在锅炉领域中热能与动力工程的应用探究

在锅炉领域中热能与动力工程的应用探究

宋永才

(天津蓝巢电力检修有限公司天津市西青区300380)

摘要:锅炉是一种能力转换的设备，在日常运转的时候，锅炉的各个部分都需要正常地运作才能保证能量最大程度地转换，热能与动力工程在锅炉领域中的运用提高了设备的性能，可以有效提高能量的转换率。本文简单地探讨了热能与动力工程在锅炉领域中的应用，并对其进行综合性评估，旨在为广大相关领域提供参考意见，提高燃料的使用率，促进锅炉领域的进一步发展。

关键词:热能与动力工程；风机运行；燃烧控制

一、锅炉结构分析

锅炉作为一种能源转换设备，也就是把燃料中的热能转化为电能、光能等形式的能量。按照不同的标准锅炉可以分为不同的类型，但是不论是哪种类型，其和其他种类的锅炉具有同样的实质，起到的作用就是实现能源转换。当前最为常用的就是电站锅炉和工业锅炉。二者的区别就是后者比前者使用的范围更加广泛。

从锅炉的整体来说主要包括以下两个部分：外壳与电气控制。而外壳则是由底壳和面壳两个部分组成的，这两个部分的作用存在着很大不同，但都对外壳的正常使用有着重要意义，底壳在功能上支持锅炉燃烧，在作用上则是锅炉燃烧的核心部分。在底壳上设置了电控盒与热交换器，这两个部件和底壳连接在一起就构成了一个完整的部分，同时也能够保证与其他部分的连接质量。面壳对于锅炉的燃烧起到间接保护的作用，能够有效地避免杂质进入到锅炉内部，对锅炉燃烧造成不良影响，同时也能够对锅炉中的其他部件起到有效地控制作用。

二、热能与动力工程概述

热能与动力工程研究的是热能与动力相互转化的问题，其研究领域非常广泛，从流体机械、流体工程等方面到制冷技术、冷藏冰冻工程等方面，热能与动力工程在其中都发挥了重要作用。热能与动力工程的研究的主要内容是节能环保的技术问题，在锅炉领域应用的技术主要有工程热物理、热力发动机、热能工程、动力机械等。锅炉领域在使用煤炭资源时，经常会出现资源没有得到充分使用的情况，不仅使企业购买的煤炭资源增加，直接加大了企业的投入成本，还加剧环境污染阻碍我国建设资源节约型与华宁友好型社会的进程。因此，提高煤炭资源的使用率是锅炉领域面临的一项艰巨的任务。

经过人们艰苦不懈的努力热能与动力工程取得了初步成效，在当前的研究成果当中，热能与动力工程针对工程顺利实施提出了三个方面的内容，即工程计划制定、工程方案设计和工程监督。在工程开始前，要制定施工计划，规划工程的总体的蓝图，最好对每个阶段的目标作出统一规划，使每个施工人员都对热能与动力工程有一定了解，并充分考虑影响工程质量的各项因素，做好应对突发情况的准备，有效规避工程风险。工程建设要结合客户的需求与实际情况提出可行性的设计方案，不能因为满足客户需求而忽视了工程的实际情况，给工程建设造成困难，也不能因为要保证顺利施工而不顾客户利益，给公司带来经济损失，但是在实际施工过程中，这两者总是会出现矛盾，如何把两者更好地结合是工程应该考虑的问题。在工程实施过程中，重视工程的监督工作也是相当有必要的，要提高热能与动力工程的运营标准，严格控制工程的质量与效率，最大程度地保证资源充分使用与工程效益。

三、热能与动力工程在锅炉领域中的应用分析

3.1热能与动力工程在锅炉风机监控中的应用

风机是锅炉工作的一个基本装置，风机可以把氧气输送到锅炉中保证燃料的燃烧，延长锅炉风机的使用寿命，增强风机的性能，在一定程度上可以有效保证风机输送氧气的道路通畅。在实际工作中，由于热能的需求量比较大，风机的工作负担就会加重，再加上风机与锅炉之间的距离很近，锅炉燃烧的热量会传给风机，加上风机本身运转产生的热量，如果不能及时得到降温，风机就会烧坏或者烧毁，引发安全事故。同时，由于风机内部结构的复杂性，工作人员在对风机的温度进行测量的时候，很难得到比较准确的数据。热能与动力工程通过全方位测速、创建模型、网格划分来求得最终的结果，数据比较准确。

3.2热能与动力工程在锅炉燃烧控制中的应用

锅炉主要是通过燃烧燃料来实现热能的转换。而锅炉燃烧的控制技术就是对能量转换的幅度进行控制和调整的技术。随着科技的发展，锅炉填料已经从过去的人工填料转化为自动填料，甚至出现了全自动智能化锅炉控制系统。锅炉燃烧控制技术可以根据锅炉所采取的自控技术进行分类，下面进行细致阐述。

（1）以烧嘴、燃烧控制器、电动蝶阀、热电偶、比例阀、流量计、气体分析装置以及PLC等部件组成的空燃比例连续控制系统。这种燃烧控制系统主要是通过热点偶检测燃烧的温度数据传输到PLC中，并与已经设定的标准值进行比较，把两个数据之间的偏差值通过比例积分运算输出电信号，并同时进行调节，进而达到满足锅炉所需要的空气和燃料之间比值的目的并有效地调节锅炉内部的燃烧温度，但是使用这种控制系统对于温度的控制并不准确，这就需要工作人员能够对标准数值进行确定并对燃烧温度的数值进行仔细测量。

（2）由烧嘴、燃烧控制器、流量阀、流量计、热电偶等组成的双交叉限幅控制系统。其工作原理主要是通过温度传感器和热电偶把需要进行精确测量的温度变成电信号，这个电信号即测量点的实际温度，此测量点温度期望值是由预先存贮在上位机中的工艺曲线自动给定的，根据这两个数据之间偏差值的大小，由PLC自动调整燃料与空气流量阀门的开合程度，通过电动运行机构的定位及空气和燃料的比例控制，并借助孔板和差压变送器测量空气的流量，采用一个专用的质量控制装置来控制燃料量，从而使温度精确地控制在需要的数值上。

四、锅炉领域中热能与动力工程应用的综合评估

热能与动力工程使煤炭资源得到充分利用，降低了锅炉使用过程中燃烧煤炭所排放的有害气体的数量，有利于节约资源与保护环境。另外，热能与动力工程研究的是技术问题，因此提高了锅炉领域的技术。热能与动力工程在锅炉领域的应用给锅炉领域带来非常明显的变化，随着社会的发展，热能与动力工程在锅炉领域当中还将发挥更大的作用，而面对人们对热能需求量不断增加的趋势，如何提高热能动力的使用效率，锅炉领域还要进一步探索这个问题。

与此同时，热能与动力工程也给锅炉领域带来了一系列问题，在风机方面的应用带来的问题尤其明显，风机的负荷总是与锅炉的能源相伴而生，随着锅炉对于能源的需求量变大，风机也会承受更大的负荷，有可能会烧坏烧毁电机，给工厂造成巨大的经济损失，严重的话还会威胁到工作人员的人身安全。要解决这个问题，工厂需要积极引进先进的技术手段改进风机的结构与性能，有效避免热能与动力工程带来的负面影响。

结束语

综上所述，文章主要针对当前锅炉领域热能与动力工程的有效应用进行了分析，使得锅炉利用效率得到提高，锅炉燃烧水平呈现上升趋势。除了热能与动力工程知识以外，其他领域知识的综合运用也使我国锅炉燃烧质量更加有保障。热能与动力工程是一门内涵丰富的学科，可运用的空间很大，需要社会人员对该项工程进行系统性的研究，这对于社会经济的发展也具有促进作用。

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