试析锅炉运用热能和动力工程出现的问题

摘 要：中国的国家经济发展总量已经超越了日本，成为仅次于美国的世界第二大经济大国。在我国取得经济发展领域举世瞩目的成就之时，能源短缺问题已经成为了国家发展绕不过去的一道门槛。比如，在工业发展阶段，锅炉是必不可少的设备之一。而催动锅炉工作需要使用大量的热能，为了保证锅炉的正常运转，除了要确保能源供给充足外，还必须合理的运用热能和动力工程领域的技术知识。本文，将针对锅炉运用热能和动力工程出现的问题进行分析。

关键词：锅炉；热能和动力工程；机械能；风机；能源

热能和动力工程在社会发展的各个领域都得到了广泛的应用，而锅炉通过对热能和动力工程学的有效运用，极大的促进了锅炉企业的发展，同时也提高了锅炉的实际利用价值。不过，锅炉中运用热能和动力工程时依旧存在诸多问题，只有及时的将这些问题解决，才能推动锅炉行业实现可持续健康发展。

1 锅炉运用热能和动力工程的发展过程

热能和动力工程理论在锅炉中得到了有效的利用，比如锅炉的原理就是把热能转化成机械能，这种转化模式促进了工业的快速发展，而锅炉在火电厂发电中的使用更是十分广泛，当前锅炉已经成为了转化能量的重要设备。蒸汽时代开启的标志就是锅炉的出现，同时，锅炉也使工业生产效率大幅度提升。[1]

锅炉在运行中主要依靠热能，比如，燃烧化石燃料等加热锅炉，将热能转化成机械能，然后推动其他设备进行运转，从而使工业生产线获得动力。而热能和动力工程学为锅炉的发展提供了极大的助力，同时为锅炉的创新、效率的提高提供了保障。

由于锅炉的使用价值较高，同时又与热能和动力工程学息息相关，所以我国科研领域对如何利用热能和动力工程学知识优化锅炉结构的相关问题还在深入研究当中。

2 锅炉运用热能和动力工程学时出现的问题

2.1 锅炉风机受损现象

锅炉内部风机的作用十分重要，风机可以将气体压缩，然后把气体压缩能量传送出去，给其他设备提供机械能，使锅炉实现正常运转，保障了动力系统动力的有效输出。不过，随着生产负担的加重，锅炉要承担更大量的能量转化任务，这为锅炉的风机带来了非常大的损伤压力，风机的结构本身承受能力不是特别强，在加大压力的情况下会影响风机的运行效果，甚至可能造成损坏，一旦风机的运转出现问题，就会导致其他设备受到影响，甚至影响整个生产过程的顺利进行。[2]

2.2 存在能源效率问题

多重燃烧控制技术在锅炉的运行中得到了广泛运用，不过这并没有解决燃料在锅炉内部低燃烧率的问题；同时，在能量转化期间依旧存在较多的能量损失现象。但是，由于技术在不断更新，锅炉对能源的利用效率还是略有提升的，不过整体提升幅度较小，无法满足社会发展的实际需求；因此，相关行业会增加锅炉运行使用的燃料，但却使锅炉运行负荷变大，造成了能源的过度浪费、机械耗损增加等问题。

3 锅炉运用热能和动力工程的问题解决方法

3.1 对锅炉燃烧控制技术进行优化

科学技术的快速发展，为信息技术的提升、完善奠定了扎实的基础。当前，信息技术已经在国内所有领域都有渗透，可以说我国已经进入了信息化时代。由于信息技术的广泛运用，自动化装置控制技术得到了有效推广；因此，以自动化装置技术为基础，完善锅炉燃烧控制技术就成为了锅炉行业发展过程中研究的重要议题。通过使用燃烧控制技术，将提高控制锅炉燃料燃烧状况的能力，提升热能与机械能的转化效率。通过引入以自动化装置控制技术为基础的燃烧控制技术，将降低人力成本，提高操作的安全性。常见的锅炉燃料自动化控制方式有两种。

第一種：空燃比内连续控制系统，锅炉运行的数据利用PLC进行检测，并与自身的数据进行类比，计算出偏差值，进行电信号的传输，并控制空气和锅炉内燃料的比例，达到调节温度的目的，但是此系统对于温度的控制缺乏精确性，需要仔细确认定额数值。

第二种：双交叉先付控制系统，该系统通过对温度传感器的运用，实现了温度和电信号的高精度转化，而测量点真实温度能够借助电信号得到展示，然后基于真实温度与预期值偏差，通过PLC对空气和燃料的阀门实施自动调节，并对空燃比利用电动方式实施调节。此系统在锅炉中使用后，实现了对温度的精确控制与节能的目的。[3]

3.2 对锅炉风翼型叶片的模仿

锅炉由众多零部件组成，其中叶轮机械就是不可或缺的部分，且叶轮机械具备较大的非定常特点，由于叶轮机械整体结构复杂，在测量中无法保证精确性，因此，当前的科学知识还不能对流动分离和失速等现象进行解析。所以，在探究叶轮机械内部流动现象时，就必须提高流动数值的可靠性，因此，要增加实验次数，利用二维数值锅炉风翼型叶片实施模拟操作。然后，基于数值对各个方向叶片造成的流动分离进行模仿；另外，要重视模拟气流攻角，计算速度矢量，完成矢量图绘制，实现掌握分离与攻角在锅炉风翼型边界中关系的目的。

4 结束语

综上所述，锅炉在运用的过程中与热能和动力工程学存在密切的关系。做好热能和动力工程学在锅炉运用中的研究，有助于解决锅炉运行问题、提高锅炉运行效率，对改善锅炉运用企业的社会及经济效益具有积极影响。

参考文献：

[1]刘柯洁.热能与动力工程在锅炉应用中的问题探析[J].四川水泥，2016（05）.

[2]祝尧.信息化技术热能与动力工程在锅炉应用中的问题分析[J].计算机产品与流通，2017（11）.

[3]李小明.热能与动力工程在锅炉运用中存在的问题及解决对策[J].建材与装饰，2017（45）.

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