吕少锋1 郭慧芳2
1身份证号：1402221977****0053，山东 济南 250014
2身份证号：1405211980****912X，山东 济南 250014
摘要：目前，我国的电厂工程建设的发展迅速，我国经济持续中高速增长，与此同时对能源的需求亦急剧增加，能源消费总量连年位于世界前列，经济增长与能源供需、环境的矛盾日益突出。在当前社会能源体系中，煤炭、石油和天然气等是其主要组成部分，但这些资源具有不可再生的特点且使用后对环境污染程度较高。于是，寻找开发以及进一步利用新型清洁能源已经成为共识，而地热能、生物能和太阳能等可再生资源开采利用技术并未在实际中得到普遍运用，热能与动力工程节能降耗值得深入研究分析。
关键词：新形势下；电厂锅炉；热能动力；发展前景
1 热能与动力工程
(1)热能装置主要是指人们在生产生活中需要的主要设备形式。在热能装置中，燃料燃烧释放出大量的热能，然后热能在装置系统中转化为机械能。通常，有以下几种工业热能装置：①蒸汽机利用燃烧过程中产生的热量加热传导介质，水蒸发成蒸汽，蒸汽膨胀，推动活塞做功完成蒸汽的能量转化为机械功。②内燃机通过燃料和空气混合燃烧产生高温高压的气体，气体膨胀推动活塞做功，然后通过曲柄连杆等机构将机械功输出，实现热能向机械能的转化。③蒸汽轮机、燃气轮机高温高压蒸汽或高温气体作为工作介质，驱动叶轮高速旋转，将热能转变为机械能，适用于核电厂、高速舰船等大功率设备和机械。(2)动力工程装置、热能装置和电力装置共同构成工业电力系统，是工业生产中应用最广泛、最重要的设备设施。基于当前社会节能减排的迫切需要，对动力工程装置的结构和原理进行了详细分析,不断对动力工程装置进行优化升级，实现经济高速发展和生态文明建设同步推进。在能源利用日趋紧张的背景下，优化动力工程装置设计，有效解决持续增长的能源需求，改善我国的能源结构。
2 当前火力发电厂存在的问题
通过了解火力发电的原理可知，热能动力装置在发电阶段起着重要作用，但是对于部分火力发电厂而言，在日常管理过程中仍然存在许多亟待解决的问题，也由此导致热能动力装置的故障概率不断增加，严重影响火力发电厂的发电效率与质量。
2.1 操作流程不规范
在日常管理与实际运行过程中，部分火力发电厂中的作业人员操作不够规范，导致火力发电厂中各类设备时常出现故障问题，不仅影响发电效率，而且也会增加安全生产事故的发生概率，严重威胁现场人员的生命安全。另外，部分人员安全意识欠缺，没有按照正确流程操作，同样也会造成一系列问题，影响较大。
2.2 锅炉容易出现堵塞问题
锅炉设备是发电过程中必不可少的设备，锅炉设备常出现堵塞问题，影响电能的输出规模。在发电阶段，在锅炉的帮助下，会源源不断地产生水蒸气，随着水蒸气的大量产出，相应的残留物质会吸附在锅炉内部，如果清理不及时，会导致管道被沉淀物堵塞，影响锅炉的运行质量。
2.3 管道连接区域时常存在渗漏问题
在火力发电厂中，存在许多管道，如果维护工作不及时，管道之间就会发生渗漏问题，进而影响发电效率，也会导致大量的水蒸气被浪费，有损火力发电厂的经济效益。
3 电厂锅炉应用在热能动力工程中的发展前景
3.1 与创新有关的技术
随着经济和社会的发展进步，传统的发电方式已不能适应时代的发展需要，尤其是电站锅炉迫切需要改革创新。
首先，电厂人员需要充分理解和掌握与热能和动力工程相关的知识和技能，然后对锅炉设备的发电有清晰的了解，为下一步创新打下坚实的基础；其次，电厂人员需要改革和创新传统的锅炉技术，着重改善锅炉设备能量转换的方法，使其实用价值最大化；最后，在改进锅炉设备及其技术的过程中，员工需要集中精力分析出现的问题，减少或避免设备运行过程中不必要的故障。
3.2 提高锅炉风机效率
风机是锅炉设备的重要组成部分，在电厂锅炉的正常运行中起着重要作用。其工作原理是通过旋转叶轮来获取风能，同时将机械能转换为气压，燃气进入锅炉，燃气扩散，燃料完全燃烧。但是现阶段我国锅炉风机经常出现问题，这是由于许多发电厂锅炉车间的环境恶劣，增加了运行锅炉设备时风机的工作时间和强度。因此，为了提高风机的运行效率，将引入热能和动力工程来增强风机的承载能力，有效解决电厂锅炉运行过程中出现的各种问题。
3.3 仿真锅炉风机的翼型叶片
在电厂锅炉内部，叶轮机械的流畅需要依靠强烈的非定常特征，内部的构造也非常的复杂，导致测量实验无法十分的细致。要了解机械内部的流动本质要进行详细可靠的流动实验以及数值的模拟实验，并且通过软件的二维数值来模拟出电厂锅炉风机的翼型叶片，空气从不同的方向吹尽翼型叶片中，造成了流动分离，然后根据模拟的数值来创建模型，在划分网格，设定好边界的区域与条件，输出网格，使用求解器进行求解，这样就可以模拟不同的气流流动的二维数值，进而达到了模拟的目的。另外还能根据模拟不同角度的速度矢量制作成矢量图，然后进行对比和分析，得出锅炉风机翼型编辑曾攻角与分离的关系。
3.4 提高热能和机械能转换效率
在对电厂锅炉的生产能效进行优化时，主要是针对热能动力工程原理的研究，希望可以通过对热能动力学原理的研究来提升能量的转换率。而电厂在发展的过程中最重要的就是提升生产能效，为此，有关电厂对现阶段热能动力的研究成果进行分析之后，将此理论作为优化锅炉生产的有力依据。为此，需要设置专业人员对锅炉的内部构件进行定期维护和检修，实行规范的管理。还要求相关人员根据锅炉的生产状况适当更新元件，使各个元件之间实现高度配合，促进生产效率。
3.5 提高锅炉回收循环利用技术
从热能与动力工程中能量守恒角度看，减少损耗在热能回收利用方面有发展空间。主要是锅炉回收在废气和废水两个维度循环利用技术。以热电厂中锅炉为例，其运行过程中需要排放生产尾气。不做任何技术处理的前提下直接排空，正如前面分析的热能与动力工程损耗和环境影响问题，造成温室气体CO2大量排放，严重污染环境，并且随着废气排空导致热能的浪费流失。相反，如果可以对废气重复使用，上述问题严重程度将会得到很大改善。锅炉废气经过实验数据分析不会低于200℃，这样的温度虽然达不到熔炉锻造工艺的要求，但可以进行工件预热。低合金钢、铸铁等一般钢材预热温度是250-300℃，与锅炉废气温度相适应。由于工业回收技术有待完善等客观原因，工业废水直接排放仍是我国锅炉废水处理的主要方式。锅炉排污水其中之一的特点是水量大，如果可以转化利用，这将是工艺上很大的技术突破。采暖系统二次管网需要补充大量介质水，经过絮凝沉淀，陶瓷膜过滤去除浑浊度等工艺流程使锅炉污水出水水质指标达到行业要求标准。通过新型工艺流程把废气、废水转化为工业生产资源优势，引导热能与动力工程行业趋向产业升级方向，在行业可持续发展中具有重要意义。
4 结语
综上所述，热能动力工程是一种以热物理学科为基础的工程，也是关系到我国国防建设以及国民经济发展的重要产业，对社会发展起到积极作用。在日常运营期间，必须加强对热能动力装置的检修与维护管理，确保设备安全、稳定运行，这对营造安全可靠的发电环境、保证电力供应具有积极作用。
参考文献:
[1]刘世韬，万瑜.新形势下电厂锅炉设备在热能动力工程中的应用[J].科技创新与应用，2018（35）：177-178.
[2]王飞腾.分析新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展[J].科技风，2018（6）：171.