探究熱能動力工程在鍋爐方面的發展

探究熱能動力工程在鍋爐方面的發展

　　燃料利用率的提高首先要做好鏈條爐排燃燒設備結構改進工作，下面是小編搜集整理的一篇探究熱能動力工程在鍋爐方面發展的論文范文，供大家閱讀參考。

　　【摘要】隨著能源危機和環境污染問題的日益嚴重，尤其是天然氣、煤炭、石油等非再生資源逐漸枯竭。然而，伴隨著我國工程技術的不斷進步和發展，對于熱能動力工程也有了深入的研究，資源利用率得到了顯著的提高。熱能動力工程是以熱工程物理學為理論基礎，利用能量轉化原理，主要應用于鍋爐動力。鍋爐一般分為汽水系統和燃燒系統，是實現能力轉化的重要工具，科學合理的鍋爐結構設計，可以保證熱能動力工程的安全、高效、低污染，提高能源利用率。本文就熱能動力工程和鍋爐概念進行簡單的介紹，并結合我國熱能動力工程技術和鍋爐技術的發展現狀，進一步提出創新熱能動力工程鍋爐技術措施，使熱能動力工程技術更好地為我國各項工程事業服務。

　　【關鍵詞】熱能動力工程;鍋爐;發展

　　一、對熱能動力工程和鍋爐的概述

　　(一)熱能動力工程的相關概念

　　熱能動力工程是指以工程熱物理學為主要理論基礎，主要包括工程熱力學、燃燒學、傳熱傳質學、氣動熱力學等，以內燃機和其它新型動力機械為研究對象，運用熱力發電機、工程力學、自動化控制、計算機科學技術、能源工程等學科知識和技術，研究如何把燃料的熱能、化學能和液體的動能安全、可靠、高效、低污染地轉化成動能的基本規律和過程，包括轉化過程中的系統和設備的機械自動化控制技術。簡單來說，熱能動力工程就是研究熱能和動能之間轉化的問題，尤其是隨著非再生能源的日益枯竭，環境污染不斷加劇，人類環保意識的增強，高效、節能、環保的生產方式和技術逐漸引起人類的重視。熱能動力工程有著極其廣泛的應用范圍，是熱能源的主要利用手段，在我國能源、制藥、汽車、航空航天、船舶等諸多領域發揮著重要的作用。

　　(二)鍋爐技術的相關概念

　　鍋爐一般由鍋(汽水系統)與爐(燃燒系統)兩部分組成，是一種能量轉換工具，通過向鍋爐內輸入燃料，產生化學能、熱能、電能、高溫煙氣等能量，經過鍋爐內部動力工程轉換，向外輸出具有一定能量的蒸汽、高溫水、或者其它動力能量。鍋爐包括外殼部分和燃氣鍋爐電氣控制系統兩部分，外殼分為底殼和面殼，底殼就是燃燒器，用于固定燃料燃燒的容器，面殼主要起到防風防塵的保護作用。汽水系統一般包括省煤器、輪回水泵、汽包(汽水分離器)、三通閥、下降管、聯箱、水冷壁、過熱器、再熱器等，燃燒系統包括爐膛、輪回水流、燃氣閥、燃燒器、空氣預熱器、煙風道、爐墻等，其中還包括通風系統、燃料運輸系統、制粉系統、除塵除灰系統、脫硫脫硝脫氮系統。隨著科技的進步計算機自動化控制系統逐漸被應用到鍋爐之中，有效地提高了控制水平，保證了鍋爐內溫度的均衡。

　　二、熱能動力工程中鍋爐的發展現狀

　　(一)我國熱能動力工程中鍋爐的發展狀況

　　自1872年英國第一臺鍋爐的產生，工業鍋爐行業已經有了數百年的發展，經歷了鍋殼式鍋爐、火管鍋爐、直水管鍋爐、煤粉鍋爐、循環流化床鍋爐等演化歷程。我國是世界上最大的生產和使用工業鍋爐的國家，全國擁有一千多家鍋爐生產企業，由于受資源結構的影響，煤炭為工業鍋爐的主要燃料，還有少量的燃氣和電熱鍋爐。在過去60多年里，我國工業鍋爐技術得到了長足的進步，尤其是燃油燃氣鍋爐技術已經到達了國際先進水平，但是還存在著熱效率不高、脫硫技術不成熟、輔助以及自動化控制技術落后、爐排鑄件質量不高等問題。工業鍋爐主要應用于電力生產、制藥、化工、鋼鐵等行業，是國民經濟發展的主要動力來源。伴隨著熱能動力工程學和鍋爐技術的發展，現代化的鍋爐設備一般采用步進式爐和推鋼式爐，并充分利用計算機自動化控制系統，實現了鍋爐的持續穩定加熱，不斷提高能源利用率。

　　(二)我國鍋爐技術發展過程中存在的主要問題

　　我國鍋爐技術存在的主要問題是熱效率不高、粉塵氣體污染嚴重，產品技術、管理、工藝流程落后，科技研發力度不足，制造標準不規范等。其中，鍋爐結構設計起著關鍵性的制約作用。鍋爐內部結構主要存在爐排鑄造質量不高、風機運行不穩定、輔助設備不完整等問題。國內一般使用普通鑄件，大部分零件采用火焰切割冷加工技術，造成爐排間隙較大，容易造成漏煤和配風不均問題。其次是由于企業為了追逐高額利潤，減少鍋爐建設投資，經常使鍋爐在高負荷下運行，這就有可能造成風機長時間工作而燒壞。在國內鍋爐安裝過程中，一般使用和燃燒器不配套的輔機設備，缺乏專業性匹配設備的研究開發，嚴重影響整機運轉、節能以及環保性能。在設計制造過程中，只重視元件承壓指標，忽視對燃燒裝置的研究，

　　三、熱能動力工程鍋爐技術的發展

　　(一)提高鍋爐自動化控制水平，保證鍋爐溫度的穩定性

　　科學合理的控制鍋爐燃燒溫度需要做好能量的轉化幅度，鍋爐企業應該改變傳統的人工填料方式，使用步進式自動化控制技術，通過計算機技術采集、分析、計算、輸出合理的結果，把鍋爐內溫度經過傳感器傳送到控制系統，檢測溫度差異性，實現對鍋爐燃燒的有效控制。由于鍋爐內部結構的復雜性，溫度檢測影響因素較多，因此要充分地把熱能動力工程技術應用到鍋爐改造過程中，通過測定從不同方向流入葉片的燃料速度，建立數據模擬二維模型，最后利用數據庫軟件求出結果，弄清鍋爐風機葉片分離和攻角的關系。

　　(二)提高燃料利用率，加強節能環保研究力度

　　燃料利用率的提高首先要做好鏈條爐排燃燒設備結構改進工作，充分發揮節能減排的作用，尤其是要解決好調節不順、密封不嚴、布風不合理、漏煤過多等問題。不斷加強對給煤裝置、自動化系統控制、爐拱及燃燒系統、鍋爐輔機節能改造工作，保證水處理裝置的科學合理利用，從整體上實現系統節能。對于使用天然氣做為燃料的鍋爐可以采取冷凝式鍋爐，同時為了避免冷凝結露引發鍋爐內壁腐蝕損壞，一般要把鍋爐溫度設定在比較高的水平。國家要強化節能減排監督管理體系，不斷提高鍋爐技術研究和操作人員的技能素質，養成節能意識，把節能工作提高到戰略位置。

　　四、結語

　　綜上所述，熱能動力工程在鍋爐中的應用技術取得了良好的發展，但是還存在能源利用率低、污染嚴重、溫度控制難度大等問題，只有不斷提高熱能動力工程技術研究力度，尤其是高效燃煤鍋爐技術開發，提高鍋爐自動化控制水平，加強節能減排環保力度，才能提高能源利用率，促進我國經濟可持續發展。

　　參考文獻

　　[1] 朱博.探究熱能動力工程在鍋爐方面的發展.科技致富向導.2013(18)

　　[2] 趙欽新.王善武.工業鍋爐技術創新與發展思路探討.工業鍋爐.2011(01)

　　[3] 王善武.中國工業鍋爐行業現狀分析及前景展望[A].中美工業鍋爐先進技術研討會論文集[C].2011年

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