熱能與動力工程在鍋爐中應(yīng)用問題分析

張海奇

摘 要：熱能與動力工程是一項專業(yè)性較強、操作復(fù)雜的學(xué)科工程，在許多領(lǐng)域都有著較為普遍的應(yīng)用，尤其是在鍋爐燃燒方面，熱能與動力工程的應(yīng)用更是起到了重要的影響。但近來年，熱能與動力工程在為鍋爐燃燒行業(yè)提高效率、降低能耗的同時，也出現(xiàn)了一些應(yīng)用問題，嚴重影響了鍋爐燃燒行業(yè)的發(fā)展。因此，本文將針對熱能與動力工程在鍋爐燃燒方面的應(yīng)用問題進行具體分析，并提出有效的改進意見。

關(guān)鍵詞：熱能與動力工程；鍋爐；應(yīng)用分析

近年來，我國的社會經(jīng)濟得到了快速發(fā)展，人民生活水平也有了顯著提高，但利好局面出現(xiàn)的背后卻是以能源消耗水平不斷提高作為代價的，造成了當前國內(nèi)能源緊張的現(xiàn)狀，能源問題成為關(guān)乎國計民生的重要問題，這也讓我國的熱能與動力工程引起了社會各界的關(guān)注。尤其是在鍋爐燃燒行業(yè)，如果提高熱能與動力工程的應(yīng)用水平，成為經(jīng)濟發(fā)展、能源優(yōu)化的重要因素。

一、熱能與動力工程在鍋爐中應(yīng)用情況概述

熱能與動力工程主要是研究熱能與動能兩種能量關(guān)系進行轉(zhuǎn)化的問題，對該學(xué)科的研究能夠更好的實現(xiàn)動能和熱能的轉(zhuǎn)化，滿足我國經(jīng)濟發(fā)展和社會進步所需的基本能源需求，緩解當前的能源緊張問題。而鍋爐則是一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，在工業(yè)生產(chǎn)、日常生活等眾多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，其設(shè)計和生產(chǎn)過程中都不可避免的需要運用熱能與動力工程的相關(guān)理論知識。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，熱能與動力工程在鍋爐燃燒領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，讓鍋爐在能量轉(zhuǎn)換過程中能夠發(fā)揮更大的作用，大大降低了在轉(zhuǎn)換過程中造成的能量浪費，提高了熱能的利用率，為我國生產(chǎn)力的穩(wěn)步增長奠定了良好的基礎(chǔ)。

二、熱能與動力工程在鍋爐應(yīng)用中存在的問題

熱能與動力工程在鍋爐行業(yè)的廣泛應(yīng)用，的確為鍋爐行業(yè)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)，大大提高了能源的利用率，鍋爐行業(yè)也已經(jīng)具備了較完整的發(fā)展體系，對于國家經(jīng)濟發(fā)展、社會進步起到了重要的作用。但需要注意的是，其應(yīng)用過程中仍然存在著一些問題，嚴重制約著鍋爐行業(yè)的發(fā)展。

鍋爐風(fēng)機在鍋爐生產(chǎn)過程中扮演著至關(guān)重要的角色，風(fēng)機運轉(zhuǎn)能力直接影響著電能和動能轉(zhuǎn)化效果，能夠保證氣體順利的運輸?shù)藉仩t內(nèi)容，從而進行接下來的能量轉(zhuǎn)換過程。但是，隨著經(jīng)濟發(fā)展對能源的需求水平不斷提高，許多鍋爐生產(chǎn)企業(yè)為了擴大能源生產(chǎn)率，從而獲取更大的經(jīng)濟利潤，往往會讓鍋爐超負荷運作，這對于風(fēng)機的正常使用造成了巨大的影響，許多風(fēng)機由于長時間的運轉(zhuǎn)而出現(xiàn)不同程度的損壞，這就導(dǎo)致氣體無法正常進入到鍋爐內(nèi)部，能量轉(zhuǎn)換效率大大降低，造成了大量的能源浪費，嚴重時，甚至?xí)苯訉?dǎo)致鍋爐燒毀、無法運作的情況。因此，在使用鍋爐進行能量轉(zhuǎn)換時，必須要確保風(fēng)機處于正常的工作狀態(tài)，讓熱能與動力工程的相關(guān)理論知識能夠與鍋爐生產(chǎn)充分適用，實現(xiàn)鍋爐設(shè)計的進步。尤其是因為鍋爐內(nèi)部葉輪機械的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致我國目前還沒有掌握有效措施來準確測量鍋爐溫度，許多不確定因素依然困擾著工作人員，而根據(jù)熱能與動力工程設(shè)計出來的相關(guān)軟件卻能夠多角度的測定流入風(fēng)機葉片的燃料速度，以此創(chuàng)建數(shù)值模擬的二位模型，從而完成有效模擬。

三、熱能與動力工程在鍋爐中的應(yīng)用創(chuàng)新

（一）鍋爐燃燒控制技術(shù)方面的創(chuàng)新

控制鍋爐燃燒主要是通過調(diào)節(jié)能量轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)的。我國傳統(tǒng)的鍋爐填充燃料主要是依靠人力實現(xiàn)，雖然這種填充方式的效率比較低，但卻能夠保證鍋爐燃燒的正常運行，對燃燒控制技術(shù)的要求也相對較低。但隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，這種傳統(tǒng)的人力填充方式已經(jīng)無法滿足更高的能量轉(zhuǎn)換要求，因此，大多數(shù)的企業(yè)已經(jīng)逐步實現(xiàn)了自動化填充，而連續(xù)控制系統(tǒng)則成為鍋爐主要的燃燒方式。連續(xù)控制系統(tǒng)主要是由兩部分構(gòu)成，一部分是對氣體的分析器，另一部分就是燃燒控制器，該系統(tǒng)能夠較為精準的計算出輸出數(shù)據(jù)，同時，還能夠?qū)﹀仩t燃燒的具體情況進行有效控制，保證鍋爐能夠在正常狀態(tài)下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。

在鍋爐燃燒方式方面，近年來也出現(xiàn)了多種新的發(fā)展。第一，層燃爐燃燒能夠確保燃燒層的熱量供給，確保燃燒的穩(wěn)定。第二，室燃爐燃燒能夠?qū)⑷剂虾蜌怏w一起運輸?shù)藉仩t內(nèi)進行燃燒、流動。第三，旋風(fēng)爐燃燒是介于前兩種燃燒方式的一種燃燒，它與室燃爐不同的是，它具有一層運動著的燃料層，只不過這層燃料層極為輕薄，與層燃爐厚重的燃料層不同，同時，旋風(fēng)爐燃燒往往主要在爐內(nèi)進行。第四，沸騰爐燃燒能夠確保燃料與氣體的充分接觸，燃料能夠較長時間停留在沸騰層，從而保證燃燒質(zhì)量，比較適合燃燒一些質(zhì)量較差的燃料。這四種鍋爐燃燒方式都是目前應(yīng)用較為廣泛的燃燒方式，但是由于沸騰爐燃燒是一種相對更具有發(fā)展前景的新技術(shù)，因此，目前各國鍋爐生產(chǎn)行業(yè)往往更關(guān)注沸騰爐的研究和改進工作。

（二）鍋爐風(fēng)機葉片的創(chuàng)新

正如第二部分提到的，風(fēng)機對于鍋爐的運轉(zhuǎn)具有重要作用，因此，風(fēng)機的發(fā)展創(chuàng)新能夠有效推動鍋爐的發(fā)展，確保鍋爐的正常運轉(zhuǎn)，提高能量的利用率，降低能源的消耗水平。但是鍋爐風(fēng)機的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，有著嚴密的運轉(zhuǎn)體系，因此，在實際測量過程中，難免會出現(xiàn)一些問題影響測量結(jié)果的準確性，這對于實際測量工作造成了巨大的影響。面對這種情況，要想提高風(fēng)機測量的準確性，就必須通過模擬實驗的方式對氣體出入風(fēng)機的多重可能情況進行分析，充分預(yù)估各種可能情況，從而實現(xiàn)對風(fēng)機的測量評估。在得出有效數(shù)據(jù)之后，還需要對這些數(shù)據(jù)進行計算機處理，將測量的不同數(shù)據(jù)進行綜合分析、細致比較，從而最終確定鍋爐風(fēng)機翼型邊界層分離及攻角之間的關(guān)系。

四、結(jié)語

總而言之，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，熱能與動力工程的研究熱度將會持續(xù)升高，而作為與生產(chǎn)、生活有著密切聯(lián)系的鍋爐行業(yè)，熱能與動力工程的應(yīng)用更有著至關(guān)重要的影響，我們必須深入熱能與動力工程的技術(shù)應(yīng)用之中，對于鍋爐燃燒控制方式、燃燒方式以及風(fēng)機測量等問題進行綜合研究，確保能夠不斷提升應(yīng)用技術(shù)，實現(xiàn)熱能與動力工程在鍋爐應(yīng)用中的發(fā)展，從而推動我國鍋爐行業(yè)的進步，為我國進一步的發(fā)展奠定良好的能源基礎(chǔ)。

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