淺析熱能與動力工程在暖通鍋爐中的應用

王晰萌

摘 要：在經濟不斷發(fā)展的新形勢下，消耗的能量也在明顯提升，致使我國能源非常緊張，與經濟發(fā)展需求不符。因此，能源的積極作用如何得到高效地發(fā)揮以及怎樣提高科技水平就成為國家高度重視的問題。為了使能源的使用效率得到根本提高，就要加強研究熱能和動力工程在暖通鍋爐中的具體應用，該舉措具有一定的可行性。文章對鍋爐及熱能動力工程的情況進行了基本概述，并圍繞熱能與動力工程在暖通鍋爐應用中存在的問題進行討論，最后闡述熱能與動力工程在暖通鍋爐中的應用創(chuàng)新。

關鍵詞：暖通鍋爐;熱能與動力工程;能源

一、引言

現(xiàn)階段，我國的鍋爐種類很多，并且鍋爐在人們的日常生活中占據著重要地位，但是在生產制造暖通鍋爐過程和分配能源方面一直都有很多問題存在。因此，需要及時完善暖通鍋爐的技術層面。熱能與動力工程是暖通鍋爐最重要的一項技術，相關企業(yè)也應該將其作為工作的重點，利用合理的實施方案，促進鍋爐利用率得到有效提高，全面創(chuàng)新熱能與動力工程技術，一旦發(fā)現(xiàn)不足，要及時采取有效的解決對策，這樣就能有更多的機會去改善我國整體能源的消耗過度問題。

二、鍋爐及熱能動力工程的概述

1、鍋爐

由于鍋爐有不同的功能，并且燃燒材料也是不同的，所以就可以對鍋爐進行分類，將其分成多個種類。鍋爐不同也會包含著不同的要素。目前，社會對鍋爐有不同需求，它們所起到的作用也各不相同，在這種情況下，不同的鍋爐必然會發(fā)揮出不同的功能。鍋爐這種設備是比較特殊的，它主要功能是實現(xiàn)能量的轉換。如今，將一定量的電能及化學能向鍋爐內輸入，受多方因素影響，鍋爐可以輸出蒸汽或熱能，從根本上保證了工業(yè)生產及人們生活所需要的能量。

2、熱能與動力工程

從理論上看， 熱能與動力工程就是由“熱能”與“工程” 之間關系所引發(fā)的相關應用實體機械與工程。熱能與動力工程已經在我國得到了普遍應用，有的企業(yè)還引入了熱能發(fā)電機，將其作為供電設備，發(fā)揮出重要作用。有的企業(yè)在條件允許的情況下，引入水利電動力工程作為生產動力，該工程比較環(huán)保，大多用于大企業(yè)。在研究對熱能與動力工程的過程中，要求專業(yè)人才必須有扎實的理論基礎和技術，還要有較強的外語能力、計算機應用能力，同時還要掌握該學科的發(fā)展趨勢。對這一領域的發(fā)展要加以完善和推進，從而帶動我國實現(xiàn)整體經濟增長。

三、熱能與動力工程在暖通鍋爐應用中存在的問題

暖通鍋爐的設計與制造工藝自19世紀以來有了很大幅度的提升，而且高度結合了熱能和動力工程。在暖通鍋爐中，開始廣泛的應用熱能與動力工程，使能源的利用率得到明顯提高。目前，暖通鍋爐有著較高的整體發(fā)展水平，也具備較完整的發(fā)展體系，在很大程度上促進了國家經濟發(fā)展和社會進步。但是某些方面依舊存在很多問題，影響到暖通鍋爐實際應用中的使用效率，與設計要求出現(xiàn)較大差距。風機對暖通鍋爐的運轉起到關鍵作用，運轉能力會直接影響電能和動能的轉化效果，氣體能順利的運輸?shù)脚ㄥ仩t內，之后便可進行能量轉換。雖然風機很重要，但它同樣也是暖通鍋爐中出現(xiàn)問題最多的部分，探究其原因可知，主要是風機的設計結構不符合暖通鍋爐的實際使用需求所致，兩者沒有達到一致性。如今，我國經濟在迅速發(fā)展，同時也在不斷的增大生產規(guī)模，因此，對暖通鍋爐機也有更高的使用要求，在生產中經常會發(fā)生暖通鍋爐超負荷運行的情況，而風機的實際使用功率已經達不到暖通鍋爐的需要。因長期處于超負荷的使用狀態(tài)，再加上有的風機本身結構就很脆弱，所以受到的損傷也非常嚴重，使暖通鍋爐中的其他設備也連鎖受損壞，進而會影響暖通鍋爐的整體功能，導致氣體難以正常的進入暖通鍋爐內部，還降低了能量轉換效率，浪費大量能源，甚至嚴重時會直接導致暖通鍋爐燒毀的情況。

隨著科學技術的快速發(fā)展，鍋爐燃料的使用效率也在不斷提高，但是不完全燃料的問題使燃料和生產成本被浪費，還造成了生產污染，尤其在生產時間較長的情況下，一旦生產結束，暖通鍋爐中就有大量燃料的廢料積累，當廢料達到一定數(shù)量后，暖通鍋爐的使用就要受到很大影響。由此可見，生產企業(yè)為了節(jié)約生產成本，確保暖通鍋爐有環(huán)保、高效穩(wěn)定的生產環(huán)節(jié)，就要采取有效策略加以優(yōu)化，促進燃料的燃燒效率得到大的提高。

四、熱能與動力工程在暖通鍋爐中的應用創(chuàng)新

1、暖通鍋爐風機的創(chuàng)新

如今，鍋爐存在的一個主要問題就是暖通鍋爐風機，這就要求對風機加以改善。我國對暖通鍋爐風機創(chuàng)新領域進行集中研究，通過實驗在暖通鍋爐的風機中應用了仿真類的異形葉片。暖通鍋爐有著非常復雜的結構，風機多是處在鍋爐的下方，也就是鍋爐的內部位置，所以測量時必須要經過不斷地檢查，要有一套精準的方案，發(fā)現(xiàn)問題做到及時解決。由于我國還沒有進行系統(tǒng)的研究鍋爐葉輪的制作以及運轉，所以對這些內部的氣流方向做分析和評估時，就可以通過實驗模擬的方式獲得有效數(shù)值，之后通過計算去詳細的分析不同轉速下的矢量圖，對比矢量圖與幾組數(shù)據后，應該對風機翼型邊界層及相應的攻角之間的關系做深入研究，為之后的研究提供科學依據。

2、暖通鍋爐燃燒控制技術的創(chuàng)新

可以通過轉換能量來實現(xiàn)對暖通鍋爐燃燒的有效控制。我國傳統(tǒng)的暖通鍋爐燃料填充是由人力來完成的，這是一種效率極低的方式，盡管能保證暖通鍋爐正常燃燒，且對燃燒控制技術也沒有較高的要求，但是卻難以滿足較高的能量轉換要求。為此，這種傳統(tǒng)的填充方式被大多數(shù)企業(yè)摒棄，用自動化填充方式將其取代，連續(xù)控制系統(tǒng)成了鍋爐燃燒的主要方式。該系統(tǒng)的構成分為兩大部分：一是燃燒控制器，另一個是對氣體的分析器，該系統(tǒng)的優(yōu)勢是可以對輸出數(shù)據進行精準的計算，而且能夠有效的控制暖通鍋爐的燃燒情況，使暖通鍋爐始終都處于穩(wěn)定的運轉狀態(tài)。近年來，有多種新的暖通鍋爐燃燒方式出現(xiàn)：一是層燃爐燃燒。特點是能保證燃燒時燃燒層的熱量供給，可以穩(wěn)定燃燒;二是旋風爐燃燒。它擁有一層運動著的燃料層，非常輕薄，不同于層燃爐有著厚重的燃料層，并且旋風爐主要是在爐內進行燃燒的;三是室燃爐燃燒。通過燃燒將氣體、燃料一起向鍋爐內運輸，從而進行流動、燃燒;四是沸騰爐燃燒。可以使燃料充分的接觸到氣體，燃料在沸騰層停留時間較長，這樣就有利于燃燒質量從根本上得到保證，此類燃燒方式通常對燃燒質量較差的燃料是比較合適的。上述的四種暖通鍋爐燃燒方式都得到了廣泛的應用，其中，沸騰爐燃燒這項新技術的發(fā)展前景相對更好一些。所以，鍋爐生產行業(yè)也在重點研究和改進沸騰爐。

結語

總之，暖通鍋爐作為工業(yè)生產中能源轉化的重要設備，其中所蘊含的工程學技術與熱力學對其提供有力的技術支持，利用暖通鍋爐能夠逐步轉化其它形式的能量為機械能，由此提高工業(yè)生產中的工作效率。對暖通鍋爐而言，熱能與動力工程的應用有著重要影響。因此，我們要深入研究熱能與動力工程的技術應用，并對當前各種不同的燃燒控制方式進行對比分析，進一步推動我國暖通鍋爐行業(yè)的發(fā)展。

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