熱能動力工程在鍋爐方面的應用

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【摘 要】能源在社會經(jīng)濟發(fā)展中起著重要的作用。經(jīng)濟發(fā)展必要對能源的消耗日益增加。能源的高效轉(zhuǎn)化也是一個重要的課題，能源動力工程相伴而生。通過熱能動力的發(fā)展將提升能源在鍋爐系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)化。本文首先概述熱能動力工程的含義，又分析了目前熱能動力工程在鍋爐系統(tǒng)應用中暴露的問題，并對問題的解決措施進行分析研究。創(chuàng)新永遠是發(fā)展的立足點，只有在創(chuàng)新發(fā)展中才可以擴展這個學科在鍋爐系統(tǒng)之中的應用能力。

【關(guān)鍵詞】熱能；鍋爐；轉(zhuǎn)化

引言：鍋爐系統(tǒng)在生產(chǎn)生活中的應用十分廣泛，對人們的日常生活有著非常重大的影響。社會的進步發(fā)展由多個方面組成，同樣，鍋爐技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展也是其中重要的一環(huán)。熱能動力工程在鍋爐系統(tǒng)中占據(jù)著非常主要的地位。熱能動力工程在鍋爐系統(tǒng)的普遍應用是熱能動力工程重要性的體現(xiàn)，這是該學科發(fā)展的重要應用之一。這對鍋爐系統(tǒng)的發(fā)展也起著決定性的作用。從鍋爐系統(tǒng)的熱能應用中也可以反饋出熱能動力工程目前存在的問題，如何發(fā)現(xiàn)、探索解決這類問題并提出相對應的解決方案來實現(xiàn)熱能動力工程學科的不斷發(fā)展也成為國內(nèi)外科研人員探索的重要方向。本文的研究主要贅述于研究熱能與動力工程在鍋爐中的具體應用，在應用中發(fā)現(xiàn)問題并提出想用的解決對策，為接下來的研究提供支持。

1.熱能動力工程簡述

熱能動力工程的意義就在于連接動能與熱能之間關(guān)系，通過能量傳遞轉(zhuǎn)化來達到供能目的的研究，旨在提高互相轉(zhuǎn)化效率。它是一門專業(yè)性非常強的學科，涉及的理論龐雜，包含多門理工學科，如機械學、力學、材料學等。探究動力的組成，我們發(fā)現(xiàn)他的來源主要是通過內(nèi)燃機及其傳動系統(tǒng)，該學科的研究對象主要是以一種高效、環(huán)保的、穩(wěn)定的形式，將原料產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為在機械設(shè)備運作需要的動力[1]。

2熱能動力工程在鍋爐應用局限

2.1技術(shù)落后

在這數(shù)十年的發(fā)展中，我國熱能動力工程在應用中已經(jīng)取得長足進步，同樣將這個技術(shù)應用在鍋爐領(lǐng)域中也得到了不小的成果。目前鍋爐燃燒技術(shù)已受到多個發(fā)達國際認可并應用在本國，鍋爐技術(shù)處在領(lǐng)先行列，但這只局限在燃燒技術(shù)中，從這個體系中我們會現(xiàn)在鍋爐的輔助領(lǐng)域，如FDG技術(shù)、自動化水平，傳輸系統(tǒng)等仍和發(fā)達國家有很大差距，這為熱能動力工程得發(fā)展帶來巨大挑戰(zhàn)[2]。

2.2設(shè)施落后

目前來看，我國熱能動力工程在鍋爐領(lǐng)域中的應用，一般是需要大量的附屬設(shè)備來完成整體生產(chǎn)的。但在實踐中的附屬設(shè)備技術(shù)依賴性較大，自主生產(chǎn)的設(shè)備很多，但真正能夠達到領(lǐng)先水平的設(shè)施很好，缺少創(chuàng)造性和整體性。在實踐中可以看出，在主次設(shè)備的應用材料都較為常規(guī)，主設(shè)備常規(guī)，次設(shè)備為了搭配主設(shè)備只能常規(guī)下去，如此一來，附屬設(shè)施也只能依附在整體上而難以進步，通常次設(shè)備和附屬設(shè)備的加工處理都較一般，這也無法體現(xiàn)出進步或出現(xiàn)進步不全面的等狀況。附屬設(shè)備只能同主設(shè)備一同發(fā)展的局面對熱能動力工程的發(fā)展也較為不利。

2.3尾氣排放問題

熱能動力工程在鍋爐中的應用情況由于各種條件的限制和相互阻抗，這可能會產(chǎn)生大量固體懸浮物質(zhì)。這類固體懸浮顆粒的產(chǎn)生不僅對工作人員的身體健康產(chǎn)生嚴重傷害，也會影響大氣環(huán)境。一般來說，在環(huán)境粉塵氣體容量在1mg/m3以下時，才不會對工作人員的健康造成威脅，只有當粉塵濃度超過1mg/m3時，才會威脅到工作人員的身體健康[3]。濃度過大就會對大氣產(chǎn)生影響。在能源轉(zhuǎn)化的過程中，勢必會產(chǎn)生粉塵，在這些有害粉塵中存在大量木焦油等有害物質(zhì)，這也是直接導致人體健康造成傷害的主要原因。

3熱能動力工程在鍋爐相應措施

3.1引進現(xiàn)代化技術(shù)

我國熱能動力工程在鍋爐領(lǐng)域中的應用經(jīng)過了數(shù)十年的發(fā)展，但仍不能停滯發(fā)展的腳步，應當時刻關(guān)注國際相關(guān)科研的發(fā)展態(tài)勢和先進方法、理念。尤其是在熱能動力工程在鍋爐領(lǐng)域中應用的相關(guān)技術(shù)，應該投入更大的精力加以研究轉(zhuǎn)化，對先進的設(shè)備、系統(tǒng)引進研究。在這個新時代，創(chuàng)新才是一個學科、一個行業(yè)發(fā)展的重要理念。提升熱能動力工程在鍋爐領(lǐng)域中應用的技術(shù)效率，決不能依靠現(xiàn)成的引進技術(shù)來實現(xiàn)，在引進的同時必須認真鉆研設(shè)備思路和運作方式，再根據(jù)當下普遍存在的問題，提出創(chuàng)新性的解決方案，早日實現(xiàn)核心技術(shù)自主化，為熱能動力工程在實際中的應用出一份力。

3.2加大投入資金

一個學科、一個技術(shù)想要得到全面高速發(fā)展必須增加資金的投入。熱能動力工程的發(fā)展同樣，輔助設(shè)備的發(fā)展也同樣。為了實現(xiàn)動能、熱能在鍋爐系統(tǒng)中的全面提升，要在現(xiàn)在熱能動力工程的發(fā)展基礎(chǔ)上，要根據(jù)當前熱能動力工程應用需求，加強對輔助設(shè)備資金投放。當對輔助設(shè)備資金投放充足時，才有對該設(shè)備提升的廣闊空間，在資金的支持下，研發(fā)人員才能對各類材料、系統(tǒng)、構(gòu)架大膽嘗試，提升整體性能，最大程度發(fā)揮設(shè)備在整體中的貢獻轉(zhuǎn)化，這也會提升熱能動力工程的茁壯發(fā)展。

3.3計算機輔助

在熱能轉(zhuǎn)化的過程中，風機的選型起到至關(guān)重要的作用。在傳統(tǒng)設(shè)備中，風機的選定一直面臨許多問題，這可能導致熱能轉(zhuǎn)化率本身較高的情況，由于風機的搭配不當使得后期熱能轉(zhuǎn)化計算效率達不到實際值。這也將會給鍋爐運行過程中熱能及動能的轉(zhuǎn)化帶來影響，使得整個系統(tǒng)無法達到設(shè)計水平。這個情況的造成主要是由于風機葉片的選型不合理造成的。葉片的選擇對結(jié)果影響很大，在系統(tǒng)組裝是也會出現(xiàn)各類問題。為了解決一下問題，我們可以選擇計算機的幫助。在計算機上進行仿真鍋爐風機翼型葉，嚴格把控相關(guān)程序，利用軟件仿真技對現(xiàn)行情況全面評估，在模擬中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題并采取相應解決辦法。

3.4燃燒技術(shù)的提升

原料在鍋爐中的燃燒是為了將能量以熱能形式提供出去。燃燒技術(shù)的進步從根本上提升轉(zhuǎn)化效率，使能源得到充分利用。從而需要對燃燒過程進行管理，展現(xiàn)出鍋爐內(nèi)部熱能動力工程應用效果。在應用熱能動力工程的過程中，利用爐內(nèi)燃燒控制技術(shù)，能夠有效提升燃燒效果，引導熱能轉(zhuǎn)化。爐內(nèi)燃燒控制技術(shù)主要有兩種，第一種是空燃比例連續(xù)控制系統(tǒng)。第二種是雙交叉限幅控制系統(tǒng)，其中，空燃比例連續(xù)控制系統(tǒng)作為鍋爐中應用較為普遍的控制方式，主要對燃氣和空氣比例的把控，實現(xiàn)對燃燒效率的控制，讓鍋爐內(nèi)部溫度得到把控。從生產(chǎn)中我們知道，鍋爐內(nèi)部的燃燒比調(diào)控可以使燃燒充分，通過燃燒控制技術(shù)保證熱能與動能之間的轉(zhuǎn)換更接近理論值。這兩種控制系統(tǒng)中的雙交叉限幅控制系統(tǒng)應用普及率較高，在應用雙交叉限幅控制系統(tǒng)的過程中，既要分析進出氣的速率又要試試監(jiān)控鍋爐中的溫度，依據(jù)實際情況調(diào)整燃燒比例，實時要求產(chǎn)能水平達到最佳。

4結(jié)束語

熱能與動力技術(shù)的茁壯發(fā)展使得鍋爐系統(tǒng)水平也在逐步提升，熱能動力工程在鍋爐系統(tǒng)中的廣泛應用確實達到了設(shè)想效果，在科技與產(chǎn)業(yè)相互轉(zhuǎn)換的過程中，如果想發(fā)揮熱能動力工程最大功能應當在各方面對這個學科加大人員和資金的投入，這對這個學科長足發(fā)展有著重要意義，也對討論的在鍋爐系統(tǒng)中發(fā)揮的能力更大。能夠讓鍋爐應用效果提升，增大轉(zhuǎn)換效率。在鍋爐內(nèi)部燃燒的自動化數(shù)控技術(shù)以及仿真模擬技術(shù)的應用也對鍋爐的應用產(chǎn)生一定附加作用。各種措施與新技術(shù)的應用讓鍋爐系統(tǒng)進展快速，但也不可能掉以輕心。對鍋爐相關(guān)領(lǐng)域不斷探索也是為熱能動力工程得發(fā)展提供動力。

參考文獻：

[1]吳彥平.熱能動力工程在鍋爐和能源方面的發(fā)展概況[J].南方農(nóng)機，2018，49（18）：200.

[2]楊光.熱能工程在鍋爐和能源方面的發(fā)展與思考[J].技術(shù)與市場，2018，25（01）：149.

[3]李鵬杰.探究信息化技術(shù)熱能動力在鍋爐方面的發(fā)展[J].計算機產(chǎn)品與流通，2017（11）：254.

（作者單位：華能海南發(fā)電股份有限公司東方電廠）