淺析熱能動力工程在鍋爐和能源方面的應(yīng)用發(fā)展

史策

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，我國熱能和動力工程在方面已經(jīng)取得了很大的成就，為了保證技術(shù)的完善性和全面性，還需要進(jìn)步的研究和改進(jìn)。而在工業(yè)發(fā)展過程中鍋爐成為其重要的熱能動力設(shè)備，但是鍋爐煙氣排放會造成一定的環(huán)境污染，同時也增加了排煙管的熱量。本文主要針對熱能動力在鍋爐和能源中的發(fā)展情況進(jìn)行分析和概括。

關(guān)鍵詞：熱能動力;能源;鍋爐仿真

前言

當(dāng)前資源短缺現(xiàn)象日益嚴(yán)重，人們的環(huán)保節(jié)能環(huán)保意識逐漸增強，對于新能的發(fā)展和能源的再生利用比較關(guān)注。有關(guān)熱能和動力工程在船舶、電力和航空工程等得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了良好的效果。本文主要對熱能動力工程在鍋爐和能源方面的發(fā)展方向進(jìn)行詳細(xì)的探討和分析。

1熱能動力工程概述

熱能與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。其發(fā)展方向多為電廠熱能工程以及自動化方向、工程物理過程以及其自動控制方向、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，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，作為熱能源的主要利用工程，熱能動力工程對于我國的國民經(jīng)濟的發(fā)展中具有很高的地位。

2熱能工程技術(shù)在能源方面存在的問題

能源動力工業(yè)化發(fā)展與我國國民經(jīng)濟建設(shè)有著密切的聯(lián)系，也是我國支柱型產(chǎn)業(yè)。能源問題越來越受全球人類關(guān)注，能否再生，能否采用更好的方法節(jié)約能源，體提高能源的利用率等已是當(dāng)前社會各界談?wù)摰臒狳c話題。能源的發(fā)展利用涉及到我國多個領(lǐng)域和大型企業(yè)高科技技術(shù)應(yīng)用，是國家經(jīng)濟發(fā)展和社會整體發(fā)展的重要命脈。

風(fēng)機是一種有有多個葉片的能進(jìn)行軸旋轉(zhuǎn)的機械，能將施加在葉片上的旋轉(zhuǎn)能轉(zhuǎn)化為機械能，實現(xiàn)氣體的流動，并應(yīng)用于工程機械。風(fēng)機的應(yīng)用及其廣泛，如發(fā)電廠、工業(yè)爐通風(fēng)、車輛、船舶等用來排熱、引風(fēng)等的作用?，F(xiàn)代化發(fā)展過程中電站的容量也在不斷增加、并且運轉(zhuǎn)速度也越來越高、要求效率高無心愛你路故障發(fā)生、同時要向自動化方向發(fā)展。對此電機在電站的使用性能要求也越來越高，不僅要安全可靠、還要提高運行效率，避免在運行過程中出現(xiàn)葉片和旋轉(zhuǎn)軸損壞或是電機燒壞等的現(xiàn)象，以免長期下去造成事故發(fā)生，甚至是經(jīng)濟損失嚴(yán)重。

3爐內(nèi)燃燒控制技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷完善和提高，工業(yè)技術(shù)計算機控制系統(tǒng)也不斷的向自動化發(fā)展，逐漸轉(zhuǎn)變成為一種具有先進(jìn)高科技技術(shù)含量的信息監(jiān)測系統(tǒng)，在設(shè)備的管理水平方面有了顯著的提高。工業(yè)爐中的連續(xù)加熱爐也得到了實際應(yīng)用，改變以往的燃料燃燒和能源消耗的轉(zhuǎn)化熱量應(yīng)用，使得生產(chǎn)技術(shù)工技術(shù)得到了有效的提高和發(fā)展。

工業(yè)爐中燃料的控制技術(shù)很重要，高科技的自動化控制系統(tǒng)在各個領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用已經(jīng)逐漸替代了傳統(tǒng)的手動控制。目前現(xiàn)代化連續(xù)加熱爐爐型主要為分兩種，其中推鋼式加熱爐可以采用燃料自動控制的方式進(jìn)行加工。

推鋼式加熱爐自動控制系統(tǒng)方式主要分為兩種空燃比例連續(xù)控制和雙交叉限幅控制。雙交叉限幅控制系統(tǒng)主要是通過系統(tǒng)中安裝的溫度傳感器將系統(tǒng)檢測到的溫度轉(zhuǎn)變成一種信號，其信號的數(shù)據(jù)值就是實際溫度。該系統(tǒng)的組成部分包括燃燒控制器、燃?xì)饬髁块y以及燃?xì)饬髁坑嫷戎饕獦?gòu)件?？杖急壤B續(xù)控制系統(tǒng)是通過氣體裝置將將所要檢測的范圍進(jìn)行合理的檢測，然后將所檢測的數(shù)據(jù)傳輸給plc編程技術(shù)，并將之前設(shè)定的值進(jìn)行比較，最后將分析得出的數(shù)據(jù)值按照4-20ma的電信號分別對燃?xì)饣蚴强諝忾y、動力閥的開度做以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以此有效的對燃爐中的燃?xì)獗壤蜏囟冗M(jìn)行合理的控制。該系統(tǒng)的主要組成部分包括，plc編程技術(shù)、空氣或燃?xì)獗壤y、燃料控制器、氣體分析裝置等。兩種方式共同的特點就是燃料控制器都是其主要組成部分，也是現(xiàn)代化工業(yè)燃爐自動化控制系統(tǒng)中不可或缺的重要裝置。

4關(guān)于軟件仿真鍋爐風(fēng)機葉片的研究

工業(yè)鍋爐中的風(fēng)機葉片旋轉(zhuǎn)的的內(nèi)部機械流場具有較強的不定性，比較復(fù)雜。因此，對鍋爐風(fēng)機進(jìn)行詳細(xì)的實驗研究比較困難，其中涉及的細(xì)節(jié)比較繁瑣，在當(dāng)前研究成果中對其力學(xué)解釋和分析方法還不夠完善。一些關(guān)于鍋爐研究中的流動分離等現(xiàn)象，是目前迫切研究的重要內(nèi)容。研究過程中需要建立比較可靠的實驗?zāi)Ｐ秃蛿?shù)值模擬，以此對機械流場內(nèi)部作以詳細(xì)的分析。為了準(zhǔn)確的對鍋爐風(fēng)機葉片旋轉(zhuǎn)的空氣流動情況進(jìn)行探究，利用軟件建立二維數(shù)值模擬實驗的方式。其軟件數(shù)值模擬實驗首先要創(chuàng)建二維模型，然后再根據(jù)所提供的數(shù)值劃分成網(wǎng)格的形式，再設(shè)定邊界區(qū)域，利用這些相關(guān)條件對輸出的網(wǎng)格進(jìn)行求解，求解過程中可以利用求解器。最后將求解出的結(jié)果在建立一個二維數(shù)值模擬，對空氣來留角下的流動進(jìn)行模擬求解，將得出的結(jié)果與速度矢量圖做以分析比較，得出鍋爐風(fēng)機葉片分離和攻角之間的關(guān)系。

5結(jié)語

上述主要是對熱能動力工程在鍋爐和能源方面發(fā)展情況分分析和探討，進(jìn)一步說明了熱能動力在現(xiàn)代化科技研究中的重要性和各領(lǐng)域應(yīng)用的廣泛性。

參考文獻(xiàn)：

[1]周武，莊正寧，劉泰生，顧杰，夏華澄.切向燃燒鍋爐爐膛結(jié)渣問題的研究[j].中國電機工程學(xué)報，2005（4）.

[2]寧玲玲，劉秉鉞.造紙廠動力鍋爐排污的節(jié)能[j].黑龍江造紙.2009（4）.

[3]羅自學(xué)，梁培露，周懷春，陳世和.引入輻射能信號的鍋爐氧量尋優(yōu)控制研究[j].中國電機工程學(xué)報，2006（23）.

[4]楊冬，徐文忠，陳元芝，王家.鍋爐排污水的綜合利用[j].節(jié)能技術(shù)，2003（5）.

（作者單位：沈陽中達(dá)鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司）