熱能與動力工程在鍋爐中應用問題分析

馬肖飛 劉兵/河南油田新疆勘探開發中心春光采油隊

熱能與動力工程在鍋爐中應用問題分析

馬肖飛 劉兵/河南油田新疆勘探開發中心春光采油隊

由于我國正處于經濟快速發展的時期，對能源的需求量不斷擴大，導致現有的能源運用匱乏，無法滿足當下的經濟發展需要。能源的廣泛利用問題受到人們的重視。另外，在鍋爐專業中，對熱能與動力工程的運用也非常重視，尤其是爐內燃燒的技術上，利用熱能與動力工程不僅能夠提高爐內燃燒的利用程度，還能增強爐內的運轉效益。本文就以熱能與動力工程在鍋爐中的技術應用及存在的問題進行深入的分析與探討。

熱能與動力工程；鍋爐應用；問題分析

引言：熱能與動力工程是一門綜合性學科，其理念是以跨熱能動力和機械工程學為研究方向，將機械能與熱能間的相互轉化為基本原理，從而計算在生產中出爐所需的動力。鍋爐生產主要以熱能與動力工程間的能量轉化為主導對象，保證鍋爐的利用率，使鍋爐的生產總值提高。目前，我國的鍋爐在生產制造及運用上存在著鍋爐風機方面等問題，導致生產效益降低，影響鍋爐的正常運作。因此，在鍋爐的應用方面需要進一步的改善和提高，控制好熱能與動力工程的能源運作問題對我國的經濟發展具有重要作用。

一、熱能與動力工程在鍋爐生產中的應用

鍋爐是對能量進行轉換的一種設備，將化學能、熱能、電能等具有能量的燃料輸入到鍋爐中，通過高溫轉換成液體和氣體等有機載體，多用于工廠、船舶、機電等工業發展領域[1]。鍋爐主要以電站鍋爐與工業鍋爐兩種應用較為廣泛，為工業發展方向奠定了完整的生產體系。鍋爐的作用主要呈現在能量的轉化上，“鍋”和“爐”兩部分同時運作，通過燃燒時產生的熱量進行熱量傳播，使受熱面均勻，實現熱平衡的效果，達到熱能的高度利用。

熱能與動力工程在鍋爐領域的技術應用非常廣泛，對工業用爐有重要意義[2]。隨著科技的迅速發展，熱能與動力工程的不斷提升，工業用爐的作用也越來越重要。工業爐是工業生產的基礎，也是鍋爐的一個重要分支點。同時，工業爐包含鍋爐，兩者間相互滲透、影響。工業爐是通過工業生產中的燃料燃燒與電能間轉化的熱量進行加熱的一種工業設備，工業爐的應用較為廣泛，多運用于冶金工業中的金屬熔煉、石油工業的蒸餾裂化、食品工業的烘烤等，對社會發展有深遠的影響。在春秋戰國時期，我國的工業用爐就已經達到一個高潮，并且通過熔銅爐技術的提高，掌握了冶金技術的制造，使鐵器在工業爐的生產中迎來先鋒。熱能與動力工程是一門新型學科，是工業用爐制造中最重要的技術，通過對熱能與動力工程學的深入研究，不僅能提高能量的利用率，還能穩定工業爐的發展，提升熱能與動力工程應用在工業爐中的作用。

二、熱能與動力工程在爐內燃燒控制技術的運用

在爐內燃燒技術不斷改革的過程中，傳統的人力控制爐內燃燒溫度的方式，即消耗體力，又極不安全[3]；采取自動化裝置控制技術不僅能控制燃料燃燒與機械設備間的能量轉換，又能保證能源的質量，減少能源的消耗量，是爐內燃燒控制的關鍵，運用范圍廣泛。鍋爐的燃燒溫度應根據自動化控制方法的差異，進行研究。

（1）通過燃燒控制器、熱電偶、流量計、燒嘴、電動蝶閥、比例閥、PCL及氣體分析裝置等部件組成的一個連續性的空燃控制系統。該系統是先以熱電偶檢測出數據，將數據傳送給PLC，再將設定的數據與所得的數據進行分析比較，計算出兩組數據間的差異值，差異值可用微分及比例積分運算，然后再做出相應的電信號輸出；在信號輸出的同時，通過比例閥門和電動蝶閥的開放程度，調節爐內的溫度。這種燃燒控制的方式并不能使爐內溫度完全精確到適宜程度，在操作時要對數值仔細確認。

（2）通過流量計、燃燒控制器、熱電、燒嘴及流量閥等部件組成的一個先付性的雙交叉控制系統。該系統是先以熱電偶對溫度的傳感器進行精準的溫度測量，轉換成電信號，再通過電信號測量實際溫度，該測量點是以事先設定的期望值儲存在溫度上位機上自動擬定的，再對兩組數據的差異值進行比較，并根據空氣流量閥門和PCL的閉合程度自動調整燃料燃燒的溫度，使用電動的運行方式對空氣及燃料的控制比例進行定位，然后通過專用的質量控制裝置對溫度測量。這種控制的方式能夠減少的材料的使用，也能精準的控制溫度，值得廣泛運用。

三、熱能與動力工程在鍋爐中存在的問題

熱能與動力工程促進鍋爐的生產，鍋爐的運用促進工業的發展，同時，熱能與動力工程在鍋爐中存在的鍋爐的風機問題，影響能量間轉化的效益，降低鍋爐的利用率。

鍋爐的生產離不開風機的運作[4]。風機的工作是對爐內氣體的傳送與壓縮，其作用是將燃燒時產生的電能轉化成動能，將風能轉化成機械能，便于鍋爐生產的正常運行。但由于目前的能源需求量不斷的加大，很多鍋爐生產的企業為了獲取更大的利潤，對鍋爐進行長時間的負荷性工作，使風機運行出現燒壞燒毀的故障，導致工廠設備維修和置新上的經濟損失，嚴重影響工作人員的人身安全。因此，企業在使用鍋爐的過程中，應嚴格控制鍋爐的工作時間，加強企業的管理機制，維護員工的人身和財產安全。我們必須深入研究熱能與動力工程理論，不斷的改進和創新鍋爐應用技術，將風機運作的損害減到最低。此外，由于鍋爐內部的葉齒輪的構造非常復雜，測量溫度是會受到不確定因素的影響，導致測量數據不準確；對于鍋爐風機的兩側翼型邊界的分離和折角處的數據分析，可采用熱能與動力工程研究中開發的軟件測定不同方向的風流的燃料燃燒速度，劃分設定的數值和創建網格二維模型，使用求解器算出模擬結果。

四、結語

綜上所述，熱能與動力工程技術在鍋爐中的應用廣泛，尤其是在鍋爐燃燒的溫度控制方面，既能提高鍋爐的轉化效率，又能精準的控制燃燒溫度。熱能與動力工程技術在鍋爐中的風機問題，應加強熱能與動力工程技術的研究，更好的完善和控制風機正常運行。熱能與動力工程技術在鍋爐中的發展對能源的生產非常重要，因此，我們要合理的利用熱能與動力工程技術，提升鍋爐能量的利用率，降低能源的消耗現象，這有利于促進我國的社會經濟發展。

[1]袁春杭.熱能與動力工程在鍋爐運用中存在的問題及解決對策[J].中國鍋爐壓力容器安全，2012,14（6）：38-39.

[2]田青.關于熱能與動力工程在鍋爐中應用問題的探討[J].科技向導，2013,18（24）：455-456.

[3]常鑫.熱能與動力工程在鍋爐領域的應用探究 [J].電源技術應用，2013,19（85）：233-234.

[4]楊婷.熱能與動力工程在鍋爐中應用問題的探討 [J].區域供熱，2011,12（72）：33-34.