熱能與動力工程在鍋爐中應(yīng)用問題研究

夏俊峰

摘要：熱能動力工程是一門新型的學(xué)科，由于所涉及到的知識領(lǐng)域比較廣泛，所以具有綜合性極強的特點。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，使得熱能動力工程也有了進一步的發(fā)展，同時也促進了我國熱力發(fā)動機行業(yè)的發(fā)展以及一些新興行業(yè)的發(fā)展。另外，熱能動力工程在能源和鍋爐中的應(yīng)用，也因為經(jīng)濟的發(fā)展和技術(shù)的進步得到了廣泛的應(yīng)用。鑒于此，本文主要分析熱能與動力工程在鍋爐中應(yīng)用問題。

關(guān)鍵詞：熱能與動力工程；鍋爐；問題

1 概述

熱能與動力工程主要是研究熱能與動能兩種能量關(guān)系進行轉(zhuǎn)化的問題，對該學(xué)科的研究能夠更好的實現(xiàn)動能和熱能的轉(zhuǎn)化，滿足我國經(jīng)濟發(fā)展和社會進步所需的基本能源需求，緩解當(dāng)前的能源緊張問題。而鍋爐則是一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，在工業(yè)生產(chǎn)、日常生活等眾多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，其設(shè)計和生產(chǎn)過程中都不可避免的需要運用熱能與動力工程的相關(guān)理論知識。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，熱能與動力工程在鍋爐燃燒領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，讓鍋爐在能量轉(zhuǎn)換過程中能夠發(fā)揮更大的作用，大大降低了在轉(zhuǎn)換過程中造成的能量浪費，提高了熱能的利用率，為我國生產(chǎn)力的穩(wěn)步增長奠定了良好的基礎(chǔ)。

2 熱能動力工程中鍋爐的發(fā)展及存在的問題

2.1 熱能專業(yè)中工業(yè)爐的發(fā)展

工業(yè)爐在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)著非常重要的地位，最早的時候工業(yè)爐是利用燃燒燃料來提供熱量，但是人們發(fā)現(xiàn)這樣不僅浪費能源，還對環(huán)境造成很大的影響，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，人們己經(jīng)可以利用工業(yè)爐把電能轉(zhuǎn)化為熱能了鍋爐也屬于工業(yè)爐的一種這種物料的熱工設(shè)各早在我國的商代就己經(jīng)能夠制造了，而且還有完善的煉銅爐，隨著人們對爐溫控制技術(shù)的提高，熔銅爐又應(yīng)運而生，逐漸的就出現(xiàn)了鑄鐵技術(shù)伴隨著科技的發(fā)展、鍋爐管理水平的提高，以及熱能動力學(xué)研究的深人，我國現(xiàn)在己經(jīng)能夠應(yīng)用計算機來控制鍋爐的連續(xù)加熱，大大提高了能量的利用度，現(xiàn)代化的鍋爐主要有步進式爐和推鋼式爐，它們的區(qū)別主要是爐內(nèi)輸料方式的不同。

2.2 熱能與動力工程在鍋爐應(yīng)用中存在的問題

第一是鍋爐風(fēng)機的損傷問題，風(fēng)機是鍋爐中非常重要的設(shè)備，主要是通過壓縮和傳送氣體來將氣體的能量轉(zhuǎn)化為機械能，從而保證鍋爐的正常運轉(zhuǎn)，是鍋爐動力系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，但是，隨著生產(chǎn)負擔(dān)的加重，鍋爐要承擔(dān)更大量的能量轉(zhuǎn)化任務(wù)，這為鍋爐的風(fēng)機帶來了非常大的損傷壓力，風(fēng)機的結(jié)構(gòu)本身承受能力不是特別強，在加大壓力的情況下會影響風(fēng)機的運行效果，甚至可能造成損壞，一旦風(fēng)機的運轉(zhuǎn)出現(xiàn)問題，就會導(dǎo)致其他設(shè)備受到影響，甚至影響整個生產(chǎn)過程的順利進行，對于風(fēng)機結(jié)構(gòu)及動力應(yīng)用形式的改良是目前鍋爐應(yīng)用改良中的主要問題。第二個問題是能源的效率問題，盡管采用了多重的燃燒控制技術(shù)，但是鍋爐中燃料的燃燒效率仍然是比較低的，再經(jīng)過能量轉(zhuǎn)化的時候也必然面臨著能量損耗的問題，整體來說能源效率雖然在不斷提高，但是平均水平仍然比較低，在這種情況下為了滿足生產(chǎn)需要，就只能增加物料、加重鍋爐的生產(chǎn)負擔(dān)，這會造成更多的能源浪費和機器損耗問題，如何進一步提高鍋爐的能源轉(zhuǎn)化和利用效率一直是熱能與動力工程在鍋爐應(yīng)用研究中的主要問題，并且必然還將持續(xù)研究下去。在鍋爐的未來發(fā)展創(chuàng)新中，只有針對這些問題盡快進行技術(shù)改進，才能夠從根本上提高熱能與動力工程在鍋爐中的應(yīng)用效果。

3 熱能與動力工程在鍋爐中的具體應(yīng)用

3.1 提升鍋爐自動化控制水平，確保鍋爐溫度被控制在穩(wěn)定的區(qū)間之內(nèi)

基于控制爐溫的考慮，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)對能量轉(zhuǎn)化幅度加以重視，具體而言，生產(chǎn)企業(yè)有必要對以往所長期遵循的以操作人員手動向鍋爐填入燃料的操作方式進行改變，轉(zhuǎn)而依托自動化技術(shù)的應(yīng)當(dāng)，利用電腦控制的方式取代先前的人工測算方式，這樣一來，不但確保了填料的精度，同時亦能夠通過精準地填料量控制，實現(xiàn)生產(chǎn)運營成本的優(yōu)化控制。

3.2 提升燃料利用率，注重強化節(jié)能環(huán)保研究

基于有效提升燃料利用率的考慮，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)注重對鍋爐進行科學(xué)地改造升級，以便達到綠色生產(chǎn)的目的。在對鍋爐進行改造升級的過程中，企業(yè)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對鍋爐密閉性等問題進行深入認真地研究，以便確保制定鍋爐改造升級方案的科學(xué)制定。同時，企業(yè)技術(shù)人員對自動化裝置、燃燒系統(tǒng)等設(shè)備設(shè)施亦應(yīng)當(dāng)進行改造升級處理，以便使相關(guān)設(shè)備實現(xiàn)高效運行，進而有效地降低能耗。舉例而言，如生產(chǎn)企業(yè)使用的鍋爐為天然氣燃料，則應(yīng)當(dāng)考慮到對冷凝現(xiàn)象的防范，以免因冷凝現(xiàn)象發(fā)生，而導(dǎo)致鍋爐設(shè)備發(fā)生損毀，進而導(dǎo)致鍋爐運行出現(xiàn)狀況，加大企業(yè)生產(chǎn)運營成本與能耗投入。

3.3 提升熱能同機械能二者的轉(zhuǎn)化效率

熱能動力工程在熱能和機械能及其二者的轉(zhuǎn)化中意義重大，在鍋爐中應(yīng)用熱能動力工程，能夠提升熱能同機械能二者的轉(zhuǎn)化效率。為此，作為生產(chǎn)企業(yè)而言，應(yīng)當(dāng)依托對熱能動力工程學(xué)的深入研究與實踐應(yīng)用，使之能夠為企業(yè)鍋爐設(shè)備的穩(wěn)定運行提供理論基礎(chǔ)與實踐指導(dǎo)，同時，依托這一技術(shù)，將確保實現(xiàn)鍋爐工作過程中熱能同機械能的良好轉(zhuǎn)化，進而確保相關(guān)設(shè)備實現(xiàn)良好運轉(zhuǎn)。

總之，現(xiàn)今一個時期以來，隨著煤炭資源的枯竭以及使用煤炭資源在工業(yè)生產(chǎn)過程中所引發(fā)的社會公眾對于環(huán)境污染問題的關(guān)注，如何通過新能源實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的節(jié)能減排成為當(dāng)下社會發(fā)展過程中亟需解決和應(yīng)對的現(xiàn)實性問題之一，同時，從經(jīng)濟發(fā)展的角度來看，煤炭資源屬于不可再生資源，其具有高污染、高能耗的弊端，因此，工業(yè)企業(yè)應(yīng)當(dāng)積極發(fā)展新能源，以便實現(xiàn)對煤炭資源的有效替代，進而確保企業(yè)實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的目的。

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