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第1篇

[論文摘要]用模糊數(shù)學方法預測燃煤鍋爐結(jié)渣特性的新發(fā)展，闡述了各評判方法的優(yōu)缺點。

鍋爐結(jié)渣是長期困擾電站鍋爐設計和運行的問題，威脅著電站鍋爐的安全和經(jīng)濟運行。準確預測鍋爐的結(jié)渣傾向，為大型電站鍋爐的設計及運行提供科學依據(jù)，對提高鍋爐的可用率，節(jié)約能源具有重要的現(xiàn)實意義和實用價值。

結(jié)渣過程是極其復雜的物理化學過程，取決于許多因素的綜合影響。它不僅與煤的灰分含量及其物理化學性質(zhì)有關，還與燃燒器型式、爐膛結(jié)構和設計參數(shù)、爐內(nèi)溫度水平、空氣動力工況、氣氛條件以及受熱面的布置等有關。國內(nèi)外專家學者對結(jié)渣進行了廣泛、深入的研究，提出了各類結(jié)渣預測方法并取得了一定的成果。本文主要闡述近年來采用模糊數(shù)學方法預測結(jié)渣特性的新發(fā)展。

一、結(jié)渣評判指標

目前，國內(nèi)外判斷電廠煤結(jié)渣的因素主要有兩個方面：①根據(jù)煤的成分特性進行判斷，比如煤灰中堿酸比B/A、硅比G、硅鋁比SiO2/Al2O3、鐵鈣比等；②根據(jù)煤灰的物理特性進行判斷，包括軟化溫度t2、灰渣粘度、煤灰燒結(jié)特性等。此外還有一些判定結(jié)渣的指標，如沾污指數(shù)Rf、煤灰粘度結(jié)渣指標、硫結(jié)渣指標RS、煤灰三元相圖等。陳立軍，文孝強等對結(jié)渣的評判指標做了歸納。

美國EPRI曾調(diào)研了各種結(jié)渣指數(shù)的分辨情況，調(diào)研結(jié)果表明，沒有任何一項單一的指數(shù)可以完全正確預報結(jié)渣傾向，但任何一項指數(shù)又都有相當?shù)目煽啃?70%左右)。

二、模糊數(shù)學方法

單指標評判和預測煤的結(jié)渣性準確率較低，難以滿足實際需要。有必要找到一種能根據(jù)具體情況確定出不同指標的不同置信度的方法，以使判別結(jié)果更符合客觀實際，因而產(chǎn)生了綜合評判方法。

煤的結(jié)渣程度由弱到強的變化是一個由量變到質(zhì)變的過程，是一個模糊問題。模糊數(shù)學是用數(shù)學方法研究和處理具有“模糊性”現(xiàn)象的一門學科，因而能很好的評判煤的結(jié)渣傾向。

（一）模糊綜合評判

單一結(jié)渣特性判別指數(shù)分辨率低的一個重要原因是分割界限太明確，人為地把復雜的模糊性現(xiàn)象簡單地處理成了清晰現(xiàn)象，并且單一指標只能從某個方面因素判別其結(jié)渣程度。為了提高預報的可靠性，必須兼顧多種因素綜合評判。

綜合評判是一種通過考慮不同因素表現(xiàn)出的不同作用而得到全面、合理結(jié)論的決策手段。這方面研究的共同點是選取一些常規(guī)結(jié)渣指標作為因素集，取用結(jié)渣程度“輕微”、“中等”、“嚴重”三級被擇集作為評語集，并確定因素集中各因素的權重，進行單因素評判，最后按某一模型加以單級模糊綜合評判，得到綜合評判向量。按最大隸屬度原則，判定該煤種的結(jié)渣程度等級。上述方法使用方便，在實踐中得到廣泛應用，取得較好的效果。選擇具有較高準確度的評判指標，在合理選擇隸屬函數(shù)和權重集的基礎上，能夠最大程度地減少人為因素的影響，使判別結(jié)果更準確。其關鍵在于從實際情況出發(fā)，建立合適的隸屬函數(shù)和權重集。

1．綜合評判模型的發(fā)展及評判因數(shù)集的選取

孫亦碌等人采用模糊數(shù)學的方法預測燃煤結(jié)渣性，并編制了用于綜合判別的RTSQ程序，此模型為燃煤結(jié)渣特性模糊綜合評判的雛形。

馮寶安等人提出了常規(guī)結(jié)馇指標的模糊綜合評判方法，并將其用于8個煤種的結(jié)馇特性判，所得評判結(jié)果與實際結(jié)渣狀況相符。又應用主因素決定型M(Λ，V)、主因素突出型M(·，V)、綜合評判型M(Λ，)及加權平均型M(·，+)四種單級模糊綜合評判模型對國內(nèi)8個煤種的常規(guī)結(jié)渣指標進行評判，由評判結(jié)果比較得出單級模型M(Λ，V)的準確率最高的結(jié)論。

邱建榮等人對單一煤種及混煤的結(jié)渣特性進行了研究，以軟化溫度t2、硅鋁比SiO2/Al2O3、硅比G、堿酸比B/A為評判因素集對煤的結(jié)渣特性進行了評判。該方法不僅能夠全面考慮各種煤質(zhì)因素在具體情況下對結(jié)渣程度的綜合影響，而且考慮了不同指標在不同情況下的重要程度，因而與常規(guī)指標相比，其評價更為全面客觀。

楊圣春提出了分別適合于預測單一煤種和混煤的模糊評判模型CSM1和CSM2。劉伯謙等人針對元寶山褐煤的結(jié)渣特性預報不準確的問題，提出了將改進了的常規(guī)指標及鍋爐運行參數(shù)等多種單一判別準則運用于模糊數(shù)學，對褐煤結(jié)渣狀況進行了有效判別。

浙江大學曹欣玉、蘭澤全等人在分析單一結(jié)渣判別指標的缺陷及其原因的基礎上，針對常規(guī)指標評判水煤漿結(jié)渣傾向準確率普遍不高的問題，有針對性地提取了分辨率較高的結(jié)渣綜合指數(shù)R以及4個常規(guī)指標構成評判因素集。該方法較傳統(tǒng)的方法有更高的準確性。

2．隸屬函數(shù)的確定

關于隸屬函數(shù)的確定人們一直都是采用線性函數(shù)，楊圣春提出的混煤結(jié)渣模型CBM2的隸屬度函數(shù)采用正態(tài)分布，函數(shù)變化較慢，評判結(jié)果表明該模型具有較高的分辨率和可信度，可為鍋爐燃用混煤進行優(yōu)化配煤提供參考。但該模型是否適用任何煤種，還有待于進一步通過實踐來驗證。

浙江大學舒紅寧、黃鎮(zhèn)宇嘗試性地提出由正態(tài)分布函數(shù)演化而來非線性隸屬函數(shù)，函數(shù)變化較慢，并與實際結(jié)渣情況進行了對比，發(fā)現(xiàn)評判結(jié)果和實際結(jié)渣情況取得了很好的吻合。這些說明了用正態(tài)分布函數(shù)建立其隸屬函數(shù)比線性隸屬函數(shù)更準確、更合理，更加符合實際情況。

3．權系數(shù)的確定

在模糊綜合評判方法中，權系數(shù)反映各個評價指標在綜合評判中的可信度，直接影響綜合評判的效果。因此，權系數(shù)的確定是綜合評價方法的關鍵.通常采用專家咨詢法來解決.而專家咨詢法的致命弱點是過分依賴專家的主觀判斷和經(jīng)驗，其結(jié)果有時難以令人信服。

趙顯橋等利用粗糙集理論來確定綜合評判模型中的權系數(shù)，將權系數(shù)確定問題轉(zhuǎn)化為粗糙集中屬性重要性評價問題，利用粗糙集理論中的知識支持度和屬性重要性評價方法，給出了模糊綜合評判模型權系數(shù)的計算方法。該方法不需要建立解析式的數(shù)學模型，完全是由數(shù)據(jù)驅(qū)動來確定各個預測方法的權系數(shù)，克服了傳統(tǒng)權系數(shù)確定方法的主觀性，使得綜合評判方法更客觀、更科學。

（二）聚類分析

灰色聚類方法是基于模糊數(shù)學的方法之一，是以灰色統(tǒng)計為基礎，將聚類對象對不同聚類指標所擁有的白化數(shù)按幾個灰類進行歸納整理，從而判斷聚類對象屬于哪一類的灰色統(tǒng)計方法。

浙江大學曹欣玉等人在分析單一結(jié)渣判別指標的缺陷及其原因的基礎上，提出將分辨率較高的Rs與另外5個結(jié)渣指數(shù)(t2、B／A、G、SiO2／A12O3、R)一起作為評判因素集，采用灰色聚類方法對新汶黑液水煤漿及普通水煤漿結(jié)渣特性進行預測評估。結(jié)果表明，該模型較傳統(tǒng)單一評價方法有更高的準確度。

許志華針對有關模糊判別法和灰色聚類法中所出現(xiàn)的缺欠，對其進行了補正，并討論了補正后引起的計算量增大的問題。

邱建榮等人將鄧聚龍的灰色聚類理論應用于燃煤結(jié)渣特性的評判中?；疑垲惱碚摾^承了模糊數(shù)學法的優(yōu)點，注意到分級界限不確定性問題，并在此基礎上給出了屬于某一等級的可能性分布。用此理論來判別煤的結(jié)渣性其結(jié)果無疑更符合客觀實際。王桂明．謝竣林等人應用灰色理論對煤結(jié)渣性能進行評判，并對煤的結(jié)渣機理進行了分析，其結(jié)論與邱建榮等人相同，為煤的結(jié)渣評判提供了新思路。

華中理工大學郭嘉、曾漢才運用模糊聚類分析法分析預測混煤的結(jié)渣趨勢，此方法不僅適合混煤的特點，而且考慮了模糊因素的影響方便易行。

（三）模糊模式識別

模糊模式識別法大致可分為直接法和間接法(又稱群體模式識別方法)。直接法是根據(jù)最大隸屬原則來歸類，間接法則是按照擇近原則來對被識別對象進行識別。

郭嘉，曾漢才采用間接法，將已知結(jié)渣狀況的6個煤種作為模型，采用煤灰軟化溫度、硅鋁比、堿酸比和硅比4個評判指標，對受檢煤種進行識別。通過計算與前6個已知模型的貼近度，來判別受檢者的歸屬類型。但此模型比較粗糙，識別范圍狹窄，且只考慮了煤灰的特性，僅適用于燃燒工況比較接近的不同煤灰的評判。

蘭澤全，曹欣玉采用間接法對待識別對象進行結(jié)渣特性判別。選用了7個已知結(jié)渣程度的燃煤作為標準模型，以4個常規(guī)指標和綜合指數(shù)R為評判因素集，對同一臺鍋爐不同部位的3個樣品(爐渣，轉(zhuǎn)向室灰，除塵灰)以及某燃料水煤漿灰進行識別，以判斷屬于何種結(jié)渣程度，結(jié)果表明該模型較以前的四因素法具有更高的準確性。同時指出應用模糊模式識別法來評價其沾污結(jié)渣特性時，在因素集的選取方面應更多地考慮鍋爐設計參數(shù)及運行工況的影響。

趙利敏，路丕思綜合考慮灰熔點、堿酸比、硅鋁比、硅比及爐膛平均溫度和無因次實際切圓直徑6個因素，利用模糊模式識別的方法判斷鍋爐結(jié)渣。以實際運行中已知結(jié)渣程度的9臺鍋爐作為樣本，對7臺受檢鍋爐進行評判，評判結(jié)果與實際情況相符。此新方法可預示大容量鍋爐的設計及運行時的結(jié)渣程度。

隨著模式識別樣本庫的不斷豐富和完善，此方法將會得到更廣泛的應用。

三、結(jié)論

目前的采用的預測方法大多以煤指特性為指標，對鍋爐的運行情況考慮較少。由于爐內(nèi)結(jié)渣的多種因素影響，用某種固定的預測方法得到的結(jié)果，往往達不到要求的精度，難以找到通用的預測模型，而且數(shù)據(jù)本身也具有局限性。要想提高結(jié)渣預測的精確度，需要不斷改進計算方法，建立和完善煤質(zhì)特性、鍋爐運行參數(shù)的數(shù)據(jù)庫，尋找普遍使用的模型。

參考文獻：

[1]陳吟穎、石惠芳、閻維平，達拉特發(fā)電廠3號鍋爐爐膛結(jié)渣研究[J].動力工程，2003，23(5):2635～2637.

[2]張忠孝，用模糊數(shù)學方法對電廠鍋爐結(jié)渣特性的研究[J].中國電機工程學報，2000，20(10):64～66.

[3]陳寶康、閻維平、李霄飛，基于神經(jīng)網(wǎng)絡的電站鍋爐輻射受熱面污染監(jiān)測[J].動力工程，2003，23(5):2660～2664.

[4]舒紅寧、黃鎮(zhèn)宇、董一真等，基于煤灰成分的非線性結(jié)渣模糊綜合預測模型[J].電站系統(tǒng)工程，2006，22(4):11～12.

第2篇

【關鍵詞】文化情境;美術教學;互動模式

在文化情境中認識美術、學習美術,是當前高職美術教學的新理念。這一理念與先進國家提出的“以多元文化學科為本的美術教育”理念相吻合,兩者都主張美術教育要和潛在的文化內(nèi)涵和人文價值聯(lián)系起來。這一理論的提出符合當今世界美術教育的發(fā)展趨勢。因此,要把高職美術教學推向一個更高的層次,就必須把美術作為一種文化現(xiàn)象去對待,對美術學科實施人文性教學。在美術教學中,在有意增進學生對本民族文化和藝術了解的同

時,應用互動教學模式,才能使高職美術教學邁上新的更高臺階。

1重視學生創(chuàng)造力和審美情趣的培養(yǎng)

在全面實施素質(zhì)教育的今天,創(chuàng)造力的培養(yǎng)在學科教學中備受重視。創(chuàng)造力被認為是一種行為方式,美術創(chuàng)作的創(chuàng)造力具體表現(xiàn)為對創(chuàng)作素材的敏感性、接受能力和變化能力。其中敏感性和變化能力是美術教育最重要的學習目的。美術課的任務之一就是培養(yǎng)學生有敏銳的眼睛和觸覺,能將視覺藝術領域作品本質(zhì)的東西與非本質(zhì)的東西區(qū)分開來。在當今信息化社會里,現(xiàn)代教育的一切手段都是為培養(yǎng)有高度創(chuàng)造性的人才服務的。要把高校美術教學提高到新的高度,必須不惜一切代價為培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力創(chuàng)造條件。比如拓寬美術課程的范圍、建設設備良好的專用美術教室、開設金木藝術加工車間、建造陶瓷窯、購置編織機等,以滿足學生美術創(chuàng)作的個性需要,學生可根據(jù)他們的興趣選取不同的材料與手段去學習美術。在教法的選擇運用上,教師應當把目標定位在激發(fā)和鼓勵學生的敏感、趣味與想像力上,把培養(yǎng)創(chuàng)造力作為美術教學的終極目的。

高職美術教學的另一重要任務就是培養(yǎng)學生的理性審美情趣。而審美情趣的培養(yǎng)必須在開放的環(huán)境下進行。因此,在美術教學中,在主導審美理想的引領下,必須采用多方位、多渠道、多手段的開放式教學策略。為此,美術教師必須善于發(fā)掘多種形式的美術作品,透視其內(nèi)在的健康情感因素,開通諸如參觀、欣賞、寫生和臨摹等多種形式的教學途徑,對學生進行審美情趣、愛美情操的陶冶。此外,還可以合理地安排學生進行民俗采風,把學生帶出學校或到其他具有藝術欣賞價值的地區(qū)從事美術創(chuàng)作,使學生在更廣泛的自然環(huán)境和人文環(huán)境中感受美的具體形式,獲得更多相關形式美的體驗,從而能在較為直接的情境中提高欣賞美、感受美的能力,提升其美感品味,并在性情陶冶、情感進化的基礎上最終實現(xiàn)審美情趣的升華。

2幫助學生創(chuàng)造獨特的觀察和思維能力

進入新世紀以來,為適應社會的發(fā)展,高職教育進行了深入改革,更強調(diào)教育對學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng),重視對學生實際動手能力、創(chuàng)造性思維的培養(yǎng),以及對多元文化的尊重和借鑒。高職學校已開始摒棄傳統(tǒng)教育中的不利因素,在教學過程中,注意到傳授知識的方法,并注重對學生學習能力的培養(yǎng),教會學生正確的學習方法,使教育回歸教育的本體。文化的其它一些分支近年來也逐漸引起學校的重視并有形成主流文化的趨勢,如地域性鄉(xiāng)土文化、民族民間文化、傳統(tǒng)文化等等。在傳統(tǒng)中國畫傳世名作中,學生可以欣賞、分析、體會到很多的傳統(tǒng)文化精髓。以明代初期著名畫家王紱的《山亭文會圖》為例,整幅畫面氣勢恢弘,表現(xiàn)的是當時文人清高、灑脫的一個生活側(cè)面。我們偉大的祖國,文化源遠流長、博大精深,在美術教學中更應該站在傳統(tǒng)文化的豐腴土壤之上,決不能盲目排古,認為傳統(tǒng)的東西已經(jīng)過時,是陳腐的;在美術作品的形式和表現(xiàn)方面,傳統(tǒng)中國文化崇尚“天人合一”,哲學內(nèi)涵形成了傳統(tǒng)藝術的本質(zhì)特征。萬物附陰抱陽、虛實相生;一開一合是事物發(fā)生發(fā)展變化的普遍規(guī)律。這就給學生提供了藝術創(chuàng)作和學習的深刻理論,這是有別于西方文化的,就如中國的山水畫和西方的風景畫,西方風景畫是物象在畫面上客觀的、科學的再現(xiàn),而我國的山水畫不僅是客觀的再現(xiàn),更是中國人的一種觀念的表達、一種意象、一種心境、一種情思?！八驯M奇峰打草稿”畫面是采用散點透視歸納綜合了多角度、多地域的景物,神游于景物之外暗合于自然之理,正如齊白石所言:“妙就妙在似與不似之間”,明人唐志契《繪事微言》中寫到:“得其性情,山便得環(huán)抱起伏之勢、如跳如坐、如俯仰、如掛腳、自然山性即我性、山情即我情”中國的山水畫追求的是意象和神韻。在傳統(tǒng)文化中,宗教的影響也非常深遠,其神秘的哲學精神,將儒、佛、道有機地融合起來,形成了獨特的觀察和思維能力,這樣學生對美術的興趣自然會得到提升。

3挖掘互動教學的內(nèi)容和方法

互動美術教學主要在課堂上進行。在課堂教學中,老師的教學行動可以劃分為兩類:控制型和綜合型。所謂控制型,即在美術教學中,教師控制著學生的學習目的、內(nèi)容和方法,課堂教學活動,是以教師為中心的“填鴨式”教學。所謂綜合型,即在教學中,教師認同、贊賞與鼓勵學生在繪畫過程中的一些想法,不框定模式和風格,引導學生多探索、多研究,注重學生個性的發(fā)揮,加強理論知識的學習,同時介紹國內(nèi)外先進的教學理念,培養(yǎng)學生的思辨能力和創(chuàng)造能力。提高學生的學習積極性,讓學生更主動地對畫面進行進一步的探索。在高職美術教學中,應鼓勵、激發(fā)學生的學習熱情,鼓勵學生大膽創(chuàng)新,讓學生體驗到成功表達的快樂。這會激發(fā)學生畫畫的強烈愿望,并逐步產(chǎn)生“我一定能畫好”的自信,為其以后的創(chuàng)作活動打下扎實的基礎。

總之,把高職美術教學與文化情境結(jié)合起來,應用互動教學模式,以引導和啟發(fā)學生、調(diào)動其自身的學習積極性為目的。只有當教學中的引導、啟發(fā)真正指向?qū)W生個體時,互動的教學模式才會顯得更有力量、更有意義,才能更好地引導、調(diào)整學生的自我掌控力。不然,無論多么完美的教學體系和模式,如果忽略了在教學過程中對個性特點和審美心理的培養(yǎng)和發(fā)揮,就很難實現(xiàn)教學的真正目的。

【參考文獻】