浅析热能与动力工程的科技创新

杨晓晶 李春庆

摘 要：最近几年，我们国家开始面对资源短缺的问题，尤其是那些无法再生的和常规的能源。随着科技的快速发展，人们开始探索热能以及动力工程。在這个过程中最早出现的是锅炉专业，所以锅炉有关的技术就理所当然的成为了该项研究的中心内容，尤其是锅炉厂和制药单位等都积极的开展该项研究工作。在这个前提下，作者论述了动力项目和热能有关的内容。

关键词：热能与动力工程；科技创新；发展；问题；创新

各类专业当中热能与动力工程所具有的应用性以及实践性皆具有较强的特点，这种专业的理论基础涵盖动力工程和机械工程两个方面的内容。与此同时该类专业主要的原理是促使机械能同热能有效转化的目标可以实现，最终有机生产锅炉有效运转的那些动力。而锅炉能够起到转换能量的作用，因此要对它进行恰当的设计，只有这样才可以合理的提升能源的使用效率。不过我们的锅炉类型非常多，而且当前的锅炉生产以及热能项目使用过程中还存在一些不利现象。因此当前时期要合理的提升能源的使用效率，进而对锅炉进行合理的创新发展。

1 热能与动力工程在锅炉中的应用相关概述

1.1 工程中热能与动力工程的概述

从表面意思上可知，热能和动力项目主要研究的对象是热能的转换。其涵盖很多的内容，比如冷冻冷藏以及能源项目等九大类项目。我们国家目前的该项研究主要集中在热能和动力的互相转换等上面，而且在这方面也获取了非常多的成就，跨越很多的学科，像是机械工程等。站在现实的层面上来看，这类项目的发展有着其自身的特点，它的主要研究方向是电厂热能项目。

站在另外的层次上来看，当前时期热能和动力项目探索工作的重点是自动化。在这个研究中最为关键也是非常特殊的一项研究内容是工程物理项目。目前我们国家在这方面的研究不是很深入，而且也缺少专门的工作团队，因此国家要对锅炉热能的转换、空调制冷、流体机械与自动控制的方向等相关专业人才进行重点培养。与此同时，热能动力工程作为当今时代动力工程基础工程之一，其主要方向为将能源方面存在的问题有效解决。

1.2 热能与动力工程中锅炉的相关概述

燃气锅炉的电器控制以及外壳部分有机组成锅炉，而燃气锅炉外壳有机组成冯芬亦包括面壳与底壳两方面。通常情况来说燃气锅炉底壳主要组成成分为主热交换器以及三通阀和板式的热交换器，还有电控盒以及燃气阀、轮回水泵、膨胀水箱等，其经过底壳连接主要作为整体而存在，且底壳可连接固体墙体，防灰尘以及防风等各类保护的作用是锅炉面壳主要功效。锅炉最重要的一个硬件部分为燃气锅炉的电器控制，对地暖温度的探测器、燃气阀与轮回水流、风压开关、风机、轮回水泵、燃料燃烧等装置有效运行进行控制是其主要的作用。目前使用最多的方式是电脑控制方式，这主要是因为这种方法对于温度的掌控更为合理，而且还能够平衡燃烧温度。

2 热能与动力工程存在的问题分析

早在商周时期，我们国家就已经开始了工业炉的生产工作，那时主要是通过加热来提炼铜器。铸铁工艺最早出现于春秋战国时期。与此同时熔炼铸铁相关高炉出现于十八世纪九十年代，且马丁于十九世纪六十年代有机改造同气体燃料相关的那些加热平炉。此时的热能项目在锅炉中应用中获取了一些成绩，不过还是有不利点。

2.1 热能与动力工程中工业炉的应用发展分析

对于工业生产来讲，工业炉的地位非常关键。在早些时候，工业炉一般是经由燃烧材料的方法来提供热能。在这种过程中，人们发现此种方法虽然能够带来热能，但是也会对我们的环境产生非常恶劣的影响。随着技术的不断发展，人们发现可以通过工业炉来实现电和热的有效转化。目前热能相关的研究工作在不断开展，而且锅炉的管理能力也得到了很大的提升，目前已经可以使用电脑控制锅炉，这就在无形中将能量的利用率显著的提升了。当前锅炉有两大类型，分别是推钢型的和步进型。这两者的差别是它们的输送材料方法不一样。

2.2 热能项目中风机面对的问题

锅炉设计风机的目的是为了压缩并且运输气体，也就是说把机械能合理的变化为动能。当设备运行的时候，风机能够将有关的气体运输到特定的设备中，它的功效比较显著。最近几年，我们国家的经济和社会获取了非常显著的成就，人们对于能源也更为需求，有关能源生产单位若想在激烈的竞争中获取发展，实现效益最大化，就应该切实的提升锅炉的工作总量。正是因为不断的增加其活动量导致风机因为长久的运转而发生破损，一旦破坏就会影响到设备的正常运行。所以必须变换风机的工作模式。除此之外我们还需要注意一个事项，叶轮本身结构非常复杂，在其测量温度的时候外在要素会对它的工作产生一定干扰。对于这个问题当前还没有合理的解决方法。虽然如此，然而值得一提的是为采取热能与动力工程已研发出的相关软件可从多种方向对风机叶片燃烧的速度进行有效测定，且可对数值进行二维模型的模拟，通过此创建来对网格进行有效划分，之后采取求解器对网格输出、所需结果进行有效求取，最终获取较为准确的一些模拟结果。

3 热能与动力工程的广泛运用了所取得的科技创新

3.1 燃烧控制

对于设备的燃烧控制来讲，其中非常重要的一个部分是怎样调节能量。我们国家的设备大多数使用的是人力模式，通过手工将燃料放到炉中，这样能够保证运转稳定，不过非常的耗费人力。最近几年大部分的单位都开始使用自动化模式。当前的燃烧方式有以下类型：第一是持续控制体系，它是由控制器和有关分析部件组合得到的，利用热电来测定数值，进而使用电脑分析存在的偏差数值，只有这种方法可以确保结果是精确的，进而对设备燃烧合理控制。通过不断的实践我们发现上述这种设备在开工时存在一定的偏差，所以需要进行合理的研究以此来保证数值的精确性。交叉式燃烧控制系统。锅炉由燃烧的控制器、烧嘴、流量阀、热电偶等相关部分构成，其对所需测量的温度进行转换是经过温度进行计算测量，分析设备能否和设定好的数值保持一致，进而起到控制燃烧的意义。这种燃烧方法的优点非常多，不但能够节省零件，还能够更为精准的控制温度，所以在当前的工业生产中被大范围的应用。

3.2 仿真类锅炉风机的翼型叶片控制

因为锅炉自身的风机在设计的时候非常复杂，而且其运行较为精密化，所以它的测量工作也很难开展。现今为止还没有一套较为综合的体系来完善叶轮生产工作。要想获取较为精准的数据，就必须使用模拟测试的措施来测评机械自身的气体流通方向，有效模拟不同方式空气往风机吹入时相关流动分离。之后再利用电脑网络来模拟设定此类数值，进行模拟的主要目的是按照不同速度所得到的那些矢量图施行分析动作，比较多组数据后将锅炉风机的翼型边界层以及分离之间的关系确定出来，进而施行进一步研究步骤。通过上面的分析我们发现，不管是锅炉的发展还是具体的生活中热能项目发挥的作用都是比较显著的。所以不论是目前或是今后一段时期，都要认真的研究热能和动力项目相关的知识，只有这样才能够切实的发挥出在能源生产等方面的功效。

参考文献

[1]刘刚义.论热能与动力工程的科技创新[J].科技致富向导，2014.

[2]张德平.论热能与动力工程的科技创新[J].黑龙江科技信息，2014.

[3]张龙.热能与动力工程的科技创新[J].科技风，2014.