劉曉曦

中國能源建設(shè)集團黑龍江能源建設(shè)有限公司 黑龍江哈爾濱 150016

1 電廠鍋爐、熱能和動力工程概述

1.1 電廠鍋爐

依據(jù)焚燒物品和作用的不同，能夠?qū)㈠仩t劃分為各種不同的類型。由于所需滿足的社會功能不同，其構(gòu)成要素也存在許多的不同之處，但也擁有不需要改變的部分，包括鍋爐的操控部分和鍋爐的外側(cè)。鍋爐的重要部分是操控部分，主要擔(dān)負(fù)著鍋爐內(nèi)的物資充分燃燒的重任。另外，隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，大多數(shù)電廠都采用電子控制的方式，這樣更有利于實現(xiàn)信息化和精準(zhǔn)化操作，也有助于提升控制的效果，由此實現(xiàn)對控制的最終要求和理想目標(biāo)。

1.2 熱能和動力工程

熱能動力學(xué)的重要分析知識是把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，借助能量的轉(zhuǎn)變和使用，來使煤炭、石油、天然氣等自然資源的使用量減少，實現(xiàn)真正意義上的可持續(xù)發(fā)展。它整體可以分為熱能和動力體系兩個方面，而且這兩個方面可以實現(xiàn)互相轉(zhuǎn)化，在有些情況下可以利用蒸汽產(chǎn)生熱量，并將它轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，提高電力系統(tǒng)的服務(wù)與應(yīng)用水平。據(jù)統(tǒng)計，2017年我國火力發(fā)電占全部發(fā)電量的71.8%，而電廠鍋爐的效率僅為40%左右，存在著較嚴(yán)重的能量浪費。根據(jù)相關(guān)研究，鍋爐效率每上升1%，發(fā)電效率會相應(yīng)提高0.3%，大大減少了燃煤消耗，這對于電廠而言意義重大，所以提高鍋爐的熱能轉(zhuǎn)變效率對國內(nèi)電力系統(tǒng)發(fā)展具有重大意義，熱能轉(zhuǎn)化技術(shù)則需要對應(yīng)的熱能動力理論作為基礎(chǔ)。從描述中不難看出，《熱能動力工程》這門課程具有較強的綜合性和系統(tǒng)性，涉及到的內(nèi)容也十分復(fù)雜多樣。

1.3 我國鍋爐中所存在的問題

在我國的鍋爐之中，鍋爐風(fēng)機所承擔(dān)的熱能與動能之間轉(zhuǎn)化這項艱巨的任務(wù)，相應(yīng)的鍋爐風(fēng)機是鍋爐問題中最為主要的一部分，鍋爐風(fēng)機所承擔(dān)的主要任務(wù)就是將鍋爐中的大氣壓進行提升，在輸送氣體的時候就需要對上文我們所提到的熱能與動力學(xué)研究的課題進行運用，鍋爐風(fēng)機的工作量極大，基本上風(fēng)機的工作都屬于超負(fù)荷的工作，這些也就使得鍋爐的電機經(jīng)常出現(xiàn)損壞的狀況，這種情況往往就會使得我們的工作人員產(chǎn)生一定的心理壓力，這種情況不僅僅會對員工的安全方面造成一定的威脅，倘若真實發(fā)生，對企業(yè)或者是工廠的經(jīng)濟損失也會比較大，在對風(fēng)機進行技術(shù)方面的改進之時，就需要研究人員運用到熱能與動力學(xué)的相關(guān)管理技術(shù)，從而提高我國鍋爐風(fēng)機的性能，轉(zhuǎn)變鍋爐在運用過程中的劣勢[1]。

2 鍋爐方面對熱能與動力工程的應(yīng)用創(chuàng)新

2.1 熱能與動力工程在鍋爐風(fēng)機方面的創(chuàng)新及應(yīng)用

上文也已經(jīng)提到，鍋爐的風(fēng)機是鍋爐存在問題的一個關(guān)鍵點之一，在對鍋爐風(fēng)機方面的創(chuàng)新主要是將仿真類的異形葉片應(yīng)用到鍋爐的風(fēng)機之中，我國鍋爐的風(fēng)機一般都處在鍋爐的下方，即鍋爐的內(nèi)部位置，鍋爐的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，并且在運轉(zhuǎn)的過程當(dāng)中，還有著一套精準(zhǔn)的運轉(zhuǎn)方案，所以在風(fēng)機的實際測量過程當(dāng)中存在著許多的問題，我國無論是在對于鍋爐葉輪的制作方面還是對其的運轉(zhuǎn)方面都缺乏相對應(yīng)的研究工作，并且在我國的研究界對這方面并沒有一個比較完整的體系去解決這項問題，而我們在對機械內(nèi)部的氣流方向進行評估的階段，我們需要通過實驗?zāi)M的方法從而獲得一些有效的數(shù)值，在獲取了有價值的數(shù)據(jù)之后就需要進行計算，研究出在不同的轉(zhuǎn)速之下的矢量圖，隨后將矢量圖與幾組數(shù)據(jù)進行對比，把風(fēng)機翼型邊界層以及相應(yīng)的攻角之間的關(guān)系進行研究，為之后的進一步研究做好準(zhǔn)備。

2.2 熱能與動力工程在鍋爐燃燒及控制方面的創(chuàng)新應(yīng)用

鍋爐的燃燒控制方面是鍋爐整個工作體系中最為重要的一部分，鍋爐燃燒控制方面的技術(shù)研究影響著這一行業(yè)之后的發(fā)展，可見鍋爐燃燒控制的重要程度，現(xiàn)在機械化的普及已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的人力投扔燃料的使鍋爐燃燒的方式，現(xiàn)代化的自動控制技術(shù)一共分為兩種，一種是空燃比里連續(xù)控制的技術(shù)方式，另外一種是雙交叉先付的控制方式，其中的空燃比里連續(xù)控制技術(shù)方式，PCL技術(shù)主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理工作，熱電能比例閘主要處理數(shù)據(jù)的交換工作，同時我們還需要利用微積分來對信號進行設(shè)置，燃嘴燃燒控制器的開放也需要得到準(zhǔn)確的控制。雙交叉先付的控制方式則是：由熱電偶生成信號，并且通過它自身的溫度轉(zhuǎn)換成為電信號，之后就將測量出用電信號標(biāo)記的鍋爐的燃燒溫度，此外，相較來說更加特別的是，雙交叉先付的控制方式之中有一個專門對燃料質(zhì)量進行控制的裝置，這樣會更方便于對燃料質(zhì)量的管理，這樣以來我們的數(shù)據(jù)就可以更加精確化，有助于之后的數(shù)據(jù)處理工作。

2.3 提高熱能和機械能轉(zhuǎn)換效率

根據(jù)熱能動力學(xué)，針對電廠鍋爐進行分析，改進熱能和電能的轉(zhuǎn)變效率?，F(xiàn)在電廠鍋爐分析的重要部分是聯(lián)系熱能動力學(xué)的理論和需求，根據(jù)國內(nèi)的技術(shù)條件，提高電廠鍋爐的效率，促進效能的相互轉(zhuǎn)化，堅持理論與實踐相結(jié)合，提出更加可靠的理論分析，并且把它運用到現(xiàn)在的工作之中，促進技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新。

3 結(jié)語

鍋爐是當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中極其重要能源轉(zhuǎn)化設(shè)備，當(dāng)今的科技水平還不能廣泛的利用其它設(shè)備實現(xiàn)大量能源的轉(zhuǎn)化工作，在鍋爐中蘊含的熱力學(xué)和工程學(xué)技術(shù)是其的重要技術(shù)支持，利用鍋爐能夠?qū)⑵渌问降哪芰哭D(zhuǎn)化為機械能的形式極大的提高了工業(yè)生產(chǎn)中的工作效率。但是在當(dāng)今需要實現(xiàn)可持續(xù)戰(zhàn)略發(fā)展經(jīng)濟和保護環(huán)境的前提下，鍋爐中存在的能源轉(zhuǎn)換效率低下和排放大量廢棄的問題并沒有得到根本解決，通過對鍋爐結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化能夠有效減少內(nèi)能的損耗，促進鍋爐能量轉(zhuǎn)換率的提高，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的最大利潤化，并且也符合我國現(xiàn)階段發(fā)展經(jīng)濟的要求。