热能与动力工程在锅炉中应用问题分析

马肖飞 刘兵/河南油田新疆勘探开发中心春光采油队

热能与动力工程在锅炉中应用问题分析

马肖飞 刘兵/河南油田新疆勘探开发中心春光采油队

由于我国正处于经济快速发展的时期，对能源的需求量不断扩大，导致现有的能源运用匮乏，无法满足当下的经济发展需要。能源的广泛利用问题受到人们的重视。另外，在锅炉专业中，对热能与动力工程的运用也非常重视，尤其是炉内燃烧的技术上，利用热能与动力工程不仅能够提高炉内燃烧的利用程度，还能增强炉内的运转效益。本文就以热能与动力工程在锅炉中的技术应用及存在的问题进行深入的分析与探讨。

热能与动力工程；锅炉应用；问题分析

引言：热能与动力工程是一门综合性学科，其理念是以跨热能动力和机械工程学为研究方向，将机械能与热能间的相互转化为基本原理，从而计算在生产中出炉所需的动力。锅炉生产主要以热能与动力工程间的能量转化为主导对象，保证锅炉的利用率，使锅炉的生产总值提高。目前，我国的锅炉在生产制造及运用上存在着锅炉风机方面等问题，导致生产效益降低，影响锅炉的正常运作。因此，在锅炉的应用方面需要进一步的改善和提高，控制好热能与动力工程的能源运作问题对我国的经济发展具有重要作用。

一、热能与动力工程在锅炉生产中的应用

锅炉是对能量进行转换的一种设备，将化学能、热能、电能等具有能量的燃料输入到锅炉中，通过高温转换成液体和气体等有机载体，多用于工厂、船舶、机电等工业发展领域[1]。锅炉主要以电站锅炉与工业锅炉两种应用较为广泛，为工业发展方向奠定了完整的生产体系。锅炉的作用主要呈现在能量的转化上，“锅”和“炉”两部分同时运作，通过燃烧时产生的热量进行热量传播，使受热面均匀，实现热平衡的效果，达到热能的高度利用。

热能与动力工程在锅炉领域的技术应用非常广泛，对工业用炉有重要意义[2]。随着科技的迅速发展，热能与动力工程的不断提升，工业用炉的作用也越来越重要。工业炉是工业生产的基础，也是锅炉的一个重要分支点。同时，工业炉包含锅炉，两者间相互渗透、影响。工业炉是通过工业生产中的燃料燃烧与电能间转化的热量进行加热的一种工业设备，工业炉的应用较为广泛，多运用于冶金工业中的金属熔炼、石油工业的蒸馏裂化、食品工业的烘烤等，对社会发展有深远的影响。在春秋战国时期，我国的工业用炉就已经达到一个高潮，并且通过熔铜炉技术的提高，掌握了冶金技术的制造，使铁器在工业炉的生产中迎来先锋。热能与动力工程是一门新型学科，是工业用炉制造中最重要的技术，通过对热能与动力工程学的深入研究，不仅能提高能量的利用率，还能稳定工业炉的发展，提升热能与动力工程应用在工业炉中的作用。

二、热能与动力工程在炉内燃烧控制技术的运用

在炉内燃烧技术不断改革的过程中，传统的人力控制炉内燃烧温度的方式，即消耗体力，又极不安全[3]；采取自动化装置控制技术不仅能控制燃料燃烧与机械设备间的能量转换，又能保证能源的质量，减少能源的消耗量，是炉内燃烧控制的关键，运用范围广泛。锅炉的燃烧温度应根据自动化控制方法的差异，进行研究。

（1）通过燃烧控制器、热电偶、流量计、烧嘴、电动蝶阀、比例阀、PCL及气体分析装置等部件组成的一个连续性的空燃控制系统。该系统是先以热电偶检测出数据，将数据传送给PLC，再将设定的数据与所得的数据进行分析比较，计算出两组数据间的差异值，差异值可用微分及比例积分运算，然后再做出相应的电信号输出；在信号输出的同时，通过比例阀门和电动蝶阀的开放程度，调节炉内的温度。这种燃烧控制的方式并不能使炉内温度完全精确到适宜程度，在操作时要对数值仔细确认。

（2）通过流量计、燃烧控制器、热电、烧嘴及流量阀等部件组成的一个先付性的双交叉控制系统。该系统是先以热电偶对温度的传感器进行精准的温度测量，转换成电信号，再通过电信号测量实际温度，该测量点是以事先设定的期望值储存在温度上位机上自动拟定的，再对两组数据的差异值进行比较，并根据空气流量阀门和PCL的闭合程度自动调整燃料燃烧的温度，使用电动的运行方式对空气及燃料的控制比例进行定位，然后通过专用的质量控制装置对温度测量。这种控制的方式能够减少的材料的使用，也能精准的控制温度，值得广泛运用。

三、热能与动力工程在锅炉中存在的问题

热能与动力工程促进锅炉的生产，锅炉的运用促进工业的发展，同时，热能与动力工程在锅炉中存在的锅炉的风机问题，影响能量间转化的效益，降低锅炉的利用率。

锅炉的生产离不开风机的运作[4]。风机的工作是对炉内气体的传送与压缩，其作用是将燃烧时产生的电能转化成动能，将风能转化成机械能，便于锅炉生产的正常运行。但由于目前的能源需求量不断的加大，很多锅炉生产的企业为了获取更大的利润，对锅炉进行长时间的负荷性工作，使风机运行出现烧坏烧毁的故障，导致工厂设备维修和置新上的经济损失，严重影响工作人员的人身安全。因此，企业在使用锅炉的过程中，应严格控制锅炉的工作时间，加强企业的管理机制，维护员工的人身和财产安全。我们必须深入研究热能与动力工程理论，不断的改进和创新锅炉应用技术，将风机运作的损害减到最低。此外，由于锅炉内部的叶齿轮的构造非常复杂，测量温度是会受到不确定因素的影响，导致测量数据不准确；对于锅炉风机的两侧翼型边界的分离和折角处的数据分析，可采用热能与动力工程研究中开发的软件测定不同方向的风流的燃料燃烧速度，划分设定的数值和创建网格二维模型，使用求解器算出模拟结果。

四、结语

综上所述，热能与动力工程技术在锅炉中的应用广泛，尤其是在锅炉燃烧的温度控制方面，既能提高锅炉的转化效率，又能精准的控制燃烧温度。热能与动力工程技术在锅炉中的风机问题，应加强热能与动力工程技术的研究，更好的完善和控制风机正常运行。热能与动力工程技术在锅炉中的发展对能源的生产非常重要，因此，我们要合理的利用热能与动力工程技术，提升锅炉能量的利用率，降低能源的消耗现象，这有利于促进我国的社会经济发展。

[1]袁春杭.热能与动力工程在锅炉运用中存在的问题及解决对策[J].中国锅炉压力容器安全，2012,14（6）：38-39.

[2]田青.关于热能与动力工程在锅炉中应用问题的探讨[J].科技向导，2013,18（24）：455-456.

[3]常鑫.热能与动力工程在锅炉领域的应用探究 [J].电源技术应用，2013,19（85）：233-234.

[4]杨婷.热能与动力工程在锅炉中应用问题的探讨 [J].区域供热，2011,12（72）：33-34.