鍋爐領域中熱能與動力工程的有效運用策略探究

曲昱霏　莊廷勇

摘 要：隨著社會經濟的快速發展，熱能與動力工程得到了人們的廣泛關注，而且被應用到不同領域，特別是鍋爐領域，進一步提高了鍋爐的使用效率，節約了能源。煤在燃燒的工程中會產生大量的有害氣體，造成大氣污染，給環境也會帶來不良影響，通過新技術的使用能夠減少有害氣體的產生，這些都歸功于熱能與動力工程的有效運用。文章主要針對當前鍋爐領域中熱能與動力工程有效運用的具體策略，希望能夠給相關人員提供一定的借鑒性，促進我國鍋爐工業的快速發展。

關鍵詞：熱能與動力工程；鍋爐；熱能動力；創新

熱能與動力工程在我國發展的時間不算短，已經形成了一套自身的理論。隨著社會進步的不斷加快，鍋爐生產企業對如何提高鍋爐的熱能越來越重視。近幾年，通過把熱能與動力工程的理論和具體經驗融入到鍋爐生產中去，有效地提高了鍋爐的熱能。但是當前如何提高熱能與動力工程在鍋爐領域中的有效運用還沒有進行深入研究，需要引起相關人士的重視。

1 鍋爐結構分析

鍋爐作為一種能源轉換設備，也就是把燃料中的熱能轉化為電能、光能等形式的能量。由于鍋爐應用的范圍十分廣泛，所以鍋爐的質量直接關系到鍋爐企業以及其他應用行業的發展。按照不同的標準鍋爐可以分為不同的類型，但是不論是哪種類型，其和其他種類的鍋爐具有同樣的實質，起到的作用就是實現能源轉換。當前最為常用的就是電站鍋爐和工業鍋爐。二者的區別就是后者比前者使用的范圍更加廣泛。不同的行業所使用的鍋爐類型是不同的，鍋爐生產企業應該生產不同用途的鍋爐，滿足市場的需求。

從鍋爐的整體來說主要包括以下兩個部分：外殼與電氣控制。而外殼則是由底殼和面殼兩個部分組成的，這兩個部分的作用存在著很大不同，但都對外殼的正常使用有著重要意義，底殼在功能上支持鍋爐燃燒，在作用上則是鍋爐燃燒的核心部分。在底殼上設置了電控盒與熱交換器，這兩個部件和底殼連接在一起就構成了一個完整的部分，同時也能夠保證與其他部分的連接質量。面殼對于鍋爐的燃燒起到間接保護的作用，能夠有效地避免雜質進入到鍋爐內部，對鍋爐燃燒造成不良影響，同時也能夠對鍋爐中的其他部件起到有效地控制作用。

2 熱能與動力工程在鍋爐領域中的應用

隨著熱能與動力工程的發展，人們開始針對熱能與機械能之間的轉化進行了深入地研究，如何提高二者之間轉化的效率已經成為了鍋爐生產企業必須關注的問題，這也要求研究生產人員具備較高的專業知識，特別是工程機械學和跨熱能動力學方面。在研究熱能與動力學工程的過程中，實現理論和實踐相結合，即把理論知識運用到實踐中，從實踐中總結出理論知識，這樣才能更好地促進熱能與動力學工程在實踐中的有效運用，特別是在鍋爐生產領域。由于熱能與動力工程涉及的內容很多，隨著我國信息技術水平的不斷發展，其獲得了大量高新技術的支持，在使用中發揮出更好的作用，促進我國鍋爐生產企業的發展，也進一步提高了企業的經濟效益，在激烈的市場競爭中獲得生存。

2.1 熱能與動力工程在鍋爐風機監控中的應用

鍋爐的構造十分復雜，其中風機是鍋爐構造中十分重要的部件，風機性能的好壞直接關系到鍋爐能否正常運行。風機所起的作用就是把外部夾雜氧氣的氣體運送到鍋爐中，這樣才能夠保證鍋爐內的燃料充分燃燒，提高了鍋爐的熱能轉化率。在我國經濟發展同時需要消耗大量的能源資源，而能源資源的數量是有限的，所以為了解決節省能源資源，就需要延長風機的運行時間。但是在風機運轉的過程中，隨著時間的增長會產生大量的熱量，一旦這些熱量排不出去，就會導致風機燒毀，甚至導致整個鍋爐設備無法正常使用。而熱能與動能工程在風機監控中使用，就能夠改善風機的工作現狀，延長風機的時間并迅速地排出大量的熱能。

由于風機的內部構造十分復雜，使用常規的測量方式很難正確測量風機內部的溫度數據，而且雖然科學技術得到了發展，但是針對解決風機溫度的測量方案取得的效果不是很好。把熱能與動力工程軟件應用到風機溫度測量中，能夠實現從不同方向上對風機溫度進行測量，而且能夠自動創建二維模型并進行網格劃分，同時計算出結果，使風機的運行得到有效控制。雖然這種方式相比其他的測量方案取得的效果更加顯著，但是仍然存在一定的誤差，不過這種誤差都是在可控范圍內的。

2.2 熱能與動力工程在鍋爐燃燒控制中的應用

鍋爐主要是通過燃燒燃料來實現熱能的轉換。而鍋爐燃燒的控制技術就是對能量轉換的幅度進行控制和調整的技術。隨著科技的發展，鍋爐填料已經從過去的人工填料轉化為自動填料，甚至出現了全自動智能化鍋爐控制系統。鍋爐燃燒控制技術可以根據鍋爐所采取的自控技術進行分類，下面進行細致闡述。

2.2.1 以燒嘴、燃燒控制器、電動蝶閥、熱電偶、比例閥、流量計、氣體分析裝置以及PLC等部件組成的空燃比例連續控制系統。這種燃燒控制系統主要是通過熱點偶檢測燃燒的溫度數據傳輸到PLC中，并與已經設定的標準值進行比較，把兩個數據之間的偏差值通過比例積分運算輸出電信號，并同時進行調節，進而達到滿足鍋爐所需要的空氣和燃料之間比值的目的并有效地調節鍋爐內部的燃燒溫度，但是使用這種控制系統對于溫度的控制并不準確，這就需要工作人員能夠對標準數值進行確定并對燃燒溫度的數值進行仔細測量。

2.2.2 由燒嘴、燃燒控制器、流量閥、流量計、熱電偶等組成的雙交叉限幅控制系統。其工作原理主要是通過溫度傳感器和熱電偶把需要進行精確測量的溫度變成電信號，這個電信號即測量點的實際溫度，此測量點溫度期望值是由預先存貯在上位機中的工藝曲線自動給定的，根據這兩個數據之間偏差值的大小，由PLC自動調整燃料與空氣流量閥門的開合程度，通過電動運行機構的定位及空氣和燃料的比例控制，并借助孔板和差壓變送器測量空氣的流量，采用一個專用的質量控制裝置來控制燃料量，從而使溫度精確地控制在需要的數值上。

3 熱能與動力工程的發展方向

隨著對熱能與動力工程研究的不斷深入，該項技術應用和發展的范圍更加廣泛，也更加關注燃燒污染、動力機械設計等方面。除此之外，汽車工程方向也是該項技術應用和關注的主要方向，例如內燃機電子控制、發動機運行等方面。還有一個方向就是制冷方面。總之，當前對熱能與動力工程研究的還只是一小部分，還需要專家學者不斷在實踐應用中總結，不斷豐富該項技術的理論知識，嘗試在其他領域應用該項技術，促進該領域的發展。

4 結束語

綜上所述，文章主要針對當前鍋爐領域熱能與動力工程的有效應用進行了分析，使得鍋爐利用效率得到提高，鍋爐燃燒水平呈現上升趨勢。除了熱能與動力工程知識以外，其他領域知識的綜合運用也使我國鍋爐燃燒質量更加有保障。熱能與動力工程是一門內涵豐富的學科，可運用的空間很大，需要社會人員對該項工程進行系統性的研究，這對于社會經濟的發展也具有促進作用。

參考文獻

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