淺析熱能動力工程在鍋爐和能源方面的應用發展

史策

摘要：隨著科學技術的迅速發展，我國熱能和動力工程在方面已經取得了很大的成就，為了保證技術的完善性和全面性，還需要進步的研究和改進。而在工業發展過程中鍋爐成為其重要的熱能動力設備，但是鍋爐煙氣排放會造成一定的環境污染，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展情況進行分析和概括。

關鍵詞：熱能動力;能源;鍋爐仿真

前言

當前資源短缺現象日益嚴重，人們的環保節能環保意識逐漸增強，對于新能的發展和能源的再生利用比較關注。有關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展方向進行詳細的探討和分析。

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換問題，其研究方面橫跨機械工程、工程熱物理等多種科學領域。其發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、空調制冷方向、鍋爐熱能轉換方向等，熱能動力工程是現代動力工程的基礎。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濟的發展中具有很高的地位。

2熱能工程技術在能源方面存在的問題

能源動力工業化發展與我國國民經濟建設有著密切的聯系，也是我國支柱型產業。能源問題越來越受全球人類關注，能否再生，能否采用更好的方法節約能源，體提高能源的利用率等已是當前社會各界談論的熱點話題。能源的發展利用涉及到我國多個領域和大型企業高科技技術應用，是國家經濟發展和社會整體發展的重要命脈。

風機是一種有有多個葉片的能進行軸旋轉的機械，能將施加在葉片上的旋轉能轉化為機械能，實現氣體的流動，并應用于工程機械。風機的應用及其廣泛，如發電廠、工業爐通風、車輛、船舶等用來排熱、引風等的作用。現代化發展過程中電站的容量也在不斷增加、并且運轉速度也越來越高、要求效率高無心愛你路故障發生、同時要向自動化方向發展。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葉片和旋轉軸損壞或是電機燒壞等的現象，以免長期下去造成事故發生，甚至是經濟損失嚴重。

3爐內燃燒控制技術

隨著科學技術的不斷完善和提高，工業技術計算機控制系統也不斷的向自動化發展，逐漸轉變成為一種具有先進高科技技術含量的信息監測系統，在設備的管理水平方面有了顯著的提高。工業爐中的連續加熱爐也得到了實際應用，改變以往的燃料燃燒和能源消耗的轉化熱量應用，使得生產技術工技術得到了有效的提高和發展。

工業爐中燃料的控制技術很重要，高科技的自動化控制系統在各個領域中的廣泛應用已經逐漸替代了傳統的手動控制。目前現代化連續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方式主要分為兩種空燃比例連續控制和雙交叉限幅控制。雙交叉限幅控制系統主要是通過系統中安裝的溫度傳感器將系統檢測到的溫度轉變成一種信號，其信號的數據值就是實際溫度。該系統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件。空燃比例連續控制系統是通過氣體裝置將將所要檢測的范圍進行合理的檢測，然后將所檢測的數據傳輸給plc編程技術，并將之前設定的值進行比較，最后將分析得出的數據值按照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的調整，以此有效的對燃爐中的燃氣比例和溫度進行合理的控制。該系統的主要組成部分包括，plc編程技術、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，也是現代化工業燃爐自動化控制系統中不可或缺的重要裝置。

4關于軟件仿真鍋爐風機葉片的研究

工業鍋爐中的風機葉片旋轉的的內部機械流場具有較強的不定性，比較復雜。因此，對鍋爐風機進行詳細的實驗研究比較困難，其中涉及的細節比較繁瑣，在當前研究成果中對其力學解釋和分析方法還不夠完善。一些關于鍋爐研究中的流動分離等現象，是目前迫切研究的重要內容。研究過程中需要建立比較可靠的實驗模型和數值模擬，以此對機械流場內部作以詳細的分析。為了準確的對鍋爐風機葉片旋轉的空氣流動情況進行探究，利用軟件建立二維數值模擬實驗的方式。其軟件數值模擬實驗首先要創建二維模型，然后再根據所提供的數值劃分成網格的形式，再設定邊界區域，利用這些相關條件對輸出的網格進行求解，求解過程中可以利用求解器。最后將求解出的結果在建立一個二維數值模擬，對空氣來留角下的流動進行模擬求解，將得出的結果與速度矢量圖做以分析比較，得出鍋爐風機葉片分離和攻角之間的關系。

5結語

上述主要是對熱能動力工程在鍋爐和能源方面發展情況分分析和探討，進一步說明了熱能動力在現代化科技研究中的重要性和各領域應用的廣泛性。

參考文獻：

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

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

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

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

（作者單位：沈陽中達鋼結構工程有限公司）