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热能与动力工程所研究的内容主要是指热能与动力之间的合理转化。在实际应用的过程中,可以依赖于多种不同的方式,实现热能动力或热能电能的合理转换,以促进能源的高效率利用,发挥其在提升经济效应水平方面的重要价值。结合实践经验来看,热能与动力工程的应用在解决能源利用问题方面有着非常重要的价值,直接关系到电力企业的经济效益水平。当前实践中,热能与动力工程涉及多个学科,且各个学科相互关系非常复杂与系统,后期应用中还可以支持电能与机械能的相互转换,为社会经济的高速发展奠定了非常良好的基础。从专业构成的角度来说,热能与动力工程的研究内容可以划分为以下几个专业模块:第一是建立在热能转换与利用基础上的热能动力及其控制工程(包括新能源的开发、能源环境利用工程在内);第二是建立在内燃机及其驱动系统基础之上的热力发电机及汽车工程;第三是建立在电能转化为机械功基础上的流体机械与制冷低温工程;第四是建立在机械功转化为电能基础上的火力火电与水利水电动力工程。
2.热能与动力工程对经济环境的影响
1)从经济角度来说,热能与动力工程在我国的经济发展体系中有着非常普遍的应用,涉及多个相关的行业与领域。包括电力、钢铁、金属、石油,以及建筑在内的多个行业领域在自身发展过程中均对热能有着相当大的需求。当前已形成的风力发电技术以及动力发电技术能够通过一定的技术手段,将动力能转化为电力,从而为电力事业的发展提供源源不断的动力支持,为社会大众创造更加良好的生活环境。结合我国的实际情况来看,电能是整个经济发展体系中的基础与支柱,热能与动力工程的应用势必会为电能的发展营造一个更加良好的环境氛围,以促进社会经济的良性发展。当然,在这一过程中,新能源的有效利用是实现社会健康可持续性发展的主要动力,因此必须充分结合社会发展的现状,最大限度地利用并促进新能源的开发,以创造出更加丰富的社会经济价值。2)从环境角度来说,结合我国各个行业领域对能源的利用现状,发电功能的实现主要是通过煤炭或石油等常规能源来实现。然而,传统意义上的生产方式无法控制污染物的排放。在此类常规能源转化为电能的过程中,势必会排出大量的有毒有害物质,所产生的物质不但会造成环境污染,同时也会对大众的健康造成危害。为了促进经济水平的高速发展,很多时候会忽略环境保护的重要性,最终对整个生态环境造成非常不良的影响,当然也给人们的生活带来了很大的不变。而在电力生产中通过对热能与动力工程的应用,能够很好地缓解生产中存在的困境,通过对各类清洁能源的综合应用,减少生产过程中排放的污染物质,减轻环境污染,不但符合社会发展需求,还能够为社会大众提供优良的生活环境,促进社会和谐可持续发展。
3.热能与动力工程的创新应用
3.1热能与动力工程在锅炉及热电厂中的应用现状
1)热能与动力工程得益于科学技术的不断进步以及信息技术的应用使得其能够被应用在锅炉中。锅炉是由外壳以及锅炉使用过程中的电器控制系统组成,锅炉在使用过程中主要是燃烧的过程,鉴于燃烧使得锅炉产生极大的热能,在炉底安装控制器就是为了能够随时监控锅炉的运行情况,这也是保护锅炉安全的重要手段之一。在锅炉实际运行过程中,其自身就会形成一个自我保护系统,它会将一定的机械热能转化为其他能量以达到保护自身的目的,但是,意外在所难免,往往或因为这部分转化的能量而烧坏锅炉,因此,必须要对锅炉的运行进行智能化的管理与控制,从而能够有效地使锅炉的运行精密度得到提高。2)热能与动力工程的应用主要表现在两个方面:第一,在节流调节中改变工作状况可能会造成不小的节流损失,但在温度恒定的条件下,截流调节的负载适应性明显高于喷管调节,因此节流调节多适用于容量较小的机组;第二,喷管调节是在满足负荷适应性的基础上,为了能够提高汽轮机的工作效率,达到平衡各种不同汽轮机的调节以及变化。
3.2热能与动力工程在锅炉与热电厂中的技术创新
1)在热能与动力工程研究领域中,如何实现对锅炉在燃烧过程中热能的转化工作是非常重要的问题之一。在本领域技术创新的发展过程中,锅炉的作业方式转变为了智能式,可促进锅炉稳定性以及安全性的提升。同时,考虑到燃烧期间的空气、燃料与锅炉温度之间有非常密切的关系,因此可以通过对预设值的综合比较实现对锅炉性能的合理检测。同时,工作人员也可以通过开展模拟实验的方式,准确地评估锅炉内部的气体流动情况,预先设置模拟数值,评估不同速度下所形成的矢量图,以此为边界层分离关系的研究提供参考依据。2)在热能与动力工程的研究领域中,可以通过合理利用重热现象的方式,根据热电厂的实际运行情况,科学确定重热系数,以达到减少能量损失的目的。与此同时,从调频角度上来说,相较于一次调频模式而言,二次调频的精确性更高。在电网频率保持恒定的条件下,可以通过智能调节的方式对二次调频预先设置对应的方程式,以实现对机组的重分配与组合,满足控制功能的要求。
4.结语
1.热能与动力工程存在的问题分析
早在商周时期,我们国家就已经开始了工业炉的生产工作,那时主要是通过加热来提炼铜器。铸铁工艺最早出现于春秋战国时期。与此同时熔炼铸铁相关高炉出现于十八世纪九十年代,且马丁于十九世纪六十年代有机改造同气体燃料相关的那些加热平炉。此时的热能项目在锅炉中应用中获取了一些成绩,不过还是有不利点。热能与动力工程中工业炉的应用发展分析对于工业生产来讲,工业炉的地位非常关键。在早些时候,工业炉一般是经由燃烧材料的方法来提供热能。在这种过程中,人们发现此种方法虽然能够带来热能,但是也会对我们的环境产生非常恶劣的影响。随着技术的不断发展,人们发现可以通过工业炉来实现电和热的有效转化。目前热能相关的研究工作在不断开展,而且锅炉的管理能力也得到了很大的提升,目前已经可以使用电脑控制锅炉,这就在无形中将能量的利用率显著的提升了。当前锅炉有两大类型,分别是推钢型的和步进型。这两者的差别是它们的输送材料方法不一样。
2.热能项目中风机面对的问题
锅炉设计风机的目的是为了压缩并且运输气体,也就是说把机械能合理的变化为动能。当设备运行的时候,风机能够将有关的气体运输到特定的设备中,它的功效比较显著。最近几年,我们国家的经济和社会获取了非常显著的成就,人们对于能源也更为需求,有关能源生产单位若想在激烈的竞争中获取发展,实现效益最大化,就应该切实的提升锅炉的工作总量。正是因为不断的增加其活动量导致风机因为长久的运转而发生破损,一旦破坏就会影响到设备的正常运行。所以必须变换风机的工作模式。除此之外我们还需要注意一个事项,叶轮本身结构非常复杂,在其测量温度的时候外在要素会对它的工作产生一定干扰。对于这个问题当前还没有合理的解决方法。虽然如此,然而值得一提的是为采取热能与动力工程已研发出的相关软件可从多种方向对风机叶片燃烧的速度进行有效测定,且可对数值进行二维模型的模拟,通过此创建来对网格进行有效划分,之后采取求解器对网格输出、所需结果进行有效求取,最终获取较为准确的一些模拟结果。
二、热能与动力工程的广泛运用了所取得的科技创新
1.燃烧控制
对于设备的燃烧控制来讲,其中非常重要的一个部分是怎样调节能量。我们国家的设备大多数使用的是人力模式,通过手工将燃料放到炉中,这样能够保证运转稳定,不过非常的耗费人力。最近几年大部分的单位都开始使用自动化模式。当前的燃烧方式有以下类型:第一是持续控制体系,它是由控制器和有关分析部件组合得到的,利用热电来测定数值,进而使用电脑分析存在的偏差数值,只有这种方法可以确保结果是精确的,进而对设备燃烧合理控制。通过不断的实践我们发现上述这种设备在开工时存在一定的偏差,所以需要进行合理的研究以此来保证数值的精确性。交叉式燃烧控制系统。锅炉由燃烧的控制器、烧嘴、流量阀、热电偶等相关部分构成,其对所需测量的温度进行转换是经过温度进行计算测量,分析设备能否和设定好的数值保持一致,进而起到控制燃烧的意义。这种燃烧方法的优点非常多,不但能够节省零件,还能够更为精准的控制温度,所以在当前的工业生产中被大范围的应用。
2.仿真类锅炉风机的翼型
1电力过程自动化现状目前电力部门自动化道路的发展并非一帆风顺,一些问题已经显现出来,为保证其良好发展,必须对一些常见的问题进行改革。我国电力工程的自动化技术仍旧处于发展中阶段,在管理上存在一定漏洞。电力工程系统复杂,子系统众多,电力工程系统的运行必须保证各个部分的平稳运行,因此管理起来具有较高的难度。同时由于电力部门自动化设备更新速度较慢,很多技术难以适应时代的发展。电力部门中监测部门名存实亡,自动化设备的自动监测功能虽然能够帮助工作人员进行监控,但并不能完全取代人的功能,一些电力部门过分迷信自动化设备,导致管理上存在片面性。
2电力工程自动化存在的问题
(1)盲目引进自动化设备,没有针对性随着科学技术的不断大展,很多自动化设备出现在电力工程现场。电力部门的管理是一个系统多样性的过程,因此仅靠人力难以实现全方位的工程管理,难以发现系统中存在的隐患,通过全面检测也只能发现一些比较明显的问题。通过自动化设备能够实现对系统的全方位监测,提高系统工作效率,减少故障发生率。
(2)电力工程自动化装置缺乏人性化电力工程设备具有高度集成电力系统控制能力,很多先进的自动化设备操作具有一定难度,电力部门技术人员在未受到专业培训的情况下难以掌握自动化设备的操作方法。电力部门没有针对建立一个完善快捷的自动化控制系统,技术人员往往无法掌握自动化技术的精髓,无法将自动化的功能完全发挥出来。自动化系统建设缺乏人性化,没有从便于操作的角度进行设计。自动化是为了便于管理而引进的现代化设备,而实际过程却是无法发挥自动化的功能,自动化设备本身却带来了在操作上的难题,适得其反。
(3)电力工程自动化数据传输问题自动化设备对电力工程的控制主要通过对监测数据进行分析并做出反应,与传统人为管理方式一样,只是自动化设备具备反应迅速、高效快捷等优点。管理过程中需要对数据进行准确传输,保证智能处理系统得到的数据是有效的。目前电力系统自动化信息传输存在一定误差。由于电力工程引进的自动化设备并非完全定制,而是采购市面上通用的自动化设备,因此在实际运用时可能与电力工程系统存在兼容性问题,一些系统中存在的问题导致数据无法准确传输,因此导致系统出现一定错误率,甚至可能导致电力系统的故障。
3提高电力工程自动化有效性的措施
(1)针对性引进自动化设备电力部门在引进自动化之前需要对整个电力系统进行分析,找出系统组需要切实解决的问题,对存在的问题进行深入分析,找出解决各个问题的具体措施,看是否有必要引进自动化设备。对迫切需要的部分进行自动化方案探讨,针对问题引进有效的自动化设施,保证自动化设施在电力工程能发挥实际效益,避免盲目跟风造成资金浪费。
(2)建立人性化自动化操作系统自动化设备引进后,应该请专门的人员编写相关程序,从便于操作的角度进行分析,建立一套完整的自动化控制系统。系统最好采用简单明了的操作方式,让电力部门的工作人员能够快速掌握并熟练操作。在自动化操作过程中应该进行一定的防护作用,例如进对一些具有一定后果的操作设置问题选项,操作人员进行相关操作时会有问题弹出,请操作人员确认是否继续操作,避免操作人员的疏忽导致自动化系统紊乱。
(3)采用竞标方式引进定制自动化系统目前从事开发自动化系统与设施的企业众多,竞争颇为激烈,因此电力部门在引进自动化时可以采用竞标的方式购买自动化定制产品,让众多企业参与进来,选择性价比适中的企业。定制的自动化系统能够避免与电力系统的兼容性问题,所有功能针对电力系统而建立,因此数据传输基本不受影响,得到的分析结果准确,真正达到自动化管理的目的。
4结束语