热力学系统 篇1
随着人们节能意识的不断提高, 为了获取更大的经济效益, 人们将热力学原理应用于工程实际各能量系统的分析中。能量系统的热力学分析是根据热力学原理对各种能量系统进行研究分析, 以明确系统各部位的能量损失状况, 求取各种性能指标, 对所研究的系统进行客观评价。
1 热力学分析的方法、内容
热力学分析的方法主要包括两种:以能量平衡为基础的叫做能分析法, 它是传统的分析方法, 依据热力学第一定律, 建立在能量“量”的守恒上, 对热力系统进行分析。而以火用平衡为基础的叫做火用分析法, 是近些年发展起来的一种方法, 依据热力学第二定律, 是对能量“质”的分析[1,2]。
1.1 能分析法
能分析法是以热力学第一定律为基础, 应用热平衡原理, 并以热效率为基本评价准则, 分析、评价系统能量有效利用状况的方法。它依据能量系统建立热力学模型, 进行能量平衡计算, 得出系统的热效率和各项热损失, 得到系统热损失的分布, 从而找出系统中热损最大的薄弱环节和部位, 为改进设备和系统的用能状况提供技术依据。
1.2 火用分析法
火用分析法是以热力学第二定律为基础的热力学分析法。它是依据能量中火用的平衡关系, 列出火用平衡方程并求解, 通过分析, 揭示能量中火用的转换、传递、利用和损失的情况, 确定出该系统或装置的火用利用效率。
火用分析法的主要内容有[3]:
①进行物流、热量衡算, 确定输入、输出体系中各种物流量、热流量、功流量以及各物流的状态参数 (如温度、压力、组成等) 。
②火用流计算。
③由火用平衡方程确定过程的火用损失。
④确定火用效率。
参与用能系统的火用流, 可以分为三类, 即输入火用流、输出火用流和系统内火用流。
①输入火用流类:是指由外界的火用源, 物流穿过系统边界而进系统的火用。
②输出火用流类:是指由系统通过边界向外输出的火用。
③系统内部火用类:是指系统的输入火用于输出火用之差的部分。
1.3 两种热力学分析法的比较
两种热力学分析方法都是通过输入输出, 有效利用能和损失的平衡, 求解系统的总损失, 进而确定损失的分布。并通过计算出的效率有效利用率来评价系统的完善程度。但能分析法只是从不同质的能量在数量上的守恒来计算损失, 因而只计算外部损失而忽视了内部损失, 其评价指标也只是计算了被利用部分能的数量和输入能的数量而忽略了其质量的变化, 即忽略了过程的不可逆性所带来的损失。而且能效率的分子分母常常是不同质的对比, 不能准确地表征能量的利用程度, 而火用效率和火用分析法正好能解决上述缺陷, 所以火用分析法要比能分析法更科学、更深入也更全面, 它能准确地揭示损失的原因、部位以及指出改进方向等。火用分析方法既可以进行系统分析, 又可以进行优化综合, 它可以很便捷地进行系统优化, 与经济因素结合后还可作设备全寿期成本统计等[4]。
随着节能工作的一步步深入, 火用分析方法在能源管理、热能动力、制冷技术、石油化工和冶金等许多领域得到了广泛的应用。目前, 有些国家已经将火用方法用于热力系统的热经济分析当中, 而我国火电机组热力系统的分析方法实际上都是基于热力学第一定律的分析方法, 其存在的缺点是不能揭示内部不可逆性大小, 不能反映能质的蜕变情况, 不能体现不可逆性对经济性造成的影响。因此对热力系统进行研究分析, 根据分析结果所提出的问题采取相应的措施提高热力系统的热经济性, 具有十分重要的现实意义[5,6]。
2 锅炉系统的热力学分析
2.1 原始数据
某电厂锅炉, 其出口蒸汽压力为p=13.72MPa, 温度为330℃, 给水温度tw=215℃, 尾部排烟温度为135℃, 过热蒸汽量为410t/h, 空气预热器出口空气温度为226℃, 炉膛过剩空气系数为1.1。理论空气量为4.907m3/kg, 每小时燃煤量为58298kg, 其燃煤的低位发热量QL=18636k J/kg, 全水分ω=4.9%。环境温度为19℃, 依据上述数据分别对此锅炉系统进行能分析和火用分析。
2.2 分析计算
设图中mf、ma、ms、mg和mw分别为燃料、空气、蒸汽、烟气和给水的质量流量;而ha、hs、hg分别表示相应物质的焓, QL为燃煤的低位发热量, QB是损失的热量;ef、ea、es、eg和ew表示相应各物质流的比火用, IQ为向环境散失热量而引起的火用损失。由题设得:mf=58298kg, ma=4.907×1.293×1.1×58298=406875kg, ms=410000kg, 不考虑锅炉排污损失mw=ms=410000kg, 由已知温度查表得:
按照图1所示的锅炉能量平衡关系, 得出能量平衡方程:
其中QB、mghg为损失的能量, 而mshs-mwhw=ms (hs-hw) 为有效利用的能量, 则该锅炉的能效率为:
按照图2所示的锅炉火用平衡关系, 可以写出下面的火用平衡方程:
式中IB表示整个锅炉内部过程总的火用损失。考虑到mw=ms, 则锅炉内部过程总火用损失为:
该锅炉的目的火用效率ηpB应为
由于es= (hs-h0) -T0 (Ss-S0) , ew= (hw-h0) -T0 (Sw-S0) 两式相减得:
用 (5) 对应除以 (2) 可得:
将 (6) 式代入上式, 则有:
代入数据得:
3 结论
从以上的计算结果可以看出, 虽然是对同一台锅炉进行效率计算, 但能效率和火用效率相差很大, 能效率为91%而火用效率仅为69%, 能效率的计算主要取决与锅炉排烟向外界散热的多少, 主要考虑的是能量“数”的变化。但火用效率则不同, 它不仅考虑了锅炉燃烧过程中的外部损失, 而且考虑了燃烧、传热等锅炉内部各个过程所造成的不可逆损失。实际上, 蒸汽锅炉的火用损失中最大的一项就是燃料燃烧和传热造成的火用损失, 所以虽然从能效率即能量的数量上来看锅炉损失的不多, 但这部分能量都是高品位的能量, 价值都很高[7,8]。
由此可见, 火用效率比能效率更能完善地反映锅炉的热经济性。所以, 通过系统火用分析计算, 找出火用损高的部位, 采取相应措施进行改善。对目前我国火电机组热力系统分析具有十分重要的意义。
摘要：热力学分析主要包括以能量平衡为基础的能分析法和以火用平衡为基础的火用分析法。本文定性分析了两种方法的区别, 并通过对某电厂锅炉系统的热力学分析, 定量得出能分析和火用分析的区别。文中详细论述了进行系统热力学分析的意义, 归纳了热力学分析的方法、内容及步骤。
关键词：能分析,分析,能效率,效率,损失
参考文献
[1]郑体宽.热力发电厂.中国电力出版社, 2001.
[2]郭民臣, 魏楠.电厂热力系统矩阵热平衡方程式及其应用[J].动力工程, 2002, 22 (2) :1733-1738.
[3]杜亚荣.600MW机组热力系统的热力学分析与优化.硕士学位论文, 保定:华北电力大学动力系, 2007.
[4]朱明善.能量系统的火用分析.清华大学出版社, 1988.
[5]林万超.火电厂热系统节能理论.西安:西安交通大学出版社, 1994.
[6]孙实文, 林万超.火电厂热力系统定量分析通用模型[J].西安交通大学学报, 1996, 30 (5) :123-125.
[7]王加璇, 张树芳.火用方法及其在火电厂中的应用.水利电力出版社, 1993.
热力学系统 篇2
关键词：系统动力学,物流系统,管理科学
0 引言
系统动力学(system dynamics),简称SD,是一种以反馈控制理论为基础,以数字计算机仿真技术为手段的研究复杂社会经济系统的定量方法。[1]由美国麻省理工学院史隆管理学院JAY W.FORRESTER教授于创立,是一种研究大系统的计算机仿真方法。系统动力学模型的一大特点是能作长期的、动态的、战略性的定量分析研究。[2]通过计算机实验的方法来研究战略与策略,因此被誉为“战略与策略实验室”。系统动力学创造至今,在人口、经济、环境、能源、教育等领域都得到了广泛应用。[3]近些年来物流业在中国得到了前所未有的发展,物流活动的一个显著特征就是系统性,通过将系统动力学应用于物流系统领域,可以较为深入地从定性和定量的角度分析物流活动的动态发展运行机制,进而对制定物流决策提供辅助和参考。有学者甚至提出了“物流系统动力学”的边缘学科概念,以阐释将系统动力学引入物流系统分析领域的可能性和必要性。
本文就是将系统动力学应用于物流系统中,尝试建立物流系统的系统动力学模型,并进行仿真,进而为物流决策提供辅助和参考。
1 模型的建立
整个供应链包括生产商、物流公司和顾客,而我们研究的是物流系统,因此将其从供应链中分离出来。站在一个物流企业的角度分析整个物流系统。一个企业取得收益是最重要的目标,而利益是收入与成本之差,对于一个物流企业的收入就是将物资配送至目的地从而取得利益;而物流企业的成本包括配送费用和仓储费用,配送费用即物流公司用汽车、飞机等交通工具将客户的货物送至目的地的费用,仓储费用即物流公司用仓库存放货物而产生的费用。
在系统分析的过程中发现,仓库数是整个物流系统中很重要的一个指标,它直接关系到物流公司的收益。随着仓库数的增多,可以缩短客户响应时间,提高客户服务水平,因此会使物流企业的周转率提高从而提高收入,对整个企业的收益起正面作用;但是从另一个方面考虑,随着仓库数量的增加使得配送费用和仓储费用都提高了,从而使成本提高,对整个企业的收益起负面作用。因此仓库数是一个重要的指标。
根据系统分析的结果我们建立起因果关系。如因果关系所示,收益与收入成正向增长,与成本成负向增长,收入与仓库数为正因果关系;配送费用和仓储费用均与成本为正因果关系,配送量与配送费用同向增长,而仓库数与配送费用和仓储费用同向增长。
增加仓库数量可缩短客户响应时间,提高客户服务水平,从而提高周转率,增加一个仓库到底能缩短多少客户响应时间,使周转率能提高多少,很难一概而论,但是在物流行业有仓库销售率这一指标,它的含义是每增加一个仓库每个月能够带来的收入有多少。而成本方面有配送成本和仓储成本,配送成本受运输费率与配送量的影响,配送量可以用单位仓库配送量与仓库数之积得到。仓储费用可以由仓储费率与仓库数之积得到。物流企业可以根据收益情况来增加或者减少仓库数量,在这里就需要引进期望销售量指标。
在构建完因果关系图并确定参数后,根据企业的实际情况和经验性物流资料数据,利用VENSIM软件建立起系统动力学流程图(如图1)。
根据资料给各参数赋值如下:
仓库销售率=12 Units:wanyuan/(N*Month)
仓储费率=2 Units:wanyuan/(N*Month)
单位仓库配送量=30 Units:ton/(N*Month
收益初始值=30 Units:wanyuan
销售调整常数=0.5 Units:Month
运输费率=0.3 Units:wanyuan/ton
接下来,应该对所建模型的正确性进行检查。检查的内容包括两方面:一是对各变量单位的检查,确定各个系统动力学方程两边的单位是否匹配;另一方面是对模型整体的测试,以确定模型能否正常运行。这一步骤由VENSIM提供的units check和check mode功能执行完成。以上所建模型通过检验。于是可以根据模型得到一组方程,如下所示:
(01)仓储费率=2 Units:wanyuan/(Month*N)
(02)仓储费用=仓储费率*仓库数Units:wanyuan/Month
(03)仓库数=INTEGER(期望销售量/仓库销售率)Units:N
(04)仓库销售率=12 Units:wanyuan/(Month*N)
(05)成本=仓储费用+配送费用Units:wanyuan/Month
(06)单位仓库配送量=30 Units:ton/(Month*N
(07)配送费用=配送量*运输费率Units:wanyuan/Month
(08)配送量=仓库数*单位仓库配送量Units:ton/Month
(09)期望销售量=收益/销售调整常数Units:wanyuan/Month
(10)收入=仓库数*仓库销售率Units:wanyuan/Month
(11)收益=INTEG(+收入-成本,30)Units:wanyuan
(12)FINAL TIME=12 Units:Month The final time for the simulation.
(13)INITIAL TIME=0 Units:Month The initial time for the simulation.
(14)销售调整常数=0.5 Units:Month
(15)运输费率=0.3 Units:wanyuan/ton
(16)SAVEPER=TIME STEP Units:Month The frequency with which output is stored.
(17)TIME STEP=1 Units:Month The time step for the simulation.
2 系统模拟及对策
2.1 基础数据
下面对根据模型对近12个月进行模拟,可以看到如表1所示的数据。
我们可以看到在既定的条件下,对仓库数量的需求不断增加。
2.2 基于模型的对策研究
仓库销售率是根据实际情况和物流资料得到的数据,我们看一下它的变化对模型的影响。将仓库销售率由原来的12 wanyuan/(N*Month)降低为11.5 wanyuan/(N*Month)将模型再次进行模拟,我们关注一下仓库数和收益的变化。
如图2,如果仓库销售率下降即出现数据不准确或者销售能力下降的情况,会导致仓库的需求数下降,这是由于销售率下降导致效益减少,进而影响到预期效益水平,使仓库需求数量减少,此时管理者应当减少仓库的租用数量。同时可以利用此模型计算出实际需要的仓库数量。再比如,此物流系统最多只能够提供20个仓库,我们可改变模型参数,对模型重新进行模拟,得到如表2所示的数据。
我们可以看到在接下来的第10个月仓库数就达到了20个,使得收益较原来有所下降,因此管理者可以根据此模拟数据提前做好对策,建设、租用更多的仓库。
3 结语
将系统动力学方法引入对物流系统的分析过程中,一个很重要的意义就是用系统的观点和思路来分析、思考物流领域中的各环节的行为方式及其结果,站在全局、整体的角度考察物流系统的运行机制,而不仅仅将视角局限于某一单一的物流环节或要素。这样的思路对于解决物流系统存在的问题、制定相关物流决策、提高物流整体环节运行效率,进而对于当前我国物流产业整体服务水平的提升,都有着十分积极的现实意义。
参考文献
[1]王振江.系统动力学引论[M].上海:上海科学技术文献出版社,1988:28-37.
[2]王其藩.系统动力学[M].北京:清华大学出版社,1994.
关于热力学系统作功问题的探讨 篇3
关键词：热力学系统；功；内能增量
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148(2009)4(S)-0039-2
0 引言
力学中的力所做的功，相对不同的惯性参考系其值可能不同。所以，力学中涉及功时，一般须指明参考系。热力学第一定律反映的是热力学系统与外界的能量交换关系。无论是中学物理教材，还是大学物理教材，都强调热力学系统做的功与系统所经历的过程有关，在计算过程中，并没有特别指明参考系。为什么对参考系的选取不加以说明?是否与参考系的选择无关?
对热力学系统的“内能”，高中物理教材中说的是“物体中所有分子的热运动的动能和分子势能的总和”。［1］仍然没有明确说明其中分子热运动的动能和势能的参照系。有些大学物理教材特别指出是相对质心参考系而言的：“在讨论热学规律时，将不考虑或忽略物体的整体运动，而只是在物体，即质心参考系中来分析问题。”理由是：“热学是在物质结构的分子层次上研究热现象规律，它只涉及系统内分子的无规则运动，对质心参考系来说，系统内不存在任何分子集体的宏观运动”。［2］对此，学生会产生这样的疑惑：当热力学系统有一个宏观的运动时，内能是否也是对质心参考系而言的?内能增量是否也必须对质心参考系而言?
在中学物理教学中通过对上述问题的解决，可以帮助学生更深刻地理解功的内涵及外延，帮助学生进一步理解热力学第一定律和能量守恒与转化定律；扩展对经典分子运动论的认识，初步理解热学中的微观解释方法，理解宏观与微观的联系。
1 热力学系统的功和内能增量与参考系的关系
1．1 热力学系统的功与参考系无关
以理想气体膨胀作功为例进行说明，如图1所示。
系统动力学讲稿 篇4
速率（R）变量只在一个时段才有意义。
b.决策者最为关注和需要输出的要素一般被处理成L变量。
c.在反馈控制回路中，两个L变量或两个R变量不能直接相连。d.为降低系统的阶次，应尽可能减少回路中L变量的个数。
故在实际系统描述中，辅助（A）变量在数量上一般是较多的。
P1 我们在上次课共同学习了系统动力学方法特点和基本原理，了解了系统动力学方法首先通过建立系统的因果关系图，将因果关系图转化为其结构模型——流（程）图，进而使用DYNAMO仿真语言对真实系统进行仿真。所以我们说它是一种定性和定量相结合的分析方法。
P2 上节课我们讲到商店库存模型的分析，系统要素界定为商店和工厂，又由于我们要研究的库存量是一个与时间有关的要素（随时间的变化关系），所以我们还必须把商店销售、商店订货，工厂生产过程的各个环节考虑在我们的系统中。
P3 如图所示，是商品库存问题的因果关系图。图中有两个反馈回路：第一个，我们要考察的商品库存量，它的多少对商店订货产生影响，商店订货到了工厂以后，工厂会根据自己的“未供订货量”来预定自己的产量、调整它的生产能力、进行产品生产，产品生产出来后送到商店仓库，使得商店库存增加（也即库存量发生变化），库存量的变化又会引起商店订货量变化„„，这是一个负的反馈回路；第二个，工厂生产出产品，供货给商店的同时，又会引起“工厂未供订货”的减少，也是一个负的反馈回路。还有一个关系要说明，商店的销售会对商店的库存和商店的订货量产生作用。
P4 下面我们进行将这个因果关系图转化为我们的结构模型——流（程）图。从刚才的分析，显然商店库存是我们最关注和要考察的量，我们将它定为水准变量，记为L2；商店订货是人们的决策过程，它在一个时间段内订货量的多少，决定了工厂未供订货的大小，即它为一个速率变量，记为R1；工厂未供订货量是一个可以定义在任意时刻的量，我们把它定义为水准变量，记为L1；预定产量和生产能力都对工厂生产产品速率产生影响，很容易理解工厂生产是个速率变量，即为R2；对于预定产量和生产能力，我们可以将它定义为辅助变量，分别即为A1、A2；商品销售过程，是引起商店库存量变化的量，我们把它定义为速率变量，记为R3。
P5 绘制出流（程）图如图所示。R1商店订货控制L1工厂未供订货量的变化速度，R2工厂生产决定了L1（未供）向L2（库存）转化的速度，R3商品销售决定了商品库存减少的速度。A1是预定产量，受未完成的供货量和期望完成未供订货时间的影响，（我们认为，订货肯定不是一次，可能随着时间的推移还会有订货，期望完成未供订货时间越长，可能就会来更多订单，这样我们就必须考虑期望完成未供订货时间来定我们的产量）。为完成预定产量，必须调整生产，决定几天内将预定产量生产完成，我们又定义了常量调整生产时间D2，这样A1和D2共同决定了工厂生产能力A2。生产能力的大小决定了生产速率的大小。
产品销售是如何影响产品订货呢？这两个都是速率变量，为了便于分析，我们引入平均销售量辅助变量，即S1，这样我们就可以方便的说，销售速率影响平均销售量，平均销售量决定了订货速率，同样，订货也不可能过于频繁，我们更希望一个相对固定的时间（比如3天定一次货），这就是D3商店的订货平滑时间；同样，商店库存对于商店的订货的影响，我们引入期望库存Y和库存差额S2。
P6 这样，我们就通过绘制的流程图，实现了对现实问题定性分析。接下来我们进入定量分析阶段。DYNAMO仿真根据系统流图，将各个要素之间的关系用数学方程的方法表示出来，再仿真采用逐步（step by step）仿真方法，得到该系统随时间变化的动态行为。即，取一个时刻，得到系统各要素状态，经过一个时间间隔，考虑每个要素的变化以及相互影响，又得到一组数据„„这样一直下去就可以得到我们的仿真结果了。
P7 仿真的时间步长记为DT，一般取值为0.1~0.5倍的模型最小时间常数。P8 DYNAMO方程。
L水准方程：表示现在的水准量=过去水准量+时间*水准变量变化的速度。
BIRTH.JK表示总的出生人口数速率。
R决策方程：比如，商店订货量=（现有产品量、期望库存与产品销售速率）的函数。这也体现出他是一个决策过程，所以叫决策方程。如何决策决定了函数是什么形式，从而进一步影响水准变量变化速率。
A辅助方程：比如，库存差额=期望库存-现有产品量。N初值方程：比如，初始人口总量POP=10000人。C常数方程：比如，人口自然增长率。
DYNAMO还定义了一些函数，如表函数、延迟函数、逻辑函数等等，方便我们建立方程。
P9 将流图和DYNAMO方程输入计算机，就可以得到仿真结果。看三个例子。
（二）一级负反馈回路。这里我们假定：决策每次订货量为库存差额的1/5。
热力学系统 篇5
一、系统动力学理论简析:会计信息系统发展的基本规律
目前,会计信息系统处于发展阶段,其发展主要呈现出以下几点规律。
(一)经济水平制约会计发展人们在进行经济活动时,常常会涉及到资金,而涉及到资金就会涉及到会计,因此,会计与经济二者是密切相关的。会计的发展是随着经济的发展而发展的,在资本主义萌芽时期,商品经济得到了迅速的发展,复式簿记的会计方法产生了;在工业革命时期,生产力发展迅速,经济得到了进一步的发展,成本会计产生了;之后,随着股份制公司的产生,出现了会计主体、审计、会计分期假设等思想;到20世纪,计算机得到普及,使得会计理论得到了迅速的发展,出现了物价变动会计;而目前,由于信息技术迅速发展,出现了各种会计应用软件,使得会计人员的操作更加简单、方便。
(二)信息需求是内在动因会计作为经济活动中的一种工具,具有八种职能:制度职能、规划职能、决策职能、控制职能、监督职能、反映职能、记录职能,其中记录与控制职能为基本职能。著名社会学家斯宾塞提出,一个系统存在和发展的前提就是要满足基本需求。马克思曾经提出,社会中最重要的经济规律就是节约劳动时间,而想要节约劳动时间就必须提高劳动生产率,改善企业管理。在这一背景下,就要求对会计体系进行优化以达到节约劳动时间的目的。另外,随着生产力以及经济的发展,人们对于会计信息的需求呈现出个性化、多样化的特点,而会计系统会不断进行改善来满足这些需求,因此,会计信息系统得到了不断的发展。
(三)会计发展促进社会全面进步杨时展教授曾经提出,经济的发展可以促进会计的发展,而会计的发展又可以推动经济的发展。因此,经济发达的国家会计系统必然是发达的,而经济不发达的国家会计系统必然是不发达的。因此,会计信息系统的发展对于国家经济的发展具有重要作用。此外,会计作为一种工具,对于企业的经营管理具有重要意义,一个优秀的会计信息体系可以提高企业管理效率并且有助于企业管理者做出正确的决策,而一个失败的会计信息体系则有可能对企业的发展起到阻碍作用。
(四)其他因素会计体系的发展不但与经济水平、信息需求有关,还与经济体制、政治法律、教育文化等因素有关。第一,经济体制因素,一个国家采用的经济体制类型会伴随着采用相应的会计体系,比如我国早期采用的苏联计划经济体制,会计体制就采用了前苏联的会计理论以及会计制度。第二,政治法律因素,政治因素表现为不同的政治体制会拥有不同的会计体制;法律因素表现为不同的国家针对会计制度制定的法律法规具有较大的区别。第三,教育文化因素,教育因素表现为每个国家的平均教育水平不同,因此,人们对于会计知识的掌握水平也就不同,因此,会计在不同国家的地位也就不同;文化因素表现为不同国家的文化水平不同,道德素质具有一定的差距,这会影响会计行为,从而影响会计信息的质量。
二、社会经济信息化背景下传统会计信息加工模式缺陷
会计活动是以提供经济活动信息为基本目标的,并且要求信息可靠、真实、准确、及时。其中,可靠与真实是保证使用会计信息管理者做出正确决定的前提。此外,随着经济的发展以及全球化的加快,国家与企业、个人,个人与个人,企业与个人以及企业与企业之间的相关度也会越来越高,因此,他们对于会计信息的需求也会提高,尤其是真实可靠的会计信息。
(一)传统会计的理论前提传统的会计理论以四大假设为前提,其中最为重要的是会计主体假设,该假设的核心思想就是要把承担企业经营过程中责任与成果的人以及在企业进行经济活动时资产的归属问题整理清楚。根据会计发展历史来看,大部分会计理论都是以会计主体假设为前提发展的。均认为会计主体是损益、成本、权益、负债、资产等会计要素的载体,因此,只有明确一个独立的会计主体,才能够确定这些会计要素的归属,所以会计主体通过空间的角度限制了会计的范围。其中,比较重要的会计主体假设为持续经营假设,在该假设下,会计主体可以无限期的将企业的生产经营活动持续下去,并且在可以预见的未来不会因为解散、清算、破产等原因而消失。
(二)传统会计信息生产模式传统会计信息生产模式只对会计主体内部的会计业务进行核算,也就是说,传统的企业会计只负责企业内部的生产经营活动产生的会计核算。在这种模式的指导下,企业在进行生产活动时,作为会计活动的参与者,可以感受经济活动的产生,并且只对参与经济活动的交易主体进行会计信息的记录与核算,却忽视了企业进行经济交易时的联系问题。传统会计信息生产模式按照核算单位将整个社会中相互联系、相互依存的经济业务进行分割,它的业务流程主要包括:输入原始凭证、计算机输入或者手工输入生成记账凭证、不同的账表以及与企业相关的会计报告。其中记账凭证是会计信息系统数据的来源,而不同账表以及会计报告则为企业提供相应的财务信息。因此,传统会计信息生产模式具有个体性的特点,虽然目前我国已经实现了会计电算化,但是其操作原理与传统会计信息生产模式是一致的。
三、我国会计信息系统发展动因
目前,不同的企业或者组织对会计信息系统具有不同的需求,而正是这些不同的需求促进了我国会计信息系统的发展,满足不同的会计信息需求是目前我国会计信息系统的价值所在。因此,为了更好的适应我国会计信息系统的需求,需要对我国用户需求的特点进行准确把握。
(一)需求主体的多样化会计信息需求主体主要包括以下六个,第一,企业及企业管理层,会计信息可以给管理者提供企业信息;第二,投资者,会计信息可以帮助投资者了解和分析企业的风险程度并预期股利收益;第三,各金融机构,会计信息可以帮助金融机构考察贷款人;第四,业务往来的债权人,会计信息可以帮助他们了解企业的偿债能力;第五,中介机构,会计信息可以协助中介机构提高专业性;第六,企业的职工以及代表职工利益的组织,会计信息可以帮助他们预测、了解企业的发展和盈利状况。
(二)需求的个性化会计信息系统是在社会团体经营的需求、社会经济活动的需求以及生存的需求等环境下生成并发展起来的。但是在不同的历史环境中,人们对会计信息会有不同的需求,也就是说需求呈现多样化的特点,因此,为了更好地满足这些多样化的需求,就需要不断改进会计信息系统。
(三)需求内容的扩大化随着科学技术以及信息技术的发展,企业经营者以及政府管理部门对信息的需求逐渐扩大,信息获取的准确性以及积极性已经成为企业经营成败、政府政策成败的关键因素。因此,会计信息的需求者不再是单独的个体,而是成为了一种社会性的需求。会计信息的内容也需要进行扩充,这样才能更好地满足会计主体的需求。
(四)需求的时效性随着世界经济的发展以及信息技术的发达,信息技术的传递效率越来越高,会计电算化技术在现在已经属于落后的计算机技术了。为了提高企业对于信息传递时效性的需求,会计信息系统将信息技术与传统会计模型结合是一个必然趋势,只有这样,才能提高会计信息的准确性与及时性。因此,就需要政府与企业分别在宏观与微观层面进行会计信息系统的调整,使其更好的适应现代化市场。
四、我国会计信息系统未来发展趋势
根据前文可知会计信息系统已经由个体性需求转变为社会性需求,因此,建立社会性会计信息系统是未来的发展趋势,比如建立面向市场的开放型会计信息系统;建立政府与企业宏微观结合调控的会计组织;建立多层次服务性会计信息系统市场。首先,本文对会计对象进行简要介绍;然后,构建新型会计信息系统模型;最后,对会计信息系统的社会化进行可行性分析。
(一)会计对象的定义会计对象是会计理论的基本问题之一,并且会计对象也是属于每个会计从业人员需要解决、面对的首要问题。会计对象客观存在的事物,这与企业学科的对象性质是相同的,对象在任何一个学科都是作为与其他学科相区分的标志。会计对象就是指会计作用的客体,它概括了会计所要研究以及反映的具体内容。传统会计理论对于会计对象有以下四种观点。第一,经济活动论认为,会计对象主要包括不同会计主体所要计算和记录的经济活动;第二,会计要素论认为,会计对象也就是会计要素的整体,所以它主要包括利润、费用、成本、收入、所有者权益、负债、资产等内容;第三,价值运动论认为,会计对象是一种价值运动,主要产生与再生产过程中,因此在该观点中,会计只是用于反映再生产过程的经济活动的,这与其他观点中的会计用于反映整体经济活动具有明显区别;第四,资金运动论认为,会计对象主要包括可以通过货币来表现的不同会计主体进行的生产经营活动,也就是说资金运动论认为会计对象的同一对象为资金运动。
(二)新型会计信息处理系统模型构建前文提到过新型的会计信息处理是社会化的,不再是单独的企业个体。同时,会计信息系统是信息技术与会计理论的融合,它的管理信息资源就是会计信息,同时该系统利用远程通讯、网络和计算机为主的信息技术对所需会计信息进行搜索、加工、传输以及存储、应用等操作。在这种环境下就可以建立一个满足使用者不同信息需求的会计信息网,帮助企业管理者进行战略决策,保证企业的有效运行。会计信息处理社会化需要以经济信息来源为基础,尤其是企业的生产经营活动,需要大量的原始数据信息,并且这些数据信息在所有经济信息中占有大部分比例。因此,伴随着网络信息技术的飞速发展,本文认为未来的会计信息系统处理模型是全面信息化的,也就是说,通过利用数据挖掘、数据仓库或者其他未知的信息技术,可以将企业的各种生产经营活动都放在同一个信息平台上处理,该信息平台可以将企业所有环节的信息进行有效管理。而会计主体之间进行生产经营活动时可以通过特定的网络平台来实现,这样就有利于国家进行经济市场的宏观调控。
图1为本文构建的新型会计信息系统模型。其具体操作流程如下:第一,如图中最后一行可知,该系统处理基础为产品类型代码、行业代码以及地区编码;第二,由上往下看图1,创办企业数据文件包含两大模块:创办企业信息处理模块和创办企业账务处理模块,其中创办企业信息处理模块主要用于处理新办企业的数据,同时形成创办企业的数据文件,而创办企业账务处理模块主要用于处理新办企业的数据文件,同时形成会计账务数据文件;第三,经营交易信息记录模块主要用于处理市场交易数据文件,同时形成市场交易数据文件;第四,形成市场交易数据文件之后,进行分类然后发送至相应地区进行信息处理,同时形成待处理会计数据文件;第五,补充申报信息处理模块主要用于补充申报企业内部数据,同时形成补充申报数据文件;第六,上一步形成的补充申报数据文件通过检验之后,形成待处理会计数据文件;第七,将企业申报的经营交易信息进行录入,形成交易申报数据文件;第八,上一步形成的交易申报数据文件要进行分类,然后在分别发送至相应地区进行信息处理,同时,形成待审核申报数据文件;第九,上一步形成的待审核申报数据文件同样需要进行审核与处理,通过审核的则会形成待处理会计数据文件,而没有通过审核的则需要返回且需要进行重新审核,错误非常严重的就需要相关的审核监督部门进行相关查处;第十,日常账务处理模块对上一步形成的待处理会计数据文件进行处理,同时形成会计账务数据文件;第十一,统计信息处理模块对前几步形成的补充申报、交易申报、市场交易以及创办企业等数据文件进行处理,同时形成统计信息文件;第十二,分类、汇总处理模块对前几步形成的补充申报、交易申报、市场交易以及创办企业等数据文件进行处理,同时形成经济分析文件;第十三,得出最终所需文件,包括:行业经济联系文件、投入产出分析文件以及GDP计算文件等。
本文构建的新型会计信息系统模型具有以下几方面优点。第一,实现了信息的真实性以及信息内容的扩充,首先,该模型所采集的经济业务数据是在企业进行经济活动过程中采集的,因此,信息不但可以包含交易双方完整的信息,还可以确保经济信息的原始性以及真实性;其次,该模型在进行信息采集时包含的范围较广,不但包含必要的财务信息,还包括一些重要的非财务信息,因此,信息内容实现了扩充,信息内容比较充足,有利于企业管理者进行多方位的比较最终进行正确的决策。第二,实现了信息的可靠性,该模型对企业经济业务的流程进行了清晰描述,有利于在会计信息错误时逆向追溯,确保信息的可靠性。第三,降低企业成本,该模型将企业的经济交易数据统一存储于统一的平台上,这样有利于企业进行信息统一管理与分析,节约信息成本。
(三)新型会计信息系统模型的可行性新型会计信息系统模型的可行性主要分为技术可行性与实践可行性两个方面。
(1)技术可行性。传统的会计信息系统是依赖于手工记账的,而现代化的会计信息系统利用网络技术、数据挖掘、数据仓库技术以及OLTP/OLAP等技术,实现了会计信息的高效管理以及信息传递。第一,网络技术,近几年网络技术发展十分迅速并且还处于高速发展阶段,网络技术的发展大大加快了信息的传播速度以及传播效率。同时,网络技术还可以为企业及其利益相关者比如社会公众、政府、客户、供应商、债权人、投资人等提供一个可以用于交流、分享会计信息的网络平台,提高企业的信息透明度以及企业管理效率。第二,数据挖掘、数据仓库技术,数据挖掘技术是一种进行经济分析的工具,其原理是利用机器学习、神经网络、统计等办法对数据库或者数据仓库中的数据进行挖掘分析,从而得出以前未知、隐含的并且有用的信息来辅助企业管理者进行决策。数据仓库技术是一种存储技术,进行辅助分析,其原理是通过数据的存储与管理来进行辅助分析。通过数据挖掘以及数据仓库技术,可以将原始的经济信息进行不同类型的处理,进行深度挖掘,获取更多的对企业有价值的信息。这两项技术不但可以从微观上帮助企业进行正确决策,还可以从宏观上为政府进行宏观调控提供决策依据。第三,OLTP/OLAP技术,OLAP技术与OLTP技术主要是用于经济分析以及联机处理。其中,OLAP技术可以通过多个角度对信息进行存取处理,并且具有快速、一致的特点,这一点就有利于企业的管理人员、信息分析人员或者CEO等快速的获取信息,并且通过相应的计算机操作,对经济数据进行深入了解,从而帮助自己制定企业战略决策。OLAP技术的主要作用就是可以在多位环境下满足会计信息使用者进行报表查询或者账务查询等。所以,OLTP/OLAP技术不仅可以满足企业管理者的不同信息需求,还可以协助管理者进行快速的信息分析,提高企业的经济信息使用效率及价值。
(2)实践可行性。实践可行性主要表现为节约信息生产成本和满足社会需求两点。第一,节约信息生产成本,作为理性人,企业管理者在进行企业生产经营管理活动时都是以企业利益最大化的经营目标的,而降低成本就是提高企业利益的途径之一。因此,新型会计信息系统模型必然是会计信息系统的未来发展趋势。第二,满足社会需求,传统的会计理论局限于企业内部,而现代化的经济环境中,企业已经不能作为独立的个体存在,企业之间通过不同的利益联系在一起形成一条完整的价值链,企业的经营目标也不再完全是以企业利益最大化为目标,而是以价值链利益最大化为目标,因此,建立社会化会计信息系统是必然要求。
五、结论
电厂热力系统节能减耗措施 篇6
1 电厂热力系统进行节能改造的好处
1.1 低投资、见效快
电厂热力系统改造是电厂节能工作的新领域, 这一改造即不需要对主设备进行改造, 也不需要购进新设备, 只需要将热力系统节能理论与高科技应用技术结合起来即可[3]。热力系统改造低投资、见效快, 能够有效促进节能技术的进步, 有利于电厂产业结构的调整, 提高电厂的整体管理水平, 具有重大的现实意义。
1.2 效果明显
过去, 我们很少重视对电厂热力系统的改造, 对热力系统节能理论认识不足, 缺少必要的优化分析工具。而且, 热力系统设计和电厂运行中都存在设计不合理、维护不得当的地方, 致使电厂的运行经济性不达标。所以说, 电厂热力系统改造潜力较大, 比较容易获得明显的效果。
1.3 多种措施共同进行
对于已投入运行的机组, 我们可以通过节能诊断、优化改造、监测能损、指导运行等方式实现热力系统改造。而对于新设计的机组, 则通过优化设计、合理配套实现节能改造。
2 电厂热力系统节能遇到的问题
2.1 缺少更合理的湿度计算方法, 末级排汽湿度稳定性不足
末级排汽湿度问题是热力系统节能减耗中首先要解决的问题, 其中包括分析并管理系统的可行性耗能, 这种分析和管理是建立在确定末级排汽湿度的基础之上的。在电厂的实际运行的全过程中, 汽轮机几乎都是在湿蒸汽状态下运行的, 但是目前的收敛速度尚不能满足当前机组在线监控的需要[4]。因为, 我们需要创设一种更加简便、更加合理的适度计算方法, 确保末级排汽湿度可靠稳定。
2.2 节能减耗设施配备不足
电厂运行系统是由多个部分组成, 要解决热力系统节能减耗的问题, 就必须从根本上解决设置配备的问题。目前, 大多数电厂的节能减耗设施存在着系统的运行方式及承载力不足、适应性差, 不能完全适应环境的变化;而且虽然现在每个工作末期电厂都会对热力系统进行节能减耗的检测, 但是我们不能从整体数据中看出热力系统的哪一部分需要进行节能减耗的改造, 所以我们急需寻找一种既能全面收集、又能部分监测的热力系统监测装置。
2.3 领导对节能减耗的分析指导不足
热力系统节能减耗是当前电厂所有工作中最需要大力支持的一部分。但是很多电厂管理层和工作人员对该项工作的重视程度不足, 针对节能减耗工作, 管理层并未给予正确、认真的分析和指导, 这些都是电厂热能系统节能减耗工作实施中应该引起足够重视的问题。如果管理层对节能减耗的分析指导不足, 对电厂管理涣散, 就会导致电厂的整体工作效率不高。因为, 为了电厂的安全运行和可持续发展, 更为了节能减耗措施的施行, 从电厂的管理层到普通员工都必须提高对节能减耗工作的重视程度, 管理层要加强对电厂的分析和指导, 让节能减耗为我们带来更长远的经济效益和社会效益。
3 电厂热力系统进行节能改造的措施
3.1 对锅炉排烟余热进行利用
在整个锅炉的热损耗中, 因排烟余热而损失的热量占有较高的比例。电厂中, 一般排烟管道的温度通常维持在150–160℃, 而配备了暖风器的锅炉, 其排烟管道的温度可以高达180℃。如果能够充分合理的利用这一部分热量, 也是节能减耗的重要途径和措施。针对这一问题, 当前的解决措施是把锅炉排热和电厂热力结合在一起, 将烟道的热量转变为电能, 一方面可以有效降低排烟的温度, 另一方面还能提升电厂的发电量。
低压省煤器通常被安装在锅炉的末端, 在外观上类似汽水换热器, 但实质上是一种既可以串联也可以并联的节能装置。低压省煤器中流通的是低压凝结水, 这些水来源于锅炉低压加热器, 自身热量不高, 可以有效吸收烟气中的热量, 然后重新回到锅炉的加热系统中去。当然, 低压省煤器也不是随遇而“按”的, 因为在省煤器自身受热面积一定时, 整个省煤器的热转换功率才能保持最大值, 从而达到更好的节能要求。而且, 通常降压省煤器的安装存在一个最适合的引水位置和回水位置, 这两个位置的选择也会影响它的热转换效率。在确定降压省煤器的位置时, 我们还必须考虑到锅炉排出烟气的具体热能量, 以及低压省煤器中是否有腐蚀、堵灰这类影响因素的存在等等。
目前降压省煤器已得到广泛应用, 而且带来显著的节能减耗效果, 尤其适用于那些排烟温度高的发电厂。有数据显示, 在使用了降压省煤器后, 锅炉烟气排放温度约降低了22-26℃, 降低供电标准煤耗达6-9g/k Wh, 锅炉效率提高了1.5%-2%。起到了节能效果[5]。
3.2 优化化学补充水系统
利用化学补充水来进行节能减耗的措施主要是应用于那些利用抽凝汽式机组的火力发电厂。通过除氧器或凝汽器将化学补充水添加到热力系统中, 将其中的大部分除去。另外, 在凝汽器的入口处安装无话装置, 让化学补充水雾化, 并以喷雾的形式进入凝汽机, 这样就可以吸收一部分的排气热量, 实现对排汽废热的有效回收, 提高热力系统的节能减耗效果, 降低标准煤耗量。
3.3 除氧器排汽回收技术
除氧器并不只是用来完成除氧工作的。通常, 蒸汽的排放会造成热量的损失和发电效率的降低, 因此在除氧器的设计和安装上, 也要考虑到对这部分蒸汽进行再利用, 从而达到节能减耗的目的。在实际运作中, 很多电厂都会在除氧器上加载一个余热冷却器, 利用化学补充水对蒸汽热量进行回收和再利用。
3.4 提升机组通流效率, 检验机组日常参数。
为了确保热力系统的安全运行, 提高机组的通流效率, 电铲必须对机组设备的日常运行状况进行定期检查, 检验分析机组的运行参数, 对机组运行进行合理的优化, 提高机组运行的效率, 降低标准煤耗量。同时为机组性能的在线监测和优化提供参数依据。
4 结语
我国是发展中国家, 不论是经济发展还是人民生活对能源的消耗量都是巨大的。面临着能源匮乏程度日益加重, 能源需求总量日益提升的双重挑战, 节能减耗迫在眉睫。与世界先进水平相比, 我国的节能减耗工作还是有很大的潜力和发展空间的, 但是带来的经济效益和社会效益也是非常可观的, 节能减耗措施应该得到大力的推广和发展。
摘要：环境污染、人口爆炸、能源匮乏是威胁人类生存和发展的世界性问题, 尤其是能源问题已经引起世界各国的高度关注。作为发展中国家, 我国的能源缺乏问题尤为突出。电能作为清洁便利的二次能源, 它的生产过程需要消耗大量的一次能源。采取有效措施, 加强电厂热力系统的节能消耗工作, 对于减少能源消耗是非常有现实意义的。
关键词：电厂热力系统,节能减耗,有效措施
参考文献
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[2]徐倩倩, 王术园, 刘鐘.关于电厂热力系统节能途径及措施探讨[J].科技创新与应用, 2012 (19)
[3]惠建峰, 李东亮.电厂热力系统节能分析探究[J].科技与财富, 2012 (12)
[4]赵军阳.浅谈电厂热力系统节能分析[J].科技风, 2011 (20)
余热发电系统热力计算方法研究 篇7
余热发电系统包括单压系统、复合闪蒸系统及双压补汽系统等。余热发电技术涉及多学科、多工业领域, 系统热力计算方法相对繁琐复杂, 现有相关文献很少涉及, 大多仅给出计算结果, 有的结果还存在一些错误。有涉及的文献也仅给出了既未考虑废气与换热器内工质间换热效率, 也未全部考虑所有热收入与热支出项的宏观定性方程, 这样的方程难以进行余热发电系统热力计算。本文试图推导出一系列适用于单压系统、复合闪蒸系统及双压补汽系统的通用的较为精准的工程热力计算公式, 以便于工程技术人员按步骤将已知条件代入相应公式进行各种余热发电系统的工程热力设计计算。
1 系统热力计算方法和步骤及其划元原则
1.1 系统热力计算方法
以热平衡和工质平衡理论为基础, 以基本换热计算单元为热平衡范围, 在考虑掠过换热器外部的废气与换热器内流过的工质之间换热效率的基础上, 建立一系列包含热平衡范围内各项热收入与热支出项目的热平衡方程, 以求解每个基本换热计算单元在换热过程中的某未知参数值。
1.2 系统划元原则
系统划元系指将余热发电系统划分为一系列可计算的基本换热计算单元, 单元内的换热过程可建立唯一热平衡方程, 以求解该单元在换热过程中的某未知参数值。系统中的汽轮机做功、蒸汽冷凝、热力除氧和高温水闪蒸等均已是基本换热计算单元;而余热锅炉内的热水器、省煤器、蒸发器、汽包和过热器等则需将其划分为各种类型的基本换热计算单元。这些基本换热计算单元既可是上述独立换热单元, 也可是独立换热单元的各种组合。所谓基本换热单元系最大可计算单元, 以此单元为热平衡范围而建立的热平衡方程仅有一个因变量, 或相邻换热单元的两个热平衡方程间有两个相关联的因变量, 通过两方程的联立而求解出两个因变量。除已知省煤器出口废气温度外, 划元一般以蒸发器为分界点, 这样, 可以根据已知的设计参数———某压力下的饱和蒸汽温度、节点温差ΔTPP及接近点温差ΔTAP, 按所给公式间接求出蒸发器出口废气温度及蒸发器进口未饱和水温度, 使二者变为已知条件, 进而求出该段蒸汽产量。
1.3 系统热力计算步骤
1) 根据废气余热资源条件, 设计确定余热发电系统主蒸汽参数及补汽参数;
2) 从余热锅炉出汽端开始, 逆工质流向将余热发电系统划分为一系列基本换热计算单元, 逐一建立相应的热平衡方程;
3) 按划分的基本换热计算单元顺序建立各单元热力参数表;
4) 按序逐元代入相应热平衡方程, 计算求解相应的未知数;
5) 逐元计算, 直至求解出汽轮机进口蒸汽参数;
6) 计算发电机发电能力, 设计发电机装机功率。
2 符号说明
2.1 符号编码说明
公式中有关量的符号编码规则为:1-2-3-45-67-8, 其意义如下:
1 为换热器内外流体物理性质参数代码:
t———温度, ℃;
P———压力, MPa;
C———废气或工质比热容, kJ/ (m3·℃) 或kJ/ (kg·℃) ;
h———工质比焓, kJ/kg;
V———废气流量, m3/h;
G———工质流量, kg/h;
Q———废气或工质热量, kJ/h;
ηth———保热系数, 即掠过该段废气与换热器内工质进行热交换的换热效率, %。
文中有关气体体积参数均为标准状态下的。
2 为流体名称代码:
f———废气;
s———蒸汽;
w———未饱和或饱和水。
3 为流体处于换热器件端口代码:
i———换热器件进口;
o———换热器件出口。
45 为换热器件名称代码:
gr———过热器;
qb———汽包;
zf———蒸发器;
sm———省煤器;
rs———热水器;
sz———闪蒸器;
cy———除氧器;
bl———篦冷机;
qj———汽轮机。
67 为换热器所处锅炉名称代码:
sp———SP炉;
aq———AQC炉;
as———ASH过热器。
8 为流体所处换热器压力或废气温度状态代码:
h———高压;
l———低压;
z———中温。
例如:tfizfsph表示SP炉高压蒸发器进口废气温度;hsoqbaqh表示AQC炉高压汽包出口蒸汽比焓;Gwismspl表示SP炉低压省煤器进口未饱和水流量。
上述流体包括换热器外部掠过的废气及换热器、汽包、除氧器和闪蒸器等内部流过的工质, 其中的工质包括未饱和或饱和水, 以及饱和蒸汽和过热蒸汽。
2.2 其他符号说明
pw———排污;
%pw———排污率, %;
lf———漏风;
%Lf———漏风率, %;
ΔTPP———节点温差, 系蒸发器出口烟气与被加热的饱和水蒸气之间的最小温差, ℃;
ΔTAP———接近点温差, 系省煤器出口压力下饱和水温度和汽包出口水温之间的温差, ℃。
图1为热力系统换热过程的温度曲线。由图1可以看出, ΔTPP和ΔTAP与各温度参数的关系。
3 各基本换热计算单元计算公式推导
3.1 蒸发器段热力过程计算公式
以图2上部蒸发器zf和汽包qb段为热平衡边界。
建立如下热平衡方程:用于蒸发蒸发器和汽包内蒸汽的废气焓降=汽包出口主蒸汽热焓+排污带走热焓-进汽包高温水显热。即:
根据汽包工质平衡有:
该段入口废气焓:
该段出口废气焓:
tsoqb等于汽包主蒸汽设计压力下的饱和蒸汽温度, 查水蒸气焓熵图或水蒸气表确定;ΔTPP一般取8～20℃。
该段进汽包高温水温度:
ΔTAP一般取5～20℃。
由公式 (1) ～ (6) 计算该段蒸汽产量:
3.2 省煤器段热力过程计算公式
以图2中部省煤器sm段为热平衡边界。
建立如下热平衡方程:用于加热省煤器内热水的废气焓降=流过省煤器热水显热升。即:
根据该段工质平衡有:
该段入口废气焓:
该段出口废气焓:
由公式 (8) ～ (11) 计算该段出口废气比热温度积:
3.3 省煤器、蒸发器和过热器段热力过程计算公式
以图2下部省煤器sm、蒸发器zf和过热器gr段为热平衡边界。
建立如下热平衡方程:用于加热这3个换热器内工质的废气焓降=出过热器高温蒸汽热焓-进省煤器低温水显热+排污带走热焓。即:
根据该段工质平衡有:
该段入口废气焓:
该段出口废气焓:
由公式 (13) ～ (16) 计算该段蒸汽产量:
3.4 过热器段热力过程计算公式
以图3过热器gr段为热平衡边界。
建立如下热平衡方程:用于加热过热器内蒸汽的废气焓降=流过过热器蒸汽焓升。即:
根据该段工质平衡有:
该段入口废气焓:
该段出口废气焓:
由公式 (18) ～ (21) 计算该段出口废气比热温度积:
3.5 蒸发器和过热器段热力过程计算公式
以图4蒸发器和过热器gr段为热平衡边界。
建立如下热平衡方程:用于蒸发和过热该段工质的废气焓降=过热器出口主蒸汽热焓+排污带走热焓-进汽包高温水显热。即:
根据该段工质平衡有:
该段入口废气焓:
该段出口废气焓:
由公式 (23) ～ (26) 计算该段蒸汽产量:
3.6 热水器段热力过程计算公式
以图5热水器rs段为热平衡边界。
建立如下热平衡方程:用于加热热水器内热水的废气焓降=流过热水器热水显热升。即:
根据该段工质平衡有:
该段入口废气焓:
该段出口废气焓:
由公式 (28) ～ (31) 计算该段出口废气比热温度积:
3.7 闪蒸器热力过程计算公式
以图6闪蒸器sz为热平衡边界。
建立如下热平衡方程:进闪蒸器高压高温水显热=出闪蒸器低压低温饱和水热焓+出闪蒸器低压低温饱和蒸汽热焓。即:
根据工质平衡有:
由公式 (33) 和 (34) 计算闪蒸器闪蒸出的蒸汽量:
3.8 热力除氧器热力过程计算公式
以图7热力除氧器cy为热平衡边界。
建立如下热平衡方程:进热力除氧器未饱和水显热+进热力除氧器蒸汽热焓=出热力除氧器低压低温饱和水热焓。即:
根据工质平衡有:
由公式 (36) 和 (37) 计算热力除氧器耗用蒸汽量:
3.9 发电机发电能力计算公式
在分别求出设计参数下的高压和低压蒸汽产量后, 即可进行发电机发电能力的计算。
式中:
η1———汽轮机机械、散热和自用动力损失效率;
η2———发电机效率;
η3———废气管道散热、旁通废气管道漏废气和汽水管道漏汽散热损失。
hsoqj系主蒸汽理想排汽焓hsoqih和补汽理想排汽焓hsoqjl分别考虑主蒸汽段汽机缸效率ηsh和补汽段汽机缸效率ηsl后的主蒸汽和补汽的实际混合排汽焓。主蒸汽理想排汽焓hsoqjh和补汽理想排汽焓hsoqjl可查熵焓图求出。
农业产业化创新的系统动力学研究 篇8
关键词：农业；产业化创新；系统动力学；政府；高校与科研机构；企业
中图分类号： F321文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）09-0471-04
国家注重农业发展，从“三农”问题的提出，到2014年最新发布指导“三农”工作的第11个中央一号文件《关于全面深化农村改革加快推进农业现代化的若干意见》均体现出国家对农业发展的重视。我国受传统农业生产的影响，农村经济发展缓慢，农业产业化水平低，因此农业产业化水平的提高对我国具有重要意义，是实现现代农业的重要途径。当前我国农业产业化存在规范化的市场机制不完善、农产品市场价格保护机制不健全、农村科技体制改革力度低等一系列问题。这些问题的改善涉及到农业产业化的参与各方，是一个系统性的问题，这些问题的改善与否影响到我国农业产业化的健康发展。本文从农业产业化主要参与方的视角出发，系统研究农业产业化创新体制机制，有助于推动农业产业化的发展。
1文献回顾
目前，对于农业产业化的研究主要集中在3个方面，分别是基于产业组织视角的分析、规范经验式的政策研究和近年来以新制度经济学方法为理论基础进行的研究。关于产业组织视角方面，蒋永穆等认为我国农业产业化经营组织的形成过程表现为从环境变化诱发主体行动到政府参与推动组织形成[1]；姜长云认为实现农业产业化组织创新，在农业产业经营过程中必须努力营造有利于企业家发展的机制和环境[2]。对于规范经验式的政策研究方面，许月等对农业政策性金融对农业化的支持进行探讨，并提出了相关的建议[3]；严立冬等研究认为需要从商业性金融支持、合作性支持、民间性金融支持和政策性支持4个方面寻求完善绿色农业产业化的政策性金融支持[4]。关于第3个方面的研究，宋林在实证分析陕西苹果产业组织体系现状及问题的情况下，结合信息经济学和新制度经济学的相关理论提出了相应的政策建议[5]；陈礼丹等用新制度经济学中的基本假设前提，对农业产业化的2种组织形式“公司+农户”和“公司+合作社+农户”进行了对比分析，得出“公司+合作社+农户”可以降低交易费用[6]
此外，一些专家学者还对农业创新体系的框架结构进行了研究。Spielman从演化经济学和系统理论角度评述了发展中国家农业创新体系的框架，提出了一系列异质性行为者之间相互作用与发展的战略模式[7]。李二玲等以河南省鄢陵县花木产业集群为例实证分析农业创新体系的结构，得出农业创新体系由创新主体、创新网络和创新内容组成[8]。
上述关于农业产业化的研究文献主要分为3类，关于农业创新的研究主要是构建农业创新体系，但是很少有文献能系统地将农业产业化和农业创新结合起来研究。本文旨在总结农业产业化和农业创新的基础，采用系统动力学的研究方法，将农业产业化和农业创新结合起来系统研究农业产业化创新。
2农业产业化与农业创新体系
2.1农业产业化
农业产业化是以市场为导向，以主导产业、产品为重点，优化组合各种生产要素，实行专业化生产、社会化服务和企业化管理，走自我发展、自我积累、自我约束和自我调节的良性发展轨道的现代化经营方式和产业组织形式。农业产业化是农工商或贸工农的一体化，强调农业的产前、产中和产后的一体化经营。农业产业化经营合理避免了农业产前、产中和产后部门的机械分离。同时，通过规模化、集约化的生产和经营，降低农业生产的成本，具有规模优势，提高了农业效益。
农业产业化实质是对传统农业进行技术升级改造，是推动农业科学进步的一个过程。农业产业化的农业经营模式是从整体上推进传统农业向现代农业的转变，是实现农业现代化的有效途径。
2.2农业创新体系
农业创新体系是以提高农业创新能力、建立有效创新机制和服务于乡村经济与社会发展目标为导向、由多元化创新主体、网络化的创新过程和集成化的创新目标所组成的农业组织和制度系统[9]。农业创新体系中创新主体在当地环境下通过正式或非正式的交流和合作逐渐形成相对稳定的系统——创新网络（图1）。农业创新离不开政府的引导和推动，在政府的引导下，农业创新成果的实际提供者（高校与科研机构）与需求的主体（农业企业和农户）互动，形成农业产业化经营。
农业创新体系是区域创新体系的一个组成部分，区域创新体系理论是农业创新体系的理论基础，其相关理论指导也与区域创新体系理论相联系，包括对农业创新体系结构组成，外部创新环境的设计以及创新网络中各创新主体关系联系。根据区域创新系统理论，结合农业产业化创新的组成部分，参考其他国家的农业创新体系理论框架，从影响农业产业化创新的整体视角展开，系统构建了农业产业化创新体系概念框架（图2）。
3农业产业化创新的系统动力学分析
3.1农业产业化创新系统的总体描述
农业产业化在创新的过程中难免遇到农业企业积极性不高、农业技术有限和创新资源短缺等问题，需要相关的服务机构和高校与科研单位来提供帮助，同时这也需要政府的相关扶持与鼓励。因此农业产业化创新是一个系统工程，不仅涉及到农业企业，还涉及到相关的政府部门、相关的高校与科研机构和市场需求等，需要对其进行系统的研究。
系统动力学[10]的理论基础为反馈控制，以数字计算机仿真技术为手段，研究复杂系统的行为，突出的优点是处理周期性、长期性和非线性等问题，已成功应用于社会、经济、生态复杂大系统的决策分析中。本文运用系统动力学方法，对农业产业化创新的主体——政府、高校与科研机构、企业，分别建立了系统动力学反馈子系统，在此基础上进行分析。
3.2农业产业化创新政府子系统
农业产业化创新政府子系统因果关系见图3。在深入分析该系统要素之间相互依赖、相互制约关系的基础上，考虑本文的研究内容，主要分析以下几个反馈回路。
（1）政府对农业产业化创新意愿→政府的财政投入→农业产业化创新融资→科研机构和大学参与农业产业化创新意愿/企业农业产业化创新意愿→产学研合作程度→农业产业化创新成功率→农业产业化水平→农业经济效益/民众对农产品满意度→农业GDP/民众对政府满意度→政府对农业产业化创新意愿。该反馈回路为正反馈环。它以反映政府对农业产业化创新意愿为开端，通过加大政府对农业产业化创新的财政投入，促进农业产业化创新融资，从而不断地促进农业产业化创新的过程，以突出政府对农业产业化创新的财政投入在农业产业化创新中的重要作用。反馈环中，政府在区域合作创新中通过财政投入激励农业产业化产学研合作程度，降低农业创新主体的创新风险，缓解创新资金压力。因此，在产学研合作中要合理分配农业产业化研发资金，避免在合作中因研发资金分配问题而影响产学研合作意愿。
（2）政府对农业产业化创新意愿→法律法规的完善/政策的支持→农业产业化创新的社会环境/农业产业化创新的政治环境→科研机构和大学参与农业产业化创新意愿/企业农业产业化创新意愿/农业产业化创新配套设施投入→产学研合作程度→农业产业化创新成功率→农业产业化水平→农业经济效益/民众对农产品满意度→农业GDP/民众对政府满意度→政府对农业产业化创新意愿。该反馈回路为正反馈环。它反映了在农业产业化创新的过程中，科研机构和大学、企业和农业产业化创新配套设施与农业产业化创新能力的互动关系。政府通过完善相关法律和法规、并提供政策的支持，从而提高农业产业化创新能力。
（3）政府对农业产业化创新意愿→资金、文化和制度对农业产业化创新的约束作用→产学研交流→产学研合作程度→农业产业化创新成功率→农业产业化水平→农业经济效益/民众对农产品满意度→农业GDP/民众对政府满意度→政府对农业产业化创新意愿。这个反馈回路为正反馈环。它说明了在农业产业化创新过程中，由于政府对农业产业化创新意愿的增强，减弱了资金、文化和制度对农业产业化创新的约束作用，而资金、文化和制度对农业产业化创新的约束作用会约束农业产业化创新的产学研的交流，从而消除或降低资金、文化与制度差异对农业产业化创新合作的制约作用，进而推动农业产业化产学研合作程度，逐步增强农业产业化创新能力。3.3农业产业化创新高校与科研机构子系统
作为农业产业化创新系统中从事科研、技术开发、知识传播以及创新人才培养等工作的主体，高校与科研机构的作用日益增强，本文构建了高校与科研机构的子系统（图4）。其中，主要反馈回路有：
（1）农业产业化创新成果→相关创新论文数量/相关科研课题申报成功率→科研水平/课题经费→农业产业化创新人才质量→高校、科研机构农业产业化创新研究经费/高校、科研机构农业产业化创新能力→农业产业化创新成果。该反
馈回路为正反馈环。它反映了高校和科研机构通过产学研农业产业化创新成果不断提高自身的科研水平和科研经费，增强了高校与科研机构的农业产业化创新能力。
（2）农业产业化创新成果→企业收入→企业农业产业化创新意愿/农业GDP→企业经费投入/政府财政收入→产学研交流/政府财政投入→农业产业化创新人才质量→高校、科研机构农业产业化创新研究经费/高校、科研机构农业产业化创新能力→农业产业化创新成果。该反馈回路为正反馈环。它反映的是农业产业化创新系统中3个重要的创新主体→政府、企业、高校与科研机构之间的互动关系，政府由于财政收入的增加会更积极地投入农业产业化过程中，农业企业由于也在农业产业化创新过程中获取收益，从而更有动力不断产出新的创新成果，高校与科研机构由于经费和农业产业化人才的增加更加有能力和积极性推动农业产业化创新，因此形成了农业产业化创新的良性循环。
（3）农业产业化创新成果科技→农产品安全→民众对农产品满意度→民众对政府满意度→政府财政投入→教育投入→毕业生数量→引进农业产业化人才量→农业产业化人才数量→高校科研机构农业产业化创新能力→农业产业化创新成果。该反馈回路为正反馈环。它反映了通过农业产业化创新提高农产品安全，提高民众对政府的满意度，激励政府对农业产业化创新领域的收入，从而推动农业产业化过程中高校和科研机构创新意愿，提高其办学水平和人才培养质量。此回路突出的是农业产业化创新有利于提高民众对政府的满意水平，进而带动相关教育投入。
3.4农业产业化创新企业子系统
在农业产业化创新系统中，企业处于核心地位，是农业产业化创新中知识、技术转化的主要执行者，构建的企业子系统见图5。主要的反馈回路有：
（1）农业产业化创新成功率→创新效益→规模经营→规模效益→企业利润→企业产业化创新意愿→农业产业化创新内部融资→农业产业化创新融资→产学研交流/引进人才量→企业人才质量/企业产业化创新人才数量→知识水平→产学研合作程度→农业产业化创新成功率。该反馈回路为正反馈环。它反映的是企业作为农业产业化创新的核心主体，企业农业产业化创新融资与企业自主创新能力、产学研合作程度和农业产业化创新成功率具有正相关关系。目前，农业产业化创新的成功案例不断涌现，但是数量较少且影响不大，尤其是我国的欠发达地区，许多企业不具备研发能力，可以实现从劳动密集型产业向资本、技术密集型产业转换的农业企业太少。
（2）农业产业化创新成功率→技术水平→标准化生产→农产品安全→政府财政农业产业化创新投入→大学园区、科技园等创新配套基础设施→中介机构服务水平→农业产业化创新成功率。该反馈回路为正反馈环。它反映的是农业产业化创新受到大学园区、科技园等创新配套基础设施和中介机构服务水平的影响。目前，我国各地区农业产业化创新存在各自为政的现象，各个区域内企业、高校、科研机构、中介服务机构和地方政府存在着功能对接不协调和职能重叠等问题，这些因素影响了农业产业化创新成功率。
4建议与措施
通过对3个农业产业化创新子系统因果关系的分析研究，政府、高校与科研机构、企业是相互影响相互促进的。作为农业产业化创新的核心主体企业，在政府的政策、法律以及资金的支持引导下，依靠高校与科研机构的人才以及科研能力，实现高效益标准化生产，形成一个农业产业化创新的良性循环。因此，为实现农业产业化创新体制机制健康发展，必须从政府、高校与科研机构、企业3个方面同时着手，缺一不可。
政府应加大对企业科技创新、高校及科研机构的财政投入力度，建立农业企业技术创新基金、支农风险基金以及企业融资长效机制，针对企业对农业产业化贡献水平进行差异化财政引导性经费投入，发挥财政公共支出对企业科技创新的杠杆作用。同时，政府建立健全农业产业化创新的支持性政策以及文化，尽快出台统一的支持农业产业化发展的文件，防止由于政策不协调引发的无序竞争以及区域发展失衡；加强区域公共服务平台建设以及服务中介机构的建设，促进农业产业创新要素的合理流动和科技信息的开放共享。国家相关部门应尽快制定完善农业产业创新活动诉讼方面的相关法律法规，进一步完善知识产权保护法律、产品检验认证体系以及科技人才专业技术职务等，建立健全知识产权预警和监管系统，加大知识产权保护和市场监管力度，为农业产业化创新提供良好的社会环境。
高校及科研机构应加强人才培养、科学研究、资源传递共享等方面的工作。人才培养发面，高校要强化经济建设和社会发展的参与意识，课程的设置与企业创新挂钩，学生教育注重知识创造。科学研究方面，相关高校可以示范推进信息技术、生物技术与传统农业技术的结合，建设有本校特色的高科技园区，为推动农业产业化创新提供科技支持；委派科技人才进驻企业，科学理论联系企业实际，在有效的产学研结合中不断创新。资源传递共享等方面，建立学术会议、专题研讨会以及专家知识网络等学术交流机制，建立产学研战略联盟等农业技术创新平台，形成权威中介机构为依托的科技成果推广体系，推进知识的流动传播和开放共享。
企业自主创新能力的提升是增强农业产业化创新能力的重要保障。企业应加大研发资金投入力度，培养稳定的企业科技研发队伍，通过委托研发，建立院士工作站、博士后流动站以及定向委培专业人才等形式，为企业的不断创新提供人才源和技术源，提高企业自主创新能力。
参考文献：
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[9]石忆邵. 略论农业创新体系[J]. 农业经济问题，1999（8）：43-46.
静力水准系统的流体力学研究 篇9
运用流体力学理论分析了液体在静力水准系统中的.运动情况,以及液体在受到干扰以后趋于稳定所需要的时间.可根据液体在管道内的震动衰减运动方程及HLS的规模优化选择管道的内径.
作 者：何晓业 何晓红 He Xiaoye He Xiaohong 作者单位：何晓业,He Xiaoye(中国科学技术大学,合肥,230029)
何晓红,He Xiaohong(安徽建筑工业学院,合肥,230022)
热力学系统 篇10
1 梯度系统
梯度系统的微分方程有形式
其中V=V(x1,x2,…,xn)称为势函数.方程(I)可以表为矢量形式
其中
梯度系统有如下重要性质[1]:
(1)函数V是系统(Ⅱ)的一个Lyapunov函数,并且,当且仅当X是一个平衡点;
(2)设Z是一个梯度流的解的α极限点或ω极限点,则Z为平衡点;
(3)对于梯度系统(Ⅱ),任一平衡点处的线性化系统都只有实特征值.
以上性质,特别是第一和第三条性质,可用来研究力学系统的平衡点及其稳定性.
2 力学系统的梯度表示
2.1 二阶Lagrange系统
二阶Lagrange系统的运动微分方程为
假设系统Lagrange函数L和非势广义力Q。都不含时间t,即有,.下面讨论方程(1)成为梯度系统的条件.为此,引进广义动量ps和Hamilton函数H
则方程(1)表为
其中
进而,方程(3)可表为如下形式
其中
对方程(5),如果满足条件
则它是一个梯度系统.此时,可求得势函数V=V(a)使得
2.2 一阶Lagrange系统
一阶Lagrange系统的Lagrange函数为[2]
假设As和B不含时间t,即设
并设k=2n,则微分方程可表为
设
则可由方程(11)解出所有
其中
对于方程(12),如果满足条件
则它是一个梯度系统.此时,可求得势函数V=V(a)使得
3 力学系统的稳定性
对于二阶Lagrange系统和一阶Lagrange系统,如果能够成为梯度系统,并使势函数V成为Lyapunov函数,那么就可利用Lyapunov定理来研究这些系统的稳定性,由Rumyatsev定理研究部分变量稳定性.同时,也可用梯度系统的第三条性质来研究稳定性.
例1二阶Lagrange系统为
方程(5)给出
容易判断条件(7)满足,因此,它是一个梯度系统.由梯度系统的第三条性质知,零解a1=a2=a3=a4=0是不稳定的.
例2一阶Lagrange系统为
对比式(9)有
方程(12)给出
容易看出条件(14)满足,因此,它是一个梯度系统.由式(15)可求得势函数
按方程(19)求得
由Rumyatser定理知,系统的零解a1=a2=0相对变量a2是稳定的,相对变量a1是不稳定的.
4 结论
二阶Lagrange系统和一阶Lagrange系统在一定条件下可成为梯度系统.这样,就可利用梯度系统第三条性质来研究力学系统的稳定性.如果梯度系统的势函数能成为Lyapunov函数,那么便可利用Lyapunov定理或Rumyatser定理来研究力学系统的稳定性.
参考文献
[1] Hirsch MW,Smale S,Devaney RL.微分方程、动力系统与混沌导论.甘少波译.北京:人民邮电出版社,2008