淺析熱能與動力工程的科技創新

楊曉晶 李春慶

摘 要：最近幾年，我們國家開始面對資源短缺的問題，尤其是那些無法再生的和常規的能源。隨著科技的快速發展，人們開始探索熱能以及動力工程。在這個過程中最早出現的是鍋爐專業，所以鍋爐有關的技術就理所當然的成為了該項研究的中心內容，尤其是鍋爐廠和制藥單位等都積極的開展該項研究工作。在這個前提下，作者論述了動力項目和熱能有關的內容。

關鍵詞：熱能與動力工程；科技創新；發展；問題；創新

各類專業當中熱能與動力工程所具有的應用性以及實踐性皆具有較強的特點，這種專業的理論基礎涵蓋動力工程和機械工程兩個方面的內容。與此同時該類專業主要的原理是促使機械能同熱能有效轉化的目標可以實現，最終有機生產鍋爐有效運轉的那些動力。而鍋爐能夠起到轉換能量的作用，因此要對它進行恰當的設計，只有這樣才可以合理的提升能源的使用效率。不過我們的鍋爐類型非常多，而且當前的鍋爐生產以及熱能項目使用過程中還存在一些不利現象。因此當前時期要合理的提升能源的使用效率，進而對鍋爐進行合理的創新發展。

1 熱能與動力工程在鍋爐中的應用相關概述

1.1 工程中熱能與動力工程的概述

從表面意思上可知，熱能和動力項目主要研究的對象是熱能的轉換。其涵蓋很多的內容，比如冷凍冷藏以及能源項目等九大類項目。我們國家目前的該項研究主要集中在熱能和動力的互相轉換等上面，而且在這方面也獲取了非常多的成就，跨越很多的學科，像是機械工程等。站在現實的層面上來看，這類項目的發展有著其自身的特點，它的主要研究方向是電廠熱能項目。

站在另外的層次上來看，當前時期熱能和動力項目探索工作的重點是自動化。在這個研究中最為關鍵也是非常特殊的一項研究內容是工程物理項目。目前我們國家在這方面的研究不是很深入，而且也缺少專門的工作團隊，因此國家要對鍋爐熱能的轉換、空調制冷、流體機械與自動控制的方向等相關專業人才進行重點培養。與此同時，熱能動力工程作為當今時代動力工程基礎工程之一，其主要方向為將能源方面存在的問題有效解決。

1.2 熱能與動力工程中鍋爐的相關概述

燃氣鍋爐的電器控制以及外殼部分有機組成鍋爐，而燃氣鍋爐外殼有機組成馮芬亦包括面殼與底殼兩方面。通常情況來說燃氣鍋爐底殼主要組成成分為主熱交換器以及三通閥和板式的熱交換器，還有電控盒以及燃氣閥、輪回水泵、膨脹水箱等，其經過底殼連接主要作為整體而存在，且底殼可連接固體墻體，防灰塵以及防風等各類保護的作用是鍋爐面殼主要功效。鍋爐最重要的一個硬件部分為燃氣鍋爐的電器控制，對地暖溫度的探測器、燃氣閥與輪回水流、風壓開關、風機、輪回水泵、燃料燃燒等裝置有效運行進行控制是其主要的作用。目前使用最多的方式是電腦控制方式，這主要是因為這種方法對于溫度的掌控更為合理，而且還能夠平衡燃燒溫度。

2 熱能與動力工程存在的問題分析

早在商周時期，我們國家就已經開始了工業爐的生產工作，那時主要是通過加熱來提煉銅器。鑄鐵工藝最早出現于春秋戰國時期。與此同時熔煉鑄鐵相關高爐出現于十八世紀九十年代，且馬丁于十九世紀六十年代有機改造同氣體燃料相關的那些加熱平爐。此時的熱能項目在鍋爐中應用中獲取了一些成績，不過還是有不利點。

2.1 熱能與動力工程中工業爐的應用發展分析

對于工業生產來講，工業爐的地位非常關鍵。在早些時候，工業爐一般是經由燃燒材料的方法來提供熱能。在這種過程中，人們發現此種方法雖然能夠帶來熱能，但是也會對我們的環境產生非常惡劣的影響。隨著技術的不斷發展，人們發現可以通過工業爐來實現電和熱的有效轉化。目前熱能相關的研究工作在不斷開展，而且鍋爐的管理能力也得到了很大的提升，目前已經可以使用電腦控制鍋爐，這就在無形中將能量的利用率顯著的提升了。當前鍋爐有兩大類型，分別是推鋼型的和步進型。這兩者的差別是它們的輸送材料方法不一樣。

2.2 熱能項目中風機面對的問題

鍋爐設計風機的目的是為了壓縮并且運輸氣體，也就是說把機械能合理的變化為動能。當設備運行的時候，風機能夠將有關的氣體運輸到特定的設備中，它的功效比較顯著。最近幾年，我們國家的經濟和社會獲取了非常顯著的成就，人們對于能源也更為需求，有關能源生產單位若想在激烈的競爭中獲取發展，實現效益最大化，就應該切實的提升鍋爐的工作總量。正是因為不斷的增加其活動量導致風機因為長久的運轉而發生破損，一旦破壞就會影響到設備的正常運行。所以必須變換風機的工作模式。除此之外我們還需要注意一個事項，葉輪本身結構非常復雜，在其測量溫度的時候外在要素會對它的工作產生一定干擾。對于這個問題當前還沒有合理的解決方法。雖然如此，然而值得一提的是為采取熱能與動力工程已研發出的相關軟件可從多種方向對風機葉片燃燒的速度進行有效測定，且可對數值進行二維模型的模擬，通過此創建來對網格進行有效劃分，之后采取求解器對網格輸出、所需結果進行有效求取，最終獲取較為準確的一些模擬結果。

3 熱能與動力工程的廣泛運用了所取得的科技創新

3.1 燃燒控制

對于設備的燃燒控制來講，其中非常重要的一個部分是怎樣調節能量。我們國家的設備大多數使用的是人力模式，通過手工將燃料放到爐中，這樣能夠保證運轉穩定，不過非常的耗費人力。最近幾年大部分的單位都開始使用自動化模式。當前的燃燒方式有以下類型：第一是持續控制體系，它是由控制器和有關分析部件組合得到的，利用熱電來測定數值，進而使用電腦分析存在的偏差數值，只有這種方法可以確保結果是精確的，進而對設備燃燒合理控制。通過不斷的實踐我們發現上述這種設備在開工時存在一定的偏差，所以需要進行合理的研究以此來保證數值的精確性。交叉式燃燒控制系統。鍋爐由燃燒的控制器、燒嘴、流量閥、熱電偶等相關部分構成，其對所需測量的溫度進行轉換是經過溫度進行計算測量，分析設備能否和設定好的數值保持一致，進而起到控制燃燒的意義。這種燃燒方法的優點非常多，不但能夠節省零件，還能夠更為精準的控制溫度，所以在當前的工業生產中被大范圍的應用。

3.2 仿真類鍋爐風機的翼型葉片控制

因為鍋爐自身的風機在設計的時候非常復雜，而且其運行較為精密化，所以它的測量工作也很難開展。現今為止還沒有一套較為綜合的體系來完善葉輪生產工作。要想獲取較為精準的數據，就必須使用模擬測試的措施來測評機械自身的氣體流通方向，有效模擬不同方式空氣往風機吹入時相關流動分離。之后再利用電腦網絡來模擬設定此類數值，進行模擬的主要目的是按照不同速度所得到的那些矢量圖施行分析動作，比較多組數據后將鍋爐風機的翼型邊界層以及分離之間的關系確定出來，進而施行進一步研究步驟。通過上面的分析我們發現，不管是鍋爐的發展還是具體的生活中熱能項目發揮的作用都是比較顯著的。所以不論是目前或是今后一段時期，都要認真的研究熱能和動力項目相關的知識，只有這樣才能夠切實的發揮出在能源生產等方面的功效。

參考文獻

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