試析熱能與動力工程在鍋爐領(lǐng)域的應(yīng)用

1.孫馳 2.崔朋

（沈陽西部環(huán)境有限公司，遼寧 沈陽 110000）

前言

隨著我國經(jīng)濟和社會的發(fā)展，熱能與動力工程也取得了巨大的成就，熱能與動力工程專業(yè)中最重要的兩個專業(yè)是汽輪機與鍋爐的中心，鍋爐中的熱能與動力工程主要體現(xiàn)在鍋爐廠、制藥廠等，可以說隨著科學(xué)技術(shù)和社會的飛速發(fā)展，常規(guī)能源日益短缺，熱能與動力工程的應(yīng)用范圍逐漸擴大，應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸擴大。

一、我國熱能與動力工程的發(fā)展現(xiàn)狀

熱能與動力工程的研究是科學(xué)領(lǐng)域中的重要應(yīng)用型專業(yè)，主要針對熱能源和動力的發(fā)展方向和應(yīng)用型進行詳細的分析和研究。熱動主要研究熱能與動力方面,是跨熱能與動力工程、機械工程等學(xué)科領(lǐng)域的工程應(yīng)用型專業(yè)。熱動主要學(xué)習(xí)機械工程、熱能動力工程和工程熱物理的基礎(chǔ)理論,學(xué)習(xí)各種能量轉(zhuǎn)換及有效利用的理論和技術(shù)。本專業(yè)涵蓋的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域十分廣泛。能源動力產(chǎn)業(yè)既是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),又在各行各業(yè)中有特殊的應(yīng)用,也是國家科技發(fā)展基礎(chǔ)方向之一。能源動力領(lǐng)域人才教育的成敗關(guān)系到國家的根本利益。隨著我國市場經(jīng)濟的建立,社會需求和經(jīng)濟分配狀態(tài)的變化、科技發(fā)展的趨勢、對本專業(yè)的生源、就業(yè)等形成了挑戰(zhàn),更是熱能動力專業(yè)教育的關(guān)鍵。同時,熱動還是現(xiàn)代動力工程師的基本訓(xùn)練,可見熱動是現(xiàn)代動力工程的基礎(chǔ)。

二、熱能與動力工程中工業(yè)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)鍋爐中的連續(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)鍋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、燃氣流量閥以及燃氣流量計等主要構(gòu)件。空燃比例連續(xù)控制系統(tǒng)是通過氣體裝置將將所要檢測的范圍進行合理的檢測，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 的電信號分別對燃氣或是空氣閥、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氣比例和溫度進行合理的控制。該系統(tǒng)的主要組成部分包括，plc 編程技術(shù)、空氣或燃氣比例閥、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。

三、熱能與動力工程在鍋爐風(fēng)機方面存在的問題

風(fēng)機主要作用為氣體的壓縮和氣體的輸送，其原理是把旋轉(zhuǎn)的機械能轉(zhuǎn)換為氣體壓力能和動能，將氣體輸送到特定的地點的機械，風(fēng)機經(jīng)常用于鍋爐中，隨著對于能源的需求越來越大，鍋爐中的風(fēng)機在工作中經(jīng)常會燒壞電機的事故，對于工廠的經(jīng)濟產(chǎn)生巨大損失，嚴(yán)重危害工作人員的人身安全，因此，正確運用熱能動力工程技術(shù)不斷改進風(fēng)機，對于風(fēng)機和鍋爐的安全性提出更高的要求勢在必行。

四、熱能動力工程的發(fā)展方向

1.熱能動力及控制工程方向(含能源環(huán)境工程方向)主要掌握熱能與動力測試技術(shù)、鍋爐原理、汽輪機原理、燃燒污染與環(huán)境、動力機械設(shè)計、熱力發(fā)電廠、熱工自動控制、傳熱傳質(zhì)數(shù)值計算、流體機械等知識。

2.熱力發(fā)動機及汽車工程方向掌握內(nèi)燃機(或透平機)原理、結(jié)構(gòu),設(shè)計,測試,燃料和燃燒,熱力發(fā)動機排放與環(huán)境工程,能源工程概論,內(nèi)燃機電子控制,熱力發(fā)動機傳熱和熱負荷,汽車工程概論等方面的知識。

3.制冷低溫工程與流體機械方向掌握制冷、低溫原理、人工環(huán)境自動化、暖通空調(diào)系統(tǒng)、低溫技術(shù)學(xué)、熱工過程自動化、流體機械原理、流體機械系統(tǒng)仿真與控制等方面的知識。使學(xué)生掌握該方向所涉及的制冷空調(diào)系統(tǒng)、低溫系統(tǒng),制冷空調(diào)與低溫各種設(shè)備和裝置,各種軸流式、離心式壓縮機和各種容積式壓縮機的基本理論和知識。

4.水利水電動力工程方向掌握水輪機、水輪機安裝檢修與運行、水力機組輔助設(shè)備、水輪機調(diào)節(jié)、現(xiàn)代控制理論、發(fā)電廠自動化、電機學(xué)、發(fā)電廠電氣設(shè)備、繼電保護原理等方面的知識,以及水電廠計算機監(jiān)控和水電廠現(xiàn)代測試技術(shù)方面的知識。

五、結(jié)束語

熱能動力工程滲透到了經(jīng)濟發(fā)展以及人們生活的各個領(lǐng)域，機械智能化設(shè)備的不斷創(chuàng)新，都要求該專業(yè)的發(fā)展更上一個臺階，我們要從熱能動力工程的發(fā)展現(xiàn)狀、在鍋爐工程方面存在的問題，以及今后的發(fā)展方向等問題進行了認真的研究和總結(jié)，希望能夠為該專業(yè)領(lǐng)域的理論研究和工程實踐提供幫助。