熱能工程在鍋爐和能源方面的發(fā)展與思考

王彤

中船重工第七O三研究所試驗研究事業(yè)部 黑龍江哈爾濱 150001

作為各行業(yè)領(lǐng)域不可或缺的資源，能源的合理運用對社會發(fā)展速度和質(zhì)量的提升發(fā)揮著重要作用。其中熱能與動力工程是對能源進行利用的部分，因此為使能源轉(zhuǎn)化更加有利，應(yīng)對熱能與動力工程進行充分利用使其實現(xiàn)設(shè)計與優(yōu)化，進而在更多的行業(yè)和領(lǐng)域中發(fā)揮重要的價值。但還應(yīng)注意，盡管應(yīng)用熱能與動力工程發(fā)揮積極作用的同時還帶來嚴重的環(huán)境問題，因此就需要各行業(yè)對環(huán)境問題引起重視，通過相關(guān)管理機制的建立，防止有不必要的風(fēng)險出現(xiàn)[1]。

1 熱能與動力工程概述

熱能與動力工程專業(yè)是20世紀60年代中期發(fā)展起來的一種綜合性學(xué)科，也就是說熱能與動力工程并不是一個單一學(xué)科，而是多門學(xué)科的交叉性學(xué)科，比如化工、電工以及機械制作等，是由化工機械發(fā)展起來的。熱能與動力工程是研究熱能與動力學(xué)所涉及的各種能量之間的轉(zhuǎn)換所使用的一種方法，動力與熱能之間的轉(zhuǎn)換是熱能與動力工程研究的主要課題。從本質(zhì)上來說，熱能與動力工程就是將機械工業(yè)與操作工程的相互融合，使之成為服務(wù)于化工行業(yè)的一種技術(shù)手段，它的發(fā)展與相關(guān)行業(yè)的發(fā)展具有緊密的聯(lián)系。在當(dāng)前電廠發(fā)展過程中，如何提高電廠鍋爐的運行效率是需要解決的重要問題，鍋爐運行涉及多方面的專業(yè)知識，比如熱能工程、制冷與保溫技術(shù)以及動力機械等多方面的專業(yè)知識，熱能與動力工程主要研究鍋爐設(shè)計、生產(chǎn)制造等過程，成套裝置的開發(fā)與設(shè)計都需要較高的技術(shù)水平，設(shè)備結(jié)構(gòu)以及強度理論是節(jié)能裝備開展的基礎(chǔ)與前提，熱能動力工程作為我國現(xiàn)代機械生產(chǎn)的基礎(chǔ)，不僅解決了能源緊缺的問題，還促進了我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展[2]。

2 現(xiàn)狀

現(xiàn)在市場上所通用的鍋爐都是由風(fēng)機承擔(dān)著熱能轉(zhuǎn)化為動能這一個環(huán)節(jié)。而鍋爐風(fēng)機是鍋爐最重要的構(gòu)造，鍋爐風(fēng)機所起的重要作用就是有效提升鍋爐內(nèi)的大氣壓，并在不斷輸送氣體折，將熱能和動能相互轉(zhuǎn)化。鍋爐風(fēng)機是鍋爐在工作過程中任務(wù)量巨大的關(guān)鍵部位，一般處于工作狀態(tài)時，鍋爐風(fēng)機處于超負荷的狀態(tài)。因此常見的風(fēng)機出現(xiàn)損壞，不能繼續(xù)使用，也就不以為然了。鍋爐風(fēng)機出現(xiàn)損壞的情況，會增大工作人員的工作量，同時一旦發(fā)生危險，會導(dǎo)致工廠和工作人員的人身安全受到威脅。

3 熱能與動力工程的應(yīng)用

3.1 熱電場的節(jié)流調(diào)節(jié)的運用

節(jié)流調(diào)節(jié)是熱電廠比較重要的環(huán)節(jié)。因為節(jié)流調(diào)節(jié)沒有進行調(diào)節(jié)級分類，因此想要提高節(jié)流調(diào)節(jié)效率需利用其他方式。如果在汽輪機全周進汽的工作過程中發(fā)生狀況，各級溫度會逐漸降低；如果汽輪機組在理想狀態(tài)下運行，便可以運用一些基本負荷大機組或容量較小的機組，此時如果沒有充足的經(jīng)濟，便需采取降低損失的節(jié)流措施。弗留格爾公式指出，可以在流量相同的情況下計算汽輪機各級的壓差焓降，進而確定零部件受力情況和汽輪機的運行功率，并密切關(guān)注汽輪機的運行狀態(tài)，熱電廠便是利用該公式對熱能與動力工程的應(yīng)用提供保障。

3.2 鍋爐燃燒和控制的創(chuàng)新

鍋爐的燃燒結(jié)構(gòu)也是鍋爐工作過程中較為關(guān)鍵的部位，這一關(guān)鍵部位的技術(shù)深刻影響和志愿者這一領(lǐng)域越大，不斷向前發(fā)展的腳步。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，機械化的普及已經(jīng)逐步取代了過去傳統(tǒng)的人力燃燒的方式?，F(xiàn)在所使用的燃燒方式一共分為兩種，第一種是空燃比里連續(xù)控制，另一種是雙交叉先付的控制方式。兩者方式相比較而言，后者更具有專門的燃料控制裝置，更方便于對燃料質(zhì)量的有效管理，這樣可以使獲得的數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)、科學(xué)、有效，有助于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和處理工作。

3.3 提高熱能和機械能轉(zhuǎn)換效率

隨著電廠生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，新型的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)技術(shù)得到快速發(fā)展，相應(yīng)的自動化技術(shù)也得到不斷完善。根據(jù)熱能動力學(xué)分析，改進鍋爐熱能和電能的轉(zhuǎn)換效率，對于提高資源的有效利用和生產(chǎn)效益具有重要的作用。根據(jù)目前我國的技術(shù)條件來說，提高熱能和機械能轉(zhuǎn)換效率還需要動力學(xué)與熱能的理論技術(shù)融入其中，電廠鍋爐在發(fā)生的時候還需要各個部門的協(xié)調(diào)配合，根據(jù)電廠的實際情況，合理地提高鍋爐內(nèi)在零部件運行的穩(wěn)定性與安全性，以此不斷提高電廠鍋爐的工作效率。

3.4 采取合理的送風(fēng)措施

為了實現(xiàn)鍋爐的充分燃燒，相關(guān)人員需要做好送風(fēng)工作。在送風(fēng)過程中，應(yīng)該注重各個環(huán)節(jié)的管控，合理地控制風(fēng)量和風(fēng)速。在出現(xiàn)風(fēng)速不足的問題時，相關(guān)人員需要分析其中的原因，如噴燃器溫度升高、噴燃器燒壞等；在風(fēng)速過大的情況下，煤粉著火時間會出現(xiàn)延遲。為了有效地改善這些問題，在電廠動能動力鍋爐燃燒過程中，相關(guān)人員需要重視送風(fēng)工作，有效地控制送風(fēng)的風(fēng)速和風(fēng)量，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)粉的充分融合，實現(xiàn)電廠熱能動力鍋爐的正常運行[3]。

4 結(jié)語

隨著近些年各行各業(yè)對熱能與動力工程的有效應(yīng)用和創(chuàng)新，促使熱能與動力工程的設(shè)備、技術(shù)等都得到進一步優(yōu)化和完善，為減少其環(huán)境污染，各企業(yè)應(yīng)該采取針對性的措施，使熱能與動力工程應(yīng)用效率不斷提升的同時最大程度地消除對環(huán)境有影響的因素。管理人員在此過程中也應(yīng)通過自身專業(yè)知識和素質(zhì)的提升，和對問題進行合理地分析和解決，為有效利用資源和企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造有利條件。