摘要：随着我国城市化建设进程不断发展，热能作为能源结构中的重要组成部分，对人们的生活供电等环节有着重要影响。热能在一定程度上能够实现能源转换，例如火力发电等。随着当今科学技术不断发展、社会不断进步，人们对热能的需求越来越高。从热能动力工程使用情况分析，当今热能动力在锅炉中的应用范围愈加广泛，也是城市发展中的巨大推动力。本文重点从热能动力工程在锅炉中的应用作为出发点，对其发展前景进行分析。
关键词：热能与动力工程；锅炉领域；应用
近年来，锅炉技术发展革新速度较快，极大的促进了工业及各行业的稳定发展，对于提升锅炉的经济效益与社会效益具有重要意义。在现阶段的发展过程中，热能动力工程仍是锅炉的主要动力系统，在锅炉的应用过程中起到决定性作用。但为进一步适应现代社会发展，提高热能动力与科学技术的有机结合势在必行，成为现代锅炉技术与设计发展的主要方向。
1 热能动力工程在锅炉方面发展所存在的问题
1.1热能与动力工程在锅炉中的发展
改革开放之后，中国认识到热能动力工程未来的发展前景，及建国初期培养的大量热能动力工程人才开始了更大规模的研究工作。为了满足现代化建设的需要，高校改变了传统的教学模式，进入20世纪90年代，在高校教学上将热能动力工程专业进行了细致科学的分类，将原有的小专业进行了整合，压缩成9个专业类型，最终于21世纪初期，将9个专业类目整合成一个大的热能动力工程专业，整合之后在热能动力工程专业人才方面的培养进入了一个新的发展阶段，培养了大量高素质、专业应用能力非常强的人才，涉及的领域也越来越广阔。
1.2热能动力工程问题
1.2.1热损失
影响锅炉有效吸收热量的主要因素时排烟过程中的热损失，占燃料有效释放热量的 5%-7%，其主要因素是飞灰和残渣中的燃料未完全燃烧，其他方式的热损失量相对较小。除此之外，另一种影响锅炉热效率的损失是由于固体燃料未完全燃烧造成的，飞灰中的未燃碳是固体颗粒的主要组成部分，燃料不完全燃烧不仅会降低锅炉运行的热效率，而且还会增加经过锅炉排入大气的尾气中的污染物。这种情况一方面造成了资源浪费，另一方面造成了环境污染，对于面临资源短缺和环境污染双重压力下的火力发电厂来说，因此必须进行调整和改善。
1.2.2污染环境
1）噪音污染
热能动力工程设备的噪音污染较为严重，不仅波及范围广泛，同时具备较强的破坏性，如其长期处于该噪音环境污染中，则对基本生命健康构成威胁，所以在电厂中动力热能工程设备产生的噪音污染问题不容忽视，影响极其严重，该问题在中小型城市及大型城市的周边区域较为常见。
2）液体废料污染和固体废料污染
部分地区的热能动力工程设备的运行多依赖于蒸汽结构，在此过程中水便成为其必不可少的重要原料之一，如在设备的实际运行过程中未能及时地对水及石油等液体废料进行及时的处理，则易导致严重的生态用水及饮用水污染，这对于区域的和谐稳定发展产生不利影响。在固体污染的处理方面，部分企业为降低生产成本，不仅未能及时地购置并使用专业的固体废物处理设备，同时也未对其进行有效规划存放，导致其对周边环境的污染愈演愈烈，成为部分地区的主要环境污染源之一。
2 热能动力工程及其在锅炉中的应用
2.1热能动力工程概念
“热能与动力工程”是现代能源科学技术，信息科学技术及管理技术等多门科学技术的结合，主要内容包括对热能动力设备系统的设计、运行、自动控制、信息处理、计算机应用、环境保护、制冷空调、能源高效清洁利用和新能源进行研究与开发，重在培养知识面广、基础扎实、创新能力强的复合型高级人才。热能动力工程研究的主要内容是热能与动力二者之间能量的相互转化，它具有复杂性和高难度性。
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2.2热能动力工程在锅炉方面的应用
热能动力工程在锅炉中的应用是使用软件仿真锅炉风机的翼型叶片与炉内燃烧控制技术为主要辅助设备，当前的炉内燃烧控制技术使用自动化进行控制，以双交叉限幅控制系统或是空燃比例连续控制系统中的其中一种方法进行控制的。气体经过锅炉当中的风机被进行输送或是压缩，进而实现机械能向动能的转化，所以风机对锅炉来说是不可或缺的组成部分。人类对能源的需求越来越大，加大了企业锅炉的工作量，锅炉工作环境较为恶劣，由于长时间负荷工作的工作引发了很多的问题，也造成人、财、物力的严重损失，比如风机的长时间工作产生的大量热量将锅炉及相关辅助设备烧坏，导致锅炉的无法正常运行，从而引发各种事故的发生。因此，在运营过程中，不能为了追求利益忽略锅炉的承载能力，让锅炉长时间超负荷工作，同时必须引导工作人员进行相关的专业知识的学习与培训，避免以上现象的发生。
3 热能动力工程在锅炉方面的发展前景
3.1炉内燃烧控制技术
3.1.1空燃比例连续控制系统
该系统作为锅炉应用中非常广泛的技术，能够对燃气和空气比例进行调整与控制，从而控制燃烧效果，控制锅炉内的温度。经过实践证明表示，燃烧效率与控制系统的好坏有着直接影响，通过对燃烧进行科学控制，从而实现温度控制。其中工作原理主要是对锅炉内气体热电偶和气体装置进行分析，明确燃气与空气之间的比例，并根据规定数据进行对比，找出其中的差异性，对可能出现的温度进行估计，调节系统阀门从而实现将炉内温度控制在一定范围中。
3.1.2双交叉限幅控制系统
在应用过程中，不仅需要对各参数分析、调节、对比，同时也要测量炉内温度，并结合温度的实际情况进行控制与调整。其主要的控制方法是根据实际信息数据信息对比炉内燃气与空气比例，从而通过对比分析实现有效调节，实现自动化温度控制。同时通过对空气过剩率的上限限幅控制，从而防止了在负荷减小时的空气过剩，使其始终处在最佳燃烧区，达到节能，环保和安全燃烧的效果。
3.2模拟锅炉的风机翼类叶片
在锅炉内部的风机有较繁杂的构造，要用精确度高的计算以确保其运转，测量时要解决很多问题，问题未解决致使当前还没有全面且科学的系统来制作、运转锅炉上的叶轮。想要确保所得数值的精确性，就要认真开展评测工作，可在实验室内借助促使气体进行流动的方法开展实验，从而确保实验的准确性、合理性与科学性。
3.3双交叉先付系统
经过对相关温度施以准备测量，把温度信号传送至逻辑控制器上，再经过逻辑控制器对空气流量阀开放程度施以调节，与此同时也对燃料进出口施以调整，这样有助于提升温度控制的精确度。某些燃料温度控制是较为容易的，但是有些燃料燃烧时往往是非常剧烈的这时的温度控制就较为困难，应该要求在进行锅炉内燃料填充之前，要科学合理的确定其所需的相关燃料，经过相关燃料燃烧点的详细比较及燃烧的持续时间等各方面来确定最适宜的燃料。
综上所述，热能与动力工程在锅炉运行中有着重要作用，并且还有很大的发展空间，让工业发展更具备发展动力。随着我国科学技术不断发展，热能动力工程在锅炉中的应用愈加广泛、应用价值越来越高。由此可见，加强热能动力工程研究不仅对锅炉发展有着重要意义，对社会发展也有不可替代的作用。
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论文作者:王展良
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/3
标签：锅炉论文; 热能论文; 动力工程论文; 燃料论文; 能与论文; 能源论文; 风机论文; 《电力设备》2017年第18期论文;