探究热能动力工程在锅炉方面的发展

探究热能动力工程在锅炉方面的发展   燃料利用率的提高首先要做好链条炉排燃烧设备结构改进工作,下面是小编搜集整理的一篇探究热能动力工程在锅炉方面发展的论文范文,供大家阅读…

探究热能动力工程在锅炉方面的发展

 

燃料利用率的提高首先要做好链条炉排燃烧设备结构改进工作,下面是小编搜集整理的一篇探究热能动力工程在锅炉方面发展的论文范文,供大家阅读参考。

 

 【摘要】随着能源危机和环境污染问题的日益严重,尤其是天然气、煤炭、石油等非再生资源逐渐枯竭。然而,伴随着我国工程技术的不断进步和发展,对于热能动力工程也有了深入的研究,资源利用率得到了显著的提高。热能动力工程是以热工程物理学为理论基础,利用能量转化原理,主要应用于锅炉动力。锅炉一般分为汽水系统和燃烧系统,是实现能力转化的重要工具,科学合理的锅炉结构设计,可以保证热能动力工程的安全、高效、低污染,提高能源利用率。本文就热能动力工程和锅炉概念进行简单的介绍,并结合我国热能动力工程技术和锅炉技术的发展现状,进一步提出创新热能动力工程锅炉技术措施,使热能动力工程技术更好地为我国各项工程事业服务。

  【关键词】热能动力工程;锅炉;发展

  一、对热能动力工程和锅炉的概述

(一)热能动力工程的相关概念

热能动力工程是指以工程热物理学为主要理论基础,主要包括工程热力学、燃烧学、传热传质学、气动热力学等,以内燃机和其它新型动力机械为研究对象,运用热力发电机、工程力学、自动化控制、计算机科学技术、能源工程等学科知识和技术,研究如何把燃料的热能、化学能和液体的动能安全、可靠、高效、低污染地转化成动能的基本规律和过程,包括转化过程中的系统和设备的机械自动化控制技术。简单来说,热能动力工程就是研究热能和动能之间转化的问题,尤其是随着非再生能源的日益枯竭,环境污染不断加剧,人类环保意识的增强,高效、节能、环保的生产方式和技术逐渐引起人类的重视。热能动力工程有着极其广泛的应用范围,是热能源的主要利用手段,在我国能源、制药、汽车、航空航天、船舶等诸多领域发挥着重要的作用。

(二)锅炉技术的相关概念

锅炉一般由锅(汽水系统)与炉(燃烧系统)两部分组成,是一种能量转换工具,通过向锅炉内输入燃料,产生化学能、热能、电能、高温烟气等能量,经过锅炉内部动力工程转换,向外输出具有一定能量的蒸汽、高温水、或者其它动力能量。锅炉包括外壳部分和燃气锅炉电气控制系统两部分,外壳分为底壳和面壳,底壳就是燃烧器,用于固定燃料燃烧的容器,面壳主要起到防风防尘的保护作用。汽水系统一般包括省煤器、轮回水泵、汽包(汽水分离器)、三通阀、下降管、联箱、水冷壁、过热器、再热器等,燃烧系统包括炉膛、轮回水流、燃气阀、燃烧器、空气预热器、烟风道、炉墙等,其中还包括通风系统、燃料运输系统、制粉系统、除尘除灰系统、脱硫脱硝脱氮系统。随着科技的进步计算机自动化控制系统逐渐被应用到锅炉之中,有效地提高了控制水平,保证了锅炉内温度的均衡。

  二、热能动力工程中锅炉的发展现状

(一)我国热能动力工程中锅炉的发展状况

自1872年英国第一台锅炉的产生,工业锅炉行业已经有了数百年的发展,经历了锅壳式锅炉、火管锅炉、直水管锅炉、煤粉锅炉、循环流化床锅炉等演化历程。我国是世界上最大的生产和使用工业锅炉的国家,全国拥有一千多家锅炉生产企业,由于受资源结构的影响,煤炭为工业锅炉的主要燃料,还有少量的燃气和电热锅炉。在过去60多年里,我国工业锅炉技术得到了长足的进步,尤其是燃油燃气锅炉技术已经到达了国际先进水平,但是还存在着热效率不高、脱硫技术不成熟、辅助以及自动化控制技术落后、炉排铸件质量不高等问题。工业锅炉主要应用于电力生产、制药、化工、钢铁等行业,是国民经济发展的主要动力来源。伴随着热能动力工程学和锅炉技术的发展,现代化的锅炉设备一般采用步进式炉和推钢式炉,并充分利用计算机自动化控制系统,实现了锅炉的持续稳定加热,不断提高能源利用率。

(二)我国锅炉技术发展过程中存在的主要问题

我国锅炉技术存在的’主要问题是热效率不高、粉尘气体污染严重,产品技术、管理、工艺流程落后,科技研发力度不足,制造标准不规范等。其中,锅炉结构设计起着关键性的制约作用。锅炉内部结构主要存在炉排铸造质量不高、风机运行不稳定、辅助设备不完整等问题。国内一般使用普通铸件,大部分零件采用火焰切割冷加工技术,造成炉排间隙较大,容易造成漏煤和配风不均问题。其次是由于企业为了追逐高额利润,减少锅炉建设投资,经常使锅炉在高负荷下运行,这就有可能造成风机长时间工作而烧坏。在国内锅炉安装过程中,一般使用和燃烧器不配套的辅机设备,缺乏专业性匹配设备的研究开发,严重影响整机运转、节能以及环保性能。在设计制造过程中,只重视元件承压指标,忽视对燃烧装置的研究,

  三、热能动力工程锅炉技术的发展

(一)提高锅炉自动化控制水平,保证锅炉温度的稳定性

科学合理的控制锅炉燃烧温度需要做好能量的转化幅度,锅炉企业应该改变传统的人工填料方式,使用步进式自动化控制技术,通过计算机技术采集、分析、计算、输出合理的结果,把锅炉内温度经过传感器传送到控制系统,检测温度差异性,实现对锅炉燃烧的有效控制。由于锅炉内部结构的复杂性,温度检测影响因素较多,因此要充分地把热能动力工程技术应用到锅炉改造过程中,通过测定从不同方向流入叶片的燃料速度,建立数据模拟二维模型,最后利用数据库软件求出结果,弄清锅炉风机叶片分离和攻角的关系。

(二)提高燃料利用率,加强节能环保研究力度

燃料利用率的提高首先要做好链条炉排燃烧设备结构改进工作,充分发挥节能减排的作用,尤其是要解决好调节不顺、密封不严、布风不合理、漏煤过多等问题。不断加强对给煤装置、自动化系统控制、炉拱及燃烧系统、锅炉辅机节能改造工作,保证水处理装置的科学合理利用,从整体上实现系统节能。对于使用天然气做为燃料的锅炉可以采取冷凝式锅炉,同时为了避免冷凝结露引发锅炉内壁腐蚀损坏,一般要把锅炉温度设定在比较高的水平。国家要强化节能减排监督管理体系,不断提高锅炉技术研究和操作人员的技能素质,养成节能意识,把节能工作提高到战略位置。

  四、结语

综上所述,热能动力工程在锅炉中的应用技术取得了良好的发展,但是还存在能源利用率低、污染严重、温度控制难度大等问题,只有不断提高热能动力工程技术研究力度,尤其是高效燃煤锅炉技术开发,提高锅炉自动化控制水平,加强节能减排环保力度,才能提高能源利用率,促进我国经济可持续发展。

  参考文献

[1] 朱博.探究热能动力工程在锅炉方面的发展.科技致富向导.2013(18)

[2] 赵钦新.王善武.工业锅炉技术创新与发展思路探讨.工业锅炉.2011(01)

[3] 王善武.中国工业锅炉行业现状分析及前景展望[A].中美工业锅炉先进技术研讨会论文集[C].2011年

 

 

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