關于熱能與動力工程在鍋爐應用中的問題分析

易忠波

摘要：本文主要從熱能與動力工程的概述出發，闡述了現階段熱能動力工程在鍋爐的發展狀況，同時對熱能與動力工程在鍋爐應用中主要面臨的問題進行了分析，最后，探討了熱能與動力工程在鍋爐方面的應用，希望能夠給相關人員一定的借鑒作用，促進我國熱能與動力工程事業的發展。

關鍵詞：熱能與動力工程；鍋爐；應用；分析

一、熱能與動力工程的概述

眾所周知，熱能與動力工程是一門以研究熱能與動能之間轉化規律的學科，其包含眾多其他學科的內容，主要是以跨熱能動力工程及機械工程方面為理論基礎，實現機械和熱能之間的能量轉換。其影響因素也比較多，需要研究人員進行全方位了解，并能夠找到該學科的發展規律，使其能夠在其他學科建設中更好地被應用。鍋爐是熱能與動力工程研究的主要設備，在鍋爐生產過程中會運用到大量的熱能與動力工程知識，并形成了系統性的理論知識。因此在鍋爐應用的過程中特別注意機械工程、能源工程、物理工程等領域的應用情況，從中發現提高鍋爐燃燒效率的規律。

二、熱能動力工程在鍋爐的發展概況

熱能與動力工程鍋爐的兩個重要組成部分包括一個金屬殼和燒氣鍋爐電器的操縱部分。鍋爐作為一種十分重要的能量轉換機械設備，鍋爐的燃燒過程就是能量轉換過程，需要計算出鍋爐在燃燒的過程中需要的動力值。為了能夠提高鍋爐的燃燒效率，節省資源，就需要在鍋爐的設計過程中以熱能與動力工程為原則。鍋爐的外殼包括底殼和面殼。鍋爐的底殼的作用是使鍋爐固定，以免發生未知的意外。同時，在其底殼上還放置著通過底殼連接著的其他的一些零件，能夠使功能發揮的更加完善。其主要是通過對燃料的充分燃燒使鍋爐能正常工作。但是目前來看，我國針對鍋爐熱能方面的研究還比較少，研究的還不夠深入和透徹，距離理想的水平還存在著一定的差距，需要相關學者對鍋爐的運用和熱能與動力工程的關系進行深入分析。有關機構通過調查分析發現，我國有超過10種行業應用工業爐，雖然工業爐的優勢比較明顯，但是其劣勢也很多突出，即耗能量法大，這在能源短缺的今天非常不利，據數據統計，工業爐的消耗量幾乎達到了整體能源消耗量的25%，在這其中燃料爐的消耗量最大，達到了90%左右。

現如今，我國重點強調節能減排，這一發展理念線已經成為每個行業發展的目標，所以熱能與動力工程專業的人員也應該將培養人才的重點放在節能減排方面。能源作為國家經濟發展的重要條件，其使用效率的高低直接影響到國家經濟發展是否長久，熱能動力工程專業培養的人才，不僅要掌握各種技術，還應該具備創新能力，不斷地發展新技術，提升我國能源的利用效率，尤其是燃料在鍋爐中的燃燒效率。

三、熱能與動力工程在鍋爐應用中主要面臨的問題

隨著工業革命的開始和不斷推進，鍋爐生產逐漸形成了一套完整的體系。鍋爐使用是工業革命不斷前進的主要推動力，直到今天，鍋爐仍然是熱能和動能之間轉化的主要機械設備，在眾多領域中被應用。自從熱能與動力工程在鍋爐中使用，雖然提高了鍋爐的使用效率，但是仍然存在著一些問題，這些問題影響著鍋爐的正常運行。

傳統的工業鍋爐主要的作用就是滿足人們對熱能的需要，隨著工業化不斷發展，工業生產中需要大量的動力，而工業鍋爐就作為熱能轉化為動能的主要設備。此外，在制造業生產中，鍋爐能夠提供熱能和動力。鍋爐的構成部件十分復雜，其中風機是通過把電能轉化為動能并向鍋爐內部輸送氧氣的重要部件，風機的工作承受度是有限的，隨著人們對能源需求量的逐年增加，企業為了追求更多的利益，開始盲目地增加鍋爐的工作量，進而超過風機工作的承受度，導致風機出現損壞的現象，不僅對鍋爐整體設備造成不良影響，同時也中斷了企業的生產。由于風機內部構造十分繁雜，工作人員很難準確判定風機內部的溫度，所以應該加強對鍋爐中風機內部溫度測量的研究，目前最為常用的方法就是通過對不同方向上流入風機葉片的燃燒速度進行測量，根據測量的數據進行建模并劃分出網絡結構，直觀地觀察風機和其他部件之間的聯系，并逐漸完善風機的設計，提高風機的工作能力和效率，進而提高整個鍋爐的運轉能力。

四、熱能與動力工程在鍋爐方面的應用分析

（一）空燃比里連續控制技術

鍋爐作為工業生產中的重要組成部分，其燃燒效果決定了生產效率，將熱能與動力工程技術應用到燃燒控制系統中，爭取提高能量轉化的效率。在空燃比里連續控制系統的應用，即需要做好對系統構成的綜合分析，主要包括燃嘴燃燒控制器、燃電偶比例閥、電動蝶閥、流量計氣體分析裝置以及PLC等部分，其中熱電偶比例主要負荷數據的傳遞與處理。PLC主要完成各項數據的比較，并通過專業計算方法來設置信號。在技術應用過程中，還需要做好對比閥門與電動蝶閥開放幅度的控制，確保其滿足專業運行需求。

（二）雙交叉先付控制系統

在鍋爐生產中，雙交叉先付系統主要是依靠于溫度傳感器來控制相關溫度，把溫度信號傳送至邏輯控制器上，再經過邏輯控制器對空氣流量閥開放程度施以調節，同時也調整燃料進出口，有助于提升溫度控制的精確度。通常控制熱能動力工程鍋爐內的溫度是要充分結合工程的具體情況來展開的，經過科學合理的燃料選擇來有效控制溫度。并且，某些燃料溫度控制是較為容易的，但是有些燃料燃燒時非常劇烈，導致溫控難度加大，所以，要求在填充鍋爐內燃料前，要科學合理的確定其所需的相關燃料，經過相關燃料燃燒點的詳細比較及燃燒的持續時間等各方面來確定最適宜的燃料。

（三）仿真鍋爐風機翼型葉片

鍋爐內部結構中葉輪設備構造十分的復雜，如果在運行過程中出現故障，很難展開有效的故障排除工作，一般不可以進行精密的檢測試驗。就電廠生產狀態來看，對于鍋爐系統的研究目前還沒有形成有效的內部流動試驗以及數據虛擬試驗，進而會影響鍋爐運行效率工作的研究。

五、結語

總之，熱能與動力工程在工業鍋爐生產中發揮不可替代的作用，也是現階段我們需認真探索及研究的課題。熱能動力工程在鍋爐中應用能夠充分發揮自身的優勢作用和價值，不僅使得鍋爐的應用效果得以改善，還提升了鍋爐應用價值，有效提升國內能源利用率及經濟水平的持續提升。