關(guān)于熱能與動(dòng)力工程在鍋爐應(yīng)用中的問題分析

易忠波

摘要：本文主要從熱能與動(dòng)力工程的概述出發(fā)，闡述了現(xiàn)階段熱能動(dòng)力工程在鍋爐的發(fā)展?fàn)顩r，同時(shí)對(duì)熱能與動(dòng)力工程在鍋爐應(yīng)用中主要面臨的問題進(jìn)行了分析，最后，探討了熱能與動(dòng)力工程在鍋爐方面的應(yīng)用，希望能夠給相關(guān)人員一定的借鑒作用，促進(jìn)我國熱能與動(dòng)力工程事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：熱能與動(dòng)力工程；鍋爐；應(yīng)用；分析

一、熱能與動(dòng)力工程的概述

眾所周知，熱能與動(dòng)力工程是一門以研究熱能與動(dòng)能之間轉(zhuǎn)化規(guī)律的學(xué)科，其包含眾多其他學(xué)科的內(nèi)容，主要是以跨熱能動(dòng)力工程及機(jī)械工程方面為理論基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械和熱能之間的能量轉(zhuǎn)換。其影響因素也比較多，需要研究人員進(jìn)行全方位了解，并能夠找到該學(xué)科的發(fā)展規(guī)律，使其能夠在其他學(xué)科建設(shè)中更好地被應(yīng)用。鍋爐是熱能與動(dòng)力工程研究的主要設(shè)備，在鍋爐生產(chǎn)過程中會(huì)運(yùn)用到大量的熱能與動(dòng)力工程知識(shí)，并形成了系統(tǒng)性的理論知識(shí)。因此在鍋爐應(yīng)用的過程中特別注意機(jī)械工程、能源工程、物理工程等領(lǐng)域的應(yīng)用情況，從中發(fā)現(xiàn)提高鍋爐燃燒效率的規(guī)律。

二、熱能動(dòng)力工程在鍋爐的發(fā)展概況

熱能與動(dòng)力工程鍋爐的兩個(gè)重要組成部分包括一個(gè)金屬殼和燒氣鍋爐電器的操縱部分。鍋爐作為一種十分重要的能量轉(zhuǎn)換機(jī)械設(shè)備，鍋爐的燃燒過程就是能量轉(zhuǎn)換過程，需要計(jì)算出鍋爐在燃燒的過程中需要的動(dòng)力值。為了能夠提高鍋爐的燃燒效率，節(jié)省資源，就需要在鍋爐的設(shè)計(jì)過程中以熱能與動(dòng)力工程為原則。鍋爐的外殼包括底殼和面殼。鍋爐的底殼的作用是使鍋爐固定，以免發(fā)生未知的意外。同時(shí)，在其底殼上還放置著通過底殼連接著的其他的一些零件，能夠使功能發(fā)揮的更加完善。其主要是通過對(duì)燃料的充分燃燒使鍋爐能正常工作。但是目前來看，我國針對(duì)鍋爐熱能方面的研究還比較少，研究的還不夠深入和透徹，距離理想的水平還存在著一定的差距，需要相關(guān)學(xué)者對(duì)鍋爐的運(yùn)用和熱能與動(dòng)力工程的關(guān)系進(jìn)行深入分析。有關(guān)機(jī)構(gòu)通過調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，我國有超過10種行業(yè)應(yīng)用工業(yè)爐，雖然工業(yè)爐的優(yōu)勢比較明顯，但是其劣勢也很多突出，即耗能量法大，這在能源短缺的今天非常不利，據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，工業(yè)爐的消耗量幾乎達(dá)到了整體能源消耗量的25%，在這其中燃料爐的消耗量最大，達(dá)到了90%左右。

現(xiàn)如今，我國重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)節(jié)能減排，這一發(fā)展理念線已經(jīng)成為每個(gè)行業(yè)發(fā)展的目標(biāo)，所以熱能與動(dòng)力工程專業(yè)的人員也應(yīng)該將培養(yǎng)人才的重點(diǎn)放在節(jié)能減排方面。能源作為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要條件，其使用效率的高低直接影響到國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展是否長久，熱能動(dòng)力工程專業(yè)培養(yǎng)的人才，不僅要掌握各種技術(shù)，還應(yīng)該具備創(chuàng)新能力，不斷地發(fā)展新技術(shù)，提升我國能源的利用效率，尤其是燃料在鍋爐中的燃燒效率。

三、熱能與動(dòng)力工程在鍋爐應(yīng)用中主要面臨的問題

隨著工業(yè)革命的開始和不斷推進(jìn)，鍋爐生產(chǎn)逐漸形成了一套完整的體系。鍋爐使用是工業(yè)革命不斷前進(jìn)的主要推動(dòng)力，直到今天，鍋爐仍然是熱能和動(dòng)能之間轉(zhuǎn)化的主要機(jī)械設(shè)備，在眾多領(lǐng)域中被應(yīng)用。自從熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中使用，雖然提高了鍋爐的使用效率，但是仍然存在著一些問題，這些問題影響著鍋爐的正常運(yùn)行。

傳統(tǒng)的工業(yè)鍋爐主要的作用就是滿足人們對(duì)熱能的需要，隨著工業(yè)化不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)中需要大量的動(dòng)力，而工業(yè)鍋爐就作為熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的主要設(shè)備。此外，在制造業(yè)生產(chǎn)中，鍋爐能夠提供熱能和動(dòng)力。鍋爐的構(gòu)成部件十分復(fù)雜，其中風(fēng)機(jī)是通過把電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能并向鍋爐內(nèi)部輸送氧氣的重要部件，風(fēng)機(jī)的工作承受度是有限的，隨著人們對(duì)能源需求量的逐年增加，企業(yè)為了追求更多的利益，開始盲目地增加鍋爐的工作量，進(jìn)而超過風(fēng)機(jī)工作的承受度，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象，不僅對(duì)鍋爐整體設(shè)備造成不良影響，同時(shí)也中斷了企業(yè)的生產(chǎn)。由于風(fēng)機(jī)內(nèi)部構(gòu)造十分繁雜，工作人員很難準(zhǔn)確判定風(fēng)機(jī)內(nèi)部的溫度，所以應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)鍋爐中風(fēng)機(jī)內(nèi)部溫度測量的研究，目前最為常用的方法就是通過對(duì)不同方向上流入風(fēng)機(jī)葉片的燃燒速度進(jìn)行測量，根據(jù)測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行建模并劃分出網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，直觀地觀察風(fēng)機(jī)和其他部件之間的聯(lián)系，并逐漸完善風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)，提高風(fēng)機(jī)的工作能力和效率，進(jìn)而提高整個(gè)鍋爐的運(yùn)轉(zhuǎn)能力。

四、熱能與動(dòng)力工程在鍋爐方面的應(yīng)用分析

（一）空燃比里連續(xù)控制技術(shù)

鍋爐作為工業(yè)生產(chǎn)中的重要組成部分，其燃燒效果決定了生產(chǎn)效率，將熱能與動(dòng)力工程技術(shù)應(yīng)用到燃燒控制系統(tǒng)中，爭取提高能量轉(zhuǎn)化的效率。在空燃比里連續(xù)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，即需要做好對(duì)系統(tǒng)構(gòu)成的綜合分析，主要包括燃嘴燃燒控制器、燃電偶比例閥、電動(dòng)蝶閥、流量計(jì)氣體分析裝置以及PLC等部分，其中熱電偶比例主要負(fù)荷數(shù)據(jù)的傳遞與處理。PLC主要完成各項(xiàng)數(shù)據(jù)的比較，并通過專業(yè)計(jì)算方法來設(shè)置信號(hào)。在技術(shù)應(yīng)用過程中，還需要做好對(duì)比閥門與電動(dòng)蝶閥開放幅度的控制，確保其滿足專業(yè)運(yùn)行需求。

（二）雙交叉先付控制系統(tǒng)

在鍋爐生產(chǎn)中，雙交叉先付系統(tǒng)主要是依靠于溫度傳感器來控制相關(guān)溫度，把溫度信號(hào)傳送至邏輯控制器上，再經(jīng)過邏輯控制器對(duì)空氣流量閥開放程度施以調(diào)節(jié)，同時(shí)也調(diào)整燃料進(jìn)出口，有助于提升溫度控制的精確度。通?？刂茻崮軇?dòng)力工程鍋爐內(nèi)的溫度是要充分結(jié)合工程的具體情況來展開的，經(jīng)過科學(xué)合理的燃料選擇來有效控制溫度。并且，某些燃料溫度控制是較為容易的，但是有些燃料燃燒時(shí)非常劇烈，導(dǎo)致溫控難度加大，所以，要求在填充鍋爐內(nèi)燃料前，要科學(xué)合理的確定其所需的相關(guān)燃料，經(jīng)過相關(guān)燃料燃燒點(diǎn)的詳細(xì)比較及燃燒的持續(xù)時(shí)間等各方面來確定最適宜的燃料。

（三）仿真鍋爐風(fēng)機(jī)翼型葉片

鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)中葉輪設(shè)備構(gòu)造十分的復(fù)雜，如果在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障，很難展開有效的故障排除工作，一般不可以進(jìn)行精密的檢測試驗(yàn)。就電廠生產(chǎn)狀態(tài)來看，對(duì)于鍋爐系統(tǒng)的研究目前還沒有形成有效的內(nèi)部流動(dòng)試驗(yàn)以及數(shù)據(jù)虛擬試驗(yàn)，進(jìn)而會(huì)影響鍋爐運(yùn)行效率工作的研究。

五、結(jié)語

總之，熱能與動(dòng)力工程在工業(yè)鍋爐生產(chǎn)中發(fā)揮不可替代的作用，也是現(xiàn)階段我們需認(rèn)真探索及研究的課題。熱能動(dòng)力工程在鍋爐中應(yīng)用能夠充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢作用和價(jià)值，不僅使得鍋爐的應(yīng)用效果得以改善，還提升了鍋爐應(yīng)用價(jià)值，有效提升國內(nèi)能源利用率及經(jīng)濟(jì)水平的持續(xù)提升。