熱能與動力工程在鍋爐中應用問題的創新

趙國洋

摘要：近年來，隨著我國經濟的飛速發展，縱觀我國電力行業的發展過程，熱能與動力工程的科學合理利用技術始終在熱電廠的生產中發揮著重要作用。由于熱能與動力工程專業在我國高校成立時間較早，因此發展時間長，積累的經驗也較為豐富。其中，能夠代表熱能與動力工程核心技術的是鍋爐以及發動機專業，而鍋爐專業相關技術的應用是熱能與動力工程的關鍵部分，尤其是廣泛應用于制藥廠和鍋爐廠的生產運作中，使鍋爐的燃燒利用率和運作效率均得到了顯著提高。該文就熱能與動力工程在鍋爐中的應用進行全面深入的探討和分析。

關鍵詞：熱能與動力工程;鍋爐;應用問題;創新

鍋爐作為一種十分重要的能量轉換機械設備，鍋爐的燃燒過程就是能量轉換過程，需要計算出鍋爐在燃燒的過程中需要的動力值。為了能夠提高鍋爐的燃燒效率，節省資源，就需要在鍋爐的設計過程中以熱能與動力工程為原則。但是目前來看，我國針對鍋爐熱能方面的研究還比較少，研究的還不夠深入和透徹，距離理想的水平還存在著一定的差距，需要相關學者對鍋爐的運用和熱能與動力工程的關系進行深入分析。

1 熱能與動力工程研究的基本內容

熱能與動力工程可以說是一門研究熱能與動能之間轉化規律的學科，包含的內容涉及的范圍比較廣泛，影響因素也比較多，需要研究人員對該學科進行全方位了解，并能夠找到該學科的發展規律，使其能夠在其他學科建設中更好地被應用。鍋爐是熱能與動力工程研究的主要設備，在鍋爐的設計和生產過程中會運用到大量的熱能與動力工程知識，并形成了系統性的理論知識。因此在鍋爐應用的過程中特別注意機械工程、能源工程、物理工程等領域的應用情況，從中發現提高鍋爐燃燒效率的規律。同時每個學科的發展方向和研究領域會隨著社會的發展以及科技的進步發生改變，熱能與動力工程的應用領域也向著智能化方向發展，特別是物理工程領域，我國相關拓展領域的研究還處于初級階段，專業人才數量嚴重不足，面臨這些情況需要加強對熱能與動力工程領域的研究，逐步地積累經驗，發揮出熱能與動力工程的最大作用，提高鍋爐生產企業的經濟效益，促進相關領域的共同發展。

2鍋爐構造及動力的應用原理分析

鍋爐的燃氣控制、鍋爐的外殼及鍋爐的生產配套部分共同構成了鍋爐，而燃氣鍋爐外殼還包括底殼和面殼兩方面，每個部分都發揮著不同的作用，其中底殼主要負責鍋爐燃燒，也是鍋爐燃燒的關鍵環節，因底殼上有電控盒和熱交換器等部件，鍋爐通過底殼與其他部分更好的進行連接，從而形成一個完整的結構。而面殼的作用主要是防止灰塵等雜物進入鍋爐，更好的保護鍋爐，進而使其使用壽命得到延長[4]。除此之外，鍋爐的核心部件電氣控制也在鍋爐的運行中發揮著關鍵作用，其主要任務是保障鍋爐各項工作和鍋爐燃燒的正常運轉。近年來，隨著科技水平的不斷進步，使鍋爐行業得到較快發展，目前鍋爐業均已實現自動化控制，這樣就能很好的控制鍋爐的熱平衡及鍋爐的燃燒，從而使鍋爐的燃燒效率得到提高，保證熱能的利用率，從而有效地減少能源浪費。

3熱能與動力工程在鍋爐中的應用現狀

風機是鍋爐中的一項重要組成部分，在實際運行過程中，它的作用就是保證氣體順利到達鍋爐的內部，所以我們要實時關注風機運行的狀態。需要注意的是，目前我國多數鍋爐都有著極其復雜的結構，而且容易受到外界不確定因素的影響，從而使得測量數據出現不可靠性，對于這一現象，我國目前還沒有研究制定出相應的解決方法。這就需要我們研制出一種熱能與動力工程軟件，測量出流入風機的速度，建造相應的模擬模型，并且做網格劃分，最終求出結果，從而計算出鍋爐風機的攻角關系等數值，但是這一方式也存在著一定的誤差。

燃燒控制是熱能與動力工程在鍋爐中應用的核心，目前隨著科學技術水平的不斷提高，鍋爐逐漸由以往的人工填燃料向自動化填充燃料的方向轉變，甚至有些鍋爐都已經開始進行全自動的燃燒控制。這樣以來，鍋爐燃燒控制系統傳出的數據直接到達PLC并且可以和設定好的數值進行比較，從而實現對空氣與燃料比例的控制，大大降低了傳統方法中人力、物力的浪費。

4熱能與動力工程在鍋爐運行中的科技創新

4.1鍋爐燃燒控制技術的創新

如何有效地調節能量轉換是鍋爐燃燒控制中的重要部分。早期工業生產中，我國的鍋爐填充燃料絕大多數是采取人工添加的方式，從而保障鍋爐相關工作的正常穩定運轉。不過，隨著科學技術的發展，絕大部分企業已從人工填料方式向步進式的自動化轉變，而連續控制系統是主要的鍋爐燃燒方式，其主要由各種氣體的分析裝置及燃燒的控制器等部分構成，通過熱電偶的有效檢測來設定合理數值，再利用計算機準確計算出所測數值偏差，從而保證輸出結果的準確性，與此同時，還能夠有效且合理的對鍋爐燃燒進行控制。

4.2鍋爐風機的仿真類翼型葉片

由于鍋爐內部的風機結構復雜、運行精密，因此給實際測量帶來一定的困難。目前我國尚未有科學且完整的體系來完善鍋爐的葉輪制造及運行發展。如果想要獲取準確有效的數值，就應通過實驗模擬的方法對機械內部的氣體流動進行有效評估，模擬空氣以不同方式出入風機時的相關流動分離。最后，再利用計算機對這些數值進行模擬設定，采用模擬實驗方法的主要目的是分析在不同速度情況下所得到的矢量圖，將多組數據進行比較后，確定出鍋爐風機翼型邊界層分離及攻角之間的關系，從而進行深一步的研究。

近年來，熱能與動力工程不僅在鍋爐領域得到了廣泛的應用，而且也被廣泛的應用于空調的制冷、機車內燃機的控制等多個方面，總之它有著良好的發展前景。熱能與動力工程的發展方向應該重視鍋爐原理、熱力發電廠等多方面知識;在汽車工程方向，應該重視內燃機、熱力發動機排放以及能源工程理論等方面的知識;在空調制冷方面，應該重視低溫原理、人工環境自動化等多方面的知識。

5熱能與動力工程的發展方向

目前，隨著社會經濟、科學技術的高速發展，熱能與動力工程的發展前景更為廣闊，其對多個領域的發展具有重要的意義，例如：汽車工程、熱力發電機、熱能動力及控制工程等。然而，值得注意的是，將熱能與動力工程應用于工程發展中時，須理解、掌握其所涉及的原理知識，并針對不同問題進行不同分析，從而確保各項工程平穩、有序地進行。與此同時，鑒于熱能與動力工程良好的發展前景，相關人員應通過不斷學習，加強自身技能、綜合素質，為更好地促進其的發展奠定堅實的基礎，進而最大程度地滿足我國經濟、社會等對能源日益增長的需求。

結束語

在社會進步的同時應該加強鍋爐方面的生產，在鍋爐生產中使用熱能與動力工程技術，這不僅是時代發展的需要，同時也是減少鍋爐安全事故、提高燃料燃燒率、節約能源資源的重要舉措。為了滿足當前消費者的需求，就必須提高鍋爐的生產效率，加快鍋爐中熱能與動力工程的應用速度，實現理論與實踐相結合，不斷創新，促進我國鍋爐生產行業的快速發展，進而推動全社會不斷前進。

參考文獻：

[1]田青.熱能與動力工程在鍋爐領域的應用探究[J].科技創新與應用，2014（19）：21.

[2]崔瑤.時代背景下熱能與動力工程在電廠中的改革與創新[J].科技與企業，2014（13）：166.

[3]劉兆明.芻議熱能與動力工程在鍋爐中應用問題的創新[J].科技創新導報，2015（30）：79-80.