锅炉领域中热能与动力工程的有效运用策略探究

摘要：近年来我国的工业化进程发展较快，工业生产的动力来源很大一部分依赖于锅炉燃烧。而锅炉研究领域中的热能与动力工程的结合使用，在提高使用效率的同时极大地节约了能源，为企业带来巨大的利润。动力工程在锅炉燃烧中的应用，很好地解决了燃烧气体污染环境的问题，使工业生产逐渐向节能环保的方向靠拢。下面围绕热能与动力工程展开讨论，主要介绍其概念、在工程中的有效应用。

关键词：锅炉燃烧；热能；动力工程

随着生活水平的不断提高，人类对各项能源的需求量也不断增加，目前热能与动力工程的应用已经渗透到社会生活的方方面面。该项工程是以机械工程、热力学、动力学为理论基础的，是工程应用的典型专业。锅炉燃烧在供给生活和生产所需时会产生大量的浪费，如何将燃烧后的所有能源利用起来是当前科学研究的首要任务，由此可见锅炉燃烧具有很大的发展空间。

一、对锅炉结构和热能动力工程的介绍

（一）锅炉结构概述

锅炉燃烧的本质是将煤炭等燃料进行燃烧，产生的热能通过管道输送给发电厂、制造厂等，在此过程中就实现了由热能向电能、机械能等多种能量的转换，从而达到为各项生产活动提供动力的目的。由于其能量转换的灵活性，锅炉燃烧行业的应用十分广泛，锅炉通常都是二十四小时不间断的工作，因此对其质量的要求比较严格。锅炉也有很多种分类，大型锅炉厂和小型锅炉厂对锅炉的标准也不完全相同，目前最常见的锅炉要数电站锅炉和工业锅炉，工业锅炉的应用范围更广。为满足不同企业对锅炉的需求，相应的生产厂家需要生产不同型号和规格的锅炉。

锅炉主要由两部分组成，即外壳和电器控制系统。前者又由底壳和面壳构成，底壳是锅炉工作的核心，没有底壳锅炉就不能正常运转。面壳能够保证锅炉的燃烧不会受到外界环境的干扰。电器控制是锅炉的控制终端，通过对锅炉各部分的控制，能够使各部分很好地配合锅炉的燃烧工作。

（二）对该项工程的相关介绍

该项工程涉猎的领域比较广泛，例如热力发电、流体工程、制冷制热等，其工作原理就是热能到各类动力的转换，比锅炉燃烧还多一项燃烧尾气再次利用和处理的功能。将燃烧后的能量合理利用，在减少成本投入的同时保护环境。相对于其它国家，我国的煤炭储量是较大的。基于此种现状，对煤炭的开采并未加以节制，导致我国的煤炭储量急剧减少。而热能与动力工程在一定程度上缓解了环境污染，若想将污染问题彻底解决，还需对工程做出更加详细的规划。

二、该项工程在锅炉领域的运用概述

热能与动力工程的深入研究，将能量之间的转化效率有效提高，在提高生产的同时极大地提高了企业的生产效益。为进一步提高转化效率，相关企业在人员配备和研究设施的提升方面投入了大量资金。对该项工程进行研究的要点是理论和实践的有效结合，在锅炉生产中该项工程能够得到最大程度的应用。随着科技的飞速发展，该项工程在各个行业中都有运用，在提高产业利润的同时有效提高了市场竞争力，下面对其在锅炉中的应用进行介绍。

（一）锅炉风机监控中该项工程的运用

风机是锅炉结构中的重要组成部分，其优越的性能是保证锅炉正常运转的重要保证，因此风机性能的不断优化是非常重要的。风机在锅炉中的工作原理是运送空气，也叫吹氧操作。风机性能的好坏主要体现在其运行时间上，为提升资源的利用率需要将其运行时间延长。风机在进行工作时，热量随着风机运行逐渐增加，若没有良好的排热系统将会使风机在高温下被烧毁，因此必须做好其热量排放工作。

基于风机构造复杂的特点，在对其内部温度进行测量时不能使用常规手段。热能与动力工程中有直接测量温度的软件，将软件安装于锅炉相连的监测系统上，就能实现对温度的实时监控。热能动力工程在风机测量中的合理运用，能够综合各方面的因素对风机温度进行分析，并根据测量数据建造二维模型，通过网格划分实现对各项数据的计算。对风机运行中存在的问题进行分析并给出改进方案，保证风机工作的稳定性和有序性[2]。

（二）锅炉燃烧对该项工程的运用

锅炉在燃烧控制中充当的是转换设备，是将煤炭燃烧的热量转换成工业生产所需的各项能量，如电能、机械能等。热能动力工程对锅炉燃烧的控制，主要体现在相应控制技术的应用上。传统锅炉的填料是人工进行的，控制技术的使用有效推进了锅炉工作过程的自动化程度，下面对两类控制系统进行详细阐述：

第一種是连续控制系统，其内部组成包括烧嘴、蝶阀、控制器等。该系统的工作原理如下：温度检测装置对锅炉温度进行24小时监控，并将数据传回PLC控制终端，在与标准温度值比较后计算其电信号，运算方式为比例积分法。通过计算数据对空气和燃料的比值进行调整，从而将燃烧效率提高。该类系统只是对锅炉温度进行大致的测量，具有较大误差。

第二种是交叉限幅控制系统，其组成与上述系统较为相似。但在温度的测量方面比连续控制系统要精确的多，通过系统计算出来的电信号值与标准值相差不大，可对其燃烧混合比例进行微调来提高燃烧率。同时可利用孔板、差压变送器实现对空气流量的测量和控制，进而控制燃烧比例。

三、对该项工程存在的问题和未来发展方向的介绍

（一）现阶段存在的问题

该项工程应用时存在的不足主要体现在风机的工作方面。风机在锅炉燃烧中既能将空气运送到燃烧室内，又担负着将燃烧后的气体进行压缩和输送的任务。在其运转过程中会产生大量热量，会对大大减少锅炉的使用寿命。目前对风机的降温措施只能降低其一部分热量，剩余热量的疏散是现阶段研究工作的重点。

（二）对未来的展望

热能动力工程在很多领域都有渗透，如制冷、流体工程等，提高生产效率的同时增加了企业效益。其实热能的作用不仅仅局限于目前的研究，在未来的发展中，可能会向着节能环保的方向靠近，并在应用领域上不断扩大。该项工程中使用的各项技术和设备也会得到全面的升级和优化[3]。

四、结束语

通过对热能和动力工程的详细介绍，可以看出其在锅炉应用中占据的重要地位。锅炉制造在我国起源较早，几百年之前就已经初具规模，不断的流传和发展，直到现代热能和动力工程在其燃烧过程中加以运用。该项过程的运用解决了许多锅炉燃烧中的难题，有效提高工作效率，提升企业的经济效益，目前热能动力工程还在不断地研究当中。

参考文献：

[1]张子轩.热能动力工程在锅炉和能源方面的发展状况分析[J].电子制作，2015，（3）：263-263.

[2]满正鑫.锅炉领域中热能与动力工程的有效运用策略探究[J].黑龙江科技信息，2015，（29）：104-104.

[3]吴立平.热能与动力工程在锅炉领域的应用探究[J].装饰装修天地，2016，（1）：183-183.

（作者单位：江苏捷达交通工程集团有限公司）

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