熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中應(yīng)用問題研究

夏俊峰

摘要：熱能動(dòng)力工程是一門新型的學(xué)科，由于所涉及到的知識(shí)領(lǐng)域比較廣泛，所以具有綜合性極強(qiáng)的特點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，使得熱能動(dòng)力工程也有了進(jìn)一步的發(fā)展，同時(shí)也促進(jìn)了我國熱力發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)力工程在能源和鍋爐中的應(yīng)用，也因?yàn)榻?jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步得到了廣泛的應(yīng)用。鑒于此，本文主要分析熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中應(yīng)用問題。

關(guān)鍵詞：熱能與動(dòng)力工程；鍋爐；問題

1 概述

熱能與動(dòng)力工程主要是研究熱能與動(dòng)能兩種能量關(guān)系進(jìn)行轉(zhuǎn)化的問題，對(duì)該學(xué)科的研究能夠更好的實(shí)現(xiàn)動(dòng)能和熱能的轉(zhuǎn)化，滿足我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)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(jì)和生產(chǎn)過程中都不可避免的需要運(yùn)用熱能與動(dòng)力工程的相關(guān)理論知識(shí)。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，熱能與動(dòng)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(fèi)，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(dòng)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(shí)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(fèi)能源，還對(duì)環(huán)境造成很大的影響，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)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(duì)爐溫控制技術(shù)的提高，熔銅爐又應(yīng)運(yùn)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(dòng)力學(xué)研究的深人，我國現(xiàn)在己經(jīng)能夠應(yīng)用計(jì)算機(jī)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(jìn)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(dòng)力工程在鍋爐應(yīng)用中存在的問題

第一是鍋爐風(fēng)機(jī)的損傷問題，風(fēng)機(jī)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(jī)械能，從而保證鍋爐的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，是鍋爐動(dòng)力系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，但是，隨著生產(chǎn)負(fù)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(jī)帶來了非常大的損傷壓力，風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)本身承受能力不是特別強(qiáng)，在加大壓力的情況下會(huì)影響風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效果，甚至可能造成損壞，一旦風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)問題，就會(huì)導(dǎo)致其他設(shè)備受到影響，甚至影響整個(gè)生產(chǎn)過程的順利進(jìn)行，對(duì)于風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)及動(dòng)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(gè)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(shí)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(fù)擔(dān)，這會(huì)造成更多的能源浪費(fèi)和機(jī)器損耗問題，如何進(jìn)一步提高鍋爐的能源轉(zhuǎn)化和利用效率一直是熱能與動(dòng)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(duì)這些問題盡快進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，才能夠從根本上提高熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中的應(yīng)用效果。

3 熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中的具體應(yīng)用

3.1 提升鍋爐自動(dòng)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(duì)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(duì)以往所長期遵循的以操作人員手動(dòng)向鍋爐填入燃料的操作方式進(jìn)行改變，轉(zhuǎn)而依托自動(dòng)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(shí)亦能夠通過精準(zhǔn)地填料量控制，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)營成本的優(yōu)化控制。

3.2 提升燃料利用率，注重強(qiáng)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(duì)鍋爐進(jìn)行科學(xué)地改造升級(jí)，以便達(dá)到綠色生產(chǎn)的目的。在對(duì)鍋爐進(jìn)行改造升級(jí)的過程中，企業(yè)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)鍋爐密閉性等問題進(jìn)行深入認(rèn)真地研究，以便確保制定鍋爐改造升級(jí)方案的科學(xué)制定。同時(shí)，企業(yè)技術(shù)人員對(duì)自動(dòng)化裝置、燃燒系統(tǒng)等設(shè)備設(shè)施亦應(yīng)當(dāng)進(jìn)行改造升級(jí)處理，以便使相關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行，進(jìn)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(duì)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(jìn)而導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行出現(xiàn)狀況，加大企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營成本與能耗投入。

3.3 提升熱能同機(jī)械能二者的轉(zhuǎn)化效率

熱能動(dòng)力工程在熱能和機(jī)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(dòng)力工程，能夠提升熱能同機(jī)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(duì)熱能動(dòng)力工程學(xué)的深入研究與實(shí)踐應(yīng)用，使之能夠?yàn)槠髽I(yè)鍋爐設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供理論基礎(chǔ)與實(shí)踐指導(dǎo)，同時(shí)，依托這一技術(shù)，將確保實(shí)現(xiàn)鍋爐工作過程中熱能同機(jī)械能的良好轉(zhuǎn)化，進(jìn)而確保相關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)良好運(yùn)轉(zhuǎn)。

總之，現(xiàn)今一個(gè)時(shí)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(huì)公眾對(duì)于環(huán)境污染問題的關(guān)注，如何通過新能源實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的節(jié)能減排成為當(dāng)下社會(huì)發(fā)展過程中亟需解決和應(yīng)對(duì)的現(xiàn)實(shí)性問題之一，同時(shí)，從經(jīng)濟(jì)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(shí)現(xiàn)對(duì)煤炭資源的有效替代，進(jìn)而確保企業(yè)實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的目的。

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