身的盈利能(www.61k.com]力都还不足以来解决这些问题。
尽管对于国产品牌压路机,价格上优势非常明显,但同时要看到,在综合实力上,特别是资金投入上,外资品牌要强得多,它们有更充裕的资金布局服务网络,来弥补外资品牌在售后服务快捷和及时方面的不足。
六:产品结构调整方向;
目前国产压路机产品仍然是机械式为主导。但是机械式的产品份额这几年在不断地下滑,过去产品份额达到60%甚至以上,2007年已经下降到50%。产品结构上发生了变化,轮胎式压路机和双钢轮振动式压路机在在继续上升。我国早期修的高速公路,现在都有重新铺设沥青的要求,这就需要轮胎式压路机和双钢轮振动式,所以近几年这2种机型的销量上升较快。
2006—2007年,全液压压路机销量增长较快,主要得益于国家相关部委和地方政府的引导,环保节能的要求显得越来越重要。企业如何在全液压压路机市场进行竞争呢?要采取更多的营销策略,就会存在按揭贷款、分期付款,甚至赊销的情况,如果风险控制不好,很有可能让企业陷入很大的资金困境。一方面要在技术上有更大的投入,一方面在资金回笼和内部管理上存在着很大的压力,这就会引起行业的新一轮分化,那些小的压路机制造商生存会愈加困难。
目前中国已成为全球最大的工程机械市场,几乎所有国际品牌都在通过各种形式进入中国市场。国外品牌压路机在中国的抢滩登陆更是走在了各类工程机械产品的前面,目前,国际知名的压实机械制造商大多在中国建厂,给国内市场带来了一定的冲击。
同时,随着国内企业管理、技术水平的不断进步,国内产品进入国际市场的规模和速度也都在大幅度提高。单纯从数量上看,目前国内品牌在国际市场的销量要远远大于国外品牌在国内市场的销量,并且国内企业的这个优势在未来较长时间内仍将不断加强。
这是单纯的数量对比,从能力对比上看,一方面,尽管在研发、产品可靠性等方面仍存在差距:另一方面,在产品种类、成套性方面,经过多年的赶超,目前中国的压实机械已经走在世界的前列。由于筑路机械产品多品种、多规格、小批量以及配套性要求较高的特点,单纯的压路机生产企业很难独立生存,所以,国际上曾叱咤风云多年的老牌压路机企业均被并购收编,和道路建设上下游工序的产品组合参与日趋激烈的国际竞争。而在这项能力上,国内企业也取得了相对明显的优势,以徐工为例,目前已具备道路建设与维护各道工序所需各个种类、不同规格的全部主要产品,包括路基平整设备、路基压实设备、稳定土拌合设备、稳定土摊铺设备、次基层压实设备、沥青混合料拌合设备、沥青混合料转运设备、沥青混合料摊铺设备、路面压实设备、路面铣刨设备和小型维护压实设备等,一应俱全。成套供应能力和产品销售批量堪称世界第一,并且在国内外市场竞争中频繁显示出强大的竞争优势。
国内压路机企业的1个共识是,都在整合和加大出口渠道的控制力度,出口渠道会越做越好,这样质量比较差的国内末流品牌在国外会慢慢地消失。目前的国内产品有中国特色,能够带动甚至引导第三世界发展中国家的市场,坚持国内和国际市场两条腿走路是业内企业的1个理性的战略选择。
七:结语;
中国的工程机械总体上经过20世纪90年代末和21世纪初波澜壮阔的,跨越式的发展,可以说踏上了与世界同步竞争的舞台,引进,模仿照搬的时代已经过去了,新一轮的竞争刚刚开始。中国通过“863”国家高新技术项目——工程机械机群智能化系统研究,振动压路机啊总体技术有了很大的提升,但仍应看到高端振动机国内产品的技术仍处于劣势,但我们期望,同时也相信,国产压路机在国人的不懈努力下终会取代“洋品牌”。
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