淺析熱能與動(dòng)力工程在暖通鍋爐中的應(yīng)用

王晰萌

摘 要：在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的新形勢下，消耗的能量也在明顯提升，致使我國能源非常緊張，與經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求不符。因此，能源的積極作用如何得到高效地發(fā)揮以及怎樣提高科技水平就成為國家高度重視的問題。為了使能源的使用效率得到根本提高，就要加強(qiáng)研究熱能和動(dòng)力工程在暖通鍋爐中的具體應(yīng)用，該舉措具有一定的可行性。文章對(duì)鍋爐及熱能動(dòng)力工程的情況進(jìn)行了基本概述，并圍繞熱能與動(dòng)力工程在暖通鍋爐應(yīng)用中存在的問題進(jìn)行討論，最后闡述熱能與動(dòng)力工程在暖通鍋爐中的應(yīng)用創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：暖通鍋爐;熱能與動(dòng)力工程;能源

一、引言

現(xiàn)階段，我國的鍋爐種類很多，并且鍋爐在人們的日常生活中占據(jù)著重要地位，但是在生產(chǎn)制造暖通鍋爐過程和分配能源方面一直都有很多問題存在。因此，需要及時(shí)完善暖通鍋爐的技術(shù)層面。熱能與動(dòng)力工程是暖通鍋爐最重要的一項(xiàng)技術(shù)，相關(guān)企業(yè)也應(yīng)該將其作為工作的重點(diǎn)，利用合理的實(shí)施方案，促進(jìn)鍋爐利用率得到有效提高，全面創(chuàng)新熱能與動(dòng)力工程技術(shù)，一旦發(fā)現(xiàn)不足，要及時(shí)采取有效的解決對(duì)策，這樣就能有更多的機(jī)會(huì)去改善我國整體能源的消耗過度問題。

二、鍋爐及熱能動(dòng)力工程的概述

1、鍋爐

由于鍋爐有不同的功能，并且燃燒材料也是不同的，所以就可以對(duì)鍋爐進(jìn)行分類，將其分成多個(gè)種類。鍋爐不同也會(huì)包含著不同的要素。目前，社會(huì)對(duì)鍋爐有不同需求，它們所起到的作用也各不相同，在這種情況下，不同的鍋爐必然會(huì)發(fā)揮出不同的功能。鍋爐這種設(shè)備是比較特殊的，它主要功能是實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。如今，將一定量的電能及化學(xué)能向鍋爐內(nèi)輸入，受多方因素影響，鍋爐可以輸出蒸汽或熱能，從根本上保證了工業(yè)生產(chǎn)及人們生活所需要的能量。

2、熱能與動(dòng)力工程

從理論上看， 熱能與動(dòng)力工程就是由“熱能”與“工程” 之間關(guān)系所引發(fā)的相關(guān)應(yīng)用實(shí)體機(jī)械與工程。熱能與動(dòng)力工程已經(jīng)在我國得到了普遍應(yīng)用，有的企業(yè)還引入了熱能發(fā)電機(jī)，將其作為供電設(shè)備，發(fā)揮出重要作用。有的企業(yè)在條件允許的情況下，引入水利電動(dòng)力工程作為生產(chǎn)動(dòng)力，該工程比較環(huán)保，大多用于大企業(yè)。在研究對(duì)熱能與動(dòng)力工程的過程中，要求專業(yè)人才必須有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和技術(shù)，還要有較強(qiáng)的外語能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，同時(shí)還要掌握該學(xué)科的發(fā)展趨勢。對(duì)這一領(lǐng)域的發(fā)展要加以完善和推進(jìn)，從而帶動(dòng)我國實(shí)現(xiàn)整體經(jīng)濟(jì)增長。

三、熱能與動(dòng)力工程在暖通鍋爐應(yīng)用中存在的問題

暖通鍋爐的設(shè)計(jì)與制造工藝自19世紀(jì)以來有了很大幅度的提升，而且高度結(jié)合了熱能和動(dòng)力工程。在暖通鍋爐中，開始廣泛的應(yīng)用熱能與動(dòng)力工程，使能源的利用率得到明顯提高。目前，暖通鍋爐有著較高的整體發(fā)展水平，也具備較完整的發(fā)展體系，在很大程度上促進(jìn)了國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步。但是某些方面依舊存在很多問題，影響到暖通鍋爐實(shí)際應(yīng)用中的使用效率，與設(shè)計(jì)要求出現(xiàn)較大差距。風(fēng)機(jī)對(duì)暖通鍋爐的運(yùn)轉(zhuǎn)起到關(guān)鍵作用，運(yùn)轉(zhuǎn)能力會(huì)直接影響電能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化效果，氣體能順利的運(yùn)輸?shù)脚ㄥ仩t內(nèi)，之后便可進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。雖然風(fēng)機(jī)很重要，但它同樣也是暖通鍋爐中出現(xiàn)問題最多的部分，探究其原因可知，主要是風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不符合暖通鍋爐的實(shí)際使用需求所致，兩者沒有達(dá)到一致性。如今，我國經(jīng)濟(jì)在迅速發(fā)展，同時(shí)也在不斷的增大生產(chǎn)規(guī)模，因此，對(duì)暖通鍋爐機(jī)也有更高的使用要求，在生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)發(fā)生暖通鍋爐超負(fù)荷運(yùn)行的情況，而風(fēng)機(jī)的實(shí)際使用功率已經(jīng)達(dá)不到暖通鍋爐的需要。因長期處于超負(fù)荷的使用狀態(tài)，再加上有的風(fēng)機(jī)本身結(jié)構(gòu)就很脆弱，所以受到的損傷也非常嚴(yán)重，使暖通鍋爐中的其他設(shè)備也連鎖受損壞，進(jìn)而會(huì)影響暖通鍋爐的整體功能，導(dǎo)致氣體難以正常的進(jìn)入暖通鍋爐內(nèi)部，還降低了能量轉(zhuǎn)換效率，浪費(fèi)大量能源，甚至嚴(yán)重時(shí)會(huì)直接導(dǎo)致暖通鍋爐燒毀的情況。

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，鍋爐燃料的使用效率也在不斷提高，但是不完全燃料的問題使燃料和生產(chǎn)成本被浪費(fèi)，還造成了生產(chǎn)污染，尤其在生產(chǎn)時(shí)間較長的情況下，一旦生產(chǎn)結(jié)束，暖通鍋爐中就有大量燃料的廢料積累，當(dāng)廢料達(dá)到一定數(shù)量后，暖通鍋爐的使用就要受到很大影響。由此可見，生產(chǎn)企業(yè)為了節(jié)約生產(chǎn)成本，確保暖通鍋爐有環(huán)保、高效穩(wěn)定的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，就要采取有效策略加以優(yōu)化，促進(jìn)燃料的燃燒效率得到大的提高。

四、熱能與動(dòng)力工程在暖通鍋爐中的應(yīng)用創(chuàng)新

1、暖通鍋爐風(fēng)機(jī)的創(chuàng)新

如今，鍋爐存在的一個(gè)主要問題就是暖通鍋爐風(fēng)機(jī)，這就要求對(duì)風(fēng)機(jī)加以改善。我國對(duì)暖通鍋爐風(fēng)機(jī)創(chuàng)新領(lǐng)域進(jìn)行集中研究，通過實(shí)驗(yàn)在暖通鍋爐的風(fēng)機(jī)中應(yīng)用了仿真類的異形葉片。暖通鍋爐有著非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，風(fēng)機(jī)多是處在鍋爐的下方，也就是鍋爐的內(nèi)部位置，所以測量時(shí)必須要經(jīng)過不斷地檢查，要有一套精準(zhǔn)的方案，發(fā)現(xiàn)問題做到及時(shí)解決。由于我國還沒有進(jìn)行系統(tǒng)的研究鍋爐葉輪的制作以及運(yùn)轉(zhuǎn)，所以對(duì)這些內(nèi)部的氣流方向做分析和評(píng)估時(shí)，就可以通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M的方式獲得有效數(shù)值，之后通過計(jì)算去詳細(xì)的分析不同轉(zhuǎn)速下的矢量圖，對(duì)比矢量圖與幾組數(shù)據(jù)后，應(yīng)該對(duì)風(fēng)機(jī)翼型邊界層及相應(yīng)的攻角之間的關(guān)系做深入研究，為之后的研究提供科學(xué)依據(jù)。

2、暖通鍋爐燃燒控制技術(shù)的創(chuàng)新

可以通過轉(zhuǎn)換能量來實(shí)現(xiàn)對(duì)暖通鍋爐燃燒的有效控制。我國傳統(tǒng)的暖通鍋爐燃料填充是由人力來完成的，這是一種效率極低的方式，盡管能保證暖通鍋爐正常燃燒，且對(duì)燃燒控制技術(shù)也沒有較高的要求，但是卻難以滿足較高的能量轉(zhuǎn)換要求。為此，這種傳統(tǒng)的填充方式被大多數(shù)企業(yè)摒棄，用自動(dòng)化填充方式將其取代，連續(xù)控制系統(tǒng)成了鍋爐燃燒的主要方式。該系統(tǒng)的構(gòu)成分為兩大部分：一是燃燒控制器，另一個(gè)是對(duì)氣體的分析器，該系統(tǒng)的優(yōu)勢是可以對(duì)輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)算，而且能夠有效的控制暖通鍋爐的燃燒情況，使暖通鍋爐始終都處于穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。近年來，有多種新的暖通鍋爐燃燒方式出現(xiàn)：一是層燃爐燃燒。特點(diǎn)是能保證燃燒時(shí)燃燒層的熱量供給，可以穩(wěn)定燃燒;二是旋風(fēng)爐燃燒。它擁有一層運(yùn)動(dòng)著的燃料層，非常輕薄，不同于層燃爐有著厚重的燃料層，并且旋風(fēng)爐主要是在爐內(nèi)進(jìn)行燃燒的;三是室燃爐燃燒。通過燃燒將氣體、燃料一起向鍋爐內(nèi)運(yùn)輸，從而進(jìn)行流動(dòng)、燃燒;四是沸騰爐燃燒?？梢允谷剂铣浞值慕佑|到氣體，燃料在沸騰層停留時(shí)間較長，這樣就有利于燃燒質(zhì)量從根本上得到保證，此類燃燒方式通常對(duì)燃燒質(zhì)量較差的燃料是比較合適的。上述的四種暖通鍋爐燃燒方式都得到了廣泛的應(yīng)用，其中，沸騰爐燃燒這項(xiàng)新技術(shù)的發(fā)展前景相對(duì)更好一些。所以，鍋爐生產(chǎn)行業(yè)也在重點(diǎn)研究和改進(jìn)沸騰爐。

結(jié)語

總之，暖通鍋爐作為工業(yè)生產(chǎn)中能源轉(zhuǎn)化的重要設(shè)備，其中所蘊(yùn)含的工程學(xué)技術(shù)與熱力學(xué)對(duì)其提供有力的技術(shù)支持，利用暖通鍋爐能夠逐步轉(zhuǎn)化其它形式的能量為機(jī)械能，由此提高工業(yè)生產(chǎn)中的工作效率。對(duì)暖通鍋爐而言，熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用有著重要影響。因此，我們要深入研究熱能與動(dòng)力工程的技術(shù)應(yīng)用，并對(duì)當(dāng)前各種不同的燃燒控制方式進(jìn)行對(duì)比分析，進(jìn)一步推動(dòng)我國暖通鍋爐行業(yè)的發(fā)展。

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