熱能與動(dòng)力工程在鍋爐應(yīng)用中的問題探析

侯霄飛　李凡

摘 要：在能源結(jié)構(gòu)中，有一個(gè)非常重要的組成部分，那就是熱能，熱能在能源轉(zhuǎn)換的過程中起著十分重要的作用。隨著社會發(fā)展速度的加快和進(jìn)步，人們的生活水平也有了進(jìn)一步的提高，因此，熱能的應(yīng)用范圍也變得越來越廣。熱能是動(dòng)力工程研究的主要對象，由使于人們逐漸對它的認(rèn)識深刻，因此對其的而研究就更加深入了。而在熱能與動(dòng)力工程中，有著重要影響的是鍋爐，熱能與動(dòng)力工程技術(shù)在通過鍋爐使用時(shí)，可以對燃料的燃燒率進(jìn)行提高，從而使能源的利用率得到提升。

關(guān)鍵詞：熱能與動(dòng)力工程；鍋爐；應(yīng)用

文章著重對當(dāng)前情況下熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中的應(yīng)用情況進(jìn)行分析，以及對應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行探討。

1 熱能與動(dòng)力工程研究的基本內(nèi)容

1.1 鍋爐在熱能應(yīng)用中的現(xiàn)狀

熱能與動(dòng)力工程是一門較為復(fù)雜與繁瑣的學(xué)科，它對于許多周邊化的知識都有所涉及，其中、主要內(nèi)容是對機(jī)械和熱能之間的轉(zhuǎn)換進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，而實(shí)現(xiàn)二者之間轉(zhuǎn)換的前提條件是以跨熱能動(dòng)力工程以及器械工程方面的理論為基礎(chǔ)。鍋爐是一種十分重要的能量轉(zhuǎn)換機(jī)械設(shè)備，其燃燒的過程就是進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的過程，我們需要對鍋爐在燃燒中產(chǎn)生的動(dòng)力值進(jìn)行計(jì)算。咋鍋爐的設(shè)計(jì)過程中如果以熱能與動(dòng)力工程為原則，則可以提高鍋爐的燃燒效率，節(jié)約資源。但就目前來看，對于鍋爐在熱能方面的研究在我國來說，研究的比較少，內(nèi)容上也不夠深入和透徹。

1.2 熱能與動(dòng)力工程研究的基本內(nèi)容

熱能與動(dòng)力工程主要是研究熱能與動(dòng)能之間轉(zhuǎn)化規(guī)律的學(xué)科，它包含了許多內(nèi)容，因此范圍很廣導(dǎo)致影響因素也是多方面的，因此需要研究人員對其進(jìn)行多方面的了解與研究，找到其發(fā)展的規(guī)律，使其能夠更好的被運(yùn)用，為其他方面的研究與應(yīng)用提供便利。熱能與動(dòng)力工程的主要設(shè)備就是鍋爐，所以在鍋爐的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中將會有大量的人類過與動(dòng)力工程的知識的運(yùn)用，在這個(gè)運(yùn)用的工程中形成了系統(tǒng)性的理論知識。所以如果要發(fā)現(xiàn)提高鍋爐的燃燒效率，就要在使用過程中對物理工程、機(jī)械工程、能源工程等領(lǐng)域的應(yīng)用提高注意。社會的發(fā)展和生活的進(jìn)步會使每個(gè)學(xué)科的研究領(lǐng)域和科學(xué)的發(fā)展方向跟著發(fā)生改變，因此熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用領(lǐng)域也相應(yīng)的朝著智能化的方向發(fā)展，以便服務(wù)于人類。

1.3 對鍋爐的結(jié)構(gòu)以及其動(dòng)力原理的分析

鍋爐的結(jié)構(gòu)一般情況下包含了鍋爐生產(chǎn)的主體部分、外殼、燃?xì)獾目刂撇课坏?。其中外殼又分為了面殼和底殼兩個(gè)部分，鍋爐在燃燒過程中的主要環(huán)節(jié)就是底殼承擔(dān)的，因?yàn)樵诘讱ぬ幱邪惭b熱交換器和電控盒等主要部件。底殼還有個(gè)作用是對鍋爐的各部分樞紐起到一個(gè)連接的作用，它還決定著這個(gè)鍋爐的穩(wěn)定性。而面殼的主要作用則是保護(hù)鍋爐內(nèi)部不被灰塵或者其他不相關(guān)的東西進(jìn)入，是鍋爐得到保護(hù)，延長鍋爐的使用期限。鍋爐結(jié)構(gòu)的核心是燃?xì)獾目刂坪湾仩t生產(chǎn)主體部分，它們起的主要作用是控制鍋爐的生產(chǎn)活動(dòng)，對其生產(chǎn)活動(dòng)有決定性作用。

2 熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中的應(yīng)用以及在應(yīng)用中面臨的問題

在很早以前，鍋爐就被發(fā)明和使用了。在那個(gè)時(shí)期中，鍋爐只是單純地被當(dāng)作一種熱能轉(zhuǎn)化的工具。伴隨著工業(yè)革命的而開始和發(fā)展，鍋爐的生產(chǎn)和使用已經(jīng)有了一套較為完整的體系，而鍋爐的使用推動(dòng)了工業(yè)革命前進(jìn)的步伐，一直到現(xiàn)在鍋爐依然是熱能和動(dòng)能之間進(jìn)行轉(zhuǎn)化的主要機(jī)械設(shè)備，在很多領(lǐng)域里都被應(yīng)用到。雖然因?yàn)闊崮芘c動(dòng)力工程在鍋爐中使用提高了鍋爐的利用效率，但是其中依然有一些問題存在，這些問題的存在對鍋爐的正常使用進(jìn)行了阻礙。

鍋爐的構(gòu)成的部件是十分復(fù)雜的，部件之一的風(fēng)機(jī)就是把電能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能并且把氧氣想鍋爐內(nèi)部輸送的主要部件，它的工作承受度不是沒有限制的，隨著人們在生產(chǎn)生活中對能源的需求量越來越大，很多企業(yè)唯利是圖，使鍋爐的工作量超出合理范圍的增加，因此讓風(fēng)機(jī)工作量大大超出了其承受度，致使風(fēng)機(jī)受到損壞，讓鍋爐的整體受到影響，最終導(dǎo)致企業(yè)的生產(chǎn)被迫中斷。因?yàn)轱L(fēng)機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造過于繁雜，導(dǎo)致工作人員在維修的時(shí)候往往很多風(fēng)機(jī)內(nèi)部的溫度進(jìn)行能準(zhǔn)確地判斷，因此在對鍋爐進(jìn)行研究與開發(fā)的時(shí)候，應(yīng)該重點(diǎn)對怎樣加強(qiáng)風(fēng)機(jī)內(nèi)部溫度測量的研究。而目前對于風(fēng)機(jī)內(nèi)部溫度測量的常用方法是測量從不同方向上流入風(fēng)機(jī)葉片的燃燒速度，最后以測量的數(shù)據(jù)為依據(jù)，對其進(jìn)行建模和劃分網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。通過這些能夠較為直觀地對風(fēng)機(jī)和其他部位的部件之間的聯(lián)系，以此度風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)進(jìn)行完善，吧風(fēng)機(jī)的利用效率進(jìn)行提升，使鍋爐的運(yùn)轉(zhuǎn)能力得到整體的提高。

3 運(yùn)用熱能動(dòng)力工程的知識做好對燃燒技術(shù)的控制

為了能夠讓鍋爐內(nèi)部的燃燒效率得到有效提高，應(yīng)該對鍋爐的內(nèi)部燃燒溫度進(jìn)行控制，在做好這項(xiàng)工程的同時(shí)，還要對鍋爐的熱能轉(zhuǎn)化效率進(jìn)行提高，而在熱能與動(dòng)力研究中亟待解決的問題便是對鍋爐燃燒內(nèi)部的溫度的控制。下文我們將會對當(dāng)前的幾張燃燒方式進(jìn)行舉例和分析，以達(dá)到在對能量與質(zhì)量之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的前提下實(shí)現(xiàn)對資源的節(jié)約的目的。

3.1 層燃爐

主要燃燒形式：把燃料在爐排上進(jìn)行加固，使其形成燃燒層，優(yōu)點(diǎn)：保持更多的熱量，增加燃燒的穩(wěn)定性，杜絕火災(zāi)的發(fā)生。

3.2 室燃爐

它的主要作用是將燃料和空氣不經(jīng)過爐排直接送到燃爐里面去，使燃料進(jìn)行充分燃燒。

3.3 旋風(fēng)爐

旋風(fēng)爐是一個(gè)長圓筒的形狀，分為臥式和立式兩種。燃料和空氣直接沿著其切線從頂部送到底部。燃料和空氣在旋風(fēng)爐中的高速旋轉(zhuǎn)的氣流之中燃燒，它的實(shí)質(zhì)是一種介于室燃爐和層燃路之間的燃燒。

3.4 沸騰爐

在沸騰爐底端設(shè)置有一個(gè)風(fēng)板，一定密度的燃料層就放在這塊板上，風(fēng)室則設(shè)置在燃料層的底端。沸騰爐的燃燒特點(diǎn)是使燃料和空氣之間的接觸面積變大，使得燃燒充分。在沸騰爐的燃燒方式中，主要燃料是煤粒，煤燃料層在沸騰層中停留的時(shí)間會比較長，其混合的效果比較好，燃燒得較為充分。

4 結(jié)語

鍋爐方面的生產(chǎn)應(yīng)該在社會進(jìn)步的同時(shí)得到加強(qiáng)。不論是時(shí)代的發(fā)展還是減少鍋爐使用中的安全事故的發(fā)生，不論是提高燃燒效率還是節(jié)約資源，我們都應(yīng)該在鍋爐的生產(chǎn)中國實(shí)用熱能與動(dòng)力工程技術(shù)。就我國的現(xiàn)狀而言，對于熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中的運(yùn)用方面的研究還不夠，因此在鍋爐生產(chǎn)中出現(xiàn)了很多的問題。為了使技術(shù)跟上時(shí)代的發(fā)展，滿足當(dāng)前生產(chǎn)與消費(fèi)的需求，就一定要對鍋爐的生產(chǎn)效率進(jìn)行提升，促進(jìn)熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中的應(yīng)用，并對其進(jìn)行不斷的創(chuàng)新，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和社會的進(jìn)步。

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