关于热能与动力工程在锅炉应用中的问题分析

王文曼 王启军 姚瑞

摘要：伴随着经济发展速度的不断提升，对于资源的消耗量与日俱增，有限的资源逐步面临短缺。热能是能源结构当中的一个重要组成部分，其在能源转换过程中发挥着不可忽视的重要作用，社会经济发展步伐越来越快，热能的应用范围也越来越宽广，热能是动力工程研究的主要对象，其在锅炉当中应用比较广泛。在锅炉中应用热能与动力工程技术，需要对能源利用率进行研究，更好的开发与应用热能。本文围绕热能与动力工程在锅炉应用中的问题展开了探讨分析。

关键词：热能与动力工程;锅炉;问题

1、前言

热能动力工程的专业性是比较强的，其中涉及到很多专业理论知识，在锅炉中的应用主要是利用热能转化相关原理，为锅炉生产提供动力。锅炉承担着能量转化的重要任务，在应用热能与动力工程时必须考虑科学和理性。

2、热能与动力工程在锅炉上的应用概述

热能动力工程指的是热能同工程生产之间的转化关系以及在机械方面的应用，当前热能与动力工程的应用范围越来越宽广，很多企业都将热能发电机作为供电当中的常用设备。热能动力具有较长的发展历史，从现代化工业领域来看，以在锅炉专业应用为主，在锅炉中应用影响到了热能动力工程技术的长远稳定发展。热能动力工程主要是运用转换原理，促进相关原材料的燃烧，在产生热能之后再将其转化成为工业领域生产过程当中所需要的机械能力。近几年，在绿色环保理念深入人心的背景下，热能与动力工程的发展也越来越重视生态环保性，减少能源消耗与污染物排放，实现了保护能源和生态环境的目的，有益于社会经济的可持续发展，同时也是对我国生态建设目标的响应。锅炉作为热能与动力工程发展过程当中的一道物质载体，其承担的主要任务就是作为工业生产所需能量的一个转化媒介，在实际的工业领域中锅炉的种类多种多样，主要是根据原材料的不同以及锅炉本身不同的功能来进行分类，在工业领域发挥着极其重要的作用，是不可或缺的能量转化工具[1]。当前，伴随着市场经济的发展以及我国可持续战略的深入实施，各种原材料的成本也不断提高，如何提高资源的利用效率是企业生产过程当中面临的一个重大问题。因为热能与动力工程实际上是一门较为复杂的学科，涉及到很多专业的理论知识，锅炉作为能量转换机械设备，在燃烧过程当中需要计算其动力值，锅炉设计需要遵循热能与动力工程的原则。热能与动力工程其原理是实现热能与机械能在一定条件下的转化，为相应的设备提供必需的动能，推动其运转。虽然热能与动力工程的原理看似简单，但实际上发展至今国家耗费的研发成本是非常高的，近年来，随着机械自动化技术水平的不断提升以及人工智能的发展，热能动力工程也有了新的发展方向，其效率显著提升，从其在锅炉应用的实际情况来看，推动了锅炉运转效率的大大提升，，同时也极大的减少了能源的消耗相关科研人员一直在这方面持续付出努力。

3、工业炉的发展历程概述

工业炉在促进工业生产与发展的过程当中发挥着极其重要的作用，早期的工业炉主要是用来进行燃料燃烧而后在为工业生产提供必需的热能，在经过一段时间的实践应用之后，人们发现这个过程对于资源的浪费比较严重，而且对于生态环境也有较大的破坏性影响，所以随着技术水平的不断提升，工业炉的使用水平也在不断提高。锅炉正是工业炉的一种重要表现形式，锅炉的使用。用最早可以追溯到商周时期，锅炉制造的相关技术在当时就已经被投入使用，生产出了精度比较高的铜器[2]。伴随着锅炉加工温度控制水平不断提升，人们对于锅炉的维护和管理逐步重视，使得锅炉在热能动力学方面的应用更加深入。尤其是近些年来，伴随着技术探索的逐步深入，我国已经掌握了计算机控制锅炉加热的相关技术，大大提高了锅炉转化热能的效率。现代化锅炉主要包括步进式和推钢式，都运用炉内输料的方式。

4、热能与动力工程在锅炉应用中所存在的问题分析

锅炉被发明和使用实际上已经有非常长的历史，早期锅炉只是一种简单的热能转化工具，工业革命后其生产与使用逐步体系化，在工业领域的使用极大地推动了工业前进的步伐，直到今天，锅炉依然是能量转化的一种重要机械设备，在各个领域都可见其身影[3]。

锅炉的内部构成部件非常的复杂，风机是其重要部件之一，风机的主要功能是促进电能转化为动能，并且向锅炉内部输送氧气，但是风机具有一定的工作承受度限制，在经济持续发展的需求下，各个领域都加大了能源的需求量，风机在长时间的运转状态下很容易出现损毁，从而影响到锅炉的正常运行。一些企业在生产的过程当中片面追求经济效益，于是导致锅炉的生产量远远超出了既定范围，风机受到损坏之后，锅炉的整体工作效率必然会受到影响，企业的生产也不得不被中断。风机的内部构造是非常繁杂的，所以后期维修的难度也比较大。由于维修人员很多时候无法对风机内部温度进行准确判断，导致维修比较困难，所以在研究开发锅炉时应该加强风机温度测量的相关研究，目前采用的常见方法是对不同方向流入风机叶片的燃烧速度进行测量，借助于测量数据来建设相关的数学模型，最终对风机设计进行改进，提高锅炉的整体运转利用效率。

5、运用热能动力工程控制好锅炉燃烧的效率

为了提高锅炉的燃烧效率，科学合理控制内部燃烧温度是非常必要的，以此才能够有效提高锅炉的热能转化效率。以下探讨几种锅炉燃烧方式以提高燃烧效率，实现资源节约。第一，层燃炉。其主要的燃烧形式是将燃料放在炉排上进行加固，从而形成燃烧层，其燃烧过程较为稳定因此有利于保持热量，同时也大大减少了火灾事故发生率[4];第二，旋风炉。旋风炉可以分为立式与卧式这两种，空气以及燃料是直接沿着切线从顶部输送到底部，在高速旋转的气流当中进行燃烧;第三，沸腾炉。这种燃烧方法是在沸腾炉的底端设置了一个风板，风板上放置了一定密度的燃料层，而燃料层的底端则设置上风室。这种燃烧方式能够保证燃料与空气之间有更大的接触面积，从而保证了燃烧更加充分。在这一燃烧方式当中运用的主要燃烧材料是煤粒，煤燃烧层停留于沸腾层的时间比较长，所以燃烧的效果也比较好。

6、结束语

综上所述，热炉作为应用热能动力工程的载体，必须要引起企业的高度重视。随着社会不断进步，锅炉生产技术也应该不断提高，减少锅炉在生产过程中的安全事故，同时提高燃烧效率，减少资源的浪费，必须加强热能与动力工程技术在锅炉中的应用，现阶段锅炉应用热能与动力工程还存在诸多问题，有必要强化研究，创新技术不断提高利用效率推动锅炉生产，适应时代发展。

参考文献：

[1]孙韬，马云龙.燃气锅炉供热现存问题及节能技术[J].工程技术研究，2020（8）.

[2]王志杰.工业锅炉节能技术及应用[J].工程技术研究，2019（6）.

[3]张海涛，刘洋.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧研究[J].建筑工程技术与设计，2019（30）.

[4]王衛华，肖娟.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧浅析[J].信息记录材料，2020（8）.