熱能與動力工程在鍋爐領域的運用研究

張建鼎

摘 要：熱能與動力工程在鍋爐領域的應用，是改善我國鍋爐應用中，能源過度浪費、資源量減少的重要舉措。經濟發(fā)展需要能源支撐，近些年環(huán)保意識提升，對于能源應用方面更注重利用率的提高。作為能源轉換的關鍵媒介，鍋爐的應用領域擴大，逐漸成為熱能與動力工程研究關注的焦點。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，甚至限制城市建設與經濟發(fā)展。在此基礎上，就需要及時將鍋爐領域發(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。

關鍵詞：熱能與動力工程;鍋爐領域;運用

1 熱能與動力工程在鍋爐領域應用存在的問題

熱能與動力工程在鍋爐應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機方面的問題。鍋爐的風機主要是用于傳送以及壓縮氣體，也就是將氣體風能轉化為機械能，從而保證鍋爐的正常運轉。隨著人們大量的需求能源，越來越多的負荷強加到鍋爐上，致使風機的自身性能降低，從而導致鍋爐電機的損害，嚴重影響鍋爐的效率，并且在一定情況下會導致鍋爐其他設備受損，這將直接導致大量的經濟損失， 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能有效進行鍋爐的改進，但是由于葉輪機械結構復雜，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應用到風機的改良上，順利地產生持續(xù)性能高的鍋爐已經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對風機進行改進，才能保障工作人員安全以及鍋爐的正常運轉，對鍋爐進行改造，使鍋爐在運轉和工作中發(fā)揮出應有的作用。

2 鍋爐中熱能與動力工程運用創(chuàng)新舉措總結

2.1 風機監(jiān)控中熱能與動力工程的應用

熱能與動力工程在鍋爐的運用中，針對鍋爐中的風機進行了優(yōu)化與創(chuàng)新。對風機的應用進行了客觀分析，認識到風機作為鍋爐結構的重要組成，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。社會建設與經濟發(fā)展背景下，鍋爐能源消耗率增加，及時將風機運行時間延長，才能真正將鍋爐運行效率以及能源供應率等提高。部分鍋爐系統(tǒng)運行中，過度追求效率提升，以不科學的手段將風機運行時間延長，如此會增加風機運行負荷，熱量迅速增加，風機結構位置特殊，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用，及時明確風機運行期間所承受的負荷點，并制定科學合理的散熱方案，保證風機恒溫運行，延長風機使用壽命，提高風機運行效率。

熱能與動力工程與風機運行的結合，必須對其內部結構全面了解，認識到風機運行期間溫度數據的測量與統(tǒng)計，常規(guī)測量手段并不能滿足其要求，尤其是技術方面存在明顯的限制性因素，在這種情況下，從電氣技術方面著手，利用軟件的方式，對風機葉片燃燒速度進行實時監(jiān)測，及時統(tǒng)計監(jiān)測數據并迅速創(chuàng)建二維模型，在網格劃分基礎上，得到風機葉片燃燒的準確速度。求解器的協(xié)助下完成計算與結構分析，這種方法在一定程度上解決了風機運行期間溫度控制、燃燒速度等監(jiān)測短板，當然實際應用中比較容易受到溫度影響而出現一些溫差，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用

熱能與動力工程在鍋爐中的應用，還體現在燃燒控制方面。鍋爐整體運行中，燃燒控制是重要組成，不僅對能量轉換幅度進行有效調整，同時也是自動化控制升級的關鍵環(huán)節(jié)。現代化技術與自動化模式的融入，幫助鍋爐實現了人力填充燃料的轉變，升級為步進式自動控制填料，當前部分鍋爐已經實現了全自動燃燒控制，自動化水平明顯提高。結合當前鍋爐中熱能與動力工程應用情況，其與自動控制技術的融合等，科學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，對燃燒控制數據及時掌握，隨后是數據傳輸，對比鍋爐運行規(guī)定數值，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)實現空氣、燃料比例的嚴格控制，從而達到對鍋爐內溫度有效調節(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

鍋爐中科學應用熱能與動力工程，不僅幫助鍋爐實現了各方面數值的嚴格控制與實時監(jiān)督，同時也完善了鍋爐內部結構，升級了鍋爐運行性能。熱能與動力工程在其中的應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用。及時對內燃機進行優(yōu)化，科學控制熱力發(fā)動機的運行排放等，協(xié)調其與環(huán)境的關系。通過低溫技術學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 結束語

總的來說，熱能和動力工程在鍋爐應用中占有非常重要的地位，鍋爐技術的高低直接影響電力生產效率，對此，要想擴大電力行業(yè)的經濟效益，就需要提高鍋爐的使用技術，優(yōu)化鍋爐的生產性能。將熱能和動力工程應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，相關人員要根據其中存在的問題，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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