熱能與動力工程在鍋爐應(yīng)用中的問題分析

張志成

摘 要：隨著全球變暖問題的不斷加重，為了緩解全世界的能源壓力，進(jìn)一步降低能源消耗對于周圍環(huán)境產(chǎn)生的影響，提高鍋爐能源的燃燒效率，在鍋爐工作的時候應(yīng)用熱能和動力工程。因?yàn)殄仩t需要燃燒大量的煤炭等能源物質(zhì)，就很容易造成霧霾天氣，影響城市的空氣環(huán)境，進(jìn)一步造成環(huán)境污染。所以，要明確鍋爐廠在生產(chǎn)過程中熱能和動力工程轉(zhuǎn)換技術(shù)。

關(guān)鍵詞：熱能與動力工程;鍋爐;應(yīng)用

隨著工業(yè)時代的不斷發(fā)展，熱能動力應(yīng)用越來越普遍，其中鍋爐專業(yè)與中心汽輪機(jī)專業(yè)作為其中的代表，十分受歡迎。在鍋爐專業(yè)運(yùn)行期間，熱能動力通過應(yīng)用轉(zhuǎn)換原理，將燃料熱能轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)動能?；诖?，文章就熱能動力工程在鍋爐方面應(yīng)用展開詳細(xì)分析，希望能對鍋爐行業(yè)發(fā)展帶來一定幫助。

1熱能與動力工程概述

熱能與動力工程是工程熱物理科學(xué)中的一個研究方向，它涉及到了計(jì)算機(jī)技術(shù)、力學(xué)、機(jī)械原理等理論，主要是針對熱能生產(chǎn)活動中出現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)換現(xiàn)象進(jìn)行管控與計(jì)算分析，以便不斷優(yōu)化此過程，提高能量轉(zhuǎn)化效率，減少能量損耗。與此同時，還要利用動力工程中的相關(guān)理論，對動力機(jī)械以及內(nèi)燃機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行科學(xué)分析，以提高熱能轉(zhuǎn)化為動能的效率，或者其他能量轉(zhuǎn)換為動能的效率，降低能量損耗。從當(dāng)前中國社會發(fā)展形式來看，其發(fā)展離不開電力的支持。所謂“電力”，指的是以電能為動力的一種能源，在人類社會中的應(yīng)用十分廣泛。在各大電廠生產(chǎn)運(yùn)行過程中，要想提高能源轉(zhuǎn)化率，減少能源浪費(fèi)現(xiàn)象，就需要考慮能量守恒定律，由此可見熱能與動力工程的重要性。雖然理論上的能量轉(zhuǎn)化問題較為簡單，但在實(shí)際操作過程中，有關(guān)能量轉(zhuǎn)化守恒問題卻十分復(fù)雜，只有將熱能與動力工程科學(xué)合理應(yīng)用到工業(yè)當(dāng)中，才能夠提高電廠運(yùn)行效率，最終起到節(jié)能降耗的作用。

2熱能和動力工程在鍋爐應(yīng)用中存在的問題分析

2.1能源效率問題

在能源的轉(zhuǎn)化效率方面，雖然采用了相應(yīng)的燃燒控制技術(shù)，但是能源轉(zhuǎn)化效率的問題也依然沒有解決。在鍋爐轉(zhuǎn)化能源效率的過程中，鍋爐本身的運(yùn)行會導(dǎo)致大量的能源消耗，即使鍋爐能源效率不斷地增加，但是在鍋爐能源利用方面，整體利用程度還是比較低的。所以，在面對這種情況的過程中，如果要想滿足鍋爐的能源效率要求，就必須要從鍋爐的燃燒量開發(fā)，通過增加鍋爐燃燒的負(fù)擔(dān)進(jìn)一步提高能源的供應(yīng)，但是這樣就會造成鍋爐設(shè)備損害的問題。

2.2鍋爐風(fēng)機(jī)的損傷問題

在鍋爐進(jìn)行運(yùn)作的期間，因?yàn)殄仩t的任務(wù)量不斷提高，這時候就需要鍋爐的風(fēng)機(jī)進(jìn)行承擔(dān)更加重要的氣體進(jìn)行傳遞，而這傳輸?shù)倪^程中也會造成鍋爐風(fēng)機(jī)的損傷。在鍋爐風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)過程中，大部分的設(shè)計(jì)人員都沒有考慮到風(fēng)機(jī)本身的承重量，而在使用過程中會不斷增加風(fēng)機(jī)的壓力，就會導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的損傷嚴(yán)重，從而進(jìn)一步影響到風(fēng)機(jī)的正常工作。如果鍋爐的風(fēng)機(jī)出現(xiàn)問題，那么鍋爐的其他設(shè)備也不能進(jìn)行工作，只是致使整個鍋爐都停止運(yùn)行。

2.3燃燒控制方面存在的問題

燃燒系統(tǒng)作為整個鍋爐系統(tǒng)中的核心組成部分，提升鍋爐燃燒系統(tǒng)的運(yùn)行效率能夠有效提高鍋爐燃燒的效率。根據(jù)鍋爐運(yùn)用的熱能動力，工業(yè)鍋爐燃燒的控制系統(tǒng)就是單回路控制、串級的控制，通過調(diào)節(jié)燃煤量、燃煤和空氣的比例，進(jìn)風(fēng)量以及引風(fēng)量等相關(guān)的數(shù)據(jù)，在保證安全的狀況下，借助自動化的手段來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒產(chǎn)熱，以此來滿足蒸汽的負(fù)荷量。現(xiàn)在好多的自動化鍋爐已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了鍋爐進(jìn)料、除渣、溫度控制等全自動運(yùn)行的手段，進(jìn)一步整體提高了鍋爐的熱效率。

3熱能和動力工程在鍋爐應(yīng)用中的解決對策分析

3.1改進(jìn)鍋爐風(fēng)機(jī)的葉片

鍋爐的風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以在實(shí)際的熱能和動力工程測量過程中會出現(xiàn)一定的困難，現(xiàn)階段，我們國家還沒有形成一套比較完善的鍋爐風(fēng)機(jī)葉片的運(yùn)行控制體系，進(jìn)而也就不能提供一些有價值的參考信息。所以，要想優(yōu)化鍋爐的風(fēng)機(jī)葉片，能夠借助鍋爐風(fēng)機(jī)的模擬實(shí)驗(yàn)，將風(fēng)向確定好，之后在運(yùn)用計(jì)算機(jī)對風(fēng)機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)，進(jìn)一步測試在不同的風(fēng)速之下，每一個鍋爐風(fēng)機(jī)葉片運(yùn)行的狀況，進(jìn)一步獲得對比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)之間的對比，再次調(diào)整鍋爐風(fēng)機(jī)的矢量，得出相應(yīng)的矢量圖之后，就能找到鍋爐風(fēng)機(jī)的最佳葉片改進(jìn)方案。

3.2創(chuàng)新鍋爐燃燒控制技術(shù)

在鍋爐燃燒的過程中，需要控制好能量的轉(zhuǎn)換，才能進(jìn)一步提高鍋爐能源的利用效率。在過去的鍋爐生產(chǎn)過程中，大部分都是人工方式進(jìn)行煤炭能源的填充;隨著現(xiàn)代科學(xué)性技術(shù)的不斷進(jìn)步，大多數(shù)的電力企業(yè)已經(jīng)逐漸淘汰了人工填料的方式，慢慢演變成為自動填料的工作形式。自動填料主要是借助鍋爐的控制技術(shù)，通過各種機(jī)械設(shè)備來對裝置進(jìn)行監(jiān)控，完成對鍋爐環(huán)境、溫度的實(shí)時監(jiān)控[4]。除此之外，通過熱電偶來設(shè)定燃燒的參數(shù)，借助信息技術(shù)手段，計(jì)算其中相應(yīng)的數(shù)值誤差，進(jìn)一步提高鍋爐燃燒控制技術(shù)的準(zhǔn)確性。

3.3提升機(jī)械能和熱能轉(zhuǎn)換的效率

按照熱能和動力工程的相關(guān)理論性內(nèi)容進(jìn)行分析，能夠充分了解到鍋爐設(shè)備發(fā)電的主要方式是能量的轉(zhuǎn)化，所以，在現(xiàn)如今的社會發(fā)展過程中，提高能源轉(zhuǎn)化的效率，進(jìn)一步提高鍋爐的使用效率，是促成熱能和動力工程技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵因素。根據(jù)鍋爐在能源轉(zhuǎn)化存在的問題進(jìn)行分析，如果提升鍋爐的使用效率，就必須要對鍋爐的各個零件進(jìn)行改造，才能進(jìn)一步提升鍋爐的能源轉(zhuǎn)換效率。相關(guān)的工作人員在進(jìn)行改良的過程中，要多選擇幾家零部件材料，貨比三家，選擇價格優(yōu)惠、質(zhì)量上乘的鍋爐零部件。

4熱能和動力工程在鍋爐中的應(yīng)用發(fā)展

4.1鍋爐在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

在工業(yè)的生產(chǎn)過程中，鍋爐是主要的組成部分，鍋爐的主要作用就是將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化成為熱量，再將熱量用于工廠熱加工的產(chǎn)品上。鍋爐在我們國家的使用年代比較久遠(yuǎn)，現(xiàn)如今已經(jīng)實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)的手工燒鍋爐的方式慢慢轉(zhuǎn)化成為信息化鍋爐方式，但是目前也僅僅是在部分工業(yè)中完成，也沒有進(jìn)行大幅度的推廣，相信隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，未來的某一天，信息化、智能化鍋爐會成為一種必然趨勢。因此，我們國家正不斷研究將熱能和動力工程應(yīng)用于工業(yè)鍋爐中。

4.2鍋爐在火力發(fā)電中的應(yīng)用

我們國家的火力發(fā)電鍋爐的使用時間很長，而且一直都是人工手動火力發(fā)電鍋爐的方式，通過相關(guān)工作人員控制鍋爐的開關(guān)來進(jìn)行鍋爐的工作和使用，但是，這樣的人工火力發(fā)電鍋爐存在一定的危險(xiǎn)性，控制的力度也不夠準(zhǔn)確。所以，我們國家開始研究將熱能和動力工程應(yīng)用于火力發(fā)電鍋爐中，通過熱能和動力工程，能夠有效提高火力發(fā)電鍋爐的安全性能，同時還能促進(jìn)火力發(fā)電鍋爐的能源轉(zhuǎn)化效率。

4.3鍋爐在煙氣余熱回收利用中的應(yīng)用

熱管式鍋爐是一種高效率的熱能回收裝置，主要是用來回收煙氣余熱，回收的蒸汽可以一起并入到壓力的蒸汽管網(wǎng)里，以此來補(bǔ)充化工生產(chǎn)系統(tǒng)的蒸汽量，蒸汽量如果比較大的話，并且熱源還更加穩(wěn)定，熱管式鍋爐還能用于發(fā)電或者其他用途。

5結(jié)語

總的來說，熱能和動力工程在鍋爐應(yīng)用中占有非常重要的地位，鍋爐技術(shù)的高低直接影響電力生產(chǎn)效率，對此，要想擴(kuò)大電力行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，就需要提高鍋爐的使用技術(shù)，優(yōu)化鍋爐的生產(chǎn)性能?，F(xiàn)如今的我國已經(jīng)在熱能和動力工程取得了小小的成績，將熱能和動力工程應(yīng)用在鍋爐工作過程中，能夠有效減少熱能能源以及動力的消耗。在實(shí)際運(yùn)用過程中，相關(guān)人員要根據(jù)其中存在的問題，提出有效的解決對策，保證熱能和動力工程發(fā)揮最大價值。

參考文獻(xiàn)

[1]劉曼春.關(guān)于熱能與動力工程在鍋爐應(yīng)用中的問題探析[J].科學(xué)與信息化，2019，000（018）：99，105.

[2]何延隆.熱能與動力工程在鍋爐應(yīng)用中的問題探析[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2019，000（005）：244.