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摘要:科学技术的进步,社会生产力的不断发展以及能源的匮乏已成为生产和生活中的紧迫问题。 热能作为一种长期且广泛使用的能源,在许多企业和工程运营的发展中,尤其是在建电力中,起着重要的作用。许多企业锅炉厂,制药厂等都对热能和动力工程不合时宜。应用范围正在逐步扩大,应用领域也在不断扩大,发展前景不可估量。本文探讨和研究了热能与动力工程的发展现状,锅炉工程中存在的问题以及未来的发展方向。
关键词:热能;动力;锅炉;应用
前言
热能动力工程,简而言之就是热能与动力工程的有机结合体,它的研究范围广泛,涉及学科众多,与很多相关专业出现了交叉现象,专业研究的方向主要被定位于二者之间的相互转换问题,能源的来源及利用途径问题。
1热能动力工程在锅炉风机方面需要解决的问题
锅炉风机中对于热能动力工程原理的应用自然也是必不可少的,风机常常被用来提供气体输送工作,有时候会通过对气体进行压缩,进而使风能转换为机械能,以便锅炉正常顺利运转,风机自身的性能决定了它能否正常的工作,是够会给锅炉其他设备设施带来生产安全麻烦,比如说,风机的自身故障导致锅炉的电机受损,这将直接造成不可估量的经济损失,同时还可能会对技术操作人员的安全构成威胁,给锅炉设备的检修工作带来巨大的麻烦,所以,能够将热能动力工程准确的运用到风机的改进和创新上,将锅炉的顺利生产奠定基础。
2热能动力工程炉内燃烧控制技术运用
随着电子信息技术的发展,自动化装置控制技术在不同领域得到了广泛应用,锅炉内燃控制技术中的关键要从该技术进行考量,既然该项技术的主要目的是通过控制燃料的燃烧进而控制机械设备之间能量的转换,那么就要从燃烧材料控制着手,在不断的发展过程中,人力方式基本已经被自动化装置所取代,如此,不但解放了劳动力,而且人员安全问题也得到了有力的保障。根据自动化控制方法的不同,锅炉内燃物的控制可以从下面几个方面进行研究。
2.1 以烧嘴、燃烧控制器、电动蝶阀、热电偶、比例阀、流量计、气体分析装置以及PLC等部件组成的空燃比里连续控制系统。这种燃烧控制系统是由热电偶检测出数据传送至PLC与其本身设定的数值进行比较,偏差值通过使用比例积分及微分运算输出电信号同时分别对比例阀门以及电动蝶阀的开放程度进行调节,从而达到控制空气与燃料比例调节锅炉内温度的目的,此种方式温度控制并不十分精确,需要仔细确认额定数值。
2.2 由烧嘴、燃烧控制器、流量阀、流量计、热电几个部分组成的双交叉先付控制系统,其工作原理主要是通过温度传感器热电偶吧需要进行精确测量的温度变成电信号,这个电信号即是用来代表测量点的实际温度,此测量点温度期望给定值是由预先存贮在上位机中的工艺曲线自动给定的,并根据两者数据之间的偏差值的大小,由PLC自动调整燃料与空气流量阀门的开合程度,通过电动的方式运行机构的定位以及空气和燃料的控制比例,并接住孔板和差压变送器测量空气的流量,燃料的控制也通过一个专用的质量控制装置来测量,是温度精确的控制在必要的数值上。
3.仿真锅炉风机翼型叶片
锅炉的内部的叶轮机械内部流畅需要带有十分强烈的非定常特征,并且其内部构造十分复杂,不容易进行十分细致的测量实验,并且到目前为止,仍然没有可以解释流动分离、失速和喘振等流动现象的完善的流体力学原理,因此要了解机械内部流动的本质需要更加可靠详细的流动实验和数值模拟实验,通过使用软件二维数值模拟锅炉风机翼型叶片,对空气以不同方向吹入翼型叶片造成流动分离进行模拟,并根据模拟的数值创建而未模型,进行网格的划分,设定边界条件和区域,最后输出网格,在使用求解器求解,这样才可以对不同的气流攻角的流动进行二维数值模拟,达到模拟的目的,同时可以根据模拟不同攻角下所得到的速度矢量制成矢量图进行比较和分析,最后得出锅炉风机翼型边界层分离和攻角的关系。
4.热能动力工程的发展方向
4.1 热能动力及控制工程方向(含能源环境工程方向)主要掌握热能与动力测试技术、锅炉原理、汽轮机原理、燃烧污染与环境、动力机械设计、热力发电厂、热工自动控制、传热传质数值计算、流体机械等知识。
4.2 热力发动机及汽车工程方向掌握内燃机(或透平机)原理、结构,设计,测试,燃料和燃烧,热力发动机排放与环境工程,能源工程概论,内燃机电子控制,热力发动机传热和热负荷,汽车工程概论等方面的知识。
4.3 制冷低温工程与流体机械方向掌握制冷、低温原理、人工环境自动化、暖通空调系统、低温技术学、热工过程自动化、流体机械原理、流体机械系统仿真与控制等方面的知识。使学生掌握该方向所涉及的制冷空调系统、低温系统,制冷空调与低温各种设备和装置,各种轴流式、离心式压缩机和各种容积式压缩机的基本理论和知识。
5.从发展发展方向上不难看出,热能动力工程在未来的市场开发方面有着不可限量的发展潜能,能够逐渐使人类的生活生产方向向着智能自动化发展,空调制冷,锅炉供暖,电能的供应和运输目前都已经应用到人们的生活中等等。当然也一定还存在着众多的未知领域,有待专业学者们去开发和瞻望。
6.结束語
热能动力工程渗透到了经济发展以及人们生活的各个领域,机械智能化设备的不断创新,都要求该专业的发展更上一个台阶,那就要从人才培养着手,对教育的专业理论持有批判精神,与国内外有经验的专家学者进行研究分析,在拥有强大的理论基础上,设立更多的实践机床和工厂,是人才的培养不至于是纸上谈兵,理论与实践相结合,敢于发现问题,敢于提出问题,是专业健康发展的有力保障。
参考文献
[1]安连锁.泵与风机[M].北京:中国电力出版社,2001.
[2]袁春杭.锅炉引风机事故的预防[J].中国锅炉压力容器安全,2005,14(6):38-39.
(辽宁省华顺热力集团沈阳能源科技有限公司 110000)
关键词:热能;动力;锅炉;应用
前言
热能动力工程,简而言之就是热能与动力工程的有机结合体,它的研究范围广泛,涉及学科众多,与很多相关专业出现了交叉现象,专业研究的方向主要被定位于二者之间的相互转换问题,能源的来源及利用途径问题。
1热能动力工程在锅炉风机方面需要解决的问题
锅炉风机中对于热能动力工程原理的应用自然也是必不可少的,风机常常被用来提供气体输送工作,有时候会通过对气体进行压缩,进而使风能转换为机械能,以便锅炉正常顺利运转,风机自身的性能决定了它能否正常的工作,是够会给锅炉其他设备设施带来生产安全麻烦,比如说,风机的自身故障导致锅炉的电机受损,这将直接造成不可估量的经济损失,同时还可能会对技术操作人员的安全构成威胁,给锅炉设备的检修工作带来巨大的麻烦,所以,能够将热能动力工程准确的运用到风机的改进和创新上,将锅炉的顺利生产奠定基础。
2热能动力工程炉内燃烧控制技术运用
随着电子信息技术的发展,自动化装置控制技术在不同领域得到了广泛应用,锅炉内燃控制技术中的关键要从该技术进行考量,既然该项技术的主要目的是通过控制燃料的燃烧进而控制机械设备之间能量的转换,那么就要从燃烧材料控制着手,在不断的发展过程中,人力方式基本已经被自动化装置所取代,如此,不但解放了劳动力,而且人员安全问题也得到了有力的保障。根据自动化控制方法的不同,锅炉内燃物的控制可以从下面几个方面进行研究。
2.1 以烧嘴、燃烧控制器、电动蝶阀、热电偶、比例阀、流量计、气体分析装置以及PLC等部件组成的空燃比里连续控制系统。这种燃烧控制系统是由热电偶检测出数据传送至PLC与其本身设定的数值进行比较,偏差值通过使用比例积分及微分运算输出电信号同时分别对比例阀门以及电动蝶阀的开放程度进行调节,从而达到控制空气与燃料比例调节锅炉内温度的目的,此种方式温度控制并不十分精确,需要仔细确认额定数值。
2.2 由烧嘴、燃烧控制器、流量阀、流量计、热电几个部分组成的双交叉先付控制系统,其工作原理主要是通过温度传感器热电偶吧需要进行精确测量的温度变成电信号,这个电信号即是用来代表测量点的实际温度,此测量点温度期望给定值是由预先存贮在上位机中的工艺曲线自动给定的,并根据两者数据之间的偏差值的大小,由PLC自动调整燃料与空气流量阀门的开合程度,通过电动的方式运行机构的定位以及空气和燃料的控制比例,并接住孔板和差压变送器测量空气的流量,燃料的控制也通过一个专用的质量控制装置来测量,是温度精确的控制在必要的数值上。
3.仿真锅炉风机翼型叶片
锅炉的内部的叶轮机械内部流畅需要带有十分强烈的非定常特征,并且其内部构造十分复杂,不容易进行十分细致的测量实验,并且到目前为止,仍然没有可以解释流动分离、失速和喘振等流动现象的完善的流体力学原理,因此要了解机械内部流动的本质需要更加可靠详细的流动实验和数值模拟实验,通过使用软件二维数值模拟锅炉风机翼型叶片,对空气以不同方向吹入翼型叶片造成流动分离进行模拟,并根据模拟的数值创建而未模型,进行网格的划分,设定边界条件和区域,最后输出网格,在使用求解器求解,这样才可以对不同的气流攻角的流动进行二维数值模拟,达到模拟的目的,同时可以根据模拟不同攻角下所得到的速度矢量制成矢量图进行比较和分析,最后得出锅炉风机翼型边界层分离和攻角的关系。
4.热能动力工程的发展方向
4.1 热能动力及控制工程方向(含能源环境工程方向)主要掌握热能与动力测试技术、锅炉原理、汽轮机原理、燃烧污染与环境、动力机械设计、热力发电厂、热工自动控制、传热传质数值计算、流体机械等知识。
4.2 热力发动机及汽车工程方向掌握内燃机(或透平机)原理、结构,设计,测试,燃料和燃烧,热力发动机排放与环境工程,能源工程概论,内燃机电子控制,热力发动机传热和热负荷,汽车工程概论等方面的知识。
4.3 制冷低温工程与流体机械方向掌握制冷、低温原理、人工环境自动化、暖通空调系统、低温技术学、热工过程自动化、流体机械原理、流体机械系统仿真与控制等方面的知识。使学生掌握该方向所涉及的制冷空调系统、低温系统,制冷空调与低温各种设备和装置,各种轴流式、离心式压缩机和各种容积式压缩机的基本理论和知识。
5.从发展发展方向上不难看出,热能动力工程在未来的市场开发方面有着不可限量的发展潜能,能够逐渐使人类的生活生产方向向着智能自动化发展,空调制冷,锅炉供暖,电能的供应和运输目前都已经应用到人们的生活中等等。当然也一定还存在着众多的未知领域,有待专业学者们去开发和瞻望。
6.结束語
热能动力工程渗透到了经济发展以及人们生活的各个领域,机械智能化设备的不断创新,都要求该专业的发展更上一个台阶,那就要从人才培养着手,对教育的专业理论持有批判精神,与国内外有经验的专家学者进行研究分析,在拥有强大的理论基础上,设立更多的实践机床和工厂,是人才的培养不至于是纸上谈兵,理论与实践相结合,敢于发现问题,敢于提出问题,是专业健康发展的有力保障。
参考文献
[1]安连锁.泵与风机[M].北京:中国电力出版社,2001.
[2]袁春杭.锅炉引风机事故的预防[J].中国锅炉压力容器安全,2005,14(6):38-39.
(辽宁省华顺热力集团沈阳能源科技有限公司 110000)