熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中的應(yīng)用分析

王海燕

【摘 要】 熱能與動(dòng)力工程是多門(mén)科學(xué)技術(shù)的綜合，其中包括現(xiàn)代能源科學(xué)技術(shù)，信息科學(xué)技術(shù)和管理技術(shù)等，主要涉及熱能動(dòng)力設(shè)備及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行、自動(dòng)控制、信息處理、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、環(huán)境保護(hù)、制冷空調(diào)、能源高效清潔利用和新能源開(kāi)發(fā)等工作。熱能與動(dòng)力工程在鍋爐應(yīng)用中的最主要功能是實(shí)現(xiàn)熱能與動(dòng)力之間的轉(zhuǎn)化，通過(guò)分析能源的產(chǎn)生過(guò)程和使用過(guò)程，從而方便我們更好地對(duì)能源進(jìn)行有效利用。為了充分發(fā)揮其作用，本文闡述了鍋爐結(jié)構(gòu)組成以及鍋爐熱能效率及其影響因素，對(duì)熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中的應(yīng)用進(jìn)行了探討分析，旨在提高鍋爐的運(yùn)行效率。

【關(guān)鍵詞】 鍋爐 結(jié)構(gòu) 熱能效率 影響因素 熱能與動(dòng)力工程 應(yīng)用

熱能與動(dòng)力工程涉及范圍、應(yīng)用范圍都非常廣泛，結(jié)合當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展，可以看出熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用在解決實(shí)際能源利用方面具有重要作用。并且熱能與動(dòng)力工程充分利用了各個(gè)學(xué)科之間的相互關(guān)系，有效的支持了各種能量之間的轉(zhuǎn)化，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。并且在研究熱能與動(dòng)力工程的同時(shí)，還要注意對(duì)機(jī)械能力、物理能量的研究，把熱能與機(jī)械能量之間的轉(zhuǎn)化作為重中之重。鍋爐作為能夠?qū)崿F(xiàn)各種能量之間轉(zhuǎn)化的設(shè)備，不僅能夠?qū)⑷剂现械臒崮苻D(zhuǎn)化為化學(xué)能、光能、電能等，還是工業(yè)生產(chǎn)中的重要設(shè)備，直接決定著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，因此應(yīng)用熱能動(dòng)力技術(shù)推動(dòng)鍋爐的發(fā)展非常重要?；诖?，以下就對(duì)熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中的應(yīng)用進(jìn)行了探討分析。

一、鍋爐結(jié)構(gòu)組成的分析

熱能與動(dòng)力工程中的鍋爐主要是有一個(gè)外殼和燃?xì)忮仩t電器控制部分等組成。作為鍋爐的外殼，也是由底殼和面殼組成。鍋爐的底殼和面殼對(duì)鍋爐的使用 都發(fā)揮著不同的作用。其中，底殼是用來(lái)固定鍋爐的燃燒器，以免發(fā)生意外。此外，在鍋爐的底殼上，還安裝著其他的一些部件，底殼此時(shí)就將其鏈接為一個(gè)整體更好地發(fā)揮作用。外殼的另一構(gòu)成部分面殼作用主要是防風(fēng)防塵，起到一個(gè)很好地保護(hù)作用，保證鍋爐在工作時(shí)能正常進(jìn)行。而作為鍋爐最重要的構(gòu)成部分----燃?xì)忮仩t電氣控制部分的作用十分重要。其主要是用于來(lái)合理控制燃料的燃燒等其他裝置的運(yùn)行。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，大多數(shù)鍋爐都采用計(jì)算機(jī)對(duì)燃料的燃燒進(jìn)行合理控制，因?yàn)橛?jì)算機(jī)的控制精確度更高、更科學(xué)。有效控制了鍋爐燃燒效率以及熱能利用率和轉(zhuǎn)化率，節(jié)約了資源的同時(shí)，保護(hù)了環(huán)境。

二、鍋爐熱能效率及其影響因素的分析

鍋爐熱能效率及其影響因素的分析：（1）鍋爐熱能效率分析。通常蒸汽動(dòng)力循環(huán)是將水由水泵送入鍋爐被加熱汽化，直至成為過(guò)熱蒸汽后，進(jìn)入汽輪機(jī)膨脹做功，做功后的低壓蒸汽進(jìn)入冷凝器被冷卻凝結(jié)成水，然后回到水泵中，完成一個(gè)循環(huán)。從整個(gè)動(dòng)力裝置的角度來(lái)說(shuō)，評(píng)價(jià)整個(gè)動(dòng)力裝置的指標(biāo)是動(dòng)力裝置效率，即裝置輸出的凈功與燃料放出的熱量的比值。顯然，煤價(jià)越高，供熱的生產(chǎn)成本越高;發(fā)電機(jī)組效率越高，生產(chǎn)成本越低。生產(chǎn)成本和煤價(jià)成正比，和發(fā)電機(jī)組效率成反比。提高發(fā)電機(jī)組效率，減小單位發(fā)電耗煤量的很大一部分節(jié)能潛力是提高鍋爐熱效率。鍋爐是吸收燃料經(jīng)燃燒發(fā)出的熱量而生產(chǎn)蒸汽的設(shè)備，它的熱平衡主要是燃料的熱量收支平衡。（2）影響鍋爐熱能效率的因素。第一、影響鍋爐有效吸收熱量最主要的因素是排煙熱損失，約占燃料有效放熱量的5-7%，主要因素還有以飛灰和灰渣中未燃碳為主計(jì)算得到的固體未完全燃燒損失。相對(duì)于排煙熱損失和固體未完全燃燒損失，其余熱損失量均為小量。第二、固體未完全燃燒損失是影響鍋爐運(yùn)行熱效率的第二大熱損失，飛灰中的未燃碳和灰渣中的未燃碳是固體的主要組成部分。飛灰含碳量的增大顯示了燃料燃燒的不完全，不僅會(huì)導(dǎo)致固體未完全燃燒損失的增大，鍋爐運(yùn)行熱效率的降低，還會(huì)導(dǎo)致鍋爐尾部煙氣的靜電除塵效率降低，排入大氣的污染物增多。

三、熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中的應(yīng)用分析

1、熱能與動(dòng)力工程在鍋爐燃燒控制中的應(yīng)用分析。鍋爐燃燒控制的主要功能是對(duì)各種能量之間的轉(zhuǎn)化幅度進(jìn)行調(diào)節(jié)。隨著社會(huì)的發(fā)展，鍋爐燃燒逐漸由人為的填加燃料到自動(dòng)化向鍋爐填加燃料。根據(jù)熱能與動(dòng)力工程在鍋爐燃燒中的控制技術(shù)不同，可以將燃燒控制分為連續(xù)控制和雙交叉限幅控制。連續(xù)控制是通過(guò)對(duì)比例閥和電動(dòng)閥的調(diào)節(jié)，達(dá)到對(duì)有氧空氣和燃料的比例控制，從而調(diào)節(jié)鍋爐內(nèi)的溫度。這種方式也存在一定的缺陷，控制的溫度并不是十分精確。雙交叉限幅控制是通過(guò)溫度傳感器和熱電偶將精確計(jì)量的溫度變?yōu)樾盘?hào)，這個(gè)信號(hào)的溫度就是鍋爐的實(shí)際溫度，測(cè)量點(diǎn)的溫度是通過(guò)自動(dòng)化裝備自動(dòng)給出的。這樣，鍋爐的實(shí)際溫度和測(cè)量溫度存在一定程度的誤差。

2、熱能與動(dòng)力工程在鍋爐風(fēng)機(jī)監(jiān)控中的應(yīng)用分析。要想實(shí)現(xiàn)鍋爐的良好運(yùn)轉(zhuǎn)，必不可少的裝置便是風(fēng)機(jī)的安裝，風(fēng)機(jī)將外界含有氧氣的氣體傳送到鍋爐內(nèi)，實(shí)現(xiàn)燃料的有效燃燒。然而現(xiàn)階段對(duì)能源的需求逐漸增加，風(fēng)機(jī)運(yùn)行的壓力越來(lái)越大。因?yàn)轱L(fēng)機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很大的熱量，鍋爐整體與風(fēng)機(jī)的距離較近，風(fēng)機(jī)得不到降溫，就會(huì)產(chǎn)生工作負(fù)荷，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)被燒壞，這種情況不僅沒(méi)有實(shí)現(xiàn)增加能源供應(yīng)的目的，還嚴(yán)重影響了鍋爐的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。然而鍋爐風(fēng)機(jī)裝備結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，采用常規(guī)的測(cè)量方式很難測(cè)到風(fēng)機(jī)的溫度，它需要采用高科技對(duì)溫度進(jìn)行智能監(jiān)控。目前我們還沒(méi)有找到解決這種問(wèn)題的技術(shù)對(duì)策?，F(xiàn)階段，采取的是應(yīng)用熱能與動(dòng)力工程研發(fā)出相應(yīng)的軟件，從而對(duì)風(fēng)機(jī)的溫度進(jìn)行有效計(jì)算。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，熱能與動(dòng)力工程因具有環(huán)保、熱能高的特征，使其在鍋爐方面得到廣泛應(yīng)用。

并且隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈化以及對(duì)于自身工業(yè)發(fā)展的需要，熱能動(dòng)力工程在我國(guó)應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，因此必須加強(qiáng)對(duì)熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

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