熱能與動力工程在鍋爐應用中的問題與建議

【摘 要】鍋爐是重要的熱能供應機械設備，在工業(yè)發(fā)展過程中起著重要作用。雖然鍋爐的制造及使用發(fā)展由來已久，技術(shù)也相對成熟，但是隨著時代的發(fā)展，如何提升鍋爐的利用率，減少資源浪費已經(jīng)成為現(xiàn)今需要研究的重要課題。本文筆者就以熱能與動力工程在鍋爐中的應用問題及應用創(chuàng)新措施展開論述。

【關(guān)鍵詞】熱能與動力工程；鍋爐；問題；創(chuàng)新探究

鍋爐在我們?nèi)粘Ｉ罴肮I(yè)發(fā)展過程中應用都較為廣泛，起到的作用和影響也較大，為了滿足社會及經(jīng)濟發(fā)展的需要，進一步提升鍋爐的應用效率，作為鍋爐應用中重要的科技—熱能與動力工程在實際應用中存在的問題需要得到解決與創(chuàng)新，本文以此為中心進行研究。

一、鍋爐與熱能與動力工程概述

1.1鍋爐

鍋爐根據(jù)功能和所用燃料種類可以分為很多類別。雖然不同類型鍋爐的外殼及主要控制部位基本相同，但是鍋爐的很多構(gòu)成要素卻會由于社會需求及鍋爐功能有部分差異。鍋爐的核心結(jié)構(gòu)是其控制部分，因為它對燃料燃燒起著控制作用。隨著信息時代的到來，我國大部分鍋爐控制都是利用的電子控制法，這種方法可以提升控制效果，有利于控制目標的順利達成。

1.2熱能與動力工程

熱能與動力工程主要研究對象就是熱能與動能之間的轉(zhuǎn)化，它的研究范圍很廣，涉及多個學科內(nèi)容，如能源工程、機械工程等，其研究主要目的是實現(xiàn)熱能與機械能的轉(zhuǎn)換。熱能與動力工程發(fā)展進程與應用效果受到多個因素影響，如研究人員對學科的了解程度、對學科發(fā)展的規(guī)律掌握情況、實際應用能力等。

熱能與動力工程研究的重要設備就是鍋爐，因為鍋爐的生產(chǎn)和應用過程中對于熱能與動力工程知識應用率較高，且對知識的系統(tǒng)性要求較高。通過對熱能與動力工程的研究，可以加快鍋爐的科學化建設，提高鍋爐的生產(chǎn)及應用效率，起到節(jié)約能源的作用。

二、熱能與動力工程在鍋爐中的應用現(xiàn)狀

鍋爐是能源轉(zhuǎn)換的重要機械設備之一，其燃料燃燒的過程就是能量轉(zhuǎn)換的過程，其燃燒效率需要通過計算單位時間內(nèi)燃料燃燒所需的動力值。為了達到提升鍋爐工作效率，節(jié)能減排的目的，在其設計時必須要結(jié)合熱能與動力工程知識。從現(xiàn)階段來說，我國對于熱能與動力工程在鍋爐中應用的研究較少，且研究深度不夠，需要相關(guān)研究者進一步深入分析研究。

現(xiàn)階段，我國至少有十個行業(yè)都運用了工業(yè)爐，盡管工業(yè)爐有較多優(yōu)勢，但是也有一定劣勢，如能耗大，幾乎占到了整體能耗的四分之一，而燃料爐的能耗更是占到了鍋爐能耗的百分之九十以上，這一劣勢在能源短缺的今天更加突出。

隨著社會的飛速發(fā)展，節(jié)能減排的理念也越來越被重視，每個行業(yè)的發(fā)展都需要遵循這一理念并以可持續(xù)發(fā)展為目標，因而鍋爐生產(chǎn)行業(yè)的從業(yè)人員也應該重視節(jié)能減排實現(xiàn)。能源直接影響了社會經(jīng)濟發(fā)展速度，其使用效率更是對經(jīng)濟發(fā)展的持久性有重要作用，因而，不斷提升自身對熱能與動力工程的知識掌握能力，進行應用創(chuàng)新，實現(xiàn)能源利用率，尤其是燃料燃燒效率的提高是歷史賦予相關(guān)從業(yè)人員的使命。

三、熱能與動力工程在鍋爐的應用問題

工業(yè)革命的推進促使鍋爐生產(chǎn)體系日益完善，直至今日，鍋爐仍然是熱動能轉(zhuǎn)換的重要機械設備之一，也被廣泛應用于各個行業(yè)領(lǐng)域。雖然鍋爐應用過程中，熱能與動力工程對使用效率提升起到了很大的促進作用，但是應用過程中也存在很多問題，對鍋爐的長久可持續(xù)運行有不利影響。

我國工業(yè)化進程不斷推進，促使對動力的需求量也越來越多，作為熱能與動力轉(zhuǎn)換重要設備的工業(yè)鍋爐在其中起到重要作用；同樣的，鍋爐在制造業(yè)發(fā)展過程中也通過熱能與動力的提供起到舉足輕重的作用。但是，由于鍋爐構(gòu)成較為復雜，風機作為能量轉(zhuǎn)化和氧氣輸送的重要部分，工作強度承受能力有限，不能滿足現(xiàn)今社會能源需求量。而部分企業(yè)為了謀取更多利益，盲目增加鍋爐運作速度，不考慮風機的承受力，導致風機損壞，進而造成鍋爐無法正常運轉(zhuǎn)，產(chǎn)生企業(yè)生產(chǎn)中斷的不利影響，更有甚者，會威脅相關(guān)工作人員的人身安全。但是風機內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜，風機內(nèi)部溫度無法準確測量，改造相對困難。因而，運用熱能與動力工程相關(guān)知識與技術(shù)實現(xiàn)對風機葉片燃速測量，對風機進行改造，提高鍋爐風機的性能是亟待解決的問題。

四、熱能與動力工程在鍋爐中的創(chuàng)新應用

4.1在鍋爐燃燒控制過程的創(chuàng)新應用

鍋爐工作體系中最重要的一環(huán)就是燃燒控制，燃燒控制技術(shù)的改進對鍋爐行業(yè)未來發(fā)展有著重要的影響。隨著機械化的發(fā)展及廣泛應用，鍋爐燃料燃燒的技術(shù)主要采用現(xiàn)代化的自動控制技術(shù)，主要分為空燃比里連續(xù)控制和雙交叉先付控制兩種方式。其中，空燃比里連續(xù)控制技術(shù)以系統(tǒng)構(gòu)成分析為前提，PLC技術(shù)通過各項數(shù)據(jù)的對比分析利用微積分進行信號設置，進而控制好對比閥門和電動蝶閥的開放幅度，以滿足鍋爐運行的需要；而雙交叉先付控制系統(tǒng)通過溫度傳感器進行控溫，將自身溫度轉(zhuǎn)換成電信號，而鍋爐燃燒的溫度就可以對電信號測量獲得，進而加強溫度控制的準確度。而且，其專門進行燃料質(zhì)量控制的裝置可以便捷燃料質(zhì)量管理工作，精準獲取數(shù)據(jù)。

4.2在鍋爐風機改造過程的創(chuàng)新應用

鍋爐風機是制約鍋爐提升能源產(chǎn)出的重要部分，因而，對風機進行研究改造，加入仿真異型葉片就是影響鍋爐發(fā)展的重要問題。但是，我國鍋爐的風機位置通常在鍋爐內(nèi)部，且鍋爐構(gòu)造復雜，加之現(xiàn)今國內(nèi)相關(guān)從業(yè)人員對鍋爐葉輪制作和運轉(zhuǎn)方面的研究較少，缺乏完整的問題解決方案，因而風機的實際測量工作存在諸多困難。為了推動相關(guān)研究工作進一步開展，我們必須做好研究準備工作，要先對機械內(nèi)部氣流方向評估，通過模擬實驗測算相對準確有效的數(shù)據(jù)，再通過計算獲取的數(shù)據(jù)測算出轉(zhuǎn)速不同時的矢量圖，將矢量圖和數(shù)據(jù)對比，研究出風機翼型邊界層和攻角關(guān)系。

4.3在能源轉(zhuǎn)換效率過程的創(chuàng)新應用

運用熱能動力學的知識有針對性的進行鍋爐分析，以期促進熱能與電能的轉(zhuǎn)換率。根據(jù)熱能與動力工程知識，利用國內(nèi)的技術(shù)設備與條件，促進效能轉(zhuǎn)化速度，將理論與實踐相結(jié)合，提出可行性轉(zhuǎn)化方案并應用于實踐，再實踐中實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新。

五、小結(jié)

綜上所述，熱能與動力工程在鍋爐中的生產(chǎn)應用過程中發(fā)揮著不可替代的重要作用，如何提升改進應用模式，以此來提升鍋爐的應用效率和效果，減少能源浪費，迎合節(jié)能減排的發(fā)展理念，促進我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展是現(xiàn)階段我們需要研究的課題。不斷改進應用技術(shù)，在實際操作中積累經(jīng)驗，創(chuàng)新應用研究是提升熱能與動力工程在鍋爐中的應用價值的重要舉措。

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作者簡介：

姓名：程遠軍 出生年月：1983.3.16 男 漢族 河南省長垣縣 本科 籍貫：工程師 研究方向：熱能與動力工程 單位：西安灃東華能熱力有限公司 郵編：710077

（作者單位：西安灃東華能熱力有限公司）