摘要：近年来，我国的社会经济得到了快速发展，人民生活水平也有了显著提高，但利好局面出现的背后却是以能源消耗水平不断提高作为代价的，造成了当前国内能源紧张的现状，能源问题成为关乎国计民生的重要问题，这也让我国的热能与动力工程引起了社会各界的关注。尤其是在锅炉燃烧行业，如果提高热能与动力工程的应用水平，成为经济发展、能源优化的重要因素。基于此，本文就从热能与动力工程在锅炉应用中的问题展开分析。
关键词：热能与动力工程；锅炉；应用问题
引言：随着经济的发展，热能与动力工程在实际生产生活及锅炉发展中均越来越发挥着重要作用，是保证我国经济发展的基础，也是工业水平提高的一个重要标志。因此，不管现在还是未来，对热能与动力学的研究都是不可缺少的，从而使其在锅炉的正常稳定运转及能源生产中更好的发挥作用，为我国经济的可持续发展及能源利用率提供坚实的保障。
1、热能与动力工程概述
众所周知，热能与动力工程是一门综合类学科，包括对热能技术的研究、以及各种能量与动力之间的转化的研究。热能与动力工程在锅炉应用中的最主要功能是实现热能与动力之间的转化，通过分析能源的产生过程和使用过程，从而方便我们更好地对能源进行有效利。热能与动力工程涉及的范围十分广泛，应用起来十分广泛，结合当前经济发展，我们可以看出热能与动力工程的应用在解决实际能源录用方面具有十分重要的地位，它直接关系着我国电力企业的发展方向以及经济效益的实现情况。并且热能与动力工程充分利用了各个学科之间的相互关系，有效的支持了各种能量之间的转化，为社会经济的发展奠定了良好的基础。
从热能与动力工程的专业角度来看，研究热能与动力工程的同时，还要注意对机械能力、物理能量的研究，把热能与机械能量之间的转化作为重中之重。并且随着科学技术的不断发展，热能与动力工程也逐渐朝着自动化化和智能化发展我国能顺应这种发展的人才相对较少，要想实现热能与动力工程在锅炉中的良好应用，就必须进一步加强对专业人才的培养，进一步提高能源的利用效率，发挥热能与动力工程在能源使用方面的重要作用，促进我国国民经济的可持续健康发展。
2、热能与动力工程中锅炉的构成
热能与动力工程中的锅炉主要是有一个外壳和燃气锅炉电器控制部分组成。作为锅炉的外壳，也是由底壳和面壳组成。锅炉的底壳和面壳对锅炉的使用都发挥着不同的作用。其中，底壳是用来固定锅炉的燃烧器，以免发生意外。此外，在锅炉的底壳上，还安装着其他的一些部件，底壳此时就将其链接为一个整体更好地发挥作用。那么，外壳的另一构成部分面壳的作用是什么呢？据调查得知，它主要是防风防尘，起到一个很好地保护作用，保证锅炉在工作时能正常进行。而作为锅炉最重要的构成部分----燃气锅炉电器控制部分的作用是十分重要的。它的作用主要是用于来合理控制燃料的燃烧等其他装置的运行。然而，随着现今科学技术的进一步发展，大多企业现在都采用计算机对燃料的燃烧进行合理控制，因为计算机的控制精确度更高、更科学。
3、热能与动力工程在锅炉应用中的问题
3.1热能和动力工程在旋风炉中的应用
旋风炉有卧式和立式两种形式，旋风炉的炉形为长圆筒形。煤粉及空气沿圆筒的顶端或圆筒切线方向旋转进入，然后在高速气流的带动下，煤粉通过强烈的螺旋运动进行燃烧。所谓的旋风燃烧方式具有较薄的运动着燃层，燃烧在炉内停留的时间也比较长，是一种介于层燃炉和室燃炉之间的燃烧。
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3.2热能和动力工程在沸腾炉中的应用
沸腾炉燃烧的主要特点有：煤粒和空气接触的面积相对较高，每层在沸腾层内停留的时间普遍较长，燃烧比较强烈，所以混合的也就比较好，比较适用燃烧劣质煤的要求。另外，沸腾炉的底部装有布风板，板上放入一定密度分布的燃料层，料层的下部为风室，这一结构也为燃烧提供了好的燃烧环境。沸腾燃烧是模块锅炉在燃烧方式上的一种具有发展前途的新技术，有很大的发展前景，所以各国都在研究，以便可以找到不断改进和完善的方法。
3.3热能与动力工程在锅炉风机监控中的应用
在锅炉的构造中，风机是十分重要的部件，风机性能的好坏直接关系到锅炉是不是可以正常运行。风机的主要作用就是把外面的氧气送到锅炉中，这样才可以保证锅炉的充分燃烧，提高锅炉热能的转化率。国家经济发展的同时需要消耗大量的能源资源，而能源资源的数量又是有限的，所以想要更好的节约资源，就要延长风机的运行时间。另外，在风机运转的过程中，随着时间的不断加长会产生很多的热量，这些热量一旦排不出去，就会烧毁风机，严重时就会导致整个锅炉设备不能正常使用。想要改善风机的工作现状，延长风机的时间并让其快速排出大量的热能，就要在热能和动能工程中对风机的使用情况进行监控。因为风机的内部结构非常复杂，使用常规的测量方式很难正确测量风机内部的温度数据。把热能和动力工程软件应用到风机的温度测量中，可以实现不同方向上对风机温度误差的掌控。
3.4热能和动力工程在锅炉燃烧控制中的应用
众所周知，调整能量转换幅度的核心技术是整个锅炉的燃烧控制。在目前的社会发展过程中，锅炉的燃料填充方式不断发展变化，逐渐由传统的人力向锅炉内填充燃料，转变为步进式的自动控制型的填充燃料方式。另外，更加先进的锅炉甚至会采用全自动的燃烧控制系统。根据锅炉运用的热能动力，以及自动控制技术的不同，一般的锅炉燃烧控制会分为几种类型：一是燃烧的控制系统是以烧嘴、燃烧控制器、热电偶、电动蝶阀、比例阀、气体分析装置以及PLC等相应的部件组成。这种燃烧的控制系统一般会由热电偶检测出相应的数据，并以最快的速度传送到PLC，并与其本身所设定的数值进行对比，偏差值也会通过使用一定的比例积分，或微分运算输出信号，同时分别对比例阀门，以及电动蝶阀的开放程度进行适当的调节，使其达到控制空气与燃料的比例，最终能够调节锅炉内的温度。然而，采用这种方式对锅炉的温度进行控制，不是完全的精确，一般需要极其仔细的确认额定的数值。二是双交叉先付控制系统，该系统主要是烧嘴、流量阀、流量计、燃控制器、热电偶等几个部分组成。其主要的工作原理是通过温度传感器，热电偶会将需要进行准确测量的温度转化成具体的电信号。这样的电信号刻意用来代表测量点的实际温度。该测量点的具体温度一般会由预先贮存在上位机中的工艺曲线自动限定的。通常情况下，根据两者数据之间的偏差值的大小，会使用PLC自动调节燃料与空气流量阀门的开合程度，使其具有一定的准确性。通过电动的方式运行机构的定位，以及空气和燃料的控制比例，在测量空气的流量时可以借助孔板和差压变送器。另外，可以通过专用的质量控制装置来测量燃料的控制，这也是精确控制温度的一个重要数值。值得注意的是，这种燃烧控制的最大优点在于能更好地节省一些部件，也能保证锅炉温度的控制是精确无误的。
结束语
随着我国电力需求的不断增大，电力行业在不断发展。在电力锅炉的运行过程中，需要应用到热能与动力工程学的相关理论。通过热能与动力工程学可以实现锅炉的优化设计，降低锅炉运行的能耗，保障锅炉的稳定运转，促进我国的可持续发展。
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[4]曲昱霏.锅炉领域中热能与动力工程的有效运用策略探究[J].科技创新与应用，2016.
论文作者:焦明博
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/12
标签：锅炉论文; 能与论文; 动力工程论文; 风机论文; 热能论文; 燃料论文; 能源论文; 《基层建设》2018年第20期论文;