熱能與動力工程在鍋爐應用中的問題探析

侯霄飛　李凡

摘 要：在能源結構中，有一個非常重要的組成部分，那就是熱能，熱能在能源轉換的過程中起著十分重要的作用。隨著社會發展速度的加快和進步，人們的生活水平也有了進一步的提高，因此，熱能的應用范圍也變得越來越廣。熱能是動力工程研究的主要對象，由使于人們逐漸對它的認識深刻，因此對其的而研究就更加深入了。而在熱能與動力工程中，有著重要影響的是鍋爐，熱能與動力工程技術在通過鍋爐使用時，可以對燃料的燃燒率進行提高，從而使能源的利用率得到提升。

關鍵詞：熱能與動力工程；鍋爐；應用

文章著重對當前情況下熱能與動力工程在鍋爐中的應用情況進行分析，以及對應用過程中出現的問題進行探討。

1 熱能與動力工程研究的基本內容

1.1 鍋爐在熱能應用中的現狀

熱能與動力工程是一門較為復雜與繁瑣的學科，它對于許多周邊化的知識都有所涉及，其中、主要內容是對機械和熱能之間的轉換進行實現，而實現二者之間轉換的前提條件是以跨熱能動力工程以及器械工程方面的理論為基礎。鍋爐是一種十分重要的能量轉換機械設備，其燃燒的過程就是進行能量轉換的過程，我們需要對鍋爐在燃燒中產生的動力值進行計算。咋鍋爐的設計過程中如果以熱能與動力工程為原則，則可以提高鍋爐的燃燒效率，節約資源。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，內容上也不夠深入和透徹。

1.2 熱能與動力工程研究的基本內容

熱能與動力工程主要是研究熱能與動能之間轉化規律的學科，它包含了許多內容，因此范圍很廣導致影響因素也是多方面的，因此需要研究人員對其進行多方面的了解與研究，找到其發展的規律，使其能夠更好的被運用，為其他方面的研究與應用提供便利。熱能與動力工程的主要設備就是鍋爐，所以在鍋爐的設計和生產過程中將會有大量的人類過與動力工程的知識的運用，在這個運用的工程中形成了系統性的理論知識。所以如果要發現提高鍋爐的燃燒效率，就要在使用過程中對物理工程、機械工程、能源工程等領域的應用提高注意。社會的發展和生活的進步會使每個學科的研究領域和科學的發展方向跟著發生改變，因此熱能與動力工程的應用領域也相應的朝著智能化的方向發展，以便服務于人類。

1.3 對鍋爐的結構以及其動力原理的分析

鍋爐的結構一般情況下包含了鍋爐生產的主體部分、外殼、燃氣的控制部位等。其中外殼又分為了面殼和底殼兩個部分，鍋爐在燃燒過程中的主要環節就是底殼承擔的，因為在底殼處有安裝熱交換器和電控盒等主要部件。底殼還有個作用是對鍋爐的各部分樞紐起到一個連接的作用，它還決定著這個鍋爐的穩定性。而面殼的主要作用則是保護鍋爐內部不被灰塵或者其他不相關的東西進入，是鍋爐得到保護，延長鍋爐的使用期限。鍋爐結構的核心是燃氣的控制和鍋爐生產主體部分，它們起的主要作用是控制鍋爐的生產活動，對其生產活動有決定性作用。

2 熱能與動力工程在鍋爐中的應用以及在應用中面臨的問題

在很早以前，鍋爐就被發明和使用了。在那個時期中，鍋爐只是單純地被當作一種熱能轉化的工具。伴隨著工業革命的而開始和發展，鍋爐的生產和使用已經有了一套較為完整的體系，而鍋爐的使用推動了工業革命前進的步伐，一直到現在鍋爐依然是熱能和動能之間進行轉化的主要機械設備，在很多領域里都被應用到。雖然因為熱能與動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行了阻礙。

鍋爐的構成的部件是十分復雜的，部件之一的風機就是把電能轉換為動能并且把氧氣想鍋爐內部輸送的主要部件，它的工作承受度不是沒有限制的，隨著人們在生產生活中對能源的需求量越來越大，很多企業唯利是圖，使鍋爐的工作量超出合理范圍的增加，因此讓風機工作量大大超出了其承受度，致使風機受到損壞，讓鍋爐的整體受到影響，最終導致企業的生產被迫中斷。因為風機的內部構造過于繁雜，導致工作人員在維修的時候往往很多風機內部的溫度進行能準確地判斷，因此在對鍋爐進行研究與開發的時候，應該重點對怎樣加強風機內部溫度測量的研究。而目前對于風機內部溫度測量的常用方法是測量從不同方向上流入風機葉片的燃燒速度，最后以測量的數據為依據，對其進行建模和劃分網絡結構。通過這些能夠較為直觀地對風機和其他部位的部件之間的聯系，以此度風機的設計進行完善，吧風機的利用效率進行提升，使鍋爐的運轉能力得到整體的提高。

3 運用熱能動力工程的知識做好對燃燒技術的控制

為了能夠讓鍋爐內部的燃燒效率得到有效提高，應該對鍋爐的內部燃燒溫度進行控制，在做好這項工程的同時，還要對鍋爐的熱能轉化效率進行提高，而在熱能與動力研究中亟待解決的問題便是對鍋爐燃燒內部的溫度的控制。下文我們將會對當前的幾張燃燒方式進行舉例和分析，以達到在對能量與質量之間進行轉換的前提下實現對資源的節約的目的。

3.1 層燃爐

主要燃燒形式：把燃料在爐排上進行加固，使其形成燃燒層，優點：保持更多的熱量，增加燃燒的穩定性，杜絕火災的發生。

3.2 室燃爐

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

3.3 旋風爐

旋風爐是一個長圓筒的形狀，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。燃料和空氣在旋風爐中的高速旋轉的氣流之中燃燒，它的實質是一種介于室燃爐和層燃路之間的燃燒。

3.4 沸騰爐

在沸騰爐底端設置有一個風板，一定密度的燃料層就放在這塊板上，風室則設置在燃料層的底端。沸騰爐的燃燒特點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間會比較長，其混合的效果比較好，燃燒得較為充分。

4 結語

鍋爐方面的生產應該在社會進步的同時得到加強。不論是時代的發展還是減少鍋爐使用中的安全事故的發生，不論是提高燃燒效率還是節約資源，我們都應該在鍋爐的生產中國實用熱能與動力工程技術。就我國的現狀而言，對于熱能與動力工程在鍋爐中的運用方面的研究還不夠，因此在鍋爐生產中出現了很多的問題。為了使技術跟上時代的發展，滿足當前生產與消費的需求，就一定要對鍋爐的生產效率進行提升，促進熱能與動力工程在鍋爐中的應用，并對其進行不斷的創新，推動產業的發展和社會的進步。

參考文獻

[1] 雷貴祥.發電廠熱能動力系統優化與節能改造研究[J].資源節約與環保，2015（07）.

[2] 曹輝.芻議發電廠熱能動力系統優化與節能改造[J].軍民兩用技術與產品，2015（24）.

[3] 鄭江.對電廠熱動力系統節能管理的研究[J].大科技，2015（20）：52-53.