关于热能与动力工程在锅炉应用中的问题分析

易忠波

摘要：本文主要从热能与动力工程的概述出发，阐述了现阶段热能动力工程在锅炉的发展状况，同时对热能与动力工程在锅炉应用中主要面临的问题进行了分析，最后，探讨了热能与动力工程在锅炉方面的应用，希望能够给相关人员一定的借鉴作用，促进我国热能与动力工程事业的发展。

关键词：热能与动力工程；锅炉；应用；分析

一、热能与动力工程的概述

众所周知，热能与动力工程是一门以研究热能与动能之间转化规律的学科，其包含众多其他学科的内容，主要是以跨热能动力工程及机械工程方面为理论基础，实现机械和热能之间的能量转换。其影响因素也比较多，需要研究人员进行全方位了解，并能够找到该学科的发展规律，使其能够在其他学科建设中更好地被应用。锅炉是热能与动力工程研究的主要设备，在锅炉生产过程中会运用到大量的热能与动力工程知识，并形成了系统性的理论知识。因此在锅炉应用的过程中特别注意机械工程、能源工程、物理工程等领域的应用情况，从中发现提高锅炉燃烧效率的规律。

二、热能动力工程在锅炉的发展概况

热能与动力工程锅炉的两个重要组成部分包括一个金属壳和烧气锅炉电器的操纵部分。锅炉作为一种十分重要的能量转换机械设备，锅炉的燃烧过程就是能量转换过程，需要计算出锅炉在燃烧的过程中需要的动力值。为了能够提高锅炉的燃烧效率，节省资源，就需要在鍋炉的设计过程中以热能与动力工程为原则。锅炉的外壳包括底壳和面壳。锅炉的底壳的作用是使锅炉固定，以免发生未知的意外。同时，在其底壳上还放置着通过底壳连接着的其他的一些零件，能够使功能发挥的更加完善。其主要是通过对燃料的充分燃烧使锅炉能正常工作。但是目前来看，我国针对锅炉热能方面的研究还比较少，研究的还不够深入和透彻，距离理想的水平还存在着一定的差距，需要相关学者对锅炉的运用和热能与动力工程的关系进行深入分析。有关机构通过调查分析发现，我国有超过10种行业应用工业炉，虽然工业炉的优势比较明显，但是其劣势也很多突出，即耗能量法大，这在能源短缺的今天非常不利，据数据统计，工业炉的消耗量几乎达到了整体能源消耗量的25%，在这其中燃料炉的消耗量最大，达到了90%左右。

现如今，我国重点强调节能减排，这一发展理念线已经成为每个行业发展的目标，所以热能与动力工程专业的人员也应该将培养人才的重点放在节能减排方面。能源作为国家经济发展的重要条件，其使用效率的高低直接影响到国家经济发展是否长久，热能动力工程专业培养的人才，不仅要掌握各种技术，还应该具备创新能力，不断地发展新技术，提升我国能源的利用效率，尤其是燃料在锅炉中的燃烧效率。

三、热能与动力工程在锅炉应用中主要面临的问题

随着工业革命的开始和不断推进，锅炉生产逐渐形成了一套完整的体系。锅炉使用是工业革命不断前进的主要推动力，直到今天，锅炉仍然是热能和动能之间转化的主要机械设备，在众多领域中被应用。自从热能与动力工程在锅炉中使用，虽然提高了锅炉的使用效率，但是仍然存在着一些问题，这些问题影响着锅炉的正常运行。

传统的工业锅炉主要的作用就是满足人们对热能的需要，随着工业化不断发展，工业生产中需要大量的动力，而工业锅炉就作为热能转化为动能的主要设备。此外，在制造业生产中，锅炉能够提供热能和动力。锅炉的构成部件十分复杂，其中风机是通过把电能转化为动能并向锅炉内部输送氧气的重要部件，风机的工作承受度是有限的，随着人们对能源需求量的逐年增加，企业为了追求更多的利益，开始盲目地增加锅炉的工作量，进而超过风机工作的承受度，导致风机出现损坏的现象，不仅对锅炉整体设备造成不良影响，同时也中断了企业的生产。由于风机内部构造十分繁杂，工作人员很难准确判定风机内部的温度，所以应该加强对锅炉中风机内部温度测量的研究，目前最为常用的方法就是通过对不同方向上流入风机叶片的燃烧速度进行测量，根据测量的数据进行建模并划分出网络结构，直观地观察风机和其他部件之间的联系，并逐渐完善风机的设计，提高风机的工作能力和效率，进而提高整个锅炉的运转能力。

四、热能与动力工程在锅炉方面的应用分析

（一）空燃比里连续控制技术

锅炉作为工业生产中的重要组成部分，其燃烧效果决定了生产效率，将热能与动力工程技术应用到燃烧控制系统中，争取提高能量转化的效率。在空燃比里连续控制系统的应用，即需要做好对系统构成的综合分析，主要包括燃嘴燃烧控制器、燃电偶比例阀、电动蝶阀、流量计气体分析装置以及PLC等部分，其中热电偶比例主要负荷数据的传递与处理。PLC主要完成各项数据的比较，并通过专业计算方法来设置信号。在技术应用过程中，还需要做好对比阀门与电动蝶阀开放幅度的控制，确保其满足专业运行需求。

（二）双交叉先付控制系统

在锅炉生产中，双交叉先付系统主要是依靠于温度传感器来控制相关温度，把温度信号传送至逻辑控制器上，再经过逻辑控制器对空气流量阀开放程度施以调节，同时也调整燃料进出口，有助于提升温度控制的精确度。通常控制热能动力工程锅炉内的温度是要充分结合工程的具体情况来展开的，经过科学合理的燃料选择来有效控制温度。并且，某些燃料温度控制是较为容易的，但是有些燃料燃烧时非常剧烈，导致温控难度加大，所以，要求在填充锅炉内燃料前，要科学合理的确定其所需的相关燃料，经过相关燃料燃烧点的详细比较及燃烧的持续时间等各方面来确定最适宜的燃料。

（三）仿真锅炉风机翼型叶片

锅炉内部结构中叶轮设备构造十分的复杂，如果在运行过程中出现故障，很难展开有效的故障排除工作，一般不可以进行精密的检测试验。就电厂生产状态来看，对于锅炉系统的研究目前还没有形成有效的内部流动试验以及数据虚拟试验，进而会影响锅炉运行效率工作的研究。

五、结语

总之，热能与动力工程在工业锅炉生产中发挥不可替代的作用，也是现阶段我们需认真探索及研究的课题。热能动力工程在锅炉中应用能够充分发挥自身的优势作用和价值，不仅使得锅炉的应用效果得以改善，还提升了锅炉应用价值，有效提升国内能源利用率及经济水平的持续提升。