熱能與動力工程在鍋爐領(lǐng)域的運用研究

張建鼎

摘 要：熱能與動力工程在鍋爐領(lǐng)域的應(yīng)用，是改善我國鍋爐應(yīng)用中，能源過度浪費、資源量減少的重要舉措。經(jīng)濟發(fā)展需要能源支撐，近些年環(huán)保意識提升，對于能源應(yīng)用方面更注重利用率的提高。作為能源轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵媒介，鍋爐的應(yīng)用領(lǐng)域擴大，逐漸成為熱能與動力工程研究關(guān)注的焦點。我國地大物博，有豐富的能源資源，但是若一度過度浪費或者無節(jié)制消耗，能源會不斷減少，甚至限制城市建設(shè)與經(jīng)濟發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，就需要及時將鍋爐領(lǐng)域發(fā)展以及熱能與動力工程研究力度加大，推進鍋爐建設(shè)步伐的同時，不能忽視熱能與動力工程的創(chuàng)提高運行效率，有效節(jié)約能源消耗。

關(guān)鍵詞：熱能與動力工程;鍋爐領(lǐng)域;運用

1 熱能與動力工程在鍋爐領(lǐng)域應(yīng)用存在的問題

熱能與動力工程在鍋爐應(yīng)用方面存在的主要問題除了如何提高能源利用率外，最主要的就是鍋爐風(fēng)機方面的問題。鍋爐的風(fēng)機主要是用于傳送以及壓縮氣體，也就是將氣體風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能，從而保證鍋爐的正常運轉(zhuǎn)。隨著人們大量的需求能源，越來越多的負荷強加到鍋爐上，致使風(fēng)機的自身性能降低，從而導(dǎo)致鍋爐電機的損害，嚴重影響鍋爐的效率，并且在一定情況下會導(dǎo)致鍋爐其他設(shè)備受損，這將直接導(dǎo)致大量的經(jīng)濟損失， 同時也會對操作工人造成安全威脅。良好的熱能動力工程技術(shù)能有效進行鍋爐的改進，但是由于葉輪機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很多不確定性因素都會影響溫度的測量，致使我國到目前為止還沒有有效的方法來解決這個問題。所以如何行之有效地將熱能與動力工程技術(shù)應(yīng)用到風(fēng)機的改良上，順利地產(chǎn)生持續(xù)性能高的鍋爐已經(jīng)成為熱能與動力工程人員需要考慮的問題。只有不斷依靠熱能與動力工程技術(shù)對風(fēng)機進行改進，才能保障工作人員安全以及鍋爐的正常運轉(zhuǎn)，對鍋爐進行改造，使鍋爐在運轉(zhuǎn)和工作中發(fā)揮出應(yīng)有的作用。

2 鍋爐中熱能與動力工程運用創(chuàng)新舉措總結(jié)

2.1 風(fēng)機監(jiān)控中熱能與動力工程的應(yīng)用

熱能與動力工程在鍋爐的運用中，針對鍋爐中的風(fēng)機進行了優(yōu)化與創(chuàng)新。對風(fēng)機的應(yīng)用進行了客觀分析，認識到風(fēng)機作為鍋爐結(jié)構(gòu)的重要組成，及時為鍋爐提供運行所需要的氣體，以保證燃料得到充分燃燒。社會建設(shè)與經(jīng)濟發(fā)展背景下，鍋爐能源消耗率增加，及時將風(fēng)機運行時間延長，才能真正將鍋爐運行效率以及能源供應(yīng)率等提高。部分鍋爐系統(tǒng)運行中，過度追求效率提升，以不科學(xué)的手段將風(fēng)機運行時間延長，如此會增加風(fēng)機運行負荷，熱量迅速增加，風(fēng)機結(jié)構(gòu)位置特殊，若熱量增加卻得不到及時措施予以降溫，必然會出現(xiàn)問題，不僅無法將鍋爐運行效率提高， 甚至還會對正常運行造成影響，威脅鍋爐運行安全。面對這種情況，熱能與動力工程的應(yīng)用，及時明確風(fēng)機運行期間所承受的負荷點，并制定科學(xué)合理的散熱方案，保證風(fēng)機恒溫運行，延長風(fēng)機使用壽命，提高風(fēng)機運行效率。

熱能與動力工程與風(fēng)機運行的結(jié)合，必須對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)全面了解，認識到風(fēng)機運行期間溫度數(shù)據(jù)的測量與統(tǒng)計，常規(guī)測量手段并不能滿足其要求，尤其是技術(shù)方面存在明顯的限制性因素，在這種情況下，從電氣技術(shù)方面著手，利用軟件的方式，對風(fēng)機葉片燃燒速度進行實時監(jiān)測，及時統(tǒng)計監(jiān)測數(shù)據(jù)并迅速創(chuàng)建二維模型，在網(wǎng)格劃分基礎(chǔ)上，得到風(fēng)機葉片燃燒的準確速度。求解器的協(xié)助下完成計算與結(jié)構(gòu)分析，這種方法在一定程度上解決了風(fēng)機運行期間溫度控制、燃燒速度等監(jiān)測短板，當然實際應(yīng)用中比較容易受到溫度影響而出現(xiàn)一些溫差，這方面還需要進一步深入研究。

2.2 鍋爐燃燒控制方面熱能與動力工程的應(yīng)用

熱能與動力工程在鍋爐中的應(yīng)用，還體現(xiàn)在燃燒控制方面。鍋爐整體運行中，燃燒控制是重要組成，不僅對能量轉(zhuǎn)換幅度進行有效調(diào)整，同時也是自動化控制升級的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。現(xiàn)代化技術(shù)與自動化模式的融入，幫助鍋爐實現(xiàn)了人力填充燃料的轉(zhuǎn)變，升級為步進式自動控制填料，當前部分鍋爐已經(jīng)實現(xiàn)了全自動燃燒控制，自動化水平明顯提高。結(jié)合當前鍋爐中熱能與動力工程應(yīng)用情況，其與自動控制技術(shù)的融合等，科學(xué)控制鍋爐的燃燒速度。具體控制方法主要包括兩方面。

（1） 空燃比例連續(xù)控制系統(tǒng)，組成部件包括燒嘴、熱電偶、流量計、PLC、燃燒控制器以及氣體分析裝置、電動蝶閥等。從熱點偶檢測的方式，對燃燒控制數(shù)據(jù)及時掌握，隨后是數(shù)據(jù)傳輸，對比鍋爐運行規(guī)定數(shù)值，通過比例積分以及鍋爐輸出電信號等對存在的偏差值進行調(diào)節(jié)， 還要控制電動蝶閥以及比例閥等開合的具體程度，由此幫助空燃比例連續(xù)控制系統(tǒng)實現(xiàn)空氣、燃料比例的嚴格控制，從而達到對鍋爐內(nèi)溫度有效調(diào)節(jié)的目的（見圖1）。當然這種溫度控制方式在實施中受影響因素較多，所以精確性方面還需要進一步提高，特別是其中的額定數(shù)值，必須提前仔細確認。

3 鍋爐中熱能與動力工程運用發(fā)展方向研究

鍋爐中科學(xué)應(yīng)用熱能與動力工程，不僅幫助鍋爐實現(xiàn)了各方面數(shù)值的嚴格控制與實時監(jiān)督，同時也完善了鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)，升級了鍋爐運行性能。熱能與動力工程在其中的應(yīng)用范圍還在不斷擴大，幫助鍋爐對熱能有效控制，節(jié)約鍋爐運行能耗，降低鍋爐對環(huán)境的污染，同時協(xié)助鍋爐實現(xiàn)熱工自動控制。除此之外，熱能與動力工程的研究，在汽車工程或者制冷低溫工程等方面也有明顯應(yīng)用。及時對內(nèi)燃機進行優(yōu)化，科學(xué)控制熱力發(fā)動機的運行排放等，協(xié)調(diào)其與環(huán)境的關(guān)系。通過低溫技術(shù)學(xué)以及制冷原理等研究，完善了制冷低溫系統(tǒng)，提高制冷低溫系統(tǒng)運行效率。

4 結(jié)束語

總的來說，熱能和動力工程在鍋爐應(yīng)用中占有非常重要的地位，鍋爐技術(shù)的高低直接影響電力生產(chǎn)效率，對此，要想擴大電力行業(yè)的經(jīng)濟效益，就需要提高鍋爐的使用技術(shù)，優(yōu)化鍋爐的生產(chǎn)性能。將熱能和動力工程應(yīng)用在鍋爐工作過程中，能夠有效減少熱能能源以及動力的消耗。在實際運用過程中，相關(guān)人員要根據(jù)其中存在的問題，提出有效的解決對策， 保證熱能和動力工程發(fā)揮最大價值。

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