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關(guān)鍵詞:動力定位;事故統(tǒng)計;風(fēng)險分析
中圖分類號:U674.38 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-8937(2015)02-0071-04
1 介 紹
動力定位(英文:Dynamic Positioning,簡稱DP)是指船舶或平臺通過使用自身的推進(jìn)器來自動保持固定的位置或艏向的定位方式。動力定位通常用于那些通過常規(guī)的錨泊定位無法進(jìn)行定位作業(yè)的場合,例如,深水或超深水區(qū)域、水下存在密集的管線或水下開采設(shè)施的區(qū)域等等。動力定位的船只在海上石油工業(yè)中被廣泛應(yīng)用。目前全球有數(shù)千艘配備有動力定位裝置的船舶或平臺。
動力定位鉆井平臺(也包括動力定位鉆井船,下同)適用的水深約300 m起,目前到3 000 m或更深水域。動力定位鉆井平臺具有諸多優(yōu)點(diǎn),如便于移動、可用性高、適合深水、不需要復(fù)雜的錨泊布置作業(yè)且不對海底生產(chǎn)設(shè)施產(chǎn)生大的影響等等。因此,自上世紀(jì)80年代以來,動力定位鉆井平臺在巴西、美國墨西哥灣、北海、西非等海域被廣泛應(yīng)用。動力定位鉆井平臺在中國海域的作業(yè)相對開始較晚,但前景看好。2006年,中海油和哈斯基公司通過租用美國鉆井船東Transocean Inc.的動力定位鉆井船Discoverer 534,在荔灣3-1-1水深1 481 m的地區(qū)進(jìn)行了深水勘探鉆井,發(fā)現(xiàn)了可觀的天然氣可采儲量,展示了中國深水海域油氣資源的廣闊前景。
對于所有動力定位的船只或平臺而言,都存在可能的動力定位失效情形。失效模式主要有兩種:動力偏移(英文:Drive-off)和被動漂移(英文:Drift-off)。失效后果根據(jù)船舶的作業(yè)性質(zhì)而不同,如DP鉆井船,則需要及時切斷隔水管并關(guān)閉防噴器。如果應(yīng)急切斷失效,鉆井設(shè)備、井口及防噴器將可能被損壞,鉆井船將會損失工作時間并遭受很大的經(jīng)濟(jì)損失。在最不利的情況,這樣的事故還可能引發(fā)海底的井噴事故,給作業(yè)海域的安全、環(huán)境都造成巨大的損害。如果是DP鋪管船,可能造成設(shè)備或管道損壞,危及作業(yè)線工作人員的安全。如果是潛水支持船,潛水員的生命安全將受到威脅。總言之,動力定位失效是深水油氣田開發(fā)和海上作業(yè)有的重大風(fēng)險。
鉆井平臺動力定位作業(yè)的安全問題一直受到各國政府、石油公司和鉆井承包商的重視。在2003年,應(yīng)當(dāng)時挪威石油管理當(dāng)局(Norwegian Petroleum Directorate)的要求和建議,挪威船東協(xié)會(Norwegian Shipowners Association)聯(lián)合挪威科學(xué)和技術(shù)大學(xué)(Norwegian University of Science and Tec-
hnology)、挪威的Statoil和Hydro石油公司、在挪威大陸架有動力定位鉆井平臺在作業(yè)的各大鉆井承包商(Smedvig Offsho-
re,Stena Drilling,Saipem)、挪威海事局(Norwegian Maritime Di-
rectorate)、英國健康安全委員會(Health and Safety Executive, UK)、船級社(Det Norske Veritas)以及動力定位系統(tǒng)的供應(yīng)商(Kongsberg Maritime)、動力定位系統(tǒng)操作員的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)(Ship Manoeuvring Simulator Centre),共同出資,開始了對鉆井平臺動力定位作業(yè)安全的專項(xiàng)研究。Scandpower公司是該研究工作的主要負(fù)責(zé)方。該項(xiàng)研究為期兩年,取得了一系列的成果,深受參與方的好評,并已在挪威海域的動力定位鉆井平臺上得到應(yīng)用。
為減小動力定位失效的風(fēng)險,各船級社的設(shè)計規(guī)范對不同動力定位級別(DP2或DP3)的平臺或船舶的系統(tǒng)冗余性都有明確的要求。盡管如此,每年仍有為數(shù)不少的動力定位事故發(fā)生,某些事故甚至造成了非常嚴(yán)重的后果。本文詳細(xì)介紹了在過去十年中,對國際海事承包商組織的年度動力定位事故的分析成果。這些數(shù)據(jù)代表了在英國和挪威北海海域,包括挪威大陸架和英國大陸架作業(yè)的動力定位船舶或平臺的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)。其他海域的經(jīng)驗(yàn),比如加拿大海域也部分包括在內(nèi)。文章以深水DP鉆井設(shè)施和深水DP鋪管船為例,詳細(xì)闡述了動力定位系統(tǒng)可能失效并移位的原因,及移位的后果。針對這些分析成果,文章提出了減小DP移位風(fēng)險的技術(shù)和管理措施。相信這些結(jié)果和建議對在中國海域的深海動力定位作業(yè)能提供很好的借鑒和參考。
2 移位事故統(tǒng)計和原因分析
2.1 動力定位鉆井/修井設(shè)施的移位事故統(tǒng)計
2000~2009年間,根據(jù)國際海事承包商組織的年度動力定位事故報告,動力定位鉆井/修井設(shè)施發(fā)生的移位事故共有51起。統(tǒng)計的鉆井/修井設(shè)施主要是半潛式鉆井平臺,也包括了部分船型的鉆井船。由于部分事故報告無法確定是鉆井平臺還是鉆井船的事故,本分析中沒有區(qū)別統(tǒng)計這兩類設(shè)施的事故。這51起事故中,動力偏移事故4起,被動漂移事故47起。上述統(tǒng)計的主要是嚴(yán)重移位的事故,對于那些發(fā)生偏移后及時恢復(fù)位置,不需要啟動緊急切斷的事件,沒有統(tǒng)計在內(nèi)。各年發(fā)生的動力定位鉆井/修井設(shè)施移位事故統(tǒng)計如圖1所示。
各種直接原因?qū)е碌谋粍悠剖鹿时壤鐖D2所示。從統(tǒng)計結(jié)果來看,包括發(fā)電機(jī)、高低壓配電盤、UPS等在內(nèi)的發(fā)配電故障是鉆井/修井設(shè)施被動漂移的最大直接原因,大約一半的被動漂移事故是由于電力系統(tǒng)故障導(dǎo)致的全船斷電或部分?jǐn)嚯娛鹿?。除此以外,動力定位控制系統(tǒng)軟硬件故障、動力定位操作員的失誤和惡劣天氣是導(dǎo)致被動漂移事故的主要直接原因。
從4起動力偏移事故的原因來看,兩起事故是由于推進(jìn)器故障導(dǎo)致,另起事故是由于位置參考系統(tǒng)故障導(dǎo)致的。由于統(tǒng)計的10年內(nèi)只有4起主動漂移事故,樣本較少,上述統(tǒng)計并不能充分反映導(dǎo)致鉆井/修井設(shè)施動力偏移的所有原因以及這些原因?qū)κ鹿实呢暙I(xiàn)。在對挪威海域動力定位鉆井平臺事故事件的資料進(jìn)行詳細(xì)分析后的結(jié)果顯示,由于DGPS系統(tǒng)(基于GPS全球定位系統(tǒng),經(jīng)過設(shè)在陸上的觀察站校正后,向動力定位控制系統(tǒng)提供平臺的實(shí)時位置數(shù)據(jù)的硬件系統(tǒng),是動力定位系統(tǒng)的重要組成部分。)失效導(dǎo)致的平臺動力偏移是一個需要引起各方關(guān)注的失效模式。動力偏移產(chǎn)生的機(jī)理是由于兩個DGPS系統(tǒng)同時產(chǎn)生錯誤的位置數(shù)據(jù)。這樣的失效模式引發(fā)的平臺移位在最近幾年中發(fā)生多次。
2.2 鋪管作業(yè)移位事故統(tǒng)計
1998~2007年間動力定位鋪管船海上鋪管中移位的事故共有43起,如圖3所示。其中動力偏移事故21起,被動漂移事故22起。大多數(shù)動力定位鋪管船是DP2或DP3的船舶。超過一半的事故發(fā)生在鋪管過程中,其他事故發(fā)生在其他作業(yè)階段,比如測試或準(zhǔn)備階段。
各種直接原因?qū)е碌谋粍悠剖鹿时壤鐖D4所示。從統(tǒng)計結(jié)果來看,包括發(fā)電機(jī)、高低壓配電盤、UPS等在內(nèi)的發(fā)配電故障是鋪管作業(yè)被動漂移的最大直接原因,大約一半的被動漂移事故是由于電力系統(tǒng)故障導(dǎo)致的全船斷電或部分?jǐn)嚯娛鹿?。除此以外,位置參考系統(tǒng)故障、惡劣天氣和動力定位控制系統(tǒng)軟硬件故障是導(dǎo)致被動漂移事故的主要直接原因。
各種直接原因?qū)е碌膭恿ζ剖鹿时壤鐖D5所示。從統(tǒng)計結(jié)果來看,操作員失誤、動力定位控制系統(tǒng)軟硬件故障、位置參考系統(tǒng)故障和推進(jìn)器故障是動力偏移事故的主要直接原因。
2.3 討 論
在收集動力定位事故和統(tǒng)計的過程中,作者注意到國際海事承包商組織的動力定位事件報告是秉承自愿上報的原則,因此,可能存在出現(xiàn)事故而未上報的情況。同時,事故的數(shù)量與報告年份活躍的船舶/平臺數(shù)量和活躍作業(yè)時間密切相關(guān),這些信息無法從現(xiàn)有的資料中得到。作者也注意到不同DP等級(DP1,DP2或DP3)的設(shè)施動力定位事故的發(fā)生率存在差異,原始的事故報告中并沒有給出這些設(shè)施的DP等級,因此在本次統(tǒng)計中未作區(qū)分。比較鉆井設(shè)施和鋪管船的事故統(tǒng)計不難發(fā)現(xiàn),相比鉆井設(shè)施,動力定位鋪管船有數(shù)量更多的動力偏移事故。這可能與鉆井設(shè)施的部分事故沒有上報有關(guān),但我們也應(yīng)當(dāng)注意到統(tǒng)計中的鉆井設(shè)施大多數(shù)為半潛式平臺,而鋪管作業(yè)的均為船型的鋪管船,這也是兩類統(tǒng)計對象除作業(yè)方式以外的一個重要差異。
基于上述前提,從動力定位鉆井/修井設(shè)施和鋪管船的移位事故年度統(tǒng)計來看,沒有信息表明每年的事故數(shù)量呈明顯上升或明顯下降的趨勢,現(xiàn)有的事故統(tǒng)計基本反映了過去十年行業(yè)內(nèi)動力定位事故的發(fā)生情況,在相關(guān)技術(shù)沒有革命性革新的情況下,可以作為預(yù)計未來移位事故發(fā)生頻率的基礎(chǔ)。
2.3.1 導(dǎo)致被動漂移事故的原因
從事故的原因來看,導(dǎo)致被動漂移事故的原因包括。
①電力系統(tǒng)故障。
②惡劣環(huán)境和天氣條件。
③動力定位控制系統(tǒng)故障。
④位置參考系統(tǒng)故障引起船舶無法定位,無法計算需要輸出的推力。
⑤推進(jìn)器故障導(dǎo)致部分喪失推力。
⑥操作員失誤導(dǎo)致部分或全部喪失推力。
其中,最常見的事故原因是電力系統(tǒng)故障導(dǎo)致的全船斷電或局部斷電,動力定位鉆井/修井設(shè)施和鋪管船的事故數(shù)據(jù)都表明大約有一半的事故是這類故障引起的。
2.3.2 導(dǎo)致動力偏移事故的原因
①操作員失誤,如動力定位操作員錯誤的輸入了目標(biāo)位置或其他錯誤的操作。
②動力定位控制系統(tǒng)故障。
③位置參考系統(tǒng)故障導(dǎo)致測量位置與實(shí)際位置不同。
④推進(jìn)器故障,向不正確的方向或/和以不正確的數(shù)值輸出推力。
需要注意的是,這些直接原因在移位事故中往往不是單獨(dú)存在的,通常是結(jié)合了其他一些次要原因或隱藏的故障導(dǎo)致了移位事故的發(fā)生。這些次要原因包括不完善的規(guī)程、測試、維護(hù)、調(diào)試或質(zhì)保工作不到位等等。
3 移位事故的風(fēng)險控制措施
一艘在海上進(jìn)行鉆井作業(yè)的平臺,平臺采用動力定位的方式,如圖6所示。在正常作業(yè)期間,平臺定位在黃色警戒線內(nèi)的綠色區(qū)域。在動力定位失效后,鉆井平臺將偏移其正常定位的區(qū)域,到達(dá)黃色或紅色警戒線。如果平臺越過黃色警戒線,鉆井作業(yè)必須停止,同時司鉆開始準(zhǔn)備應(yīng)急切斷作業(yè);如果平臺越過紅色警戒線,則應(yīng)急切斷作業(yè)必須被啟動,從而及時切斷立管和防噴器的連接并關(guān)閉井口;如果應(yīng)急切斷失效,鉆井設(shè)備、井口及防噴器將可能被損壞,平臺將會損失工作時間并遭受很大的經(jīng)濟(jì)損失。在最不利的情況,這樣的事故還可能引發(fā)海底的井噴事故,給作業(yè)海域的安全、環(huán)境都造成巨大的損害。
因此,深海鉆井平臺動力定位作業(yè)的安全,可通過以下三個安全屏障功能(Barrier Function)來保證,如圖7所示。
①安全屏障功能1:能防止平臺移位的發(fā)生。
②安全屏障功能2:在移位發(fā)生后,能有效地制止平臺的運(yùn)動。
③安全屏障功能3:在平臺嚴(yán)重移位后,能確保井口的完整性。
海上進(jìn)行鋪管作業(yè)的動力定位鋪管船在正常的鋪管作業(yè)時,受外部環(huán)境制約,為保持既定的航線,船舶的動力定位系統(tǒng)必須能夠有效地對來自各個方向的風(fēng)、浪、流的影響并做出相應(yīng)的反應(yīng),保證作業(yè)的順利進(jìn)行。除此以外,鋪管船的動力定位系統(tǒng)在鋪管作業(yè)過程中需要保持管線的張力,管線張力值實(shí)時傳送給動力定位系統(tǒng),動力定位系統(tǒng)經(jīng)過處理輸出相應(yīng)的動力,保持管線的張力。如圖8所示。
對于鋪管作業(yè)而言,如果船舶位置發(fā)生偏移超出允許范圍,由于棄管作業(yè)需要數(shù)小時準(zhǔn)備時間,不能立即完成棄管。因此,與鉆井平臺相比,動力定位鋪管船的安全只能通過以下兩個安全屏障功能(Barrier Function)來保證:
安全屏障功能1:能防止鋪管船移位的發(fā)生。
安全屏障功能2:在移位發(fā)生后,能有效地制止鋪管船的運(yùn)動。
在這三類安全屏障中,安全屏障功能1與動力定位平臺或船舶的設(shè)計、建造、設(shè)備、運(yùn)行和維護(hù)有關(guān),需要在動力定位平臺全生命周期內(nèi)保證系統(tǒng)的可靠性,針對移位的主要原因采取有針對性的管理措施。這些措施包括。
①采用冗余的設(shè)計以大大提高系統(tǒng)應(yīng)對故障的能力,降低部分?jǐn)嚯姾腿瑪嚯姷目赡苄?,并在運(yùn)行中保證這些系統(tǒng)的可用性。
②設(shè)計中采用多種類型的位置參考系統(tǒng),同時注意避免這些冗余的位置參考系統(tǒng)及其輸入的傳感器可能的共因失效。
③關(guān)鍵設(shè)備應(yīng)當(dāng)選擇經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證有可靠性保障的產(chǎn)品,同時對設(shè)備管理記錄、狀態(tài)監(jiān)控、定期維護(hù)和保養(yǎng)、備件計劃應(yīng)當(dāng)有完善的管理流程來確保設(shè)備運(yùn)行的可靠性。
④根據(jù)良好的海洋工程實(shí)踐,采取一切合理可行的預(yù)警手段,確保能夠及時獲取天氣條件的變化并采取相應(yīng)的行動。
在平臺或船舶移位發(fā)生后,必須采取有效措施來制止平臺或船舶的運(yùn)動(安全屏障功能2),以免移位進(jìn)一步加劇,升級成為嚴(yán)重移位的事件。由于在移位發(fā)生后,不存在自動控制系統(tǒng)能夠起作用來將運(yùn)動停止,動力定位系統(tǒng)的操作員是唯一能夠?qū)崿F(xiàn)這個功能的安全屏障。動力定位系統(tǒng)的操作員必須在很短(通常在幾分鐘內(nèi))的時間里,將平臺或船舶的運(yùn)動控制住。否則,將引發(fā)更為惡劣后果的事故。這樣的情況對動力定位操作員的能力提出了很高的要求。建議采取以下措施以提高操作員成功干預(yù)的可能性。
①改進(jìn)控制室的設(shè)計,優(yōu)化動力定位系統(tǒng)操作員的操作臺及信息顯示系統(tǒng)。
②改進(jìn)動力定位控制系統(tǒng)報警的產(chǎn)生、報警信號的接收、理解及處理,和報警的原則的優(yōu)化。
③優(yōu)化動力定位系統(tǒng)操作員的作業(yè)規(guī)程,確保及時識別出偏差、正確處理位置參考系統(tǒng)失效的情形、以及在應(yīng)急狀況下的應(yīng)急措施。
④加強(qiáng)對動力定位系統(tǒng)操作員的培訓(xùn),尤其是在動力定位模擬器中針對可能的應(yīng)急情形的訓(xùn)練。
對于鉆井平臺而言,在平臺嚴(yán)重移位時,必須啟動應(yīng)急切斷以確保井口的完整性(安全屏障功能3)。在越過立管和井口裝置能承受的極限位置后,如果應(yīng)急切斷此時還未完成,則可能導(dǎo)致嚴(yán)重的設(shè)備損壞。在防噴器或井口裝置損壞,或立管斷裂同時防噴器剪切閘板沒有完全閉合的情況下,將出現(xiàn)失去井口完整性的情形,意味著在海底形成一個沒有任何防護(hù)屏障的空洞。井內(nèi)的油氣(如果有的話)將形成海底井噴,對該水域的安全和環(huán)境構(gòu)成很大威脅。針對第三道安全屏障,建議的措施如下。
①在作業(yè)過程中應(yīng)確保應(yīng)急切斷系統(tǒng)、安全切斷系統(tǒng)(SDS)和井口關(guān)斷系統(tǒng)的完整性和可用性。
②在作業(yè)安全管理中應(yīng)關(guān)注動力定位操作員判斷情況的能力和在需要時能夠及時啟動紅色警報(司鉆收到后啟動應(yīng)急切斷系統(tǒng))的能力。
③動力定位操作員和司鉆啟動應(yīng)急切斷系統(tǒng)的定期演練。
④在防噴器內(nèi)存在不可剪切物時(防噴器剪切閘板將無法完全閉合,一旦出現(xiàn)需要應(yīng)急切斷的情況),應(yīng)采用嚴(yán)格的作業(yè)規(guī)程來確保動力定位作業(yè)的安全。
4 結(jié) 語
動力定位失效是深水油氣田開發(fā)和海上作業(yè)有的重大風(fēng)險,通過收集和整理國際海事承包商組織的動力定位事故,本文總結(jié)了動力定位設(shè)施發(fā)生動力偏移和被動漂移事故的幾類主要原因,在動力定位設(shè)施實(shí)際作業(yè)過程中應(yīng)當(dāng)有針對性地采取措施提高動力定位設(shè)施的運(yùn)行安全性。在發(fā)生移位事故后的應(yīng)急處理上,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)相關(guān)操作人員的培訓(xùn)(特別是在應(yīng)急狀況下的培訓(xùn)),改善控制室人機(jī)界面,完善作業(yè)規(guī)程,并提高應(yīng)急安全系統(tǒng)的可靠性。對于特定海域的油氣勘探開發(fā),還需要考慮海域和開發(fā)項(xiàng)目的特點(diǎn),必要時應(yīng)當(dāng)開展針對特定項(xiàng)目的風(fēng)險分析以支持安全技術(shù)措施和管理措施的決策和制定??茖W(xué)合理的開展動力定位設(shè)施的風(fēng)險控制和管理,才能有效地降低動力定位失效的風(fēng)險,確保海上油氣勘探開發(fā)的安全。
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【關(guān)鍵詞】 熱能動力 能源 鍋爐仿真
隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,我國熱能和動力工程在方面已經(jīng)取得了很大的成就,為了保證技術(shù)的完善性和全面性,還需要進(jìn)步的研究和改進(jìn)。而在工業(yè)發(fā)展過程中鍋爐成為其重要的熱能動力設(shè)備,但是鍋爐煙氣排放會造成一定的環(huán)境污染,同時也增加了排煙管的熱量。本文主要針對熱能動力在鍋爐和能源中的發(fā)展情況進(jìn)行分析和概括。
1 熱能動力工程的研究發(fā)展方向
熱能動力工程的研究也是科學(xué)領(lǐng)域中重要應(yīng)用型專業(yè),主要針對熱能源和動力的發(fā)展方向和應(yīng)用型進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究。由于其專業(yè)的重要性,我國基本上有上百個院校已經(jīng)開設(shè)了有關(guān)專業(yè)課程,以此培養(yǎng)關(guān)于此方面的科學(xué)型人才?,F(xiàn)代化熱動能專業(yè)是依據(jù)舊版的流體機(jī)械工程和熱能工程以及動力機(jī)械、水利水電工程、能源工程等結(jié)合而成。熱能動力屬于機(jī)械工程研究項(xiàng)目,主要學(xué)習(xí)的內(nèi)容是有關(guān)機(jī)械類、熱動工程、工程熱物理等的知識理論技術(shù)。并通過理論力學(xué)、傳熱學(xué)、電子電工技術(shù)、工程制圖、熱工測試技術(shù)等的專業(yè)學(xué)習(xí)方向和相關(guān)研究發(fā)展方向讓學(xué)習(xí)或研究人員能夠具備工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)和熱工測試等熱能動力工程理論方面的知識和實(shí)驗(yàn)技能。從而熟悉的掌握制冷裝置、動力機(jī)械工程等能夠準(zhǔn)確的制定設(shè)計制造實(shí)驗(yàn)研究方向。
并且就業(yè)面比較廣,其中包括電廠熱能自動化、電廠熱能工程、工程熱物理過程以及流體機(jī)械自動化等的發(fā)展方向?,F(xiàn)代化動力工程的基本訓(xùn)練內(nèi)容就是熱能動力學(xué),由此可以看出,熱動是現(xiàn)代化動力工程的基礎(chǔ)。在上述基礎(chǔ)上熱能動力就是一個比較寬泛的專業(yè)知識體系,發(fā)展和研究的空間比較大,能從多角度,多方面進(jìn)行分析探究。
2 熱能工程技術(shù)在能源方面存在的問題
能源動力工業(yè)化發(fā)展與我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)有著密切的聯(lián)系,也是我國支柱型產(chǎn)業(yè)。能源問題越來越受全球人類關(guān)注,能否再生,能否采用更好的方法節(jié)約能源,體提高能源的利用率等已是當(dāng)前社會各界談?wù)摰臒狳c(diǎn)話題。能源的發(fā)展利用涉及到我國多個領(lǐng)域和大型企業(yè)高科技技術(shù)應(yīng)用,是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會整體發(fā)展的重要命脈。
風(fēng)機(jī)是一種有有多個葉片的能進(jìn)行軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)械,能將施加在葉片上的旋轉(zhuǎn)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,實(shí)現(xiàn)氣體的流動,并應(yīng)用于工程機(jī)械。風(fēng)機(jī)的應(yīng)用及其廣泛,如發(fā)電廠、工業(yè)爐通風(fēng)、車輛、船舶等用來排熱、引風(fēng)等的作用?,F(xiàn)代化發(fā)展過程中電站的容量也在不斷增加、并且運(yùn)轉(zhuǎn)速度也越來越高、要求效率高無心愛你路故障發(fā)生、同時要向自動化方向發(fā)展。對此電機(jī)在電站的使用性能要求也越來越高,不僅要安全可靠、還要提高運(yùn)行效率,避免在運(yùn)行過程中出現(xiàn)葉片和旋轉(zhuǎn)軸損壞或是電機(jī)燒壞等的現(xiàn)象,以免長期下去造成事故發(fā)生,甚至是經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。
3 爐內(nèi)燃燒控制技術(shù)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷完善和提高,工業(yè)技術(shù)計算機(jī)控制系統(tǒng)也不斷的向自動化發(fā)展,逐漸轉(zhuǎn)變成為一種具有先進(jìn)高科技技術(shù)含量的信息監(jiān)測系統(tǒng),在設(shè)備的管理水平方面有了顯著的提高。工業(yè)爐中的連續(xù)加熱爐也得到了實(shí)際應(yīng)用,改變以往的燃料燃燒和能源消耗的轉(zhuǎn)化熱量應(yīng)用,使得生產(chǎn)技術(shù)工技術(shù)得到了有效的提高和發(fā)展。
工業(yè)爐中燃料的控制技術(shù)很重要,高科技的自動化控制系統(tǒng)在各個領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用已經(jīng)逐漸替代了傳統(tǒng)的手動控制。目前現(xiàn)代化連續(xù)加熱爐爐型主要為分兩種,其中推鋼式加熱爐可以采用燃料自動控制的方式進(jìn)行加工。
推鋼式加熱爐自動控制系統(tǒng)方式主要分為兩種空燃比例連續(xù)控制和雙交叉限幅控制。雙交叉限幅控制系統(tǒng)主要是通過系統(tǒng)中安裝的溫度傳感器將系統(tǒng)檢測到的溫度轉(zhuǎn)變成一種信號,其信號的數(shù)據(jù)值就是實(shí)際溫度。該系統(tǒng)的組成部分包括燃燒控制器、燃?xì)饬髁块y以及燃?xì)饬髁坑嫷戎饕獦?gòu)件??杖急壤B續(xù)控制系統(tǒng)是通過氣體裝置將將所要檢測的范圍進(jìn)行合理的檢測,然后將所檢測的數(shù)據(jù)傳輸給PLC編程技術(shù),并將之前設(shè)定的值進(jìn)行比較,最后將分析得出的數(shù)據(jù)值按照4-20mA的電信號分別對燃?xì)饣蚴强諝忾y、動力閥的開度做以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,以此有效的對燃爐中的燃?xì)獗壤蜏囟冗M(jìn)行合理的控制。該系統(tǒng)的主要組成部分包括,PLC編程技術(shù)、空氣或燃?xì)獗壤y、燃料控制器、氣體分析裝置等。兩種方式共同的特點(diǎn)就是燃料控制器都是其主要組成部分,也是現(xiàn)代化工業(yè)燃爐自動化控制系統(tǒng)中不可或缺的重要裝置。
4 關(guān)于軟件仿真鍋爐風(fēng)機(jī)葉片的研究
工業(yè)鍋爐中的風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)的的內(nèi)部機(jī)械流場具有較強(qiáng)的不定性,比較復(fù)雜。因此,對鍋爐風(fēng)機(jī)進(jìn)行詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)研究比較困難,其中涉及的細(xì)節(jié)比較繁瑣,在當(dāng)前研究成果中對其力學(xué)解釋和分析方法還不夠完善。一些關(guān)于鍋爐研究中的流動分離等現(xiàn)象,是目前迫切研究的重要內(nèi)容。研究過程中需要建立比較可靠的實(shí)驗(yàn)?zāi)P秃蛿?shù)值模擬,以此對機(jī)械流場內(nèi)部作以詳細(xì)的分析。為了準(zhǔn)確的對鍋爐風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)的空氣流動情況進(jìn)行探究,利用軟件建立二維數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)的方式。其軟件數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)首先要創(chuàng)建二維模型,然后再根據(jù)所提供的數(shù)值劃分成網(wǎng)格的形式,再設(shè)定邊界區(qū)域,利用這些相關(guān)條件對輸出的網(wǎng)格進(jìn)行求解,求解過程中可以利用求解器。最后將求解出的結(jié)果在建立一個二維數(shù)值模擬,對空氣來留角下的流動進(jìn)行模擬求解,將得出的結(jié)果與速度矢量圖做以分析比較,得出鍋爐風(fēng)機(jī)葉片分離和攻角之間的關(guān)系。
5 結(jié)語
上述主要是對熱能動力工程在鍋爐和能源方面發(fā)展情況分分析和探討,進(jìn)一步說明了熱能動力在現(xiàn)代化科技研究中的重要性和各領(lǐng)域應(yīng)用的廣泛性。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:熱能;動力;鍋爐
中圖分類號: R151 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一、熱能動力工程
熱能動力工程顧名思義主要研究熱能與動力方面,其包括熱力發(fā)動機(jī),熱能工程,流體機(jī)械及流體工程,熱能工程與動力機(jī)械,制冷與低溫技術(shù),能源工程,工程熱物理,水利電動力工程,冷凍冷藏工程等九個方面,其中鍋爐的運(yùn)行方面主要運(yùn)用熱力發(fā)動機(jī),熱能工程,動力機(jī)械,能源工程以及工程熱物理等部分專業(yè)技術(shù)。熱能動力工程主要研究方面為熱能與動力之間的轉(zhuǎn)換問題,其研究方面橫跨機(jī)械工程、工程熱物理等多種科學(xué)領(lǐng)域。其發(fā)展方向多為電廠熱能工程以及自動化方向、工程物理過程以及其自動控制方向、流體機(jī)械及其自動控制方向、空調(diào)制冷方向、鍋爐熱能轉(zhuǎn)換方向等,熱能動力工程是現(xiàn)代動力工程的基礎(chǔ)。熱能動力工程主要需要解決的問題是能源方面的問題,作為熱能源的主要利用工程,熱能動力工程對于我國的國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中具有很高的地位。
二、我國的熱能動力工程發(fā)展情況
隨著改革開放,我國國民經(jīng)濟(jì)體制發(fā)生很大的變化。社會對人的培養(yǎng)提出了新的要求。為了適應(yīng)這種要求, 1993年7月國家教委頒布的普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄,將幾十個小專業(yè)壓縮為9個專業(yè),即熱能工程、熱能工程與動力機(jī)械、熱力發(fā)動機(jī)、制冷及低溫工程、流體機(jī)械與流體工程、水利水電動力工程、工程熱物理、能源工程和冷凍與冷藏。1998年教育部頒布的新專業(yè)目錄進(jìn)一步將以上9個專業(yè)合并為1個,即熱能與動力工程專業(yè)。從原來的幾十個專業(yè)合并為1個專業(yè),全國現(xiàn)在有120多所高校設(shè)有熱能與動力工程專業(yè)。熱動主要研究熱能與動力方面,是跨熱能與動力工程、機(jī)械工程等學(xué)科領(lǐng)域的工程應(yīng)用型專業(yè)。熱動主要學(xué)習(xí)機(jī)械工程、熱能動力工程和工程熱物理的基礎(chǔ)理論,學(xué)習(xí)各種能量轉(zhuǎn)換及有效利用的理論和技術(shù)。本專業(yè)涵蓋的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域十分廣泛。能源動力產(chǎn)業(yè)既是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),又在各行各業(yè)中有特殊的應(yīng)用,也是國家科技發(fā)展基礎(chǔ)方向之一。能源動力領(lǐng)域人才教育的成敗關(guān)系到國家的根本利益。隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的建立,社會需求和經(jīng)濟(jì)分配狀態(tài)的變化、科技發(fā)展的趨勢、對本專業(yè)的生源、就業(yè)等形成了挑戰(zhàn),更是熱能動力專業(yè)教育的關(guān)鍵。同時,熱動還是現(xiàn)代動力工程師的基本訓(xùn)練,可見熱動是現(xiàn)代動力工程的基礎(chǔ)。
三、熱能動力工程在鍋爐風(fēng)機(jī)方面需要解決的問題
風(fēng)機(jī)主要作用為氣體的壓縮和氣體的輸送,其原理是吧旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為氣體壓力能和動能,將氣體輸送到特定的地點(diǎn)的機(jī)械,風(fēng)機(jī)經(jīng)常用于鍋爐中,隨著對于能源的需求越來越大,鍋爐中的風(fēng)機(jī)在工作中經(jīng)常會燒壞電機(jī)的事故,對于工廠的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生巨大損失,嚴(yán)重危害工作人員的人身安全,因此,正確運(yùn)用熱能動力工程技術(shù)不斷改進(jìn)風(fēng)機(jī),對于風(fēng)機(jī)和鍋爐的安全性提出更高的要求勢在必行。
四、熱能動力工程中鍋爐及工業(yè)爐的發(fā)展
1872 年第一臺鍋爐在英國被制造,隨著鍋爐的產(chǎn)生,蒸汽機(jī)時代出現(xiàn),1796 年瓦特發(fā)明了分離冷凝器,代表著鍋爐的完整運(yùn)作體系的初步確立,工業(yè)爐和鍋爐原理類似,從某些方面來講,鍋爐也是工業(yè)爐的一種,工業(yè)爐是指在工廠的工業(yè)生產(chǎn)過程中通過燃料的燃燒進(jìn)行熱量的轉(zhuǎn)換,對材料進(jìn)行加熱的設(shè)備,工業(yè)爐產(chǎn)生于中國商代,主要的工作方式是通過加熱提煉銅器,春秋時期產(chǎn)生了鑄鐵技術(shù),這證明著工業(yè)爐的溫度控制正在進(jìn)步。1794 年熔煉鑄鐵的高爐出現(xiàn),1864 年馬丁建造了氣體燃料加熱的平爐,隨著現(xiàn)代化科技的進(jìn)步,計算機(jī)逐漸代替了人工進(jìn)行對鍋爐系統(tǒng)的控制,推鋼式爐和步進(jìn)式爐成為吸納帶連續(xù)加熱爐的兩種基本類型,兩者只有運(yùn)輸燃料的方式有所不同而已。
五、熱能動力工程爐內(nèi)燃燒控制技術(shù)運(yùn)用
鍋爐的燃燒控制是調(diào)整能量轉(zhuǎn)換幅度的核心技術(shù),在當(dāng)今社會,鍋爐由人力向鍋爐內(nèi)填充燃料逐漸轉(zhuǎn)型為步進(jìn)式的自動控制填充燃料所代替,更加先進(jìn)的鍋爐甚至使用全自動燃燒控制,根據(jù)其運(yùn)用熱能動力自動控制技術(shù)的不同,鍋爐的燃燒控制分為以下幾種:
1、以燒嘴、燃燒控制器、電動蝶閥、熱電偶、比例閥、流量計、氣體分析裝置以及PLC 等部件組成的空燃比里連續(xù)控制系統(tǒng)。這種燃燒控制系統(tǒng)是由熱電偶檢測出數(shù)據(jù)傳送至PLC 與其本身設(shè)定的數(shù)值進(jìn)行比較,偏差值通過使用比例積分及微分運(yùn)算輸出電信號同時分別對比例閥門以及電動蝶閥的開放程度進(jìn)行調(diào)節(jié),從而達(dá)到控制空氣與燃料比例調(diào)節(jié)鍋爐內(nèi)溫度的目的,此種方式溫度控制并不十分精確,需要仔細(xì)確認(rèn)額定數(shù)值。
2、由燒嘴、燃燒控制器、流量閥、流量計、熱電偶幾個部分組成的雙交叉先付控制系統(tǒng),其工作原理主要是通過溫度傳感器熱電偶吧需要進(jìn)行精確測量的溫度變成電信號,這個電信號即是用來代表測量點(diǎn)的實(shí)際溫度,此測量點(diǎn)溫度期望給定值是由預(yù)先存貯在上位機(jī)中的工藝曲線自動給定的,并根據(jù)兩者數(shù)據(jù)之間的偏差值的大小,由PLC 自動調(diào)整燃料與空氣流量閥門的開合程度,通過電動的方式運(yùn)行機(jī)構(gòu)的定位以及空氣和燃料的控制比例,并接住孔板和差壓變送器測量空氣的流量,燃料的控制也通過一個專用的質(zhì)量控制裝置來測量,是溫度精確的控制在必要的數(shù)值上。這種燃燒控制優(yōu)點(diǎn)在于方式節(jié)省部件,并且溫度控制精確。
六、仿真鍋爐風(fēng)機(jī)翼型葉片
鍋爐的內(nèi)部的葉輪機(jī)械內(nèi)部流暢需要帶有十分強(qiáng)烈的非定常特征,并且其內(nèi)部構(gòu)造十分復(fù)雜,不容易進(jìn)行十分細(xì)致的測量實(shí)驗(yàn),并且到目前為止,仍然沒有可以解釋流動分離、失速和喘振等流動現(xiàn)象的完善的流體力學(xué)原理,因此要了解機(jī)械內(nèi)部流動的本質(zhì)需要更加可靠詳細(xì)的流動實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn),通過使用軟件二維數(shù)值模擬鍋爐風(fēng)機(jī)翼型葉片,對空氣以不同方向吹入翼型葉片造成流動分離進(jìn)行模擬,并根據(jù)模擬的數(shù)值創(chuàng)建而未模型,進(jìn)行網(wǎng)格的劃分,設(shè)定邊界條件和區(qū)域,最后輸出網(wǎng)格,在使用求解器求解,這樣才可以對不同的氣流攻角的流動進(jìn)行二維數(shù)值模擬,,達(dá)到模擬的目的,同時可以根據(jù)模擬不同攻角下所得到的速度矢量制成矢量圖進(jìn)行比較和分析,最后得出鍋爐風(fēng)機(jī)翼型邊界層分離和攻角的關(guān)系。
七、熱能動力工程的發(fā)展方向
1、熱能動力及控制工程方向(含能源環(huán)境工程方向)主要掌握熱能與動力測試技術(shù)、鍋爐原理、汽輪機(jī)原理、燃燒污染與環(huán)境、動力機(jī)械設(shè)計、熱力發(fā)電廠、熱工自動控制、傳熱傳質(zhì)數(shù)值計算、流體機(jī)械等知識。
2、熱力發(fā)動機(jī)及汽車工程方向掌握內(nèi)燃機(jī)(或透平機(jī))原理、結(jié)構(gòu),設(shè)計,測試,燃料和燃燒,熱力發(fā)動機(jī)排放與環(huán)境工程,能源工程概論,內(nèi)燃機(jī)電子控制,熱力發(fā)動機(jī)傳熱和熱負(fù)荷,汽車工程概論等方面的知識。
3、制冷低溫工程與流體機(jī)械方向掌握制冷、低溫原理、人工環(huán)境自動化、暖通空調(diào)系統(tǒng)、低溫技術(shù)學(xué)、熱工過程自動化、流體機(jī)械原理、流體機(jī)械系統(tǒng)仿真與控制等方面的知識。使學(xué)生掌握該方向所涉及的制冷空調(diào)系統(tǒng)、低溫系統(tǒng),制冷空調(diào)與低溫各種設(shè)備和裝置,各種軸流式、離心式壓縮機(jī)和各種容積式壓縮機(jī)的基本理論和知識。
4、水利水電動力工程方向掌握水輪機(jī)、水輪機(jī)安裝檢修與運(yùn)行、水力機(jī)組輔助設(shè)備、水輪機(jī)調(diào)節(jié)、現(xiàn)代控制理論、發(fā)電廠自動化、電機(jī)學(xué)、發(fā)電廠電氣設(shè)備、繼電保護(hù)原理等方面的知識,以及水電廠計算機(jī)監(jiān)控和水電廠現(xiàn)代測試技術(shù)方面的知識。
結(jié)束語
熱能動力工程的迅速發(fā)展使得熱力發(fā)動機(jī)專業(yè)方向,其中包括熱力發(fā)動機(jī)主要研究高速旋轉(zhuǎn)動力裝置,包括蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、渦噴與渦扇發(fā)動機(jī)、壓縮機(jī)及風(fēng)機(jī)等的設(shè)計、制造、運(yùn)行、故障監(jiān)測與診斷以及自動控制等行業(yè)的發(fā)展都到了提速。熱動能的發(fā)展為航空、航天、能源、船舶、石油化工、冶金、鐵路及輕工等部門培養(yǎng)高級工程技術(shù)人才,若能將這些理論知識轉(zhuǎn)換成實(shí)際的運(yùn)用,我國的能源壓力將大大降低。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】熱力動力工程;能源;鍋爐仿真
熱能動力工程專業(yè)的應(yīng)用性增強(qiáng),它主要是以機(jī)械工程學(xué)和跨熱能動力工程作為理論基礎(chǔ),通過熱能和機(jī)械能的轉(zhuǎn)換,來產(chǎn)生動力。而鍋爐正是能量轉(zhuǎn)換的工具,只有在鍋爐進(jìn)行合理的設(shè)計,才可以達(dá)到一定的使用效果,最近幾年,我國鍋爐的種類逐漸增多,但在鍋爐的制造和使用方面,還存在很多問題,這樣導(dǎo)致能源的利用率較低,所以怎樣才能提高能源的利用率是目前國家熱能動力工程方面需要研究的問題。
1.我國當(dāng)前動力工程的情況以及發(fā)展趨勢
1.1我國當(dāng)前動力工程的發(fā)展情況
我國熱力動力工程專業(yè)形成于20世紀(jì)50年代,興起于蘇聯(lián),主要包括的學(xué)科有鍋爐、電廠熱能、內(nèi)燃機(jī)、壓縮機(jī)、制冷、低溫、供熱通風(fēng)與空調(diào)工程等幾十個小專業(yè)。而在我國,改革開放之后,我國由幾十個小專業(yè)壓縮為九個,隨即不久,就從原來的幾十個專業(yè)合并為一個專業(yè),目前我國已有120多所高效舍友熱能與動力工程專業(yè)。
對于熱動主要研究的方面是熱能與動力,是一種應(yīng)用性強(qiáng)的專業(yè),主要學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識有:機(jī)械工程、熱能動力工程和工程熱物理,還要學(xué)習(xí)能量轉(zhuǎn)換以及有效利用的理論和技術(shù),掌握制冷空調(diào)設(shè)備、制冷裝置、動力機(jī)械與動力工程、流體機(jī)械等設(shè)計、制造和實(shí)驗(yàn)研究的基本技術(shù)。這個專業(yè)在很多領(lǐng)域上有著很廣泛的應(yīng)用,同時也是我國科技發(fā)展的基礎(chǔ)方向。隨著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,市場經(jīng)濟(jì)的建立,社會需求和經(jīng)濟(jì)分配狀態(tài)以及科技發(fā)展的趨勢等都成為我國現(xiàn)階段的挑戰(zhàn),也是當(dāng)前本專業(yè)在我國教育發(fā)展的主要方向,而且熱動也是當(dāng)前動力工程師的基本訓(xùn)練。
1.2我國當(dāng)前動力工程的發(fā)展趨勢
首先是在動力控制工程方向發(fā)展,主要掌握熱能與動力測試技術(shù)、鍋爐原理、汽輪機(jī)原理、燃燒污染與環(huán)境、動力機(jī)械設(shè)計、熱力發(fā)電廠、熱工自動控制、傳熱傳質(zhì)數(shù)值計算、流體機(jī)械等知識。其次是在熱力發(fā)動機(jī)及汽車工程方向上主要掌握內(nèi)燃機(jī)原理、內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)、設(shè)計、測試、燃料和燃燒,還有熱力發(fā)動機(jī)排放、環(huán)境工程概論以及內(nèi)燃機(jī)電子控制、熱力發(fā)動機(jī)傳熱和熱負(fù)荷等方面的知識。在制冷低溫工程和流體機(jī)械方向上,需要掌握制冷、低溫原理、人工環(huán)境自動化、暖通空調(diào)系統(tǒng)、低溫技術(shù)學(xué)、熱工過程自動化、流體機(jī)械原理、流體機(jī)械系統(tǒng)仿真與控制等方面的知識。使學(xué)生掌握該方向所涉及的制冷空調(diào)系統(tǒng)、低溫系統(tǒng),制冷空調(diào)與低溫各種設(shè)備和裝置,各種軸流式、離心式壓縮機(jī)和各種容積式壓縮機(jī)的基本理論和知識。除此之外,在水利水電工程方向上主要掌握掌握水輪機(jī)、水輪機(jī)安裝檢修與運(yùn)行、水力機(jī)組輔助設(shè)備、水輪機(jī)調(diào)節(jié)、現(xiàn)代控制理論、發(fā)電廠自動化、電機(jī)學(xué)、發(fā)電廠電氣設(shè)備、繼電保護(hù)原理等方面的知識,以及水電廠計算機(jī)監(jiān)控和水電廠現(xiàn)代測試技術(shù)方面的知識。
2.工業(yè)爐的發(fā)展
工業(yè)爐的作用是將燃料燃燒產(chǎn)生的熱量,用來對物料和工件加熱。工業(yè)爐是工業(yè)加熱的關(guān)鍵設(shè)備,廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè),量大面廣,品種多,影響極大。我國在很久以前就出現(xiàn)了很完善的煉銅爐,隨著技術(shù)的發(fā)展,煉銅爐發(fā)展迅速。而發(fā)展到現(xiàn)在,據(jù)不完全統(tǒng)計,全國12個行業(yè)縣以上企業(yè),工業(yè)爐裝備11萬臺以上,機(jī)械行業(yè)占7.5萬臺(占爐窯總數(shù)66%)。工業(yè)爐中燃料爐約6萬臺,占爐窯總數(shù)55%以上,電爐絕5萬臺。也就是說大部分地區(qū)都在使用工業(yè)爐,而燃燒爐又是工業(yè)爐中使用最多的,所以對于工業(yè)爐發(fā)展對于我國的工業(yè)發(fā)展有著很重要的作用。
3.關(guān)于爐內(nèi)燃燒控制技術(shù)的運(yùn)用
對于燃燒控制技術(shù)是當(dāng)前步進(jìn)爐發(fā)展的核心技術(shù)之一,而當(dāng)前控制技術(shù)已逐漸由原來的手動控制轉(zhuǎn)換為自動控制,而當(dāng)前加熱爐選用的自控方式主要有空燃比例連續(xù)控制系統(tǒng)以及雙交叉限幅控制系統(tǒng)。
3.1空比例連續(xù)控制系統(tǒng)
該系統(tǒng)主要由燒嘴、燃燒控制器、空氣/燃?xì)獗壤y、空氣/燃?xì)怆妱拥y、空氣/燃?xì)饬髁坑?、熱電偶、氣體分析裝置、PLC等組成。工作原理是由熱電偶或氣體分析裝置檢測出來的數(shù)據(jù)傳送到PLC,由此得到的偏差值按比例積分、微分運(yùn)算分別對空氣/燃?xì)獗壤y和空氣/燃?xì)怆妱拥y的開度進(jìn)行調(diào)節(jié),可以達(dá)到控制空氣/燃?xì)獗壤蜖t內(nèi)溫度之目的。
3.2雙交叉限幅控制系統(tǒng)
該系統(tǒng)主要由燒嘴、燃燒控制器、空氣/燃?xì)饬髁块y、空氣/燃?xì)饬髁坑?、熱電偶等組成。工作原理是:通過一個溫度傳感器熱電偶把測量的溫度變成一個電信號,該信號表示測量點(diǎn)的實(shí)際溫度。
4.仿真鍋爐風(fēng)機(jī)翼型葉片
對于鍋爐的葉輪機(jī)械內(nèi)部,流場復(fù)雜,有著非定長特征,所以在實(shí)驗(yàn)檢測方面就會有很大的困難,而目前沒有完善的流體力學(xué)理論解釋諸如流動分離、失速和喘振等流動現(xiàn)象,需要流動實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬了解機(jī)械內(nèi)部流動本質(zhì)。
5.熱能工程技術(shù)在能源方面發(fā)展
5.1在能源方面出現(xiàn)的問題
對于當(dāng)今世界,各個國家都很重視能源的問題,而能源動力工業(yè)又是我國國民經(jīng)濟(jì)與國防建設(shè)的重要基礎(chǔ)和支柱產(chǎn)業(yè),所以在國家各方面的發(fā)展上起到了很重要的作用。對于風(fēng)機(jī),是一種能源利用中產(chǎn)生的機(jī)械,它本身裝有多個葉片,通過軸旋轉(zhuǎn)推動氣流,這種風(fēng)機(jī)主要廣泛應(yīng)用在發(fā)電廠、鍋爐和工業(yè)路遙的通風(fēng)和引風(fēng),對礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和很多大型的建筑物實(shí)現(xiàn)內(nèi)部通風(fēng),同時實(shí)現(xiàn)排塵和進(jìn)行冷卻。對于在一些發(fā)電站里,隨著機(jī)組的發(fā)展,電站需要向更安全、更可靠地方向發(fā)展才行,所以電站對風(fēng)機(jī)也提出了更高的要求,解決掉一些安全問題,像鍋爐經(jīng)常出現(xiàn)燒壞電機(jī)、竄軸、葉輪飛車等事故,這種事故嚴(yán)重危害到設(shè)備的使用以及工作人員的生命安全,同時在經(jīng)濟(jì)方面也有大量的損失。
5.2在能源方面的發(fā)展前景
能源是人類社會賴以生存和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),所以怎樣讓能源更合理的開發(fā)和使用就會很大程度上推進(jìn)世界經(jīng)濟(jì)和人類社會的發(fā)展,而我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展同樣離不開能源,當(dāng)前我國在能源發(fā)展方面主要以“新能源、核能、只能電網(wǎng)、常規(guī)能源、節(jié)能減排”為主要發(fā)展方向,而熱能與動力工程專業(yè)正是符合國家的能源戰(zhàn)略發(fā)展方向,通過結(jié)合很多門專業(yè)課程的學(xué)習(xí),來培養(yǎng)能適應(yīng)國家能源領(lǐng)域快速發(fā)展要求的高級研究應(yīng)用型人才。
6.結(jié)語
本研究主要根據(jù)我國熱能動力工程在鍋爐方面的應(yīng)用和發(fā)展做了一些研究,在鍋爐的燃燒控制方面,在燃燒方式、風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)問題以及資源利用率方面做出了一系列的分析和闡述,總結(jié)出熱能動力工程無論在鍋爐的發(fā)展或是其他方面都起著很重要的作用,通過結(jié)合和利用一些理論知識能夠轉(zhuǎn)換成實(shí)際的應(yīng)用,將更利于熱能動力工程的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
備注:
(1)工學(xué)照顧專業(yè):
力學(xué)[0801]、冶金工程[0806]、動力工程及工程熱物理[0807]、水利工程[0815]、地質(zhì)資源與地質(zhì)工程[0818]、礦業(yè)工程[0819]、船舶與海洋工程[0824]、航空宇航科學(xué)與技術(shù)[0825]、兵器科學(xué)與技術(shù)[0826]、核科學(xué)與技術(shù)[0827]、農(nóng)業(yè)工程[0828]。
(2)A類考生:報考地區(qū)處于一區(qū)招生單位的考生。
一區(qū)系北京、天津、河北、山西、遼寧、吉林、黑龍江、上海、江蘇、浙江、安徽、福建、江西、山東、河南、湖北、湖南、廣東、重慶、四川、陜西等21?。ㄊ校?/p>
(3)B類考生:報考地處二區(qū)招生單位的考生。
二區(qū)系內(nèi)蒙古、廣西、海南、貴州、云南、西藏、甘肅、青海、新疆等10?。▍^(qū))
考研國家線: