热能与动力工程在锅炉应用中的问题分析

蒋清福

摘要：热能与动力工程是一项十分复杂的学科，包含很多其他周边学科的内容，其主要是以跨热能动力工程及机械工程方面为理论基础，实现机械和热能之间的能量转换。锅炉作为一种十分重要的能量转换机械设备，锅炉的燃烧过程就是能量转换过程，需要计算出锅炉在燃烧的过程中需要的动力值。为了能够提高锅炉的燃烧效率，节省资源，就需要在锅炉的设计过程中以热能与动力工程为原则。但是目前来看，我国针对锅炉热能方面的研究还比较少，研究的还不够深入和透彻，距离理想的水平还存在着一定的差距，需要相关学者对锅炉的运用和热能与动力工程的关系进行深入分析。本文就此展开了论述，以供参阅。

关键词：热能与动力工程;锅炉;应用问题;策略

引言

热能与动力工程作为现阶段常见系统工程，在社会各个领域中推广应用，均产生了显著效益，在锅炉中的应用作为一项常见内容，有利于进一步完善锅炉功能。在锅炉设备中应用热能与动力工程，要充分发挥其应用价值，就需要对当前热能与动力工程应用中的问题展开深层次分析，明确问题形成的具体原因，从而能够在锅炉中应用热能与动力工程时，做到有的放矢，确保锅炉设备的使用更加符合现代工业化生产的实际需求。鉴于此，本文对“热能与动力工程在锅炉应用中的问题”展开深层次分析具备一定的现实意义和实践价值。

一、热能与动力工程基本内容探讨

热能与动力工程，指的是热能与动力学多种能力的转化方法。基于当前我国现状，电厂能源主要以常规能源为主，如煤炭、石油等，且主要使用燃烧方式释放能量，从而使得水从液体状态转变为气体状态，整个过程为一个循环过程。蒸汽热能推动汽轮机过程中实现热能向机械能的转化，同时由汽轮机将机械能转化为电能，在这个过程实现了能量的转化。

锅炉在能量转化过程中的主要作用在于实现矿物质燃料的转换，即化学能到热能的转换，在此过程中，需高度关注锅炉效率这一重要指标。之所以如此，是因为锅炉效率直接影响能量转化效果，通常情况下，锅炉效率高则能量转换效果好;反之，能量转换效果欠佳。锅炉燃烧控制技术主要是对锅炉燃烧系统进行有效控制，以此提高锅炉效率，同时可以严控污染物的排放。若大型发电厂运行中通过燃烧控制技术提高1%的锅炉效率，即可有效提高电厂整体运行效率的0.3%～0.4%，且可以减少燃料的消耗，切实提高能量转换效率。因此，热能与动力工程应用在锅炉中具有十分重要的现实意义，集中体现在可以达到节能环保的目的，切实提高现代工业生产的经济效益和生态效益。

二、热能与动力工程在锅炉中应用的具体问题分析

1.能源效率整体有待提高

现如今，锅炉运行中，已经大范围推广应用燃烧控制技术，虽极大地提高了锅炉燃烧效率，但是在实践应用中，因客观因素的制约，依旧缺乏较高的锅炉燃烧效率。锅炉内能量转换过程中也存在能耗损坏方面的问题。基于整体角度分析，燃烧控制技术虽可以提高能源转换效率，但是其平均水平不足，这种情况下，唯有选择不断提高物料的使用量，才能进一步提高锅炉燃烧效率。但是这种措施会加重锅炉的整体生产负荷，使锅炉运行过程中因长期负荷过大会造成相关机器设备出现损坏的现象。因此，锅炉运行过程中，唯有选择合适的方法，做好锅炉能源转化工作，对锅炉能源转换展开深层次研究，并在未来发展过程中，加强燃烧控制技术的研究，才能更好地在锅炉中应用热能与动力工程，提高企业经济效益和社会效益。

2.锅炉风机损伤几率高

锅炉系统中，风机是重要组成部分。锅炉能源转换过程主要通过压缩机及传送气体进行气体的转换，以此保障锅炉高效、稳定运行。因此，风机状态备受重视。但是伴随锅生产负荷的增加，锅炉承担了更多的能量转换工作，一定程度上增加了锅炉风机压力，长期在高负荷状态运行，增加了损坏的几率。锅炉系统运行中，风机若出现损坏性故障，其他与之相关设备也会受到牵连，对整个生产过程中的产生巨大的负面影响。因此，锅炉系统运行中，相关人员需高度重视锅炉风机损伤问题，确保风机状态良好，一方面可以保证锅炉系统安全、稳定运行;另一方面可以极大地提高锅炉燃烧效率，从而有助于提高企业经济效益和社会效益。

三、热能与动力工程在锅炉应用中的问题相关改善措施

1.改进创新燃烧控制技术，提升能源效率

锅炉主要是通过对能量转换进行调节来实现对其燃烧的控制。目前我国仍有小部分的企业通过人力完成燃料填充，这一填充方式传统且效率较低，但这一填充方式可有效的保障燃烧的运行正常和稳定，且一定程度上降低可对燃烧控制技术的要求。但近年来随着生产企业的快速发展和生产技术的发展，市场对于能量转换的要求也提升了，因而延用这一传统的填充方式并不能满足当前企业的生产需求，因而出现可自动化填充技术，这一技术有效的提升的填充的效率，但同时也提升可对燃烧控制技术的要求。目前燃烧控制技术大部分采用连续控制系统进行，这一系统主要是由气体分析器和燃烧控制器进行，可计算出较为精准的输出数据，从而实现对燃烧具体情况的有效控制，确保锅炉的运行状态正常，也可确保其运行的稳定性。但是这一控制系统的应用效果仍不是很理想，因而还需进行创新改进。近几年为了对能源效率进行提升，涌现除了多种新型的燃烧控制技术。层燃炉燃烧、室燃炉燃烧及旋风炉燃烧是近几年在锅炉生产中应用的新型燃烧控制技术。层燃炉燃烧的应用可有效地对燃烧层的热量供给进行保障，使得其燃烧的稳定性得到增强。室燃炉燃烧是一种通过将燃料与气体共同运输至锅炉中进行燃烧流动的技术。而旋风炉燃烧这是介于上述两种燃烧控制技术的一种新技术，其与层燃炉一样具有运动的燃料层，但厚度较为轻薄，同时其也是将燃料与气体共同运输至炉内燃烧，但其燃烧主要在炉内进行。沸腾炉燃烧也是近几年广泛应用的燃烧控制技术，但其较于前面三种发展前景较大，其不仅可保证燃料与气体充分的接触，还可使得燃料停留在沸腾层的时间延长，使得燃烧的质量提升，也十分适合应用在燃烧质量较差的燃料中。

2.应用模拟锅炉风机翼型叶片

基于锅炉设备现状而言，锅炉叶轮设备购置较为复杂，且运行中出现故障几率较大，同时故障发生后，要想有效解决此类故障具有一定的難度。因此，一般情况下，相关人员会直接忽略精细化检测试验。现如今，锅炉系统缺乏完善的实验数据，一定程度上，影响锅炉系统的正常运行。针对此类问题，企业要想保障锅炉系统安全、稳定运行，唯有采取有效方法予以控制，通常采用模拟锅炉风机翼型叶片，并建立二维模型，可以进一步明确整个标准和范畴，输出网格，采用科学合理的计算方法，保证计算出的结果科学可靠，这样即可完成整个过程的模仿，为保障锅炉系统安全运行奠定良好的基础。

结束语：总而言之，随着生产业的发展和锅炉在生产业中的地位提升，因为热能与动力工程这一工程技术与锅炉生产密切相关，所以其关注度和研究热度也会提升。在锅炉实际生产中，热能与动能工程技术起到十分重要的作用，但在实际应用中也存在些许问题和不足，一定程度上影响可锅炉的生产，如能源效率较低、锅炉风机易损伤等问题，因此相关研发部分应提起重视，分析其问题产生的原因，积极改进、创新和优化技术，从而使得问题得到有效解决，使得锅炉生产得到促进，也使得我国能源转化行业发展得到促进。

参考文献：

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