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低碳经济要求尽可能减少能源消耗,进而降低碳排放,保护生态环境。要求农户应采用低碳技术,在生产过程中尽可能少地投入化学用品,保护环境以及提高农产品的安全性。这些都需要农户尽可能提升产品的科技含量,减少农药的施用。生产投入的减少,可能导致产出的减少。因此,农户采用低碳技术的相应成本是技术上的投入,以及可能带来的产出减少。相应的收益是:从长远看,产品需求可能增加,农户最终是盈利的。当然,这也取决于其他利益主体的行为。
(二)龙头企业实施安全低碳技术与管理的成本收益
对于龙头企业,实施安全低碳技术需要提高农产品的加工标准化程度,加强质量安全管理。在产品的包装、运输中,需要采用合理的技术、安全卫生的包装材料,以保证流通环节的产品质量安全[2]。对于产品定价,还需要进行市场调研,了解消费者能接受的价格水平,以合理定价。技术上的规范与质量管理均需要投入成本,而产品竞争力与良好的社会声誉则会给企业带来收益。
(三)政府加强安全低碳监管的成本收益
目前这种污染环境的“化学农业”难以在短期内有效改善,“低碳化”的整体规模也很难迅速扩大[3]。究其原因,主要是农户与龙头企业面对“安全低碳农业”缺乏积极性,低碳技术需要的大量投入阻碍了其产业化发展。保证投资和融资,确定农产品的“低碳”标准立法,建立有效的预警、监督与惩罚机制,这些都需要政府的大量投入。但是,“低碳农业”有效运行之后,政府的整体成本会显著下降,运行效率会更高。
(四)消费者选用安全低碳产品的成本收益
显而易见,安全低碳农产品的投入成本高,其定价相应也高。消费者会在“安全低碳”与价格之间进行权衡。高价格的安全低碳产品会让消费者更放心,但会损失消费者的一部分经济利益。但大多数时候,消费者不得不选择生活中的某些必需品,即便知道存在劣质危害,这使得一些生产者去冒险违法生产劣质不合格的产品,这一问题成为当前关注的热点。
二、农业产业化的主要利益相关者行动策略博弈分析
(一)政府与农户之间低碳博弈分析
在目前我国农价稳定的政策环境下,农户采用高碳技术得到的收益很高,例如化肥等的施用,少量的投入即可以带来大量的产出。而采用低碳技术,虽然一方面农产品最终收获的价格较高,这个价格高于采用高碳技术农产品的价格,另一方面采用低碳技术的投入成本也可能较低,但是采用低碳技术所对应的农产品产量也很低,例如有机食品、绿色食品等。综合分析考虑,采用低碳技术的收益相应是较低的。因此,在这种情形下,基地农户不愿意采用低碳技术,这形成了一种均衡。打破这一均衡的方法是引入政府对农户采用低碳技术的财政补贴。一方面,对采用低碳技术和生产方式的农户、采用低碳生产资料的农户给予财政补贴,或者对提供低碳技术的科技服务企业给予补贴,以便降低采用低碳技术的成本,提高采用低碳技术农产品的收益;另一方面,对采用高碳技术的农产品予以处罚性的政策和法律,例如征收碳税、环境治理费用等等。在政府财政补贴的参与下,农户采用高碳技术的相应成本增加,采用低碳技术的相应成本减少。导致的结果是农户会选择采用低碳技术,这就因此打破了原有均衡,形成了新的均衡。
(二)政府与龙头企业之间低碳博弈分析
对于龙头企业来说,在目前农产品价格较稳定的背景下,龙头企业采用技术化的生产方式、“化学农业”等得到的收益很高,其付出的相应成本则很低。目前发生的很多食品安全事件,其主要原因是生产加工者的生产成本低,其收益远大于成本。生产加工者通过使用农药、添加剂等改善了产品的外观和产量,降低了生产成本,结果却得到了更高的效用,于是很多生产加工者甘冒风险。若龙头企业提供低劣产品,这种行为会对消费者产生负外部性,这种负外部性会影响社会稳定、增加政府监管成本。龙头企业若没有采取安全低碳技术及管理,最终提供给消费者的产品就存在质量安全问题,对消费者及政府的利益都会有损害。虽然采用低碳技术得到的价格可能高,但是一方面采用低碳技术的产出很低,另一方面采用低碳技术本身需要成本,例如循环经济中的人工成本、农家肥等等。综合分析,龙头企业采用低碳技术的收益很低,因此龙头企业不愿意采用低碳技术。为打破这种均衡,需要政府一方面对采用低碳技术和生产方式的龙头企业、采用低碳生产资料的龙头企业给予财政补贴,或者对提供低碳技术的科技服务企业予以补贴,以便降低龙头企业采用低碳技术的成本,提高因采用低碳技术的收益。另一方面,需要实施惩罚性赔偿制度、质量监管制度等政策制度。惩罚性赔偿制度是指法院判决侵权行为人应承担的赔偿额高于其侵权行为引发的实际损害额的一种民事赔偿制度[4]。惩罚性赔偿制度则会使这些生产加工者在其原有成本的基础上,考虑惩罚性赔偿所带来的额外成本风险,因此,会在一定程度上抑制这种行为。质量监管制度也是如此,质量监管制度的推行会促使龙头企业严格按标准进行生产、检验、包装、运输和贮存,进而产品质量得到保证,也给龙头企业带来了额外的成本。惩罚性赔偿制度、质量监管制度等政策制度的推行,都使得龙头企业采用高碳技术的相应成本增加,使龙头企业充分考虑成本收益,放弃使用高碳技术,选择采用低碳技术,因此打破了原有均衡,形成新的均衡。
(三)龙头企业与消费者之间低碳博弈分析
在农业产业化利益相关者之间:一方面,若龙头企业向消费者提供低劣产品,使消费者的相关权益受到损害,即这种行为会对消费者产生负外部性。若龙头企业没有采取安全低碳技术及管理,最终提供给消费者的产品存在质量安全问题,对消费者的利益会有损害。另一方面,如果龙头企业采用安全低碳技术,生产出来的产品价格高、产量少。结果导致龙头企业不愿意采用安全低碳技术,即使采用安全低碳技术,因为低碳产品成本价格高,虽然低碳产品质量可靠,但是考虑到价格因素,消费者对高价格安全低碳产品的购买量也很少,这形成了一种均衡。
打破这种不利均衡,需要政府的参与,需要对采用低碳技术和生产方式的龙头企业予以补贴,才可能使采用低碳技术的产品降价、消费者愿意购买;或者对采用低碳生产资料的龙头企业予以财政补贴,给提供低碳技术的科技服务企业予以财政支持,以便降低采用低碳技术的成本,提高采用低碳技术的收益;或者对购买和使用低碳农产品的消费者予以补贴,降低因购买低碳技术产品的成本。另一方面,政府官员问责制度、社会责任监管制度的建立等,都有利于打破原有的不利均衡。政府官员问责制度有助于减少和抑制行政不作为或乱作为的行为,减少带来的相应损失,也有利于明确相应的责任主体;严格按标准进行生产、检验、包装、运输和贮存,产品质量就可以得到保证,这有利于提高竞争力,保护人身安全、生态环境以及合理利用资源,也有助于维护消费者权益。社会责任监管制度的推行,意味着除政府外,社会公众的参与对龙头企业采用低碳技术成本收益的影响。因采用低碳技术对龙头企业社会声誉信誉、媒体社会形象、以及企业品牌价格等都会带来影响。总体上,会使龙头企业采用高碳技术的社会成本增加,采用低碳技术的社会成本减少。在此基础上,龙头企业进行选择时会充分考虑社会责任带来的成本收益。
综上,在政府财政补贴和社会监管的参与下,龙头企业采用高碳技术的相应成本增加,采用低碳技术的相应成本减少;消费者购买低碳产品的成本减少。这会使得龙头企业愿意选择采用低碳技术,消费者愿意购买低碳技术产品,因此打破了原有均衡,形成了新的均衡。
三、政策建议
首先,政府应对农户采用低碳技术进行财政补贴。对采用低碳技术和生产方式的农户、采用低碳生产资料的农户给予财政补贴,或对提供低碳技术的科技服务企业给予补贴,以降低采用低碳技术的成本,提高采用低碳技术农产品的收益;对采用高碳技术的农产品予以处罚性的政策和法律,例如征收碳税、环境治理费用等。使农户在政府财政补贴的参与下采用高碳技术的相应成本增加,采用低碳技术的相应成本减少,让农户选择采用安全低碳技术。
其次,应建立一个能够促使龙头企业选用安全低碳技术的激励约束机制、风险机制、合同机制、责任机制和声誉机制等机制的制度安排,促使龙头企业在充分考虑其成本收益的基础上,选择实施安全低碳技术。对采用低碳技术和生产方式的龙头企业、采用低碳生产资料的龙头企业给予财政补贴,或对提供低碳技术的科技服务企业予以补贴,以便降低龙头企业采用低碳技术的成本,提高因采用低碳技术的收益。推行惩罚性赔偿制度、质量监管制度等政策制度,让龙头企业通过惩罚性赔偿等制度充分考虑法律成本,使其不采用安全低碳技术和管理的成本上升、收益下降、风险提高,采用安全低碳技术和管理的成本下降、收益提高。使龙头企业采用高碳技术的相应成本增加,让其放弃使用高碳技术,选择采用低碳技术。
再次,对采用低碳技术和生产方式的龙头企业予以补贴,使采用低碳技术的产品降价、消费者愿意购买;或对采用低碳生产资料的龙头企业予以财政补贴,给提供低碳技术的科技服务企业予以财政支持,以便降低采用低碳技术的成本,提高采用低碳技术的收益;或对购买和使用低碳农产品的消费者予以补贴,降低因购买低碳技术产品的成本。使龙头企业在政府财政补贴和社会监管的参与下采用高碳技术的相应成本增加,采用低碳技术的相应成本减少;消费者购买低碳产品的成本减少。最终让龙头企业愿意选择采用低碳技术,消费者愿意购买低碳技术产品。
1.1地质勘探概述地质学重点是探索地球的形成原因与演化进程的自然哲学,与数学、生物、化学、物理并列为五大基础学科。其产生与发展源于人类对煤炭、石油、金属与非金属等能源的需求,被地质学引导的地质矿产能源勘探是人类维持生存、发展的基本泉源。地质学研究地球的物质构成、内部结构、外部特质、各个层圈彼此间的相互作用及演化过程。伴随生产力的不断发展,地质学的应用越发宽泛,如建筑、预测地震或滑坡、矿产能源的勘探、古生物研究等。地址勘探就是要通过各个种类的技术手段对地质与地貌实施探测、勘察,确立适宜的承受荷载的土层,即持力层,依据持力层的承受力,计算基础指标,确立基础规范,对约定区域内的地层、地貌、构造、岩石、水文、矿产等进行调研的工作活动。地质勘探的目的是搜寻具有工业意义的矿床,查明矿藏的质量与数量,探寻开采技术手段,提供矿产储量与地质材料供矿山建设使用。
1.2地质勘探方法
1.2.1钻探法。通过钻机从地表往地层中打孔,对地表下情况进行探测,可沿钻孔进行取样,能够获取深层的地质资料。钻探法是最常用的一种地质勘探方法。
1.2.2物理探法。通过物理手段和物探仪器,对人工或是天然的地球物理场的变化进行探测,通过研究获取的探测资料,根据岩石或矿石的物理特性,对地质以及矿产情况进行推测、判断。依据勘探实施场所可将物理探法分为井中物探、地面物探、航天物探、海洋物探。依据物理性质的不同可将物探方法分为磁性勘探、电法勘探、地震勘探、放射性物探、重力物探。
1.2.3坑探法。通过人工或者机械手段进行挖掘,工作人员进入内部,对地质以及矿产情况进行直接探测与取样,能够获取精准的地质资料,明确真实的矿产储量。坑探法能够验证钻探法与物理探法的准确度。
1.3地质勘探原则地质勘探工作要本着以下原则,以保障工作的井然有序。
1.3.1整体规划原则。仔细规划地质勘探工作,协调好调研矿产能源与地质情况工作,对政府以及公众事业的地质勘探做好规划,对大范畴地质勘探工作做好长期规划,发挥地质勘探在矿产勘探与市场经济中的重大作用。
1.3.2合理控制原则。我国的矿产能源富饶,分布较广,地质勘探机构要严格按照国家能源及人口的分布、市场经济与社会发展需求、城镇布局、基础设施建设等实际情况,认真规划地质勘探工作,合理控制,保障地质勘探工作有的放矢。
1.3.3狠抓重点原则。突出重点是地质勘探工作的主导思想,有关基础设施建设、工程状况、资产能源、地质情况等是地质勘探工作的重点。在地质勘探工作中要以此为抓手,突出重点,提升工作细密程度。
1.3.4科技创新原则。开展地质勘探工作要求工作人员具备较高的专业技术,要注重加强对地质勘探科研创新技术的学习,增强理论知识的补充与完善,推进地质勘探队伍的信息化建设,实现技术创新在地质勘探工作中的高效运用。
2我国地质勘探技术现状
我国的地质勘探工作由国有勘探单位与商业勘探企业负责。伴随市场经济机制的发展与完善,国有地质勘探单位正渐渐向商业勘探目标发展。尽管当前我国的地质勘探技术取得了不小的进步,具备了一定的勘探装备制造能力,但是与勘探技术和勘探装备制造技术先进的国家相比仍然落后一定的距离。相差的距离主要体现在贮备技术落后,成果转换迟缓,缺少综合研究工作人员,欠缺自主发展创新能力。我国地质勘探技术与勘探装备与发达国家相比有很大的落后,至今没有完整的自主研发的成像勘探装备。针对地质勘探工作的现状与问题,应进行技术创新,以提高地质勘探工作的效率与经济效益,缓解当前的能源危机,满足经济发展对能源的需求。
3地质勘探技术的创新研究
3.1现代技术的全面运用目前我国的地质勘探技术是多种多样的,随着我国科学技术的不断发展和进步,地质勘探技术必须要结合实际的现代化科学技术,这样才能在一定程度上提高地质勘探技术的现代性。地质的特点是复杂多变的,根据其物理性的差异,不断地了解和探索地表到深层的基本规律,应用较为精密的测量仪器,从而提高地质勘探数据的准确性。用现代信息系统把数据制作成可供技术人员参考的图标,地质勘探工作人员要进行密切的合作与交流,这样才能不断地提高现代地质勘探技术。
3.2运用X射线荧光技术通过有效的实验证实,X射线勘探技术的准确性极高,对地下能源的具置可以准确地定位。这项技术在其作业时受到了一些不利因素的影响,但是在技术方面仍具有一定的优势,是值得我们认可的。勘探作业难度不断加大,这种技术在一定程度上可以保证一定的安全性,我们可以进行深层次的地质勘探,从而保证一定的精准度。X射线荧光技术的产生和应用,较大程度上减少了需要花费的精力,勘探人员可以在较短的时间内做好所有的工作准备,保证勘探作用顺利完成。
3.3运用GPS感应系统实施信息采集GPS感应系统是一种新型的全球定位系统。在地球中的任何一个地方GPS感应系统都可以实现无线电导航,并且持续不断地进行导航定位,从而可以提供准确的三维数据坐标。GPS感应系统的功能非常强大,可以将所有采集到的信息集中起来,这为勘探人员提供了最为有效的信息。GPS感应系统的特殊功能,完善和弥补了传统勘探仪器功能上的不足。GPS感应系统可以对地下矿物能源准确地进行位置定位,还可以根据地质中的特点来判别地下矿物质的组成,这项新型系统的应用推动了勘探行业的发展。
3.4运用甚低频电磁法甚低频电磁法技术可以精确探测深层的地下能源的位置,此技术属于浅层物探技术。甚低频电磁法是利用Fraser滤波所处理的测量数据,并结合地下矿物质的基本赋存和控矿规律,来对地下能源进行位置定位。甚低频电磁法技术具有快捷方便的特点,在矿体空间的定位方面具有明显的效果。甚低频电磁法对信号源有一定的限制,所以在应用甚低频电磁法技术过程中,必须要确保使用该技术的地点能够接收发射的电磁信号。时间也会影响到电磁波的强度,在日出和日落时更为明显,所以,在使用此技术时,必须要选择合适的地点和时间,这样甚低频电磁法技术才能发挥自身最大的优势。
3.5运用地、物、化三场异常相互约束技术目前在勘探行业中,所应用的最基本的勘探方法必须要适用于各种复杂多变的地区形态,其地、物、化这三场异常相互约束的技术方法中更为适合这种复杂的地势,应用后的效果会较为显著。但目前,这种技术正处于试验阶段,为了更好地应用此技术,首先要进行多次的测验,其目的就是发现其中的不足和弊端,有效地采取相应的补救措施进行整改和完善,从而使其技术能够完全符合要求。地、物、化三场异常相互约束技术对目前现代化的勘探行业产生了一定的影响,这种新型技术一般都应用于一些非常规的地球勘察工程中,其效果是非常明显的。这种新型技术结合了地理、物理及化学三门学科来进行技术勘测,在勘探技术上是一个较大的突破。虽然目前所使用的现代先进矿产勘探技术可以确定其表层结构,但无法明确矿产的具置。而这种技术虽然还处于测试阶段,但是可以弥补现行矿产勘探技术的不足,能够准确地发现地质、地球化学及物理的异常情况。实际的实践结果表明,只有对矿山工程及地下水资源不断进行研究和创新,才能准确无误地对地下能源进行位置定位。随着社会不断发展及变化,人们的物质生活水平质量也在不断地提升,对未来生活的要求也越来越高,技术人员的工作从而也受到了一定的影响。为满足目前环境的要求,要不断地进行技术研发,使新型技术成为最大的支持后盾。
4结语
关健词:河滩地;杨树;扦插育苗
水保育苗基地大多数设在河滩地等地下水位较高、盐碱含量较大的土地上。我县水保育苗基地,自1993年建成以来,经过十几年的生产实践,积累了如下经验。
1种条选择和插穗截取
1.1种条选择
种条品质的好坏,是育苗成功与否的关健,河滩地扦插育苗尤其如此。因此,在选择种条时必须遵循“良种壮苗”的原则。以往我们忽视了种条的选择,很随便地从附近的“四旁”树上采集2-4a生枝条做种条,结果造成扦插苗发芽率低,一般只有50%~60%,苗木高,生长分化严重,极大地影响了苗木的产量和质量,从1993年互助县陶家寨苗圃的青杨扦插育苗开始,我们选用了阶段发育年轻,生长适宜,木质化程度好的粗壮紧实、无病虫害、侧芽饱满的1-2a生枝条作种条,使水保基地苗圃的新育苗发芽成活率在80%以上。
1.2插穗截取
插穗的截取也是苗木发芽齐,成活率高,提高单位面积产苗量的基础和保证。根据实践,截取插穗一般必须做到以下几个方面:
1.2.1在截取插穗时,在插穗上切口以下切下1cm处,必须保证有一颗饱满、无病虫害、无损的侧芽,以保证插穗的发芽率。
1.2.2插穗的长短必须适中,过长或过短都会影响育苗效果,河滩地土层一般都比较薄,插穗过长会给插穗带来麻烦,同时也浪费种条。但是如果插穗过短,在我省气候干旱,蒸发量大的情况下,将会大大降低其发芽成活率,一般18~20cm的插穗比较适合于河滩地扦插育苗。
1.2.3要选用适宜的粗度,就同一年龄的插穗而言,过粗不易插入地下,且上端切口面大,愈合慢,易发生腐朽感染病害。过细则扦插时易折断,且发芽后生长细弱,易造成苗木分化,一般采用0.70~1.50cm直径的插穗。从苗木的生长情况和对种条的充分利用方面来看都比较适合。
1.2.4截取插穗时,一定要使切口光滑,下端最好切成马耳形,便于插入和愈伤组织的形成,上端对齐,减小切口面,便于较快地愈合。
2插穗处理
截好插穗后,为了使苗木生长整齐,不分化,先要按照插穗的粗细分级,然后以100根为准打捆,以便掌握插穗数量和催根处理。催根处理常用水浸法,即在扦插前将捆好的插穗生理上端朝上,一捆一捆靠在一起,浸泡在流动的水中,注意上切口不要让水淹没,浸泡时间一般1星期左右,不仅可以促使扎根快,发芽早,提高扦插的成活率,而且可以增大苗木的生长量。
3整地作床
河滩地整地要在头一年秋季深翻,入冬后进行冬灌,深翻可以破坏土壤的毛细管,减少土壤盐渍化程度,冬灌后土壤发生冻融现象,可以改良土壤的团粒结构,提高土地的抗盐碱性,第2年开春以后,地下水位上升以前,抓紧时间进行春耕,并结合春耕施足基肥,拣掉杂草、石块、碎石后耙细,每5m宽筑地埂作成步道,床长根据地块长短确定,床的方向一般以南北为宜。:
4扦插方法
扦插的方法一般有斜插和直插两种,一般采用直插较好,因为直插有利于切面愈合,根系分布均匀,侧根多,苗木茎部端直;斜插偏根现象严重,侧根少,苗木与插穗形成手仗形曲节,不利于起苗,但是在土层过薄的地块也可采用斜插。扦插时插穗露出地面1~2cm最好,因为露出过长,上端易干枯,切口愈合不良,容易感染病害,外露过少,幼芽受土壤压盖,出土困难,影响发芽率。扦插密度以4500~5000株/667m2,除去步道外,株行距一般为30cm×50cm或30cm×40cm。
5苗木的抚育管理
5.1肥水管理
扦插后要及时浇水,保持土壤湿润,以后根据降雨情况进行灌溉,在年初适当增加灌溉次数,可以起到淋溶盐碱作用。结合整地,施入一定量的有机肥料(一般10m3/667m2左右)和化肥(一般尿素5~7.50kg/667m2,二氨7.50~10kg/667m2,磷钾肥15~20kg/667m2)作为基肥,插穗发芽生长后,结合浇水在6-7月份苗木快速生长期用3~4kg/667m2尿素进行1~3次追肥。
5.2病虫害防治
在进行原油的勘探及采集的过程中,根据产油区域的不同作用,可以将石油的地质层划分为储集层、生油层以及盖层等的结构,分析产油区域的地层结构和走向对于做好石油的勘探以及采集工作有着非常重要的意义。
1.1国内石油地质层中的储集层
在石油地质层中我们把能够储集石油的岩层成为储集层,在储集层中具有大量的孔隙,孔隙是岩石中未被固体物质所占据,能够储存一定液体的空间,孔隙包含孔洞和裂隙,岩石中具有彼此相连的孔隙和独立的孔隙。地下的石油和天然气就储存在岩层的连通孔隙空间之中,其储存方式就像水充满在海绵中的方式一样,因此,我们称凡是具有一定的连通孔隙,且能使流体储存并在其中渗滤的岩石层为储集层,如果在储集层中储存了油气称为含油气层,而已经开采的含油气层成为产层,在现今,世界上的绝大多数油气藏的含油气层是沉积岩,另一部分的油气层是岩浆岩和变质岩,随着科技的进步和石油地质理论的完善,人们在火山岩、变质岩与泥页岩中找到油气藏的数量也越来越多。储集层是石油公司所能拥有的最有价值的地质实体之一,如果地下没有储集层则无法找出石油和天然气储量,做好储集层的特征的了解与利用而不是忽略储集层之间的差异是地质学所需学习的重要内容。
1.2生油层
在地层中具有良好的油气源岩是沉积盆地形成油气藏聚集的首要条件。通常我们把能够生成石油和天然气的岩石称为生油(气)岩。由生油(气)岩组成的地层称为生油(气)层。
1.3盖层
盖层是位于储集层上方,能够阻止油气向上逸散的岩层,总的来说,盖层主要起着封闭的作用,它对于油气的封盖性是相对于其下伏的储集层而言的,其中,天然气藏对于盖层要求比油藏更为严格,盖层对于圈闭的形成有着重要的意义。一般的盖层岩石类型有,盐岩、泥页岩、致密灰岩、膏岩等。
2国内石油地质勘探技术的创新与应用
2.1国内石油地质勘探技术中的可膨胀套管技术
可膨胀套管技术开发与20世纪80年代,而后在90年代初由壳牌公司提出,可膨胀套管是一种由特殊材料制成的金属钢管,其具有良好的塑性,其在井下可通过机械或者液压的方式使可膨胀套管在直径方向上膨胀10%-30%,同时,在冷做硬化效应下提高自身刚性,可膨胀套管技术的最终目标是实现使用同一尺寸套管代替原来的多层套管成为可能,实现一种小尺寸套管钻到底的目标,是复杂的深井能较顺利的钻到目的层,最大限度的降低钻井工作量,从而降低钻井成本,可膨胀套管技术应用将使传统的井身结构发生重大的变革,实现钻更深的直井和更长的大位移井,从而更经济的达到储层,可膨胀套管的优点是可以封堵任意一个复杂的地层,可以从根本上解决多个复杂地层与有限套管程序的矛盾,使复杂的深井能较顺利的钻到目的层,也从根本上解决了大尺寸井眼钻速慢的问题。
2.2做好石油地质勘探新技术的研究工作
加强对岩石物理分析技术、复杂构造及非均质速度建模及成像新技术、高密度地震勘探技术、储层及流体地球物理识别技术、非均质储层地球物理响应特征模拟和表征分析技术、多波多分量地震勘探技术、井地联合勘探技术、时移地震技术、深海拖缆及OBC勘探技术、煤层气地球物理技术、微地震监测技术等石油物探新方法新技术研究。同时,需要将石油地质勘探的技术链从勘探技术研究向研发、应用一体化相结合的方向转变,从而极大的提高我国石油勘探研发能力的提高。现今,石油勘探新技术主要有物探技术、测井技术、虚拟现实技术、空中遥测技术与光纤传感技术等方面。其中,物探技术主要包括反射地震技术、数字地震技术和三位地震技术等,随着科技的进步与发展,新的高分辨油藏地震技术四维监测技术被发现与应用,很高的促进了我国石油勘探能力的提高,在勘探能力提高的同时也极大的降低了生产、勘探的成本。而测井技术在极大的得益于电子、机械与无线电技术的发展,测井技术的发展极大的提高了井下勘探数据的采集和处理能力,使得勘探过程中测井的精度与深度以及测量的效率大幅的提升,更好的为石油勘探服务。虚拟现实技术则是指使用计算机建模技术来将勘探过程中收集到的数据使用三维动态模拟图的形式表现出来,从而能够极大的降低勘探的成本,同时能够有效的提高勘探的效率。空中遥测技术与成像技术的结合能够有效的提高勘探的效率,通过飞机在低空飞行时对于地下地层的测量能够使勘探更为快捷、方便。石油勘探新技术的应用能够有效的提高勘探的效率、可靠性以及能耗等,极大的促进我国石油勘探能力的发展。其中石油地质类型是石油勘探的基础。
3结语
关键词地铁喷雾冷却冷水机组喷雾间接蒸发冷却冷凝器
0引言
近年来,我国大力发展城市轨道交通,尤其鼓励地铁的发展,继北京、上海、广州、深圳多条地铁线开通运营后,很多大型城市正在或即将修建地铁,由于地铁站空调系统需要对冷却水进行降温,因此,在地铁建设中不可避免会涉及冷却塔的设置问题。由于地铁线路所经过的区域多是城市繁华地带,地面上设置冷却塔的空间有限或根本没有,将冷却塔安装在地面上不仅影响城市景观和规划,而且给周围环境带来噪声污染和卫生隐患。因此,研究地铁专用的冷却器替代目前设置在地面的冷却塔,对解决地铁冷却塔设置的问题具有现实意义。
目前地铁空调冷却水系统中所采用的冷却塔是针对设置在室外进行设计制造的,分为横流式和逆流式两种,冷却塔体积巨大,塑料填料间距很小,安装于地铁排风通道中必然影响地铁排风;为避免冷却水被外界空气污染,冷却水不宜与外界空气接触,因此,普通开式冷却塔不宜用于地铁空调系统,而封闭式冷却塔和蒸发式冷凝器由于换热效率等问题而不适合在地铁站中使用,本文提出新型闭式喷雾冷却器和新型喷雾冷凝器两种方案,并对其进行简要分析。
1喷雾冷却技术研究成果
自Maclaine-cross和Banks建立间接蒸发冷却计算模型以来,国内外专家学者以此为基础对喷雾间接蒸发冷却技术进行了大量的研究。杨强生等人基于Merkel方程,实验研究了喷雾空气冷却器的传热传质过程,通过回归的方法得到容积散质系数的关联式[1]。梅国晖等人研究了高温表面喷雾冷却传热系数、气水雾化喷嘴最佳气水比和喷射方向对喷雾冷却换热的影响,研究表明,喷雾冷却过程存在最佳气水比,但最佳气水比不是固定不变的,它随着水压的增加而减小;在低水流密度下,喷射角90°处喷雾传热系数最大,其他喷射角度的传热系数大致以喷射角90°处对称,在高水流密度下,随喷射角度增加而显著增加[2-4]。刘振华通过数值计算方法讨论了液滴与空气速度比和喷雾条件之间的相互关系,认为在自由射流情况下,速度比的变化使流体形成在喷嘴附近的非稳定区和下游的稳定区,在均一流情况下则不存在非稳定区,在稳定区内速度比与模型类别、喷雾距离和初始速度无关;在喷雾距离大于0.5m后,可认为速度比进入稳定区,其大小取决于液滴直径和空气冲击速度,空气冲击速度越大,速度比越接近1,液滴直径越小;液滴直径小于100μm,可认为速度比等于1,对工程计算没有影响[5]。JunghoKim详尽研究了喷雾冷却的传热机理和目前喷雾冷却模型的优缺点,研究了物体表面形状、喷雾倾斜角度和重力对喷雾冷却的影响[6]。最近,美国国家航空航天局的EricA.Silk等人研究了3种强化表面的喷雾冷却效果和喷射倾斜角度(喷射轴向与物体表面法向夹角)对喷雾冷却的影响,在喷雾温度为20.5℃时,分析了冷却水管采用3种不同肋片表面对冷却效果的影响,研究表明,相对于平表面而言,直肋片表面热流密度最大,且喷射倾斜角度为30°时,热流密度可提高75%[7]。
2喷雾冷却与淋水冷却的比较
2.1能耗比较
开式喷雾通风冷却塔由于采用喷雾装置,改变了机械通风冷却塔的工艺结构,不需要淋水填料,所需的风机功率很小甚至不需要风机,因此,节省设备的初投资和运行维护费用,表1是一种喷雾冷却塔与机械通风冷却塔能耗比较[8]。
2喷雾冷却与淋水冷却的比较
2.1能耗比较
开式喷雾通风冷却塔由于采用喷雾装置,改变了机械通风冷却塔的工艺结构,不需要淋水填料,所需的风机功率很小甚至不需要风机,因此,节省设备的初投资和运行维护费用,表1是一种喷雾冷却塔与机械通风冷却塔能耗比较[8]。
从表1可以看出,当冷却水量从75m3/h增加到700m3/h时,在没有考虑普通冷却塔配套设施能耗和运行费用的基础上,喷雾冷却塔与相应规格的机械通风冷却塔相比,综合节能效率在30%~50%之间,喷雾冷却效益显著。
喷雾冷却器设置在地铁排风通道内,水雾与冷却器表面的换热量最终必须由通道内排风带走,因此,空气的温湿度决定了冷却器的换热效果,而通道内空气的温湿度与室外空气温湿度差别很大,因此,实现相同排热量所需冷却器的体积相对会大一些,相应设备功率会增大,这样,不可避免地要增加部分能耗和初投资及运行费用。
由于冷却塔设置在地铁排风通道内,必然会造成通道的排风断面减小,排风阻力增大,由局部阻力计算公式可知,局部阻力与通道的局部阻力系数和速度的二次幂的乘积成正比,当通道排风断面减小一半时,则局部阻力将为原来的4倍,因此,要实现相同排风量,排风机的功率可能会增大。
2.2费用比较
假定某地铁制冷站冷却塔选用横流式冷却塔,型号为DBHZ2—600,9.6万元/台,设计进、出口水温分别为37℃/32℃,湿球温度为28℃,占地面积43m2,高度为3.61m,风机功率为12kW,风量为351m3/h,A声级噪声为56.6dB;循环水泵选用1台轴流泵,流量为400m3/h,功率为7.5kW,凝结水泵选用1台轴流泵,流量为750m3/h,功率为3kW,水泵费用为0.75万元;循环水泵运行费用为5.58万元/a,凝结水泵运行费用为2.23万元/a(电费为0.85元/(kWh),水费为2.8元/t,水、电价来自于重庆市自来水公司和重庆市电力公司;冷却塔和水泵信息来自阿里巴巴网2007-3-15报价)。
冷却塔的运行费用包括水泵的运行费用和补给水的费用,要维持冷却系统正常运转,需定期补给循环水,年补给水量ΔL为[9]
式中Q为冷却水的循环量,t/h;K为系数,取0.14;h为冷却塔全年运行时间,h;m为冷却倍率,取60。
假定系统全天运行24h,一年按365d计算,求得年补给水量应为66225.6t,年补水费为18.54万元,冷却塔风机年运行费用为8.94万元,则冷却塔年运行费用为35.29万元。假设采用喷雾冷却的设备费用与采用机械通风冷却塔的设备费用相同,但由于喷雾所需水量为机械通风的补水量的5%,因此,在不考虑冷却塔运行费用的基础上,仅系统补水水费一项就可节约17万元左右。
2.3耗水量比较
如上所述,假定某地铁制冷站采用机械通风冷却塔时需要冷却水量为600m3/h,配套冷却塔进、出口水温为37℃/32℃。假定喷雾温度为34℃,含湿量为34.94g/kg,蒸发率为0.6~0.8,那么喷雾速率1.8~2.4kg/s就可实现冷却水降温,全年所需水量为1763~2645t。若采用机械通风冷却塔,如上述计算可知,年补水量为66225.6t,同样,采用喷淋水冷却时,按相关规范,最小喷淋水量为100kg/(m3·h),远远大于喷雾冷却所需水量[10],因此,单从耗水量而言,冷却方式宜采取喷雾冷却。
3喷雾间接蒸发冷却器与喷雾间接蒸发冷却冷凝器
3.1喷雾间接蒸发冷却器
喷雾冷却塔与普通机械通风冷却塔不同之处在于喷雾装置的应用,喷雾装置是一种射流元件,是喷雾冷却塔的核心部件,它取代了传统冷却塔的填料和风机,通过喷嘴产生的内旋流作用,有效地保证了低压状态的雾化度,利用低压液流通过旋流雾化喷头形成雾化,喷雾流的反作用力推动它作反向旋转,产生由下部吹向雾流的风力,雾化水滴与进塔空气在雾化状态条件下进行换热,达到预期的降温效果[8]。
喷雾冷却塔结构简单,质量轻,噪声低,耐腐蚀,不易堵塞,使用寿命长,除了省却风机、填料,降低成本费用外,还降低了塔体的自重,减少由填料阻塞引起的冷却塔维修,冷却效果稳定,但是由于它和普通开式冷却塔一样与外界空气直接接触,不能保证冷却水水质,而且冷却效果易受空气参数影响。
封闭式冷却塔由于冷却水在处理过程中不与外界空气接触,冷却水质不会受到外界的污染,但地铁空调系统中如果采用喷淋水来冷却封闭式冷却塔内的冷却水,不仅冷却效果劣于普通开式冷却塔,冷却塔的体积非常大,而且由于存在大量的飘逸损失,喷淋水用水量大,与将冷却塔设置在地面相比得不偿失,因此,综合喷雾冷却塔和封闭式冷却塔的优点,本文提出了一种新型的封闭式喷雾冷却器。
喷雾间接蒸发冷却器利用气水雾化喷嘴将经过处理的少量水雾化,喷到冷却器表面,形成一层均匀水膜,通过水膜蒸发实现冷却器内部冷却水降温。它既能保证冷却水不受污染,又能达到冷却效果,而且由于喷雾所用的水经过适当的处理,不会堵塞喷雾装置,能缓解冷却盘表面结垢问题。喷雾间接蒸发冷却器研究的核心问题是雾化效果和水膜的完整性、均匀性和厚度。
3.2喷雾间接蒸发冷却冷凝器
蒸发式冷凝器是目前制冷系统中常用的一种间接蒸发冷却设备,主要特点是耗水量少,节电和结构紧凑,占地面积小,热效率高。一般水冷式冷凝器每kg冷却水能带走4~6kJ的热量,而蒸发式冷凝器每kg水蒸发能带走约580kJ的热量,所以蒸发式冷凝器的理论耗水量只有一般水冷式冷凝器的1%。考虑冷却水的飞溅以及蒸发、溢水等损失,实际耗水量约为一般水冷式冷凝器循环水量的5%~10%。
由于喷雾冷却能在冷却器表面形成相对完整均匀的水膜,冷却效率更高,所需水量少,目前喷雾冷却多用于高温物体表面的冷却降温,因此,研发一种耗水量少的新型喷雾间接蒸发冷却冷凝器,可以解决地铁空调系统设置冷却塔的问题。
该方案的最大优势在于不用设置冷却塔,节省冷却塔及配套设施的初投资和运行产生的环境问题,采用喷雾冷却的方法,由于所需的水量很少,喷雾水源问题就很容易解决,可以对喷雾所用的水进行软化处理,防止堵塞喷雾装置和缓解冷凝器表面结垢。
喷雾间接蒸发冷却冷凝器实质上是本文所述喷雾间接蒸发冷却器的一个改进方案,要开发它,除了要解决闭式喷雾冷却器的雾化效果,水膜均匀性、完整性和厚度等问题以外,还必须与厂商协商设置冷凝器与冷水机组设备接口,对管道进行保温,研究冷凝器与机组距离对系统其他设备性能的影响,确定机组性能随二者间距变化的曲线,这其中涉及系统压力损失、制冷剂压力与机组压力匹配等问题。
4结论
本文的两种方案可实现地铁空调系统冷却塔不设在城市地面上的设想,能节省目前冷却水系统中部分辅助设备的初投资和运行费用,机组制冷量越大,节水效益越明显,特别是在缺水地区,该项技术的效益更为明显,但是,还有以下问题需要解决:
1)保证喷雾压力的相对稳定,维持运行压力在适当范围内,使冷却效果不受流量变动等的影响。
2)研发一套喷雾装置,使换热器表面水膜完整、均匀,且厚度很小,通过该装置实现间歇喷雾冷却,建立喷雾评价指标体系。
3)研发换热效率高、空气侧阻力小的新型换热器。
4)建立喷雾间接蒸发冷却器性能评价指标体系。
5)喷雾水软化处理,缓解冷却器表面结垢。
6)解决喷雾冷却冷凝器与机组的集成问题及建立相应的评价指标体系。
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