生物质热风炉原理范例(3篇)
生物质热风炉原理范文
关键词：大容量锅炉泄漏原因分析防范措施
中图分类号：TK22文献标识码：A文章编号：
一、前言
水冷壁、过热器、省煤器、再热器统称为锅炉“四管”,锅炉“四管”在锅炉中占有非常重要的地位,据不完全统计火力发电厂发生的事故数量约有一半发生在锅炉专业,而锅炉专业发生的事故,有一半以上发生锅炉“四管”泄漏。所以，研究分析锅炉“四管”泄漏发生的原因并提出相应防范措施，才能保证电厂设备的安全运行具有重要的社会效益和经济效益。以下就“四管”的爆管泄漏问题展开探讨。
二、大容量锅炉四管泄漏的原因分析及其防范措施
（一）水冷壁爆管原因及预防措施
1、水冷壁爆管的主要原因是：
（1）腐蚀。锅炉水冷壁管的腐蚀根据腐蚀部位和环境不同可分为水汽侧腐蚀和向火侧腐蚀两大类：
①水汽侧腐蚀。水汽侧腐蚀类型有碱腐蚀、酸腐蚀、氧腐蚀、氢损伤、应力腐蚀破裂、沉积物下腐蚀和腐蚀疲劳等。
②向火侧腐蚀。向火侧水冷壁管腐蚀即高温腐蚀，根据高温腐蚀发生的原因及腐蚀产物成分的分析，煤粉锅炉水冷壁高温腐蚀一般可以分为以下几种类型：硫酸盐型高温腐蚀、硫化物型高温腐蚀、氯化物型高温腐蚀以及还原性气氛引起的高温腐蚀。
（2）过热。宏观表现为原始爆口呈喇叭状，边缘锋利且减薄严重，爆口有剪切唇，呈撕裂状，变形严重，内壁光滑，向火侧表面有一层黑色氧化皮，有明显塑性变形，呈韧性爆口。爆管主要是由于短时急剧过热造成材料的高温强度降低，从而引起塑性变形和瞬间破裂，并不是长时间过热引起的蠕变失效开裂。很多情况是由于异物堵塞水冷壁管，造成管内介质流动不畅，被异物堵塞处水冷壁管不能得到可靠冷却，短时急剧过热造成材料的高温强度降低，从而引起瞬间破裂。
（3）磨损。水冷壁磨损的部位主要是在一次风口周围的水冷壁管，因风粉流冲刷磨损和吹灰器吹扫时的冲刷磨损等引发。一次风喷口周围水冷壁管的磨损，是因为一次风粉混合物喷进炉膛时，如果喷燃器安装角度不恰当、设计切圆过大、喷嘴在运行中烧坏或变形以及稳燃设施布置不当等，都会使煤粉气流冲刷水冷壁管，引起管壁磨损减薄，以至漏泄。稳燃设施一般布置在一次风管出口附近，使高温烟气产生回流，如果布置不当，很容易使一次风射流贴壁，引起水冷壁磨损和结焦。
2、预防水冷壁爆管的措施：
控制好一次风速和二次风速，运行人员如不能及时调整好一次风和二次风，以适应煤种的变化，会造成燃烧器损坏。严把化学技术监督，严格执行汽水品质跟班取样化验的规定，保证良好的汽水品质。按锅炉停用时间长短采取不同的停炉保养措施，根据垢量、垢型和运行周期适时对锅炉进行酸洗，以保证水冷壁管的传热效果；加强吹灰管理，制定合理的吹灰程序、参数和吹灰周期，避免发生由于操作不当或吹灰设备存在缺陷而造成的受热面的吹损。低负荷运行时，上层一次风喷口冷却不够，未投用的一次风喷嘴，护板几乎处于干烧状态，得不到足够冷却，从而造成燃烧器的过热、变形直至损坏。运行中要加强运行控制调整。燃烧器选用的合金钢材料，满足锅炉正常运行时燃烧器耐磨损、耐高温的要求。将燃烧器内部烧损隔板更换为白钢板，同时在喷燃器出口区域的水冷壁管上加装护瓦，防止小油枪投入时水冷壁管直接接触高温火焰。利用机组停备及时对燃烧器内部进行检查，如有破损及时修复或更换隔板。
（二）过热器与再热器爆管泄露的原因及预防措施
1、造成过热器与再热器爆管泄漏的原因有：
（1）管材质量差或焊接质量差造成过热与再热器爆管：
管材质量差，如果管子本身存在分层、加渣等缺陷，运行时受温度和压力影响，缺陷扩大就会导致过热器管爆管；
焊接质量差，在制造或维修中由于焊接质量不过关，焊缝中存在气孔、夹渣、焊瘤等会导致频繁爆管。
（2）受热面超温造成过热器与再热器管爆管
金属超过其额定温度运行时，有短期超温和长期超温两种情况，因此造成受热面过热爆管有短期过热和长期过热两类现象，受热面过热后，管材金属超过允许使用的极限温度，内部组织发生变化，降低了许用应力，管子在内应力作用下产生塑性变形，最后导致超温爆管。
2、防止过热器再热器爆管泄漏的技术措施：
（1）提供优质的炉管备品，从源头上保证炉管的可靠性。在采购环节选择质量可靠的厂商购买炉管，优质的管材是保证锅炉安全运行的基础。
（2）提高焊接质量，防止因焊接问题造成爆管。在大小修时锅炉的换管工作承包给有资质的火电安装公司进行焊接，并对焊接部分进行探伤检查，确保可靠。
（3）为了预防过热器再热器管超温，在运行中，应严格按运行规程规定操作，锅炉启停时应严格按启停曲线进行，控制炉膛出口温度不超过540℃，控制锅炉参数和过热器管壁温度在允许范围内。严密监视锅炉蒸汽参数、蒸发量及水位等主要指标，防止超温超压、满水、缺水事故发生；做好锅炉燃烧调整，防止火焰偏斜，注意控制煤粉细度，合理用风，防止结焦，减少热偏差，防止锅炉尾部再燃烧；加强吹灰和吹灰器管理，防止受热面严重积灰；在一个8小时内全面吹灰可能导致汽温偏低，将水冷壁的吹灰任务分成三部分，白班、前夜班、后夜班分工负责，保证24小时内全面吹灰一次以上，维持受热面清洁，保证锅炉给水品质正常及运行中汽水品质合格等。
（4）对运行作业的锅炉组件进行及时的检测维修，保证设备健康可靠运行。利用机组大小修的时间对锅炉各个受热面进行探伤检查．发现个别炉管有缺陷时立即更换，防止炉管在运行中损坏，保证锅炉安全运行。
（5）对锅炉吹灰器定期检查维护，保证每个吹灰器能够正常投用。运行中出现吹灰器故障时，立即联系检修并处理好。
（6）进行严格的汽水质量监督，保证凝结水、给水、炉水、蒸汽质量合格，防止炉管发生结垢。
（三）省煤器爆管泄漏原因及预防措施
1、造成省煤器爆管有以下几方面的原因：
给水质量差，水中含氧多，造成管子内壁腐蚀；烟气低温腐蚀；管子质量和焊接质量不好；给水温度和给水流量变化较大，造成管子的热应力过大；飞灰磨损严重等。在以上原因中，造成省煤器爆管的最主要最常见的原因是飞灰磨损和焊接质量这两个方面：
（1）焊接质量差。焊工水平不高，焊接时存在砂眼、裂纹、咬边等现象，使焊缝存在潜在的隐患，造成焊缝泄漏后爆管；使用焊接方法不对，破口形式不对，焊丝、条不对，焊前未预热焊后未热处理，焊缝强度不够等等。同过热器管爆管原因相似，制造或维修中由于焊接质量不过关也会导致省煤器管频繁爆管。
（2）飞灰磨损。在锅炉的过热器、省煤器和空气预热器三个主要对流受热面中，省煤器的磨损最严重。因为省煤器通常是错列布置，烟气对错列管束的冲刷比较强烈，磨损比顺列严重得多，而且省煤器处的烟气温度比较低，烟气中灰粒相对较硬，这两个因素使得省煤器磨损比过热器及空预器严重得多，省煤器磨损爆管主要发生在以下部位：
①省煤器第二、第三排管子。因为省煤器通常是错列布置，省煤器第一排管子受到较低烟速即进入省煤器前空烟道内烟速地冲刷，进入第二排管子后由于烟气流通截面减小，速度突然提高，烟气中灰粒的冲击力较大，所以第二、第三排管子磨损较以下各排管子严重；
②省煤器管弯头处。省煤器管的弯头与竖井烟道两侧墙之间的间隙形成烟气走廊，因阻力较小，烟气流速高，磨损较严重；
③靠后墙的蛇形管排。对于大型锅炉，烟气自水平烟道转弯进入竖井烟道，由于离心力作用，烟气中大部分灰粒集中在竖井烟道的后墙，所以靠后墙的几排蛇形管排磨损较严重。当管外壁受烟气冲刷减薄后，强度明显降低，从而爆管泄漏。
2、造成省煤器磨损的原因分析及预防措施
导致磨损的原因有：燃煤含灰量高，飞灰中夹带硬颗粒；烟气流速过高或局部烟速过高；烟气含灰浓度分布不均，局部灰浓度过高。通常采用减少飞灰撞击管子的数量、降低烟气流速或增加管子的抗磨性来防止飞灰磨损。如：（1）控制烟气流速，尤其是烟气走廊处的烟气流速，因此在安装和维修时，应尽量减小省煤器管子与墙之间的距离，同时使各蛇形管间距离要尽量均等；（2）对于局部烟气流速过高的地方，应在管子易磨损部位如：弯头处、第二第三排管子、靠后墙的几排管子等地方加装防磨装置；（3）对省煤器管冷喷涂高温耐磨涂料来增加管子的抗磨性。
三、结束语
为了有效防止“四管”爆破泄露，除在安装、维修、运行调整方面采取以上措施外，还要对锅炉受热面做好金属监督工作，主要包括以下几方面：①对受热面进行蠕胀、变形和磨损等情况的定期检查；②对长期存在过热问题的受热面，加装热工温度测点进行监督控制；③定期进行割管检查，对高温过热器、低温过热器管子做金相检验，对炉膛热负荷最高区域水冷壁管内壁结垢、腐蚀情况进行检查。
只有这样，才能有效防止锅炉“四管”泄漏可以为电厂降低检修成本，延长锅炉的使用寿命，从而提高锅炉运行可靠性和安全性，创造出更大的经济效益。
参考文献：
[1]锅炉设备及运行[M]．北京：水利电力出版社．
[2]锅炉设备运行技术[M]．北京：中国电力出版社．
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【关键词】高炉炼铁；职业病危害；辨识
1、职业病危害因素辨识
1.1生产工艺流程
高炉炼铁是将含铁原料（烧结矿、球团矿或铁矿）、燃料（焦炭、煤粉等）以及附加矿（石灰石、蛇纹石等）按一定比例自高炉炉顶装入高炉，并由热风炉在高炉下部沿炉周的风口向高炉内鼓入热风助焦炭燃烧。原料经过加热、还原、熔化、造渣、渗碳等一系列物理化学过程，最后生成液态炉渣和生铁的过程。同时产生的副产品高炉煤气从炉顶导出，经除尘后作为燃料利用。生产工艺流程简图见图1。
1.2主要产品、原辅材料、能源介质
高炉炼铁得到的产品有：铁水、高炉渣、瓦斯灰、高炉反矿、焦丁、高炉煤气、电力。
需要的原料有：烧结矿、球团矿、石灰石、蛇纹石等。
需要的燃料有：焦炭、煤粉等。需要的其他辅助材料有耐火材料、泥料和河沙（主要用于出铁场）。
消耗的能源介质有：煤气、蒸汽、压缩空气、氧气、氮气、电力、水等。
1.3职业病危害因素辨识
1.3.1粉尘类
炼铁项目产生粉尘的位置较多，在原辅材料的转运、筛分、制备、上料以及后续的出铁场出铁、出渣、铸铁、渣铁钩维护、修罐、渣处理、除尘设施清灰等工艺过程中都伴有粉尘的产生。
煤尘主要来源于原煤贮运系统、煤粉制备和喷吹系统中原煤的转运、称重、除杂物、制粉、干燥和喷吹过程。
矽尘是指游离二氧化硅含量超过10%的无机性粉尘。辅助生产系统修罐工作人员可能接触耐火材料尘，耐火材料尘往往含有较高的游离二氧化硅，属于矽尘。另外，由于高炉渣中二氧化硅的含量约35.82%，因此高炉出渣、渣处理以及水渣贮运过程中产生的粉尘也属于矽尘。附加矿蛇纹石中二氧化硅的含量约38.16%，因此槽上、槽下供料系统、上料系统、炉顶系统筛分、称量、转运、布料、装料等过程中也存在矽尘的危害。
石灰石粉尘主要来源于附加矿石灰石，存在的环节主要是槽上、槽下供料系统、上料系统、炉顶系统筛分、称量、转运、布料、装料等过程。
石墨尘来源于铁水浇铸，电焊烟尘来源于修罐库的交流电焊机。
槽上、槽下供料、上料过程中烧结矿、球团矿、焦炭产生的粉尘以及出铁、渣铁钩维护的过程中产生的粉尘为其他粉尘。
通风除尘系统清灰时根据捕集粉尘的部位不同，产生不同种类的粉尘危害。
1.3.2物理因素类
1）噪声
炼铁工序存在大量噪声源，主要有：供料过程中给料机、振动筛、皮带机、称量斗等设施产生噪声；煤粉制备过程中产生的噪声；出铁场开铁口、出铁渣、封堵铁口、铸铁及渣处理阶段产生噪声；TRT余压发电装置运行中产生的噪声；净煤气减压阀组减压时产生的噪声；各类气体放散产生的噪声；配套的水泵、风机、起重机、压缩机等运转产生噪声等。
2）高温、热辐射
炼铁工序涉及的高温设备较多：炉顶系统工作温度在150℃～250℃之间；高炉冶炼时炉腰部位的温度高达1400℃～1600℃，风口区是高炉内温度最高的区域，一般在1700℃～2000℃；顶燃式热风炉设计风温1250℃；煤粉制备系统烟气发生炉混合的干燥剂温度约260℃；铁水罐烘烤装置的烘烤温度可在1100℃以上；TRT系统入口煤气温度在160℃～230℃；此外，铁水浇铸、蒸汽管道、液压油站也存在高温危害。
炉顶粗煤气温度约为250℃，净煤气总管温度约为70℃～120℃；铁水出炉温度一般为1400℃～1550℃，渣温比铁温一般高30℃～70℃。这些高温物质通过传导、对流、辐射散热，使周围物体和空气温度升高，如出渣、出铁时作业环境温度可超过40℃[2]。高温物质周围物体被加热后，又可成为二次热辐射源。
3）红外线
灼热的铁水、渣等辐射出的大量红外线，人眼如果长期暴露于红外线可能引起白内障。
4）工频电场
工频电场主要来自变配电站（所）的变配电设备。
5）电离辐射
上料系统一般采用中子测水的设备，人员接近时有受到电离辐射危害的可能。
6）紫外辐射
修罐库使用的交流电焊机，工人在机旁操作时有被电焊弧光的辐射的可能。电焊弧光是紫外线混合光源包括各段波长紫外线。
1.3.3化学物质类
1）一氧化碳
高炉冶炼时产生的高炉煤气和高炉出铁场铁口、铁沟烘烤、喷煤烟气炉点火采用的煤气中含有大量的一氧化碳。炉顶、煤气净化除尘、TRT、热风炉、煤粉制备等系统内皆存在大量的煤气。煤气的产生、净化、运输、使用的单元都有一氧化碳泄漏散发到作业场所中对工作人员造成健康危害的可能。
2）二氧化硫、硫化氢
不同的矿石含有不同程度的硫，在冶炼和出炉渣过程中会产生少量的二氧化硫和硫化氢。原煤中的杂质硫元素，在燃烧过程中也会产生少量的二氧化硫。
3）锰及其化合物、铅及其化合物、砷及其化合物、氟化物
矿石中的各种成份，如铅、锰、砷、氟等，在高温时氧化成氧化物，生成铅烟、锰及其化合物、砷及其化合物、氟化物等，在出铁、出渣的过程中向空气中散溢。
4）氮氧化物
空气中氮元素在热风炉内、高炉内等高温环境下，和氧反应形成氮氧化物，主要是一氧化氮和二氧化氮，一氧化氮在空气中不稳定，往往被空气氧化成二氧化氮。
5）煤焦油沥青挥发物
高炉炉前堵铁口用的炮泥的主要成分为焦炭沫，耐火粘土粉、沥青、高铝矾土或棕刚玉、碳化硅、绢云母、脱水蒽油。煤焦油沥青挥发物是泥炮在高温下焦炭沫、沥青挥发产生的。
2、讨论
通过上述辨识与分析认为，高炉炼铁过程中存在各种粉尘、有毒物质和其它危害人员健康的职业病危害因素。炼铁工序的各个部位或环节由于加工的物料和生产方式的不同，所产生的职业病危害因素也各有特点。一些炼铁工序职业病危害预评价报告以及论文[1]～[4]中认为这些职业病危害因素大部分可以通过先进的工艺、设备进行控制防护，使危害水平在国家职业接触限值范围内，但在某些职业病危害因素产生浓度较高，范围较大或是人员工作时间长的岗位，危害因素仍有超标的可能。因此，企业在生产运营时应根据各部位或环节职业病危害因素产生的特点为工作人员配备适合的个人防护用品，还应加强个人职业卫生、应急救援知识的培训，建立健全作业环境职业病危害因素监测、职业健康监护系统，加强职业卫生监督与管理。
参考文献
[1]周敬文，杨学山.冶金炼铁生产职业病危害调查与分析[J].中国辐射卫生，2007，16（2）：226-227
[2]于冬雪，林菡，王忠旭等.冶金炼铁生产的职业病危害因素识别与关键控制部位分析[J].工业卫生与职业病，2005，31（6）：417-419
[3]谢红卫.某钢铁厂高炉项目职业病危害预评价[J].浙江预防医学，2009，21（11）：34-39
[4]陈艳平，谭勇.某高炉改建职业病危害控制效果监测评价[J].实用预防医学，2007，14（3）：779-781
生物质热风炉原理范文篇3
关键词:工业锅炉节能检测
中图分类号:TK227文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)06(b)-0094-01
工业锅炉燃烧排放出大量烟尘以及SO2和NOx等污染物,严重的污染了人们赖以生存的环境,甚至有些锅炉因为使用不当而造成一些重大的安全事故。本文从工业用锅炉指标、节能措施等方面对工业锅炉进行分析和研究,对改进锅炉工艺,做好节能减排工作有重要的实际意义。
1工业用锅炉指标
1.1锅炉排烟温度
锅炉排烟温度是检验锅炉效率的一个重要指标。排烟温度越高,所带走的能量也越多,所造成的能量损失也是最大的。随着排烟温度的不断升高,排烟热损失会进一步增加(一般情况下,排烟温度每升高10℃,排烟损失增加0.5%～1.0%)。因此降低排烟温度对提高锅炉热效率以及节约能源有重要的意义。
1.2排烟量
影响排烟热损失的另一个重要因素是排烟量。在同样排烟温度下,排烟量越大,热损失也越大。
2节能措施
2.1降低锅炉排烟温度
降低锅炉排烟温度主要措施有如下几种途径。
2.1.1避免或减少受热面上的结渣、积灰和堵灰
在锅炉运行过程中,由于燃烧物本身的特点,受热面会存在着结渣、积灰和堵灰现象。出现这种现象,会导致两种结果:(1)根据化工原理对流传热原理,较厚的污垢层会导致较大的无谓热损失;(2)如果这些污垢层长期积累,不及时清理,短时间内影响效率,阻塞管道,长时间内积存下去,还会发生严重的生产事故。因此必须结合锅炉运行情况,经常地对锅炉受热面进行清理,防患于未然。
现总结出的几种有效的清灰方式有以下三种。
(1)定期吹灰:适用于松散状积灰。
(2)使用除渣剂或清灰剂:适用于结垢物。
(3)避免锅炉在低负荷下运行并减少锅炉启停的次数。
2.1.2增加或改进尾部受热面
由于许多中小型锅炉的排烟温度都很高,如果这部分热量不能有效地运用,将会造成很大的能量损失,极大的降低了锅炉运行的效率,因此,必须对这一部分能量进行有效的利用。锅炉尾部受热面可以有效地降低排烟温度,减少热损失。
2.2杜绝漏风和减少排烟量
在燃料的成分确定后,排烟量的大小主要取决于助燃空气量的多少(实际需要空气量减去理论空气量的值)和沿程各处烟道的漏风量的大小。炉内的助燃空气量要严格控制,因为这部分多余的空气在锅炉中并没有发挥任何实际作用。相反,它随燃烧废气一道,带走了大量的热量。在锅炉运行过程中,由于各方面原因,不可避免的会漏气,这些气体不仅会增大烟道通风阻力和引风机的电耗,还会降低炉温,造成了一定的能量损失,影响燃烧的正常进行。因此,在生产中,必须杜绝漏风和减少排烟量。
2.3合理组织燃烧减少燃烧损失
合理组织燃烧的措施有以下几点。
2.3.1合理配风
空气是保证燃烧不可缺少的物质,空气是锅炉中燃烧物质的助燃剂。充足和合理的空气供应对锅炉的安全、经济性都有很大的影响。根据锅炉不同部位对空气的需要量不同,所以对沿炉排长度和宽度有不同的配风要求。
(1)沿炉排长度方向应合理配风。
链条炉燃烧各阶段所需空气量是不同的,在炉头,由于温度不高,所以燃烧不是很旺,只是燃烧的初始阶段,此时对空气的需求量不大。随着管道深入,中段燃烧最旺盛,需空气量最大。在炉尾阶段,由于燃烧已接近尾声,燃烧物质也消耗殆尽,温度也慢慢降低,只需要少量的空气。炉头和炉尾产生的热量最少,而废气最多。
(2)沿炉排宽度方向应均匀配风。
在沿炉排宽度方向上,应该均匀配风,以使燃烧均匀,防止出现火口等不正常燃烧现象。
2.3.2炉膛空气气流的合理组织
炉膛是锅炉的主要燃烧设备,其作用是保证用料和空气的充分混合,有效燃烧等。通过燃烧器送入锅炉的空气是按对着火、燃烧有利而合理组织、分别送入的。按其送入空气的作用不同,可以将送入的空气分为一次风、二次风。一次风是携带煤粉送入燃烧室的空气,二次风是煤粉着火后再送入的空气。
2.3.3燃料层上燃烧的调节与控制
煤层厚度、送风量及炉排速度这三个因素影响着炉燃烧效果,三个可调因素应合理配合以保证燃烧工况正常。好的燃烧工况是:在距煤闸门约300mm处开始着火,过早可能烧毁煤闸门,过迟则会使燃烧阶段推后,以致尚未燃尽就排入灰渣斗,在挡灰板(老鹰铁)前约300mm,500mm处燃烧完毕,灰渣呈暗色。
煤层厚度应该合适,不易过薄,也不易过厚,要根据具体情况选择合适的厚度。煤层过薄,细煤粒易被吹起,使煤层工作不稳定、不均匀;煤层过厚,通风阻力过大,燃尽区裹灰严重。
在运行调整过程中,主要的调节对象是送风量和炉排速度。当燃烧炉里煤层温度很高时,空气的供应量决定着煤料燃烧的快慢。当增加风量时,燃烧速度加快,锅炉出力马上增大。
2.4加强绝热保温减少散热损失
加强绝热保温,减少散热损失,也可有效地提高热效率。绝热保温的措施有:(1)加厚保温材料。(2)提高绝热材料的质量。
2.5保证锅炉给水品质
水的品质主要是会影响到锅炉的结垢。水质越好,其本身残渣就比较少,锅炉结垢的可能性也大大降低;锅炉用水水质差,含杂质多,则锅炉就容易结垢。因此工业锅炉的给水必须按规程规范要求进行给水处理。司炉必须加强对水质的监察,及时清除水垢,以减少能源浪费、提高运行安全效果。
2.6改进操作、加强管理
任何设备无论都么好,如果人的素质达不到要求,那么再好的设备也只是摆设,发挥不出其应有的功效。因此,加强从业人员的管理,提高他们的职业素质对于提高锅炉设备的应用水平非常重要。
3结语
随着经济和技术的发展,以及人们生活理念的改变,未来世界将会是一个清洁生产的世界。改进锅炉技术,提高锅炉利用水平刻不容缓。本文在对工业锅炉指标、节能措施进行分析的基础上,提出了有针对性的意见,对于实现工业锅炉指标控制和节能目标有重要的指导意义。
参考文献
[1]石斌.对工业锅炉节能减排的探索[J].中国质量技术监督,2008(12):60～61.
[2]王彦秋.工业锅炉节能途径分析与探讨[J].应用能源技术,2011(11):18～20.
