熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中應(yīng)用問題探討

宋曉暉　范麗娟（甘肅銀光聚銀化工有限公司730900）

熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中應(yīng)用問題探討

宋曉暉范麗娟
（甘肅銀光聚銀化工有限公司730900）

能源是維持社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的主要因素，因此必須要正式能源問題，基于實(shí)際情況來采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行調(diào)整，解決能源不足帶來的各項(xiàng)問題。就電力行業(yè)來說，逐漸有更多新型技術(shù)與理念被應(yīng)用其中，如提高熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用率，即將其應(yīng)用到鍋爐專業(yè)中，爭(zhēng)取不斷提高電力生產(chǎn)效率。本文對(duì)熱能與動(dòng)力工程進(jìn)行了概述，并對(duì)其在鍋爐中的應(yīng)用措施進(jìn)行了簡要的分析。

熱能與動(dòng)力工程；電力；鍋爐

鍋爐為發(fā)電廠重要生產(chǎn)設(shè)備，其運(yùn)行效率很大程度上決定了生產(chǎn)工作效率與經(jīng)濟(jì)效益，關(guān)系著電力能源生產(chǎn)的綜合效果。熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中的應(yīng)用，本質(zhì)上即提高鍋爐運(yùn)行效率，而想要實(shí)現(xiàn)這一目的，就需要了解熱動(dòng)能相關(guān)知識(shí)，分析電廠鍋爐與熱能動(dòng)力之間的聯(lián)系。并在此基礎(chǔ)上來選擇合適的措施進(jìn)行優(yōu)化，解決各項(xiàng)影響因素，爭(zhēng)取不斷提高鍋爐運(yùn)行效率，提高電廠生產(chǎn)綜合效益，進(jìn)一步緩解能源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾。

1　熱能與動(dòng)力工程概述

所謂的熱能與動(dòng)力工程，其研究重點(diǎn)即為熱能與動(dòng)力兩方面，實(shí)現(xiàn)熱能與動(dòng)能之間能量的轉(zhuǎn)化，將其作為動(dòng)力來滿足生產(chǎn)需求。無論是熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，還是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，或者是利用蒸汽技術(shù)轉(zhuǎn)化為電能，本質(zhì)上均是以提高電力生產(chǎn)效果為目的。熱能與動(dòng)力工程的研究內(nèi)容包括熱能項(xiàng)目、熱力發(fā)動(dòng)設(shè)備、流體設(shè)備以及流體項(xiàng)目等，同時(shí)還包括低溫措施、水利電動(dòng)力項(xiàng)目以及冷凍冷藏項(xiàng)目等[1]。其中，在研究熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中的應(yīng)用時(shí)，主要對(duì)象為熱力發(fā)動(dòng)設(shè)備、動(dòng)力設(shè)備、熱能項(xiàng)目、能源項(xiàng)目等。鍋爐為發(fā)電廠重要生產(chǎn)設(shè)備，想要提高發(fā)電效率，即需要應(yīng)用更多新型技術(shù)，對(duì)鍋爐運(yùn)作系統(tǒng)進(jìn)行改造，爭(zhēng)取更好的提高鍋爐性能與燃燒效率。基于此熱能與動(dòng)力工程在其中的應(yīng)用，可以更好的提高熱能與動(dòng)能轉(zhuǎn)化的效率，達(dá)到完善鍋爐運(yùn)行系統(tǒng)的目的。

2　熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中應(yīng)用分析

2.1系統(tǒng)鍋爐結(jié)構(gòu)

熱能與動(dòng)力工程系統(tǒng)中鍋爐結(jié)構(gòu)主要包括外殼與燃?xì)忮仩t電氣控制兩部分，其中外殼主要由底殼與面殼組成，并且底殼與面殼對(duì)鍋爐產(chǎn)生的作用不同。底殼主要作用為維持鍋爐的平衡，對(duì)鍋爐燃燒器進(jìn)行固定，避免在設(shè)備運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)失衡問題而增加危險(xiǎn)性[2]。現(xiàn)在大部分鍋爐底殼會(huì)安裝其他固定部件，可以更好的發(fā)揮其所具有的功能。而面殼主要作用為防風(fēng)防塵，對(duì)鍋爐運(yùn)行的整個(gè)過程進(jìn)行保護(hù)。另外，燃?xì)忮仩t電氣控制系統(tǒng)為核心部分，來控制燃料燃燒的合理性，將鍋爐燃燒效果維持在最佳狀態(tài)。目前此部分基本上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化管理，即采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來完成對(duì)燃料燃燒過程的控制，使得整個(gè)過程實(shí)施起來更科學(xué)合理。鍋爐在運(yùn)行時(shí)主要是通過燃燒大量燃料來產(chǎn)生熱能，完成能量的轉(zhuǎn)化，為生產(chǎn)活動(dòng)的開展提供動(dòng)力。

2.2應(yīng)用狀態(tài)分析

現(xiàn)在很多電廠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了將熱能與動(dòng)力工程應(yīng)用到鍋爐中的應(yīng)用，雖然取得了一定效果，但是在總體上看依然存在很多不足。以風(fēng)機(jī)為例，其為鍋爐系統(tǒng)中的重要組成部分，主要作用是將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，即在鍋爐運(yùn)行過程中將充足的氣體輸送到鍋爐內(nèi)部，確保燃料可以充分燃燒。在電廠實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中，為追求更大利潤，不斷增大鍋爐工作量，同樣需要風(fēng)機(jī)長時(shí)間持續(xù)運(yùn)行，加上維護(hù)管理不到位，而造成風(fēng)機(jī)被損毀，影響后續(xù)工作的正常進(jìn)行。針對(duì)此類問題必須要對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行優(yōu)化，即將熱能與動(dòng)力工程技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)改造中，但是因?yàn)殄仩t內(nèi)部葉輪機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在眾多因素會(huì)以影響到溫度測(cè)量的結(jié)果。利用熱能動(dòng)力工程技術(shù)軟件，爭(zhēng)取從不同角度來完成流入風(fēng)機(jī)葉片燃料速度的測(cè)量，并創(chuàng)建數(shù)值模擬而為模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，通過求解器計(jì)算出最終結(jié)果與網(wǎng)格輸出，得到模擬結(jié)果，即鍋爐風(fēng)機(jī)翼型邊界層分離與攻角關(guān)系，確保系統(tǒng)可以正常運(yùn)行。

3　熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中應(yīng)用方向分析

3.1空燃比里連續(xù)控制技術(shù)

鍋爐系統(tǒng)為電廠生產(chǎn)中的重要組成部分，其燃燒效果決定了生產(chǎn)效率，傳統(tǒng)生產(chǎn)中燃料的投放為人工的方式，現(xiàn)在隨著自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，基本上已經(jīng)由自動(dòng)化控制取代了人工控制，整個(gè)過程科學(xué)性更高。將熱能與動(dòng)力工程技術(shù)應(yīng)用到燃燒控制系統(tǒng)中，爭(zhēng)取提高能量轉(zhuǎn)化的效率。在空燃比里連續(xù)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，即需要做好對(duì)系統(tǒng)構(gòu)成的綜合分析，主要包括燃嘴燃燒控制器、熱電偶比例閥、電動(dòng)蝶閥、流量計(jì)氣體分析裝置以及PLC等部分，其中熱電偶比例閥主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳遞與處理[3]。PLC主要完成各項(xiàng)數(shù)據(jù)的比較，并通過專業(yè)計(jì)算方法來設(shè)置信號(hào)。在技術(shù)應(yīng)用過程中，還需要做好對(duì)比例閥門與電動(dòng)蝶閥開放幅度的控制，確保其滿足專業(yè)運(yùn)行需求，在檢查一切無問題后方可對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。要注意，雖然對(duì)空燃比里連續(xù)控制技術(shù)進(jìn)行改造，但是在實(shí)際生產(chǎn)過程中對(duì)溫度的控制上還存在一定的不足，為提高控制精確度，還需要重點(diǎn)做好各數(shù)據(jù)的計(jì)算。

3.2雙交叉先付控制系統(tǒng)

在雙交叉先付控制系統(tǒng)的應(yīng)用，同樣需要做好對(duì)系統(tǒng)各組成分項(xiàng)的分析，即燒嘴、燃燒控制器、熱量計(jì)熱電偶以及流量閥等。系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，主要是由熱電偶來形成電信號(hào)，即將溫度信息轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，然后將電信號(hào)標(biāo)記為將測(cè)量點(diǎn)實(shí)際溫度。在整個(gè)過程中，測(cè)量點(diǎn)溫度期望給定值為自動(dòng)給定方式，即利用工藝曲線來獲取，進(jìn)而最終得到的數(shù)據(jù)會(huì)存在一定的偏差。在利用PLC調(diào)節(jié)閥門開合度時(shí)，所能調(diào)節(jié)的范圍主要依據(jù)即產(chǎn)生的偏差，因此要重點(diǎn)做好對(duì)其的控制[4]。并且，此系統(tǒng)在應(yīng)用時(shí)，在測(cè)量燃料與控制時(shí)，需要通過專門的質(zhì)量控制裝置來完成，而其他的部件不參與這個(gè)控制過程，進(jìn)而可以節(jié)省其余部件運(yùn)行造成的損耗，同時(shí)還可以提高溫度數(shù)值控制的精確性。

3.3仿真鍋爐風(fēng)機(jī)翼型葉片

鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)中葉輪設(shè)備構(gòu)造十分復(fù)雜，如果在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障，很難展開有效的故障排除工作，一般不可以進(jìn)行精細(xì)的檢測(cè)試驗(yàn)。就電廠生產(chǎn)現(xiàn)狀來看，對(duì)于鍋爐系統(tǒng)的研究目前還沒有形成有效的內(nèi)部流動(dòng)試驗(yàn)以及數(shù)據(jù)虛擬試驗(yàn)，進(jìn)而會(huì)影響鍋爐運(yùn)行效率工作的研究。經(jīng)過運(yùn)用程序二維數(shù)值模擬風(fēng)機(jī)設(shè)備中翼型葉片的方法，來對(duì)空氣從各個(gè)位置吹進(jìn)翼型葉片導(dǎo)致流動(dòng)即系開展模仿，并以模仿數(shù)據(jù)為依據(jù)來建立二維模型[5]。對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行分別處理，布置界線標(biāo)準(zhǔn)與范疇，然后輸出網(wǎng)格，選擇有效的計(jì)算方法與設(shè)備計(jì)算最終結(jié)果，然后才可以對(duì)不一樣的氣流迎角流動(dòng)進(jìn)行二維數(shù)值模仿，完成整個(gè)模仿過程，來獲得速度矢量設(shè)計(jì)出矢量開展對(duì)比與離析，確定鍋爐風(fēng)機(jī)翼型界線位置離析與迎角之間的關(guān)系。

4　結(jié)束語

熱能與動(dòng)力工程在鍋爐系統(tǒng)中的應(yīng)用，主要目的就是提高熱能與動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)換，確保整個(gè)系統(tǒng)能夠更有效的運(yùn)行，提高對(duì)燃料燃燒的效率，解決能源不足的問題。人能與動(dòng)力工程技術(shù)應(yīng)用到電廠鍋爐系統(tǒng)中，應(yīng)重點(diǎn)研究熱力發(fā)動(dòng)設(shè)備，如蒸汽輪設(shè)備、渦噴以及燃?xì)廨喸O(shè)備等，不斷提高熱能與機(jī)械能之間轉(zhuǎn)化的效率，提高電廠生產(chǎn)的效率。需要注意的是在進(jìn)行研究時(shí)，需要全面掌握各相關(guān)專業(yè)的技術(shù)與原理知識(shí)，對(duì)實(shí)際存在的問題進(jìn)行詳細(xì)分析，有針對(duì)性的采取措施進(jìn)行優(yōu)化，爭(zhēng)取不斷提高技術(shù)在系統(tǒng)運(yùn)行中的應(yīng)用效果。

[1]徐德垚.關(guān)于熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中應(yīng)用問題的探討[J].經(jīng)營管理者，2014，13：313.

[2]王曉娟.關(guān)于熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中應(yīng)用問題的探討[J].科技與企業(yè)，2014，11：171.

[3]齊盛.熱能與動(dòng)力工程在鍋爐運(yùn)用中存在的問題及解決對(duì)策[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，17：109.

[4]雷麗華.關(guān)于熱能動(dòng)力工程在鍋爐方面發(fā)展的探討[J].門窗，2014，11：367.

[5]金啟軍.熱能動(dòng)力工程在鍋爐方面的應(yīng)用[J].有色金屬文摘，2015，02：53.

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2015-9-21