熱能動力工程范文
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篇1
[關(guān)鍵詞]熱能動力 應(yīng)用 動力
中圖分類號:R151.4+4 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)42-0022-01
在經(jīng)濟水平飛速發(fā)展的當(dāng)今社會,人們對于生活品質(zhì)的要求也不再簡單的停留在吃飽喝足上面,而是開始更多地關(guān)注除去物質(zhì)生活之外的精神享受,而我們在享受生活的同時,也越來越需要更充裕更加便捷的動力提供方式,因而如何提高動力供應(yīng)的效率就成了當(dāng)前生產(chǎn)生活中首先應(yīng)該解決的重要問題,而熱能動力工程作為一下先進的無污染的可持續(xù)能源供應(yīng)形式,更應(yīng)該被廣泛應(yīng)用并不斷完善。
1 當(dāng)前熱能動力工程的現(xiàn)狀
我國的煤炭資源總量相對豐富、石油資源日漸短缺、經(jīng)濟發(fā)展對資源的需求增加、煤化工技術(shù)的發(fā)展進步等共同推動了煤炭深加工戰(zhàn)略的實施。我國煤炭資源人均占有量較低.僅為世界平均水平的60%左右:隨著物質(zhì)文化生活水平的提高,對環(huán)境質(zhì)量要求日益嚴格等,因此.煤炭的高效加工轉(zhuǎn)化利用任務(wù)艱巨。多能源互補與多功能綜合是當(dāng)代世界能源動力系統(tǒng)發(fā)展的主要特征和趨勢。熱能動力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是一個多種形式原燃料及電能等能源輸入、多種形式產(chǎn)品及熱能動力等能量輸出的復(fù)雜系統(tǒng)。在此過程中,原燃料、化工產(chǎn)品、熱能動力等能源存在不等價性,使得科學(xué)合理地評價化工熱能動力多聯(lián)產(chǎn)成為難題:而且原燃料、化工產(chǎn)品、熱能動力等具有不同品質(zhì).其多樣性又使得比較對照變得更加復(fù)雜。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,能源、環(huán)境問題日益突出,由此而誕生的能源、環(huán)境、經(jīng)濟等綜合的評價準(zhǔn)則受到重視。
2 搞好總體規(guī)劃
現(xiàn)階段伴隨著高速的經(jīng)濟發(fā)展,能源問題越來越開始受到了人們的關(guān)注,也越來越多的影響著我們周圍生活的狀態(tài),創(chuàng)建綠色生活環(huán)境成為了不能逃避的責(zé)任而熱能動力工程作為一下先進的無污染的可持續(xù)能源供應(yīng)形式自然就被越來越多的提及到??傮w規(guī)劃對于任何事情的成敗都是一個較為關(guān)鍵的步驟和必不可缺的重要環(huán)節(jié),任何事情的進行都不能以偏概全,更不能沒有計劃的隨便開始,否則后續(xù)會有更多的麻煩產(chǎn)生,因此在進行熱能動力工程,這個現(xiàn)代社會的文明動力之前,我們必須對于熱能動力工程的相關(guān)措施和可能發(fā)生的問題以及相應(yīng)的處理手段、最行之有效的方法等等有一個較為全面的了解認識,對于熱能動力工程從開始到最后的實施手法有個較為系統(tǒng)的認識,與此同時熱能動力工程必須遵循自然規(guī)律和經(jīng)濟規(guī)律,充分體現(xiàn)科學(xué)性、綜合性、示范性和實效性,只有兼顧了這些方面,才可以說是進行了一次真正成功而又成熟的熱能動力工程。
3 現(xiàn)階段熱能動力進行規(guī)劃設(shè)計的主要程序
3.1 對用戶進行需求分析
首先了解對方的需求.再結(jié)合自己的技術(shù)水平?jīng)Q定這項工作的可實現(xiàn)性。設(shè)計人員要通過談話、討論、分析等,了解需求方對此系統(tǒng)的要求。并要詢問清楚他們以前在工作中曾經(jīng)遇到的關(guān)于熱能動力方面的問題及困難.從而制定我們?yōu)橹O(shè)計的這套系統(tǒng)要達到的目標(biāo),將總體目標(biāo)分解成可量化、可操作的具體目標(biāo),從功能、性能、費用等方面結(jié)合我們目前的產(chǎn)品和相關(guān)技術(shù)水平最終確定本系統(tǒng)的目標(biāo)。
3.2 初步提出規(guī)劃設(shè)計方案
根據(jù)需求分析.設(shè)計人員要提出初步設(shè)計方案。設(shè)計方案主要包括熱能動力系統(tǒng)的整體情況、整體結(jié)構(gòu)構(gòu)成、各子系統(tǒng)的描述、設(shè)計系統(tǒng)的實施計劃、預(yù)算等。在撰寫方案時,要做到文字和圖形相結(jié)合,使方案更形象、更容易理解。當(dāng)我們有了初步的規(guī)劃方案后就為后階段的整理分析、反思總結(jié)提供了重要的資料。
3.3 進行可行性分析
可行性分析的進行.主要從熱能動力系統(tǒng)建設(shè)的必要性、技術(shù)的先進性、經(jīng)濟的合理性三個角度進行。我們提出的這種方案既要符合國家規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).又可以滿足需求方的要求,最好能達到目前國際上較為領(lǐng)先的水平.但是在追求技術(shù)先進性的同時不能忽略設(shè)備的維修和配件的來源.避免出現(xiàn)以后的維修困難。當(dāng)確認建設(shè)的系統(tǒng)符合以上三個條件時.才能進行下一階段的設(shè)計。
4 對現(xiàn)階段熱能動力的改進建議
雖然已經(jīng)看起來如此的成功,但是我們都知道并且相信熱能動力工程,這個現(xiàn)代社會的文明動力的發(fā)展仍然具有很大的進步空間。任何事物從誕生開始都要經(jīng)歷隨著周圍社會環(huán)境的變化而變化的過程,而也只有經(jīng)歷的起這種變遷,才會被大浪淘沙式的留下其精華從而變得長久而有生命力,熱能動力工程,這個現(xiàn)代社會的文明動力就需要不斷研究和開發(fā)新技術(shù),來適應(yīng)這種社會變化。不可否認,熱能動力工程要有更加長足的發(fā)展就必須經(jīng)歷不斷的改正和完善,只有讓其真正能與當(dāng)今社會做到相互更好地融合,才有可能使熱能動力工程這個現(xiàn)代社會的文明動力在以后繼續(xù)保持先進的活力為中國社會的建設(shè)提供更加有力的支持。
4.1 嚴格標(biāo)準(zhǔn)
任何事物都一樣,有了保證才有良好的秩序,因此想要規(guī)范熱能動力工程這個現(xiàn)代社會的文明動力就必須先將相關(guān)的法律法規(guī)進行很好的完善,為其以后進行良好的運營提供良好的大環(huán)境。因此,熱能動力工程在各個方面要有完善并且行之有效的流程規(guī)范,為現(xiàn)代社會的熱能供應(yīng)提供充足的技術(shù)保證,加強各個環(huán)節(jié)之間的監(jiān)督和聯(lián)系,進行一切的流程都必須有相應(yīng)的晚上的手續(xù)和檔案記錄,這樣不僅能保證各個環(huán)節(jié)流程的合理和規(guī)范化,并且能為后續(xù)的一切工作做好筆頭記錄,做到有據(jù)可查,這樣一旦出現(xiàn)問題就會省去很多不必要的麻煩。
4.2 明確方向
在這個事實咳咳都在提倡可持續(xù)的當(dāng)今社會,能源的消耗如何做到最小化,能源的利用率如何做到最大化成為了當(dāng)今社會不能逃避而亟待解決的問題,能動力工程這個現(xiàn)代社會的文明動力的應(yīng)用無疑為這個迫在眉睫的問題找到了一絲曙光,但是在擴展應(yīng)用的時候我么一定要明確其使用的目的,讓他永葆活力的途徑在于市場的創(chuàng)新,讓產(chǎn)品和服務(wù)帶來效益,幫助用當(dāng)今社會的各個方面解決能源應(yīng)用不合理和資源消耗高的問題,運用熱能動力工程的技術(shù)優(yōu)勢,及時幫助用戶解決能源供應(yīng)過程中的實際難題。
5 結(jié)語
有太多太多的事例證明了熱能動力工程,這個現(xiàn)代社會的文明動力在這個時代為我們帶來的影響,我們不能不承認它已經(jīng)開始慢慢成為我們生活中不能缺少的一部分,這些熱能動力工程,不僅僅是當(dāng)今的經(jīng)濟全球化強有力的推動力,密切了國家與國家之間的各方面交流,而且也在潛移默化中影響著我們以及我們身邊人們的生活狀態(tài),隨著熱能動力工程的應(yīng)用我們的科技水平會越來越高,二者也恰恰能夠反過來再次促進熱能動力工程,這個現(xiàn)代社會的文明動力再創(chuàng)新高,相信在不久的將來我們會再次為熱能動力工程,這個現(xiàn)代社會的文明動力為我們帶來的改變而驚嘆。
參考文獻
[1] 王勇.火力發(fā)電廠汽輪機現(xiàn)場安裝的技術(shù)性改造.大眾科技,200500).
篇2
熱能與動力工程所研究的內(nèi)容主要是指熱能與動力之間的合理轉(zhuǎn)化。在實際應(yīng)用的過程中,可以依賴于多種不同的方式,實現(xiàn)熱能動力或熱能電能的合理轉(zhuǎn)換,以促進能源的高效率利用,發(fā)揮其在提升經(jīng)濟效應(yīng)水平方面的重要價值。結(jié)合實踐經(jīng)驗來看,熱能與動力工程的應(yīng)用在解決能源利用問題方面有著非常重要的價值,直接關(guān)系到電力企業(yè)的經(jīng)濟效益水平。當(dāng)前實踐中,熱能與動力工程涉及多個學(xué)科,且各個學(xué)科相互關(guān)系非常復(fù)雜與系統(tǒng),后期應(yīng)用中還可以支持電能與機械能的相互轉(zhuǎn)換,為社會經(jīng)濟的高速發(fā)展奠定了非常良好的基礎(chǔ)。從專業(yè)構(gòu)成的角度來說,熱能與動力工程的研究內(nèi)容可以劃分為以下幾個專業(yè)模塊:第一是建立在熱能轉(zhuǎn)換與利用基礎(chǔ)上的熱能動力及其控制工程(包括新能源的開發(fā)、能源環(huán)境利用工程在內(nèi));第二是建立在內(nèi)燃機及其驅(qū)動系統(tǒng)基礎(chǔ)之上的熱力發(fā)電機及汽車工程;第三是建立在電能轉(zhuǎn)化為機械功基礎(chǔ)上的流體機械與制冷低溫工程;第四是建立在機械功轉(zhuǎn)化為電能基礎(chǔ)上的火力火電與水利水電動力工程。
2.熱能與動力工程對經(jīng)濟環(huán)境的影響
1)從經(jīng)濟角度來說,熱能與動力工程在我國的經(jīng)濟發(fā)展體系中有著非常普遍的應(yīng)用,涉及多個相關(guān)的行業(yè)與領(lǐng)域。包括電力、鋼鐵、金屬、石油,以及建筑在內(nèi)的多個行業(yè)領(lǐng)域在自身發(fā)展過程中均對熱能有著相當(dāng)大的需求。當(dāng)前已形成的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)以及動力發(fā)電技術(shù)能夠通過一定的技術(shù)手段,將動力能轉(zhuǎn)化為電力,從而為電力事業(yè)的發(fā)展提供源源不斷的動力支持,為社會大眾創(chuàng)造更加良好的生活環(huán)境。結(jié)合我國的實際情況來看,電能是整個經(jīng)濟發(fā)展體系中的基礎(chǔ)與支柱,熱能與動力工程的應(yīng)用勢必會為電能的發(fā)展?fàn)I造一個更加良好的環(huán)境氛圍,以促進社會經(jīng)濟的良性發(fā)展。當(dāng)然,在這一過程中,新能源的有效利用是實現(xiàn)社會健康可持續(xù)性發(fā)展的主要動力,因此必須充分結(jié)合社會發(fā)展的現(xiàn)狀,最大限度地利用并促進新能源的開發(fā),以創(chuàng)造出更加豐富的社會經(jīng)濟價值。2)從環(huán)境角度來說,結(jié)合我國各個行業(yè)領(lǐng)域?qū)δ茉吹睦矛F(xiàn)狀,發(fā)電功能的實現(xiàn)主要是通過煤炭或石油等常規(guī)能源來實現(xiàn)。然而,傳統(tǒng)意義上的生產(chǎn)方式無法控制污染物的排放。在此類常規(guī)能源轉(zhuǎn)化為電能的過程中,勢必會排出大量的有毒有害物質(zhì),所產(chǎn)生的物質(zhì)不但會造成環(huán)境污染,同時也會對大眾的健康造成危害。為了促進經(jīng)濟水平的高速發(fā)展,很多時候會忽略環(huán)境保護的重要性,最終對整個生態(tài)環(huán)境造成非常不良的影響,當(dāng)然也給人們的生活帶來了很大的不變。而在電力生產(chǎn)中通過對熱能與動力工程的應(yīng)用,能夠很好地緩解生產(chǎn)中存在的困境,通過對各類清潔能源的綜合應(yīng)用,減少生產(chǎn)過程中排放的污染物質(zhì),減輕環(huán)境污染,不但符合社會發(fā)展需求,還能夠為社會大眾提供優(yōu)良的生活環(huán)境,促進社會和諧可持續(xù)發(fā)展。
3.熱能與動力工程的創(chuàng)新應(yīng)用
3.1熱能與動力工程在鍋爐及熱電廠中的應(yīng)用現(xiàn)狀
1)熱能與動力工程得益于科學(xué)技術(shù)的不斷進步以及信息技術(shù)的應(yīng)用使得其能夠被應(yīng)用在鍋爐中。鍋爐是由外殼以及鍋爐使用過程中的電器控制系統(tǒng)組成,鍋爐在使用過程中主要是燃燒的過程,鑒于燃燒使得鍋爐產(chǎn)生極大的熱能,在爐底安裝控制器就是為了能夠隨時監(jiān)控鍋爐的運行情況,這也是保護鍋爐安全的重要手段之一。在鍋爐實際運行過程中,其自身就會形成一個自我保護系統(tǒng),它會將一定的機械熱能轉(zhuǎn)化為其他能量以達到保護自身的目的,但是,意外在所難免,往往或因為這部分轉(zhuǎn)化的能量而燒壞鍋爐,因此,必須要對鍋爐的運行進行智能化的管理與控制,從而能夠有效地使鍋爐的運行精密度得到提高。2)熱能與動力工程的應(yīng)用主要表現(xiàn)在兩個方面:第一,在節(jié)流調(diào)節(jié)中改變工作狀況可能會造成不小的節(jié)流損失,但在溫度恒定的條件下,截流調(diào)節(jié)的負載適應(yīng)性明顯高于噴管調(diào)節(jié),因此節(jié)流調(diào)節(jié)多適用于容量較小的機組;第二,噴管調(diào)節(jié)是在滿足負荷適應(yīng)性的基礎(chǔ)上,為了能夠提高汽輪機的工作效率,達到平衡各種不同汽輪機的調(diào)節(jié)以及變化。
3.2熱能與動力工程在鍋爐與熱電廠中的技術(shù)創(chuàng)新
1)在熱能與動力工程研究領(lǐng)域中,如何實現(xiàn)對鍋爐在燃燒過程中熱能的轉(zhuǎn)化工作是非常重要的問題之一。在本領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展過程中,鍋爐的作業(yè)方式轉(zhuǎn)變?yōu)榱酥悄苁剑纱龠M鍋爐穩(wěn)定性以及安全性的提升。同時,考慮到燃燒期間的空氣、燃料與鍋爐溫度之間有非常密切的關(guān)系,因此可以通過對預(yù)設(shè)值的綜合比較實現(xiàn)對鍋爐性能的合理檢測。同時,工作人員也可以通過開展模擬實驗的方式,準(zhǔn)確地評估鍋爐內(nèi)部的氣體流動情況,預(yù)先設(shè)置模擬數(shù)值,評估不同速度下所形成的矢量圖,以此為邊界層分離關(guān)系的研究提供參考依據(jù)。2)在熱能與動力工程的研究領(lǐng)域中,可以通過合理利用重?zé)岈F(xiàn)象的方式,根據(jù)熱電廠的實際運行情況,科學(xué)確定重?zé)嵯禂?shù),以達到減少能量損失的目的。與此同時,從調(diào)頻角度上來說,相較于一次調(diào)頻模式而言,二次調(diào)頻的精確性更高。在電網(wǎng)頻率保持恒定的條件下,可以通過智能調(diào)節(jié)的方式對二次調(diào)頻預(yù)先設(shè)置對應(yīng)的方程式,以實現(xiàn)對機組的重分配與組合,滿足控制功能的要求。
4.結(jié)語
篇3
關(guān)鍵詞:熱能動力工程;鍋爐;發(fā)展;應(yīng)用
中圖分類號: TK223 文獻標(biāo)識碼: A
鍋爐在燃燒的過程中,會產(chǎn)生大量的空氣污染元素,嚴重影響著空氣環(huán)境質(zhì)量,長久以往還將威脅到人們的生命安全。對此,要加強其重視,不斷引進外國的先進除塵技術(shù)以及各種施工工藝,在進行機械設(shè)備購置的同時,要以最優(yōu)的價格進行產(chǎn)品質(zhì)量性能對比,選擇適合本工廠的鍋爐燃燒設(shè)備,真正做到節(jié)能環(huán)保的目的。
一、熱能動力工程和鍋爐構(gòu)成的概述
1、熱能動力工程概述
從字面上看熱能動力工程就是研究熱能和動力間的相互轉(zhuǎn)化,其中包括熱力發(fā)動機、熱能工程、流體機械及流體工程,熱能工程與動力機械、制冷與低溫技術(shù)、能源工程、工程熱物理、水利電動力工程、冷凍冷藏工程等九個方面,其中鍋爐的運行方面主要運用熱力發(fā)動機、熱能工程、動力機械、能源工程以及工程熱物理等部分專業(yè)技術(shù)。熱能動力工程主要研究方面為熱能與動力之間的轉(zhuǎn)換問題,其研究方面橫跨機械工程、工程熱物理等多種科學(xué)領(lǐng)域。熱能動力工程的發(fā)展方向也是多方面的,主要用于電廠的熱能工程,另一方面,我們應(yīng)該加強對熱能動力工程的自動化方向的研究,尤其是工程物理方面,由于我國很缺乏這方面的人才,所以,國家應(yīng)該加強對流體機械及其自動控制方向、空調(diào)制冷方向、鍋爐熱能轉(zhuǎn)換方向等的專業(yè)人才培養(yǎng),事實上,熱能動力工程是現(xiàn)代動力工程的基礎(chǔ),熱能動力工程主要需要解決的問題是能源方面的問題,其作為熱能源的主要利用工程,應(yīng)該起到環(huán)境保護的作用,熱能動力工程在我國的國民經(jīng)濟的發(fā)展中具有很高的地位,我們應(yīng)該給予高度的重視。
2、鍋爐的構(gòu)成概述
鍋爐的組成由外殼部分以及燃氣鍋爐電器控制部分組成,其外殼部分主要分為底殼以及面殼兩個部分,鍋爐的底殼用于固定鍋爐的燃燒部分,也就是燃燒器,同時底殼上也安裝膨脹水箱、輪回水泵、燃氣閥、三通閥、主熱交換器以及辦事熱交換器、電控盒等部件,通過底殼的連接使其作為一個整體存在,并且底殼可以做到與固定墻體連接,二鍋爐的面殼則是起到防風(fēng)防灰塵等各種保護作用。燃氣鍋爐電器控制部分對于鍋爐來說是最主要的硬件部分,其作用主要是用來控制燃料的燃燒、輪回水泵、風(fēng)機、風(fēng)雅開關(guān)、燃氣閥以及輪回水流、地暖溫度探測器等裝置的運行,當(dāng)今社會逐漸流行于是用電腦自動控制的方式來運行,有利于精確的操控溫度,保持燃燒溫度的均衡。鍋爐的構(gòu)造應(yīng)該滿足熱能動力工程中的理論,這樣才能夠保證鍋爐的正常工作和溫度的控制。
二、熱能動力工程中鍋爐存在的問題及技術(shù)應(yīng)用
1、熱能動力工程在鍋爐風(fēng)機方面存在的問題
鍋爐的風(fēng)機用于氣體的輸送和壓縮,也就是把機械能轉(zhuǎn)化為動能,在鍋爐工作的過程中,風(fēng)機能夠把氣體運送到指定的機械內(nèi),其作用是非常重要的,然而,隨著人們對于能源的需求不斷增多,一些生產(chǎn)企業(yè)為了獲得更多的利潤就不斷地增大鍋爐的工作量,這就容易導(dǎo)致鍋爐內(nèi)的風(fēng)機由于長時間運轉(zhuǎn)而燒壞,從而影響鍋爐的正常工作。所以,我們一定要改進風(fēng)機的工作狀態(tài),正確的將熱能動力工程技術(shù)應(yīng)用到鍋爐的改進中,然而,鍋爐內(nèi)部葉輪機械的結(jié)構(gòu)是很復(fù)雜的,在測量溫度的過程中會受到很多不確定因素的影響,雖然我國還沒有研究出理想的解決辦法,但是,應(yīng)用熱能動力工程所研發(fā)的軟件可以從不同的方向來測定流入風(fēng)機葉片的燃料速度,并通過創(chuàng)建數(shù)值模擬的二維模型來進行網(wǎng)格的劃分,最后利用求解器求出所需結(jié)果和網(wǎng)格的輸出,從而得到模擬的結(jié)果,也就是鍋爐風(fēng)機的翼型邊界層分離和攻角的關(guān)系。
2、熱能動力工程爐內(nèi)燃燒控制技術(shù)運用
以前,爐內(nèi)燃燒的控制主要是通過手動完成,而隨著時代的發(fā)展,這種手動過控制方式已經(jīng)不能適應(yīng)其發(fā)展,逐漸被自動控制所取代。就目前狀況而言,大規(guī)格鋼錠推鋼式加熱爐可選用的燃燒自控方式主要有兩種,分別是雙交叉限幅控制系統(tǒng)控制以及空燃比例連續(xù)控制系統(tǒng)控制。
2.1、雙交叉限幅控制系統(tǒng)
雙交叉限幅控制系統(tǒng)的組成與空燃比例連續(xù)控制系統(tǒng)存在相似之處,其組成部件主要有燒嘴、燃燒控制器、空氣/燃氣流量閥、空氣/燃氣流量計、熱電偶等。其操作原理主要如下:首先,檢測出相關(guān)的溫度,然后對溫度傳感器熱電偶進行一定程度上的使用,以此來對溫度進行轉(zhuǎn)化,使其成為一個電信號,那么這一信號就表示了測量點的實際溫度,該測量點的溫度期望給定值是由預(yù)存貯在上位機中的工藝曲線自動給定的。然后在此基礎(chǔ)之上對兩個溫度值的偏差進行一定程度上的分析,PLC對燃氣/空氣流量閥的開度進行自動校準(zhǔn),這一流量閥的定位主要是通過電動執(zhí)行機構(gòu)來完成的。通過對孔板和差壓變送器進行一定程度的使用,以此來對空氣流量進行有效的測量,而燃氣的流量是借助于一臺安裝在燃氣支管上的質(zhì)量流量計來測量,這樣一來,就能夠?qū)囟冗M行精確而有效的控制。
2.2、空燃比例連續(xù)控制系統(tǒng)
空燃比例連續(xù)控制系統(tǒng)是由多個部分共同組成的,其部件主要有燒嘴、燃燒控制器、空氣/燃氣比例閥、空氣/燃氣電動蝶閥、空氣燃氣流量計、熱電偶、氣體分析裝置、PLC等。這一控制系統(tǒng)的操作原理如下:首先由熱電偶或氣體分析裝置進行一定程度上的檢測,然后再將檢測到的數(shù)據(jù)向PLC進行有效的傳送,在這一操作完成之后,將檢測到的數(shù)據(jù)與設(shè)定值進行一定程度上的對比分析,然后再將偏差值按照比例積分以及微分進行一定程度上的運算,并在此基礎(chǔ)之上輸出4-20mA的電信號分別對空氣/燃氣比例閥和空氣/燃氣電動蝶閥的開度進行調(diào)節(jié),這樣一來,就可以對空氣/燃氣比例以及爐內(nèi)的溫度進行有效的控制。
2.3、流化床鍋爐的應(yīng)用和脫硫技術(shù)的改進
我國流化床鍋爐的應(yīng)用從九十年代開始,國家有關(guān)部門組織了完善化的75t/h示范工程,此后相繼成功開發(fā)了130t/h、220t/h、410t/h、440t/h、480t/h、670t/h、1025t/h循環(huán)流化床鍋爐。國內(nèi)技術(shù)的循環(huán)流化床鍋爐的可用率、可靠性、效率已經(jīng)達到國際先進水平,普遍優(yōu)于引進技術(shù)。積累了大量的經(jīng)驗,使我國成為世界上擁有循環(huán)流化床鍋爐最多、技術(shù)示范最多的國家。
要想改進脫硫技術(shù),首先要改變石灰石輸入方式及輸入部位。將石粉通過氣力輸送方式加入爐膛密相區(qū)上部煙氣側(cè)。此輸入方式不僅可以保證了石粉的均勻輸入,便于脫硫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制,還可以保證石粉與煙氣充分混合以達到較高的脫硫效率。根據(jù)爐膛內(nèi)溫度場的分布,石粉輸入點設(shè)在鍋爐前后墻二次風(fēng)支管部位最為合適,此點溫度一般在900 ℃左右, 處于石灰石與SO2 最佳反應(yīng)溫度區(qū)域,且從二次風(fēng)口氣力輸入的石粉,進入爐膛后能與煙氣充分混合, 并有充足的反應(yīng)時間。此外,還可以減小脫硫劑粒徑,有效增大脫硫氣固反應(yīng)的表面積,提高脫硫效率。
三、熱能動力工程在鍋爐方面的發(fā)展
在工業(yè)生產(chǎn)之中,工業(yè)爐是十分重要的設(shè)備,它主要是通過對燃料燃燒以及電能轉(zhuǎn)化的熱量進行一定程度上的利用,并以此來對物料以及工件進行有效的加熱。中國的爐煉技術(shù)具有較為悠久的歷史,最早出現(xiàn)于商代,當(dāng)時的煉銅爐較為完善。而在春秋戰(zhàn)國時期,又在原先的基礎(chǔ)之上進一步發(fā)展的爐溫提高的技術(shù)。到了近現(xiàn)代,法國人馬丁運用英國人西門子的蓄熱式爐原理,建造了用氣體燃料加熱的第一臺煉鋼平爐。而在目前狀況下,隨著經(jīng)濟的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,再加之現(xiàn)代化管理水平的提高,逐漸出現(xiàn)了連續(xù)加熱爐。就連續(xù)加熱爐而言,目前狀況下主要有兩大類,分別是推鋼式爐以及步進式爐。推鋼式爐以及步進式爐最大的差異主要表現(xiàn)在爐內(nèi)的輸料方式存在著一定程度的差異。
結(jié)束語
綜上所述,本文對熱能動力工程在鍋爐方面的應(yīng)用及發(fā)展做出了研究和闡述,還通過實際的調(diào)查和實驗更加深入的研究熱能動力工程中的技術(shù)應(yīng)用,尤其是在鍋爐燃燒的控制方面,不管是鍋爐的燃燒方式,還是風(fēng)機的旋轉(zhuǎn)問題都涉及到燃燒系統(tǒng)的控制,應(yīng)該合理的應(yīng)用熱能動力技術(shù)來促進鍋爐的運轉(zhuǎn)和燃料的利用率??偠灾?,熱能動力工程無論在鍋爐的發(fā)展方面還是實際的生產(chǎn)生活中都起著非常關(guān)鍵的作用,希望可以繼續(xù)挖掘熱能動力工程在鍋爐運作和能源生產(chǎn)中的應(yīng)用,促進我國能源的利用率和經(jīng)濟的不斷發(fā)展。
參考文獻
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[2]袁春杭.鍋爐引風(fēng)機事故的預(yù)防[J].中國鍋爐壓力容器安全,2005,14(6):38-39.
篇4
[關(guān)鍵詞]熱能動力工程的概述?;熱能動力工程在鍋爐和能源的發(fā)展
中圖分類號:TK12 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)02-0004-01
1.對熱能動力工程的概述
熱能動力工程所研究的主要是熱能與動力之間的能量轉(zhuǎn)化,由于它的復(fù)雜性和高難度,所以所涉及到的科學(xué)領(lǐng)域主要包括:熱能工程、工程物理學(xué)、動力機械以及流體機械工程等多個方面的相關(guān)內(nèi)容。
到目前為止,熱能動力工程的發(fā)展得到了飛速的發(fā)展,它成為電廠熱能工程、工業(yè)企業(yè)以及供熱企業(yè)的主要應(yīng)用部分。對于我國的熱能動力工程而言,需要加強對其自動化的研究,更需要培養(yǎng)出與鍋爐熱能轉(zhuǎn)換和空調(diào)制冷方面的專業(yè)性人才。在現(xiàn)在的實際發(fā)展中,熱能動力工程已經(jīng)成為熱能源的主要應(yīng)用工程,因其專業(yè)性很強,熱能動力工程不僅是熱能源的主力,同時還成為了現(xiàn)代動力工程發(fā)展的基石。熱能動力工程對環(huán)境的保護也起到了一定的作用,與此同時也推動了我國的國民經(jīng)濟,所以需要相關(guān)部門加強對熱能動力工程的關(guān)注和重視。
2.熱能動力工程中鍋爐的發(fā)展現(xiàn)狀
2.1 我國熱能動力工程中鍋爐的發(fā)展?fàn)顩r
自1872年英國第一臺鍋爐的產(chǎn)生,工業(yè)鍋爐行業(yè)已經(jīng)有了數(shù)百年的發(fā)展,經(jīng)歷了鍋殼式鍋爐、火管鍋爐、直水管鍋爐、煤粉鍋爐、循環(huán)流化床鍋爐等演化歷程。我國是世界上最大的生產(chǎn)和使用工業(yè)鍋爐的國家,全國擁有一千多家鍋爐生產(chǎn)企業(yè),由于受資源結(jié)構(gòu)的影響,煤炭為工業(yè)鍋爐的主要燃料,還有少量的燃氣和電熱鍋爐。在過去60多年里,我國工業(yè)鍋爐技術(shù)得到了長足的進步,尤其是燃油燃氣鍋爐技術(shù)已經(jīng)到達了國際先進水平,但是還存在著熱效率不高、脫硫技術(shù)不成熟、輔助以及自動化控制技術(shù)落后、爐排鑄件質(zhì)量不高等問題。工業(yè)鍋爐主要應(yīng)用于電力生產(chǎn)、制藥、化工、鋼鐵等行業(yè),是國民經(jīng)濟發(fā)展的主要動力來源。伴隨著熱能動力工程學(xué)和鍋爐技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代化的鍋爐設(shè)備一般采用步進式爐和推鋼式爐,并充分利用計算機自動化控制系統(tǒng),實現(xiàn)了鍋爐的持續(xù)穩(wěn)定加熱,不斷提高能源利用率。
2.2 我國鍋爐技術(shù)發(fā)展過程中存在的主要問題
我國鍋爐技術(shù)存在的主要問題是熱效率不高、粉塵氣體污染嚴重,產(chǎn)品技術(shù)、管理、工藝流程落后,科技研發(fā)力度不足,制造標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范等。其中,鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計起著關(guān)鍵性的制約作用。鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要存在爐排鑄造質(zhì)量不高、風(fēng)機運行不穩(wěn)定、輔助設(shè)備不完整等問題。國內(nèi)一般使用普通鑄件,大部分零件采用火焰切割冷加工技術(shù),造成爐排間隙較大,容易造成漏煤和配風(fēng)不均問題。其次是由于企業(yè)為了追逐高額利潤,減少鍋爐建設(shè)投資,經(jīng)常使鍋爐在高負荷下運行,這就有可能造成風(fēng)機長時間工作而燒壞。在國內(nèi)鍋爐安裝過程中,一般使用和燃燒器不配套的輔機設(shè)備,缺乏專業(yè)性匹配設(shè)備的研究開發(fā),嚴重影響整機運轉(zhuǎn)、節(jié)能以及環(huán)保性能。在設(shè)計制造過程中,只重視元件承壓指標(biāo),忽視對燃燒裝置的研究。
3.熱能動力工程鍋爐技術(shù)的發(fā)展
3.1 提高鍋爐自動化控制水平,保證鍋爐溫度的穩(wěn)定性
科學(xué)合理的控制鍋爐燃燒溫度需要做好能量的轉(zhuǎn)化幅度,鍋爐企業(yè)應(yīng)該改變傳統(tǒng)的人工填料方式,使用步進式自動化控制技術(shù),通^計算機技術(shù)采集、分析、計算、輸出合理的結(jié)果,把鍋爐內(nèi)溫度經(jīng)過傳感器傳送到控制系統(tǒng),檢測溫度差異性,實現(xiàn)對鍋爐燃燒的有效控制。由于鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,溫度檢測影響因素較多,因此要充分地把熱能動力工程技術(shù)應(yīng)用到鍋爐改造過程中,通過測定從不同方向流入葉片的燃料速度,建立數(shù)據(jù)模擬二維模型,最后利用數(shù)據(jù)庫軟件求出結(jié)果,弄清鍋爐風(fēng)機葉片分離和攻角的關(guān)系。
3.2 提高燃料利用率,加強節(jié)能環(huán)保研究力度
燃料利用率的提高首先要做好鏈條爐排燃燒設(shè)備結(jié)構(gòu)改進工作,充分發(fā)揮節(jié)能減排的作用,尤其是要解決好調(diào)節(jié)不順、密封不嚴、布風(fēng)不合理、漏煤過多等問題。不斷加強對給煤裝置、自動化系統(tǒng)控制、爐拱及燃燒系統(tǒng)、鍋爐輔機節(jié)能改造工作,保證水處理裝置的科學(xué)合理利用,從整體上實現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能。對于使用天然氣做為燃料的鍋爐可以采取冷凝式鍋爐,同時為了避免冷凝結(jié)露引發(fā)鍋爐內(nèi)壁腐蝕損壞,一般要把鍋爐溫度設(shè)定在比較高的水平。國家要強化節(jié)能減排監(jiān)督管理體系,不斷提高鍋爐技術(shù)研究和操作人員的技能素質(zhì),養(yǎng)成節(jié)能意識,把節(jié)能工作提高到戰(zhàn)略位置。
4.熱力動力工程在能源發(fā)展方面
4.1 能源方面存在的問題
當(dāng)前,世界各主要經(jīng)濟體的經(jīng)濟復(fù)蘇跡象逐漸明朗,隨著世界經(jīng)濟的復(fù)蘇和持續(xù)發(fā)展,能源供應(yīng)緊張的局面將會加劇,世界各國將會更加重視本國的能源安全問題,在采取行之有效的能源戰(zhàn)略同時,加快各種能源利用新技術(shù)和新工藝。而能源動力工業(yè)作為我國國民經(jīng)濟和國防建設(shè)的支柱性產(chǎn)業(yè),在推動國家經(jīng)濟發(fā)展方面做出了突出的貢獻。所以,必須提高能源利用效率,緩解能源緊張的局面。
而熱電廠的風(fēng)機,是一種可以產(chǎn)生能源的機械裝置,通過軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流,可產(chǎn)生大量的動能,在發(fā)電廠、工業(yè)生產(chǎn)和鍋爐生產(chǎn)過程中具有廣泛的應(yīng)用。對于一些發(fā)電機組來說,隨著電力需求的增加,電網(wǎng)的運行將會更加的安全和可靠,所以,這對于風(fēng)機的應(yīng)用也就提出了更高的要求。
4.2 能源方面的發(fā)展前景
人類社會賴以發(fā)展的重要基礎(chǔ)便是能源,能源在確保人類社會的可持續(xù)發(fā)展方面有著巨大的作用。在世界能源形勢不容樂觀的形勢下,如果更加合理高效的利用能源,成為世界性的研究課題。當(dāng)前,我國的能源利用主要以煤炭和電能為主,也就是在能源利用結(jié)構(gòu)中,煤炭是核心,我國是以煤炭為主的能源利用結(jié)構(gòu)。這種能源利用結(jié)構(gòu),一方面會對環(huán)境產(chǎn)生比較大的影響,造成生態(tài)環(huán)境和大氣環(huán)境的嚴重破壞,一方面會消耗大量的能源,過度消耗煤炭資源,使我國的能源供應(yīng)日益緊張。
在這樣的形勢下,在我國能源供應(yīng)日益緊張的形勢下,我國能源的主要發(fā)展方向是“新能源、核能、智能電網(wǎng)、常規(guī)能源、節(jié)能減排”。而熱能與動力工程符合我國能源發(fā)展的大體方向,可為我國能源結(jié)構(gòu)的合理優(yōu)化做貢獻。
參考文獻
篇5
[關(guān)鍵詞]熱能與動力;工程
中圖分類號:TK 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)15-0010-01
一、現(xiàn)代社會的能源及其分類
我們把能夠產(chǎn)生能量的資源稱為能源,能源大體可分為:
1、一次能源與二次能源。一次能源是指自然界中存在的天然能源;二次能源是由一次能源直接或間接加工轉(zhuǎn)換而成的人工能源。
2、可再生能源與非再生能源。可重復(fù)產(chǎn)生的一次能源稱為可再生能源,不能重復(fù)產(chǎn)生的自然能源稱為非再生能源。
3、常規(guī)能源與新能源。常規(guī)能源是指技術(shù)上已經(jīng)成熟、已大量生產(chǎn)并廣泛利用的能源;新能源是指技術(shù)上正在開發(fā)、尚未大量生產(chǎn)和廣泛利用的能源。
4、清潔能源與非清潔能源。在開發(fā)和利用中對環(huán)境無污染或污染程度很輕的能源叫做清潔能源,否則稱為非清潔能源。
二、現(xiàn)階段的熱能動力裝置
燃料在適當(dāng)?shù)脑O(shè)備中燃燒而產(chǎn)生的熱能,然后在熱能動力機中將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。燃燒設(shè)備、熱能動力機以及他們的輔助設(shè)備統(tǒng)稱為熱能動力裝置。熱能動力裝置主要有兩大類:一種是以燃燒產(chǎn)生的燃氣直接進入發(fā)動機進行能量轉(zhuǎn)換,如內(nèi)燃機和燃氣輪機等;另一種則首先將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能傳遞給某種液體使其汽化,然后將蒸汽導(dǎo)入發(fā)動機進行熱功轉(zhuǎn)換,如蒸汽機和汽輪機等。
三、熱能的特點
能量的轉(zhuǎn)換:人類所用能源基本上都是由一次能源經(jīng)一次或多次轉(zhuǎn)換而來。
1、太陽能的轉(zhuǎn)換:太陽照射使植物內(nèi)葉綠素發(fā)生光合作用,將太陽能轉(zhuǎn)換為生物質(zhì)能;太陽能的光――熱轉(zhuǎn)換;太陽能的光――電轉(zhuǎn)換,太陽能電池。
2、燃料化學(xué)能的轉(zhuǎn)換:通過燃燒,將化學(xué)能――熱能――機械能。如汽輪機:化學(xué)能――蒸汽的熱能――經(jīng)汽輪機轉(zhuǎn)換為機械能;內(nèi)燃機:化學(xué)能――燃氣的熱能――經(jīng)活塞連桿機構(gòu)轉(zhuǎn)換為熱能。
3、熱能的轉(zhuǎn)換:兩種能量形式,即機械能――內(nèi)燃機、汽輪機;電能――熱電發(fā)電。
四、熱能的利用
熱能的應(yīng)用在國民經(jīng)濟中的重要地位(使用領(lǐng)域):
1)電力工業(yè)――火力發(fā)電或核發(fā)電,均應(yīng)用熱能轉(zhuǎn)換。
2)鋼鐵工業(yè)――煉鋼、軋鋼、高爐煉鐵等均用熱能;
3)有色金屬工業(yè)――鋁、銅等有色金屬的冶煉用熱能;
4)化學(xué)工業(yè)――酸、堿、合成氨的生產(chǎn)過程;
5)石油工業(yè)――采油、煉制、輸送等用熱能;
6)建材工業(yè)―建材的生產(chǎn)過程用熱能。如水泥、陶瓷等;
7)機械工業(yè)――鑄造、鍛壓、焊接等用熱能;
8)輕紡工業(yè)――造紙、制糖、化纖、印染等用熱能;
9)交通運輸―汽車、火車、船舶、飛機等動力來之熱能;
10)農(nóng)業(yè)及水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)―電力灌溉、溫室培植、魚池加溫等
11)生活需要――供暖、空調(diào)、烹飪。
五、我們對能源利用的評價
我們都知道非再生能源的有限性,能源利用率又不高;所以能源是人類生存與發(fā)展的重要基礎(chǔ)。我們對能源的有效利用可以提高能量轉(zhuǎn)換或傳遞裝置及系統(tǒng)的效率。防止高品位能量的降級使用,建立總能系統(tǒng)概念,優(yōu)化整體用能系統(tǒng),使一次能源、二次能源及余熱均得到充分利用,提高總能系統(tǒng)的能源利用效率。
1、利用能源的評價指標(biāo)
能源利用的主要評價指標(biāo)有能源消耗系數(shù)r,它是指指單位國民經(jīng)濟產(chǎn)值所平均消耗的能源數(shù)量。單位產(chǎn)品能耗C:它是指每單位產(chǎn)品產(chǎn)量所消耗的能量。能源利用效率即能量利用率,主要指被有效利用的能量與所消耗的能量之比。
2、Ex()及Ex效率
Ex是指對能量的評價,要考慮被利用的能量的數(shù)量和質(zhì)量。Ex就是從能量的數(shù)量和質(zhì)量角度,評價處于某一狀態(tài)的熱力系的作功能力的指標(biāo)。即能的可用性。Ex效率用于評價最大有用功的實際應(yīng)用的程度。用實際被利用的有效火用和投入的火用之比表示。
六、熱能與動力機械的應(yīng)用與發(fā)展對地球環(huán)境的影響:
1.熱污染:熱能利用和動力技術(shù)的應(yīng)用中的能量損失,以熱能形式傳給環(huán)境,使環(huán)境溫度升高,造成對環(huán)境的危害。如海洋或河水發(fā)電站,冷卻水的熱量排放到自然水源中,使水溫升高,造成水中含氧量降低,影響水生物的生存;地球升溫,冰雪覆蓋區(qū)縮小,反射率下降,吸收更多太陽能,地球溫度進一步升高,造成升溫連鎖反映。溫室效應(yīng)已非抽象概念,已影響動植物行為。
2.空氣污染:指各種車輛、供熱設(shè)備、發(fā)電廠、工業(yè)用鍋爐等的廢氣廢料向環(huán)境排放造成的大氣污染。有害污染物主要有:CO2、NOx、SO、HC、CO、碳煙、微粒、鉛、金屬氧化物等。
1)CO2的溫室效應(yīng):CO2的特點:吸收光譜恰好在地球輻射的主要波長段內(nèi),所以,對地球輻射能吸收力強,但對太陽能輻射透明;CO2的作用:吸收地面輻射能后,重新輻射,一部分返回地面,另一部分傳給更上層的CO2;CO2含量越高更多的熱量被阻留在低層大氣中,使地球溫度升高,造成溫室效應(yīng)。
2)NOx對臭氧層很敏感,直接破壞臭氧層的自然平衡;NOx濃度越高,臭氧濃度下降,對紫外線的吸收能力下降。地面紫外線輻射強度增高。皮膚癌率增加;與HC一起在太陽光照射下形成光化學(xué)煙霧――由臭氧、NO、甲醛、乙醛等組成;能見度降低,影響交通安全;
3)硫化物:SO2、SO3、H2S等都是有害物;主要來之煤炭燃燒。SO2影響呼吸道;H2S對呼吸道的刺激更嚴重;SO3使煙氣露點提高,易形成酸雨或酸霧。在地?zé)崃黧w中H2S含量較多。
3.噪聲危害:對人的心理、生理、聽力、工作、睡眠有不利的影響。
4.放射性污染主要對核燃料等的放射性物質(zhì),直接對生命有威脅。
七、結(jié)束語
從大方面看,熱能與動力這一專業(yè)不只局限于熱能與動力工程它的名字上。對于這些內(nèi)容的了解最終目的無非是使各種能源更好的被人類所利用。而在實現(xiàn)這個目的的過程中牽扯到更好利用能源的方法、技術(shù),高效、安全問題,經(jīng)濟性問題以及儀表分析、自動化等等。就拿動力工程中的內(nèi)燃機來講,內(nèi)燃機有活塞型內(nèi)燃機還有轉(zhuǎn)子型內(nèi)燃機,那會不會還能做出新型的內(nèi)燃機呢,有創(chuàng)新而且很有挑戰(zhàn)性。內(nèi)燃機是從蒸汽機發(fā)展而來的,他們的原理基本上相同。然而同為發(fā)動機的電動機卻與之有這截然不同的原理,所以發(fā)動機就是挺有研究性的。研究新原理型的發(fā)動機確實是很難的,但可貴之處就在于它難,但是并不是沒有一點希望。類似于這一類的有研究性的方向有挑戰(zhàn)還有待我們幾代人去深入研究。
參考文獻
篇6
中國 關(guān)鍵詞:熱能與動力;工程;應(yīng)用;鍋爐;科技創(chuàng)新
中圖分類號:C35 文獻標(biāo)識碼: A
熱能與動力工程是個一項新興的科技工程項目,其作用主要是高效節(jié)能,以降低能源消耗為前提。熱能與動力工程科技的發(fā)展,減少了人力資源的浪費和資源在使用過程中造成的損失,不僅有效的提高了能源的使用效率,同時也提高了經(jīng)濟效益,對能源的使用和發(fā)展有著重要的意義。
一、熱能動力工程
熱能動力工程其主要內(nèi)容是熱能和動力之間的轉(zhuǎn)換,是對能源的產(chǎn)生和使用進行一系列的分析總結(jié),從而更好的加以利用,使節(jié)能效果達到最大化。熱能動力工程是工科中的一種,也是目前最為重點的學(xué)科之一,其中所涉及的內(nèi)容較為廣泛,實用性也較強。熱能動力工程的研究中,是以熱能的轉(zhuǎn)換與利用為主,以提高電能、機械能和熱能之間轉(zhuǎn)換效率為目的的。在不斷的發(fā)展過程中,同時加入了環(huán)境保護的概念,在提高能源利用效率的同時,加強對環(huán)境的保護也是熱能動力工程中的一項新的發(fā)展。做好熱能動力工程的科技創(chuàng)新工作,對于提高能源的使用率有著重要的作用,同時對我國經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步也打下了堅實的基礎(chǔ),提供了可靠的保證。
二、熱能動力工程的應(yīng)用
1.熱電廠中的應(yīng)用
熱能動力工程在熱電廠中的應(yīng)用相對較為廣泛,在很多項目環(huán)節(jié)中都會涉及到熱能動力工程的應(yīng)用。下面從幾方面來簡單闡述:
(1)噴管調(diào)節(jié)
噴管調(diào)節(jié)是熱電廠的主要應(yīng)用裝置,在使用噴管調(diào)節(jié)時,調(diào)節(jié)閥的使用是有一定差別的,根據(jù)調(diào)節(jié)閥數(shù)目的變化會出現(xiàn)一定的改變,同時,負荷適應(yīng)的前提下,平衡了各種汽輪機的變化,若要提高利用效率,需要使用分負荷的方式。在控制各類調(diào)節(jié)的數(shù)值中,多種運行方式是有著明顯差距的,以單機運行和多機運行為例,在啟動時單機運行可以保證增加機組在一個適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi),而多機運行則需要保證電網(wǎng)頻率變化不大的前提下,使負載荷度重組和分配,從而實現(xiàn)新一輪的調(diào)頻。
(2)節(jié)流調(diào)節(jié)
節(jié)流調(diào)節(jié)的方式在工況發(fā)生變化時會產(chǎn)生一定的負面效果,同時造成一定的經(jīng)濟損失。而在溫度變化不大時,負載荷度的適應(yīng)性會相對較高。所以,節(jié)流調(diào)節(jié)系統(tǒng)的應(yīng)用對于整個系統(tǒng)的要求相對較高,因此,在應(yīng)用時,往往在小容量機組中使用,在大機組中的應(yīng)用就體現(xiàn)不出明顯的效果。
(3)調(diào)壓調(diào)節(jié)
調(diào)壓調(diào)節(jié)的經(jīng)濟性僅僅用于機組在某些負載荷度的情況下,隨著負荷程度的提高,調(diào)壓調(diào)節(jié)不再具有經(jīng)濟性的特征。在工作時,對于機械能的轉(zhuǎn)換可能存在一部分的機械能損失,因為在這部分中機械能不具備轉(zhuǎn)換成動能的條件,會帶來一定的機組剩余速度上的損失。
2.鍋爐中的應(yīng)用
鍋爐是由兩部分構(gòu)成的,除了外殼還有燃氣鍋爐電器控制部分,鍋爐的底殼的主要功能是固定鍋爐用于燃燒的部分,在底殼上還要安裝一些控制鍋爐的控制器部件,可以對鍋爐進行一個良好的保護功能。這個部分是鍋爐中最重要的部分,是保護鍋爐的關(guān)鍵,是控制燃料燃燒等一系列運行方式的關(guān)鍵,隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,在進行熱能控制中已經(jīng)逐漸向電腦全自動控制轉(zhuǎn)換,用電腦來對鍋爐進行智能控制,可以提高鍋爐的運行精密度,保持燃燒的均衡。
三、熱能動力工程的發(fā)展創(chuàng)新
1.在熱電廠方面的發(fā)展
(1)合理利用重?zé)岈F(xiàn)象
一般來說,重?zé)釘?shù)值在一定的范圍內(nèi)是比較合理的,可以減少一些能量的損失,但并非越大越好,因此在熱電廠中要做到合理且充分的利用重?zé)岈F(xiàn)象,首先要對重?zé)釘?shù)值進行合理的選取,重?zé)釘?shù)值即為重?zé)嵯禂?shù),是根據(jù)熱電廠的動能動力工程運行的實際過程來確定的。
(2)工況變動的應(yīng)對措施
機組變工況的發(fā)生存在著很多的因素,其中不能預(yù)料的因素有電能的供給不能滿足熱電廠所需的電功率,鍋爐燃燒的不充分造成蒸汽數(shù)值的變化不能滿足熱電廠的需求。一般來講,對于電力數(shù)據(jù)的變化在一次調(diào)頻不能滿足時,要進行二次調(diào)頻,二次調(diào)頻為了保證工程的正常開展最好選用自動調(diào)頻。
(3)一次調(diào)頻和二次調(diào)頻
一次調(diào)頻是一種被動的調(diào)頻措施,是根據(jù)調(diào)節(jié)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速來進行進一步的調(diào)節(jié),這種調(diào)頻措施不能對外界數(shù)值的變化而進行精準(zhǔn)的調(diào)節(jié),只能進行一定的控制。而二次調(diào)頻在把電網(wǎng)頻率控制在一定數(shù)值的情況下,可以利用智能調(diào)節(jié)預(yù)先設(shè)定方程式,來對機組進行重組和分配,這種調(diào)頻方式可以對數(shù)據(jù)進行有效的控制,相對精確可靠。
2.在鍋爐方面的發(fā)展
(1)鍋爐燃燒控制技術(shù)
在鍋爐燃燒控制中,如何調(diào)節(jié)能量轉(zhuǎn)換才是關(guān)鍵,隨著時代的發(fā)展,鍋爐的類型也在發(fā)展著變化著,由從前的人力填充燃料到現(xiàn)在變成智能填充燃料,還可以對鍋爐的燃燒度進行有效的控制。在燃燒系統(tǒng)中一般有兩類,一類對鍋爐溫度的調(diào)節(jié)是通過控制空氣與燃料的燃燒調(diào)節(jié),是與鍋爐本身的設(shè)定值進行比較的,這種方式雖然運算復(fù)雜但沒有達到精確的目的,對于鍋爐的設(shè)定值也要進行反復(fù)的確認才能保證技術(shù)的準(zhǔn)確。
(2)仿真鍋爐風(fēng)機翼型葉片
鍋爐內(nèi)部的風(fēng)機構(gòu)造復(fù)雜,運行精密,在測量起來也比較困難,這就造成了到目前為止,還沒有一項科學(xué)、完整的體系來完善鍋爐葉輪的制造和運作發(fā)展。要想取得相對準(zhǔn)確的數(shù)值,可以利用模擬實驗的方法對機械內(nèi)部的氣體流動做一個評估,對不同方式的空氣吹入對風(fēng)機的流動分離進行模擬。然后根據(jù)電腦網(wǎng)絡(luò)來對這些數(shù)值進行模擬設(shè)定,模擬的目的是根據(jù)不同的速度得到的矢量圖來進行分析,在多組數(shù)據(jù)進行比較下,可以確定出鍋爐風(fēng)機翼型邊界層分離和攻角的關(guān)系而進行進一步的研究。
四、總結(jié)
在對熱點廠的熱能與動力工程研究的過程中,需要以實際的應(yīng)用為基礎(chǔ),通過不斷的觀察總結(jié)來掌握熱能與動力工程之間轉(zhuǎn)換的過程,從而提高在實踐中的處理方法,保證日后工作的規(guī)范。在研究創(chuàng)新過程中,要保證以提高工作效率和減少能源的消耗為前提,使能源能夠最大限度的合理利用。同時根據(jù)實踐總結(jié)來不斷提高熱能與動力工程在實踐中的應(yīng)用,從而使能源的利用效率提高到一個新的高度。
參考文獻
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篇7
【關(guān)鍵詞】:熱能與動力工程;相關(guān)問題;科技創(chuàng)新
如今,隨著全球性能源緊張的擴散,利用和開發(fā)非再生能源成為當(dāng)前需要解決的主要問題之一。就長遠來看,能源取之有盡、用之有竭。因此,怎樣對新能源有效地利用,強化環(huán)境保護,是當(dāng)前重要的課題。筆者在本文中試圖以能源與動力工程為視角,研究再次利用新能源,通過新技術(shù)的使用降低環(huán)境污染,以便于保障國家的可持續(xù)發(fā)展。
1 、熱能與動力工程
從實際情況來看,熱能與動力工程直接關(guān)系到電力企業(yè)的經(jīng)濟效益,而且在對于解決能源利用的問題有重要貢獻。這一工程涉及到的學(xué)科非常廣泛,而且學(xué)科相互之間的聯(lián)系非常復(fù)雜和系統(tǒng),因此,要科學(xué)地發(fā)展熱能與動力工程,通過能量轉(zhuǎn)化產(chǎn)生經(jīng)濟效益,促進經(jīng)濟發(fā)展。從專業(yè)構(gòu)成的角度來看,可以將熱能與動力工程的相關(guān)內(nèi)容劃分為幾個專業(yè)模塊,進行合理的分析、開發(fā)和研究。這些模塊分別為:以熱能轉(zhuǎn)換和利用為基礎(chǔ)的熱能動力及其控制工程;以內(nèi)燃機及其驅(qū)動系統(tǒng)為基礎(chǔ)的熱力發(fā)電機和汽車工程;以電能轉(zhuǎn)化為機械能為基礎(chǔ)的流體機械和制冷低溫工程;以機械功轉(zhuǎn)化為電能為基礎(chǔ)的火力火電和水利水電動力工程。
2 、熱能與動力工程的現(xiàn)狀
中國的能源與動力工程是在20世紀(jì)50年代形成的。在當(dāng)時,國外社會發(fā)展體制的影響,形成在熱能與動力工程專業(yè)包括電站鍋爐、火力發(fā)電、內(nèi)燃機、渦輪機、風(fēng)機、壓縮機、制冷、低溫、加熱、通風(fēng)及空調(diào)工程、冷凍、冷藏、水電工程、水電站、水電站動力設(shè)備、水動力、自動化、機械、機電排灌工程、水力發(fā)電和提水工程和工程熱物理幾十個,形成了以工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的基本模式,在我國發(fā)展有著相互適應(yīng)的時間和范圍。隨著改革開放的進行,我國國民經(jīng)濟體系發(fā)生了很大變化。社會對人的培養(yǎng)提出了新的要求。為了滿足這一要求,國家發(fā)展了很多關(guān)于熱能與動力工程的提案,即熱能工程,熱能和動力工程機械,熱發(fā)動機,制冷和低溫工程,流體機械和流體工程,水利水電工程,工程熱物理等。這說明,在短短的十年時間里,熱能與動力工程的發(fā)展是突飛猛進的。
3 、熱能與動力工程對環(huán)境的影響研究
熱能與動力工程在日常生活中的使用會產(chǎn)生很多負面影響,比如空氣污染、噪音污染、熱污染等等,最明顯的就是現(xiàn)在全球變暖,海平面升高,這些都是應(yīng)為熱能與動力工程應(yīng)用的結(jié)果。熱電廠中使用熱能與動力工程最多,同時對空氣的污染也是相當(dāng)嚴重的,很多廢氣廢物排放到外界會嚴重污染環(huán)境,種種問題我們能夠看出熱能與動力工程存在的問題還是較多的,及時解決這些問題我們才能更好的生活。
4 、熱能與動力工程科技創(chuàng)新探究
4.1 調(diào)節(jié)節(jié)流的技術(shù)創(chuàng)新
調(diào)節(jié)節(jié)流是火力發(fā)電廠生產(chǎn)中非常關(guān)鍵的過程。特別是汽輪機運行時,通過調(diào)節(jié)節(jié)流,能夠在工況發(fā)生變化的情況下減少溫度變化對生產(chǎn)的影響,而如果汽輪機運行狀態(tài)良好,則能夠通過調(diào)節(jié)小容量機組與大容量機組的工作時間等變量,減少發(fā)電過程中的資源浪費,提升火力發(fā)電廠的經(jīng)濟效益。通過對活力發(fā)電廠進行調(diào)節(jié)節(jié)流,能夠有效改善汽輪機運行的狀態(tài)和運行效果,提高熱能與動力工程的運行條件,改善熱能與動力工程的技術(shù)水平。
4.2 熱能與動力工程在鍋爐與熱電廠中的技術(shù)創(chuàng)新
為了進一步提高熱能與動力工程在鍋爐和熱電廠中的應(yīng)用效果,作為相關(guān)研究人員應(yīng)該不斷進行技術(shù)創(chuàng)新。在鍋爐中的應(yīng)用應(yīng)該考慮如果做好燃燒過程中的轉(zhuǎn)化工作。目前鍋爐的作業(yè)方式已經(jīng)實現(xiàn)了智能化,進一步提高了鍋爐運行的穩(wěn)定性和安全性。由于鍋爐燃燒過程中所產(chǎn)生的熱量和溫度控制有密切關(guān)系,所以可以通過預(yù)設(shè)值來實現(xiàn)合理檢測鍋爐性能。而且操作人員還可以通過模擬實驗的方式,準(zhǔn)確評估鍋爐內(nèi)部氣體的流動情況,同時評估不同速度下所產(chǎn)生的效果,然后建立仿真鍋爐風(fēng)機葉片,并作為相關(guān)研究的參考數(shù)據(jù)。在熱電廠中的技術(shù)創(chuàng)新主要是對汽輪機機組的效能進行研究,分析出最佳的運行效果。
4.3 降低濕氣損失
在熱電廠的實際運行過程中,不可避免地會產(chǎn)生濕氣,當(dāng)濕氣過多,會給熱電廠的運行過程造成許多潛在的威脅。例如,隨著溫度的變化,濕氣會凝結(jié)成小水珠,這些水珠可能影響汽流的流速,造成不必要的動能損耗。此外,若蒸汽的溫度過低,濕氣同樣會加重。針對這種現(xiàn)象,有關(guān)人員可以安裝祛濕裝置,以便減少濕氣,進而降低濕氣所帶來的損失及其對整體機組的影響力。要注意的是,一定要定期檢查和更換祛濕裝置,保證這一過程的效果,也避免一些意外情況。不過,會增加成本支出,因此有關(guān)人員可以在此過程中增加熱循環(huán),以此提高熱電廠在運行過程中的經(jīng)濟適用性。
4.4 優(yōu)化調(diào)節(jié)節(jié)流過程
熱能與動力工程在實際運行的過程中會出現(xiàn)節(jié)流調(diào)節(jié)的問題,首先是缺少節(jié)級,在首級可以全周進氣,但是之后就比較困難。其次是在變工況的過程中,會出現(xiàn)一定的節(jié)流損失,這樣就會大大降低經(jīng)濟效益。這兩個節(jié)流問題的解決需要了解節(jié)流的適用條件,當(dāng)機組容量較小,帶基本負荷的大機組的時候才能適用節(jié)流,如果機組的級數(shù)越多則其數(shù)值就越小,弗雷格爾公式可以對機組的各級壓力進行計算,得到互相之間的壓差,從而來判斷熱能與動力工程的效率和各個零部件之間的荷載情況。
總而言之,熱能與動力工程在社會中的作用是巨大的,解決熱能與動力工程中的一些問題是提高熱電廠工作效率和經(jīng)濟效益的最佳途徑,應(yīng)該重視對熱能與動力工程的研究?,F(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的水平大大提高了,熱能與動力工程也是促進了社會各行各業(yè)的發(fā)展,但是在現(xiàn)階段的熱能與動力工程的使用中還是存在很多問題,只有對這些問題不斷的解決才能實現(xiàn)利益的最大化。
【參考文獻】:
篇8
關(guān)鍵詞:動力工程;電廠熱能;能量轉(zhuǎn)化;重?zé)岈F(xiàn)象
熱電廠的工作原理是通過相關(guān)動力裝置的使用,將熱能轉(zhuǎn)化為動能的過程,最終通過發(fā)動機組,把轉(zhuǎn)化所得的動能的一部分能量轉(zhuǎn)化為電能,而其他能量在轉(zhuǎn)化過程中以熱量形式被消耗。所以在熱電廠的發(fā)電過程中,整個系統(tǒng)的焓值是呈現(xiàn)下降的趨勢 。而這對于減少能源消耗是不利的,因此,基于節(jié)約能源這一宗旨,如何有效地分析和解決電廠熱能及動力工程中存在的問題,并提升系統(tǒng)的能源使用成效就顯得極為必要與迫切??梢灶A(yù)見,這一舉措將促進操作水平以及能量轉(zhuǎn)換質(zhì)量的提高,能對建設(shè)能源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會產(chǎn)生深遠影響。
一、重?zé)岈F(xiàn)象以及解決措施
在電廠生產(chǎn)過程中,所用到的多級汽輪機的前一級出現(xiàn)熱力損失,此時,可轉(zhuǎn)化為被蒸熱重新吸收的熱能,此時,后一級就可有效提高進汽焓值,但當(dāng)后一級無法提高時,將出現(xiàn)重?zé)岈F(xiàn)象。
通過有序使用重?zé)?,能夠提升原來的平均效率。但這種做法,只可回收特有部分的損耗,重?zé)嵯到y(tǒng)的預(yù)設(shè)系數(shù)的范圍被設(shè)定在0.05左右。重?zé)嵯禂?shù)數(shù)值越大,則被認為越有利。因此,熱電廠在實際生產(chǎn)過程中,應(yīng)充分考慮自身特點,結(jié)合工程狀況,來確認最優(yōu)的比值,科學(xué)地擬定重?zé)嵯禂?shù),以真正地提高轉(zhuǎn)換質(zhì)量,避免重?zé)岈F(xiàn)象發(fā)生。這樣做,可以使得電廠內(nèi)的機組得以更好地運行。
二、節(jié)流調(diào)節(jié)中存在的問題及改善方法
在熱電廠的工作過程中,根據(jù)節(jié)流調(diào)節(jié)的特征,其被應(yīng)用到以下幾個區(qū)域:一是無調(diào)節(jié)級應(yīng)用,第一級在進入汽輪機的時候,會在全開情況下實現(xiàn),由此一來,當(dāng)發(fā)電設(shè)備工作的狀況產(chǎn)生改變時,每一環(huán)節(jié)的溫度的變化將不會很明顯,與此同時,系統(tǒng)分配的負載能夠得到很好的調(diào)節(jié)與適應(yīng)。二是當(dāng)工作狀況發(fā)生巨大改變時,系統(tǒng)將出現(xiàn)較大能源消耗,由此將產(chǎn)生較大經(jīng)濟損失,影響發(fā)電行業(yè)經(jīng)濟效益。三是當(dāng)運用到容量并非很大的設(shè)備中時,電廠中的機組面臨很大的負荷壓力。
真正的運行中,應(yīng)該能夠推算出各層級的比焓降、所對應(yīng)的壓差。在這一基礎(chǔ)之上,能清楚地了解零配件特有的受力狀態(tài)以及受力情形下對應(yīng)的真實功率。當(dāng)汽輪機處于運轉(zhuǎn)態(tài)勢時,應(yīng)該分析其是否符合所預(yù)設(shè)的流通參數(shù),對其進行辨識檢查。只有在已知原有流量以及運行時段的多層級壓力的基礎(chǔ)之上,才能夠判別出流動部分的面積變更。這一種思路,可以有效保障在機組范疇內(nèi)的節(jié)流調(diào)節(jié),提升其成效性,與此同時,這一舉措也為接下來的熱能運用,提供基礎(chǔ)條件與有利環(huán)境。
三、濕氣損耗及其改進措施
濕氣損耗產(chǎn)生的原因主要有以下幾個方面:首先,當(dāng)蒸汽膨脹時,將有一些水滴出現(xiàn),而水滴的產(chǎn)生勢必會影響蒸汽的產(chǎn)生;其次,蒸汽移動速度大于水滴移動速度,所以會使高速運動的蒸汽很容易受到水滴的影響;此外,水珠將影響主流的運動,進而導(dǎo)致能量消耗。濕氣損耗會對動葉銜接的進氣邊緣產(chǎn)生直接損害,使其漸漸遭受磨損,從而動葉頂側(cè)弧形會逐漸地被沖蝕。
為減小平時的濕氣損耗,可采納以下這些可行的途徑:一是添加有去濕特性的裝置;二是在中間步驟內(nèi),進行再熱循環(huán),這一種改善途徑應(yīng)當(dāng)被廣泛運用;三是機組固有的抗沖蝕的性能應(yīng)被得到逐步的提升;四是將搭配吸水縫的噴灌安設(shè)于裝置內(nèi)。
四、一次調(diào)頻存在的問題及優(yōu)化措施
一次調(diào)頻是指網(wǎng)絡(luò)在經(jīng)受外部負載影響,運用速度來控制系統(tǒng)時,遇到同一調(diào)頻的機組。此時如果所受到外力發(fā)生改變時,就會對會對電網(wǎng)效率有不良作用,效率會因此產(chǎn)生大量震動,此時,速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)將會對各類靜態(tài)因素進行逐一解析,并主動對電網(wǎng)載重進行降低的處置,如此就能夠保證電網(wǎng)效率的穩(wěn)定,這一環(huán)節(jié)便是一次調(diào)頻。
當(dāng)電力系統(tǒng)原有負荷改變偏大時,若采納一次調(diào)頻,將很難恢復(fù)至慣常的頻率。此時,應(yīng)預(yù)設(shè)定二次調(diào)頻,這一操作將便于恢復(fù)常規(guī)頻率狀態(tài)。通??磥?,二次調(diào)頻可以分為慣用的手控和智能化的自動調(diào)頻。其中,智能自動調(diào)頻的措施,正被廣泛運用。選擇特定情形下合適的調(diào)頻手段,可有效提高運行成效,因此,考慮這一問題具有一定的必要性,不難看出,當(dāng)調(diào)節(jié)閥的開啟狀況不同時,隨之的變化也將呈現(xiàn)不同特點。如此一來,位于汽輪機當(dāng)中的調(diào)節(jié)系統(tǒng)裝置的重要性就顯得尤為突出。而對并網(wǎng)特有運行機組來說,我們應(yīng)當(dāng)正確認知,清晰了解并網(wǎng)現(xiàn)狀,選擇可規(guī)避誤差的最佳調(diào)節(jié)方式。
五、機組的變工況特性以及調(diào)和方法
熱能動力工程在正常運轉(zhuǎn)當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)能夠適當(dāng)調(diào)和以及選取工況,并且隨時注意工況的變更。在并網(wǎng)運行狀態(tài)下的機組,如果外部銜接電網(wǎng)的頻率更替較為頻繁,那么機組就會采納固有差異動態(tài),實現(xiàn)自動增加負荷或縮減負荷,以維持平衡情形之下穩(wěn)定的電網(wǎng)周期波動。機組有其特定跳頻,調(diào)節(jié)的速率在這種情況下會較快。但是,由于預(yù)設(shè)定的調(diào)整量存在著差異,從而導(dǎo)致發(fā)電機組所表現(xiàn)出的特性也會因此存在著差異。調(diào)整量帶有限度,這無疑增加了在平時的工作以及操作中的調(diào)控難度。
六、結(jié)語
當(dāng)今社會,熱電廠的側(cè)重價值正日益凸顯,已獲得廣泛認同。在本篇文章中,所提及的電廠熱能以及動力工程中的一些常見情況和優(yōu)化措施,都是筆者根據(jù)自身的實踐經(jīng)驗,并借鑒學(xué)習(xí)其他同行工作者們的探索結(jié)果而展開的歸納總結(jié)。所有的分析歸納,都是首先從概念以及原理入手,通過描述表征以及產(chǎn)生的原因,進而再更深一步地探索創(chuàng)新,最終真正做到,既實際解決問題,又能盡力合理運用生產(chǎn)中熱電廠的各類性質(zhì),趨利避害,明顯提升熱電廠的熱能使用性。
熱電廠通常工作展開,應(yīng)整合熱能并關(guān)聯(lián)動力工程。變更原先生產(chǎn)模式,并積極探索創(chuàng)新出具備新穎特性的更好模式,從復(fù)雜的作業(yè)條件以及作業(yè)實際中提取精粹。如此的創(chuàng)造,勢必將對未來工程的進展產(chǎn)生無法替代的作用。熱能以及動力工程的改進創(chuàng)新,有助于推進疑難化解,最終達到提升總體效益的目標(biāo)。
參考文獻:
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篇9
【關(guān)鍵詞】熱能;動力工程;能源
中圖分類號:TK22 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-0278(2014)03-180-02
近年來,隨著工業(yè)的快速發(fā)展,我國鍋爐的種類也逐漸增多,但是在鍋爐的制造和應(yīng)用方面還存在不少的問題,主要是能源利用效率比較低的問題。因此,如果提高能源利用效率成為我國熱能與動力工程研究的方向之一。在本文中,筆者結(jié)合自身工作實際,從我國現(xiàn)階段熱能與工程發(fā)展情況入手,分析了熱力動力工程和能源的發(fā)展?fàn)顩r。
一、熱力動力工程及其未來發(fā)展方向
(一)現(xiàn)階段的熱力動力工程研究情況
我國的熱力動力工程專業(yè)是在上世紀(jì)五十年代形成的,而它的興起則是在前蘇聯(lián),這個專業(yè)下面還包括幾十個小專業(yè),主要與偶電廠熱能、制冷、鍋爐,以及空調(diào)空城、低溫、內(nèi)燃機等等。而在我國實行改革開放之后,尤其是進入新世紀(jì)之后,這些小專業(yè)逐漸壓縮成為九個小專業(yè),前不久有被合并成為一個專業(yè)。在我國的大多數(shù)高校開設(shè)了熱能與動力工程專業(yè)。
熱能與動力工程專業(yè)的研究內(nèi)容包括兩個方面,一個是熱能,一個是動力,它是一門技術(shù)性和應(yīng)用性均非常強的專業(yè),涵蓋的知識領(lǐng)域主要包括機械工程、工程熱物理、熱能動力工程。此外,還包括能量轉(zhuǎn)換和有效利用的理論和技術(shù)等,制冷裝置、動力工程、動力機械等也屬于這一專業(yè)的知識領(lǐng)域。該專業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域也比較廣泛,可以說是我國科技發(fā)展的基礎(chǔ)專業(yè)所在。隨著我國社會主義市場經(jīng)濟體制的逐步晚上,社會需求的不斷多樣化,以及科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展,均稱為其發(fā)展的挑戰(zhàn)。
(二)熱能與動力工程的發(fā)展方向
熱能與動力工程的發(fā)展方向首先表現(xiàn)在動力控制工程的發(fā)展方向,其研究發(fā)展需要掌握動力測試技術(shù)、汽輪機原理、動力機械設(shè)計、熱工自動控制,以及燃燒污染與環(huán)境、鍋爐原理、傳熱傳質(zhì)數(shù)值計算等方面的知識;其次,在熱力發(fā)電機與汽車工程發(fā)展方向上,則需要掌握內(nèi)燃機原理、燃料和燃燒、熱力發(fā)動機的排放、環(huán)境工程理論,以及內(nèi)燃機電子控制、低溫技術(shù)學(xué)等方面的知識。
此外,在水利水電工程發(fā)展方面還需要掌握水輪機原理、水力機組輔助設(shè)備、現(xiàn)代控制理論、電機學(xué)與發(fā)電廠電氣設(shè)備等方面的知識。
二、工業(yè)爐的發(fā)展?fàn)顩r
在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,工業(yè)爐的作用比較大,在推動工業(yè)生產(chǎn)方面發(fā)揮著獨特的作用。工業(yè)爐是一種熱能轉(zhuǎn)化裝置,通過燃燒來產(chǎn)生熱量,然后用燃燒產(chǎn)生的熱量來加工物料和工件。在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中,工業(yè)爐是比較重要的生產(chǎn)設(shè)備,當(dāng)前,工業(yè)爐在工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域均有應(yīng)用,而且品種比較多,有力推動了工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。早在商周時期,我國已經(jīng)制造出功能強大的鍋爐,隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,鍋爐逐漸發(fā)展成為當(dāng)前的工業(yè)爐。所以,鍋爐可以說是工業(yè)爐的一種特殊形式。相關(guān)的統(tǒng)計結(jié)果顯示,在我國的12個行業(yè)當(dāng)中,工業(yè)爐裝備在12萬臺以上,其中,機械制造行業(yè)的工業(yè)爐占到了總數(shù)的67%,而工業(yè)爐有可以分為燃燒爐和電爐。現(xiàn)階段,多數(shù)行業(yè)使用的是工業(yè)爐。而這兩種工業(yè)爐中,燃燒爐的使用范圍最廣,有力推動了我國工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。
三、工業(yè)爐燃燒控制技術(shù)的應(yīng)用
若想比較好地控制熱能動力工程鍋爐內(nèi)的燃燒,控制爐內(nèi)的溫度,必須控制能量轉(zhuǎn)化幅度。在過去,鍋爐燃燒均是使用人力向鍋爐內(nèi)添加燃料,通過這種方式來保證鍋爐的連續(xù)工作。但現(xiàn)階段,不少企業(yè)已經(jīng)采用了步進式鍋爐自動控制技術(shù)來控制燃料的添加。在下文中,筆者介紹兩種鍋爐燃燒的控制方式。
(一)空比例連續(xù)控制系統(tǒng)
空比例林旭控制系統(tǒng)由氣體分析裝置、燃燒控制器等部件構(gòu)成,通過檢測熱電偶來設(shè)定燃燒數(shù)據(jù);利用計算機技術(shù)計算出燃燒的偏差值,保證輸出結(jié)果的準(zhǔn)確性,實現(xiàn)對鍋爐燃燒的控制。不過相關(guān)的研究表明,通過這種方式控制燃燒,常常會會出現(xiàn)偏差,計算結(jié)果的準(zhǔn)確性會大幅降低。
(二)雙交叉限幅控制系統(tǒng)
雙交叉限幅控制系統(tǒng),主要由熱電偶、燒嘴和流量閥等組成。但是從另一個角度來講,即通過溫度傳感器,把需測量的溫度轉(zhuǎn)換成電信號,之后,在計算所需測量的溫度是不是與預(yù)先設(shè)定的溫度相同,從而實現(xiàn)對鍋爐內(nèi)燃料燃燒的有效控制。鍋爐采用這種燃燒控制方式,主要有兩個方面的好處,一是可以節(jié)省能源和部件,二是可以實現(xiàn)對鍋爐內(nèi)溫度的精確控制。實踐證明,這種控制技術(shù)的應(yīng)用效果非常好,值得在熱能動力工程中應(yīng)用和推廣。
除此之外,控制熱能動力工程鍋爐內(nèi)的燃燒溫度,還應(yīng)結(jié)合工程的需要,合理選用燃料。眾所周知,有些燃料的燃燒控制較容易,而有些燃料燃燒較劇烈,控制相比較難,這就要求在鍋爐內(nèi)填充燃料前,合理選擇燃料,通過對比燃燒點、燃燒所持續(xù)的時間等確定使用哪種燃料。
四、仿真鍋爐風(fēng)機翼型葉片
在鍋爐的內(nèi)部,有著不少的葉片,這些葉片在燃料燃燒的過程中會通過自身的轉(zhuǎn)動形成復(fù)雜的流暢,主要的特征便是非定長。因此,通過相關(guān)的實驗來檢測其性能有著比較大的困難?,F(xiàn)階段,也缺乏健全和完善的流體力學(xué)理論知識來解釋其中發(fā)生的各種現(xiàn)場,比如流動分離現(xiàn)象、失速現(xiàn)象和喘振現(xiàn)象等。在這種情況下,就需要通過流動實驗和數(shù)據(jù)模擬來探測機械內(nèi)部的流動問題。
五、熱力動力工程在能源發(fā)展方面
(一)能源方面存在的問題
當(dāng)前,世界各主要經(jīng)濟體的經(jīng)濟復(fù)蘇跡象逐漸明朗,隨著世界經(jīng)濟的復(fù)蘇和持續(xù)發(fā)展,能源供應(yīng)緊張的局面將會加劇,世界各國將會更加重視本國的能源安全問題,在采取行之有效的能源戰(zhàn)略同時,加快各種能源利用新技術(shù)和新工藝。而能源動力工業(yè)作為我國國民經(jīng)濟和國防建設(shè)的支柱性產(chǎn)業(yè),在推動國家經(jīng)濟發(fā)展方面做出了突出的貢獻。所以,必須提高能源利用效率,緩解能源緊張的局面。
而熱電廠的風(fēng)機,是一種可以產(chǎn)生能源的機械裝置,通過軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流,可產(chǎn)生大量的動能,在發(fā)電廠、工業(yè)生產(chǎn)和鍋爐生產(chǎn)過程中具有廣泛的應(yīng)用。對于一些發(fā)電機組來說,隨著電力需求的增加,電網(wǎng)的運行將會更加的安全和可靠,所以,這對于風(fēng)機的應(yīng)用也就提出了更高的要求。
(二)能源方面的發(fā)展前景
人類社會賴以發(fā)展的重要基礎(chǔ)便是能源,能源在確保人類社會的可持續(xù)發(fā)展方面有著巨大的作用。在世界能源形勢不容樂觀的形勢下,如果更加合理高效的利用能源,成為世界性的研究課題。當(dāng)前,我國的能源利用主要以煤炭和電能為主,也就是在能源利用結(jié)構(gòu)中,煤炭是核心,我國是以煤炭為主的能源利用結(jié)構(gòu)。這種能源利用結(jié)構(gòu),一方面會對環(huán)境產(chǎn)生比較大的影響,造成生態(tài)環(huán)境和大氣環(huán)境的嚴重破壞,一方面會消耗大量的能源,過度消耗煤炭資源,使我國的能源供應(yīng)日益緊張。
在這樣的形勢下,在我國能源供應(yīng)日益緊張的形勢下,我國能源的主要發(fā)展方向是“新能源、核能、智能電網(wǎng)、常規(guī)能源、節(jié)能減排”。而熱能與動力工程符合我國能源發(fā)展的大體方向,可為我國能源結(jié)構(gòu)的合理優(yōu)化做貢獻。
篇10
關(guān)鍵詞:熱能與動力工程 鍋爐 應(yīng)用與創(chuàng)新
中圖分類號:TK22 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)10(c)-0079-02
目前,我國鍋爐種類比較多,且在鍋爐的生產(chǎn)制造和能源分配上也存在著相當(dāng)多的問題[1]。因此我們目前的任務(wù)是深入探討并研究熱能與動力工程,制定鍋爐設(shè)計的合理方案,從而使鍋爐的利用率得到更好提高,進一步促進鍋爐業(yè)的發(fā)展,這樣才能實現(xiàn)未來熱能與動力工程技術(shù)在鍋爐專業(yè)中的創(chuàng)新[2]。下面該文從熱能與動力工程在鍋爐中的應(yīng)用角度展開論述,同時深入分析并探討了其在科技創(chuàng)新方面的有關(guān)問題及今后的發(fā)展趨勢。
1 簡介熱能與動力工程在鍋爐中的應(yīng)用
1.1 熱能與動力工程在工程中的概述
簡單來說,熱能與動力工程我們從字面上就可以看出主要研究的是熱能與動力兩者之間的能量關(guān)系,即熱能有時轉(zhuǎn)化為動能,動能有時再轉(zhuǎn)化為熱能,但在一些情況下,也可通過蒸汽等技術(shù)將熱能轉(zhuǎn)化為電能,進而促進電力行業(yè)發(fā)展。作為一門綜合性學(xué)科,熱能與動力工程涵蓋了熱力發(fā)動機、流體工程及流體機械等內(nèi)容,另外,與熱能工程相關(guān)的因素也相對較多,主要包括熱能工程、熱力發(fā)動機、流體工程及流體機械、動力機械與熱能工程、能源工程、制冷與低溫技術(shù)、冷凍冷藏工程、水利電力工程及工程物理等方面,而能夠綜合體現(xiàn)熱能與動力工程相關(guān)研究內(nèi)容的是鍋爐業(yè),在鍋爐制造設(shè)計的方案中,很多方面均與熱能和動力工程的研究內(nèi)容相關(guān),而且還具有一定程度的系統(tǒng)綜合性[3]。雖然熱能與動力工程是鍋爐中的重點研究對象,但對其他多種相關(guān)領(lǐng)域的研究也不能忽視,如工程物理、能源工程、機械工程等,而在所有的研究內(nèi)容中,熱能與機械能之間的能源轉(zhuǎn)化占有相當(dāng)大的比重??v觀我國熱能與動力學(xué)的發(fā)展過程及其未來發(fā)展方向,可以得出其具有多面性的特點,而主要發(fā)展方向是電廠熱能工程。
近年來,隨著科技水平的不斷發(fā)展提高,極大的帶動了熱能與動力工程的發(fā)展進步,使其逐漸趨于自動化,然而我國在物理工程方面的人才相對比較匱乏,無法滿足現(xiàn)在的市場需求,因此未來還需特別重視對該類人才的培養(yǎng),除此之外,還需要進一步提高鍋爐熱能轉(zhuǎn)換及空調(diào)制冷等方面的能源利用率,從而保證熱能動力工程的順利發(fā)展,只有解決了能源使用問題,才能夠使熱能與動力工程在生產(chǎn)中的重要作用得到充分發(fā)揮,進而保障我國經(jīng)濟的順利發(fā)展,因此,對熱能與動力工程進行深入研究具有相當(dāng)重要的意義。
1.2 鍋爐構(gòu)造及動力的應(yīng)用原理分析
鍋爐的燃氣控制、鍋爐的外殼及鍋爐的生產(chǎn)配套部分共同構(gòu)成了鍋爐,而燃氣鍋爐外殼還包括底殼和面殼兩方面,每個部分都發(fā)揮著不同的作用,其中底殼主要負責(zé)鍋爐燃燒,也是鍋爐燃燒的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因底殼上有電控盒和熱交換器等部件,鍋爐通過底殼與其他部分更好的進行連接,從而形成一個完整的結(jié)構(gòu)。而面殼的作用主要是防止灰塵等雜物進入鍋爐,更好的保護鍋爐,進而使其使用壽命得到延長[4]。除此之外,鍋爐的核心部件電氣控制也在鍋爐的運行中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,其主要任務(wù)是保障鍋爐各項工作和鍋爐燃燒的正常運轉(zhuǎn)。近年來,隨著科技水平的不斷進步,使鍋爐行業(yè)得到較快發(fā)展,目前鍋爐業(yè)均已實現(xiàn)自動化控制,這樣就能很好的控制鍋爐的熱平衡及鍋爐的燃燒,從而使鍋爐的燃燒效率得到提高,保證熱能的利用率,從而有效地減少能源浪費。
1.3 熱能與動力工程在鍋爐中的應(yīng)用
能量轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)在鍋爐燃燒控制中是相當(dāng)必要的,隨著時代的不斷發(fā)展,鍋爐的類型也發(fā)生了相當(dāng)大的變化,并且實現(xiàn)了智能填料,不僅節(jié)省了勞動力,還使鍋爐燃燒得到更好的控制。鍋爐在人類工業(yè)發(fā)展進程中發(fā)揮了重要作用,從某種角度講,工業(yè)爐的前身就是鍋爐,是工業(yè)革命進程中不可或缺的重要力量。鍋爐主要是通過燃燒能源產(chǎn)生大量熱能,從而實現(xiàn)能源的有效轉(zhuǎn)化,不僅為進一步發(fā)展工業(yè)文明提供保障,也為提高人類生產(chǎn)力作好基礎(chǔ)鋪墊。
2 熱能與動力工程在鍋爐生產(chǎn)中存在的問題分析
在鍋爐生產(chǎn)中,鍋爐的風(fēng)機是不可或缺的關(guān)鍵組成部分,其主要承擔(dān)著將電能向動能轉(zhuǎn)變的作用,在實際生產(chǎn)過程中,保證將氣體順利地輸送到鍋爐內(nèi)部。因此,我們不僅要調(diào)機的運行狀態(tài),還要將熱能與動力工程技術(shù)正確合理的應(yīng)用到鍋爐的制造改進中,不過,需要特別注意的是鍋爐內(nèi)部葉輪機械的結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜,外界一些不確定因素很容易影響測量的相關(guān)溫度變化值,造成了測量中的不可靠性。針對這種情況,目前我國還未研究出有效的解決對策,但是從多種方向?qū)崮芘c動力工程已開發(fā)的相關(guān)軟件有效測定風(fēng)機葉片燃燒的速度,并且還可對所測數(shù)值進行相關(guān)模擬,從而獲得較為準(zhǔn)確的軟件模擬結(jié)果,為風(fēng)機葉片的使用壽命作出準(zhǔn)確評估,從而使鍋爐燃燒得到更好的控制,降低其生產(chǎn)運行中的使用風(fēng)險。
3 熱能與動力工程在鍋爐運行中的科技創(chuàng)新
3.1 鍋爐燃燒控制技術(shù)的創(chuàng)新
如何有效地調(diào)節(jié)能量轉(zhuǎn)換是鍋爐燃燒控制中的重要部分。早期工業(yè)生產(chǎn)中,我國的鍋爐填充燃料絕大多數(shù)是采取人工添加的方式,從而保障鍋爐相關(guān)工作的正常穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。不過,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,絕大部分企業(yè)已從人工填料方式向步進式的自動化轉(zhuǎn)變,而連續(xù)控制系統(tǒng)是主要的鍋爐燃燒方式,其主要由各種氣體的分析裝置及燃燒的控制器等部分構(gòu)成,通過熱電偶的有效檢測來設(shè)定合理數(shù)值,再利用計算機準(zhǔn)確計算出所測數(shù)值偏差,從而保證輸出結(jié)果的準(zhǔn)確性,與此同時,還能夠有效且合理的對鍋爐燃燒進行控制。
3.2 鍋爐風(fēng)機的仿真類翼型葉片
由于鍋爐內(nèi)部的風(fēng)機結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運行精密,因此給實際測量帶來一定的困難。目前我國尚未有科學(xué)且完整的體系來完善鍋爐的葉輪制造及運行發(fā)展。如果想要獲取準(zhǔn)確有效的數(shù)值,就應(yīng)通過實驗?zāi)M的方法對機械內(nèi)部的氣體流動進行有效評估,模擬空氣以不同方式出入風(fēng)機時的相關(guān)流動分離。最后,再利用計算機對這些數(shù)值進行模擬設(shè)定,采用模擬實驗方法的主要目的是分析在不同速度情況下所得到的矢量圖,將多組數(shù)據(jù)進行比較后,確定出鍋爐風(fēng)機翼型邊界層分離及攻角之間的關(guān)系,從而進行深一步的研究。
綜上所述,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,熱能與動力工程在實際生產(chǎn)生活及鍋爐發(fā)展中均越來越發(fā)揮著重要作用,是保證我國經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ),也是工業(yè)水平提高的一個重要標(biāo)志。因此,不管現(xiàn)在還是未來,對熱能與動力學(xué)的研究都是不可缺少的,從而使其在鍋爐的正常穩(wěn)定運轉(zhuǎn)及能源生產(chǎn)中更好的發(fā)揮作用,為我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展及能源利用率提供堅實的保障。
參考文獻
[1] 武偉佳.淺析熱能與動力工程的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014(25):148.
[2] 田青.熱能與動力工程在鍋爐領(lǐng)域的應(yīng)用探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014(19):21.