热能与动力工程在锅炉应用中的问题分析

摘 要：热能是能源结构中的重要组成成分，对于能源的转换起到十分重要的作用。随着社会的不断进步以及人们生活水平的逐渐提高，热能应用的范围越来越广。热能与动力工程主要研究的对象就是热能，随着人们重视程度的增加，对热能的研究更加深入。锅炉在热能与动力工程中扮演着十分重要的角色，通过在锅炉中使用热能与动力工程技术能够有效提高燃料的燃烧率，进而起到节约能源的作用，同时还能够减少锅炉安全事故的发生。文章主要针对当前热能与动力工程在锅炉中的应用情况进行分析，特别是对应用过程中出现的种种问题进行深入探讨，希望能够给相关人员一定的借鉴作用，促进我国热能与动力工程事业的发展。

关键词：热能与动力工程；锅炉；应用；分析

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。

1 热能与动力工程研究的基本内容

热能与动力工程可以说是一门研究热能与动能之间转化规律的学科，包含的内容涉及的范围比较广泛，影响因素也比较多，需要研究人员对该学科进行全方位了解，并能够找到该学科的发展规律，使其能够在其他学科建设中更好地被应用。锅炉是热能与动力工程研究的主要设备，在锅炉的设计和生产过程中会运用到大量的热能与动力工程知识，并形成了系统性的理论知识。因此在锅炉应用的过程中特别注意机械工程、能源工程、物理工程等领域的应用情况，从中发现提高锅炉燃烧效率的规律。同时每个学科的发展方向和研究领域会随着社会的发展以及科技的进步发生改变，热能与动力工程的应用领域也向着智能化方向发展，特别是物理工程领域，我国相关拓展领域的研究还处于初级阶段，专业人才数量严重不足，面临这些情况需要加强对热能与动力工程领域的研究，逐步地积累经验，发挥出热能与动力工程的最大作用，提高锅炉生产企业的经济效益，促进相关领域的共同发展。

2 对锅炉结构及动力原理的分析

一般的锅炉结构主要包括外壳、燃气的控制及锅炉生产主体部分。其中外壳又分为底壳和面壳两部分，底壳承担锅炉燃烧的功能，也是锅炉在燃烧过程中的主要涉及环节。在底壳处安设有热交换器以及电控盒等主要部件，同时底壳还是连接锅炉各部分的枢纽，对锅炉的整体性稳定起到决定性的作用。面壳主要作用是防止灰尘以及其它不相关物质进入到锅炉内部，扮演保护伞的角色，从而更好的保护锅炉，延长锅炉的使用寿命。燃气的控制及锅炉生产主体部分是锅炉结构的核心，对控制锅炉生产活动起到决定性作用。

3 热能与动力工程在锅炉中的应用以及应用中主要面临的问题

在人类工业文明的开始阶段，锅炉就作为一种热能转化工具被发明和使用。随着工业革命的开始和不断推进，锅炉的生产已经形成了一套比较完整的体系。锅炉的使用是工业革命不断前进的主要推动力，直到今天，锅炉仍然是热能和动能之间转化的主要机械设备，在众多领域中被应用。自从热能与动力工程在锅炉中使用，虽然提高了锅炉的使用效率，但是仍然存在着一些问题，这些问题影响着锅炉的正常运行。

过去的工业锅炉主要的作用就是满足人们对热能的需要，随着工业化的不断发展，工业生产中需要大量的动力，而工业锅炉就作为热能转化为动能的主要设备。此外，在制造业生产中，锅炉能够提供热能和动力。科技的进步以及社会的发展，促进了工业锅炉生产技术的提高，同时也扩大了工业锅炉的应用范围。在工业锅炉发展的过程中也加深了对热能与动力功能之间的转化研究，转化效率得到了极大的提高，但是当前仍然存在着一些问题需要解决，保证工业锅炉的正常使用。

锅炉的构成部件十分复杂，其中风机是通过把电能转化为动能并向锅炉内部输送氧气的重要部件，风机的工作承受度是有限的，随着人们对能源需求量的逐年增加，企业为了追求更多的利益，开始盲目地增加锅炉的工作量，进而超过风机工作的承受度，导致风机出现损坏的现象，不仅对锅炉整体设备造成不良影响，同时也中断了企业的生产。由于风机内部构造十分繁杂，工作人员很难准确判定风机内部的温度，所以应该加强对锅炉中风机内部温度测量的研究，目前最为常用的方法就是通过对不同方向上流入风机叶片的燃烧速度进行测量，根据测量的数据进行建模并划分出网络结构，直观地观察风机和其他部件之间的联系，并逐渐完善风机的设计，提高风机的工作能力和效率，进而提高整个锅炉的运转能力。

4 运行热能动力工程知识做好对燃烧技术的控制

为了能够有效地提高锅炉内部燃料的燃烧效率，需要做好锅炉内部燃烧温度的控制，同时做好该项工作还能够提高锅炉热能转化效率，在热能与动力工程研究中最需要解决的问题就是如何实现对锅炉内部燃烧温度的控制。下面就针对当前几种燃烧方式进行分析，在对每种方式的特点详细了解的基础上，做好燃烧温度控制工作，提高能源的燃烧率，在保证能量转换质量的前提下实现节约资源的目的。

（1）层燃炉：其主要燃烧形式是将燃料加固至炉排上，从而形成燃料层，其主要优点是形成的燃料层可以保持很多的热量，可以促进燃烧稳定，很好地避免灭火现象的发生。

（2）室燃炉：室燃炉主要是直接将燃料和空气送至燃烧炉中，中间不经过炉排，这样，空气和燃料在炉膛中一边流动一边燃烧，可以促进燃料充分燃烧。这种燃烧方式起初是用在气体燃料以及液体燃料中，目前已经可以使用在煤粉燃料。

（3）旋风炉：其炉子的形状为长圆筒形，有卧式、立式两种。燃烧所需的燃料和空气沿着圆筒的切线方向从顶端螺旋送至底端。筒中的高速气流带着燃料和空气做高速运转和进行燃烧，这样在很大程度上促进了燃料和空气中氧气的充分结合，燃烧更充分。该种燃烧方式实际上就是介于层燃炉和室燃炉之间的燃烧。

（4）沸腾炉：其底设有布风板，在板上放置一定密度的燃料层，燃料层的底部为风室。其主要燃烧特点是燃料和空气之间的接触面积较大，在这种燃烧方式的应用中，主要采用煤粒作为燃料，这样煤燃料层在沸腾层中的停留时间就比较长，其混合效果良好，所以燃烧清冽，燃烧充分。

5 结束语

在社会进步的同时应该加强锅炉方面的生产，在锅炉生产中使用热能与动力工程技术，这不仅是时代发展的需要，同时也是减少锅炉安全事故、提高燃料燃烧率、节约能源资源的重要举措。对于我国来说，针对二者结合的研究还不是很多，而且我国相关方面的技术水平还不是很高，在锅炉生产中出现很多问题。为了满足当前消费者的需求，就必须提高锅炉的生产效率，加快锅炉中热能与动力工程的应用速度，实现理论与实践相结合，不断创新，促进我国锅炉生产行业的快速发展，进而推动全社会不断前进。

参考文献

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[3]徐德 .关于热能与动力工程在锅炉中应用问题的探讨[J].经营管理者，2014（13）.

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