热能动力工程范文
时间:2023-11-06 17:54:25
导语:如何才能写好一篇热能动力工程,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
[关键词]热能动力 应用 动力
中图分类号:R151.4+4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)42-0022-01
在经济水平飞速发展的当今社会,人们对于生活品质的要求也不再简单的停留在吃饱喝足上面,而是开始更多地关注除去物质生活之外的精神享受,而我们在享受生活的同时,也越来越需要更充裕更加便捷的动力提供方式,因而如何提高动力供应的效率就成了当前生产生活中首先应该解决的重要问题,而热能动力工程作为一下先进的无污染的可持续能源供应形式,更应该被广泛应用并不断完善。
1 当前热能动力工程的现状
我国的煤炭资源总量相对丰富、石油资源日渐短缺、经济发展对资源的需求增加、煤化工技术的发展进步等共同推动了煤炭深加工战略的实施。我国煤炭资源人均占有量较低.仅为世界平均水平的60%左右:随着物质文化生活水平的提高,对环境质量要求日益严格等,因此.煤炭的高效加工转化利用任务艰巨。多能源互补与多功能综合是当代世界能源动力系统发展的主要特征和趋势。热能动力多联产系统是一个多种形式原燃料及电能等能源输入、多种形式产品及热能动力等能量输出的复杂系统。在此过程中,原燃料、化工产品、热能动力等能源存在不等价性,使得科学合理地评价化工热能动力多联产成为难题:而且原燃料、化工产品、热能动力等具有不同品质.其多样性又使得比较对照变得更加复杂。随着经济的发展,能源、环境问题日益突出,由此而诞生的能源、环境、经济等综合的评价准则受到重视。
2 搞好总体规划
现阶段伴随着高速的经济发展,能源问题越来越开始受到了人们的关注,也越来越多的影响着我们周围生活的状态,创建绿色生活环境成为了不能逃避的责任而热能动力工程作为一下先进的无污染的可持续能源供应形式自然就被越来越多的提及到。总体规划对于任何事情的成败都是一个较为关键的步骤和必不可缺的重要环节,任何事情的进行都不能以偏概全,更不能没有计划的随便开始,否则后续会有更多的麻烦产生,因此在进行热能动力工程,这个现代社会的文明动力之前,我们必须对于热能动力工程的相关措施和可能发生的问题以及相应的处理手段、最行之有效的方法等等有一个较为全面的了解认识,对于热能动力工程从开始到最后的实施手法有个较为系统的认识,与此同时热能动力工程必须遵循自然规律和经济规律,充分体现科学性、综合性、示范性和实效性,只有兼顾了这些方面,才可以说是进行了一次真正成功而又成熟的热能动力工程。
3 现阶段热能动力进行规划设计的主要程序
3.1 对用户进行需求分析
首先了解对方的需求.再结合自己的技术水平决定这项工作的可实现性。设计人员要通过谈话、讨论、分析等,了解需求方对此系统的要求。并要询问清楚他们以前在工作中曾经遇到的关于热能动力方面的问题及困难.从而制定我们为之设计的这套系统要达到的目标,将总体目标分解成可量化、可操作的具体目标,从功能、性能、费用等方面结合我们目前的产品和相关技术水平最终确定本系统的目标。
3.2 初步提出规划设计方案
根据需求分析.设计人员要提出初步设计方案。设计方案主要包括热能动力系统的整体情况、整体结构构成、各子系统的描述、设计系统的实施计划、预算等。在撰写方案时,要做到文字和图形相结合,使方案更形象、更容易理解。当我们有了初步的规划方案后就为后阶段的整理分析、反思总结提供了重要的资料。
3.3 进行可行性分析
可行性分析的进行.主要从热能动力系统建设的必要性、技术的先进性、经济的合理性三个角度进行。我们提出的这种方案既要符合国家规定的技术标准.又可以满足需求方的要求,最好能达到目前国际上较为领先的水平.但是在追求技术先进性的同时不能忽略设备的维修和配件的来源.避免出现以后的维修困难。当确认建设的系统符合以上三个条件时.才能进行下一阶段的设计。
4 对现阶段热能动力的改进建议
虽然已经看起来如此的成功,但是我们都知道并且相信热能动力工程,这个现代社会的文明动力的发展仍然具有很大的进步空间。任何事物从诞生开始都要经历随着周围社会环境的变化而变化的过程,而也只有经历的起这种变迁,才会被大浪淘沙式的留下其精华从而变得长久而有生命力,热能动力工程,这个现代社会的文明动力就需要不断研究和开发新技术,来适应这种社会变化。不可否认,热能动力工程要有更加长足的发展就必须经历不断的改正和完善,只有让其真正能与当今社会做到相互更好地融合,才有可能使热能动力工程这个现代社会的文明动力在以后继续保持先进的活力为中国社会的建设提供更加有力的支持。
4.1 严格标准
任何事物都一样,有了保证才有良好的秩序,因此想要规范热能动力工程这个现代社会的文明动力就必须先将相关的法律法规进行很好的完善,为其以后进行良好的运营提供良好的大环境。因此,热能动力工程在各个方面要有完善并且行之有效的流程规范,为现代社会的热能供应提供充足的技术保证,加强各个环节之间的监督和联系,进行一切的流程都必须有相应的晚上的手续和档案记录,这样不仅能保证各个环节流程的合理和规范化,并且能为后续的一切工作做好笔头记录,做到有据可查,这样一旦出现问题就会省去很多不必要的麻烦。
4.2 明确方向
在这个事实咳咳都在提倡可持续的当今社会,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为了当今社会不能逃避而亟待解决的问题,能动力工程这个现代社会的文明动力的应用无疑为这个迫在眉睫的问题找到了一丝曙光,但是在扩展应用的时候我么一定要明确其使用的目的,让他永葆活力的途径在于市场的创新,让产品和服务带来效益,帮助用当今社会的各个方面解决能源应用不合理和资源消耗高的问题,运用热能动力工程的技术优势,及时帮助用户解决能源供应过程中的实际难题。
5 结语
有太多太多的事例证明了热能动力工程,这个现代社会的文明动力在这个时代为我们带来的影响,我们不能不承认它已经开始慢慢成为我们生活中不能缺少的一部分,这些热能动力工程,不仅仅是当今的经济全球化强有力的推动力,密切了国家与国家之间的各方面交流,而且也在潜移默化中影响着我们以及我们身边人们的生活状态,随着热能动力工程的应用我们的科技水平会越来越高,二者也恰恰能够反过来再次促进热能动力工程,这个现代社会的文明动力再创新高,相信在不久的将来我们会再次为热能动力工程,这个现代社会的文明动力为我们带来的改变而惊叹。
参考文献
[1] 王勇.火力发电厂汽轮机现场安装的技术性改造.大众科技,200500).
篇2
热能与动力工程所研究的内容主要是指热能与动力之间的合理转化。在实际应用的过程中,可以依赖于多种不同的方式,实现热能动力或热能电能的合理转换,以促进能源的高效率利用,发挥其在提升经济效应水平方面的重要价值。结合实践经验来看,热能与动力工程的应用在解决能源利用问题方面有着非常重要的价值,直接关系到电力企业的经济效益水平。当前实践中,热能与动力工程涉及多个学科,且各个学科相互关系非常复杂与系统,后期应用中还可以支持电能与机械能的相互转换,为社会经济的高速发展奠定了非常良好的基础。从专业构成的角度来说,热能与动力工程的研究内容可以划分为以下几个专业模块:第一是建立在热能转换与利用基础上的热能动力及其控制工程(包括新能源的开发、能源环境利用工程在内);第二是建立在内燃机及其驱动系统基础之上的热力发电机及汽车工程;第三是建立在电能转化为机械功基础上的流体机械与制冷低温工程;第四是建立在机械功转化为电能基础上的火力火电与水利水电动力工程。
2.热能与动力工程对经济环境的影响
1)从经济角度来说,热能与动力工程在我国的经济发展体系中有着非常普遍的应用,涉及多个相关的行业与领域。包括电力、钢铁、金属、石油,以及建筑在内的多个行业领域在自身发展过程中均对热能有着相当大的需求。当前已形成的风力发电技术以及动力发电技术能够通过一定的技术手段,将动力能转化为电力,从而为电力事业的发展提供源源不断的动力支持,为社会大众创造更加良好的生活环境。结合我国的实际情况来看,电能是整个经济发展体系中的基础与支柱,热能与动力工程的应用势必会为电能的发展营造一个更加良好的环境氛围,以促进社会经济的良性发展。当然,在这一过程中,新能源的有效利用是实现社会健康可持续性发展的主要动力,因此必须充分结合社会发展的现状,最大限度地利用并促进新能源的开发,以创造出更加丰富的社会经济价值。2)从环境角度来说,结合我国各个行业领域对能源的利用现状,发电功能的实现主要是通过煤炭或石油等常规能源来实现。然而,传统意义上的生产方式无法控制污染物的排放。在此类常规能源转化为电能的过程中,势必会排出大量的有毒有害物质,所产生的物质不但会造成环境污染,同时也会对大众的健康造成危害。为了促进经济水平的高速发展,很多时候会忽略环境保护的重要性,最终对整个生态环境造成非常不良的影响,当然也给人们的生活带来了很大的不变。而在电力生产中通过对热能与动力工程的应用,能够很好地缓解生产中存在的困境,通过对各类清洁能源的综合应用,减少生产过程中排放的污染物质,减轻环境污染,不但符合社会发展需求,还能够为社会大众提供优良的生活环境,促进社会和谐可持续发展。
3.热能与动力工程的创新应用
3.1热能与动力工程在锅炉及热电厂中的应用现状
1)热能与动力工程得益于科学技术的不断进步以及信息技术的应用使得其能够被应用在锅炉中。锅炉是由外壳以及锅炉使用过程中的电器控制系统组成,锅炉在使用过程中主要是燃烧的过程,鉴于燃烧使得锅炉产生极大的热能,在炉底安装控制器就是为了能够随时监控锅炉的运行情况,这也是保护锅炉安全的重要手段之一。在锅炉实际运行过程中,其自身就会形成一个自我保护系统,它会将一定的机械热能转化为其他能量以达到保护自身的目的,但是,意外在所难免,往往或因为这部分转化的能量而烧坏锅炉,因此,必须要对锅炉的运行进行智能化的管理与控制,从而能够有效地使锅炉的运行精密度得到提高。2)热能与动力工程的应用主要表现在两个方面:第一,在节流调节中改变工作状况可能会造成不小的节流损失,但在温度恒定的条件下,截流调节的负载适应性明显高于喷管调节,因此节流调节多适用于容量较小的机组;第二,喷管调节是在满足负荷适应性的基础上,为了能够提高汽轮机的工作效率,达到平衡各种不同汽轮机的调节以及变化。
3.2热能与动力工程在锅炉与热电厂中的技术创新
1)在热能与动力工程研究领域中,如何实现对锅炉在燃烧过程中热能的转化工作是非常重要的问题之一。在本领域技术创新的发展过程中,锅炉的作业方式转变为了智能式,可促进锅炉稳定性以及安全性的提升。同时,考虑到燃烧期间的空气、燃料与锅炉温度之间有非常密切的关系,因此可以通过对预设值的综合比较实现对锅炉性能的合理检测。同时,工作人员也可以通过开展模拟实验的方式,准确地评估锅炉内部的气体流动情况,预先设置模拟数值,评估不同速度下所形成的矢量图,以此为边界层分离关系的研究提供参考依据。2)在热能与动力工程的研究领域中,可以通过合理利用重热现象的方式,根据热电厂的实际运行情况,科学确定重热系数,以达到减少能量损失的目的。与此同时,从调频角度上来说,相较于一次调频模式而言,二次调频的精确性更高。在电网频率保持恒定的条件下,可以通过智能调节的方式对二次调频预先设置对应的方程式,以实现对机组的重分配与组合,满足控制功能的要求。
4.结语
篇3
关键词:热能动力工程;锅炉;发展;应用
中图分类号: TK223 文献标识码: A
锅炉在燃烧的过程中,会产生大量的空气污染元素,严重影响着空气环境质量,长久以往还将威胁到人们的生命安全。对此,要加强其重视,不断引进外国的先进除尘技术以及各种施工工艺,在进行机械设备购置的同时,要以最优的价格进行产品质量性能对比,选择适合本工厂的锅炉燃烧设备,真正做到节能环保的目的。
一、热能动力工程和锅炉构成的概述
1、热能动力工程概述
从字面上看热能动力工程就是研究热能和动力间的相互转化,其中包括热力发动机、热能工程、流体机械及流体工程,热能工程与动力机械、制冷与低温技术、能源工程、工程热物理、水利电动力工程、冷冻冷藏工程等九个方面,其中锅炉的运行方面主要运用热力发动机、热能工程、动力机械、能源工程以及工程热物理等部分专业技术。热能动力工程主要研究方面为热能与动力之间的转换问题,其研究方面横跨机械工程、工程热物理等多种科学领域。热能动力工程的发展方向也是多方面的,主要用于电厂的热能工程,另一方面,我们应该加强对热能动力工程的自动化方向的研究,尤其是工程物理方面,由于我国很缺乏这方面的人才,所以,国家应该加强对流体机械及其自动控制方向、空调制冷方向、锅炉热能转换方向等的专业人才培养,事实上,热能动力工程是现代动力工程的基础,热能动力工程主要需要解决的问题是能源方面的问题,其作为热能源的主要利用工程,应该起到环境保护的作用,热能动力工程在我国的国民经济的发展中具有很高的地位,我们应该给予高度的重视。
2、锅炉的构成概述
锅炉的组成由外壳部分以及燃气锅炉电器控制部分组成,其外壳部分主要分为底壳以及面壳两个部分,锅炉的底壳用于固定锅炉的燃烧部分,也就是燃烧器,同时底壳上也安装膨胀水箱、轮回水泵、燃气阀、三通阀、主热交换器以及办事热交换器、电控盒等部件,通过底壳的连接使其作为一个整体存在,并且底壳可以做到与固定墙体连接,二锅炉的面壳则是起到防风防灰尘等各种保护作用。燃气锅炉电器控制部分对于锅炉来说是最主要的硬件部分,其作用主要是用来控制燃料的燃烧、轮回水泵、风机、风雅开关、燃气阀以及轮回水流、地暖温度探测器等装置的运行,当今社会逐渐流行于是用电脑自动控制的方式来运行,有利于精确的操控温度,保持燃烧温度的均衡。锅炉的构造应该满足热能动力工程中的理论,这样才能够保证锅炉的正常工作和温度的控制。
二、热能动力工程中锅炉存在的问题及技术应用
1、热能动力工程在锅炉风机方面存在的问题
锅炉的风机用于气体的输送和压缩,也就是把机械能转化为动能,在锅炉工作的过程中,风机能够把气体运送到指定的机械内,其作用是非常重要的,然而,随着人们对于能源的需求不断增多,一些生产企业为了获得更多的利润就不断地增大锅炉的工作量,这就容易导致锅炉内的风机由于长时间运转而烧坏,从而影响锅炉的正常工作。所以,我们一定要改进风机的工作状态,正确的将热能动力工程技术应用到锅炉的改进中,然而,锅炉内部叶轮机械的结构是很复杂的,在测量温度的过程中会受到很多不确定因素的影响,虽然我国还没有研究出理想的解决办法,但是,应用热能动力工程所研发的软件可以从不同的方向来测定流入风机叶片的燃料速度,并通过创建数值模拟的二维模型来进行网格的划分,最后利用求解器求出所需结果和网格的输出,从而得到模拟的结果,也就是锅炉风机的翼型边界层分离和攻角的关系。
2、热能动力工程炉内燃烧控制技术运用
以前,炉内燃烧的控制主要是通过手动完成,而随着时代的发展,这种手动过控制方式已经不能适应其发展,逐渐被自动控制所取代。就目前状况而言,大规格钢锭推钢式加热炉可选用的燃烧自控方式主要有两种,分别是双交叉限幅控制系统控制以及空燃比例连续控制系统控制。
2.1、双交叉限幅控制系统
双交叉限幅控制系统的组成与空燃比例连续控制系统存在相似之处,其组成部件主要有烧嘴、燃烧控制器、空气/燃气流量阀、空气/燃气流量计、热电偶等。其操作原理主要如下:首先,检测出相关的温度,然后对温度传感器热电偶进行一定程度上的使用,以此来对温度进行转化,使其成为一个电信号,那么这一信号就表示了测量点的实际温度,该测量点的温度期望给定值是由预存贮在上位机中的工艺曲线自动给定的。然后在此基础之上对两个温度值的偏差进行一定程度上的分析,PLC对燃气/空气流量阀的开度进行自动校准,这一流量阀的定位主要是通过电动执行机构来完成的。通过对孔板和差压变送器进行一定程度的使用,以此来对空气流量进行有效的测量,而燃气的流量是借助于一台安装在燃气支管上的质量流量计来测量,这样一来,就能够对温度进行精确而有效的控制。
2.2、空燃比例连续控制系统
空燃比例连续控制系统是由多个部分共同组成的,其部件主要有烧嘴、燃烧控制器、空气/燃气比例阀、空气/燃气电动蝶阀、空气燃气流量计、热电偶、气体分析装置、PLC等。这一控制系统的操作原理如下:首先由热电偶或气体分析装置进行一定程度上的检测,然后再将检测到的数据向PLC进行有效的传送,在这一操作完成之后,将检测到的数据与设定值进行一定程度上的对比分析,然后再将偏差值按照比例积分以及微分进行一定程度上的运算,并在此基础之上输出4-20mA的电信号分别对空气/燃气比例阀和空气/燃气电动蝶阀的开度进行调节,这样一来,就可以对空气/燃气比例以及炉内的温度进行有效的控制。
2.3、流化床锅炉的应用和脱硫技术的改进
我国流化床锅炉的应用从九十年代开始,国家有关部门组织了完善化的75t/h示范工程,此后相继成功开发了130t/h、220t/h、410t/h、440t/h、480t/h、670t/h、1025t/h循环流化床锅炉。国内技术的循环流化床锅炉的可用率、可靠性、效率已经达到国际先进水平,普遍优于引进技术。积累了大量的经验,使我国成为世界上拥有循环流化床锅炉最多、技术示范最多的国家。
要想改进脱硫技术,首先要改变石灰石输入方式及输入部位。将石粉通过气力输送方式加入炉膛密相区上部烟气侧。此输入方式不仅可以保证了石粉的均匀输入,便于脱硫系统的调节控制,还可以保证石粉与烟气充分混合以达到较高的脱硫效率。根据炉膛内温度场的分布,石粉输入点设在锅炉前后墙二次风支管部位最为合适,此点温度一般在900 ℃左右, 处于石灰石与SO2 最佳反应温度区域,且从二次风口气力输入的石粉,进入炉膛后能与烟气充分混合, 并有充足的反应时间。此外,还可以减小脱硫剂粒径,有效增大脱硫气固反应的表面积,提高脱硫效率。
三、热能动力工程在锅炉方面的发展
在工业生产之中,工业炉是十分重要的设备,它主要是通过对燃料燃烧以及电能转化的热量进行一定程度上的利用,并以此来对物料以及工件进行有效的加热。中国的炉炼技术具有较为悠久的历史,最早出现于商代,当时的炼铜炉较为完善。而在春秋战国时期,又在原先的基础之上进一步发展的炉温提高的技术。到了近现代,法国人马丁运用英国人西门子的蓄热式炉原理,建造了用气体燃料加热的第一台炼钢平炉。而在目前状况下,随着经济的发展以及科学技术水平的不断提高,再加之现代化管理水平的提高,逐渐出现了连续加热炉。就连续加热炉而言,目前状况下主要有两大类,分别是推钢式炉以及步进式炉。推钢式炉以及步进式炉最大的差异主要表现在炉内的输料方式存在着一定程度的差异。
结束语
综上所述,本文对热能动力工程在锅炉方面的应用及发展做出了研究和阐述,还通过实际的调查和实验更加深入的研究热能动力工程中的技术应用,尤其是在锅炉燃烧的控制方面,不管是锅炉的燃烧方式,还是风机的旋转问题都涉及到燃烧系统的控制,应该合理的应用热能动力技术来促进锅炉的运转和燃料的利用率。总而言之,热能动力工程无论在锅炉的发展方面还是实际的生产生活中都起着非常关键的作用,希望可以继续挖掘热能动力工程在锅炉运作和能源生产中的应用,促进我国能源的利用率和经济的不断发展。
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.
篇4
[关键词]热能动力工程的概述?;热能动力工程在锅炉和能源的发展
中图分类号:TK12 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)02-0004-01
1.对热能动力工程的概述
热能动力工程所研究的主要是热能与动力之间的能量转化,由于它的复杂性和高难度,所以所涉及到的科学领域主要包括:热能工程、工程物理学、动力机械以及流体机械工程等多个方面的相关内容。
到目前为止,热能动力工程的发展得到了飞速的发展,它成为电厂热能工程、工业企业以及供热企业的主要应用部分。对于我国的热能动力工程而言,需要加强对其自动化的研究,更需要培养出与锅炉热能转换和空调制冷方面的专业性人才。在现在的实际发展中,热能动力工程已经成为热能源的主要应用工程,因其专业性很强,热能动力工程不仅是热能源的主力,同时还成为了现代动力工程发展的基石。热能动力工程对环境的保护也起到了一定的作用,与此同时也推动了我国的国民经济,所以需要相关部门加强对热能动力工程的关注和重视。
2.热能动力工程中锅炉的发展现状
2.1 我国热能动力工程中锅炉的发展状况
自1872年英国第一台锅炉的产生,工业锅炉行业已经有了数百年的发展,经历了锅壳式锅炉、火管锅炉、直水管锅炉、煤粉锅炉、循环流化床锅炉等演化历程。我国是世界上最大的生产和使用工业锅炉的国家,全国拥有一千多家锅炉生产企业,由于受资源结构的影响,煤炭为工业锅炉的主要燃料,还有少量的燃气和电热锅炉。在过去60多年里,我国工业锅炉技术得到了长足的进步,尤其是燃油燃气锅炉技术已经到达了国际先进水平,但是还存在着热效率不高、脱硫技术不成熟、辅助以及自动化控制技术落后、炉排铸件质量不高等问题。工业锅炉主要应用于电力生产、制药、化工、钢铁等行业,是国民经济发展的主要动力来源。伴随着热能动力工程学和锅炉技术的发展,现代化的锅炉设备一般采用步进式炉和推钢式炉,并充分利用计算机自动化控制系统,实现了锅炉的持续稳定加热,不断提高能源利用率。
2.2 我国锅炉技术发展过程中存在的主要问题
我国锅炉技术存在的主要问题是热效率不高、粉尘气体污染严重,产品技术、管理、工艺流程落后,科技研发力度不足,制造标准不规范等。其中,锅炉结构设计起着关键性的制约作用。锅炉内部结构主要存在炉排铸造质量不高、风机运行不稳定、辅助设备不完整等问题。国内一般使用普通铸件,大部分零件采用火焰切割冷加工技术,造成炉排间隙较大,容易造成漏煤和配风不均问题。其次是由于企业为了追逐高额利润,减少锅炉建设投资,经常使锅炉在高负荷下运行,这就有可能造成风机长时间工作而烧坏。在国内锅炉安装过程中,一般使用和燃烧器不配套的辅机设备,缺乏专业性匹配设备的研究开发,严重影响整机运转、节能以及环保性能。在设计制造过程中,只重视元件承压指标,忽视对燃烧装置的研究。
3.热能动力工程锅炉技术的发展
3.1 提高锅炉自动化控制水平,保证锅炉温度的稳定性
科学合理的控制锅炉燃烧温度需要做好能量的转化幅度,锅炉企业应该改变传统的人工填料方式,使用步进式自动化控制技术,通^计算机技术采集、分析、计算、输出合理的结果,把锅炉内温度经过传感器传送到控制系统,检测温度差异性,实现对锅炉燃烧的有效控制。由于锅炉内部结构的复杂性,温度检测影响因素较多,因此要充分地把热能动力工程技术应用到锅炉改造过程中,通过测定从不同方向流入叶片的燃料速度,建立数据模拟二维模型,最后利用数据库软件求出结果,弄清锅炉风机叶片分离和攻角的关系。
3.2 提高燃料利用率,加强节能环保研究力度
燃料利用率的提高首先要做好链条炉排燃烧设备结构改进工作,充分发挥节能减排的作用,尤其是要解决好调节不顺、密封不严、布风不合理、漏煤过多等问题。不断加强对给煤装置、自动化系统控制、炉拱及燃烧系统、锅炉辅机节能改造工作,保证水处理装置的科学合理利用,从整体上实现系统节能。对于使用天然气做为燃料的锅炉可以采取冷凝式锅炉,同时为了避免冷凝结露引发锅炉内壁腐蚀损坏,一般要把锅炉温度设定在比较高的水平。国家要强化节能减排监督管理体系,不断提高锅炉技术研究和操作人员的技能素质,养成节能意识,把节能工作提高到战略位置。
4.热力动力工程在能源发展方面
4.1 能源方面存在的问题
当前,世界各主要经济体的经济复苏迹象逐渐明朗,随着世界经济的复苏和持续发展,能源供应紧张的局面将会加剧,世界各国将会更加重视本国的能源安全问题,在采取行之有效的能源战略同时,加快各种能源利用新技术和新工艺。而能源动力工业作为我国国民经济和国防建设的支柱性产业,在推动国家经济发展方面做出了突出的贡献。所以,必须提高能源利用效率,缓解能源紧张的局面。
而热电厂的风机,是一种可以产生能源的机械装置,通过轴旋转产生的气流,可产生大量的动能,在发电厂、工业生产和锅炉生产过程中具有广泛的应用。对于一些发电机组来说,随着电力需求的增加,电网的运行将会更加的安全和可靠,所以,这对于风机的应用也就提出了更高的要求。
4.2 能源方面的发展前景
人类社会赖以发展的重要基础便是能源,能源在确保人类社会的可持续发展方面有着巨大的作用。在世界能源形势不容乐观的形势下,如果更加合理高效的利用能源,成为世界性的研究课题。当前,我国的能源利用主要以煤炭和电能为主,也就是在能源利用结构中,煤炭是核心,我国是以煤炭为主的能源利用结构。这种能源利用结构,一方面会对环境产生比较大的影响,造成生态环境和大气环境的严重破坏,一方面会消耗大量的能源,过度消耗煤炭资源,使我国的能源供应日益紧张。
在这样的形势下,在我国能源供应日益紧张的形势下,我国能源的主要发展方向是“新能源、核能、智能电网、常规能源、节能减排”。而热能与动力工程符合我国能源发展的大体方向,可为我国能源结构的合理优化做贡献。
参考文献
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[关键词]热能与动力;工程
中图分类号:TK 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)15-0010-01
一、现代社会的能源及其分类
我们把能够产生能量的资源称为能源,能源大体可分为:
1、一次能源与二次能源。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间接加工转换而成的人工能源。
2、可再生能源与非再生能源。可重复产生的一次能源称为可再生能源,不能重复产生的自然能源称为非再生能源。
3、常规能源与新能源。常规能源是指技术上已经成熟、已大量生产并广泛利用的能源;新能源是指技术上正在开发、尚未大量生产和广泛利用的能源。
4、清洁能源与非清洁能源。在开发和利用中对环境无污染或污染程度很轻的能源叫做清洁能源,否则称为非清洁能源。
二、现阶段的热能动力装置
燃料在适当的设备中燃烧而产生的热能,然后在热能动力机中将热能转变为机械能。燃烧设备、热能动力机以及他们的辅助设备统称为热能动力装置。热能动力装置主要有两大类:一种是以燃烧产生的燃气直接进入发动机进行能量转换,如内燃机和燃气轮机等;另一种则首先将燃料燃烧产生的热能传递给某种液体使其汽化,然后将蒸汽导入发动机进行热功转换,如蒸汽机和汽轮机等。
三、热能的特点
能量的转换:人类所用能源基本上都是由一次能源经一次或多次转换而来。
1、太阳能的转换:太阳照射使植物内叶绿素发生光合作用,将太阳能转换为生物质能;太阳能的光――热转换;太阳能的光――电转换,太阳能电池。
2、燃料化学能的转换:通过燃烧,将化学能――热能――机械能。如汽轮机:化学能――蒸汽的热能――经汽轮机转换为机械能;内燃机:化学能――燃气的热能――经活塞连杆机构转换为热能。
3、热能的转换:两种能量形式,即机械能――内燃机、汽轮机;电能――热电发电。
四、热能的利用
热能的应用在国民经济中的重要地位(使用领域):
1)电力工业――火力发电或核发电,均应用热能转换。
2)钢铁工业――炼钢、轧钢、高炉炼铁等均用热能;
3)有色金属工业――铝、铜等有色金属的冶炼用热能;
4)化学工业――酸、碱、合成氨的生产过程;
5)石油工业――采油、炼制、输送等用热能;
6)建材工业―建材的生产过程用热能。如水泥、陶瓷等;
7)机械工业――铸造、锻压、焊接等用热能;
8)轻纺工业――造纸、制糖、化纤、印染等用热能;
9)交通运输―汽车、火车、船舶、飞机等动力来之热能;
10)农业及水产养殖业―电力灌溉、温室培植、鱼池加温等
11)生活需要――供暖、空调、烹饪。
五、我们对能源利用的评价
我们都知道非再生能源的有限性,能源利用率又不高;所以能源是人类生存与发展的重要基础。我们对能源的有效利用可以提高能量转换或传递装置及系统的效率。防止高品位能量的降级使用,建立总能系统概念,优化整体用能系统,使一次能源、二次能源及余热均得到充分利用,提高总能系统的能源利用效率。
1、利用能源的评价指标
能源利用的主要评价指标有能源消耗系数r,它是指指单位国民经济产值所平均消耗的能源数量。单位产品能耗C:它是指每单位产品产量所消耗的能量。能源利用效率即能量利用率,主要指被有效利用的能量与所消耗的能量之比。
2、Ex()及Ex效率
Ex是指对能量的评价,要考虑被利用的能量的数量和质量。Ex就是从能量的数量和质量角度,评价处于某一状态的热力系的作功能力的指标。即能的可用性。Ex效率用于评价最大有用功的实际应用的程度。用实际被利用的有效火用和投入的火用之比表示。
六、热能与动力机械的应用与发展对地球环境的影响:
1.热污染:热能利用和动力技术的应用中的能量损失,以热能形式传给环境,使环境温度升高,造成对环境的危害。如海洋或河水发电站,冷却水的热量排放到自然水源中,使水温升高,造成水中含氧量降低,影响水生物的生存;地球升温,冰雪覆盖区缩小,反射率下降,吸收更多太阳能,地球温度进一步升高,造成升温连锁反映。温室效应已非抽象概念,已影响动植物行为。
2.空气污染:指各种车辆、供热设备、发电厂、工业用锅炉等的废气废料向环境排放造成的大气污染。有害污染物主要有:CO2、NOx、SO、HC、CO、碳烟、微粒、铅、金属氧化物等。
1)CO2的温室效应:CO2的特点:吸收光谱恰好在地球辐射的主要波长段内,所以,对地球辐射能吸收力强,但对太阳能辐射透明;CO2的作用:吸收地面辐射能后,重新辐射,一部分返回地面,另一部分传给更上层的CO2;CO2含量越高更多的热量被阻留在低层大气中,使地球温度升高,造成温室效应。
2)NOx对臭氧层很敏感,直接破坏臭氧层的自然平衡;NOx浓度越高,臭氧浓度下降,对紫外线的吸收能力下降。地面紫外线辐射强度增高。皮肤癌率增加;与HC一起在太阳光照射下形成光化学烟雾――由臭氧、NO、甲醛、乙醛等组成;能见度降低,影响交通安全;
3)硫化物:SO2、SO3、H2S等都是有害物;主要来之煤炭燃烧。SO2影响呼吸道;H2S对呼吸道的刺激更严重;SO3使烟气露点提高,易形成酸雨或酸雾。在地热流体中H2S含量较多。
3.噪声危害:对人的心理、生理、听力、工作、睡眠有不利的影响。
4.放射性污染主要对核燃料等的放射性物质,直接对生命有威胁。
七、结束语
从大方面看,热能与动力这一专业不只局限于热能与动力工程它的名字上。对于这些内容的了解最终目的无非是使各种能源更好的被人类所利用。而在实现这个目的的过程中牵扯到更好利用能源的方法、技术,高效、安全问题,经济性问题以及仪表分析、自动化等等。就拿动力工程中的内燃机来讲,内燃机有活塞型内燃机还有转子型内燃机,那会不会还能做出新型的内燃机呢,有创新而且很有挑战性。内燃机是从蒸汽机发展而来的,他们的原理基本上相同。然而同为发动机的电动机却与之有这截然不同的原理,所以发动机就是挺有研究性的。研究新原理型的发动机确实是很难的,但可贵之处就在于它难,但是并不是没有一点希望。类似于这一类的有研究性的方向有挑战还有待我们几代人去深入研究。
参考文献
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中国 关键词:热能与动力;工程;应用;锅炉;科技创新
中图分类号:C35 文献标识码: A
热能与动力工程是个一项新兴的科技工程项目,其作用主要是高效节能,以降低能源消耗为前提。热能与动力工程科技的发展,减少了人力资源的浪费和资源在使用过程中造成的损失,不仅有效的提高了能源的使用效率,同时也提高了经济效益,对能源的使用和发展有着重要的意义。
一、热能动力工程
热能动力工程其主要内容是热能和动力之间的转换,是对能源的产生和使用进行一系列的分析总结,从而更好的加以利用,使节能效果达到最大化。热能动力工程是工科中的一种,也是目前最为重点的学科之一,其中所涉及的内容较为广泛,实用性也较强。热能动力工程的研究中,是以热能的转换与利用为主,以提高电能、机械能和热能之间转换效率为目的的。在不断的发展过程中,同时加入了环境保护的概念,在提高能源利用效率的同时,加强对环境的保护也是热能动力工程中的一项新的发展。做好热能动力工程的科技创新工作,对于提高能源的使用率有着重要的作用,同时对我国经济的发展和社会的进步也打下了坚实的基础,提供了可靠的保证。
二、热能动力工程的应用
1.热电厂中的应用
热能动力工程在热电厂中的应用相对较为广泛,在很多项目环节中都会涉及到热能动力工程的应用。下面从几方面来简单阐述:
(1)喷管调节
喷管调节是热电厂的主要应用装置,在使用喷管调节时,调节阀的使用是有一定差别的,根据调节阀数目的变化会出现一定的改变,同时,负荷适应的前提下,平衡了各种汽轮机的变化,若要提高利用效率,需要使用分负荷的方式。在控制各类调节的数值中,多种运行方式是有着明显差距的,以单机运行和多机运行为例,在启动时单机运行可以保证增加机组在一个适当的范围内,而多机运行则需要保证电网频率变化不大的前提下,使负载荷度重组和分配,从而实现新一轮的调频。
(2)节流调节
节流调节的方式在工况发生变化时会产生一定的负面效果,同时造成一定的经济损失。而在温度变化不大时,负载荷度的适应性会相对较高。所以,节流调节系统的应用对于整个系统的要求相对较高,因此,在应用时,往往在小容量机组中使用,在大机组中的应用就体现不出明显的效果。
(3)调压调节
调压调节的经济性仅仅用于机组在某些负载荷度的情况下,随着负荷程度的提高,调压调节不再具有经济性的特征。在工作时,对于机械能的转换可能存在一部分的机械能损失,因为在这部分中机械能不具备转换成动能的条件,会带来一定的机组剩余速度上的损失。
2.锅炉中的应用
锅炉是由两部分构成的,除了外壳还有燃气锅炉电器控制部分,锅炉的底壳的主要功能是固定锅炉用于燃烧的部分,在底壳上还要安装一些控制锅炉的控制器部件,可以对锅炉进行一个良好的保护功能。这个部分是锅炉中最重要的部分,是保护锅炉的关键,是控制燃料燃烧等一系列运行方式的关键,随着科学技术的快速发展,在进行热能控制中已经逐渐向电脑全自动控制转换,用电脑来对锅炉进行智能控制,可以提高锅炉的运行精密度,保持燃烧的均衡。
三、热能动力工程的发展创新
1.在热电厂方面的发展
(1)合理利用重热现象
一般来说,重热数值在一定的范围内是比较合理的,可以减少一些能量的损失,但并非越大越好,因此在热电厂中要做到合理且充分的利用重热现象,首先要对重热数值进行合理的选取,重热数值即为重热系数,是根据热电厂的动能动力工程运行的实际过程来确定的。
(2)工况变动的应对措施
机组变工况的发生存在着很多的因素,其中不能预料的因素有电能的供给不能满足热电厂所需的电功率,锅炉燃烧的不充分造成蒸汽数值的变化不能满足热电厂的需求。一般来讲,对于电力数据的变化在一次调频不能满足时,要进行二次调频,二次调频为了保证工程的正常开展最好选用自动调频。
(3)一次调频和二次调频
一次调频是一种被动的调频措施,是根据调节发动机的转速来进行进一步的调节,这种调频措施不能对外界数值的变化而进行精准的调节,只能进行一定的控制。而二次调频在把电网频率控制在一定数值的情况下,可以利用智能调节预先设定方程式,来对机组进行重组和分配,这种调频方式可以对数据进行有效的控制,相对精确可靠。
2.在锅炉方面的发展
(1)锅炉燃烧控制技术
在锅炉燃烧控制中,如何调节能量转换才是关键,随着时代的发展,锅炉的类型也在发展着变化着,由从前的人力填充燃料到现在变成智能填充燃料,还可以对锅炉的燃烧度进行有效的控制。在燃烧系统中一般有两类,一类对锅炉温度的调节是通过控制空气与燃料的燃烧调节,是与锅炉本身的设定值进行比较的,这种方式虽然运算复杂但没有达到精确的目的,对于锅炉的设定值也要进行反复的确认才能保证技术的准确。
(2)仿真锅炉风机翼型叶片
锅炉内部的风机构造复杂,运行精密,在测量起来也比较困难,这就造成了到目前为止,还没有一项科学、完整的体系来完善锅炉叶轮的制造和运作发展。要想取得相对准确的数值,可以利用模拟实验的方法对机械内部的气体流动做一个评估,对不同方式的空气吹入对风机的流动分离进行模拟。然后根据电脑网络来对这些数值进行模拟设定,模拟的目的是根据不同的速度得到的矢量图来进行分析,在多组数据进行比较下,可以确定出锅炉风机翼型边界层分离和攻角的关系而进行进一步的研究。
四、总结
在对热点厂的热能与动力工程研究的过程中,需要以实际的应用为基础,通过不断的观察总结来掌握热能与动力工程之间转换的过程,从而提高在实践中的处理方法,保证日后工作的规范。在研究创新过程中,要保证以提高工作效率和减少能源的消耗为前提,使能源能够最大限度的合理利用。同时根据实践总结来不断提高热能与动力工程在实践中的应用,从而使能源的利用效率提高到一个新的高度。
参考文献
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[2]王文才.热能动力设计研究[J].中国新技术新产品,2011年第22期
篇7
【关键词】:热能与动力工程;相关问题;科技创新
如今,随着全球性能源紧张的扩散,利用和开发非再生能源成为当前需要解决的主要问题之一。就长远来看,能源取之有尽、用之有竭。因此,怎样对新能源有效地利用,强化环境保护,是当前重要的课题。笔者在本文中试图以能源与动力工程为视角,研究再次利用新能源,通过新技术的使用降低环境污染,以便于保障国家的可持续发展。
1 、热能与动力工程
从实际情况来看,热能与动力工程直接关系到电力企业的经济效益,而且在对于解决能源利用的问题有重要贡献。这一工程涉及到的学科非常广泛,而且学科相互之间的联系非常复杂和系统,因此,要科学地发展热能与动力工程,通过能量转化产生经济效益,促进经济发展。从专业构成的角度来看,可以将热能与动力工程的相关内容划分为几个专业模块,进行合理的分析、开发和研究。这些模块分别为:以热能转换和利用为基础的热能动力及其控制工程;以内燃机及其驱动系统为基础的热力发电机和汽车工程;以电能转化为机械能为基础的流体机械和制冷低温工程;以机械功转化为电能为基础的火力火电和水利水电动力工程。
2 、热能与动力工程的现状
中国的能源与动力工程是在20世纪50年代形成的。在当时,国外社会发展体制的影响,形成在热能与动力工程专业包括电站锅炉、火力发电、内燃机、涡轮机、风机、压缩机、制冷、低温、加热、通风及空调工程、冷冻、冷藏、水电工程、水电站、水电站动力设备、水动力、自动化、机械、机电排灌工程、水力发电和提水工程和工程热物理几十个,形成了以工业产品生产人才培养目标的基本模式,在我国发展有着相互适应的时间和范围。随着改革开放的进行,我国国民经济体系发生了很大变化。社会对人的培养提出了新的要求。为了满足这一要求,国家发展了很多关于热能与动力工程的提案,即热能工程,热能和动力工程机械,热发动机,制冷和低温工程,流体机械和流体工程,水利水电工程,工程热物理等。这说明,在短短的十年时间里,热能与动力工程的发展是突飞猛进的。
3 、热能与动力工程对环境的影响研究
热能与动力工程在日常生活中的使用会产生很多负面影响,比如空气污染、噪音污染、热污染等等,最明显的就是现在全球变暖,海平面升高,这些都是应为热能与动力工程应用的结果。热电厂中使用热能与动力工程最多,同时对空气的污染也是相当严重的,很多废气废物排放到外界会严重污染环境,种种问题我们能够看出热能与动力工程存在的问题还是较多的,及时解决这些问题我们才能更好的生活。
4 、热能与动力工程科技创新探究
4.1 调节节流的技术创新
调节节流是火力发电厂生产中非常关键的过程。特别是汽轮机运行时,通过调节节流,能够在工况发生变化的情况下减少温度变化对生产的影响,而如果汽轮机运行状态良好,则能够通过调节小容量机组与大容量机组的工作时间等变量,减少发电过程中的资源浪费,提升火力发电厂的经济效益。通过对活力发电厂进行调节节流,能够有效改善汽轮机运行的状态和运行效果,提高热能与动力工程的运行条件,改善热能与动力工程的技术水平。
4.2 热能与动力工程在锅炉与热电厂中的技术创新
为了进一步提高热能与动力工程在锅炉和热电厂中的应用效果,作为相关研究人员应该不断进行技术创新。在锅炉中的应用应该考虑如果做好燃烧过程中的转化工作。目前锅炉的作业方式已经实现了智能化,进一步提高了锅炉运行的稳定性和安全性。由于锅炉燃烧过程中所产生的热量和温度控制有密切关系,所以可以通过预设值来实现合理检测锅炉性能。而且操作人员还可以通过模拟实验的方式,准确评估锅炉内部气体的流动情况,同时评估不同速度下所产生的效果,然后建立仿真锅炉风机叶片,并作为相关研究的参考数据。在热电厂中的技术创新主要是对汽轮机机组的效能进行研究,分析出最佳的运行效果。
4.3 降低湿气损失
在热电厂的实际运行过程中,不可避免地会产生湿气,当湿气过多,会给热电厂的运行过程造成许多潜在的威胁。例如,随着温度的变化,湿气会凝结成小水珠,这些水珠可能影响汽流的流速,造成不必要的动能损耗。此外,若蒸汽的温度过低,湿气同样会加重。针对这种现象,有关人员可以安装祛湿装置,以便减少湿气,进而降低湿气所带来的损失及其对整体机组的影响力。要注意的是,一定要定期检查和更换祛湿装置,保证这一过程的效果,也避免一些意外情况。不过,会增加成本支出,因此有关人员可以在此过程中增加热循环,以此提高热电厂在运行过程中的经济适用性。
4.4 优化调节节流过程
热能与动力工程在实际运行的过程中会出现节流调节的问题,首先是缺少节级,在首级可以全周进气,但是之后就比较困难。其次是在变工况的过程中,会出现一定的节流损失,这样就会大大降低经济效益。这两个节流问题的解决需要了解节流的适用条件,当机组容量较小,带基本负荷的大机组的时候才能适用节流,如果机组的级数越多则其数值就越小,弗雷格尔公式可以对机组的各级压力进行计算,得到互相之间的压差,从而来判断热能与动力工程的效率和各个零部件之间的荷载情况。
总而言之,热能与动力工程在社会中的作用是巨大的,解决热能与动力工程中的一些问题是提高热电厂工作效率和经济效益的最佳途径,应该重视对热能与动力工程的研究。现在科学技术的水平大大提高了,热能与动力工程也是促进了社会各行各业的发展,但是在现阶段的热能与动力工程的使用中还是存在很多问题,只有对这些问题不断的解决才能实现利益的最大化。
【参考文献】:
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关键词:动力工程;电厂热能;能量转化;重热现象
热电厂的工作原理是通过相关动力装置的使用,将热能转化为动能的过程,最终通过发动机组,把转化所得的动能的一部分能量转化为电能,而其他能量在转化过程中以热量形式被消耗。所以在热电厂的发电过程中,整个系统的焓值是呈现下降的趋势 。而这对于减少能源消耗是不利的,因此,基于节约能源这一宗旨,如何有效地分析和解决电厂热能及动力工程中存在的问题,并提升系统的能源使用成效就显得极为必要与迫切。可以预见,这一举措将促进操作水平以及能量转换质量的提高,能对建设能源节约型和环境友好型社会产生深远影响。
一、重热现象以及解决措施
在电厂生产过程中,所用到的多级汽轮机的前一级出现热力损失,此时,可转化为被蒸热重新吸收的热能,此时,后一级就可有效提高进汽焓值,但当后一级无法提高时,将出现重热现象。
通过有序使用重热,能够提升原来的平均效率。但这种做法,只可回收特有部分的损耗,重热系统的预设系数的范围被设定在0.05左右。重热系数数值越大,则被认为越有利。因此,热电厂在实际生产过程中,应充分考虑自身特点,结合工程状况,来确认最优的比值,科学地拟定重热系数,以真正地提高转换质量,避免重热现象发生。这样做,可以使得电厂内的机组得以更好地运行。
二、节流调节中存在的问题及改善方法
在热电厂的工作过程中,根据节流调节的特征,其被应用到以下几个区域:一是无调节级应用,第一级在进入汽轮机的时候,会在全开情况下实现,由此一来,当发电设备工作的状况产生改变时,每一环节的温度的变化将不会很明显,与此同时,系统分配的负载能够得到很好的调节与适应。二是当工作状况发生巨大改变时,系统将出现较大能源消耗,由此将产生较大经济损失,影响发电行业经济效益。三是当运用到容量并非很大的设备中时,电厂中的机组面临很大的负荷压力。
真正的运行中,应该能够推算出各层级的比焓降、所对应的压差。在这一基础之上,能清楚地了解零配件特有的受力状态以及受力情形下对应的真实功率。当汽轮机处于运转态势时,应该分析其是否符合所预设的流通参数,对其进行辨识检查。只有在已知原有流量以及运行时段的多层级压力的基础之上,才能够判别出流动部分的面积变更。这一种思路,可以有效保障在机组范畴内的节流调节,提升其成效性,与此同时,这一举措也为接下来的热能运用,提供基础条件与有利环境。
三、湿气损耗及其改进措施
湿气损耗产生的原因主要有以下几个方面:首先,当蒸汽膨胀时,将有一些水滴出现,而水滴的产生势必会影响蒸汽的产生;其次,蒸汽移动速度大于水滴移动速度,所以会使高速运动的蒸汽很容易受到水滴的影响;此外,水珠将影响主流的运动,进而导致能量消耗。湿气损耗会对动叶衔接的进气边缘产生直接损害,使其渐渐遭受磨损,从而动叶顶侧弧形会逐渐地被冲蚀。
为减小平时的湿气损耗,可采纳以下这些可行的途径:一是添加有去湿特性的装置;二是在中间步骤内,进行再热循环,这一种改善途径应当被广泛运用;三是机组固有的抗冲蚀的性能应被得到逐步的提升;四是将搭配吸水缝的喷灌安设于装置内。
四、一次调频存在的问题及优化措施
一次调频是指网络在经受外部负载影响,运用速度来控制系统时,遇到同一调频的机组。此时如果所受到外力发生改变时,就会对会对电网效率有不良作用,效率会因此产生大量震动,此时,速度调节系统将会对各类静态因素进行逐一解析,并主动对电网载重进行降低的处置,如此就能够保证电网效率的稳定,这一环节便是一次调频。
当电力系统原有负荷改变偏大时,若采纳一次调频,将很难恢复至惯常的频率。此时,应预设定二次调频,这一操作将便于恢复常规频率状态。通常看来,二次调频可以分为惯用的手控和智能化的自动调频。其中,智能自动调频的措施,正被广泛运用。选择特定情形下合适的调频手段,可有效提高运行成效,因此,考虑这一问题具有一定的必要性,不难看出,当调节阀的开启状况不同时,随之的变化也将呈现不同特点。如此一来,位于汽轮机当中的调节系统装置的重要性就显得尤为突出。而对并网特有运行机组来说,我们应当正确认知,清晰了解并网现状,选择可规避误差的最佳调节方式。
五、机组的变工况特性以及调和方法
热能动力工程在正常运转当中,应当能够适当调和以及选取工况,并且随时注意工况的变更。在并网运行状态下的机组,如果外部衔接电网的频率更替较为频繁,那么机组就会采纳固有差异动态,实现自动增加负荷或缩减负荷,以维持平衡情形之下稳定的电网周期波动。机组有其特定跳频,调节的速率在这种情况下会较快。但是,由于预设定的调整量存在着差异,从而导致发电机组所表现出的特性也会因此存在着差异。调整量带有限度,这无疑增加了在平时的工作以及操作中的调控难度。
六、结语
当今社会,热电厂的侧重价值正日益凸显,已获得广泛认同。在本篇文章中,所提及的电厂热能以及动力工程中的一些常见情况和优化措施,都是笔者根据自身的实践经验,并借鉴学习其他同行工作者们的探索结果而展开的归纳总结。所有的分析归纳,都是首先从概念以及原理入手,通过描述表征以及产生的原因,进而再更深一步地探索创新,最终真正做到,既实际解决问题,又能尽力合理运用生产中热电厂的各类性质,趋利避害,明显提升热电厂的热能使用性。
热电厂通常工作展开,应整合热能并关联动力工程。变更原先生产模式,并积极探索创新出具备新颖特性的更好模式,从复杂的作业条件以及作业实际中提取精粹。如此的创造,势必将对未来工程的进展产生无法替代的作用。热能以及动力工程的改进创新,有助于推进疑难化解,最终达到提升总体效益的目标。
参考文献:
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篇9
【关键词】热能;动力工程;能源
中图分类号:TK22 文献标识码:A 文章编号:1006-0278(2014)03-180-02
近年来,随着工业的快速发展,我国锅炉的种类也逐渐增多,但是在锅炉的制造和应用方面还存在不少的问题,主要是能源利用效率比较低的问题。因此,如果提高能源利用效率成为我国热能与动力工程研究的方向之一。在本文中,笔者结合自身工作实际,从我国现阶段热能与工程发展情况入手,分析了热力动力工程和能源的发展状况。
一、热力动力工程及其未来发展方向
(一)现阶段的热力动力工程研究情况
我国的热力动力工程专业是在上世纪五十年代形成的,而它的兴起则是在前苏联,这个专业下面还包括几十个小专业,主要与偶电厂热能、制冷、锅炉,以及空调空城、低温、内燃机等等。而在我国实行改革开放之后,尤其是进入新世纪之后,这些小专业逐渐压缩成为九个小专业,前不久有被合并成为一个专业。在我国的大多数高校开设了热能与动力工程专业。
热能与动力工程专业的研究内容包括两个方面,一个是热能,一个是动力,它是一门技术性和应用性均非常强的专业,涵盖的知识领域主要包括机械工程、工程热物理、热能动力工程。此外,还包括能量转换和有效利用的理论和技术等,制冷装置、动力工程、动力机械等也属于这一专业的知识领域。该专业的应用领域也比较广泛,可以说是我国科技发展的基础专业所在。随着我国社会主义市场经济体制的逐步晚上,社会需求的不断多样化,以及科学技术的应用发展,均称为其发展的挑战。
(二)热能与动力工程的发展方向
热能与动力工程的发展方向首先表现在动力控制工程的发展方向,其研究发展需要掌握动力测试技术、汽轮机原理、动力机械设计、热工自动控制,以及燃烧污染与环境、锅炉原理、传热传质数值计算等方面的知识;其次,在热力发电机与汽车工程发展方向上,则需要掌握内燃机原理、燃料和燃烧、热力发动机的排放、环境工程理论,以及内燃机电子控制、低温技术学等方面的知识。
此外,在水利水电工程发展方面还需要掌握水轮机原理、水力机组辅助设备、现代控制理论、电机学与发电厂电气设备等方面的知识。
二、工业炉的发展状况
在工业生产领域,工业炉的作用比较大,在推动工业生产方面发挥着独特的作用。工业炉是一种热能转化装置,通过燃烧来产生热量,然后用燃烧产生的热量来加工物料和工件。在工业生产当中,工业炉是比较重要的生产设备,当前,工业炉在工业生产的各个领域均有应用,而且品种比较多,有力推动了工业生产的发展。早在商周时期,我国已经制造出功能强大的锅炉,随着工业生产的发展,锅炉逐渐发展成为当前的工业炉。所以,锅炉可以说是工业炉的一种特殊形式。相关的统计结果显示,在我国的12个行业当中,工业炉装备在12万台以上,其中,机械制造行业的工业炉占到了总数的67%,而工业炉有可以分为燃烧炉和电炉。现阶段,多数行业使用的是工业炉。而这两种工业炉中,燃烧炉的使用范围最广,有力推动了我国工业生产的发展。
三、工业炉燃烧控制技术的应用
若想比较好地控制热能动力工程锅炉内的燃烧,控制炉内的温度,必须控制能量转化幅度。在过去,锅炉燃烧均是使用人力向锅炉内添加燃料,通过这种方式来保证锅炉的连续工作。但现阶段,不少企业已经采用了步进式锅炉自动控制技术来控制燃料的添加。在下文中,笔者介绍两种锅炉燃烧的控制方式。
(一)空比例连续控制系统
空比例林旭控制系统由气体分析装置、燃烧控制器等部件构成,通过检测热电偶来设定燃烧数据;利用计算机技术计算出燃烧的偏差值,保证输出结果的准确性,实现对锅炉燃烧的控制。不过相关的研究表明,通过这种方式控制燃烧,常常会会出现偏差,计算结果的准确性会大幅降低。
(二)双交叉限幅控制系统
双交叉限幅控制系统,主要由热电偶、烧嘴和流量阀等组成。但是从另一个角度来讲,即通过温度传感器,把需测量的温度转换成电信号,之后,在计算所需测量的温度是不是与预先设定的温度相同,从而实现对锅炉内燃料燃烧的有效控制。锅炉采用这种燃烧控制方式,主要有两个方面的好处,一是可以节省能源和部件,二是可以实现对锅炉内温度的精确控制。实践证明,这种控制技术的应用效果非常好,值得在热能动力工程中应用和推广。
除此之外,控制热能动力工程锅炉内的燃烧温度,还应结合工程的需要,合理选用燃料。众所周知,有些燃料的燃烧控制较容易,而有些燃料燃烧较剧烈,控制相比较难,这就要求在锅炉内填充燃料前,合理选择燃料,通过对比燃烧点、燃烧所持续的时间等确定使用哪种燃料。
四、仿真锅炉风机翼型叶片
在锅炉的内部,有着不少的叶片,这些叶片在燃料燃烧的过程中会通过自身的转动形成复杂的流畅,主要的特征便是非定长。因此,通过相关的实验来检测其性能有着比较大的困难。现阶段,也缺乏健全和完善的流体力学理论知识来解释其中发生的各种现场,比如流动分离现象、失速现象和喘振现象等。在这种情况下,就需要通过流动实验和数据模拟来探测机械内部的流动问题。
五、热力动力工程在能源发展方面
(一)能源方面存在的问题
当前,世界各主要经济体的经济复苏迹象逐渐明朗,随着世界经济的复苏和持续发展,能源供应紧张的局面将会加剧,世界各国将会更加重视本国的能源安全问题,在采取行之有效的能源战略同时,加快各种能源利用新技术和新工艺。而能源动力工业作为我国国民经济和国防建设的支柱性产业,在推动国家经济发展方面做出了突出的贡献。所以,必须提高能源利用效率,缓解能源紧张的局面。
而热电厂的风机,是一种可以产生能源的机械装置,通过轴旋转产生的气流,可产生大量的动能,在发电厂、工业生产和锅炉生产过程中具有广泛的应用。对于一些发电机组来说,随着电力需求的增加,电网的运行将会更加的安全和可靠,所以,这对于风机的应用也就提出了更高的要求。
(二)能源方面的发展前景
人类社会赖以发展的重要基础便是能源,能源在确保人类社会的可持续发展方面有着巨大的作用。在世界能源形势不容乐观的形势下,如果更加合理高效的利用能源,成为世界性的研究课题。当前,我国的能源利用主要以煤炭和电能为主,也就是在能源利用结构中,煤炭是核心,我国是以煤炭为主的能源利用结构。这种能源利用结构,一方面会对环境产生比较大的影响,造成生态环境和大气环境的严重破坏,一方面会消耗大量的能源,过度消耗煤炭资源,使我国的能源供应日益紧张。
在这样的形势下,在我国能源供应日益紧张的形势下,我国能源的主要发展方向是“新能源、核能、智能电网、常规能源、节能减排”。而热能与动力工程符合我国能源发展的大体方向,可为我国能源结构的合理优化做贡献。
篇10
关键词:热能与动力工程 锅炉 应用与创新
中图分类号:TK22 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)10(c)-0079-02
目前,我国锅炉种类比较多,且在锅炉的生产制造和能源分配上也存在着相当多的问题[1]。因此我们目前的任务是深入探讨并研究热能与动力工程,制定锅炉设计的合理方案,从而使锅炉的利用率得到更好提高,进一步促进锅炉业的发展,这样才能实现未来热能与动力工程技术在锅炉专业中的创新[2]。下面该文从热能与动力工程在锅炉中的应用角度展开论述,同时深入分析并探讨了其在科技创新方面的有关问题及今后的发展趋势。
1 简介热能与动力工程在锅炉中的应用
1.1 热能与动力工程在工程中的概述
简单来说,热能与动力工程我们从字面上就可以看出主要研究的是热能与动力两者之间的能量关系,即热能有时转化为动能,动能有时再转化为热能,但在一些情况下,也可通过蒸汽等技术将热能转化为电能,进而促进电力行业发展。作为一门综合性学科,热能与动力工程涵盖了热力发动机、流体工程及流体机械等内容,另外,与热能工程相关的因素也相对较多,主要包括热能工程、热力发动机、流体工程及流体机械、动力机械与热能工程、能源工程、制冷与低温技术、冷冻冷藏工程、水利电力工程及工程物理等方面,而能够综合体现热能与动力工程相关研究内容的是锅炉业,在锅炉制造设计的方案中,很多方面均与热能和动力工程的研究内容相关,而且还具有一定程度的系统综合性[3]。虽然热能与动力工程是锅炉中的重点研究对象,但对其他多种相关领域的研究也不能忽视,如工程物理、能源工程、机械工程等,而在所有的研究内容中,热能与机械能之间的能源转化占有相当大的比重。纵观我国热能与动力学的发展过程及其未来发展方向,可以得出其具有多面性的特点,而主要发展方向是电厂热能工程。
近年来,随着科技水平的不断发展提高,极大的带动了热能与动力工程的发展进步,使其逐渐趋于自动化,然而我国在物理工程方面的人才相对比较匮乏,无法满足现在的市场需求,因此未来还需特别重视对该类人才的培养,除此之外,还需要进一步提高锅炉热能转换及空调制冷等方面的能源利用率,从而保证热能动力工程的顺利发展,只有解决了能源使用问题,才能够使热能与动力工程在生产中的重要作用得到充分发挥,进而保障我国经济的顺利发展,因此,对热能与动力工程进行深入研究具有相当重要的意义。
1.2 锅炉构造及动力的应用原理分析
锅炉的燃气控制、锅炉的外壳及锅炉的生产配套部分共同构成了锅炉,而燃气锅炉外壳还包括底壳和面壳两方面,每个部分都发挥着不同的作用,其中底壳主要负责锅炉燃烧,也是锅炉燃烧的关键环节,因底壳上有电控盒和热交换器等部件,锅炉通过底壳与其他部分更好的进行连接,从而形成一个完整的结构。而面壳的作用主要是防止灰尘等杂物进入锅炉,更好的保护锅炉,进而使其使用寿命得到延长[4]。除此之外,锅炉的核心部件电气控制也在锅炉的运行中发挥着关键作用,其主要任务是保障锅炉各项工作和锅炉燃烧的正常运转。近年来,随着科技水平的不断进步,使锅炉行业得到较快发展,目前锅炉业均已实现自动化控制,这样就能很好的控制锅炉的热平衡及锅炉的燃烧,从而使锅炉的燃烧效率得到提高,保证热能的利用率,从而有效地减少能源浪费。
1.3 热能与动力工程在锅炉中的应用
能量转换调节在锅炉燃烧控制中是相当必要的,随着时代的不断发展,锅炉的类型也发生了相当大的变化,并且实现了智能填料,不仅节省了劳动力,还使锅炉燃烧得到更好的控制。锅炉在人类工业发展进程中发挥了重要作用,从某种角度讲,工业炉的前身就是锅炉,是工业革命进程中不可或缺的重要力量。锅炉主要是通过燃烧能源产生大量热能,从而实现能源的有效转化,不仅为进一步发展工业文明提供保障,也为提高人类生产力作好基础铺垫。
2 热能与动力工程在锅炉生产中存在的问题分析
在锅炉生产中,锅炉的风机是不可或缺的关键组成部分,其主要承担着将电能向动能转变的作用,在实际生产过程中,保证将气体顺利地输送到锅炉内部。因此,我们不仅要调机的运行状态,还要将热能与动力工程技术正确合理的应用到锅炉的制造改进中,不过,需要特别注意的是锅炉内部叶轮机械的结构相当复杂,外界一些不确定因素很容易影响测量的相关温度变化值,造成了测量中的不可靠性。针对这种情况,目前我国还未研究出有效的解决对策,但是从多种方向将热能与动力工程已开发的相关软件有效测定风机叶片燃烧的速度,并且还可对所测数值进行相关模拟,从而获得较为准确的软件模拟结果,为风机叶片的使用寿命作出准确评估,从而使锅炉燃烧得到更好的控制,降低其生产运行中的使用风险。
3 热能与动力工程在锅炉运行中的科技创新
3.1 锅炉燃烧控制技术的创新
如何有效地调节能量转换是锅炉燃烧控制中的重要部分。早期工业生产中,我国的锅炉填充燃料绝大多数是采取人工添加的方式,从而保障锅炉相关工作的正常稳定运转。不过,随着科学技术的发展,绝大部分企业已从人工填料方式向步进式的自动化转变,而连续控制系统是主要的锅炉燃烧方式,其主要由各种气体的分析装置及燃烧的控制器等部分构成,通过热电偶的有效检测来设定合理数值,再利用计算机准确计算出所测数值偏差,从而保证输出结果的准确性,与此同时,还能够有效且合理的对锅炉燃烧进行控制。
3.2 锅炉风机的仿真类翼型叶片
由于锅炉内部的风机结构复杂、运行精密,因此给实际测量带来一定的困难。目前我国尚未有科学且完整的体系来完善锅炉的叶轮制造及运行发展。如果想要获取准确有效的数值,就应通过实验模拟的方法对机械内部的气体流动进行有效评估,模拟空气以不同方式出入风机时的相关流动分离。最后,再利用计算机对这些数值进行模拟设定,采用模拟实验方法的主要目的是分析在不同速度情况下所得到的矢量图,将多组数据进行比较后,确定出锅炉风机翼型边界层分离及攻角之间的关系,从而进行深一步的研究。
综上所述,随着经济的发展,热能与动力工程在实际生产生活及锅炉发展中均越来越发挥着重要作用,是保证我国经济发展的基础,也是工业水平提高的一个重要标志。因此,不管现在还是未来,对热能与动力学的研究都是不可缺少的,从而使其在锅炉的正常稳定运转及能源生产中更好的发挥作用,为我国经济的可持续发展及能源利用率提供坚实的保障。
参考文献
[1] 武伟佳.浅析热能与动力工程的应用[J].科技创新与应用,2014(25):148.
[2] 田青.热能与动力工程在锅炉领域的应用探究[J].科技创新与应用,2014(19):21.