熱能與動力工程在鍋爐中的應用分析

王海燕

【摘 要】 熱能與動力工程是多門科學技術的綜合，其中包括現(xiàn)代能源科學技術，信息科學技術和管理技術等，主要涉及熱能動力設備及系統(tǒng)的設計、運行、自動控制、信息處理、計算機應用、環(huán)境保護、制冷空調(diào)、能源高效清潔利用和新能源開發(fā)等工作。熱能與動力工程在鍋爐應用中的最主要功能是實現(xiàn)熱能與動力之間的轉(zhuǎn)化，通過分析能源的產(chǎn)生過程和使用過程，從而方便我們更好地對能源進行有效利用。為了充分發(fā)揮其作用，本文闡述了鍋爐結(jié)構組成以及鍋爐熱能效率及其影響因素，對熱能與動力工程在鍋爐中的應用進行了探討分析，旨在提高鍋爐的運行效率。

【關鍵詞】 鍋爐 結(jié)構 熱能效率 影響因素 熱能與動力工程 應用

熱能與動力工程涉及范圍、應用范圍都非常廣泛，結(jié)合當前經(jīng)濟發(fā)展，可以看出熱能與動力工程的應用在解決實際能源利用方面具有重要作用。并且熱能與動力工程充分利用了各個學科之間的相互關系，有效的支持了各種能量之間的轉(zhuǎn)化，為社會經(jīng)濟的發(fā)展奠定了良好的基礎。并且在研究熱能與動力工程的同時，還要注意對機械能力、物理能量的研究，把熱能與機械能量之間的轉(zhuǎn)化作為重中之重。鍋爐作為能夠?qū)崿F(xiàn)各種能量之間轉(zhuǎn)化的設備，不僅能夠?qū)⑷剂现械臒崮苻D(zhuǎn)化為化學能、光能、電能等，還是工業(yè)生產(chǎn)中的重要設備，直接決定著工業(yè)技術的發(fā)展，因此應用熱能動力技術推動鍋爐的發(fā)展非常重要。基于此，以下就對熱能與動力工程在鍋爐中的應用進行了探討分析。

一、鍋爐結(jié)構組成的分析

熱能與動力工程中的鍋爐主要是有一個外殼和燃氣鍋爐電器控制部分等組成。作為鍋爐的外殼，也是由底殼和面殼組成。鍋爐的底殼和面殼對鍋爐的使用 都發(fā)揮著不同的作用。其中，底殼是用來固定鍋爐的燃燒器，以免發(fā)生意外。此外，在鍋爐的底殼上，還安裝著其他的一些部件，底殼此時就將其鏈接為一個整體更好地發(fā)揮作用。外殼的另一構成部分面殼作用主要是防風防塵，起到一個很好地保護作用，保證鍋爐在工作時能正常進行。而作為鍋爐最重要的構成部分----燃氣鍋爐電氣控制部分的作用十分重要。其主要是用于來合理控制燃料的燃燒等其他裝置的運行。隨著科學技術的發(fā)展，大多數(shù)鍋爐都采用計算機對燃料的燃燒進行合理控制，因為計算機的控制精確度更高、更科學。有效控制了鍋爐燃燒效率以及熱能利用率和轉(zhuǎn)化率，節(jié)約了資源的同時，保護了環(huán)境。

二、鍋爐熱能效率及其影響因素的分析

鍋爐熱能效率及其影響因素的分析：（1）鍋爐熱能效率分析。通常蒸汽動力循環(huán)是將水由水泵送入鍋爐被加熱汽化，直至成為過熱蒸汽后，進入汽輪機膨脹做功，做功后的低壓蒸汽進入冷凝器被冷卻凝結(jié)成水，然后回到水泵中，完成一個循環(huán)。從整個動力裝置的角度來說，評價整個動力裝置的指標是動力裝置效率，即裝置輸出的凈功與燃料放出的熱量的比值。顯然，煤價越高，供熱的生產(chǎn)成本越高;發(fā)電機組效率越高，生產(chǎn)成本越低。生產(chǎn)成本和煤價成正比，和發(fā)電機組效率成反比。提高發(fā)電機組效率，減小單位發(fā)電耗煤量的很大一部分節(jié)能潛力是提高鍋爐熱效率。鍋爐是吸收燃料經(jīng)燃燒發(fā)出的熱量而生產(chǎn)蒸汽的設備，它的熱平衡主要是燃料的熱量收支平衡。（2）影響鍋爐熱能效率的因素。第一、影響鍋爐有效吸收熱量最主要的因素是排煙熱損失，約占燃料有效放熱量的5-7%，主要因素還有以飛灰和灰渣中未燃碳為主計算得到的固體未完全燃燒損失。相對于排煙熱損失和固體未完全燃燒損失，其余熱損失量均為小量。第二、固體未完全燃燒損失是影響鍋爐運行熱效率的第二大熱損失，飛灰中的未燃碳和灰渣中的未燃碳是固體的主要組成部分。飛灰含碳量的增大顯示了燃料燃燒的不完全，不僅會導致固體未完全燃燒損失的增大，鍋爐運行熱效率的降低，還會導致鍋爐尾部煙氣的靜電除塵效率降低，排入大氣的污染物增多。

三、熱能與動力工程在鍋爐中的應用分析

1、熱能與動力工程在鍋爐燃燒控制中的應用分析。鍋爐燃燒控制的主要功能是對各種能量之間的轉(zhuǎn)化幅度進行調(diào)節(jié)。隨著社會的發(fā)展，鍋爐燃燒逐漸由人為的填加燃料到自動化向鍋爐填加燃料。根據(jù)熱能與動力工程在鍋爐燃燒中的控制技術不同，可以將燃燒控制分為連續(xù)控制和雙交叉限幅控制。連續(xù)控制是通過對比例閥和電動閥的調(diào)節(jié)，達到對有氧空氣和燃料的比例控制，從而調(diào)節(jié)鍋爐內(nèi)的溫度。這種方式也存在一定的缺陷，控制的溫度并不是十分精確。雙交叉限幅控制是通過溫度傳感器和熱電偶將精確計量的溫度變?yōu)樾盘枺@個信號的溫度就是鍋爐的實際溫度，測量點的溫度是通過自動化裝備自動給出的。這樣，鍋爐的實際溫度和測量溫度存在一定程度的誤差。

2、熱能與動力工程在鍋爐風機監(jiān)控中的應用分析。要想實現(xiàn)鍋爐的良好運轉(zhuǎn)，必不可少的裝置便是風機的安裝，風機將外界含有氧氣的氣體傳送到鍋爐內(nèi)，實現(xiàn)燃料的有效燃燒。然而現(xiàn)階段對能源的需求逐漸增加，風機運行的壓力越來越大。因為風機的運行過程中會產(chǎn)生很大的熱量，鍋爐整體與風機的距離較近，風機得不到降溫，就會產(chǎn)生工作負荷，導致風機被燒壞，這種情況不僅沒有實現(xiàn)增加能源供應的目的，還嚴重影響了鍋爐的正常運轉(zhuǎn)。然而鍋爐風機裝備結(jié)構較復雜，采用常規(guī)的測量方式很難測到風機的溫度，它需要采用高科技對溫度進行智能監(jiān)控。目前我們還沒有找到解決這種問題的技術對策。現(xiàn)階段，采取的是應用熱能與動力工程研發(fā)出相應的軟件，從而對風機的溫度進行有效計算。

結(jié)束語

綜上所述，熱能與動力工程因具有環(huán)保、熱能高的特征，使其在鍋爐方面得到廣泛應用。

并且隨著市場競爭的日益激烈化以及對于自身工業(yè)發(fā)展的需要，熱能動力工程在我國應用范圍不斷擴大，因此必須加強對熱能與動力工程在鍋爐中的應用進行分析。

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