熱能動力工程中的自動化技術應用

孟廣君

（山東 德州 253000）

隨著溫室效應的不斷積累，全球變暖問題也引起了人們的關注。全球變暖的主要原因是近幾十年來工業企業的不斷發展，工業污染問題日益嚴重。伴隨著工業污染問題同時產生的還有能源的消耗問題，兩種問題的日益嚴峻使得工業企業不得不改善自身的生產技術。

一、電氣工程自動化的概念

電氣工程及其自動化是一門較為綜合性的學科。它所學內容包含自動控制計算機、電機與電氣、電子技術等各個方面，結合了機電、軟硬件，而電氣工程主要涉及有電能生產控制、轉換利用等各個方面。在能源需求越來越增加的時代，電氣工程的應用無處不在，從電網到用戶的配電都需要電氣，而如今電氣人才也是用紛紛涌進，隨著電力系統規模的不斷擴大，自動化的技術也在不斷地改革，但是，傳統的電氣工程及自動化仍然存在產品開發周期長、自動控制系統不靈活、整體效率低的問題。

科學技術的不斷前進，越來越多的智能化技術被應用在各個方面。對于電氣工程來說，自動化的控制系統應用最常見。其實，自動化控制系統與各個學科都有關系，比如，計算機的應用和人工智能的引入，都能夠有效地促進工作任務高效地完成。而對于企業生產活動來說，不僅能夠提高工作效率，同時，能夠促進企業的發展，而智能系統技術的廣泛應用，也體現了計算機技術的廣泛性。在電氣自動化控制系統中，對智能技術廣泛應用，不僅能夠有效完善電氣自動化控制系統，同時，也能夠減少企業的成本投入，對提升電競自動化的工作效率有著重要的促進作用，同時，也能推進產業結構調整和優化。

二、熱能與動力工程的闡述

（一）熱能裝置

熱能裝置的工作原理就是利用燃料燃燒產生能源來為人們提供熱力能源，熱能裝置也能夠作為動力裝置，其原理就是將燃料燃燒的熱能轉化為機械能，在工業生產的過程中，熱能裝置主要有三種：一是內燃機裝置，內燃機在工業生產中可以為發動機提供動力來源，其主要的原理就是在氣缸內將燃料燃燒，燃燒產生的燃氣不斷膨脹，使得發動機的活塞反復運動，推動發動機運轉，這也是熱能轉化為機械能的一種形式。二是蒸汽機裝置，蒸汽機裝置的工作原理為裝置內存儲水，燃料燃燒產生的熱量可以使水蒸發為水蒸氣，然后將水蒸氣作為發動機運行的機械能。三是燃氣輪機以及蒸汽輪機，汽輪機的工作原理則是蒸汽或燃氣驅動發動機葉片，使得葉輪旋轉運動。

（二）動力工程裝置

工業動力系統的組成包括熱能裝置、動力工程裝置以及電力裝置三部分裝置，其中動力工程裝置在工業生產的過程中應用得更加廣泛，也是工業生產最重要的裝置。動力工程裝置的工作原理是將熱能轉化為機械能，再將機械能轉換為其他能源，如電能等，動力工程裝置一般在火電發電廠中被運用，其具有能源轉化和利用兩種功能，但傳統的動力工程裝置的使用工藝會產生一定的工業污染，其能源的轉換率也存在著浪費的情況。

三、熱能動力工程自動化優勢研究

相對過去傳統的內燃機機械制造來講，使用自動化、智能化技術能夠顯著地提高設備研制的效率，而且使研制出來的設備智能科技水平更高。通過將互聯網新思維及物聯網等多技術融合到內燃機產品中來，提高產品質量水平，此外在機械生產線上，也可以運用智能化技術、自動化技術，提高內燃機產品生產效率，壓縮內燃機產品制造中的人工成本，自動化核心就是自動生產線運作，要構建企業自動化的運作系統，提高產品的質量水平，使人們更加關注智能產品。機械設計制造與內燃機產品的生產自動化水平是當前機械行業的發展趨勢，使用更便捷的智能技術，通過互感技術、物聯網技術來實現設備的數據傳遞，提高了生產的精準性，相比人工處理數據來講，自動化處理數據更加精準。

四、電氣自動化技術的特點

（一）便于調整控制

通過應用電氣自動化技術，能夠使得電氣系統自動控制能力得到提升，從而使得企業生產過程中消耗的時間大大減少。通過電氣自動化系統，能夠使得企業的生產實現自我調節，企業的生產可以采用遠程調控系統實現遠距離調控。因此，應用電氣自動化技術，能夠使得電氣工程發展更加良好。

（二）無控制模塊

與一些傳統的自動化系統相比，在操控電氣自動化技術時候，工作人員不需要實時地通過固定的控制鍵操控控制系統即可實現高效的生產，這使得控制者的所需要承擔的工作量得到降低。同時也能夠將自動化控制能力進一步地發揮出來，通過自動化的控制，實現對相關部件的調控。在這個過程中，能夠使得靜態對象獲得非常穩定的控制能力，從而使得系統控制的安全性能提升。通過對相關的控制模塊改進創新，使得其控制范圍得到較大的擴展，從而將控制模塊多樣化特點對控制覆蓋范圍產生的影響有效地降低，從而使其能夠進一步地滿足實際生產的所需的控制要求。

（三）一致性較強

在以往的自動化系統里面，倘若工作人員處于距離非常遠的地方開展生產操作，因為系統地輸出功率非常的有限，所以控制的效果就會受到控制環境的影響而出現差異性較大的控制結果。這種形式的控制會使得系統運行出現極度的不穩定性，非常容易導致生產安全事故的出現。但是一些新技術的出現，使得遠程控制能夠保持非常高的一致性，即便是操作人員處于不同的環境中進行操控系統，而且這些操作的對象存在的差異性，但是都能夠滿足系統運行的基本要求。通過借助自動化技術的自動分析能力能夠使得系統自動地對功率、傳輸等進行科學調節，從而使得系統地控制效果得到很大程度地提升。

五、存在的問題

電氣自動化設備的應用存在著許多安全的問題，除了數據的安全之外，還存在設備硬件的安全問題，一些設備在生產過程中由于生產環境以及生產技術的限制，不能夠達到預期的要求，但是實際還需要應用到這些設備，這會使得設備的安全性能得不到提升，由于設備經過長期的運行會出現磨損的問題，這些不符合規格的零件非常可能出現運行問題，這會非常嚴重地影響到設備的使用安全性。此外，由于自動化程序的漏洞，可能使得設備在運行中出現故障，造成設備運轉問題，從而使得一些安全事故發生，如果這些問題得不到非常有效地改進，那么對于電氣工程的生產起到了非常嚴重的阻礙作用，會使得企業的生產效率降低，如果不能針對這些問題提出合理的解決方案，將會使得整條生產線受到影響。尤其是在一些大型的生產設備中，如果出現質量的問題，嚴重時會使得這些設備的出現損壞，最終影響到企業的生產。

六、熱能動力工程中的自動化技術應用

（一）化工業企業的產業結構

運用熱能與動力工程的生產企業產業結構就具有消耗能源的特點，要想在熱能與動力工程中實現節能，就要優化生產企業的產業結構，對產業結構的構成進行合理化的調整。在優化工業企業產業結構的過程中，主要從三個方面進行優化：第一方面就是對工業企業的能源結構進行調整，對生產服務所需要的能源進行規劃，將轉換能源的機械設備進行及時的更新，老舊的生產設備及時淘汰，引進更多先進的生產方式，保證生產效率和生產質量，第二方面就是在滿足人們生產和生活需要的前提下，優化熱能與動力工程相關產業的產業結構，進一步提高對不可再生能源的利用率。

（二）改善調頻方式

動力工程運行的前提條件就是熱能所提供的物質基礎，熱能又可以通過動力工程裝置的轉換而來，因此，可以熱能與動力工程的關系緊密，是一種能量互相轉化的關系，兩者又互相促進運行，共同組成了能源以及能量的動力系統。熱能與動力工程為人們的生產和生活提供基礎能源，滿足社會發展的需要，兩者十分重要。但熱能與動力工程的運行會造成一定的污染，因此需要改善熱能與動力工程的調頻方式。改善調頻方式能夠提高熱能與動力工程系統的工作效率，減少能源的浪費，同時也能夠減少對于環境的污染，真正實現節能減排，通過一次調頻和二次調頻的配合，可以提高熱能與動力工程系統的穩定性，發揮兩次調頻的優勢，進一步提高能量轉化效果。

（三）提高重熱效率

重熱使用效率低于眾多因素有關。熱能工程技術人員在解決重熱問題，提高效率過程中，需要重點做好對蒸汽存儲、循環系統技術的攻克，通過調整蒸汽存儲和循環水平來提高重熱利用比例。在這個過程中，需要著眼于重熱利用存在的問題，以提高用戶使用質量，滿足冬季供熱需求作為根本目標，進行技術的研發與創新。尤其是隨著當前技術的進步，供熱企業機械設備精密性和工作效率大大提升，對于重熱問題的解決有著非常大的幫助。

（四）完善技術降低環境污染

在解決集中供熱造成的環境污染問題時，可以從以下幾個方面的著手。其一，通過新能源利用代替傳統的燃料燃燒產熱。如今新能源開發是解決能源的有效手段，供熱企業可以根據自身區域條件特點和發展優勢，應用核能、風能、地熱能作為城市熱能來源。其二，提高燃燒效率，最大發揮燃料價值。傳統燃燒熱能轉化主要問題在于燃料的燃燒效率不高，熱能釋放不充分，導致燃料浪費。改善燃燒技術，通過充分燃燒釋放燃料能量。其三，提高熱能轉化效率。燃燒轉化熱能損耗非常大，所以改善能量轉化技術，提高轉化效率需要加以重視。

（五）優化技術減少濕氣損失

濕氣損失對于城市供熱水平影響非常的巨大。在熱能工程技術改革中，降低濕氣損失是提高城市供熱質量的有效途徑。濕氣損失是熱能損耗的表現形式。所以，降低傳輸過程中的熱能損耗是根本。技術人員可以通過改善管道材質和結構，提高管道的保溫能力，達到降低濕氣損失的目的。或者改變管道內熱能傳輸介質，使其更加容易保持氣態，提高介質傳輸速度。

（六）應用化學補水系統裝置

目前，我國內燃機熱能動力系統都需要實施補水，而補水形式有許多，但是最為多見的補水形式以化學補水為主，也就是將含有化學成分的水裝置于特殊器具中，化學補水期間，如若發現器具中水溫度不符合標準溫度的情況，可利用凝結器中的水文，將其進行調節，使凝結器中的水量符合要求標準。同時，還有一種常用的補水形式，即噴霧補水方法，噴霧補水方法屬于有效的補水形式，運用噴霧補水方法時，不必擔憂器具內的水溫問題，可運用低壓加熱器裝置，使器具中水溫升高，也可有效調節水溫變化情況。化學補水方法與噴霧補水方法都可使內燃機熱能動力系統的工作效率進一步提升，降低內燃機熱能動力系統對能源的要求量，發揮內燃機熱能動力系統的節能作用。

結束語

綜上所述，在熱能工程技術改革中，由于濕氣損失、重熱效率低、污染嚴重、能耗損失大等原因，城市供熱系統服務質量和供水水平不佳。城市熱網改造面臨著眾多障礙。為了提高熱能傳輸效率，提高城市工程水平，熱能工程技術的改革是必然的選擇。在技術改革創新過程中，需要立足于解決現有熱能工程技術存在的問題，技術突破和新能源應用提高城市熱能供應質量，為城市發展和人們生活提供良好的服務。