shell

2024-09-08

shell(共10篇)

shell 篇1

我国是一个多煤少油的国家, 煤炭资源丰富, 原煤产量居世界第一位[1~2]。在我国, 煤炭是发电、化肥、甲醇等能源转化工业的主要原料和燃料, 煤炭的生产和消费占一次能源构成的75%[3~4]。然而人类对能源的需求快速增长, 以化石燃料为代表的传统能源日趋枯竭, 使得能源供应日益紧张[5]。同时, 能源利用过程中排放的污染物, 如粉尘、二氧化硫、氮氧化合物、碳氢化合物、有毒金属化合物、温室气体等, 正在急剧破坏地球的生态平衡和人类自身的生存环境。化石燃料中煤的储量大、价格低廉、供应稳定, 但直接燃煤带来的严重环境污染是一个不容忽视的问题。因此, 各国政府在考虑利用储量丰富的煤炭资源时, 特别重视洁净煤技术的研究与开发工作[6]。

长期以来, 我国煤炭综合利用技术落后, 煤炭利用率低下, 主要以直接燃烧为主。据统计在排放的大气污染物中, 90%的SO2、85%的CO2、70%的烟尘来自煤燃烧[7~8]。因此, 为提高煤炭综合利用率, 缓解因煤炭利用所引起的环境污染问题, 必须加强洁净煤技术研究。煤气化技术是煤炭洁净技术转化的核心技术之一, 是发展煤化学品 (氨, 甲醇, 二甲醚等) 、先进IGCC发电、多联产系统、制氢、燃料电池等过程工业的基础。

1 常见煤气化技术比较

煤气化就是以煤炭为原料, 采用空气、氧气、CO2和水蒸汽为气化剂, 在一定温度和压力下, 通过不完全的燃烧过程, 将煤中的固定碳转化成可燃性气体 (有效气体成分CO、H2、CH4及副产物CO2、H2O等) 的过程[9]。

目前新一代煤气化工艺对煤种适应性广, 气化压力高, 生产能力大, 气化效率高, 污染少。具有代表性的有Texaco (德士古) 水煤浆气化工艺、GSP气化技术、Shell (壳牌) 气化技术[10]。

Texaco水煤浆加压气化炉是两相并流型气化炉, 氧气和煤浆通过特制的工艺喷嘴混合后喷入气化炉, 在炉内水煤浆和氧气发生不完全氧化还原反应产生水煤气, 其反应释放的能量可维持气化炉在煤灰熔点温度以上反应以满足液态排渣的需要。

GSP连续气化炉是在高温加压条件下进行的, 属气流床反应器, 几根煤粉输送管均布进入最外环隙, 并在通道内盘旋, 使煤粉旋转喷出。给煤管线末端与喷嘴顶端相切, 在喷嘴外形成一个相当均匀的煤粉层, 与气化介质混合后在气化室中进行气化, 反应完后最终形成以CO、H2为主的煤气进入激冷室。

Shell煤气化在高温加压条件下进行, 属气流床反应器, 煤粉、氧气及水蒸汽并流进入气化炉, 在极为短暂的时间内完成升温、挥发分脱除、裂解、燃烧及转化等一系列物理和化学过程。由于气化炉内温度很高, 在有氧存在的条件下, 以燃烧反应为主;在氧气反应完后进入到气化反应阶段, 最终形成以CO、H2为主的煤气离开气化炉。

上述3种气化方式均为不完全氧化还原反应生成粗合成气, 基本原理相同。不同之处在于Texaco采用水煤浆气化, 而GSP和Shell采用干煤粉气化。

2 Shell气化技术发展现状

1972年, Shell公司在阿姆斯特丹建立了Koninklijke研究实验室。1976年, 一个日投煤量6t的小型开发装置在阿姆斯特丹运转。在1978~1983年间, 约有21种煤在该装置进行了气化试验。1983年, Shell公司在美国休斯顿建设了一套日投煤量220~360 t的大型示范装置[11~13]。1988年, 荷兰采用Shell公司壳牌气化炉, 气化装置设计能力单炉日处理2000 t煤。1989年, 荷兰发电局采用Shell气化技术建设250MW整体煤气化燃气-蒸汽联合循环 (ICGCC) 发电装置[14]。迄今为止, 壳牌共在中国签订了10多份煤气化技术转让协议。其中第一份转让协议用于在湖南省乐阳市兴建的煤气化厂, 该厂是由壳牌和中石化共同投资兴建的合资企业, 日投煤量为2000 t, 为化肥厂提供合成气用生产原料[15]。壳牌国际研究有限公司向中国最大的煤炭企业神华集团公司转让煤气化技术, 该技术用于在内蒙古建立的第一座煤液化厂[16];中国神华煤制油有限公司采用壳牌煤气化技术为其煤液化厂制取氢气。内蒙古鄂尔多斯市伊金霍洛旗兴建的液化厂是中国第一家直接用煤生产油品的工厂[17]。河南永煤集团采用Shell气化炉用于生产甲醇。湖北双环化工集团利用我国丰富的煤炭资源, 采用先进的Shell煤气化技术, 对合成氨原料线路进行改造。

作为典型的洁净煤技术, Shell煤气化得到90%以上的 (CO+H2) 粗煤气, 粗煤气是合成氨, 甲醇, 氢气的原料。Shell煤气化合成氨、甲醇简易工艺流程图见图1、2。

3 Shell气化技术及其工艺流程

3.1 Shell气化工艺流程

原料煤被破碎并输送到粉碎机, 正常情况下是传统的磨煤机, 磨煤机将煤研磨到适于高效气化的尺寸 (90%小于100μm) 。研磨煤的同时, 使用加热的惰性气体流从系统内带走水蒸汽来进行干燥, 气流卷走的粉煤通过内部筛分器在袋室内收集。适当的干燥对无故障的煤排放和输送非常重要, 并且可以提高装置效率。经过研磨和干燥的煤从磨煤和干燥系统排放到煤加压和输送系统 (锁斗) , 然后加压的煤通过相对的烧嘴输送到气化炉气化室, 利用氧气在气化室内进行气化反应, 如果需要缓冲蒸汽, 通过相同的烧嘴喷入。送入炉内的煤粉、氧气及蒸汽在高温加压条件下发生部分氧化反应, 气化炉顶部约1500℃的高温煤气与经冷却后的煤气激冷至900℃左右进入废热锅炉, 经回收热量后的煤气温度降至350℃进入除尘和湿式洗涤系统, 处理后含尘量小于1 mg·m-3, 温度为150℃的煤气送后工序。

气化炉由内部带气化室的压力容器组成, 并在2~4.5 MPa的压力下运行。气化炉内壁温度由循环水通过膜式壁进行控制, 以产生饱和蒸汽。膜式壁包围气化区域, 气化区域有两个出口。气化区域底部的孔口用于除渣。顶部的出口允许夹带飞灰的合成气进入激冷区域, 在该区域内热合成气利用“冷” (180~300℃) 无灰再循环气体激冷, 以避免粗合成气夹带的融化或粘性飞灰颗粒的结垢问题。

从洗涤塔排出的黑水在闪蒸槽进行减压闪蒸, 闪蒸液再进汽提塔汽提, 经初级处理后的灰水送至界区外的污水处理装置进一步处理。闪蒸气及汽提气送锅炉作燃料气。在气化炉燃烧段产生的高温熔渣, 流入气化炉下部激冷室进行激冷形成玻璃体流入锁斗后定期排放, 排出的炉渣经捞渣机运走, 捞渣池的灰水送至闪蒸槽及汽提塔一并处理。锁斗内的灰水经锁斗循环泵升压并冷却后返回气化炉底部激冷室。

Shell煤气化典型流程图见图3。

3.2 Shell气化特点

Shell公司开发的Shell气化工艺, 是目前最先进的气化工艺之一, 实际生产操作表明, 煤气化工艺指标达到预期目标, 装置运行比较稳定, 其主要特点如下:

(1) 采用干煤粉作为气化原料, 煤粉用氮气输送, 操作安全;煤种适应性广泛;

(2) 气化温度高, 一般在1400~1600℃, 碳转化率高;氧耗低, 节省运行费用;

(3) 气化炉采用水冷壁结构, 无耐火砖衬里;每台气化炉设有4~6个烧嘴, 对生产负荷调节灵活;

(4) 热效率高, 总的原料煤热效率高达98%;对环境影响小。气化过程无废气排放, 系统排出的熔渣和飞灰含碳低, 可作为建筑材料, 气化污水不含焦油、酚等污染物, 易处理, 需要时可以零排放。

4 结语

我国的能源分布情况是:石油天然气相对缺乏, 而煤炭资源丰富, 并且在全国分布比较广泛。在相当一段时期, 我国化肥工业, 由于生产工艺老化, 合成氨生产用的原料煤, 多是无烟块煤, 而无烟块煤主要分布在山西等少数省区, 这对于全国各地的大多数化肥厂来说, 成本增高, 同时由于机械化程度提高, 粉煤率增加, 块煤减少, 无烟煤利用率低。同时随着生产不断进步, 要求扩大对煤种和颗粒的适应范围, 增加单炉生产能力, 提高煤气化的操作压力, 达到环保要求。作为目前最为先进的煤气化技术之一, Shell气化技术具有显著的优点:碳转化率高, 氧耗低, 气化温度高, 单台生产能力高。因此, Shell气化技术可以在很大程度上摆脱以上缺点, 充分利用各地煤炭资源, 另外采用Shell技术可以大大改善环境。故Shell煤气化技术将被广泛应用于大型煤化工企业, 具有广大的发展空间, 并且随着Shell煤气化装置投入运行, 可以推进Shell煤气化技术在我国的推广应用, 带动我国煤气化技术研究的进一步发展。

摘要:随着经济不断发展, 能源在社会中的战略地位日益重要。煤气化技术受到各国高度重视。在介绍能源结构基础上, 分析了常见煤气化技术, 着重阐述了Shell气化炉的工艺原理, 技术特点, 开发现状等, 通过对Shell煤气化技术的分析, 论述了Shell气化技术在我国的应用前景。

关键词:煤气化,Shell,技术特点

shell 篇2

if [ 条件判断1 ] ; then command1elif [ 条件判断2 ] ; then command2else command3fi

其中,条件可以用&&或者||进行连接

case...esac的标准格式如下:

shell 篇3

关键词:大型钻井平台 船舶拖航 卸载 进坞

1 大型钻井平台 “SHELL KULLUK”卸载和进坞的拖航任务和船舶概况

1.1拖航任务

2014年3月,舟山引航站接到引航申请,半潜船“祥瑞口”装载大型钻井平台“SHELL KULLUK”,由五虎礁引航锚地引至五虎礁联检锚地,在五虎礁联检锚地卸载后,将平台拖航到长宏国际1号港池进坞。大型平台从半潜船卸载在舟山引航站尚属首次,且为夜间进坞,尤其此平台近乎圆形,具有一定的难度和挑战性。

1. 2船舶概况

半潜船资料

船名中文:祥瑞口国籍:中国类型:自航式半潜驳总吨:35568

英文: XIANG RUI KOU净吨:10670船长:216.70米船宽:43.00米

吃水:8.7/9.米干舷高度:3.6米

钻井平台资料

船名中文:国籍:马绍尔群岛类型:钻井平台总吨:27968

英文: SHELL KULLUK净吨:8391船长:77.78米船宽:81.00米

卸载后吃水:

10.5米

2 大型钻井平台 “SHELL KULLUK”卸载和进坞的可行性方案确立

2.1拖航力的相关论证

拖航作业时,拖轮总拖力必须大于总拖航阻力,才能保证有足够的力克服外界风流的影响同时有一个前进的速度,使拖航工作得以顺利进行。由于航道内水域有限,拖带速度不快,风、流对拖带的影响就比较大。基于经验公式,拖航阻力分为摩擦阻力、剩余阻力、风对船舶形成的作用力,以及流对船舶造成的作用力四部分。

即R= Rf+Rb+Fa+Rw

摩擦阻力的计算

Rf= 1.67 A1V1.83×10-3

剩余阻力的计算

Rb=0.147δA2 V1.74+0.15V

风对船舶形成的作用力

Fa = 1/2× ρa×Ca (Aa×cos2θ+ Ba×sin2θ)×Va2×10- 3

流对船舶形成的作用力

Rw= 1/2× ρw×Cw×V2×L×d× 10- 3

式中:为A1船舶浸水面积 。

V一拖航速度,kn

δ一船舶方形系数;

A2一水线下最大横截面积;

根据风流情况,可以把拖航阻力分解为沿船舶首尾方向和垂直首向的,要同时满足拖力大于顶风顶流首尾方向拖航阻力和横风横流的垂直首向的拖航阻力,根据被拖船和拖轮资料计算,5艘港作拖轮可以满足拖带要求。

2.2卸船作业锚位选择

“SHELL KULLUK”卸载时,半潜船“祥瑞口”所需作业水深必须保证在24米以上,进港后船厂附近水深满足以上要求的水域比较有限,经慎重选择,决定作业锚位为:

30 ?12′,80N/122?02′,30E。此位置水深约55米,最大流速在4节左右,距周围20米等深线的半径有0.5海里,如“祥瑞口”轮以锚链10节入水定点锚泊的话,有较为安全的旋回余地。该位置位于小乌峙东侧,五虎礁联检锚地南侧,处于往来岱山与宁波习惯航路与峙中门出口北上船舶航线的交汇点南侧。“祥瑞口”轮此锚泊进行卸船作业,在一定程度上会影响他船航行。且旋回时也会与五虎礁联检锚地南侧边缘的锚泊船相互影响,小乌峙附近还可能存在一定量的渔网。因此在此锚泊卸载时,厂方必须请海事协助,保证“祥瑞口”旋回水域内无他船锚泊。同时对可能损坏渔网的情况,做好相关协调工作。

图1

“祥瑞口”整个下潜过程约需6小时左右,因保险公司坚持要求压载下潜作业在白天进行,“祥瑞口”必须在3月17日下午之前移至选定的作业锚位。由于该锚位不是正规锚地,水深流急且底质不明,为避免锚泊及下潜作业期间出现走锚的险情,确保两船及附近海底电缆的安全,“祥瑞口”在此锚泊需2艘拖轮在旁监护。

2.3扫护航要求

因卸船锚位紧临锚地和航道,此水域又是附近渔民的传统作业区且无VTS监控和协助。为充分保证卸船时有充分的作业空间,卸船作业期间必须有海事巡逻艇在现场监护,协调通航秩序,驱离作业渔船。从作业锚位到船厂前沿水域有约6海里的航程,航经的峙中门航道和长白水道是舟山中部港区的主要航道,在长白岛东南水域(即2个航道的交叉点附近)存在大面积的渔网,长白水道内又常有小型船舶违规锚泊,因此“SHELL KULLUK”拖带进口时,也必须有海事巡逻艇监护,并协助清理航道。“SHELL KULLUK”抵达到船厂前沿水域后有约6至10个小时的候潮等待时间(根据双方交接和现场潮流情况确定),有关方面必须在“SHELL KULLUK”抵达前做好相关协调工作,保证船厂东侧0.6至1.2海里之间的航道水域清爽,以供“SHELL KULLUK”漂航候潮之用。鉴于整个作业过程时间较长,且会长时间占用相关水域,船方应提前向海事部门申请发布通航警告,确保作业安全。

2.4卸船方案

计划18日中午1230时左右进行卸船作业。为保证有充分的准备时间,引航员将在1100时在“祥瑞口”轮的协助下登上“SHELL KULLUK”,在其起浮之前至少在其尾部带上2艘拖轮。在“SHELL KULLUK”起浮且位置调整完毕后,在其首部带上另2艘拖轮,并与“祥瑞口”密切配合,做好卸载前的一切准备工作。船厂的带缆人员必须在引航员之前提前上船熟悉环境,做好带缆的准备工作。

2.4.1 2014年3月18日潮汐情况和天气海况的要求

潮汐:

西码头 0518--76 1109--311 1737--72 2329--314

定海 0540--69 1112--347 1757--66 2339--349

天气海况要求当日实测风力不大于5级,浪高不超过1米。能见度要求2海里及以上。

2.4.2 卸船操作

由于“SHELL KULLUK”是一近乎圆形的水工平台,纵向装载于“祥瑞口”载货甲板上,卸货状态时其本身吃水达10.5米,水线以上到主甲板平面有约8.1米的干舷,但全部为外展倾斜结构,港作拖轮根本无法顶推作业。根据其特殊的结构特点,具体操作方案如下(如图3):

1. 移位

在“祥瑞口”压载到位,“SHELL KULLUK”处于起浮状态后,利用缆绳并配合拖轮,将平台移至“祥瑞口”载货甲板的纵向中心并偏向卸载一侧的安全位置,方便带拖作业。

2. 拖轮配备及布置

5艘港作拖轮:分别为港兴拖229(6800HP)、舟港拖12(4000HP)、舟港拖19(4000HP)、舟港拖21(5000HP)、舟港拖6(4000HP)。

舟港拖12、舟港拖19、舟港拖21、舟港拖6分别在“SHELL KULLUK”主甲板3号、4号、19号、20号导缆孔处带缆;港兴拖229在“祥瑞口”轮尾部带缆,协助控制“祥瑞口”船身。

3. 卸载

利用位于“祥瑞口”左舷的拎拖拖轮发力起拖,将“SHELL KULLUK”横向拖离“祥瑞口”甲板,呈对角布置的其他4艘拖轮根据起拖后平台的偏转情况协助控制,防止平台起拖后受力不平衡导致打转或造成纵向漂移不碰撞“祥瑞口”轮的上层建筑。必要时使用“祥瑞口”轮的侧推及带在尾部的拖轮,通过控制“祥瑞口”轮首尾部一定程度的偏移进行协调配合。“SHELL KULLUK”拖离甲板后还应尽可能远离“祥瑞口”轮,并在安全位置观察其吃水和状态的变化,确认一切安全稳定后转换成纵向拖带模式。

4. 时机选择

选择转流前后的平流时段且“祥瑞口”轮首向相对稳定的时机进行卸载作业。

2.5 卸载后及进坞操作方案

2.5.1. 拖轮配备及布置

仍为上述5艘拖轮,4艘还是分别在“SHELL KULLUK”主甲板3号、4号、19号、20号导缆孔处带缆;港兴拖229作为最大马力的拖轮作为主拖在0号导缆孔处带缆。具体布置如图4:

2.5.2长宏国际坞门口航道

航道长度310米,经航迹带计算航道宽度至少需要90米,但考虑到坞门口水域和港池的安全,厂方只能将航道挖至实际水深在潮高基准面以下8.8米,航道宽度仅80米,由此可见,在此航道拖航过程中,保证平台较少偏荡,控制平台在航道中央拖航,拖轮的平衡配置尤其重要。

2.5.3 时机选择

选择长宏国际1号港池口门转流前后的平流时段完成进港池作业。

第一高平潮时卸船作业,第二高平潮时进港池。

根据18日西码头的潮汐预报,上午1230时左右为高平潮缓流时段,此时进行卸船作业。卸船后如双方交接顺利,“SHELL KULLUK”状态稳定,则利用涨末初落的有利时机,于1300时起拖,经峙中门绕过长白岛进入长白水道,1500时抵港池前沿东侧水域在拖轮协助下顶流漂航等待。如双方交接过程耽误过多时间,为避免急落流进港时出现意外,则先在五虎礁联检锚地南侧相对安全的水域漂航等待,等到下午1830时左右利用涨末初落的有利时机再行进港。仍选择在港池前沿东侧水域在拖轮协助下顶流漂航等待。在19日凌晨0100时利用高平潮的缓流时段将“SHELL KULLUK”拖进港池。以上整个过程,都必须有海事艇的现场监护。并在航道两侧每隔80米距离临时安装带有灯光信号的浮标,用来直观标示航道,确保安全。航道之外的水深则必须满足拖带作业时,拖轮正常旋回的需求。

2.6 计划改变的方案

2.6.1 若本计划因天气或船期等其他原因不能准时实施,则根据当日潮汐气象另行修改计划。

2.6.2 拖船在拖带过程中发生主机故障、舵失灵、断缆等现象时,应马上命令其他拖轮控制住大型钻井平台。如果能继续拖航则可继续进行,但如有困难则必须就地控制和稳定住船位,等待救助。

2.6.3 如果大型钻井平台发生搁浅,则马上停止拖带,否则容易造成侧翻。此时应立即测量周围水深,积极采取有效的措施脱浅。一般的脱浅办法是从原路径返回,决不能盲目采取脱浅措施。

2.6.4 当大型钻井平台与他船发生碰撞而可能造成受损或人员伤亡时,首先要做好救人的工作,然后把大型钻井平台控制在安全水域,积极采取自救措施或等待救助。

3 具体拖航实施过程

3.1 卸载操纵

2013年3月18日0930时,引航员上船。1045时,开始拖轮带缆,具体带缆布置见前面的操作方案。1130时,5艘拖轮带妥待命。1200时,开始卸载操纵,首先利用“祥瑞口”的缆绳使平台移位。1220时,舟港拖12和舟港拖21向左前方起拖,同时解清“祥瑞口”的缆绳。1230时,平台成功脱离“祥瑞口”,同时将港兴拖229移至平台0号位作为主拖用。

3.2 卸载后和进坞前的拖航操纵

1240时,主拖港兴拖229在平台0号位带妥,拖缆长度约300米,逐渐加速拖航,舟港拖12和舟港拖19拖缆长度约100米,作为辅助动力用,舟港拖21和舟港拖6协助平台转向,必要时亦可作为辅助动力用,尽可能保持平台左右舷受力基本平衡。从锚地拖航至预定漂航点约5.8海里,为避免转向进入长白水道受到强横流,开始拖航时保持较高拖航速度平均3节,1430时进入长白水道,逐渐减速顶流拖航。1615时,抵达预定漂航点,根据流速尽量保持平台不进不退。1900时,慢慢由落水流转涨水流,开始利用拖轮使平台掉头,继续顶流拖航直至高平潮进坞。

3.3 进坞拖航操纵

2350时,开始改变拖航方向,准备进坞,并适当缩短拖缆长度。在抵达坞门口约150米曾出现过平台位置偏东,差点搁浅的险情。原因是先前平台位置偏西,在使用拖轮矫正位置时过猛所致,幸亏及时纠正,并未造成搁浅的危险。0030/19日,平台进坞,右舷第一根缆绳上桩,在带其他右舷缆绳的同时,平台首部的3艘拖轮逐个从平台的左舷撤离,而后再带左舷缆绳。0110时,所有缆绳带妥,进坞结束。所有动作完成约耗时15小时。

4 拖航后的一些体会

1.拖航前期准备工作非常重要:包括对卸船锚位的选择,确保坞门前沿航道有足够的水深,漂航待进坞区有足够的水域,转流时间的确定等等,尤其是有一份详尽,安全的可行性方案。

2.对引航员的要求:这样的大型平台长时间拖航作业需要几位引航员的团队作业,首先确定责任引航员来负责相关各方的协调与配合,而各方都必须保持密切的联系,服从责任引航员的命令,认真做好自己的工作,只有这样才能确作业安全和顺利完成任务。

3.对拖轮和作业人员的要求:拖航作业中,拖轮的合理足额配置及拖缆的系结固定是完成好拖航任务的首要条件,在拖航作业前,拖轮公司应选派具有丰富拖航操作经验的船员协助拖航,对拖轮的运行状况和拖缆做一次详细的检查,以免在拖航过程中出现意外情况。

4.对进坞时间上的要求:因保险公司坚持要求压载下潜作业在白天进行,低平潮进坞水深不符合要求,只能选择在夜间的高平潮进坞。晚上可依靠的目测物标较少,且航道宽度仅挖至80米,难度很大,一不小心会造成搁浅的危险。船厂应引航员要求在航道两侧每隔80米距离临时安装带有灯光信号的浮标,用来直观标示航道,以确保安全,不知何原因,在平台进坞前这些浮标的灯光全灭了,反而变成了碍航物。因此,有可能的话,最好选择白天进坞以确保安全。

5.海事巡逻艇全程协调现场通航秩序,并要求海事部门发布海事通告。

5 结束语

大型船舶拖航包括大型平台的拖航是一项复杂的船艺,引领和操作人员必须从思想上高度重视,切实做好各种准备工作。它要求驾引人员既具备优良的驾引技术,还要非常熟悉当时的风、流以及航道条件等客观因素,从而确保拖航的畅通、安全。

参考文献

[1]洪碧光.船舶操纵[M].大连:大连海事大学出版社,2008

[2]詹海东 陆玶 刘荣康 黄翔.超大型无动力船舶黄浦江内拖航的论证及实操.中国航海[J].2008(4)

[3]胡敏捷.5.6 万吨无动力船舶靠离泊及拖带过金塘大桥的操纵.航海技术[J].2010(3)

shell 篇4

1 S hell的特点

可以直接使用Shell的内置命令, 而不需创建新的进程, 如Shell中提供的cd、echo、exit、pwd、kill等命令。为防止因某些Shell不支持这类命令而出现麻烦, 许多命令都提供了对应的二进制代码, 从而也可以在新进程中运行。结构化的程序模块, 提供了顺序流程控制、条件控制、循环控制等。Shell提供了一个高级的命令语言, 能够创建从简单到复杂的程序。

2 S hell脚本

Shell脚本就是用各类命令预先放入到一个文件中, 方便一次性执行的一个程序文件, 主要是方便管理员进行设置或者管理用的。但是它比Windows下的批处理更强大, 比用其他编程程序编辑的程序效率更高。shell脚本中使用函数, 可以用于测试目录是否存在。通过给变量赋值可以检测该值是否为目录, 如果不是目录, 则通过调用函数error_msg显示错误。

3 基于shell脚本的目录测试方法

3.1 程序功能实现流程图 (见图1)

3.2 源程序代码

3.3 运行结果

4 结论

根据上述分析, 在Shell脚本中使用函数可以节省大量的脚本编写时间, 创建可用和可重用的脚本很有意义, 可以使主脚本变短, 结构更加清晰。

参考文献

[1]孟庆昌.操作系统[M].北京:电子工业出版社, 2004

[2]李玉波.LinuxC编程[M].北京:清华大学出版社, 2005

ODBC Shell 篇5

特性

Ability to maintain multiple concurrent database connections.

Command history using GNU Readline.

Output results as CSV, Fixed Length Fields, SQL, or XML.

Licensed under the Bindle Binaries Open Source license.

软件要求

GNU Autoconf 2.65

GNU Automake 1.10

GNU GCC 4.2.1

GNU Libtool 2.4

GNU Readline 6.1

iODBC 3.52.6 or unixODBC 2.3.0

Git 1.7

测试支持的平台

FreeBSD 8.1

MyODBC 3.51.26

SQLite ODBC 0.88

OS X 10.6.6

FileMaker xDBC 11.3.76

MyODBC 5.1.8

SQLite ODBC 0.88

Slackware 13.1

MyODBC 5.1.8

SQLite ODBC 0.88

shell 篇6

随着我国经济持续快速稳定的发展, 对能源的需求量逐年增加。而我国能源结构缺油、少气、多煤。据统计, 我国一次能源消费中煤炭约占75%, 在今后相当长的一段时间内煤炭仍是我国的主要能源, 本世纪初, 国家已经把煤炭的高效, 洁净利用技术作为煤炭资源的利用的主要手段。因此, 各种先进的煤气化技术在我国均有应用业绩。

为了保护环境, 拓宽原料煤种的范围, 提高煤炭的综合利用效率, 增加气化炉的单炉生产能力, 降低煤耗和氧耗, 保证气化炉安全稳定运行, 国内外研究人员先后成功的开发了一些列先进的煤气化工艺技术, 具有代表性的主要有, 鲁奇加压固定床气化 (Lurgi) 工艺, 干法粉煤进料的加压气流床SCGP (Shell) 气化工艺和Texaco、GSP工艺, 常压流化床气化 (灰熔聚) 工艺。上述几种煤气化工艺中, Shell粉煤加压气化工艺其技术经济性具有明显的优势和较强的竞争力, 我公司采用了Shell煤气化工艺。

1 Shell气化原理及技术特点

原料煤经破碎机破碎后在热风干燥的磨机内磨制成100%<100m的煤粉, 由粉煤贮罐, 经粉煤喷吹罐, 进入给煤罐, 再由高压载气N2或者CO2送至气化炉喷嘴。来自空分的高压氧气经预热后与过热蒸汽混合送入喷嘴。煤粉、氧气和蒸汽在气化炉高温高压的条件下 (气化温度约1400~1600℃) 发生碳的部分氧化反应 (碳转化率高达99%以上) , 生成CO+H2大于85%的高温煤气及一定量的飞灰, 经废锅回收热量、干法除尘和湿法洗涤后的粗合成气送后序工段。

干法气化工艺具有如下技术特点:

1.1 采用干煤粉进料, 加压N2/CO2输送, 连续性好, 气化炉操作稳定。

1.2 煤种适应性广, 从褐煤、烟煤、无烟煤到石油焦均可气化, 对煤的活性几乎没有要求, 高灰熔点、高灰分、高水分、高含硫量的煤种同样也适应。

1.3 气化温度约1400~1600℃, 碳转化率高达99%以上, 产品气体洁净, 不含重烃, 甲烷含量极低, 煤气中有效气体 (CO+H2) 达到85%左右。

1.4 氧耗和煤耗低, 与水煤浆气化工艺比较, 氧耗低15~25%, 原料煤消耗降低10~15%, 因此可降低配套的空分装置投资费用

1.5 单炉生产能力大, 目前已投入商业运行的单台炉操作压力4.0MPa, 日处理煤量已达3000吨。

1.6 热效率高, 原煤能量的77~83%转换在合成气中, 而水煤浆气化工艺的能量转换率只有76%。约15%的能量被回收为蒸汽, 总热效率为98%左右。

1.7 气化炉采用水冷壁结构, 以渣抗渣, 无昂贵的耐火砖衬里, 维护量较少, 气化炉内无传动部件, 运转周期长, 而水煤浆气化工艺气化炉耐火砖的费用昂贵。干法工艺气化炉运行安全可靠。无需备用炉。

1.8 气化炉烧嘴及控制系统安全可靠。采用多喷嘴加料 (4~8只) , 喷嘴的设计寿命可保证达到8000小时, 气化装置可以长周期运行。Demkolec电厂使用的煤烧嘴4年中未出现问题, 工艺操作采用先进的控制系统, 自动化程度高, 设有必要的安全联锁, 使工艺操作处于最佳状态下运行。

1.9 单位重量的原料煤可以多产生10%的合成气, 合成气中的有效气体成份 (CO+H2) 高达94%左右。

1.1 0 开车灵活壳牌气化炉为水冷壁结构, 开车时在建立锅炉给水循环系统后经开工烧嘴点火就能很快达到煤气化的要求温度, 一般仅3~4小时就可投入正常运行, 灵活便捷。

1.1 1 环境影响小炉渣和灰可用作水泥渗合剂或道路建造材料。气化炉高温排出的熔渣经激冷后成玻璃状的颗粒, 性质稳定, 对环境几乎没有影响。气化污水中不含酚、氰、焦油等有害物质, 仅排出少量含盐量高的澄清水, 水中含氰化物少, 容易处理, 可做到零排放。

2 shell气化技术开发历程

2.1 粉煤气化第一代干法粉煤气化是常压K-T炉。目前在南非和印度等国仍有部分装置在运行, 因其在常压下运行, 该气化技术已基本停止发展。

二代干法气化工艺, 即干法粉煤进料加压气化技术的开发研究始于80年代。最先由荷兰的Shell公司和西德的Krupp-koppers合作开发Shell-Koppers气化工艺, 第一套投煤量6t/d的小试装置建在荷兰的阿姆斯特丹, 主要用于发电, 目的是研究Shell-koppers煤气化工艺的基本原理、测试原料处理方式及不同煤种的气化行为, 共进行了21种原料煤的气化实验, 累计运行13000小时。1978年又在西德的Harburg建成一套投煤量为150t/d, 操作压力3.0Mpa的试验装置, 共进行了6000多小时的运行试验, 其中包括1000小时的连续运转, 完成了工艺开发和过程优化任务。主要工艺特点是密封料斗进煤和粉煤浓相输送技术。气化炉为立式压力容器, 炉内采用水冷壁结构, 煤烧嘴位于气化室中下部, 烧嘴二个一组对称布置。

2.2 SCGP气化工艺1987年She ll公司在美国的休斯顿附近De e r Park建成了一套投煤量为250~400t/d示范装置, 主要任务是验证SCGP工艺技术, 包括工艺特性和设备可靠性, 开发工业化生产的操作运行经验, 试验各种煤种的适应性。该装置累计运行15000多小时, 其中连续运转时间为1500多小时, 共试烧了褐煤、次烟煤、烟煤、石油焦等不同水分、灰分、灰熔点的16个煤种, 为工业化生产装置提供了可靠的依据。经对各种煤气化工艺的技术经济性进行详细的分析、研究比较, 荷兰国家电力局采用SCGP工艺于1993年底在Demkolec南部的Bugge num建成了一座发电能力为300MW的煤气化联合循环发电装置, 气化装置的设计能力为单炉投煤量2000t/d, 气化压力为2.8Mpa。生产运行的结果表明:SCGP工艺碳的转化率高达99%以上, 生产负荷可在40~100%之间进行调整, 气化装置的运转率在95%以上。

SCGP粗煤气的主要组成如下:

SCGP气化工艺的流程如图1所示:

3 shell煤气化技术在应用过程中出现的问题

She ll在国内已有22套应用业绩。已经开车的s he ll气化炉有15套。中国用户积累了很多运行经验的同时, s he ll气化炉也存在着许多急待解决的问题。针对shell炉子进行分析和总结和交流, 以便更快、更合理的找到解决办法。

3.1煤种适应性, 对灰熔点灰份无严格要求的问题。

第一, 目前已投产的大部分shell气化炉均添加适量的石灰, 或者烧低熔点煤粉。对于灰熔点大于1456℃以上煤种, 则必须添加石灰, 否则造成温度太高, 易把气化内的水冷壁、烧嘴罩等内部件烧坏。炉温达到1700℃时, 无论是水冷壁还是喷嘴, 寿命都无法保证。

第二, 要求煤种必须稳定, 否则, 气化炉温度太高, 水冷壁上挂的渣都熔融掉流下来, 温度太低又挂不上或不均。

第三, 灰渣的粘温特性必须好, 因气化炉是液态排渣, 完全是靠渣重力自流到渣池中。不同于德士古气流把液态渣带到水中。在1450℃, 其粘度应小于25~40pa.s排渣顺利, 否则, 易堵渣口或在池中结成大块, 造成无法排渣停车事故。

3.2煤气的冷激问题s he ll炉子上升气体温度大约1400℃以上, 其中夹带着20~30%的飞灰。若这些飞灰被煤气带到气化炉顶部会在顶部过热器上结成大块, 使气化炉顶部阻力大无法继续运行。采用的办法是用200℃的煤气和热煤气按1:1~1:1.5的比例进行激冷, 使之降到900℃左右, 实现它是靠大功率的循环压缩机克服<0.2MPa的压差, 并对气体要求严格, 气体中夹带的飞灰则易磨损或堵塞, 炉子此处直径为3000mm, 要求混合均匀。

3.3煤的输送计量问题s he ll炉子采用干粉煤进料, 要求磨煤系统将原料煤研磨到100μm以上, 此时原料煤具有液体易于流动的性质, 但和液体又有区别, 一是有细煤粉颗粒会造成设备和管道磨损, 二是分密相浓度, 三是沉降。由常压到2.8MPa加压, 有锁斗, 许多程控阀来回切换, 因此阀门、管道的磨损比较严重;防止沉降堵塞, 在许多地方有金属烧结的陶瓷用高压N2将其流化, 易出问题;因为煤粉有密相稀相, 计量方法和液体不同, 瞬时流量不稳定, 误差较大, 影响操作。因为氧气、蒸气易于计量。其三者比例是主要控制参数, 直接影响到炉温、挂渣、消耗等。

3.4除灰问题She ll采用陶瓷干法除尘, DN4750mm设备内部500多根过滤管, 气体流动, 陶瓷管内高压气通气反吹, 因此断裂损坏易发生, 合成气中飞灰远大于1PPm, 直接影响到冷激气循环机的运行和耐硫变换催化剂使用寿命。

4 结论

She ll气化炉有着自己的技术优势, 煤种稳定的前提下, 煤种适用范围才能广泛。但大部分shell气化炉用户无法满足此要求。壳牌气化炉存在堵塞、堵渣、积灰、磨损和磨蚀、烧嘴罩泄露等问题。针对相关的问题, shell公司与各家用户积极合作, 做了很多研究工作, 取得了很多的运行经验。目前最长连续运行73天, 一般在30天左右。She ll气化炉的连续运行时间在逐步增加, 但是用户为此也缴纳了高额的“学费”。

摘要:本文主要介绍了shell粉煤加压气化工艺的特点以及在运行过程中出现的问题。经过分析得出:shell工艺在煤种稳定的前提下, 煤种适用范围才能广泛。但大部分shell气化炉用户无法满足此要求。壳牌气化炉在运行过程中, 存在堵塞、堵渣、积灰、磨损和磨蚀、烧嘴罩泄露等问题需待解决。

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1 微型Shell的基本功能及实现机制

1.1 Shell的基本功能

Shell是功能强大的命令解释器,它不属于内核部分,而是在核心之外,以用户态方式运行[2],其最主要的功能是解释并执行用户键入的命令,实现用户与Linux核心的接口[3],它是Linux系统的重要组成部分。本文设计的微型shell就是要实现shell的最主要的功能。

1.2 微型Shell的实现机制

系统初启后,核心为每个终端用户建立一个进程去执行Shell解释程序。它的执行过程基本上按如下步骤进行:

1)读取用户由键盘输入的命令行,如命令末尾有&号(后台命令符号),则设置后台执行标识,否则前台执行。

2)分析命令,以命令名作为文件名,并将其它参数改造为系统调用execvp()内部处理所要求的形式。

3)终端进程调用fork()建立一个子进程,当子进程运行时调用execvp(),从而达到执行用户提交命令所对应的可执行文件,将它调入内存,执行这个程序(解释这条命令)。

4)如果命令末尾有&号(后台命令符号),则终端进程不用系统调用wait()(或waitpid())等待,立即发提示符,让用户输入下一个命令,转1);如果命令末尾没有&号,则终端进程要一直等待。当子进程完成处理后终止,向父进程(终端进程)报告,此时终端进程醒来,在做必要的判别等工作后,终端进程发提示符,让用户输入新的命令,重复上述处理过程。

2 Linux下的多进程编程

欲实现微型shell的设计,要涉及Linux的如下几个主要的基于进程的系统调用函数:

2.1 fork()函数[4]

fork函数(vfork函数功能与此类似)是用来创建子进程的函数,其函数原型如下所示:

fork函数无参数,当一个进程调用它时,就出现两个几乎一模一样的进程。fork可能有以下三种不同的返回值:

1)在父进程中,fork返回新创建的子进程的进程ID;

2)在子进程中,fork返回0;

3)如果出现错误,fork返回一个负值。

2.2 exec()函数

调用fork函数后,子进程和父进程几乎完全一样,而多数情况下,子进程需要执行与父进程不同的代码,为此Linux系统提供了exec系统调用,以便用指定的目标程序更换进程的执行映象。Shell进程所创建的子进程正是使用它来执行用户键入的命令。exec函数有6种不同的使用格式,在本文只使用execvp格式,其函数原型如下:

其中,参数filename指出可执行目标程序的文件名,它可以通过环境变量PATH来搜索;参数argv是一个字符指针数组,它指出可执行目标程序使用的命令行参数表,按约定第一个字符指针指向与filename相同的字符串,最后一个指针指向一个空字符串,其余的指向该程序执行时所带的命令行参数。

2.3 wait()函数

进程一旦调用了wait函数(waitpid函数功能与此类似),就立即阻塞自己,由wait自动分析是否当前进程的某个子进程已经退出,如果它找到这样一个已经变成“僵尸”的子进程,wait就会收集这个子进程的信息,释放其PCB,并把它彻底销毁后返回;否则,wait就会一直阻塞下去,直到有一个这样的子进程出现为止。其函数原型如下:

参数status是一个指向整数的指针,如果它不为空,子进程的终止状态字就被存放在该参数所指定的内存位置;如果我们不关心终止状态字,将该参数置为空即可。

2.4 exit()函数[5]

exit函数是用来终止一个进程的。该函数回收与调用进程相关的各种内核数据结构,把进程状态置为TASK_ZOMBIE,并把其所有的子进程都托付给init进程,最后调用schedule()函数,选择一个新的进程来运行。其函数原型如下:

整型参数satus可以传递进程结束时的状态。一般来说,0表示正常结束;其它数值表示进程非正常结束,出现了错误。这里要说明的是,当一个进程已调用exit退出,但其父进程还没有调用系统调用wait对其进行收集的这段时间里,它会一直保持僵尸状态。

3 实现微型Shell的具体要求及实现代码

3.1 具体要求

1)允许用户输入一个可执行的程序的名字以及其命令行参数,最多可同时接收5个命令,另外每个命令所带参数最多不超过10个;

2)可设置命令的前、后台执行方式,且处理后台程序时不需要wait;

3)打印提示符;接受和分析命令行(滤去无效的空格、tab符号以及换行符等);

4)能正确执行命令,并且要有出错处理,最后输入bye退出。

3.2 Linux C下的实现代码

摘要:Linux C为用户提供了一个强大的编程环境。该文分析并讨论了linux OS下微型Shell的基本功能及实现机制,然后运用Linux下的多进程编程技术在Linux C中设计了一个微型Shell,并给出了具体实现办法。

关键词:Linux C,Linux OS,多进程编程,微型Shell

参考文献

[1]王俊伟,吴俊海.Linux标准教程[M].北京:清华大学出版社,2005.

[2]鸟哥.鸟哥的Linux私房菜[M].北京:科学出版社,2001.

[3]陈忠文.Linux操作系统实训教程[M].北京:中国电力出版社,2006.

[4]陈莉君,康华.Linux操作系统原理及应用[M].北京:清华大学出版社,2006.

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1 煤粉加压输送系统工艺原理

煤粉加压输送系统主要通过煤锁斗变压操作来实现接料和放料, 煤锁斗泄压从低压煤粉储仓接料, 隔离充压向高压煤粉储仓放料, 系间歇操作过程。煤粉仓装料袋滤器顶部与大气相通, 煤粉储仓与煤粉仓装料袋滤器间有连通线可保持常压, 煤锁斗及煤粉给料仓均泄压至此, PLC控制低压氮气进行反吹使布袋再生。煤粉仓装料袋滤器底部旋转给料器和螺旋输送机, 可将泄压带来的煤粉返回煤粉储仓。四条高压氮气线对煤锁斗进行充压, 充压过高可经煤锁斗高压过滤器泄掉一部分。煤锁斗和煤粉给料仓间设计有平衡线, 放料时可使两者压力保持一致下料顺畅。煤粉给料仓也设计有充压、泄压线, 并由相应控制器来维持压力稳定。高压氮气通入煤粉给料仓充气锥, 使煤粉流化悬浮后以稳定流量供至煤烧嘴, 而这是一个连续操作过程。煤锁斗的间歇操作周期与煤烧嘴连续耗煤负荷相匹配, 才能保障整个装置生产持续运行。

2 煤粉加压输送系统工艺流程

以A系列为例, 煤粉加压输送系统工艺流程如图1所示。当V1205A低料位出现时, 煤锁斗V1204A底部放料锁斗阀12XV0131/0132开启, 向V1205A补充煤粉。当煤锁斗V1204A排空后, 关闭放料锁斗阀和均压阀12XV0126/0127, 与煤粉给料仓V1205A隔离, 通过三级泄压将V1204A压力泄至煤粉仓装料袋滤器S1201A。从磨煤干燥系统来的煤粉经螺旋给料机X1102A、X1105A/B连续输送到低压煤粉储仓V1201A中。当V1204A和低压煤粉储仓V1201A达到压力平衡后, V1204A顶部接料阀12XV0133/0123开启, 对煤锁斗V1204A进行装填。当V1204A装满时, 关闭接料阀和泄压阀, 与V1201A隔离, 通过高压氮气线对V1204A加压。当V1204A压力接近V1205A压力并且均压平衡后, V1204A等待V1205A低料位出现放料。当V1204A排空后, 循环回上面的步骤。

3 煤粉加压输送系统优化处理

3.1 S1201A锥部煤粉堵塞

本文对煤粉加压输送系统运行问题的讨论均以A系列为例。煤锁斗V1204A往煤粉给料仓V1205A放料结束后隔离泄压, V1204A内残留的煤粉随氮气一起进入煤粉仓装料袋滤器S1201A。煤粉经过滤和反吹后, 脱落而沉降在锥部, 而氮气通过布袋后放空至大气。煤粉仓装料袋滤器S1201A锥部堵粉, 泄压携带的煤粉无法向下输送, 锥部煤粉料位高还将危及布袋安全。

(1) S1201A锥部煤粉堵塞现象: (1) 锥部温度12TI0104呈持续上涨趋势, 当V1204A泄压时温度没有回落迹象; (2) 锥部料斗高料位指示12LAH0101持续报警; (3) 泄压时旋转给料器X1206A至螺旋输送机X1205A间管线管帽处气流弱且无煤粉通过。

(2) S1201A锥部煤粉堵塞原因: (1) S1201A锥部原始设计为四块钢板焊接而成四棱锥形, 相邻钢板有一定夹角, 煤粉通过的摩擦阻力大于圆锥形, 容易造成锥部积粉; (2) 煤粉旋转给料机X1206A输送能力设计余量不足, 而且S1201A至X1206A入口缩径也偏小, 流通通道小严重制约煤粉输送能力, 来料过多时明显应对不足; (3) X1206A至X1205A间下料管线实际安装倾斜角度与设计值有偏差, 不利于煤粉向下输送; (4) V1204A放料尚未完全排空, 因气流扰动、雷雨天气或探伤作业干扰, 导致伽马射线低料位信号12LAL0103闪报, 顺控泄压后未放完的煤粉进入S1201A, 大量煤粉来不及输送在锥部堆积造成堵塞; (5) V1204A终止接料的顺控条件不满足, 接料阀12XV0133/0123长时间未关, 大量煤粉顺着泄压线进入S1201A堆积堵塞; (6) 导致煤粉板结的原因有很多[4], 冬季S1201A锥部伴热温度不够, 水蒸气饱和分压随温度降低而降低, 煤粉中的水分由未饱和或者饱和状态转为过饱和状态, 过饱和的水分冷凝析出, 造成煤粉粘连板结堵塞锥部; (7) 布袋在龙骨上安装固定不牢, 在反吹时脱落堵塞锥部。

(3) S1201A锥部煤粉堵塞处理与优化: (1) 技术改造S1201锥部由四棱锥改为天长地圆接圆锥形结构, 消除几何结构不合理带来的摩擦阻力; (2) 技术改造更换输送能力更大的煤粉旋转给料机X1206A, 同时入口缩径由DN200增大到DN300; (3) 施工增大X1206A至X1205A间下料管线倾斜角度, 使之大于70°; (4) 总结经验优化操作, 结合煤锁斗V1204A接料量、放料时间以及V1205A料位12LI0105、顶部温度12TI0103等参数, 综合判断煤锁斗是否排空, 避免单凭V1204A低料位14LAI0103信号判断的不足; (5) 加强实时监控, V1204A终止接料的顺控条件不满足时及时“超驰”或手动关闭接料阀12XV0133/0123; (6) 技术改造在S1201A锥部增加挡风墙, 同时增加锥部伴热密度和保温厚度, 保证冬季锥部温度达到设计要求; (7) 技术改造在X1206A上方增加插板阀和DN300排放孔, 便于清除堵塞的布袋或煤粉; (8) 当发现有堵粉迹象时及时敲击锥部, 阻止煤粉附着粘结、促使煤粉向下输送。

3.2 S1201A布袋损坏

布袋是S1201A的核心部件, 布袋损坏后煤粉从破损处通过, 造成原料浪费和环境污染。损坏穿孔的布袋如图2所示。

(1) S1201A布袋损坏现象: (1) S1201A进出口压差12PDI0110超标; (2) S1201A放空口粉尘含量12QI0101超标; (3) S1201A放空口排放气体变黑。

(2) S1201A布袋损坏原因: (1) 布袋的使用寿命到期, 由于布袋长期与煤粉接触, 物理化学性质发生改变, 老化后材质变硬变脆容易破损; (2) 反吹氮气压力不足, 或者反吹气量不够, 布袋上的煤粉不能彻底清除, 煤粉阴燃释放热量烧坏布袋; (3) 反吹间隔时间长, 或反吹阀故障不动作, 布袋上的煤粉不能及时清除而烧坏布袋; (4) 锥部煤粉堵塞不能向下输送, 向上堆积至布袋附近, 容易导致布袋烧坏; (5) 煤质活性高、挥发分高, 容易烧损布袋。

(3) S1201A布袋损坏处理与优化: (1) 对使用寿命到期的布袋进行及时更换; (2) 严密监控反吹气压力12PI0103“锯齿”曲线; (3) 定期检查反吹阀动作是否正常; (4) 通过操作优化和技术改造, 避免锥部堵粉危及布袋; (5) 为使气化炉顺利挂渣, 采取神华煤掺烧高硫煤的配煤方案后, 煤质灰分、灰熔点达到设计要求, 挥发分有所降低, 煤质的改变同时有利于布袋长周期使用。

3.3 V1204A充气设备损坏

煤锁斗V1204A接料完后, 顺控先后打开四路氮气从不同位置对其充压, 其中一路氮气经12XV0129/12FV0102通入笛管, 一路氮气经12XV0128通入管道充气器X1203A, 另一路经12XV0130从充气锥X1204A处通入。笛管松动、充气器和充气锥频繁损坏, 一度给装置运行带来麻烦, 其他厂家也有相关报道[5]。如图3所示, 破损的管道充气器内侧烧结金属变形卷起。

(1) 充气设备损坏现象: (1) 笛管固定螺栓松动、卡环脱落; (2) 充气器X1203A前后压差12PDA0137过高; (3) 充气锥X1204A前后压差12PDA0138过高; (4) 煤阀处有异物卡塞导致煤线波动, 拆检发现是烧结金属碎片。

(2) 充气设备损坏原因: (1) 程控阀前后手阀开度过大, 开阀瞬间冲量非常大, 直接对充气设备造成冲击, 极容易造成烧结金属损坏; (2) 顺控打开12XV0128和12XV0130的压力设置值过低, 高压氮气通入时充气设备前后压差过大超出设计值。

(3) 充气设备损坏处理与优化: (1) 打开12XV0128和12XV0130的压力设定值分别由0.9 MPa和1.0 MPa增大到1.2 MPa和1.5 MPa, 调节阀12FV0102压差控制器12PDIC0102设定值适当调低; (2) 适当关小12XV0129/12FV0102、12XV0128和12XV0130前后手阀进行节流, 降低程控阀瞬间打开时高压氮气对充气设备的冲击; (3) 采用新型笛管、充气器和充气锥, 新型充气设备内层有丝网, 可阻止烧结金属碎片进入下游, 最大限度减小设备损坏对工况影响。需要注意的是, 采取上述两种措施对充气设备进行有效保护的同时, 同时会对工艺造成充压时间的延长。当气化炉运行负荷较高时, 要妥善处理好煤锁斗下料严重架桥导致煤粉给料仓缺料的特殊情况。

3.4 V1204A泄压三通破损

煤锁斗V1204A顶部泄压管线三通以及泄压阀后三通曾多次破损泄露, 严重影响正常生产。如图4所示, 煤锁斗顶部泄压管线三通曾经破损补焊过的位置又出现裂纹。

(1) 三通破损现象: (1) 三通破损处冒煤粉; (2) 三通处有刺耳噪音; (3) V1204A顶部泄压管线三通破损, 等待或者下料时V1204A压力12PI0114持续下降, 下料时V1205A压力12PIC0127持续低于设定值; (4) V1204A泄压后S1201A锥部温度12TI0104曲线无明显回落。

(2) 三通破损原因: (1) 泄压气流经过三通处, 流向与设备有明显夹角, 最容易对三通焊缝造成冲刷; (2) 泄压起始V1204A与S1201A间压差大, 气流速度非常快, 即泄压初期冲刷比较严重; (3) V1204A中残余煤粉随泄压气流一起通过三通, 加剧对三通的磨损; (4) 三通为焊接构件, 其焊接应力严重影响结构的疲劳强度和抵抗应力腐蚀开裂能力。

(3) 三通破损处理与优化: (1) 总结经验优化操作, 泄压前将V1204A内煤粉吹干净, 防止气流夹带残留煤粉一起冲刷磨损三通; (2) V1204A顶部斜三通以及泄压阀后斜三通均改用锻件, 提高结构强度, 消除焊接应力; (3) 当发现三通处磨漏时, 适当降低气化炉总负荷, 或者将与泄露有关的两个煤烧嘴降低负荷或者停车处理, V1204A隔离后对三通处补焊消漏, 气密不漏后及时投用。

3.5 阀门卡涩故障

考虑到煤粉加压输送系统高压、煤粉磨损的特点, 该单元在工艺设计时多处采用双阀隔断方案。实际运行中, 阀门卡涩是常见问题, 尤以12XV0133/0123、12XV0131/0132、12XV0126/0127以及12XV0120/0121卡涩问题对系统正常运行影响更大。

阀门卡涩故障现象: (1) 阀门开关不到位, 影响接料、放料、均压或者泄压, 由相关称重、料位、压差以及压力指示可予以判断; (2) 阀门开关回讯异常, 顺控卡在某一步无法继续运行。

阀门卡涩故障原因: (1) 气缸漏气或者气源接口漏气, 导致压力不足; (2) 阀门密封面内有煤粉卡塞, 阀门动作时阻力增大; (3) 双阀之间蹩压, 导致阀门无法打开。

阀门卡涩故障处理与优化: (1) 对气缸或仪表气源接口处消漏, 必要时对相关部件进行更换; (2) 阀体接吹扫氮气, 需要时投用吹扫防止煤粉滞留卡塞阀门转动部件; (3) 技术改造在12XV0133/0123、12XV0131/0132、12XV0126/0127以及12XV0120/0121间增加DN25防蹩压线, 当蹩压导致阀门无法打开时可泄去阀间压力; (4) 技术改造在三条泄压线阀前增加手阀, 当泄压阀门故障无法在线处理好时, 可以关闭手阀将泄压阀与煤锁斗隔离后下线处理。

3.6 12PV0128B泄压线磨损

V1205A压力维持稳定, 由压力控制器12PIC0127或者压差控制器12PDIC0128来控制12PV0128A/B充泄压来实现。V1205A泄压不可避免会携带煤粉, 对阀门和管线造成冲刷磨损。

(1) 12PV0128B泄压线磨损现象: (1) 12PV0128B阀门内漏严重, 小开度或无开度时V1205A压力也可泄掉; (2) 12PV0128B泄压线局部出现沙眼, 有氮气夹带煤粉泄露。

(2) 12PV0128B泄压线磨损原因: (1) 原始设计12PV0128B前无过滤器, V1205A泄压时氮气夹带煤粉, 对阀门和管线造成严重冲刷和磨损; (2) 误操作或者放空控制回路故障, 导致放空量过大。

(3) 12PV0128B泄压线磨损处理与优化: (1) 技术改造在12PV0128A后, 即12PV0128B前增加过滤器S1204A, 当煤粉给料仓泄压时, 可有效过滤煤粉, 防止煤粉磨损阀门和管线; (2) 精心操作保持压力12PIC0127稳定, 避免泄压阀频繁开关, 不仅造成压力波动和氮气浪费, 而且过量的高压氮气泄压时通过阀门容易损坏阀门。

4 结语

煤粉加压输送单元是Shell煤气化工艺的重要组成部分, 其正常运行是整个Shell煤气化装置稳定运行的前提和保证。煤粉加压输送是复杂的两相流课题, 更是极具挑战的工程问题, 煤质特性、工艺操作、仪表自控以及设备材质、结构、安装等对加压输送过程影响显著。只有妥善处理好煤粉堵塞、布袋损坏、充气设备损坏、泄压三通破损、阀门卡涩故障等常见问题, 才能保障整个Shell煤气化装置长周期稳定运行。

摘要:介绍了Shell煤气化工艺煤粉加压输送系统的工艺原理和工艺流程, 总结了神华煤直接液化项目煤粉加压输送系统运行中出现的问题, 对煤粉仓装料袋滤器锥部堵粉和布袋损坏、煤锁斗充气设备损坏、煤锁斗泄压三通破损、重要阀门卡涩、煤粉给料仓泄压线磨损等问题的现象、原因、处理措施作了详细阐述和讨论。

关键词:Shell煤气化,煤粉加压输送,运行问题,分析处理,煤直接液化

参考文献

[1]唐宏青.现代煤化工新技术[M].北京:化学工业出版社, 2010:1-2.

[2]张晓慧.煤炭的高效清洁利用——煤气化技术[J].河北化工, 2007, 30 (11) :23-25.

[3]梁永煌, 游伟, 章卫星, 等.壳牌煤气化装置的常见腐蚀及对策[J].化工科技市场, 2012, 50 (1) :32-36.

[4]王彦涛.煤粉加压系统中煤粉结块问题的分析及改进[J].河南化工, 2012, 29 (9) :52-53.

shell 篇9

随着小世界特征和无标度特性的揭示[1,2],复杂网络的理论及其应用发展迅速,为研究城市路网中的关键路段提供了一个新的视角。学者们基于地理信息系统(GIS),采用原始法[3,4]将实际中的路段交叉口和路段抽象为复杂网络中的节点和连边,或采用对偶法[5,6,7]将实际中的路段和交叉口抽象为复杂网络中的节点和连边,并直观地以复杂网络中节点度或介数值来测度节点重要性[8,9,10]。城市路网作为空间网络,其路段重要性与其在网络中所处的空间地理位置密切相关。因此,在考虑网络拓扑结构的同时,需考虑路段在网络中所处的位置,以更准确地识别网络中的关键路段,并分析基于该识别结果的网络控制对于路网可靠性[11,12,13,14,15]的影响。

本文在实际的城市路网数据基础上,采用对偶法进行城市路网网络拓扑图的构建。考虑到城市路网的空间地理特性,基于Kitsak[16]等应用k-shell分解方法[17]的思想,提出基于度+k-shell的城市路网关键路段识别方法,并分析基于该测度结果的路段次序失效对网络连通可靠性[18,19,20][3]对路段进行合并后用对偶法将现实路网中的路段抽象为节点,路段交叉口抽象为连边,得到网络图G,记为:

其中,V={v1,v2,…,vn}为节点集,即路段的集合,vi表示第i个节点(即合并后的第i条路段),n表示网络节点个数,即路网中合并后的路段总条数。E={e1,e2,…,em}代表边的集合,即交叉口的集合,其中et表示第t条边(即第t个交叉口),m为边的条数,即交叉口总数。网络信息以矩阵A(aij)的形式进行存储,元素aij取0-1变量以描述节点i与节点j之间是否直接相连。希望选用合适的方法给出节点vi的重要性排序。

1.2相关定义

复杂网络具有一些与规则网络和随机网络不同的统计特性,其中最重要的是小世界特征和无标度特性,以下是描述这些特征的几个主要指标[1,2]:

(1)特征路径长度(L):是网络中任意两个节点之间最短路径长度dij的平均值,也称为网络的平均路径长度。其计算公式为:

其中,n为网络节点个数,dij为节点i到节点j之间的最短路径上边的条数。

(2)聚类系数(C):是网络中所有节点的聚类系数的平均值,用来刻画网络的聚集情况。节点i的聚类系数Ci是与其相邻的节点之间实际存在的边数与总的可能边数的比值。计算公式为:

其中,fi为节点i的相邻节点之间实际存在的连接边数,oi为节点i的相邻节点数。

(3)度(Di)与度分布p(k):节点i的度Di是指与节点i直接连接的边的数量,其数量值即为度值。度分布则是度值为k的节点数占所有节点数的比值,即:

式中,nk表示节点度为k的节点个数。

(4)介数(Bi):节点i的介数Bi是指在网络中任意两个节点间最短路径中经过节点i的最短路径条数所占的比例,即:

其中,sjk表示节点j到节点k的最短路径条数,bijk是0-1变量,当最短路径经过节点i时取值1,否则取0。

(5)k-shell值:k-shell是图论里的一个经典概念,用来反映网络节点在网络中所处的位置[16]。其基本思想是依据度值迭代地给网络中的节点分层,层数越高,说明该点越重要,影响力越大。计算过程如下:

计算所有节点的度值,找出所有度值为1的节点并置这些节点于第一层,令这些节点的k-shell值为1;剔除这些节点,重新计算剩余节点的度值,继续寻找度值为1的节点,将其置于第一层,令这些节点的k-shell值仍为1;剔除这些节点,重复上面的步骤,直到没有度值为1的节点为止;同样的规则,找出所有度值为2(或更小)的节点,令k-shell=2并删除这些节点;如此继续增加k-shell值直到所有节点被赋值[17]。从图1中看到,度值大的节点不一定具有较高的k-shell值,如图中黑色实心节点拥有较高的度,但因其处于网络边缘k-shell值仅为1。

2基于度+k-shell的城市

路网关键路段识别方法

2.1方法思路

一般认为,复杂网络中拥有更多的连接关系,能使更多的节点产生关联[8,9,10],并且越靠近网络中心位置的节点重要性越高[11,16]。城市路网的相关研究中,往往选择度值或介数值这两个指标作为节点重要性的测度,认为复杂网络中度值高的节点拥有更多的连接关系,反映了节点本身的局部属性,介数值高的节点能使更多的节点产生关联,有更多的最短路径通过,反映了节点本身的全局性质。然而,这两个指标对节点在网络中所处位置却未能考虑。Kitsak等将反映节点位置的k-shell值用于社会网络关键节点识别中,获得了更好的识别效果[16]。

城市路网作为空间网络,其路段(抽象为网络节点)的重要程度与路段在实际网络中所处的位置密切相关。因此,在城市路网网络图G的关键节点的识别过程中,不仅要考虑节点的拓扑特性,更要重视其空间地理特性。度值反映节点局部属性,k-shell关注节点在网络中所处的位置,不仅考虑节点本身的全局属性,更充分考虑其各邻居节点属性,体现网络中心的概念。因此,本文将度值与kshell值结合起来作为识别网络关键节点的测度指标,提出基于度+k-shell值来识别城市路网关键路段的方法。

2.2方法步骤

基于度+k-shell值识别关键路段的方法步骤如下(参见图2):

(1)对实际路网进行网络拓扑抽象,构建网络拓扑图

依据1.1节中的步骤,用原始法将路段抽象为边、交叉口抽象为节点,再用角度法将路段进行合并,采用对偶法将合并后的路段抽象为节点、交叉口抽象为边,建立网络拓扑图G.网络数据信息以矩阵A(aij)的形式进行存储,元素aij取0-1变量以描述节点i与节点j之间是否直接相连。

(2)分析网络特性,判定其是否符合复杂网络特性

借助pajek软件读取矩阵A(aij)中存储的数据信息,计算网络特征路径长度与聚类系数判定其是否符合小世界特征;分析网络图G度值的分布特征,对其累计概率分布是否呈现幂律分布进行分析,判定其是否满足无标度特性。若网络图G表现出小世界特征和无标度特性,则其符合复杂网络特性。否则,不能应用本文提出的方法。

(3)基于度+k-shell的方法进行节点重要性排序

若所构建的网络图G满足小世界特征和无标度特性,则选用基于度+k-shell的方法进行节点重要性排序。具体实现中,首先确定所有节点的k-shell值和度值,取任意两个节点i和j进行两两比较,从而得到所有节点的重要性排序,节点重要度排序规则如下:

①若节点i的度值Di大于节点j的度值Dj,且kshelli大于k-shellj,则节点i比节点j更重要;

②若不符合①,则选取k-shell值进行判定,即若kshelli大于k-shellj,不论节点度值关系如何,都令节点i比节点j重要;

③若节点i和j的k-shell值相同,则先计算与i直接相邻且k-shell值大于或等于k-shelli的所有邻居节点kshell值之和Qi,再计算与j直接相邻且k-shell值大于或等于k-shellj的所有邻居节点k-shell值之和Qj,若Qi大于Qj,则节点i比j重要,反之,则节点j比i重要。

(4)分析重要性排序对城市路网连通可靠性的影响以评价识别效果

采用选择性失效策略下(基于节点重要性降序次序失效)网络表现出来的可靠性的变化对识别效果进行评价。本文主要考虑城市路网的连通可靠性,以节点失效后仍然连通的节点对数占最初连通节点对数的比值(即网络的相对连通概率)来衡量连通可靠性。并通过与基于度值、介数值的识别结果进行横向对比,来进一步分析方法的识别效果并分析基于该结果的路网全局优化带来的可靠性提升。

3案例——西安市三环内城市

路网关键路段的识别

(1)城市路网拓扑图的构建

采用Google搜索得到西安市地图(如图3),选取三环内的道路信息,用原始法将路段和路段交叉口分别抽象为边和节点,选用角度法对路段进行合并,得到98条路段,再用对偶法将合并后的路段抽象为节点、交叉口抽象为边得到网络图G.将网络图G的数据信息以矩阵A(aij)形式存储如下:

矩阵中行和列分别表示图G中的98个节点,数字1、0表示节点i与节点j之间是否直接相连。

(2)网络特性分析

读取矩阵A(aij)中存储的数据信息,借助复杂网络工具ucinet得到可视化图形如图4,节点的大小反映节点度值的大小,即连接数的多少;不同形状代表不同的k-shell值:圆形节点表示k-shell值最大,即靠近网络中心的节点,三角形、正方形和倒三角形节点的k-shell值依次变小。用pajek软件计算得到网络特征路径长度为3.44,聚类系数为C=0.107,远大于具有相同节点和节点平均度的随机网络的聚类系数0.031,表明所构建的网络图符合小世界网络特征。对节点度值进行统计分析,发现度值在1至7之间的节点有77条,约占总节点数的80%,而度值大于10的仅有9条,比例不足10%.图5是度值的累计概率分布图,从图中看其表现出“长尾”的特点,在双对数坐标系中近似于一条直线(如图6),说明对偶法建立的城市路网网络图符合无标度特性。从而能够利用分析无标度和小世界网络的方法对其进行分析。

(3)基于度+k-shell的方法进行节点重要性排序

根据排序规则,首先对度值和k-shell值均较大的节点按降序的次序排序;剩余节点按照其k-shell值的大小依递减的顺序排序;对于剩余节点中具有相同k-shell值的节点,计算与该节点具有相同或更高k-shell值的所有邻居节点的k-shell值之和,并按递减的顺序进行排序。给出节点重要性排序为:94,61,25,41,40,42,43,12,58,59,

(4)分析重要性排序对城市路网连通可靠性的影响以评价识别效果

为了验证文中所提方法的有效性,将基于度+k-shell值得到的结果与根据度值或介数值得到的节点重要性排序结果进行对比分析。依重要性排序降序的次序依次令节点失效(令第一个节点失效、前两个节点失效、前三个节点失效…),分析其对整个网络的连通可靠性产生的影响。图7给出了分别基于度+k-shell值、度值和介数值的识瘪结果的节点失效策略下网络所表现出来的连通可靠性变化。

图7显示,随着节点失效比例的增加.相对于度值和介数值,基于度+k-shell值的网络连通可靠性下降趋势更加明显;前6个节点失效(节点失效比例达到6.12%)时,三种方法的效果一样,但继续令节点失效时,基于度+kshell值的曲线与其他两条曲线表现出差异性,通过分析网络特征路径长度发现,根据度+k-shell值的识别结果节点失效时不仅会造成自身与其他节点间不可达,而且还会影响其他节点之间的可达性。这时如果依据度+k-shell的识别结果进行交通网络的全局优化,相较于其他两个指标则能提升网络的连通可靠性,进一步通过计算可得到连通可靠性提高比率(如表1)。

注:度+k-shell值、度值和介数值所在列对应数字表示相应比例的节点失效网络连通可靠性变化率;可靠性提升比率指基于度+k-shell的识别结果进行网络控制相较于其他两者带来的可靠性提升。

4结语

shell 篇10

分布式拒绝服务攻击采取的攻击手段就是分布式的,在攻击的模式改变了传统的点对点的攻击模式,使攻击方式出现了没有规律的情况,而且在进行攻击的时候,通常使用的也是常见的协议和服务,这样只是从协议和服务的类型上是很难对攻击进行区分的。在进行攻击的时候,攻击数据包都是经过伪装的,在源IP地址上也是进行伪造的,这样就很难对攻击进行地址的确定,在查找方面也是很难的。这样就导致了分布式拒绝服务攻击在检验方法上是很难做到的。

此流量监控报警系统是在centos 7版本下使用shell脚本撰写的,通过邮件报警。现在智能手机的普及,邮件也能像短信即使告警,通知服务器运维人员。此脚本包包含主程序、子程序、配置文件、邮件引擎、输出日志等。

主程序:作为整个脚本的入口,是整个系统的命脉。

配置文件:是一个控制中心,用它来开关各个子程序,指定各个相关联的日志文件。

子程序:这个才是真正的监控脚本,用来监控各个指标。

邮件引擎:是原本是由一个php程序来实现,它可以定义发邮件的服务器、发邮件人以及收邮件人。但是如果发表在本论文里,会导致篇幅过长,所以调用了系统自带的mailx邮件引擎。

输出日志:整个监控系统要有日志输出。

我们的机器角色多种多样,但是所有机器上都要部署同样的监控系统,也就说所有机器不管什么角色,整个程序框架都是一致的,不同的地方在于根据不同的角色,定制不同的配置文件。

程序架构:monitor/bin/main

其中bin下是主程序,conf下是配置文件,mail下是邮件引擎,log下是日志及需要发送的邮件内容。此脚本包中的程序是使用的相对路径,如果使用该脚本包请按照以上程序架构对应的路径。

1)main.sh

2)mail.sh

邮件控制脚本,原本是由php实现的,但是由于篇幅过长,改为调用系统自带的mailx来实现,如果系统内未内置,请使用yum install mailx-12.5-12.el7_0.x86_64安装。使用maix之前需要先配置/etc/mail.rc文件,在该文件最下面加入以下内容:

如果测试不能发送邮件,请在邮箱设置里打开POP3/SMTP服务。

由于服务器是集群式分布,一个运维人员要管理上百台服务器。如果服务器集群受到DDo S攻击,不会只是单一的一台服务器会报警,而是上百台服务器同时报警。DDo S攻击一般会持续很长时间,

如果每分钟有上百台机器发邮件到自己的邮箱会是怎样一个折磨人的事情。如果这里使用短信作为报警手段,那么也会给企业带来不必要的损失,所以这里实现了邮件的收敛。如果遭受到攻击且距离上次受到攻击的时间有一个小时以上,那么会立即发送邮件。如果受到攻击且距离上次被攻击的时间在一个小时以内,就通过计数累计10分钟发一次邮件。初次使用本脚本包时,需要预先在number.log和timestamp.log置0.

3)mon.conf

为了此脚本的可扩展性,在此配置文件独立出来,是为了更好的控制各种监控程序。## to config the options if to monitor

最后,log里的文件需要按照要求提前创建。把mian.sh加入开机启动项,也可以直接手动运行,sh main.sh & 以后台这种方式运行。

通过shell脚本进行实时进行网卡流量监控,并通过shell脚本控制邮件的发送及发送频率,能够及时报告服务器的负载情况,这对网络运维至关重要。

摘要:随着云计算的到来,相应的大数据和物联网也随之兴起。然而网络信息安全的形势非常严峻。现在网络服务器都是集群式分布,很多服务器集中起来一起进行同一种服务,实现负载均衡,在客户端看来就像是只有一个服务器。集群可以利用多个计算机进行并行计算从而获得很高的计算速度,但是如果服务器被攻击,将会导致整个服务器集群受到影响,甚至有可能导致宕机,导致用户无法使用提供的服务,造成严重的损失。14年的qq邮箱大规模的瘫痪就是非常的例子。往往造成这种问题的是我们众所周知的DDo S。当受到DDo S攻击时,服务器流量会骤增为平时的几十倍,通过流量监控及时报警运维工程师处理,以免造成服务器大规模宕机。我们通过实时监测网卡流量变化,通过邮件引擎实现第一时间报警,及时处理,减少攻击带来的危害。

关键词:云计算,网络信息安全,服务器集群,负载均衡DDoS

参考文献

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