有機(jī)負(fù)荷作用

有機(jī)負(fù)荷在生物曝氣濾池中的應(yīng)用

有機(jī)負(fù)荷是反映DC 曝氣生物濾池凈化效能的重要指標(biāo)，也是N曝氣生物濾池中硝化反應(yīng)效率高低的控制指標(biāo)。由于各種污水、廢水的濃度、組成不同， 因此從廣義上講， 有機(jī)負(fù)荷應(yīng)包括具有抑制作用并足以影響處理效果的一切物質(zhì)。能被異養(yǎng)微生物好氧分解的污染物質(zhì)數(shù)董用BOD 表示，這一數(shù)值近似地等千各種物質(zhì)所能生成能量的總和，所以有機(jī)負(fù)荷是指生物濾池中單位數(shù)量微生物所能處理的BOD 數(shù)量。

有機(jī)負(fù)荷在生物曝氣濾池中的表示方法

對(duì)于曝氣生物濾池，有機(jī)負(fù)荷有兩種表示方法： 一種為單位濾料容積的污染物質(zhì)負(fù)荷量（濾料容積負(fù)荷） ； 另一種為單位濾料面積的污染物質(zhì)負(fù)荷景（濾料表面負(fù)荷）。在工程設(shè)計(jì)中常用的是濾料容積負(fù)荷， 一般以BOD 容積負(fù)荷計(jì)，即：BOD 容積負(fù)荷=單位時(shí)間內(nèi)供給微生物膜的有機(jī)物數(shù)量（BOD）/濾料總體積

對(duì)于BOD 容積負(fù)荷的確定，由于被處理污水或廢水水質(zhì)差別很大， 導(dǎo)致很生物膜本身狀態(tài)變化很大，再加上運(yùn)行管理方面的因素，因此BOD 容積負(fù)荷一般應(yīng)通過(guò)對(duì)不同處理水質(zhì)的試驗(yàn)， 或者對(duì)已投入運(yùn)行的同類(lèi)處理廠運(yùn)行資料的調(diào)查統(tǒng)計(jì)來(lái)確定。

有機(jī)負(fù)荷是指單位體積污水處理反應(yīng)器（或單位體積介質(zhì)濾料）在單位時(shí)間內(nèi)接納的有機(jī)污染物量，一般不包括反應(yīng)器回流扯中的有機(jī)物（采用回流系統(tǒng)時(shí)） 。有機(jī)物可以用BO以或COD 表示，因此又稱(chēng)BODs 或COD 負(fù)荷， 單位為千克/ （米3 · 天） 。在污水處理領(lǐng)域，負(fù)荷表征污水處理設(shè)施可以受納污水的能力，換句話(huà)說(shuō)，有機(jī)負(fù)荷是表示污水處理設(shè)施處理能力的指標(biāo)。

有機(jī)負(fù)荷對(duì)厭氯生物處理的影響體現(xiàn)在哪些方面？

(l) 厭氧生物反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷通常指的是容積負(fù)荷，其直接影響處理效率和產(chǎn)氣量。在一定范圍內(nèi)，隨著有機(jī)負(fù)荷的提高，產(chǎn)氣量增加，但有機(jī)負(fù)荷的提高必然導(dǎo)致停留時(shí)間的縮短，即進(jìn)水有機(jī)物分解率將下降，從而會(huì)使單位質(zhì)量進(jìn)水有機(jī)物的產(chǎn)氣量減少。 (2) 厭氧處理系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)取決于產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷速率的相對(duì)平衡，有機(jī)負(fù)荷過(guò)高，則產(chǎn)酸率有可能大于產(chǎn)甲烷的用酸率，從而造成揮發(fā)酸VFA 的積累使pH 值下降，阻礙產(chǎn)甲烷階段的正常進(jìn)行。嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致產(chǎn)甲烷作用的停頓，整個(gè)系統(tǒng)陷于癱瘓狀態(tài)，調(diào)整、恢復(fù)有困難。

(3) 如果有機(jī)負(fù)荷的提高是由進(jìn)水量增加而產(chǎn)生的，過(guò)高的水力負(fù)荷還有可能使厭氧處理系統(tǒng)的污泥的流失率大于其增長(zhǎng)率，進(jìn)而影響系統(tǒng)的處理效率。 (4) 如果進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷過(guò)低，雖然產(chǎn)氣率和有機(jī)物的去除率可以提高，但設(shè)備的利用率低，投資和運(yùn)行費(fèi)用升高。

集成負(fù)荷電負(fù)荷

電力負(fù)荷（electricload）使用電能的用電設(shè)備消耗的電功率。電力負(fù)荷包括異步電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)、各類(lèi)電弧爐、整流裝置、電解裝置、制冷制熱設(shè)備、電子儀器和照明設(shè)施等。它們分屬于工農(nóng)業(yè)、企業(yè)、交通運(yùn)輸、科學(xué)研究機(jī)構(gòu)、文化娛樂(lè)和人民生活等方面的各種電力用戶(hù)。

集成負(fù)荷熱負(fù)荷

在內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域熱負(fù)荷是指燃料在燃燒器中（如燃?xì)饩?、燃?xì)鉄崴?、燃?xì)馊∨癄t、內(nèi)燃機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室）燃燒時(shí)單位時(shí)間內(nèi)所釋放的熱量。在燃燒器中，其計(jì)算式為：熱負(fù)荷=燃料消耗量*燃料低熱值。熱負(fù)荷的大小是由主燃燒器燃料消耗量的大小等因素決定的。

在供暖系統(tǒng)中熱負(fù)荷指需要維持房間熱平衡單位時(shí)間所需供給的熱量。

集成負(fù)荷冷負(fù)荷

冷負(fù)荷的定義是為保持建筑物的熱濕環(huán)境和所要求的室內(nèi)溫度，必須由空調(diào)系統(tǒng)從房間帶走的熱量叫空調(diào)房間冷負(fù)荷，或在某一時(shí)刻需向房間供應(yīng)的冷量稱(chēng)為冷負(fù)荷，冷負(fù)荷包括顯熱量和潛熱量?jī)刹糠?。相反，如果空調(diào)系統(tǒng)需要向室內(nèi)供熱，以補(bǔ)償房間損失熱量而向房間供應(yīng)的熱量稱(chēng)為熱負(fù)荷。

集成負(fù)荷氣負(fù)荷

燃?xì)庾鳛槌鞘心茉吹囊徊糠?，還將受到城市能源需求類(lèi)型的結(jié)構(gòu)性變化的影響。例如用電代替用氣，都會(huì)使傳統(tǒng)的用氣量指標(biāo)、用氣不均勻系數(shù)等燃?xì)庳?fù)荷參數(shù)發(fā)生顯著的變化。

所有這些變化將改變?nèi)細(xì)庳?fù)荷在量和性質(zhì)方面的狀態(tài)和規(guī)律。處在燃?xì)馐聵I(yè)這樣一個(gè)新發(fā)展階段，產(chǎn)生了對(duì)燃?xì)庳?fù)荷問(wèn)題進(jìn)行研究的迫切要求。而燃?xì)庳?fù)荷的構(gòu)成狀態(tài)、具有的規(guī)律性及變化趨勢(shì)則是燃?xì)庳?fù)荷問(wèn)題的基本內(nèi)容。 2100433B

一日（月、年）內(nèi)的平均負(fù)荷與最大負(fù)荷之比稱(chēng)為日（月、年）負(fù)荷系數(shù)。平均負(fù)荷是指某一時(shí)期（日、月、年）內(nèi)的負(fù)荷功率的平均值。負(fù)荷系數(shù)是小于 1的數(shù)值。各類(lèi)負(fù)荷的負(fù)荷系數(shù)也不相同。有色金屬冶煉、鋼鐵、化工、造紙等連續(xù)生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)，負(fù)荷系數(shù)均在90%以上,紡織、 機(jī)械制造等產(chǎn)業(yè)的負(fù)荷系數(shù)約為60%。 不同地區(qū)在不同季節(jié)負(fù)荷系數(shù)也有變動(dòng),約為70～80%。

從柔性負(fù)荷綜述中不難發(fā)現(xiàn)柔性負(fù)荷種類(lèi)繁多，并很難得到具有普適性或通用型的柔性負(fù)荷模型和控制策略。為了更深入的挖掘柔性負(fù)荷，抓住重點(diǎn)柔性負(fù)荷特征，論文選取中央空調(diào)作為典型柔性負(fù)荷代表，并開(kāi)展其參與電力系統(tǒng)運(yùn)行的模型和控制策略研究 。

(1)中央空調(diào)負(fù)荷具有柔性負(fù)荷典型特征。柔性負(fù)荷的主要特征是負(fù)荷在一定時(shí)間內(nèi)靈活可變，因?yàn)槿梭w有一定舒適度范圍，中央空調(diào)負(fù)荷的功率在舒適度范圍有了調(diào)節(jié)的空間。以夏季為例，當(dāng)用戶(hù)對(duì)電價(jià)做出響應(yīng)時(shí)，在電網(wǎng)高峰時(shí)可通過(guò)調(diào)高設(shè)定溫度、降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速等方式降低中央空調(diào)負(fù)荷，以獲得效益回報(bào);在電網(wǎng)低谷時(shí)期，利用中央空調(diào)所屬房間儲(chǔ)熱能力，增加空調(diào)負(fù)荷，提前儲(chǔ)存一部分冷量，使電力系統(tǒng)利用率增高。

(2)中央空調(diào)負(fù)荷在尖峰負(fù)荷中占比大。在北京、上海等發(fā)達(dá)地區(qū)空調(diào)負(fù)荷在高峰時(shí)負(fù)荷占比接近一半。而中央空調(diào)在工商業(yè)用戶(hù)、居民用戶(hù)等其它用戶(hù)中己經(jīng)廣泛應(yīng)用，是空調(diào)集群中較常見(jiàn)的種類(lèi)，而與分體式空調(diào)相比，中央空調(diào)的額定功率要大得多，另外相對(duì)于分體式空調(diào)，中央空調(diào)的負(fù)荷比較集中，更有利于集群控制，國(guó)內(nèi)多地己開(kāi)展了中央空調(diào)負(fù)荷調(diào)控的示范工程，積累了較為豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。

(3)中央空調(diào)負(fù)荷可控性強(qiáng)。與其他柔性負(fù)荷相比中央空調(diào)系統(tǒng)的可控量多，理論上包括:設(shè)定溫度、送風(fēng)量、新風(fēng)量、冷凍水泵流量、冷凍水進(jìn)水溫度等幾十個(gè)特性參數(shù)。對(duì)任意決策變量的控制都能達(dá)到調(diào)節(jié)中央空調(diào)負(fù)荷的目標(biāo)。另外在特定情況下，短時(shí)中央空調(diào)可通過(guò)關(guān)閉機(jī)組達(dá)到極限調(diào)節(jié)量，即使在不停機(jī)的前提下，中央空調(diào)的負(fù)荷調(diào)節(jié)能力也十分可觀。

在柔性負(fù)荷響應(yīng)潛力方面，提出針對(duì)大型工商業(yè)用戶(hù)參與需求響應(yīng)的潛力評(píng)估方法，主要步驟包括確定研究對(duì)象和需求響應(yīng)項(xiàng)目類(lèi)型、基于用電特性的用戶(hù)群聚類(lèi)分析、分類(lèi)需求響應(yīng)項(xiàng)目參與率辨識(shí)、價(jià)格彈性計(jì)算和需求響應(yīng)潛力評(píng)估，重點(diǎn)是適用于細(xì)分用戶(hù)群的價(jià)格彈性計(jì)算方法。基于上述評(píng)估方法，美國(guó)聯(lián)邦能源管理委員會(huì)從常規(guī)業(yè)務(wù)、擴(kuò)展業(yè)務(wù)、可實(shí)現(xiàn)參與和全而參與4種場(chǎng)景評(píng)估了美國(guó)2010-2020年的需求響應(yīng)潛力，一般來(lái)說(shuō)，需求響應(yīng)潛力評(píng)估可分為電力負(fù)荷調(diào)研、數(shù)據(jù)整理和分析、回歸模型建立及響應(yīng)潛力預(yù)測(cè)等步驟。表1給出了各國(guó)柔性負(fù)荷響應(yīng)潛力分析結(jié)果。但現(xiàn)有研究還存在以下不足:①負(fù)荷可調(diào)度潛力與電網(wǎng)運(yùn)行工況、外界環(huán)境變化、用戶(hù)用電消費(fèi)心理、響應(yīng)前用戶(hù)用電狀態(tài)等因密切相關(guān)，針對(duì)負(fù)荷在某一具體運(yùn)行工況下的響應(yīng)潛力評(píng)估研究還較為少見(jiàn);②多從挖掘電網(wǎng)柔性負(fù)荷削峰潛力的角度研究負(fù)荷的向下調(diào)節(jié)潛力，缺乏對(duì)向上調(diào)節(jié)潛力的相關(guān)研究。2100433B