热能与动力工程在锅炉方面的应用探讨

【摘 要】在能源紧缺的世界背景下，热能与动力工程因其环保、热能高而得到了很多的重视。在锅炉的燃烧方面，热能与动力工程发展尤其迅速，其能迅速提高锅炉的运转速率以及能源的燃烧利用率，锅炉的生产效率因此也得到了有效提高。本文主要介绍该工程的发展历程、在锅炉方面的应用以及在应用中出现的不足，希望能够在以后的应用中在对提高锅炉的燃烧效率以及能源的利用方面有所突破。

【关键词】热能与动力工程;锅炉

引言

随着经济的不断发展，现有的化石资源已经远远不能满足我国现下经济的快速发展，能源问题越来越受到党和人民的密切关注。所以，在有限的能源下，想要发展经济就必须用提高科学技术的手段来使能源的利用率得到提高。热能与动力工程是一门工程应用专业，这门学科的包含机械工程学和跨热能与动力工程，这两门学科也是其主要的理论基础，该学科的应用与发展原理就是将热能与机械能在一定的条件下进行互相的转化，来产生各机械设备运转所需要的动力。我国经过长时间的探索，热能动力工程已经得到了很大的发展，取得了很好的发展成果，其应有的价值在锅炉方面体现的淋漓尽致。目前，我国在锅炉的利用和发展过程中存在的主要问题就是能耗过大，这是每个从业人员都必须面对的现实问题。我们应致力于用热能动力工程技术来对燃料的燃烧进行创新，来使能源的利用率得到改善。锅炉是主要的热能与动力工程的承载者，能量转化是其在生产过程中的主要动力，因此要提高锅炉的利用率就必须在设计锅炉初期就应该用热能与动力工程的标准来武装设计方案，唯有这样才可以使锅炉的燃烧效率以及能源利用率得到很好的提高。

1 热能与动力工程的基本内容以及发展概况

1.1 热能与动力工程的基本内容

热能与动力工程包含多们学科知识内容，因此是一门综合性比较强的学科。热能的研究以及用适当方法进行热能与动力学之间的转化是其主要的研究方向和内容。在能源利用高效的锅炉上我们可以看到，热能和动力工程的很多系统性的应用都体现在了锅炉的设计上，研究内容对锅炉的运行也起到了指导的作用。我们在对热能与动力工程研究的同时，也必须兼顾其他领域的研究，毕竟它是一门综合性的学科，尤其应将研究的重点放在热能与机械能的转化上，这样才可以更好的提高对这门学科的认知度。同时，作为一门有着广大发展前途的学科，它也设计很多的发展方向，自动化的发展方向就是随着科技的不断进步而衍生出来的。目前我国在热能与动力工程这方面的人才相对匮乏，人才的培养也是未来发展的一项重要的工程，用知识性的人才来解决能源方面的使用问题，来使热能动力工程的作用得到发挥，从而为我国的经济发展提供一个很好的平台，从这个角度来说，马不停蹄的进行科技创新，提高对热能与动力工程的研究的意义已经变得非常重要。热能与动力工程旨在解决的是能源和环保方面的问题，减少废物的产生将能源高效的利用是一件十分艰巨的同时也是我们需要克服的任务。

1.2 我国热能与动力工程的发展概况

我国的热能与动力工程始发与中国成立初期的50年代，我国各种企业以及生产方式都是遍地狼藉，后期的一切发展以及人才的培养都是借助于苏联的模式，所以我国的经济发展以及人才的培养都得到了很大的改善。随着改革开放后我国社会主义经济进行的如火如荼，热能与动力工程呈现出勃勃的发展生机。随着市场经济的要求，热能与动力工程的人才需求越来越高，因此教育部将原来零零散散的九门关于热能与动力的学科整合为一体并将其纳入大学生的学习行列。整合后的学科综合性以及学科内容针对性极强，尤其广泛的应用领域是在锅炉方面。解决能源短缺的事实是热能与动力工程发展的主要目的，这是不争的事实，所以其有很高的地位在国民经济发展中是不容置喙的，人们对它的高度重视一定会持续高温，使我国的能源提供能够更加流畅、高效。最新的热能与动力工程发展将环保理念融入到了工程实践的发展之中，减少能源的浪费，降低水、大气以及固体废物的排放，将生态化提到日程表上。现在的热能与动力工程的发展会为以后的经济发展夯下坚实的基础，将经济发展的可靠性得到很大的提高。

2 热能与动力工程在锅炉方面的应用以及发展创新

2.1 热能与动力工程在锅炉方面的应用

是否成功的将热能与机械能进行转化的核心技术就是锅炉内部的燃烧控制，随着科学技术的不断进步，锅炉填料的技术已经取得了很大的发展，由以前的人工填料演变成现在的燃料填充的自动化阶段。热能动力自控技术可以将锅炉的燃烧分为两个类型。第一种是由各种元件组成的连续性控制系统，这种方式能有效的进行锅炉内部的温度调节，以此来提高燃烧效率，但是温度控制不够精确，需要仔细认真的态度进行细致确认;第二中是双交叉控制系统，这种方式可以节省材料，更重要的是能较为精确的控制温度在合适的范围内。目前，工业炉是应用比较广泛的一种炉子，是工业生产中的重要组成部分。工业炉的主要作用就是通过更加深入的研究能源利用率来达到锅炉发展的新时期。经过对热能动力学的研究，现在的步进式以及推钢式锅炉在热能的转化方面取得了令人欣喜的进展，虽然这两种方式在输料方式上有一定的不同点，但是使用起来效果却是非常好的。在未来的发展方向上我们可以清楚的看出，热能动力学工程可以在能源方向、汽车工程方向以及低温控制技术方向上有着很大的提高空间，在未来的市场上有着无限的发展潜力，能够逐渐的将人们的生活方式发展成自动化。锅炉供暖、电能供电技术等等都应耳熟能详了，这些已经完全融入到人们的生活生产中，当然世界上还有很多的未知之谜需要我们求探索，需要有识之士去开发、去展望，去实现我们美好的明天。将锅炉等行业的能源利用达到最高，实现能源的高效化。

2.2 热能与动力工程在锅炉方面的发展创新

2.2.1 热能与动力工程在锅炉方面的发展

世界第一台锅炉在英国产生，随之进行了蒸汽时代的工业革命，虽然锅炉是工业炉的一种，利用燃烧来提供所需要的热量，但是这样不但对能源有着很大的浪费，而且也会造成生态环境的恶化。随着科技的进步，越来越多的技术应用到了改良锅炉行业中。当前，在我国各行各业上广泛应用、工业上加热装置普遍使用的锅炉就是工业炉，它的种类很多，数量涉及的范围广，我国国民经济的发展很大程度就是依赖工业炉的改良与使用，因此它的发展与国家建设以及战略息息相关。在国家节能减排的号召下，锅炉业首当其冲，节约型的锅炉建设是各个行业努力发展的目标，在高校中热能与动力学的学生应该积极涉猎各种技术，在学习好理论基础知识的前提下还需要培养一定的分析问题、解决问题的能力，作为21世纪的学生，必备的素质之一就是进行计算机操作，那样才能跟上时代的步伐。能源对于一个国家的重要性不言而喻，国家经济发展是否长久受能源利用效率的直接影响，创新、环保能力的培养是当代人才的迫切需要。发展新技术，提高能源利用率尤其是在锅炉行业的效率是摆在我们面前的主要问题。

2.2.2 热能与动力工程在锅炉方面的创新

众所周知，进行能量的转换调节是锅炉燃烧控制中非常重要的一环。随着时代的不断发展，锅炉的类型以及填充燃料的方式都有了很大的发展，同时也有效的控制了锅炉的燃烧效率。在燃料的消耗系统中，有两类是能够进行能量控制的。一类是调节空气与燃料的比例值，通过和锅炉的设定值进行比较来得出所想要的结果，但是这种方式比较复杂，而且精确的计算也没有实现，要想使技术的准确性能够保障，还需要对锅炉的设定值进行多次的确认才可以。现在的主要手段是经过计算机的设计计算来提高锅炉的效率，通过计算机来控制锅炉的运行与操控，达到自动化的目的。通过调整锅炉的燃烧方式提高了能源利用率，减少了对环境的污染。在锅炉风机上，热能与动力工程为降低风机故障而造成设备损害，因此在改良风机的问题上热能与动力工程也进行了很大的创新，保障了锅炉电机的安全运行。热能与动力学工程在最近几十年的发展中研发出一种可以在不同方向上测定燃料速度的软件，通过数学模型得出一系列的模拟结果，从而可以有效的改善锅炉内部某些部件的性能。

3 热能与动力工程在锅炉应用方面存在的问题

热能与动力工程在锅炉应用方面存在的主要问题除了如何提高能源利用率外，最主要的就是锅炉风机方面问题。锅炉的风机主要是用于传送以及压缩气体，也就是将气体风能转化为机械能，从而保证锅炉的正常运转。随着人们大量的需求能源，越来越多的负荷强加到锅炉上，致使风机的自身性能降低，从而导致锅炉电机的损害，严重影响锅炉的效率，并且在一定情况下会导致锅炉其他设备受损，这将直接导致大量的经济损失，同时也会对操作工人造成安全威胁。良好的热能动力工程技术能有效的尽心锅炉的改进，但是由于叶轮机械结构复杂，很多不确定性的因素都会影响温度的测量，致使我国到目前为止还没有有效的方法来解决这个问题。所以如何行之有效的将热能与动力工程技术应用到风机的改良上，顺利的产生持续性能高的锅炉已经成为热能与动力工程人员需要考虑的问题。只有不断的依靠热能与动力工程技术不断的对风机进行改进，才能保障工作人员安全以及锅炉的正常运转，才能不断的对锅炉进行改造，才能使锅炉在运转和工作中发挥出应有的作用。

4 结语

锅炉有着悠久的历史，经过人类科技文明的发展，锅炉也经历了很大的改善，拓展了自己的性能。本文在对锅炉运转以及设计理念上应用热能与动力工程进行了详细的阐述，并对该工程对锅炉中存在的问题提出了有效的解决办法，深入的研究了热能动力工程在技术上对锅炉在燃烧方面的应用，尽所能的通过提高燃烧效率增强燃料利用率。简而言之，目前我国人才尚很缺乏，需要大量的培养相关知识性人才，用实际行动来提高他们对该行业的探索能力，不断的对该工程涉及的领域进行研究，勇于创新，挖掘出热能与动力工程在包括锅炉在内的使用领域上的其他潜力，行之有效的降低能量的消耗，为我国的经济发展事业奉献自己的一份力量。

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