熱能動(dòng)力工程在鍋爐方面的應(yīng)用

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【摘 要】能源在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要的作用。經(jīng)濟(jì)發(fā)展必要對(duì)能源的消耗日益增加。能源的高效轉(zhuǎn)化也是一個(gè)重要的課題，能源動(dòng)力工程相伴而生。通過(guò)熱能動(dòng)力的發(fā)展將提升能源在鍋爐系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)化。本文首先概述熱能動(dòng)力工程的含義，又分析了目前熱能動(dòng)力工程在鍋爐系統(tǒng)應(yīng)用中暴露的問(wèn)題，并對(duì)問(wèn)題的解決措施進(jìn)行分析研究。創(chuàng)新永遠(yuǎn)是發(fā)展的立足點(diǎn)，只有在創(chuàng)新發(fā)展中才可以擴(kuò)展這個(gè)學(xué)科在鍋爐系統(tǒng)之中的應(yīng)用能力。

【關(guān)鍵詞】熱能；鍋爐；轉(zhuǎn)化

引言：鍋爐系統(tǒng)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用十分廣泛，對(duì)人們的日常生活有著非常重大的影響。社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展由多個(gè)方面組成，同樣，鍋爐技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展也是其中重要的一環(huán)。熱能動(dòng)力工程在鍋爐系統(tǒng)中占據(jù)著非常主要的地位。熱能動(dòng)力工程在鍋爐系統(tǒng)的普遍應(yīng)用是熱能動(dòng)力工程重要性的體現(xiàn)，這是該學(xué)科發(fā)展的重要應(yīng)用之一。這對(duì)鍋爐系統(tǒng)的發(fā)展也起著決定性的作用。從鍋爐系統(tǒng)的熱能應(yīng)用中也可以反饋出熱能動(dòng)力工程目前存在的問(wèn)題，如何發(fā)現(xiàn)、探索解決這類問(wèn)題并提出相對(duì)應(yīng)的解決方案來(lái)實(shí)現(xiàn)熱能動(dòng)力工程學(xué)科的不斷發(fā)展也成為國(guó)內(nèi)外科研人員探索的重要方向。本文的研究主要贅述于研究熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中的具體應(yīng)用，在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并提出想用的解決對(duì)策，為接下來(lái)的研究提供支持。

1.熱能動(dòng)力工程簡(jiǎn)述

熱能動(dòng)力工程的意義就在于連接動(dòng)能與熱能之間關(guān)系，通過(guò)能量傳遞轉(zhuǎn)化來(lái)達(dá)到供能目的的研究，旨在提高互相轉(zhuǎn)化效率。它是一門專業(yè)性非常強(qiáng)的學(xué)科，涉及的理論龐雜，包含多門理工學(xué)科，如機(jī)械學(xué)、力學(xué)、材料學(xué)等。探究動(dòng)力的組成，我們發(fā)現(xiàn)他的來(lái)源主要是通過(guò)內(nèi)燃機(jī)及其傳動(dòng)系統(tǒng)，該學(xué)科的研究對(duì)象主要是以一種高效、環(huán)保的、穩(wěn)定的形式，將原料產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為在機(jī)械設(shè)備運(yùn)作需要的動(dòng)力[1]。

2熱能動(dòng)力工程在鍋爐應(yīng)用局限

2.1技術(shù)落后

在這數(shù)十年的發(fā)展中，我國(guó)熱能動(dòng)力工程在應(yīng)用中已經(jīng)取得長(zhǎng)足進(jìn)步，同樣將這個(gè)技術(shù)應(yīng)用在鍋爐領(lǐng)域中也得到了不小的成果。目前鍋爐燃燒技術(shù)已受到多個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)際認(rèn)可并應(yīng)用在本國(guó)，鍋爐技術(shù)處在領(lǐng)先行列，但這只局限在燃燒技術(shù)中，從這個(gè)體系中我們會(huì)現(xiàn)在鍋爐的輔助領(lǐng)域，如FDG技術(shù)、自動(dòng)化水平，傳輸系統(tǒng)等仍和發(fā)達(dá)國(guó)家有很大差距，這為熱能動(dòng)力工程得發(fā)展帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)[2]。

2.2設(shè)施落后

目前來(lái)看，我國(guó)熱能動(dòng)力工程在鍋爐領(lǐng)域中的應(yīng)用，一般是需要大量的附屬設(shè)備來(lái)完成整體生產(chǎn)的。但在實(shí)踐中的附屬設(shè)備技術(shù)依賴性較大，自主生產(chǎn)的設(shè)備很多，但真正能夠達(dá)到領(lǐng)先水平的設(shè)施很好，缺少創(chuàng)造性和整體性。在實(shí)踐中可以看出，在主次設(shè)備的應(yīng)用材料都較為常規(guī)，主設(shè)備常規(guī)，次設(shè)備為了搭配主設(shè)備只能常規(guī)下去，如此一來(lái)，附屬設(shè)施也只能依附在整體上而難以進(jìn)步，通常次設(shè)備和附屬設(shè)備的加工處理都較一般，這也無(wú)法體現(xiàn)出進(jìn)步或出現(xiàn)進(jìn)步不全面的等狀況。附屬設(shè)備只能同主設(shè)備一同發(fā)展的局面對(duì)熱能動(dòng)力工程的發(fā)展也較為不利。

2.3尾氣排放問(wèn)題

熱能動(dòng)力工程在鍋爐中的應(yīng)用情況由于各種條件的限制和相互阻抗，這可能會(huì)產(chǎn)生大量固體懸浮物質(zhì)。這類固體懸浮顆粒的產(chǎn)生不僅對(duì)工作人員的身體健康產(chǎn)生嚴(yán)重傷害，也會(huì)影響大氣環(huán)境。一般來(lái)說(shuō)，在環(huán)境粉塵氣體容量在1mg/m3以下時(shí)，才不會(huì)對(duì)工作人員的健康造成威脅，只有當(dāng)粉塵濃度超過(guò)1mg/m3時(shí)，才會(huì)威脅到工作人員的身體健康[3]。濃度過(guò)大就會(huì)對(duì)大氣產(chǎn)生影響。在能源轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生粉塵，在這些有害粉塵中存在大量木焦油等有害物質(zhì)，這也是直接導(dǎo)致人體健康造成傷害的主要原因。

3熱能動(dòng)力工程在鍋爐相應(yīng)措施

3.1引進(jìn)現(xiàn)代化技術(shù)

我國(guó)熱能動(dòng)力工程在鍋爐領(lǐng)域中的應(yīng)用經(jīng)過(guò)了數(shù)十年的發(fā)展，但仍不能停滯發(fā)展的腳步，應(yīng)當(dāng)時(shí)刻關(guān)注國(guó)際相關(guān)科研的發(fā)展態(tài)勢(shì)和先進(jìn)方法、理念。尤其是在熱能動(dòng)力工程在鍋爐領(lǐng)域中應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)，應(yīng)該投入更大的精力加以研究轉(zhuǎn)化，對(duì)先進(jìn)的設(shè)備、系統(tǒng)引進(jìn)研究。在這個(gè)新時(shí)代，創(chuàng)新才是一個(gè)學(xué)科、一個(gè)行業(yè)發(fā)展的重要理念。提升熱能動(dòng)力工程在鍋爐領(lǐng)域中應(yīng)用的技術(shù)效率，決不能依靠現(xiàn)成的引進(jìn)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，在引進(jìn)的同時(shí)必須認(rèn)真鉆研設(shè)備思路和運(yùn)作方式，再根據(jù)當(dāng)下普遍存在的問(wèn)題，提出創(chuàng)新性的解決方案，早日實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)自主化，為熱能動(dòng)力工程在實(shí)際中的應(yīng)用出一份力。

3.2加大投入資金

一個(gè)學(xué)科、一個(gè)技術(shù)想要得到全面高速發(fā)展必須增加資金的投入。熱能動(dòng)力工程的發(fā)展同樣，輔助設(shè)備的發(fā)展也同樣。為了實(shí)現(xiàn)動(dòng)能、熱能在鍋爐系統(tǒng)中的全面提升，要在現(xiàn)在熱能動(dòng)力工程的發(fā)展基礎(chǔ)上，要根據(jù)當(dāng)前熱能動(dòng)力工程應(yīng)用需求，加強(qiáng)對(duì)輔助設(shè)備資金投放。當(dāng)對(duì)輔助設(shè)備資金投放充足時(shí)，才有對(duì)該設(shè)備提升的廣闊空間，在資金的支持下，研發(fā)人員才能對(duì)各類材料、系統(tǒng)、構(gòu)架大膽嘗試，提升整體性能，最大程度發(fā)揮設(shè)備在整體中的貢獻(xiàn)轉(zhuǎn)化，這也會(huì)提升熱能動(dòng)力工程的茁壯發(fā)展。

3.3計(jì)算機(jī)輔助

在熱能轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，風(fēng)機(jī)的選型起到至關(guān)重要的作用。在傳統(tǒng)設(shè)備中，風(fēng)機(jī)的選定一直面臨許多問(wèn)題，這可能導(dǎo)致熱能轉(zhuǎn)化率本身較高的情況，由于風(fēng)機(jī)的搭配不當(dāng)使得后期熱能轉(zhuǎn)化計(jì)算效率達(dá)不到實(shí)際值。這也將會(huì)給鍋爐運(yùn)行過(guò)程中熱能及動(dòng)能的轉(zhuǎn)化帶來(lái)影響，使得整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)水平。這個(gè)情況的造成主要是由于風(fēng)機(jī)葉片的選型不合理造成的。葉片的選擇對(duì)結(jié)果影響很大，在系統(tǒng)組裝是也會(huì)出現(xiàn)各類問(wèn)題。為了解決一下問(wèn)題，我們可以選擇計(jì)算機(jī)的幫助。在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真鍋爐風(fēng)機(jī)翼型葉，嚴(yán)格把控相關(guān)程序，利用軟件仿真技對(duì)現(xiàn)行情況全面評(píng)估，在模擬中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題并采取相應(yīng)解決辦法。

3.4燃燒技術(shù)的提升

原料在鍋爐中的燃燒是為了將能量以熱能形式提供出去。燃燒技術(shù)的進(jìn)步從根本上提升轉(zhuǎn)化效率，使能源得到充分利用。從而需要對(duì)燃燒過(guò)程進(jìn)行管理，展現(xiàn)出鍋爐內(nèi)部熱能動(dòng)力工程應(yīng)用效果。在應(yīng)用熱能動(dòng)力工程的過(guò)程中，利用爐內(nèi)燃燒控制技術(shù)，能夠有效提升燃燒效果，引導(dǎo)熱能轉(zhuǎn)化。爐內(nèi)燃燒控制技術(shù)主要有兩種，第一種是空燃比例連續(xù)控制系統(tǒng)。第二種是雙交叉限幅控制系統(tǒng)，其中，空燃比例連續(xù)控制系統(tǒng)作為鍋爐中應(yīng)用較為普遍的控制方式，主要對(duì)燃?xì)夂涂諝獗壤陌芽?，?shí)現(xiàn)對(duì)燃燒效率的控制，讓鍋爐內(nèi)部溫度得到把控。從生產(chǎn)中我們知道，鍋爐內(nèi)部的燃燒比調(diào)控可以使燃燒充分，通過(guò)燃燒控制技術(shù)保證熱能與動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)換更接近理論值。這兩種控制系統(tǒng)中的雙交叉限幅控制系統(tǒng)應(yīng)用普及率較高，在應(yīng)用雙交叉限幅控制系統(tǒng)的過(guò)程中，既要分析進(jìn)出氣的速率又要試試監(jiān)控鍋爐中的溫度，依據(jù)實(shí)際情況調(diào)整燃燒比例，實(shí)時(shí)要求產(chǎn)能水平達(dá)到最佳。

4結(jié)束語(yǔ)

熱能與動(dòng)力技術(shù)的茁壯發(fā)展使得鍋爐系統(tǒng)水平也在逐步提升，熱能動(dòng)力工程在鍋爐系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用確實(shí)達(dá)到了設(shè)想效果，在科技與產(chǎn)業(yè)相互轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，如果想發(fā)揮熱能動(dòng)力工程最大功能應(yīng)當(dāng)在各方面對(duì)這個(gè)學(xué)科加大人員和資金的投入，這對(duì)這個(gè)學(xué)科長(zhǎng)足發(fā)展有著重要意義，也對(duì)討論的在鍋爐系統(tǒng)中發(fā)揮的能力更大。能夠讓鍋爐應(yīng)用效果提升，增大轉(zhuǎn)換效率。在鍋爐內(nèi)部燃燒的自動(dòng)化數(shù)控技術(shù)以及仿真模擬技術(shù)的應(yīng)用也對(duì)鍋爐的應(yīng)用產(chǎn)生一定附加作用。各種措施與新技術(shù)的應(yīng)用讓鍋爐系統(tǒng)進(jìn)展快速，但也不可能掉以輕心。對(duì)鍋爐相關(guān)領(lǐng)域不斷探索也是為熱能動(dòng)力工程得發(fā)展提供動(dòng)力。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳彥平.熱能動(dòng)力工程在鍋爐和能源方面的發(fā)展概況[J].南方農(nóng)機(jī)，2018，49（18）：200.

[2]楊光.熱能工程在鍋爐和能源方面的發(fā)展與思考[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2018，25（01）：149.

[3]李鵬杰.探究信息化技術(shù)熱能動(dòng)力在鍋爐方面的發(fā)展[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2017（11）：254.

（作者單位：華能海南發(fā)電股份有限公司東方電廠）