引言
锅炉在我们正常的工作和生活之中，起到的作用很大，影响范围很广，但是随着我国经济的不断发展，时代不断的变化，锅炉也需要得到进一步的技术方面的提升，热能与动力工程是锅炉应用最重要的科学技术之一，本文将对热能与动力工程在锅炉中应用问题的创新进行研究。
1．概述
1.1热能和动力工程
热能动力学的重要分析知识是把热能转变为电能，借助能量的转变和使用，来使煤炭、石油、天然气等自然资源的使用量减少，实现真正意义上的可持续发展。它整体可以分为热能和动力体系两个方面，而且这两个方面可以实现互相转化，在有些情况下可以利用蒸汽产生热量，并将它转变为电能，提高电力系统的服务与应用水平。据统计，2017年我国火力发电占全部发电量的71.8%，而电厂锅炉的效率仅为40%左右，存在着较严重的能量浪费。根据相关研究，锅炉效率每上升1%，发电效率会相应提高0.3%，大大减少了燃煤消耗，这对于电厂而言意义重大，所以提高锅炉的热能转变效率对国内电力系统发展具有重大意义，热能转化技术则需要对应的热能动力理论作为基础。从描述中不难看出，《热能动力工程》这门课程具有较强的综合性和系统性，涉及到的内容也十分复杂多样。
1.2锅炉的概述
依据所燃烧的材料以及锅炉的功能，锅炉可以分为很多类，并且构成锅炉的很多要素也都会因为锅炉的不同功能以及社会的不同需求从而存在一些差异，锅炉的外壳以及其最主要的控制部位这些是基本没有变化的，并且这些是在发电过程中比较重要的，就锅炉本身而言，锅炉的控制部分是整个锅炉的核心结构，它负责对燃料的燃烧进行控制。就目前来说，我国的锅炉控制大部分是应用电子控制的方法，并且也在跟随着时代的脚步，变得更加的信息化，这样以来，我国的锅炉可以被更精准的进行操作，同时也会具有比较好的控制效果，可以轻易的达到控制的效果和目标。
2．热能与动力工程在锅炉中存在的问题
自十九世纪以来，锅炉的设计和制造工艺不断得到提升，热能和动力工程和锅炉的结合率也越来越高，发展到目前，锅炉的整体发展水平已经比较高，但是在某些方面依然存在问题，这些问题，往往会导致锅炉在实际应用中不能达到设计所要求的使用效率。风机在锅炉的运转中有着重要的作用，但是风机却也是锅炉中比较容易出问题的部分，究其原因可以发现，风机的设计结构和锅炉的实际使用需求不相匹配。现阶段，经济发展迅速，生产单位的生产规模也逐渐增大，所以对于锅炉机的使用要求也对应的提高，在实际生产中，锅炉超负荷运行的情况时有发生，但是，风机的实际使用功率已经不能满足锅炉的需要，因此，在经过长时间的超负荷使用，本身结构比较脆弱的风机也就会受到严重的损伤，从而对锅炉中的其他设备也产生了连锁的损坏效果，进而使得锅炉的整体功能受到影响。随着科学技术的不断发展，锅炉的燃料使用效率已经得到了显著的提升，但是依然达不到理想水平。燃料的不完全燃烧不仅会造成生产成本和燃料的浪费，在一定程度也会造成生产污染，更为重要的是，经过长时间的生产之后，燃料的废料会在锅炉中积累，达到一定的数量后就会对锅炉的正常使用产生不利影响。所以，为了节约相关生产单位的生产成本，使得锅炉的生产环节更加环保、高效稳定，应该及时的引起关注，做出针对性的策略和科技优化，提高燃料的燃烧效率。
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3．锅炉方面对热能与动力工程的应用创新
3.1热能与动力工程在锅炉风机方面的创新及应用
上文也已经提到，锅炉的风机是锅炉存在问题的一个关键点之一，在对锅炉风机方面的创新主要是将仿真类的异形叶片应用到锅炉的风机之中，我国锅炉的风机一般都处在锅炉的下方，即锅炉的内部位置，锅炉的系统结构比较复杂，并且在运转的过程当中，还有着一套精准的运转方案，所以在风机的实际测量过程当中存在着许多的问题，我国无论是在对于锅炉叶轮的制作方面还是对其的运转方面都缺乏相对应的研究工作，并且在我国的研究界对这方面并没有一个比较完整的体系去解决这项问题，而我们在对机械内部的气流方向进行评估的阶段，我们需要通过实验模拟的方法从而获得一些有效的数值，在获取了有价值的数据之后就需要进行计算，研究出在不同的转速之下的矢量图，随后将矢量图与几组数据进行对比，把风机翼型边界层以及相应的攻角之间的关系进行研究，为之后的进一步研究做好准备。
3.2锅炉燃烧控制技术的创新
锅炉燃烧控制技术的革新对于提高燃烧效率有着重要的作用。这种技术上的革新，应该侧重于两个点，首先应该加强锅炉内部的监测，通过对锅炉内各种气体的分析，得出对燃料燃烧情况的正确认识，从而调节锅炉的温度，保证燃料能够完全的燃烧。另一方面，要加强对于燃料填充的控制，其主要方向则为机械化、智能化。传统的人工方法显然不能实现精细化的操作，所以，必须加强计算机和智能技术在锅炉控制中的应用，提高锅炉的生产效率。
3.3提高热能和机械能转换效率
根据热能动力学，针对电厂锅炉进行分析，改进热能和电能的转变效率。现在电厂锅炉分析的重要部分是联系热能动力学的理论和需求，根据国内的技术条件，提高电厂锅炉的效率，促进效能的相互转化，坚持理论与实践相结合，提出更加可靠的理论分析，并且把它运用到现在的工作之中，促进技术的发展创新。电厂锅炉在发电的时候，需要各部门一同工作，管理人员应该对这些个体进行研究。实际中，操作人员需要联合电厂的发电实际情况，合理地提高锅炉内各部分零件的工作效率。
3.4完善锅炉内部构造
改进热能技术，全面开展内部整改活动，能够推进整个体系的发展。在调整电厂锅炉的高转化率时，不仅需要满足技术层面的需要，还需要对机器设备进行改进。很多机器设备在生产环节中需要较长时间的运行，这表明在生产过程中要确保机器设备满足质量要求，所以对内采取改进措施，是确保机器设备质量的关键条件。同时，热能技术的改革活动要具有极强的决策作用，电厂的工作人员要根据电厂的具体实情来改进，确保技术在现实生产中发挥积极的作用，物尽其用，促进电力的快速发展。
4.结语
锅炉是当今工业生产中极其重要能源转化设备，当今的科技水平还不能广泛的利用其它设备实现大量能源的转化工作，在锅炉中蕴含的热力学和工程学技术是其的重要技术支持，利用锅炉能够将其它形式的能量转化为机械能的形式极大的提高了工业生产中的工作效率。但是在当今需要实现可持续战略发展经济和保护环境的前提下，锅炉中存在的能源转换效率低下和排放大量废弃的问题并没有得到根本解决，通过对锅炉结构进行优化能够有效减少内能的损耗，促进锅炉能量转换率的提高，实现工业生产的最大利润化，并且也符合我国现阶段发展经济的要求。
参考文献
[1]刘兆明.刍议热能与动力工程在锅炉中应用问题的创新[J].科技创新导报,2015(30):32-34.
[2]徐德鑫.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(05):33-35.
[3]庄廷勇.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):32-34.
论文作者:朱学明
论文发表刊物:《中国电气工程学报》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/24
标签：锅炉论文; 热能论文; 风机论文; 电厂论文; 动力工程论文; 能与论文; 效率论文; 《中国电气工程学报》2019年第1期论文;