史策
摘要:隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,我國(guó)熱能和動(dòng)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(guò)程中鍋爐成為其重要的熱能動(dòng)力設(shè)備,但是鍋爐煙氣排放會(huì)造成一定的環(huán)境污染,同時(shí)也增加了排煙管的熱量。本文主要針對(duì)熱能動(dòng)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(dòng)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(shí)逐漸增強(qiáng),對(duì)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(dòng)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(duì)熱能動(dòng)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(dòng)力工程概述
熱能與動(dòng)力工程主要研究方面為熱能與動(dòng)力之間的轉(zhuǎn)換問(wèn)題,其研究方面橫跨機(jī)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(dòng)化方向、工程物理過(guò)程以及其自動(dòng)控制方向、流體機(jī)械及其自動(dòng)控制方向、空調(diào)制冷方向、鍋爐熱能轉(zhuǎn)換方向等,熱能動(dòng)力工程是現(xiàn)代動(dòng)力工程的基礎(chǔ)。熱能動(dòng)力工程主要需要解決的問(wèn)題是能源方面的問(wèn)題,作為熱能源的主要利用工程,熱能動(dòng)力工程對(duì)于我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(wèn)題
能源動(dòng)力工業(yè)化發(fā)展與我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)有著密切的聯(lián)系,也是我國(guó)支柱型產(chǎn)業(yè)。能源問(wèn)題越來(lái)越受全球人類(lèi)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(huì)各界談?wù)摰臒狳c(diǎn)話(huà)題。能源的發(fā)展利用涉及到我國(guó)多個(gè)領(lǐng)域和大型企業(yè)高科技技術(shù)應(yīng)用,是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)整體發(fā)展的重要命脈。
風(fēng)機(jī)是一種有有多個(gè)葉片的能進(jìn)行軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)械,能將施加在葉片上的旋轉(zhuǎn)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,實(shí)現(xiàn)氣體的流動(dòng),并應(yīng)用于工程機(jī)械。風(fēng)機(jī)的應(yīng)用及其廣泛,如發(fā)電廠、工業(yè)爐通風(fēng)、車(chē)輛、船舶等用來(lái)排熱、引風(fēng)等的作用。現(xiàn)代化發(fā)展過(guò)程中電站的容量也在不斷增加、并且運(yùn)轉(zhuǎn)速度也越來(lái)越高、要求效率高無(wú)心愛(ài)你路故障發(fā)生、同時(shí)要向自動(dòng)化方向發(fā)展。對(duì)此電機(jī)在電站的使用性能要求也越來(lái)越高,不僅要安全可靠、還要提高運(yùn)行效率,避免在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)葉片和旋轉(zhuǎn)軸損壞或是電機(jī)燒壞等的現(xiàn)象,以免長(zhǎng)期下去造成事故發(fā)生,甚至是經(jīng)濟(jì)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(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)也不斷的向自動(dòng)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(cè)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(shí)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(dòng)化控制系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用已經(jīng)逐漸替代了傳統(tǒng)的手動(dòng)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(dòng)控制的方式進(jìn)行加工。
推鋼式加熱爐自動(dòng)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(guò)系統(tǒng)中安裝的溫度傳感器將系統(tǒng)檢測(cè)到的溫度轉(zhuǎn)變成一種信號(hào),其信號(hào)的數(shù)據(jù)值就是實(shí)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?jì)等主要構(gòu)件??杖急壤B續(xù)控制系統(tǒng)是通過(guò)氣體裝置將將所要檢測(cè)的范圍進(jìn)行合理的檢測(cè),然后將所檢測(cè)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(hào)分別對(duì)燃?xì)饣蚴强諝忾y、動(dòng)力閥的開(kāi)度做以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,以此有效的對(duì)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(diǎn)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(dòng)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(jī)葉片的研究
工業(yè)鍋爐中的風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)的的內(nèi)部機(jī)械流場(chǎng)具有較強(qiáng)的不定性,比較復(fù)雜。因此,對(duì)鍋爐風(fēng)機(jī)進(jìn)行詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)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(duì)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(dòng)分離等現(xiàn)象,是目前迫切研究的重要內(nèi)容。研究過(guò)程中需要建立比較可靠的實(shí)驗(yàn)?zāi)P秃蛿?shù)值模擬,以此對(duì)機(jī)械流場(chǎng)內(nèi)部作以詳細(xì)的分析。為了準(zhǔn)確的對(duì)鍋爐風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)的空氣流動(dòng)情況進(jìn)行探究,利用軟件建立二維數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)的方式。其軟件數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)首先要?jiǎng)?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(duì)輸出的網(wǎng)格進(jìn)行求解,求解過(guò)程中可以利用求解器。最后將求解出的結(jié)果在建立一個(gè)二維數(shù)值模擬,對(duì)空氣來(lái)留角下的流動(dòng)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(jī)葉片分離和攻角之間的關(guān)系。
5結(jié)語(yǔ)
上述主要是對(duì)熱能動(dòng)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(shuō)明了熱能動(dòng)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。
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(作者單位:沈陽(yáng)中達(dá)鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司)