锅炉领域中热能与动力工程的有效运用策略探究

曲昱霏　庄廷勇

摘 要：随着社会经济的快速发展，热能与动力工程得到了人们的广泛关注，而且被应用到不同领域，特别是锅炉领域，进一步提高了锅炉的使用效率，节约了能源。煤在燃烧的工程中会产生大量的有害气体，造成大气污染，给环境也会带来不良影响，通过新技术的使用能够减少有害气体的产生，这些都归功于热能与动力工程的有效运用。文章主要针对当前锅炉领域中热能与动力工程有效运用的具体策略，希望能够给相关人员提供一定的借鉴性，促进我国锅炉工业的快速发展。

关键词：热能与动力工程；锅炉；热能动力；创新

热能与动力工程在我国发展的时间不算短，已经形成了一套自身的理论。随着社会进步的不断加快，锅炉生产企业对如何提高锅炉的热能越来越重视。近几年，通过把热能与动力工程的理论和具体经验融入到锅炉生产中去，有效地提高了锅炉的热能。但是当前如何提高热能与动力工程在锅炉领域中的有效运用还没有进行深入研究，需要引起相关人士的重视。

1 锅炉结构分析

锅炉作为一种能源转换设备，也就是把燃料中的热能转化为电能、光能等形式的能量。由于锅炉应用的范围十分广泛，所以锅炉的质量直接关系到锅炉企业以及其他应用行业的发展。按照不同的标准锅炉可以分为不同的类型，但是不论是哪种类型，其和其他种类的锅炉具有同样的实质，起到的作用就是实现能源转换。当前最为常用的就是电站锅炉和工业锅炉。二者的区别就是后者比前者使用的范围更加广泛。不同的行业所使用的锅炉类型是不同的，锅炉生产企业应该生产不同用途的锅炉，满足市场的需求。

从锅炉的整体来说主要包括以下两个部分：外壳与电气控制。而外壳则是由底壳和面壳两个部分组成的，这两个部分的作用存在着很大不同，但都对外壳的正常使用有着重要意义，底壳在功能上支持锅炉燃烧，在作用上则是锅炉燃烧的核心部分。在底壳上设置了电控盒与热交换器，这两个部件和底壳连接在一起就构成了一个完整的部分，同时也能够保证与其他部分的连接质量。面壳对于锅炉的燃烧起到间接保护的作用，能够有效地避免杂质进入到锅炉内部，对锅炉燃烧造成不良影响，同时也能够对锅炉中的其他部件起到有效地控制作用。

2 热能与动力工程在锅炉领域中的应用

随着热能与动力工程的发展，人们开始针对热能与机械能之间的转化进行了深入地研究，如何提高二者之间转化的效率已经成为了锅炉生产企业必须关注的问题，这也要求研究生产人员具备较高的专业知识，特别是工程机械学和跨热能动力学方面。在研究热能与动力学工程的过程中，实现理论和实践相结合，即把理论知识运用到实践中，从实践中总结出理论知识，这样才能更好地促进热能与动力学工程在实践中的有效运用，特别是在锅炉生产领域。由于热能与动力工程涉及的内容很多，随着我国信息技术水平的不断发展，其获得了大量高新技术的支持，在使用中发挥出更好的作用，促进我国锅炉生产企业的发展，也进一步提高了企业的经济效益，在激烈的市场竞争中获得生存。

2.1 热能与动力工程在锅炉风机监控中的应用

锅炉的构造十分复杂，其中风机是锅炉构造中十分重要的部件，风机性能的好坏直接关系到锅炉能否正常运行。风机所起的作用就是把外部夹杂氧气的气体运送到锅炉中，这样才能够保证锅炉内的燃料充分燃烧，提高了锅炉的热能转化率。在我国经济发展同时需要消耗大量的能源资源，而能源资源的数量是有限的，所以为了解决节省能源资源，就需要延长风机的运行时间。但是在风机运转的过程中，随着时间的增长会产生大量的热量，一旦这些热量排不出去，就会导致风机烧毁，甚至导致整个锅炉设备无法正常使用。而热能与动能工程在风机监控中使用，就能够改善风机的工作现状，延长风机的时间并迅速地排出大量的热能。

由于风机的内部构造十分复杂，使用常规的测量方式很难正确测量风机内部的温度数据，而且虽然科学技术得到了发展，但是针对解决风机温度的测量方案取得的效果不是很好。把热能与动力工程软件应用到风机温度测量中，能够实现从不同方向上对风机温度进行测量，而且能够自动创建二维模型并进行网格划分，同时计算出结果，使风机的运行得到有效控制。虽然这种方式相比其他的测量方案取得的效果更加显著，但是仍然存在一定的误差，不过这种误差都是在可控范围内的。

2.2 热能与动力工程在锅炉燃烧控制中的应用

锅炉主要是通过燃烧燃料来实现热能的转换。而锅炉燃烧的控制技术就是对能量转换的幅度进行控制和调整的技术。随着科技的发展，锅炉填料已经从过去的人工填料转化为自动填料，甚至出现了全自动智能化锅炉控制系统。锅炉燃烧控制技术可以根据锅炉所采取的自控技术进行分类，下面进行细致阐述。

2.2.1 以烧嘴、燃烧控制器、电动蝶阀、热电偶、比例阀、流量计、气体分析装置以及PLC等部件组成的空燃比例连续控制系统。这种燃烧控制系统主要是通过热点偶检测燃烧的温度数据传输到PLC中，并与已经设定的标准值进行比较，把两个数据之间的偏差值通过比例积分运算输出电信号，并同时进行调节，进而达到满足锅炉所需要的空气和燃料之间比值的目的并有效地调节锅炉内部的燃烧温度，但是使用这种控制系统对于温度的控制并不准确，这就需要工作人员能够对标准数值进行确定并对燃烧温度的数值进行仔细测量。

2.2.2 由烧嘴、燃烧控制器、流量阀、流量计、热电偶等组成的双交叉限幅控制系统。其工作原理主要是通过温度传感器和热电偶把需要进行精确测量的温度变成电信号，这个电信号即测量点的实际温度，此测量点温度期望值是由预先存贮在上位机中的工艺曲线自动给定的，根据这两个数据之间偏差值的大小，由PLC自动调整燃料与空气流量阀门的开合程度，通过电动运行机构的定位及空气和燃料的比例控制，并借助孔板和差压变送器测量空气的流量，采用一个专用的质量控制装置来控制燃料量，从而使温度精确地控制在需要的数值上。

3 热能与动力工程的发展方向

随着对热能与动力工程研究的不断深入，该项技术应用和发展的范围更加广泛，也更加关注燃烧污染、动力机械设计等方面。除此之外，汽车工程方向也是该项技术应用和关注的主要方向，例如内燃机电子控制、发动机运行等方面。还有一个方向就是制冷方面。总之，当前对热能与动力工程研究的还只是一小部分，还需要专家学者不断在实践应用中总结，不断丰富该项技术的理论知识，尝试在其他领域应用该项技术，促进该领域的发展。

4 结束语

综上所述，文章主要针对当前锅炉领域热能与动力工程的有效应用进行了分析，使得锅炉利用效率得到提高，锅炉燃烧水平呈现上升趋势。除了热能与动力工程知识以外，其他领域知识的综合运用也使我国锅炉燃烧质量更加有保障。热能与动力工程是一门内涵丰富的学科，可运用的空间很大，需要社会人员对该项工程进行系统性的研究，这对于社会经济的发展也具有促进作用。

参考文献

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