熱能與動(dòng)力工程在鍋爐應(yīng)用中的問(wèn)題與建議

【摘 要】鍋爐是重要的熱能供應(yīng)機(jī)械設(shè)備，在工業(yè)發(fā)展過(guò)程中起著重要作用。雖然鍋爐的制造及使用發(fā)展由來(lái)已久，技術(shù)也相對(duì)成熟，但是隨著時(shí)代的發(fā)展，如何提升鍋爐的利用率，減少資源浪費(fèi)已經(jīng)成為現(xiàn)今需要研究的重要課題。本文筆者就以熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中的應(yīng)用問(wèn)題及應(yīng)用創(chuàng)新措施展開(kāi)論述。

【關(guān)鍵詞】熱能與動(dòng)力工程；鍋爐；問(wèn)題；創(chuàng)新探究

鍋爐在我們?nèi)粘Ｉ罴肮I(yè)發(fā)展過(guò)程中應(yīng)用都較為廣泛，起到的作用和影響也較大，為了滿足社會(huì)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，進(jìn)一步提升鍋爐的應(yīng)用效率，作為鍋爐應(yīng)用中重要的科技—熱能與動(dòng)力工程在實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題需要得到解決與創(chuàng)新，本文以此為中心進(jìn)行研究。

一、鍋爐與熱能與動(dòng)力工程概述

1.1鍋爐

鍋爐根據(jù)功能和所用燃料種類可以分為很多類別。雖然不同類型鍋爐的外殼及主要控制部位基本相同，但是鍋爐的很多構(gòu)成要素卻會(huì)由于社會(huì)需求及鍋爐功能有部分差異。鍋爐的核心結(jié)構(gòu)是其控制部分，因?yàn)樗鼘?duì)燃料燃燒起著控制作用。隨著信息時(shí)代的到來(lái)，我國(guó)大部分鍋爐控制都是利用的電子控制法，這種方法可以提升控制效果，有利于控制目標(biāo)的順利達(dá)成。

1.2熱能與動(dòng)力工程

熱能與動(dòng)力工程主要研究對(duì)象就是熱能與動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)化，它的研究范圍很廣，涉及多個(gè)學(xué)科內(nèi)容，如能源工程、機(jī)械工程等，其研究主要目的是實(shí)現(xiàn)熱能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。熱能與動(dòng)力工程發(fā)展進(jìn)程與應(yīng)用效果受到多個(gè)因素影響，如研究人員對(duì)學(xué)科的了解程度、對(duì)學(xué)科發(fā)展的規(guī)律掌握情況、實(shí)際應(yīng)用能力等。

熱能與動(dòng)力工程研究的重要設(shè)備就是鍋爐，因?yàn)殄仩t的生產(chǎn)和應(yīng)用過(guò)程中對(duì)于熱能與動(dòng)力工程知識(shí)應(yīng)用率較高，且對(duì)知識(shí)的系統(tǒng)性要求較高。通過(guò)對(duì)熱能與動(dòng)力工程的研究，可以加快鍋爐的科學(xué)化建設(shè)，提高鍋爐的生產(chǎn)及應(yīng)用效率，起到節(jié)約能源的作用。

二、熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中的應(yīng)用現(xiàn)狀

鍋爐是能源轉(zhuǎn)換的重要機(jī)械設(shè)備之一，其燃料燃燒的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)換的過(guò)程，其燃燒效率需要通過(guò)計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)燃料燃燒所需的動(dòng)力值。為了達(dá)到提升鍋爐工作效率，節(jié)能減排的目的，在其設(shè)計(jì)時(shí)必須要結(jié)合熱能與動(dòng)力工程知識(shí)。從現(xiàn)階段來(lái)說(shuō)，我國(guó)對(duì)于熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中應(yīng)用的研究較少，且研究深度不夠，需要相關(guān)研究者進(jìn)一步深入分析研究。

現(xiàn)階段，我國(guó)至少有十個(gè)行業(yè)都運(yùn)用了工業(yè)爐，盡管工業(yè)爐有較多優(yōu)勢(shì)，但是也有一定劣勢(shì)，如能耗大，幾乎占到了整體能耗的四分之一，而燃料爐的能耗更是占到了鍋爐能耗的百分之九十以上，這一劣勢(shì)在能源短缺的今天更加突出。

隨著社會(huì)的飛速發(fā)展，節(jié)能減排的理念也越來(lái)越被重視，每個(gè)行業(yè)的發(fā)展都需要遵循這一理念并以可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，因而鍋爐生產(chǎn)行業(yè)的從業(yè)人員也應(yīng)該重視節(jié)能減排實(shí)現(xiàn)。能源直接影響了社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度，其使用效率更是對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的持久性有重要作用，因而，不斷提升自身對(duì)熱能與動(dòng)力工程的知識(shí)掌握能力，進(jìn)行應(yīng)用創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)能源利用率，尤其是燃料燃燒效率的提高是歷史賦予相關(guān)從業(yè)人員的使命。

三、熱能與動(dòng)力工程在鍋爐的應(yīng)用問(wèn)題

工業(yè)革命的推進(jìn)促使鍋爐生產(chǎn)體系日益完善，直至今日，鍋爐仍然是熱動(dòng)能轉(zhuǎn)換的重要機(jī)械設(shè)備之一，也被廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。雖然鍋爐應(yīng)用過(guò)程中，熱能與動(dòng)力工程對(duì)使用效率提升起到了很大的促進(jìn)作用，但是應(yīng)用過(guò)程中也存在很多問(wèn)題，對(duì)鍋爐的長(zhǎng)久可持續(xù)運(yùn)行有不利影響。

我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程不斷推進(jìn)，促使對(duì)動(dòng)力的需求量也越來(lái)越多，作為熱能與動(dòng)力轉(zhuǎn)換重要設(shè)備的工業(yè)鍋爐在其中起到重要作用；同樣的，鍋爐在制造業(yè)發(fā)展過(guò)程中也通過(guò)熱能與動(dòng)力的提供起到舉足輕重的作用。但是，由于鍋爐構(gòu)成較為復(fù)雜，風(fēng)機(jī)作為能量轉(zhuǎn)化和氧氣輸送的重要部分，工作強(qiáng)度承受能力有限，不能滿足現(xiàn)今社會(huì)能源需求量。而部分企業(yè)為了謀取更多利益，盲目增加鍋爐運(yùn)作速度，不考慮風(fēng)機(jī)的承受力，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)損壞，進(jìn)而造成鍋爐無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生企業(yè)生產(chǎn)中斷的不利影響，更有甚者，會(huì)威脅相關(guān)工作人員的人身安全。但是風(fēng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，風(fēng)機(jī)內(nèi)部溫度無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量，改造相對(duì)困難。因而，運(yùn)用熱能與動(dòng)力工程相關(guān)知識(shí)與技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)葉片燃速測(cè)量，對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造，提高鍋爐風(fēng)機(jī)的性能是亟待解決的問(wèn)題。

四、熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中的創(chuàng)新應(yīng)用

4.1在鍋爐燃燒控制過(guò)程的創(chuàng)新應(yīng)用

鍋爐工作體系中最重要的一環(huán)就是燃燒控制，燃燒控制技術(shù)的改進(jìn)對(duì)鍋爐行業(yè)未來(lái)發(fā)展有著重要的影響。隨著機(jī)械化的發(fā)展及廣泛應(yīng)用，鍋爐燃料燃燒的技術(shù)主要采用現(xiàn)代化的自動(dòng)控制技術(shù)，主要分為空燃比里連續(xù)控制和雙交叉先付控制兩種方式。其中，空燃比里連續(xù)控制技術(shù)以系統(tǒng)構(gòu)成分析為前提，PLC技術(shù)通過(guò)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析利用微積分進(jìn)行信號(hào)設(shè)置，進(jìn)而控制好對(duì)比閥門和電動(dòng)蝶閥的開(kāi)放幅度，以滿足鍋爐運(yùn)行的需要；而雙交叉先付控制系統(tǒng)通過(guò)溫度傳感器進(jìn)行控溫，將自身溫度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，而鍋爐燃燒的溫度就可以對(duì)電信號(hào)測(cè)量獲得，進(jìn)而加強(qiáng)溫度控制的準(zhǔn)確度。而且，其專門進(jìn)行燃料質(zhì)量控制的裝置可以便捷燃料質(zhì)量管理工作，精準(zhǔn)獲取數(shù)據(jù)。

4.2在鍋爐風(fēng)機(jī)改造過(guò)程的創(chuàng)新應(yīng)用

鍋爐風(fēng)機(jī)是制約鍋爐提升能源產(chǎn)出的重要部分，因而，對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行研究改造，加入仿真異型葉片就是影響鍋爐發(fā)展的重要問(wèn)題。但是，我國(guó)鍋爐的風(fēng)機(jī)位置通常在鍋爐內(nèi)部，且鍋爐構(gòu)造復(fù)雜，加之現(xiàn)今國(guó)內(nèi)相關(guān)從業(yè)人員對(duì)鍋爐葉輪制作和運(yùn)轉(zhuǎn)方面的研究較少，缺乏完整的問(wèn)題解決方案，因而風(fēng)機(jī)的實(shí)際測(cè)量工作存在諸多困難。為了推動(dòng)相關(guān)研究工作進(jìn)一步開(kāi)展，我們必須做好研究準(zhǔn)備工作，要先對(duì)機(jī)械內(nèi)部氣流方向評(píng)估，通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)測(cè)算相對(duì)準(zhǔn)確有效的數(shù)據(jù)，再通過(guò)計(jì)算獲取的數(shù)據(jù)測(cè)算出轉(zhuǎn)速不同時(shí)的矢量圖，將矢量圖和數(shù)據(jù)對(duì)比，研究出風(fēng)機(jī)翼型邊界層和攻角關(guān)系。

4.3在能源轉(zhuǎn)換效率過(guò)程的創(chuàng)新應(yīng)用

運(yùn)用熱能動(dòng)力學(xué)的知識(shí)有針對(duì)性的進(jìn)行鍋爐分析，以期促進(jìn)熱能與電能的轉(zhuǎn)換率。根據(jù)熱能與動(dòng)力工程知識(shí)，利用國(guó)內(nèi)的技術(shù)設(shè)備與條件，促進(jìn)效能轉(zhuǎn)化速度，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，提出可行性轉(zhuǎn)化方案并應(yīng)用于實(shí)踐，再實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新。

五、小結(jié)

綜上所述，熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中的生產(chǎn)應(yīng)用過(guò)程中發(fā)揮著不可替代的重要作用，如何提升改進(jìn)應(yīng)用模式，以此來(lái)提升鍋爐的應(yīng)用效率和效果，減少能源浪費(fèi)，迎合節(jié)能減排的發(fā)展理念，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展是現(xiàn)階段我們需要研究的課題。不斷改進(jìn)應(yīng)用技術(shù)，在實(shí)際操作中積累經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)新應(yīng)用研究是提升熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中的應(yīng)用價(jià)值的重要舉措。

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作者簡(jiǎn)介：

姓名：程遠(yuǎn)軍 出生年月：1983.3.16 男 漢族 河南省長(zhǎng)垣縣 本科 籍貫：工程師 研究方向：熱能與動(dòng)力工程 單位：西安灃東華能熱力有限公司 郵編：710077

（作者單位：西安灃東華能熱力有限公司）