摘要：随着国内经济的蓬勃发展，国民的生活水平也得到了极大的改善，但是在经济发展的背后，却是以能源过度开发作为经济的基石，这也导致现阶段国内存在能源短缺的现象。在我国，热能是能源体系中最为重要的部分之一，在能源应用方面中扮演着极为重要的角色，而现阶段我国对于热能的的利用效率却并不是很高，有大量能源在使用过程中被浪费。热能与动力工程不仅仅只是单纯的研究热能，更是研究热能生产与使用，目前热能与动力工程的主要应用方向还是在锅炉中，合理的使用热能与动力工程技术，可以有效将锅炉内的燃烧效率、热能利用率进行大幅度提升，从而达到节约能源的作用。另外，合理的使用热能与动力工程技术，还可以降低锅炉在工作中所存在的安全隐患，保证工作人员的安全，减少事故的发生。文章主要对热能与动力工程在锅炉应用中的问题进行合理分析，并对其在锅炉应用中产生的问题进行深入研究，希望能够对我国热能与动力工程在锅炉应用起到促进作用。
关键词；热能；动力；锅炉
引言：在目前有关能源利用的学科中，热能与动力工程要比其它学科更加复杂，它包含的知识面十分广泛，需要懂得其它领域的知识，例如机械学，只有对机械学进行了深入的了解，才能合理运用机械能和热能之间所形成的能量转换。在机械工程领域，锅炉是一种用途极为广泛的能量转换机械设备，在锅炉燃烧的过程中，就是通过燃烧来产生热能并加以利用的过程。在锅炉燃烧中，为了提高燃烧效率、节约能源，就必须在锅炉设计、使用过程中应用到热能与动力工程技术。但是，现阶段我国专门针对热能与动力工程的研究还是比较少的，距离发达国家还有一定的差距，而想要我国热能与动力工程得到发展，就必须对热能与动力工程与锅炉之间进行深入分析。
一、热能与动力工程的应用
热能与动力工程学在能源转换领域中，主要是对热能与动力之间的转换规律进行深入研究，它所研究的内容非常广泛，如热力发动机、流体机械设备等，都是其研究的主要方向。不仅如此，热能与动力工程学在能源领域中研究内容十分广泛[1]，有很多能源技术都受到了它的影响，其中包括水利水电工程、制冷与低温技术、能源工程等，这些技术都和热能与动力工程的深入研究有关。而将热能与动力工程应用到锅炉当中，既提高了锅炉工作时能量转化的效率，又达到节约能源的目的，这对于推动锅炉发展起到了至关重要的作用。
二、锅炉的原理、基本结构及作用
锅炉是指利用燃料燃烧释放的热能或其他热能加热水或其他工质，以生产规定参数（温度、压力）和品质的蒸汽、热水或其他工质的设备。作为一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式，而经过锅炉转换，向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅的原义指在火加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场，锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。产生热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，多用于火电站、船舶和工业生产中。
另外，锅炉燃烧的控制与锅炉生产主体部分对于锅炉的正常运行起着最为关键的作用，它们能够有效的对锅炉内产生能量进行控制，保证锅炉正常运行时不出现意外。
三、热能与动力工程在锅炉应用中面临的主要问题
在十八世纪八十年代中，人类开始了工业革命，这也是工业文明的初始阶段，而在这一阶段中，锅炉就已经被发明出来，当时其主要用途就是进行热能的转换[2]。之后。随着工业技术的基本，锅炉运作过程也形成了一套完整的理论体系。在当前的工业生产中，锅炉仍然是热能和动力之间进行转化的常见转换设备，很多从事工业生产的企业都利用了锅炉设备。另外，锅炉设备采用了热能与动力工程技术，使得锅炉的效率得到了极大的提升，这对于利用锅炉来从事生产的企业来讲，意味着企业经济效益的提高。不过当前电能与动力工程技术虽然使得锅炉的生产效率提高，但是在锅炉的应用中也出现了许多设计时忽略的问题，这些问题严重影响到了锅炉的稳定运行。
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1.锅炉风机损伤问题
在一般情况下，锅炉设备正常运行都必须要有风机设备，风机设备的主要功能是通过压缩气体或传输气体从而将空气能转变为机械能。风机设备在锅炉中，属于十分重要的设备，它能够保证锅炉的稳定运行，属于锅炉动力结构中最为重要的设备之一。但是在热能与动力工程技术在锅炉中进行应用以后，锅炉的生产效率得以提高的同时，生产所需承受的负担也更加沉重。锅炉本身在承受更多能量转化任务时，锅炉的风机也需要承受能量转化所带来的负担，而风机的结构决定了它不能承受特别强的负担。这使得在锅炉运行过程中，常常会给风机带来极为严重损伤，一旦再次加大工作压力，不仅会影响风机的正常运行，还有可能会将风机彻底毁坏。风机一旦毁坏，锅炉内其它设备也会受到波及，这样既影响了锅炉工作的正常运行，导致不能够正常工业生产，又会导致很大的安全隐患，危机到现场工作人员的安全。因此，想要再次提高锅炉在工业生产中的效率，就必须对风机的结构进行改良，使其能够承受更大的压力。
2.能源效率问题
目前，热能与动力工程技术在锅炉应用过程中已经被广泛使用，使得能量转化的效率得到了提高，但是在当前的锅炉生产过程中，仍然会浪费许多能源。目前，在燃料控制上，大部分都采用了较为先进的多重燃烧控制技术，这虽然在一定程度上提高了锅炉内燃料的燃烧效率，但是就燃料燃烧效率来讲，仍然达不到高效率的标准[3]。另外，在能量转化的过程中，势必也要面临能量损耗的情况，虽然随着热能与动力工程技术在锅炉中的应用，使得整体的能源利用效率得到了提高，但是与燃料燃烧效率进行相结合，平均的能源利用水平仍然很低。在这样的局势下，为了满足生产需要，就必须在锅炉内添加燃料，而一味的添加燃料，必然会导致锅炉承受的负担加重，这样既使得更多的能源被浪费，又使得锅炉设备使用寿命缩短。因此，提高锅炉对于燃料利用率和能源转化效率，是当前热能与动力工程在锅炉应用中的主要问题，这也是必须长期面对、研究的一个问题。
四、改善热能与动力工程在锅炉应用中的问题
1.改善锅炉设备中风机
在锅炉的生产过程中，风机对于锅炉的影响是巨大的。因此，改善锅炉设备中风机可以有效的提高锅炉生产效率，并且对于锅炉的稳定运行有着重要的作用。然而在实际生活中，锅炉风机本身结构十分发展，运转系统十分严密，这导致在实际测量中，测量结果的准确性会受到影响。因此，想要保证风机测量结果的准确，就必须要进行模拟实验，对于气体进出风机的情况进行合理分析，并得到对各种有效数据进行计算，最后在对计算数据进行比较，得出最合理的改善风机办法。
2.对燃烧技术进行控制
想要提高锅炉生产能源利用率，需要对锅炉内部燃料的燃烧效率进行提高，而想要提高燃烧效率，就必须对锅炉中的温度进行控制，只有将锅炉内的温度控制好了，才能够提高锅炉热能的转化效率。当前锅炉的燃烧方式有许多种，其中对于燃料燃烧温度能够起到最好控制的是旋风炉、层燃炉这两种，它们可以很好的控制锅炉的燃烧速率，对于解决燃料燃烧温度的问题能够起到很好的帮助。
总结：在当前锅炉的发展中，采用热能与动力工程技术已经是发展的趋势，它对于锅炉生产来讲，既可以减少生产过程中的安全事故，又可以提高能源利用效率、节约能源。不过，目前热能与动力工程技术在锅炉应用中还有许多问题，这需要经过不断的分析、探究才能将这些问题解决，从而使得我国锅炉生产效率水平赶上发达国家平均水平。
参考文献：
[1]庄廷勇，张春雨. 热能与动力工程在锅炉应用中的问题分析[J]. 科技创新与应用，2016，（08）：131.
[2]徐楠，陈娟，霍光明. 热能与动力工程在锅炉中应用问题研究[J]. 中国新技术新产品，2016，（13）：72-73.
[3]张海奇. 热能与动力工程在锅炉中应用问题分析[J]. 科技风，2016，（16）：173.
论文作者:江建刚
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/1
标签：锅炉论文; 能与论文; 热能论文; 风机论文; 动力工程论文; 能源论文; 效率论文; 《电力设备》2017年第22期论文;