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热动力工程技术范文1
实践中,为有效说明调配选择与工况变动的价值,以如下案例为例进行具体说明。案例:背压式汽轮机应用过程中,为有效提高其实际利用效率,可对其进行适当的改进与完善,并为其加装后置模式的低压凝汽式汽轮机:如此便可以充分发挥背压式汽轮机的排汽功能,并使之作为低压凝汽式汽轮机的汽源,实现双重发电。基于此,可构成凝汽式汽轮机发电机组系统,当出现电网频率变动时,会以自身差异动态特性作为参考依据,来实现负荷增减启动。该系统的主要特点在于调频速率非常快,机组存在着较大的差异性,而且为有限调整量,从而加大了调控难度。当电力系统电网负荷发生较大变化时,采取一次调频的方式难以实现频率恢复时,必须进行二次调频。二次调频又可以分为手动、自动两种模式,其中自动模式下的调频方式因其应用特性不同而成为一种应用较为广泛的二次调配模式。热电厂实际运行过程中,只有选择恰当的调配方式,提高运行水平,才能尽可能地避免调配不当,导致的动力工程中热能利用效用降低。
二、调压及减少湿气损失
调压的特点非常复杂,主要表现在以下几个方面:1)机组运行可靠性有所增加,而且负荷适应性也发生了较大的改变;2)机组部分负荷条件下的经济性提高了;3)高负荷区域的滑压调节存在着不经济现象。在单元制大机组中,蒸汽在动叶栅中做功后,以余速动能离开动叶栅,它是未能在动叶栅中转换为机械能的一部分动能,称它为这一级的余速损失。从实践来看,产生湿汽损失的主要原因表现在以下几个方面:首先,湿蒸汽膨胀做功过程中,部分蒸汽凝结成水,从而减少了能够做功的蒸汽量;其次,水珠的流速比蒸汽的流速要低,高速汽流被低速水珠所牵制,造成动能的损失;再次,水珠对喷管背弧产生撞击,会扰乱主流,因此造成较大的损失,喷管背弧被撞击后又阻碍动叶旋转,消耗叶轮有用功。当湿蒸汽过冷时,就会导致湿汽损失。基于此,对湿气损失进行严格的控制,对其全面提高热能动力工程操作技能具有非常重要的作用,这首先要求锅炉人员将新蒸汽参数尽可能在维持在额定,其次所有减温水调门要灵活可靠。对于大中型机组,可采用中间再热循环方式,结合去湿设备,对喷管实施改进,如采用吸水缝形式的空心管,来提高其抗冲蚀能力。汽轮机在运行过程中,可有效克服支持轴承和推力轴承之间的摩擦阻力,带动调速器和主油泵,从而降低机械损失。
三、机组变工况特性与节流
机组的工况前后级未达到临界状态时,级组的流量与级组前后压力的平方差成正比例关系,但是当处于临界状态时,虽然两者也是成正比例关系,但是流量与级后的参数无关,同时轴向的推力在新蒸汽温度降低、汽轮机发生水冲击时、负荷突增时、甩负荷时、叶片结垢时,都会出现增大的趋势。抓住这一特征进行有效的调节,进而提高整个热电厂工作运行的效率。对于节流调节而言,通常不存在调节级,首级可实现全周进汽作业。当工况发生变化时,各级温度会发生变化,温度变化小则负荷适应性良好;如果存在节流损失,则会加大消耗,对其经济性造成一定的影响。实践中,其比较适合于带基本负荷的大机组以及小容量机组,但却经济性相对较差一些。热电厂运行过程中,可通过弗留格尔公式,计算相关因素,并以此来保障动力工程中热能的有效应用,并结合该公式的实际应用条件,就不同流量下各级级前压力求得各级的比焓降和压差,从而准确确定相应零部件的具体受力情况、功率效率。在此过程中,还要对汽轮机的通流部分运行情况进行监视,即在流量确定的情况下,将运行过程中的级组前各级压力公式符合度作为重要参考依据;对通流部分面积是否变化进行判断。简单地说,就是根据弗留格尔公式计算出来的各因素,来保障汽轮机组的内节流调节质量和效率,从而为动力工程和热能在热电厂中的实际应用,准备条件和提供基础。
四、结语
热动力工程技术范文2
2.冶金工程:研究从矿石等资源中提取金属及其化合物、并制成具有良好加工和使用性能材料的工程技术领域。
3.能源与动力工程:培养具备热能工程、传热学、流体力学、动力机械、动力工程等方面基础知识的高级人才。
4.材料成型及控制工程:培养具有材料成型加工基础理论与应用能力,受到现代工程师训练,从事材料制备、加工工艺及设备的设计与开发,科学研究、生产管理、经营销售等方面工作工程技术人才。
热动力工程技术范文3
关键词:电厂;热能动力;锅炉;燃烧;燃料
近年来,我国电厂热能动力锅炉应用较为广泛,成为我国电力行业发展主要的动力来源之一,为能够进一步提升电厂热力动能的应用效果,及时做好电厂热能动力锅炉的研究与分析便尤为重要,是现阶段解决我国电力热能锅炉燃烧相关问题与提高其实际燃烧效果的有效途径。
1 热能动力工程学科的发展概述
热能动力工程学是现代工程学领域中的一项新兴学科,其主要的研究对象是热能源与动力工程。而热能源又是现代工业中最主要的能源动力,这就决定了热能动力工程学这一专业的重要性。现如今,在我国的很多高等院校或高职院校中开展了热能动力工程学的相关专业,希望能够为社会培养更多的热能动力专业人才。在早期的热能动力工程专业中,主要是以热动能专业为主,其主要的研究内容为流体机械工程与热能工程。而现如今的热能动力工程专业则是以机械工程研究为主,其研究的内容主要是机械类以及动力工程,即将热动能的研究应用在机械工程实践中,实现了热动能与动力工程的结合。
当前的热能动力工程专业要求学生必须要熟练掌握工程热力学、传热学以及热工测试等方面的理论与实践技能,并能够将其创新应用在热动力机械的制冷装置与动力机械工程中。由于我国目前的工业还处于高速发展阶段,对高新科技人才的需求量较大,因此热能动力工程专业的学生就业形势相对较好,并且由于该专业的学科范围较广,因此学生的就业面也相对更宽泛。
2 工业锅炉能效现状
现阶段,工业锅炉已在我国多个地区广泛应用,成为现代工业发展的重要推动力之一,同时在城市的稳定运行方面工业锅炉也时刻发挥其重要作用。工业锅炉的广泛普及虽然对于社会的生产与发展提供了一定的便利条件,污染排放过高及能源消耗过大问题仍是工业锅炉发展有待解决的首要问题,其中我国部分大中型城市的工业锅炉污染排放已超过电站锅炉的基本排放量,成为现代环境污染的主要污染源。
由于我国人口基数相对较大,导致能源消耗速度逐步加快,继而使近年来的能源消耗产生了严重的能源短缺及供应紧张的问题。在我国2015年的锅炉生产制造调查过程中,已有1500余家企业取得了实际的燃煤锅炉生产许可,其中燃煤锅炉占锅炉生a总量的80%以上。目前,我国现有工业锅炉总量达702余万台,其中多以燃煤锅炉为主,每年我国在锅炉燃烧方面所消耗的燃煤数量达到全国燃煤产量的三分之一以上。虽然我国工业锅炉使用量规模庞大,但其实际的运行效率却难以得到有效的保障,与现阶段发达国家相比,我国的锅炉运行效率仅有50%左右,这便使燃煤的使用与效益的产出比例失衡问题日益加剧,进而造成了严重的燃煤资源浪费情况。
3 电厂热能动力设施与锅炉
电厂热力动力设施通过对燃料进行充分的燃烧来获取热能。在实际的操作过程中,大部分热能锅炉均可将石油、煤炭及天然气等作为主要的燃烧原料。热能动力装置主要由内燃机、燃气轮机及汽轮机构成。在实际运行过程中,热能动力锅炉需首先将燃料热量转换为动力热能。而后通过锅炉对蒸汽与水的输出来提供源源不断的动力。由于锅炉燃烧会将燃烧预热传输至水容器当中,这便使水易对锅炉的基本热能进行吸收,此时即可将其化为内燃动力。
4 电厂热能动力锅炉燃料分析
锅炉在实际的运行过程中并不生产热量,而是将燃料转化热量,以此产生源源不断的动力。根据热源选用的不同,锅炉也分为多个种类,其中以电锅炉、生产余热锅炉、石油锅炉、天然气锅炉及煤炭燃烧锅炉最为普遍。煤炭燃烧的主要燃烧原料即是煤炭,通过对煤炭结构的分解,来提高煤炭的热力动能。在此过程中,利用水等载体进行进一步的加热,此时便可产生一定的温度与压力。石油锅炉的基本种类较多,其实际的用途也相对广泛。热水锅炉及采暖锅炉等均包括在石油锅炉之内。天然气锅炉相比于石油锅炉污染更低,同时运行效率也相对更高,是未来锅炉技术发展与制造的主要方向。天然气锅炉适应性较强,不仅可将天然气作为动力热能转换的原料,同时也可对木材及谷糠进行燃烧,并将其转化为实际的运行动力。在电厂的热能动力锅炉使用过程中,仍以煤炭、石油及天然气为主,其中煤炭锅炉在电厂中应用较为广泛,是我国主要的锅炉动力来源之一。煤炭锅炉应用效果良好的主要原因是其结构构成稳定,其中碳、氧、氮等主要元素是煤炭燃烧重要结构体,氧气作为燃烧的辅助体,能够更为有效为碳结构提供燃烧热力,因而在实际燃烧过程中能够产生更大的燃烧动能,继而有效提升了锅炉的应用效果。
5 电厂热能动力锅炉燃烧的方式及特点
5.1 气体燃料燃烧类型
目前,锅炉气体燃烧的主要类型仍以气体长焰燃烧为主,由于其燃烧面积较大,通过不与气体产生直接的接触,继而为称之为扩散型燃烧。在该类型气体燃烧过程中,需在火焰喷射的过程中,利用扩散的基本优势来与空气进行结合,以便于提高燃烧的实际效果,此时火焰的燃烧长度便迅速增加。
该类型燃烧受烧嘴的限制,因而无法在实际的燃烧过程中充分的与空气进行接触,其实喷射过程中,需在另一部燃烧过程中与空气进行接触,以此提高火焰的燃烧效果,由于受空气助燃作用的影响,此时火焰的长度相对较短,同时另一部燃烧也与气体充分结合,这便能够使其加速火焰的喷射,由于喷射速度的加速,通常无法直接观察到火焰的形状及结构。
5.2 固体燃料燃烧类型
固体燃烧类型主要存在于挥发性质较差及不具备挥发结构的固体燃料中。通常在实际的运行过程中,燃烧结构的表面以二氧化碳及一氧化碳为主,如实际的燃烧条件允许,二氧化碳会通过实际的氧化作用被转化为燃烧的一氧化碳结构。其主要的燃烧条件主要是熔点相对较低的燃烧,在实际的燃烧过程中,由于未能为氧气充分的接触,这便降低了结构可燃性,继而产生固体的燃烧形态。该类型燃烧在实际的生活中较为常见,如在蜡烛的使用过程中,使用时间过长即可较为明显的发现固体燃烧的基本特点。固体燃烧主要针对容易被燃烧而分解的结构,所以在燃烧过程中,即可产生较为浓重的烟雾。在燃烧相对较为潮湿的报纸及木材时,该状况的发生较为明显,进而也可被视为结构燃烧的不充分而产生固体燃烧的情况。
6 电厂热能动力锅炉燃烧过程
6.1 预热
通常预热的作用在于提高燃料的蒸发效果使其能够迅速的溶解,所以在开始燃烧前需对锅炉中的燃料进行烘干。然后通过与热处理的方式进行增温。通常温度需保持在300℃以上,最高温度不得超于4000℃在环境下煤炭的热力动能燃烧较为充分,能够有效地脱去煤炭中的水分,继而形成焦炭。
6.2 燃烧
在预热阶段完成后,燃料的烘干与挥发使剩余焦炭燃烧效果大大提高。在此过程中仅需要为其提供充分的氧气即可一步提高焦炭的实际燃烧效果,这便能有效解决电厂热力锅炉燃烧效果不佳的问题。
6.3 燃尽
在燃烧一段时间以后,燃料中的可燃部分几乎全部燃烧干净,只有一小部分由于炭灰的包裹而没有得到燃烧,在此阶段,并不能停止供氧,需持续通入一段时间的空气,从而帮助剩余燃料进行燃烧,提高燃烧的利用率。
7 结束语
电厂热力锅炉种类较多,其实际的应用效果也有着一定的差异。这便使其在应用过程中需根据实际的环境情况及电厂的实际条件来选择适宜的锅炉燃烧种类,从而提升锅炉燃烧的经济效益。因而在未来阶段相关工作的开展过程中,要对电厂热能动力锅炉的实际燃烧原理进行充分研究,从而有效地解决电厂热能动力锅炉燃烧中存在的问题,以便于推动电厂热能动力锅炉有用的规范化与标准化发展。
参考文献
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热动力工程技术范文4
【关键词】热能;动力工程;发展
在全球化经济浪潮的推动下,各行各业对能源的需求量也在不断加大,而我国处在一个人口基数大,人均可用能源量较少的环境中,只有在今后的发展中不断节能减排,才能促进能源的可持续发展和社会的可持续进步,从而更好地提高热能与动能工程的经济效益。
1 热能与动力工程的相关研究
对热能与动力工程的相关研究有助于热能的工业化发展,提升热能与动力工程的研发动力和创新力量,为今后的发展找准方向。在实际工作中,需要对热能动力装置的概念及热能的特点有所了解,才能促进工业化发展的高效性。
1.1 热能动力装置的概念
我们常说的热能动力装置主要包括以下两种类型:一是利用燃烧过程中所产生的燃气进行能量交换,是内燃机中比较典型的代表。这种方式主要是通过燃气将热量带到发动机中,从而实现热量交换。二是将燃烧后形成的燃气利用一些技术手段,将其传递到相关的液体环境中,再通过液化的形式,将产生的气体传输到发动机中,从而实现了热能的传递和转化,这是蒸汽机的典型代表。无论上述的哪种形式,在工业生产中都能够得到很好的应用和发展。
1.2 热能的特点研究
(1)太阳能及其能量的转换
太阳能不仅是一种非常常见的能源,更是一种可再生的清洁能源,但是这种清洁能源在转化过程上存在一定的复杂性。太阳能在生物科学领域应用的比较广泛,主要是通过植物利用光能进行光合作用促进其生长,但在此过程中,并没有将太阳能直接分离出来。目前看来,在工业化领域,对太阳能的利用不是特别广泛,主要存在以下两种原因:一是太阳能发电的成本较高;二是太阳能的能量转化率较低。因此,对于太阳能的能量转化问题已逐渐成为热量与动力工程研究中的热点话题。
(2)燃料化学能及其转换过程
这种转换方式主要是利用燃料燃烧的过程中所产生的化学能转化为热能。但在整个能量转化的过程中,应该注意燃料的选取,以及能量转化时光能的产生,将燃料燃烧完全以免造成不必要的浪费。
(3)热能的转换
在现实生产过程中,可以通过各种动能和势能的转换来获取热能。将动能转化为热能主要利用发电机产生电能,再进一步将电能转变为热能;势能的转化是利用汽轮机和内燃机产生的机械能转化为热能的过程。利用动能和势能转变为热能是常用的能量转化方式,可以有效减少能量转化中的热量消耗。
2 热能与动力工程存在的问题及改进
现阶段,虽然热能与动力工程的发展已受到人们的关注,但是在发展过程中仍存在许多问题,我们需要从实践中逐渐探索问题的根本原因,并在今后的工作加以改正,从而促进热能与动力工程的正向发展。
2.1 重热现象问题及改进
重热现象是指在多级汽轮机内,上一级损失中的一小部分可以在以后各级中得到利用,这种情况下,后一级的进汽焓值会相对提升,而各级的理想焓值累计总和将会超过全机总压降范围之内的焓值。但是在实际的操作过程中由于外界因素的影响,发电机组所产生的热能并不会全部被利用,这时就需要调节好实际的重热系数,以保证热能的充分转化。但是并不是说重热系数越大越好,因为重热的利用会降低各级效率,只能回收热损失的一部分。因此,在实际的应用中,各电厂应该根据自身的实际情况选择合理的重热系数,以保证热能与动能的有效转化与利用。
2.2 节流调节过程中的问题及改进
实际工作中节流调节会存在以下几个问题:一是缺少调节级,在第一级可以全周进气;二是在变工况时,会存在一定的节流损失,因此经济性能相对较差。想要改进以上两个问题先要了解节流调节的适用条件。节流调节主要适用于较小容量的机组和带基本负荷的大机组,机组具有的级数越多,机组的数值会越小。因此,可以利用弗留格尔公式,计算出不同流量下各级级前的压力,从而得到各级之间的压差,进而确定好相应的功率效率及各零部件的受力情况等。同时,可以通过检查各机组在运行时所显示的压力值是否与弗留格尔公式的标准值一致的方式,来判断汽轮机是否正常工作,通过这种方式可以解决流通面积发生改变的问题。在实际工作中,由于节流调节存在一定的难度,所以这部分的问题相对较多,但是加强对这部分知识的学习,可以很好地避免由于节流调节过程出现问题而产生的故障,对热电厂的发展具有重要的现实意义。
2.3 调压调节存在的问题及改进
调压调节具有以下两个特点:第一,它能够合理地调节负载,保证各级机组的正常运转;二是在承担负载的过程中,可以有效减少资金的投入,起到节约成本的效果。但在实际操作过程中,当需要承担的负载超过一定程度时,滑压调节会产生较大的费用支出。同时,我们需要注意在非工作弧度时,动静轴在间隙中会出现停滞的现象,会导致大量蒸汽的产生,造成斥汽损失的后果。因此,在调压调节中要时刻注意到上述问题,随着信息化技术的不断发展,,我们应该针对以上问题引入相关的新技术和新方法,有效减少调压调节中产生的各项损失,从而达到更为理想的状态。
2.4 湿气损失问题及改进
湿汽损失是热能与动力工程中常见的问题,主要由以下几个原因导致的:第一,在能量转化的过程中,由于湿蒸汽膨胀而导致部分蒸汽发生凝结现象,形成大量的水珠,在此过程中湿气出现了部分的损失。第二,由于凝结后产生的水珠具有一定的阻碍作用,可以限制蒸汽的正常流动,导致蒸汽动能的浪费。第三,如果湿蒸汽的温度偏低,也会影响到动能的转化,从而形成一部分的浪费。因此,在实际工作中,首先,可以运用去湿设备或是增加中间再循环的设计,来避免湿气的不必要损失。其次,可以通过强化机组的抗冲蚀能力来降低损失。汽轮机在运行的过程中由于轴承的摩擦和主油泵的启动都会产生一定的能量消耗,所以在选用和安装的过程中,应该购置技术较为先进的汽轮机,不仅能够很好地节约能效,还可以更好地提升运行效率。
3 结束语
现代科学技术水平的提升,极大地促进了社会经济的进步与各行各业的发展,也对热能与动力工程提出更高的要求,虽然现阶段热能与动力工程的发展中仍存在很多问题,但是通过对各项问题的不断探索与改进,终会使能源利用实现利益最大化。
参考文献:
热动力工程技术范文5
【关键词】 热能动力 能源 锅炉仿真
随着科学技术的迅速发展,我国热能和动力工程在方面已经取得了很大的成就,为了保证技术的完善性和全面性,还需要进步的研究和改进。而在工业发展过程中锅炉成为其重要的热能动力设备,但是锅炉烟气排放会造成一定的环境污染,同时也增加了排烟管的热量。本文主要针对热能动力在锅炉和能源中的发展情况进行分析和概括。
1 热能动力工程的研究发展方向
热能动力工程的研究也是科学领域中重要应用型专业,主要针对热能源和动力的发展方向和应用型进行详细的分析和研究。由于其专业的重要性,我国基本上有上百个院校已经开设了有关专业课程,以此培养关于此方面的科学型人才。现代化热动能专业是依据旧版的流体机械工程和热能工程以及动力机械、水利水电工程、能源工程等结合而成。热能动力属于机械工程研究项目,主要学习的内容是有关机械类、热动工程、工程热物理等的知识理论技术。并通过理论力学、传热学、电子电工技术、工程制图、热工测试技术等的专业学习方向和相关研究发展方向让学习或研究人员能够具备工程热力学、传热学和热工测试等热能动力工程理论方面的知识和实验技能。从而熟悉的掌握制冷装置、动力机械工程等能够准确的制定设计制造实验研究方向。
并且就业面比较广,其中包括电厂热能自动化、电厂热能工程、工程热物理过程以及流体机械自动化等的发展方向。现代化动力工程的基本训练内容就是热能动力学,由此可以看出,热动是现代化动力工程的基础。在上述基础上热能动力就是一个比较宽泛的专业知识体系,发展和研究的空间比较大,能从多角度,多方面进行分析探究。
2 热能工程技术在能源方面存在的问题
能源动力工业化发展与我国国民经济建设有着密切的联系,也是我国支柱型产业。能源问题越来越受全球人类关注,能否再生,能否采用更好的方法节约能源,体提高能源的利用率等已是当前社会各界谈论的热点话题。能源的发展利用涉及到我国多个领域和大型企业高科技技术应用,是国家经济发展和社会整体发展的重要命脉。
风机是一种有有多个叶片的能进行轴旋转的机械,能将施加在叶片上的旋转能转化为机械能,实现气体的流动,并应用于工程机械。风机的应用及其广泛,如发电厂、工业炉通风、车辆、船舶等用来排热、引风等的作用。现代化发展过程中电站的容量也在不断增加、并且运转速度也越来越高、要求效率高无心爱你路故障发生、同时要向自动化方向发展。对此电机在电站的使用性能要求也越来越高,不仅要安全可靠、还要提高运行效率,避免在运行过程中出现叶片和旋转轴损坏或是电机烧坏等的现象,以免长期下去造成事故发生,甚至是经济损失严重。
3 炉内燃烧控制技术
随着科学技术的不断完善和提高,工业技术计算机控制系统也不断的向自动化发展,逐渐转变成为一种具有先进高科技技术含量的信息监测系统,在设备的管理水平方面有了显著的提高。工业炉中的连续加热炉也得到了实际应用,改变以往的燃料燃烧和能源消耗的转化热量应用,使得生产技术工技术得到了有效的提高和发展。
工业炉中燃料的控制技术很重要,高科技的自动化控制系统在各个领域中的广泛应用已经逐渐替代了传统的手动控制。目前现代化连续加热炉炉型主要为分两种,其中推钢式加热炉可以采用燃料自动控制的方式进行加工。
推钢式加热炉自动控制系统方式主要分为两种空燃比例连续控制和双交叉限幅控制。双交叉限幅控制系统主要是通过系统中安装的温度传感器将系统检测到的温度转变成一种信号,其信号的数据值就是实际温度。该系统的组成部分包括燃烧控制器、燃气流量阀以及燃气流量计等主要构件。空燃比例连续控制系统是通过气体装置将将所要检测的范围进行合理的检测,然后将所检测的数据传输给PLC编程技术,并将之前设定的值进行比较,最后将分析得出的数据值按照4-20mA的电信号分别对燃气或是空气阀、动力阀的开度做以适当的调整,以此有效的对燃炉中的燃气比例和温度进行合理的控制。该系统的主要组成部分包括,PLC编程技术、空气或燃气比例阀、燃料控制器、气体分析装置等。两种方式共同的特点就是燃料控制器都是其主要组成部分,也是现代化工业燃炉自动化控制系统中不可或缺的重要装置。
4 关于软件仿真锅炉风机叶片的研究
工业锅炉中的风机叶片旋转的的内部机械流场具有较强的不定性,比较复杂。因此,对锅炉风机进行详细的实验研究比较困难,其中涉及的细节比较繁琐,在当前研究成果中对其力学解释和分析方法还不够完善。一些关于锅炉研究中的流动分离等现象,是目前迫切研究的重要内容。研究过程中需要建立比较可靠的实验模型和数值模拟,以此对机械流场内部作以详细的分析。为了准确的对锅炉风机叶片旋转的空气流动情况进行探究,利用软件建立二维数值模拟实验的方式。其软件数值模拟实验首先要创建二维模型,然后再根据所提供的数值划分成网格的形式,再设定边界区域,利用这些相关条件对输出的网格进行求解,求解过程中可以利用求解器。最后将求解出的结果在建立一个二维数值模拟,对空气来留角下的流动进行模拟求解,将得出的结果与速度矢量图做以分析比较,得出锅炉风机叶片分离和攻角之间的关系。
5 结语
上述主要是对热能动力工程在锅炉和能源方面发展情况分分析和探讨,进一步说明了热能动力在现代化科技研究中的重要性和各领域应用的广泛性。
参考文献:
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热动力工程技术范文6
【关键词】热能;动力工程;应用;
中图分类号:TV 文献标识码: A
随着近些年社会的发展,资源紧张问题已经成为当前社会发展的矛盾,热能动力工程的应用,可以缓解我国的能源短缺问题,是一项非常重要的工程。在对热能与动力工程研究的过程中,需要以实际的应用为基础, 通过不断的观察总结来掌握热能与动力工程之间转换的过程, 从而提高在实践中的处理方法, 保证日后工作的规范。在研究创新过程中, 要保证以提高工作效率和减少能源的消耗为前提, 使能源能够最大限度的合理利用。同时根据实践总结来不断提高热能与动力工程在实践中的应用,从而使能源的利用效率提高到一个新的高度。
1热能动力工程的研究方向
热能与动力工程是以工程热物理学科为主要理论基础,以内燃机和正在发展中的其它新型动力机械及系统为研究对象运用工程力学、机械工程学、自动控制、计算机、环境科学、微电子技术等学科的知识和内容研究如何把燃料的化学能和液体的动能安全、高效、低(或无)污染地转换成动力的基本规律和过程研究转换过程中的系统和设备的自动控制技术。
2 热能与动力工程的应用
2.1 热电厂中的应用
2.1.1 喷管调节
调节阀可以通过的最大流量是不尽相同的,随着调节阀数目的不同而变化,喷管调节就是在满足负荷适应性的基础之上,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。单机运行与多级运行在控制各类调节的数值过程中是存在差异的单机运行能够负载控制在有限值之内,并且能够把增加的机组转速达到一个合理的范围内曰多级运行过程中首先要确保电网频率不会被影响到的情况下,对负载进行重组与分配是新一轮的调频过程,而与单机运行情况时不同的。
2.1.2 节流调节
在热电厂运行过程中,应注意合理调节节流。在节流调节时,由于不存在调节级的分类,因此应采取其他手段来保证节流调节的有效性。当汽轮机第一级能够全周进汽时,如果工况发生变化,各级的温度应呈现出减小的趋势,如果汽轮机组运行良好,则可以采用小容量机组和基本负荷的大机组,这时如果经济性较差,则应该针对节流损失问题采取相应的措施。在热电厂运行中,能够通过弗留格尔公式来充分保证热能与动力工程有效利用,弗留格尔公式表明,在相同流量条件下可以对汽轮机各级的压差、焓降的计算,对汽轮机运行的功率效率及零部件的受力情况进行确定,从而实现对汽轮机的运行状态的密切关注。在这个过程中,通过流量等已知条件,结合运行机组的各级压力公式,分析流动面积变化情况。从这个层面上说,弗留格尔公式在火电厂运行中的应用,能够保证机组节流调节中的有效性,也为热能与动力工程的有效运行创造了良好的条件。
2.2.3调压调节
调压调节的经济性仅仅用于机组在某些负载荷度的情况下,随着负荷程度的提高, 调压调节不再具有经济性的特征。在工作时,对于机械能的转换可能存在一部分的机械能损失,因为在这部分中机械能不具备转换成动能的条件,会带来一定的机组剩余速度上的损失。
2.2 锅炉中的应用
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,锅炉主要就是由外壳以及锅炉使用过程中的电器控制系统。锅炉在使用过程中主要就是燃烧的过程,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,往往因为这部分转化的能量而烧坏锅炉,随着科学技术的快速发展,在进行热能控制中已经逐渐向电脑全自动控制转换,用电脑来对锅炉进行智能控制,可以提高锅炉的运行精密度,保持燃烧的均衡。
3热能与动力工程的发展科技创新
3.1 在热电厂方面的发展
3.1.1 合理利用重热现象
重热现象在热电厂运行过程中是不可避免的袁其数值在一定范围内是可以减少一部分能量的损失袁但是也并不是越大越好袁所以袁就必须对热电厂中的重热现象运用合理以及充分袁根据热电厂的实际运行过程来确定重热系数也就是重热数值遥
3.1.2 一次调频和二次调频
一次调频是根据调节发动机的转速而进行的一种被动调频措施袁而且这种调节措施只能够对外界数值的变化进行一定的控制而不能够进行比较精确的调节曰但是袁在电网频率保持一定数值的基础上袁能够利用智能调节对二次调频预先设定调频方程式袁从而可以对机组重新进行分配以及重新组合袁 二次调频相比于一次调频更加精确可靠袁能够有效的对数据进行控制遥
3.1.3 降低湿气损失
在热电厂运行中湿气损失是重要的能耗损失。因此减少湿气损失不仅能提高汽轮机的运行效率对热能与动力工程的应用也有很大的好处。湿气损失主要是由于在汽轮机运行中湿蒸汽会出现膨胀现象由于空气温度存在差异蒸汽会出现部分凝结的情况从而导致蒸汽量不断减少。同时由于蒸汽的流速比水珠的流速要高得多在水珠牵制作用下动能被大量消耗掉了。再者湿蒸汽过冷也会加大蒸汽的损失。在汽轮机运行中不仅应克服支持轴承及推力轴承的摩擦力以外还应该迅速启动主油泵和调速器在这些动作中需要消耗一部分机械损失。这时河以采用轴流式的汽轮机在一端引入高压蒸汽而另一端则排除一部分低压蒸汽这样就能够保证高压往低压方向偏移,降低了能量的消耗池能够太大提高热能与动力工程的运用效率。
3.2 在锅炉方面的发展
3.2.1 锅炉燃烧控制技术
在锅炉燃烧控制中, 如何调节能量转换才是关键, 随着时代的发展, 锅炉的类型也在发展着变化着,由从前的人力填充燃料到现在变成智能填充燃料, 还可以对锅炉的燃烧度进行有效的控制。在燃烧系统中一般有两类,一类对锅炉温度的调节是通过控制空气与燃料的燃烧调节,是与锅炉本身的设定值进行比较的, 这种方式虽然运算复杂但没有达到精确的目的, 对于锅炉的设定值也要进行反复的确认才能保证技术的准确。
3.2.2 仿真锅炉风机翼型叶片
目前为止,对于锅炉叶轮的制造以及运作还没有一个科学完整的体系,主要是因为锅炉内部风机结构复杂,运行精密等原因。但是我们可以利用模拟实验对锅炉内部的气体流动做出评估以便能够获得比较准确的数值,进而利用电脑对模拟数值进行预先设定,模拟的主要目的就是对不同速度造成的矢量图进行研究分析,从而可以为锅炉风机翼型边界层分离与攻交的关系提供一定的参数依据。
4 结束语
社会发展过程中, 资源问题一直是人们密切关注的问题。社会的发展带动了科学的进步, 而社会发展与资源问题已经形成了一种矛盾。当前,热能动力工程的发展更好的解决了这一问题,随着科技的进步,热能与动力工程技术也有了提高。对热能和动力工程进行研究,能够更好的提高工作效率,同时减少能源的损失,这样能够使能源得到最大程度的利用,在不同的场合也是能够进行调节,提高利用效率,为我国电力事业发展提供强而有力的支撑。
参考文献:
【1】陈佑乾.浅析热能与动力工程在热电厂中的巧妙运用J[]城市建设理论研究,2012(1).