熱能動力在鍋爐與能源上的發(fā)展探析

郝艷軍

摘 要：熱能動力對國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有重要作用，在各個行業(yè)中廣泛應(yīng)用。近些年人們環(huán)保意識不斷加強，對使用新能源具有新的認(rèn)識和了解，怎樣加強新能源使用，對經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)具有重要作用。本文是筆者結(jié)合自身工作經(jīng)驗，對熱能動力在鍋爐和能源的發(fā)展進(jìn)行探析。

關(guān)鍵詞：熱能動力；鍋爐和能源；發(fā)展

中圖分類號：TK22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0.前言

隨著人們環(huán)保意識不斷提高，怎樣合理利用資源，降低成本，實現(xiàn)高效節(jié)能減排是全世界急需解決的問題之一。而鍋爐燃燒時會排除大量的污染元素，嚴(yán)重影響空氣環(huán)節(jié)質(zhì)量，對人們生命安全造成威脅。因此必須高度重視鍋爐燃燒排放，不斷引入先進(jìn)除塵技術(shù)及各種施工工藝，真正實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。因此，探究熱能動力在鍋爐和能源上的發(fā)展具有實用價值。

1.熱能動力在鍋爐與能源上的發(fā)展

1.1 熱能動力的發(fā)展

熱能動力學(xué)是現(xiàn)代工程領(lǐng)域中一項新興學(xué)科，主要研究對象為熱能源和動力工程。熱能源是現(xiàn)代工業(yè)中重要的能源動力，從而確定熱能動力工程的重要性。如今許多高等院校開設(shè)熱能動力學(xué)相關(guān)專業(yè)，為社會培養(yǎng)更多相關(guān)專業(yè)的人才。早期熱能動力專業(yè)中，熱動能還是發(fā)展的主體，研究的主要內(nèi)容就是熱能和流體機(jī)械兩個工程。但是隨著社會需求不斷變化，現(xiàn)在熱能動力工程主要研究是機(jī)械工程，而研究內(nèi)容也就轉(zhuǎn)變到機(jī)械類及動力工程方面，即將熱動能轉(zhuǎn)變到機(jī)械工程的應(yīng)用與實踐中，這樣就有效實現(xiàn)了熱動能和動力兩個專業(yè)的結(jié)合。如今熱動能動力工程需要學(xué)生掌握多種理論知識與技能實踐，包含了傳熱學(xué)、熱工測試以及工程熱力學(xué)等各種內(nèi)容，而且還將這種知識進(jìn)行創(chuàng)新，之后應(yīng)用到制冷裝置和動力機(jī)械工程之中。

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展，工業(yè)也進(jìn)入高速發(fā)展階段，自然就需要大量的、各種各樣的高科技人才，因此從目前就業(yè)形勢來看，熱能動力方面的人才就業(yè)形勢非常好，并且這個專業(yè)就業(yè)范圍相對較廣，所以學(xué)生在就業(yè)上也就比較寬廣。能夠在工程熱物理、熱能自動化及流體機(jī)械自動化等各種領(lǐng)域中?？偠灾缃駸崮軇恿こ虒儆诔枌W(xué)科，發(fā)展前景非常廣闊。

1.2 熱能動力在能源方面的發(fā)展

經(jīng)濟(jì)建設(shè)促進(jìn)工業(yè)高速發(fā)展，能源動力成為一種新的生產(chǎn)力，被廣泛應(yīng)用到各個工業(yè)領(lǐng)域中，而且成為這些領(lǐng)域的主要生產(chǎn)資源。但是怎樣才能夠提高應(yīng)用這種動力的效率，從而降低熱動能應(yīng)用功能中的無功損耗，是相關(guān)研究人士急需解決的重要問題。只有發(fā)揮熱能的真正效率，才能有效發(fā)揮節(jié)能環(huán)保的效果，才能夠促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展。熱能技術(shù)應(yīng)用比較廣泛，但是主要體現(xiàn)在風(fēng)機(jī)方面。

在工業(yè)領(lǐng)域中，風(fēng)機(jī)是一種非常廣泛普遍的機(jī)械設(shè)備，在許多工程領(lǐng)域中應(yīng)用比較廣泛，可以說是不可缺少的生產(chǎn)設(shè)備，比如船舶、車輛等等，應(yīng)用風(fēng)機(jī)主要就是利用風(fēng)機(jī)上許多葉片快速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生出機(jī)械能，這種機(jī)械能就成為機(jī)械動力能源，推動機(jī)械設(shè)備運轉(zhuǎn)。隨著機(jī)械設(shè)備性能要求越來越高，自然對風(fēng)機(jī)運行的效率要求更高。這樣不僅能夠提高風(fēng)機(jī)的性能，還能夠有效節(jié)省動力能源，而能源也就成為熱能動力研究的主要方向。在工業(yè)鍋爐中也大量應(yīng)用風(fēng)機(jī)，當(dāng)風(fēng)機(jī)葉片快速運轉(zhuǎn)時，必然會在鍋爐內(nèi)部產(chǎn)生出極強的機(jī)械流場，這種流場存在一定的不確定性，因此非常復(fù)雜。因此如果要對鍋爐中的風(fēng)機(jī)進(jìn)行非常詳細(xì)的實驗研究，必然存在一定困難，涉及許多個細(xì)節(jié)，而且這些細(xì)節(jié)也比較煩瑣，從目前獲取的研究成果來看要達(dá)到這種程度還需要不斷完善。從研究鍋爐具體情況來看，研究鍋爐的流動分離等各類現(xiàn)象是當(dāng)今研究的重要課題。在研究過程中，就必須要構(gòu)建可靠的數(shù)值模擬和實驗?zāi)Ｐ停ㄟ^這些途徑詳細(xì)探究機(jī)械流場的內(nèi)部形成過程。相關(guān)專家在研究風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)時，為了研究這個過程中鍋爐內(nèi)部的空氣流轉(zhuǎn)情況，就使用軟件建立二維數(shù)值進(jìn)行模擬實驗?zāi)Ｊ?。但是采用這種軟件模擬數(shù)值實驗時，就必須要先創(chuàng)建二維模型，然后依據(jù)數(shù)值形成網(wǎng)格形式，并且還要設(shè)定這些網(wǎng)格形式的邊界區(qū)域，采用多種多樣的方式求解出網(wǎng)格，當(dāng)然在整個解答過程中可利用求解器。最后就是將求解的結(jié)果構(gòu)建出二維數(shù)值模型，并且比較分析最終結(jié)果與速度矢量圖，從而獲取到鍋爐風(fēng)機(jī)的葉片分離和攻角二者間存在的關(guān)系。

尤其是在各個電站中，因為電容量的需求量越來越大，機(jī)組就不斷朝著自動化、大容量、高轉(zhuǎn)速以及高效率等各個現(xiàn)代化方向發(fā)展，自然電子對風(fēng)機(jī)也就提出新的要求，對風(fēng)機(jī)運行的安全性及可靠性要求更高。但是從運行情況來看，在運行過程中鍋爐風(fēng)機(jī)時常燒壞葉輪飛車、電機(jī)、軸承等各種配件，從而引發(fā)各種各樣的事故，對人生安全及設(shè)備造成巨大的危害，同時又會影響到電廠的生產(chǎn)效率，給電廠帶來經(jīng)濟(jì)損失。在電站的設(shè)備耗能中，風(fēng)機(jī)是主要的耗能大戶，而且電站配備了許多設(shè)備都是鍋爐的輔機(jī)，比如送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)以及冷煙風(fēng)機(jī)等，因此怎樣才能夠降低這些設(shè)備的耗能，是電站節(jié)能中必須思考的重要課題。

1.3 熱能動力在鍋爐方面的發(fā)展

雖然我國應(yīng)用的鍋爐各式各樣，而且大小不同，但是相對而言比較常用的鍋爐是工業(yè)爐，這種鍋爐是工業(yè)加熱工程中使用相對普遍的加熱設(shè)備，同時也被各個行業(yè)廣泛使用，使用數(shù)量較大，不但涉及范圍比較廣而且種類繁多，對我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有重要影響。從權(quán)威部門調(diào)查情況來看，我國最少都有12個行業(yè)在選擇使用這種鍋爐，當(dāng)然在不斷應(yīng)用這種鍋爐發(fā)揮鍋爐作用同時，也凸顯出了很多問題，尤其是風(fēng)機(jī)耗能太大，這種鍋爐的耗能量幾乎占據(jù)了我國所有能源消耗量的1/4，而且工業(yè)鍋爐類型并不單一，其中相對而言比較重要的為燃料爐，這種鍋爐耗能量更大，幾乎占據(jù)整個工業(yè)爐消耗能源的90%，因此具有重要的意義。

熱動力學(xué)非常重要，對我國鍋爐發(fā)展以及國家戰(zhàn)略目標(biāo)息息相關(guān)，尤其是現(xiàn)在我國不斷提倡要建設(shè)成節(jié)約型的社會，節(jié)能減排就成為我國各行業(yè)高度重視，努力奮斗的目標(biāo)，因此培養(yǎng)熱能動力方面的專業(yè)人才是社會所需，也是滿足相關(guān)行業(yè)需求。在這種模式下不僅要引導(dǎo)學(xué)生掌握扎實的理論知識，還要多掌握一些技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生自身分析問題能力，懂計算機(jī)，這些都是相關(guān)人才今后發(fā)展的必然趨勢。而且社會要發(fā)展是離不開能源的，國家擁有能源多少直接影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐，因此對于這個專業(yè)人才，就必須要加強節(jié)能環(huán)保研究的力度，研究出更好更有效的環(huán)保措施，并且將這種措施應(yīng)用到鍋爐上，從而有效降低鍋爐在工作過程中的耗能量。而且能源還是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基本條件，能源應(yīng)用效率高低直接影響到我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展步伐，因此熱能動力相關(guān)專業(yè)就要培養(yǎng)專業(yè)人才，不僅要掌握相關(guān)的技術(shù)，還必須要具備創(chuàng)新力，在學(xué)習(xí)過程中不斷研發(fā)出新技術(shù)，有效提升我國能源的利用率，尤其是鍋爐燃燒所用的燃料，更是要提高燃燒效率。

從目前狀況來看，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展及科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，已經(jīng)出現(xiàn)連續(xù)加熱爐，這種加熱爐主要存在兩個大類，分別是走進(jìn)式爐及推鋼式爐，這兩種爐子最大差異就是在爐內(nèi)輸送料模式存在一定差異。

結(jié)語

對熱能動力工程而言，無論是能源方面還是鍋爐方面，均存在各種問題，還需要不斷改進(jìn)和完善，例如鍋爐燃燒損耗能源大，而且利用能源的效率不高，這也是工業(yè)界面臨的重要問題之一，因此熱能動力相關(guān)專業(yè)在培養(yǎng)人才時，不僅要培養(yǎng)專業(yè)人才的理論知識，還必須要培養(yǎng)學(xué)生自己的探索能力。

參考文獻(xiàn)

[1]安連鎖.泵與風(fēng)機(jī)[M].北京：中國電力出版社，2011：93.

[2]袁春杭.鍋爐引風(fēng)機(jī)事故的預(yù)防[J].中國鍋爐壓力容器安全，2015（6）：108-109.

[3]蔡兆林，吳克啟，穎達(dá).離心風(fēng)機(jī)損失的計算[J].工程熱物理學(xué)報，2013（1）：187-188.

[4]金茜.熱能動力工程在鍋爐和能源方面的發(fā)展概況[J].能源環(huán)境，2014（8）：206-207.