热能与动力工程在锅炉应用中的问题与建议

【摘 要】锅炉是重要的热能供应机械设备，在工业发展过程中起着重要作用。虽然锅炉的制造及使用发展由来已久，技术也相对成熟，但是随着时代的发展，如何提升锅炉的利用率，减少资源浪费已经成为现今需要研究的重要课题。本文笔者就以热能与动力工程在锅炉中的应用问题及应用创新措施展开论述。

【关键词】热能与动力工程；锅炉；问题；创新探究

锅炉在我们日常生活及工业发展过程中应用都较为广泛，起到的作用和影响也较大，为了满足社会及经济发展的需要，进一步提升锅炉的应用效率，作为锅炉应用中重要的科技—热能与动力工程在实际应用中存在的问题需要得到解决与创新，本文以此为中心进行研究。

一、锅炉与热能与动力工程概述

1.1锅炉

锅炉根據功能和所用燃料种类可以分为很多类别。虽然不同类型锅炉的外壳及主要控制部位基本相同，但是锅炉的很多构成要素却会由于社会需求及锅炉功能有部分差异。锅炉的核心结构是其控制部分，因为它对燃料燃烧起着控制作用。随着信息时代的到来，我国大部分锅炉控制都是利用的电子控制法，这种方法可以提升控制效果，有利于控制目标的顺利达成。

1.2热能与动力工程

热能与动力工程主要研究对象就是热能与动能之间的转化，它的研究范围很广，涉及多个学科内容，如能源工程、机械工程等，其研究主要目的是实现热能与机械能的转换。热能与动力工程发展进程与应用效果受到多个因素影响，如研究人员对学科的了解程度、对学科发展的规律掌握情况、实际应用能力等。

热能与动力工程研究的重要设备就是锅炉，因为锅炉的生产和应用过程中对于热能与动力工程知识应用率较高，且对知识的系统性要求较高。通过对热能与动力工程的研究，可以加快锅炉的科学化建设，提高锅炉的生产及应用效率，起到节约能源的作用。

二、热能与动力工程在锅炉中的应用现状

锅炉是能源转换的重要机械设备之一，其燃料燃烧的过程就是能量转换的过程，其燃烧效率需要通过计算单位时间内燃料燃烧所需的动力值。为了达到提升锅炉工作效率，节能减排的目的，在其设计时必须要结合热能与动力工程知识。从现阶段来说，我国对于热能与动力工程在锅炉中应用的研究较少，且研究深度不够，需要相关研究者进一步深入分析研究。

现阶段，我国至少有十个行业都运用了工业炉，尽管工业炉有较多优势，但是也有一定劣势，如能耗大，几乎占到了整体能耗的四分之一，而燃料炉的能耗更是占到了锅炉能耗的百分之九十以上，这一劣势在能源短缺的今天更加突出。

随着社会的飞速发展，节能减排的理念也越来越被重视，每个行业的发展都需要遵循这一理念并以可持续发展为目标，因而锅炉生产行业的从业人员也应该重视节能减排实现。能源直接影响了社会经济发展速度，其使用效率更是对经济发展的持久性有重要作用，因而，不断提升自身对热能与动力工程的知识掌握能力，进行应用创新，实现能源利用率，尤其是燃料燃烧效率的提高是历史赋予相关从业人员的使命。

三、热能与动力工程在锅炉的应用问题

工业革命的推进促使锅炉生产体系日益完善，直至今日，锅炉仍然是热动能转换的重要机械设备之一，也被广泛应用于各个行业领域。虽然锅炉应用过程中，热能与动力工程对使用效率提升起到了很大的促进作用，但是应用过程中也存在很多问题，对锅炉的长久可持续运行有不利影响。

我国工业化进程不断推进，促使对动力的需求量也越来越多，作为热能与动力转换重要设备的工业锅炉在其中起到重要作用；同样的，锅炉在制造业发展过程中也通过热能与动力的提供起到举足轻重的作用。但是，由于锅炉构成较为复杂，风机作为能量转化和氧气输送的重要部分，工作强度承受能力有限，不能满足现今社会能源需求量。而部分企业为了谋取更多利益，盲目增加锅炉运作速度，不考虑风机的承受力，导致风机损坏，进而造成锅炉无法正常运转，产生企业生产中断的不利影响，更有甚者，会威胁相关工作人员的人身安全。但是风机内部结构复杂，风机内部温度无法准确测量，改造相对困难。因而，运用热能与动力工程相关知识与技术实现对风机叶片燃速测量，对风机进行改造，提高锅炉风机的性能是亟待解决的问题。

四、热能与动力工程在锅炉中的创新应用

4.1在锅炉燃烧控制过程的创新应用

锅炉工作体系中最重要的一环就是燃烧控制，燃烧控制技术的改进对锅炉行业未来发展有着重要的影响。随着机械化的发展及广泛应用，锅炉燃料燃烧的技术主要采用现代化的自动控制技术，主要分为空燃比里连续控制和双交叉先付控制两种方式。其中，空燃比里连续控制技术以系统构成分析为前提，PLC技术通过各项数据的对比分析利用微积分进行信号设置，进而控制好对比阀门和电动蝶阀的开放幅度，以满足锅炉运行的需要；而双交叉先付控制系统通过温度传感器进行控温，将自身温度转换成电信号，而锅炉燃烧的温度就可以对电信号测量获得，进而加强温度控制的准确度。而且，其专门进行燃料质量控制的装置可以便捷燃料质量管理工作，精准获取数据。

4.2在锅炉风机改造过程的创新应用

锅炉风机是制约锅炉提升能源产出的重要部分，因而，对风机进行研究改造，加入仿真异型叶片就是影响锅炉发展的重要问题。但是，我国锅炉的风机位置通常在锅炉内部，且锅炉构造复杂，加之现今国内相关从业人员对锅炉叶轮制作和运转方面的研究较少，缺乏完整的问题解决方案，因而风机的实际测量工作存在诸多困难。为了推动相关研究工作进一步开展，我们必须做好研究准备工作，要先对机械内部气流方向评估，通过模拟实验测算相对准确有效的数据，再通过计算获取的数据测算出转速不同时的矢量图，将矢量图和数据对比，研究出风机翼型边界层和攻角关系。

4.3在能源转换效率过程的创新应用

运用热能动力学的知识有针对性的进行锅炉分析，以期促进热能与电能的转换率。根据热能与动力工程知识，利用国内的技术设备与条件，促进效能转化速度，将理论与实践相结合，提出可行性转化方案并应用于实践，再实践中实现技术创新。

五、小结

综上所述，热能与动力工程在锅炉中的生产应用过程中发挥着不可替代的重要作用，如何提升改进应用模式，以此来提升锅炉的应用效率和效果，减少能源浪费，迎合节能减排的发展理念，促进我国经济的可持续发展是现阶段我们需要研究的课题。不断改进应用技术，在实际操作中积累经验，创新应用研究是提升热能与动力工程在锅炉中的应用价值的重要举措。

参考文献：

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作者简介：

姓名：程远军 出生年月：1983.3.16 男 汉族 河南省长垣县 本科 籍贯：工程师 研究方向：热能与动力工程 单位：西安沣东华能热力有限公司 邮编：710077

（作者单位：西安沣东华能热力有限公司）