热能与动力工程在锅炉领域的运用研究

张建鼎

摘 要：热能与动力工程在锅炉领域的应用，是改善我国锅炉应用中，能源过度浪费、资源量减少的重要举措。经济发展需要能源支撑，近些年环保意识提升，对于能源应用方面更注重利用率的提高。作为能源转换的关键媒介，锅炉的应用领域扩大，逐渐成为热能与动力工程研究关注的焦点。我国地大物博，有丰富的能源资源，但是若一度过度浪费或者无节制消耗，能源会不断减少，甚至限制城市建设与经济发展。在此基础上，就需要及时将锅炉领域发展以及热能与动力工程研究力度加大，推进锅炉建设步伐的同时，不能忽视热能与动力工程的创提高运行效率，有效节约能源消耗。

关键词：热能与动力工程;锅炉领域;运用

1 热能与动力工程在锅炉领域应用存在的问题

热能与动力工程在锅炉应用方面存在的主要问题除了如何提高能源利用率外，最主要的就是锅炉风机方面的问题。锅炉的风机主要是用于传送以及压缩气体，也就是将气体风能转化为机械能，从而保证锅炉的正常运转。随着人们大量的需求能源，越来越多的负荷强加到锅炉上，致使风机的自身性能降低，从而导致锅炉电机的损害，严重影响锅炉的效率，并且在一定情况下会导致锅炉其他设备受损，这将直接导致大量的经济损失， 同时也会对操作工人造成安全威胁。良好的热能动力工程技术能有效进行锅炉的改进，但是由于叶轮机械结构复杂，很多不确定性因素都会影响温度的测量，致使我国到目前为止还没有有效的方法来解决这个问题。所以如何行之有效地将热能与动力工程技术应用到风机的改良上，顺利地产生持续性能高的锅炉已经成为热能与动力工程人员需要考虑的问题。只有不断依靠热能与动力工程技术对风机进行改进，才能保障工作人员安全以及锅炉的正常运转，对锅炉进行改造，使锅炉在运转和工作中发挥出应有的作用。

2 锅炉中热能与动力工程运用创新举措总结

2.1 风机监控中热能与动力工程的应用

热能与动力工程在锅炉的运用中，针对锅炉中的风机进行了优化与创新。对风机的应用进行了客观分析，认识到风机作为锅炉结构的重要组成，及时为锅炉提供运行所需要的气体，以保证燃料得到充分燃烧。社会建设与经济发展背景下，锅炉能源消耗率增加，及时将风机运行时间延长，才能真正将锅炉运行效率以及能源供应率等提高。部分锅炉系统运行中，过度追求效率提升，以不科学的手段将风机运行时间延长，如此会增加风机运行负荷，热量迅速增加，风机结构位置特殊，若热量增加却得不到及时措施予以降温，必然会出现问题，不仅无法将锅炉运行效率提高， 甚至还会对正常运行造成影响，威胁锅炉运行安全。面对这种情况，热能与动力工程的应用，及时明确风机运行期间所承受的负荷点，并制定科学合理的散热方案，保证风机恒温运行，延长风机使用寿命，提高风机运行效率。

热能与動力工程与风机运行的结合，必须对其内部结构全面了解，认识到风机运行期间温度数据的测量与统计，常规测量手段并不能满足其要求，尤其是技术方面存在明显的限制性因素，在这种情况下，从电气技术方面着手，利用软件的方式，对风机叶片燃烧速度进行实时监测，及时统计监测数据并迅速创建二维模型，在网格划分基础上，得到风机叶片燃烧的准确速度。求解器的协助下完成计算与结构分析，这种方法在一定程度上解决了风机运行期间温度控制、燃烧速度等监测短板，当然实际应用中比较容易受到温度影响而出现一些温差，这方面还需要进一步深入研究。

2.2 锅炉燃烧控制方面热能与动力工程的应用

热能与动力工程在锅炉中的应用，还体现在燃烧控制方面。锅炉整体运行中，燃烧控制是重要组成，不仅对能量转换幅度进行有效调整，同时也是自动化控制升级的关键环节。现代化技术与自动化模式的融入，帮助锅炉实现了人力填充燃料的转变，升级为步进式自动控制填料，当前部分锅炉已经实现了全自动燃烧控制，自动化水平明显提高。结合当前锅炉中热能与动力工程应用情况，其与自动控制技术的融合等，科学控制锅炉的燃烧速度。具体控制方法主要包括两方面。

（1） 空燃比例连续控制系统，组成部件包括烧嘴、热电偶、流量计、PLC、燃烧控制器以及气体分析装置、电动蝶阀等。从热点偶检测的方式，对燃烧控制数据及时掌握，随后是数据传输，对比锅炉运行规定数值，通过比例积分以及锅炉输出电信号等对存在的偏差值进行调节， 还要控制电动蝶阀以及比例阀等开合的具体程度，由此帮助空燃比例连续控制系统实现空气、燃料比例的严格控制，从而达到对锅炉内温度有效调节的目的（见图1）。当然这种温度控制方式在实施中受影响因素较多，所以精确性方面还需要进一步提高，特别是其中的额定数值，必须提前仔细确认。

3 锅炉中热能与动力工程运用发展方向研究

锅炉中科学应用热能与动力工程，不仅帮助锅炉实现了各方面数值的严格控制与实时监督，同时也完善了锅炉内部结构，升级了锅炉运行性能。热能与动力工程在其中的应用范围还在不断扩大，帮助锅炉对热能有效控制，节约锅炉运行能耗，降低锅炉对环境的污染，同时协助锅炉实现热工自动控制。除此之外，热能与动力工程的研究，在汽车工程或者制冷低温工程等方面也有明显应用。及时对内燃机进行优化，科学控制热力发动机的运行排放等，协调其与环境的关系。通过低温技术学以及制冷原理等研究，完善了制冷低温系统，提高制冷低温系统运行效率。

4 结束语

总的来说，热能和动力工程在锅炉应用中占有非常重要的地位，锅炉技术的高低直接影响电力生产效率，对此，要想扩大电力行业的经济效益，就需要提高锅炉的使用技术，优化锅炉的生产性能。将热能和动力工程应用在锅炉工作过程中，能够有效减少热能能源以及动力的消耗。在实际运用过程中，相关人员要根据其中存在的问题，提出有效的解决对策， 保证热能和动力工程发挥最大价值。

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