熱能動(dòng)力工程在鍋爐方面的發(fā)展分析

劉澤鵬

北京希地環(huán)球建設(shè)工程顧問有限公司遼寧分公司

熱能動(dòng)力工程在鍋爐方面的發(fā)展分析

劉澤鵬

北京希地環(huán)球建設(shè)工程顧問有限公司遼寧分公司

熱能動(dòng)力工程屬于工程應(yīng)用性很強(qiáng)的專業(yè)，它以機(jī)械工程學(xué)和跨熱能動(dòng)力工程為理論基礎(chǔ)，以熱能和機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化作為原理，來生產(chǎn)出鍋爐所需要的動(dòng)力，鍋爐作為能量轉(zhuǎn)化的工具，一定要擁有合理的設(shè)計(jì)，以達(dá)到能源利用率最高的效果，當(dāng)然，我國鍋爐的種類是非常多的，但是在鍋爐的運(yùn)行和熱能動(dòng)力工程的應(yīng)用方面還是存在著些問題，我們要想辦法提高能源利用率，通過合理的應(yīng)用熱能動(dòng)力工程技術(shù)對(duì)鍋爐進(jìn)行創(chuàng)新，希望熱能動(dòng)力工程可以有更加廣泛的應(yīng)用和發(fā)展前景。

熱能動(dòng)力工程；鍋爐；發(fā)展

引言

熱能與動(dòng)力工程主要研究熱能和動(dòng)能之間相互轉(zhuǎn)化，鍋爐是實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的機(jī)械設(shè)備。因此，分析熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中的應(yīng)用，對(duì)促進(jìn)熱能與動(dòng)力工程的發(fā)展、有效節(jié)約和利用熱能有著積極的意義。

1 熱能與動(dòng)力工程在鍋爐應(yīng)用中面臨的主要問題

1.1 風(fēng)機(jī)損壞問題

風(fēng)機(jī)是鍋爐重要的組成部件，主要將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，以及將氧氣輸送到鍋爐中。隨著能源需求的不斷增加，部分生產(chǎn)企業(yè)為了追求更高的經(jīng)濟(jì)效益，不斷增加鍋爐運(yùn)行負(fù)荷，使得風(fēng)機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而導(dǎo)致風(fēng)機(jī)出現(xiàn)損壞，影響鍋爐的正常生產(chǎn)。因此，企業(yè)需要控制好鍋爐的運(yùn)行負(fù)荷，保證風(fēng)機(jī)始終處于良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

1.2 風(fēng)機(jī)溫控問題

鍋爐風(fēng)機(jī)的構(gòu)造比較復(fù)雜，在進(jìn)行溫度測量與控制時(shí)會(huì)受到很多因素影響，從而無法保障風(fēng)機(jī)溫度測量的準(zhǔn)確性，不利于對(duì)風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)進(jìn)行改善。因此，企業(yè)需要注重研究風(fēng)機(jī)的溫度測量及控制技術(shù)，然后通過數(shù)值模擬劃分出網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而對(duì)風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)進(jìn)行完善。

2 熱能動(dòng)力工程在鍋爐方面的發(fā)展分析

2.1 爐內(nèi)燃燒控制技術(shù)

首先是空燃比例連續(xù)控制系統(tǒng)，作為鍋爐應(yīng)用中比較常見的控制技術(shù)，這種技術(shù)方法就是對(duì)燃料以及空氣的比例進(jìn)行有效控制，從而對(duì)其燃燒效果進(jìn)行有效的控制，使得爐內(nèi)的溫度得以控制。實(shí)踐證明，燃比例連續(xù)控制系統(tǒng)能夠獲得良好的效果，對(duì)燃燒進(jìn)行科學(xué)的控制，從而保證溫度得到有效地控制。應(yīng)用燃比例連續(xù)控制系統(tǒng)時(shí)，需要明確其組成部分，主要有PLC、氣體分析裝置、燃燒控制閥門以及熱電偶等，工作的主要原理就是對(duì)鍋爐內(nèi)的氣體通過熱電偶和氣體分析裝置進(jìn)行分析，明確其中燃料與空氣之間的比例，依據(jù)規(guī)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，明確其中存在的差異，對(duì)可能出現(xiàn)的溫度進(jìn)行有效地估計(jì)，并利用閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)，使鍋爐內(nèi)的溫度能夠一直處于合理范圍中。

其次是雙交叉限幅控制系統(tǒng)，這也是十分常見的一種方法，應(yīng)用雙交叉限幅控制系統(tǒng)時(shí)，不只是分析、調(diào)節(jié)和對(duì)比氣體成分，還需要測量鍋爐內(nèi)的溫度，結(jié)合溫度的具體情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和控制，其控制方法也是依據(jù)對(duì)比的信息對(duì)鍋爐中燃料與空氣的比例進(jìn)行有效地調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)鍋爐內(nèi)溫度的自動(dòng)化控制。

2.2 雙交叉先付控制系統(tǒng)方面的應(yīng)用

在雙交叉先付控制系統(tǒng)應(yīng)用的過程中，企業(yè)仍然需要先認(rèn)真分析系統(tǒng)的組成，包括流量閥、熱量計(jì)、熱電偶、燒嘴和燃燒控制器等。系統(tǒng)運(yùn)行的工作原理為利用熱電偶形成電信號(hào)(將溫度信息轉(zhuǎn)化成電信號(hào))，然后以該電信號(hào)表示測量點(diǎn)的實(shí)際溫度，測量點(diǎn)的溫度期望給定值為自動(dòng)給定方式，通過工藝曲線得到，并依據(jù)兩者數(shù)據(jù)的偏差值大小，由PLC控制閥門的開合度，所以控制好數(shù)據(jù)偏差值非常重要。同時(shí)，在雙交叉先付控制系統(tǒng)中測量和控制燃料時(shí)需要由專門的控制裝置完成，其它部件并不參與到這一控制過程中，這樣既可以降低其他部件在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的損耗，又可以保證溫度控制使精確性與可靠性有所提高。

2.3 模擬鍋爐風(fēng)機(jī)翼型葉片方面的應(yīng)用

鍋爐葉輪設(shè)備的構(gòu)造比較復(fù)雜，若運(yùn)行過程中發(fā)生故障，排除時(shí)較為困難，所以一般不進(jìn)行精細(xì)檢測試驗(yàn)。由于鍋爐系統(tǒng)研究還沒有完善的內(nèi)部流動(dòng)及數(shù)據(jù)模擬方面的實(shí)驗(yàn)，這對(duì)提高鍋爐的運(yùn)行效率造成了阻礙，所以企業(yè)可以采取模仿風(fēng)機(jī)翼型葉片方法，并在模仿數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立起二維模型，確定界線的標(biāo)準(zhǔn)及范疇，處理及輸出網(wǎng)格，選用合理的計(jì)算方法和設(shè)備，計(jì)算出最終的結(jié)果，完成風(fēng)機(jī)翼型葉片的模仿過程。

3 熱能動(dòng)力工程未來的發(fā)展方向

3.1 熱力發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車工程方面

熱能動(dòng)力工程與發(fā)動(dòng)機(jī)汽車的發(fā)展緊密相關(guān)，對(duì)于汽車控制工程的研究，首先要對(duì)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理和熱能動(dòng)力工程的相關(guān)理論有比較系統(tǒng)的掌握和理解，同時(shí)還要熟悉熱能動(dòng)力工程相關(guān)的理論知識(shí)。熱力發(fā)動(dòng)機(jī)能夠使汽車行業(yè)進(jìn)行技術(shù)的改革與創(chuàng)新，在傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上，推動(dòng)汽車行業(yè)的發(fā)展。

3.2 熱能動(dòng)力和控制工程方面

熱能動(dòng)力工程的一個(gè)研究方向就是控制方向，通過熱能動(dòng)力工程和控制工程的同步發(fā)展，熟練掌握熱能動(dòng)力工程和控制工程相關(guān)的理論知識(shí)和操作技能，將這些理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的生活中去設(shè)計(jì)相關(guān)的產(chǎn)品，在產(chǎn)品中融入熱能動(dòng)力工程和控制工程，使熱能動(dòng)力工程和控制工程促進(jìn)未來的技術(shù)發(fā)展。

3.3 水利水電動(dòng)力工程方面

水利水電是國家比較關(guān)心的一個(gè)方面，在水利水電方面運(yùn)用熱能動(dòng)力工程是主要發(fā)展方向。在水利水電中，通過對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行熱能動(dòng)力工程的運(yùn)用，使水利水電的發(fā)展向動(dòng)力工程方面轉(zhuǎn)變，這樣不僅會(huì)大大提升水利水電的工作效率，還會(huì)對(duì)人們的日常生活產(chǎn)生積極的影響。

3.4 熱能動(dòng)力工程在熱電廠中的應(yīng)用

熱能動(dòng)力工程在熱電廠中的實(shí)際應(yīng)用，主要是通過重?zé)岙a(chǎn)生的現(xiàn)象，在合理的配合好機(jī)組的調(diào)配，節(jié)流的調(diào)節(jié)，才能真正的從根本上降低了熱電廠中產(chǎn)生的損耗。而在熱電廠中，主要是通過熱能的方式來進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)換和合理的利用。

結(jié)束語

總而言之，熱能動(dòng)力工程無論在鍋爐的發(fā)展方面還是實(shí)際的生產(chǎn)生活中都起著非常關(guān)鍵的作用，希望我們可以繼續(xù)挖掘熱能動(dòng)力工程在鍋爐運(yùn)作和能源生產(chǎn)中的應(yīng)用，促進(jìn)我國能源的利用率和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展。

[1] 莊廷勇，張春雨.熱能與動(dòng)力工程在鍋爐應(yīng)用中的問題分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，08：131.

[2] 王超，張平.熱能與動(dòng)力工程在鍋爐方面的發(fā)展探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，10：67.

[3] 陳浩.探究熱能動(dòng)力工程在鍋爐方面的發(fā)展[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015，13：93-94.