熱能工程在鍋爐和能源方面的發(fā)展與思考

王彤

中船重工第七O三研究所試驗(yàn)研究事業(yè)部 黑龍江哈爾濱 150001

作為各行業(yè)領(lǐng)域不可或缺的資源，能源的合理運(yùn)用對(duì)社會(huì)發(fā)展速度和質(zhì)量的提升發(fā)揮著重要作用。其中熱能與動(dòng)力工程是對(duì)能源進(jìn)行利用的部分，因此為使能源轉(zhuǎn)化更加有利，應(yīng)對(duì)熱能與動(dòng)力工程進(jìn)行充分利用使其實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與優(yōu)化，進(jìn)而在更多的行業(yè)和領(lǐng)域中發(fā)揮重要的價(jià)值。但還應(yīng)注意，盡管應(yīng)用熱能與動(dòng)力工程發(fā)揮積極作用的同時(shí)還帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境問題，因此就需要各行業(yè)對(duì)環(huán)境問題引起重視，通過相關(guān)管理機(jī)制的建立，防止有不必要的風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)[1]。

1 熱能與動(dòng)力工程概述

熱能與動(dòng)力工程專業(yè)是20世紀(jì)60年代中期發(fā)展起來(lái)的一種綜合性學(xué)科，也就是說(shuō)熱能與動(dòng)力工程并不是一個(gè)單一學(xué)科，而是多門學(xué)科的交叉性學(xué)科，比如化工、電工以及機(jī)械制作等，是由化工機(jī)械發(fā)展起來(lái)的。熱能與動(dòng)力工程是研究熱能與動(dòng)力學(xué)所涉及的各種能量之間的轉(zhuǎn)換所使用的一種方法，動(dòng)力與熱能之間的轉(zhuǎn)換是熱能與動(dòng)力工程研究的主要課題。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，熱能與動(dòng)力工程就是將機(jī)械工業(yè)與操作工程的相互融合，使之成為服務(wù)于化工行業(yè)的一種技術(shù)手段，它的發(fā)展與相關(guān)行業(yè)的發(fā)展具有緊密的聯(lián)系。在當(dāng)前電廠發(fā)展過程中，如何提高電廠鍋爐的運(yùn)行效率是需要解決的重要問題，鍋爐運(yùn)行涉及多方面的專業(yè)知識(shí)，比如熱能工程、制冷與保溫技術(shù)以及動(dòng)力機(jī)械等多方面的專業(yè)知識(shí)，熱能與動(dòng)力工程主要研究鍋爐設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造等過程，成套裝置的開發(fā)與設(shè)計(jì)都需要較高的技術(shù)水平，設(shè)備結(jié)構(gòu)以及強(qiáng)度理論是節(jié)能裝備開展的基礎(chǔ)與前提，熱能動(dòng)力工程作為我國(guó)現(xiàn)代機(jī)械生產(chǎn)的基礎(chǔ)，不僅解決了能源緊缺的問題，還促進(jìn)了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展[2]。

2 現(xiàn)狀

現(xiàn)在市場(chǎng)上所通用的鍋爐都是由風(fēng)機(jī)承擔(dān)著熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能這一個(gè)環(huán)節(jié)。而鍋爐風(fēng)機(jī)是鍋爐最重要的構(gòu)造，鍋爐風(fēng)機(jī)所起的重要作用就是有效提升鍋爐內(nèi)的大氣壓，并在不斷輸送氣體折，將熱能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化。鍋爐風(fēng)機(jī)是鍋爐在工作過程中任務(wù)量巨大的關(guān)鍵部位，一般處于工作狀態(tài)時(shí)，鍋爐風(fēng)機(jī)處于超負(fù)荷的狀態(tài)。因此常見的風(fēng)機(jī)出現(xiàn)損壞，不能繼續(xù)使用，也就不以為然了。鍋爐風(fēng)機(jī)出現(xiàn)損壞的情況，會(huì)增大工作人員的工作量，同時(shí)一旦發(fā)生危險(xiǎn)，會(huì)導(dǎo)致工廠和工作人員的人身安全受到威脅。

3 熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用

3.1 熱電場(chǎng)的節(jié)流調(diào)節(jié)的運(yùn)用

節(jié)流調(diào)節(jié)是熱電廠比較重要的環(huán)節(jié)。因?yàn)楣?jié)流調(diào)節(jié)沒有進(jìn)行調(diào)節(jié)級(jí)分類，因此想要提高節(jié)流調(diào)節(jié)效率需利用其他方式。如果在汽輪機(jī)全周進(jìn)汽的工作過程中發(fā)生狀況，各級(jí)溫度會(huì)逐漸降低；如果汽輪機(jī)組在理想狀態(tài)下運(yùn)行，便可以運(yùn)用一些基本負(fù)荷大機(jī)組或容量較小的機(jī)組，此時(shí)如果沒有充足的經(jīng)濟(jì)，便需采取降低損失的節(jié)流措施。弗留格爾公式指出，可以在流量相同的情況下計(jì)算汽輪機(jī)各級(jí)的壓差焓降，進(jìn)而確定零部件受力情況和汽輪機(jī)的運(yùn)行功率，并密切關(guān)注汽輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，熱電廠便是利用該公式對(duì)熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用提供保障。

3.2 鍋爐燃燒和控制的創(chuàng)新

鍋爐的燃燒結(jié)構(gòu)也是鍋爐工作過程中較為關(guān)鍵的部位，這一關(guān)鍵部位的技術(shù)深刻影響和志愿者這一領(lǐng)域越大，不斷向前發(fā)展的腳步。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，機(jī)械化的普及已經(jīng)逐步取代了過去傳統(tǒng)的人力燃燒的方式。現(xiàn)在所使用的燃燒方式一共分為兩種，第一種是空燃比里連續(xù)控制，另一種是雙交叉先付的控制方式。兩者方式相比較而言，后者更具有專門的燃料控制裝置，更方便于對(duì)燃料質(zhì)量的有效管理，這樣可以使獲得的數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)、科學(xué)、有效，有助于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和處理工作。

3.3 提高熱能和機(jī)械能轉(zhuǎn)換效率

隨著電廠生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，新型的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)技術(shù)得到快速發(fā)展，相應(yīng)的自動(dòng)化技術(shù)也得到不斷完善。根據(jù)熱能動(dòng)力學(xué)分析，改進(jìn)鍋爐熱能和電能的轉(zhuǎn)換效率，對(duì)于提高資源的有效利用和生產(chǎn)效益具有重要的作用。根據(jù)目前我國(guó)的技術(shù)條件來(lái)說(shuō)，提高熱能和機(jī)械能轉(zhuǎn)換效率還需要?jiǎng)恿W(xué)與熱能的理論技術(shù)融入其中，電廠鍋爐在發(fā)生的時(shí)候還需要各個(gè)部門的協(xié)調(diào)配合，根據(jù)電廠的實(shí)際情況，合理地提高鍋爐內(nèi)在零部件運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性，以此不斷提高電廠鍋爐的工作效率。

3.4 采取合理的送風(fēng)措施

為了實(shí)現(xiàn)鍋爐的充分燃燒，相關(guān)人員需要做好送風(fēng)工作。在送風(fēng)過程中，應(yīng)該注重各個(gè)環(huán)節(jié)的管控，合理地控制風(fēng)量和風(fēng)速。在出現(xiàn)風(fēng)速不足的問題時(shí)，相關(guān)人員需要分析其中的原因，如噴燃器溫度升高、噴燃器燒壞等；在風(fēng)速過大的情況下，煤粉著火時(shí)間會(huì)出現(xiàn)延遲。為了有效地改善這些問題，在電廠動(dòng)能動(dòng)力鍋爐燃燒過程中，相關(guān)人員需要重視送風(fēng)工作，有效地控制送風(fēng)的風(fēng)速和風(fēng)量，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)粉的充分融合，實(shí)現(xiàn)電廠熱能動(dòng)力鍋爐的正常運(yùn)行[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著近些年各行各業(yè)對(duì)熱能與動(dòng)力工程的有效應(yīng)用和創(chuàng)新，促使熱能與動(dòng)力工程的設(shè)備、技術(shù)等都得到進(jìn)一步優(yōu)化和完善，為減少其環(huán)境污染，各企業(yè)應(yīng)該采取針對(duì)性的措施，使熱能與動(dòng)力工程應(yīng)用效率不斷提升的同時(shí)最大程度地消除對(duì)環(huán)境有影響的因素。管理人員在此過程中也應(yīng)通過自身專業(yè)知識(shí)和素質(zhì)的提升，和對(duì)問題進(jìn)行合理地分析和解決，為有效利用資源和企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造有利條件。