论文部分内容阅读
摘要：锅炉在工业领域有非常广泛的作用，作为能源转化的主要设备，是支撑工业生产，能源开发利用的关键。同时作为主要的传热装置，也是热能与动力工程主要的研究内容。本文主要通过介绍和分析锅炉结构及应用问题，提出有效运用的相应策略，并相应针对其理论的未来研究和应用领域进行提出，希望当下的热能与动力工程能够为更多的行业技术及效益进步贡献价值。
关键词：锅炉领域；热能与动力工程；运用策略
热能与动力工程，在研究范围以及应用范围方面非常广泛，在实际能源运用方面，能够为解决我国电力需求提供良好支持。而在当下，热能与动力工程仍然具有十分广阔的前景，为缓解能源压力，发展国民经济，满足日常所需等方面有极大的价值。通过研究，可以更好的将其运用完善，为我国发展过程中各个关键领域贡献应有力量。
一、 分析
（一） 结构
锅炉作为主要的能量转换装置，能够通过燃料燃烧将其热能转化为化学能以及其他动能，例如光能，电能等等，此来保证相应的动力设备能够迅速运转，为带动工业生产提供必要帮助。分析其主要结构，应当首先将锅炉划分两种类型，一种为工业锅炉，一种为电站锅炉。工业锅炉使用范围相对较广，而且在很多行业中都具有极大的普适性。而电厂功能则针对于发电厂，范围相对较窄。其设备主要由外部与电力气压调控设备共同组成。外部设备分为底部与表层两个部分，底部主要作为燃料燃烧的空间，装置有热量转换装置与调控设备[1]。表面则是为了避免灰尘等进入内部，起到重要的防护作用。电气控制部分，则起到控制锅炉燃烧状态，同时对于联动其他部件有重要的作用。而当前大部分的锅炉控制都运用了自动化技术进行代替，从而最大化提升锅炉的燃烧率，热能利用及转化率。结构见图1、图2。
（二） 问题
针对当前锅炉设备应用热能与动力工程的相关情况，得出以下两点。第一点，由于当前锅炉对温度及热能的控制及转化，通常用自动化技术加以代替，因此在面对应用不同类型运输燃料的加热炉时，往往会存在一定的差异性，这需要严格的以及更加精密的自动化控制技术[2]。第二点，锅炉风机对机械能转化动能起重要作用，但同时由于风机，在长时间作业下很容易使电机造成损坏，从而对企业效益有害无益，这使推动热能与动力工程发展有一定阻碍。
二、 应用
（一） 风机监控
实现锅炉运转需要配备相应的风机装置，它通过将含有氧量的气体传送至锅炉，使燃料能够得到燃烧。然而，当下对于能源需求愈发增大，风机所承载的压力也相应增加。在其运行时一般会产生较大的热量，特别在持续不断的高速运转时，由于与锅炉相距较近，因此风机既得不到降温，也会由温度进一步影响，以此影响锅炉正常运转[3]。因此，对其运转过程中产生的热量进行监控，可以通过有效的自动化控制，将其与有效燃烧效率相适应，利用热能与动力工程方面原理，进行相应自动智能监控软件的研究，可以通过对风机温度的监控及计算，合理的进行控制。
（二） 风机结构
除此之外，当下由于工业锅炉在实际应用中有较大的普遍性，因此针对于不同的锅炉类型需要配备不同的风机結构。而由于大部分的风机结构都较为复杂，因此为测量设计等工作带来极大难度。利用热能与动力工程理论，通过评估锅炉内部气体流动，并模拟其空气进出入风机的整个过程，形成相应的矢量图，可以为测量风机攻角关系作出有力支持。从而为为下一步的研究工作做好准备。
（三） 燃烧控制
锅炉的燃烧控制是决定锅炉内燃烧率，热能利用率的转化率的重要因素，主要能够通过对各种能量转化幅度进行控制，从而实现效率的有效提升。而在当下，由于工业发展的速度越来越快，自动化燃烧控制系统已经成为当下燃烧控制的主流。根据热能与动力工程相应原理，如今有两种控制技术较为主流，第一种是连续控制技术，其主要由烧嘴，控制器，热电偶，比例阀，流量计，分析及plc等等部件组成。通过调节比例阀和电动阀的运转，使氧气和燃料的比例发生转变，以此让锅炉内部的温度实现降温和升温[4]。由热电偶将实时数据传至plc，通过与设定数值比较，将偏差值通过运算并输出，根据比例阀及蝶阀的开合度进行调节。但同时其缺陷也较为明显，控制的精度对于要求较为严格的锅炉温度控制而言不够达标。
第二种双交叉限幅控制技术则主要由炉温调节器，高选器及低选器，煤气及空气流量调节器，热电偶等等组成。要通过由plc自动调节燃料和空气流量阀的进量和开合，通过电动运行形成比例控制。这其中首先需要通过传感器和热电偶将所需的温度进行准确测量后，转变为电信号，将此时所测得的实际温度与预先存贮的数据进行对比，并将其反馈至plc中，由其完成比例控制工作。而在控制的过程中，需要经过孔板，变送器以及质量调解装置分别准确的测量及控制空气及燃料。因此，对比连续控制方式更加的准确。示意图见图3。
三、 发展
结合目前热能与动力工程的应用情况，我们对其未来发展有以下几点方向。第一点，对于其热能控制方面，我们可以对其汽轮机，发电厂等等有关于，热能动力及其控制进行相应研究和应用。第二点，在发动机及其汽车工业方面，内燃机及其电子控制，发动机热负荷等等有较大的应用空间。第三点，制冷方面，通过对空调热工，流体机械等等进行应用研究，可以获取更多的制冷技术。
四、 结束语
综上所述，本文首先对于锅炉的类型及结构进行相应介绍，其次对于当前热能与动力工程应用锅炉领域的相应问题进行分析，再其次，对于当前热能与动力工程有效应用锅炉领域进行说明剖析，最后对于热能与动力工程的未来发展领域进行探讨。从而希望在当前的工业环境下，我们能够积极研究及利用各种理论，对于当下的工业发展和国民经济做出推动和价值，为发展及腾飞中的中国工业贡献应有的力量。
参考文献：
[1]周平川.探究热能与动力工程在锅炉运用中存在的问题及解决办法[J].华东科技：学术版，2016（5）：420-420.
[2]张海奇.热能与动力工程在锅炉中应用问题分析[J].科技风，2016，23（16）：173-173.
[3]骆海峰.浅谈热能与动力工程在热电厂中的有效运用[J].山东工业技术，2017（17）：101-101.
[4]徐德垚.关于热能与动力工程在锅炉中应用问题的探讨[J].经营管理者，2014（13）：313-313.
（作者单位：江苏省特种设备安全监督检验研究院镇江分院）
关键词：锅炉领域；热能与动力工程；运用策略
热能与动力工程，在研究范围以及应用范围方面非常广泛，在实际能源运用方面，能够为解决我国电力需求提供良好支持。而在当下，热能与动力工程仍然具有十分广阔的前景，为缓解能源压力，发展国民经济，满足日常所需等方面有极大的价值。通过研究，可以更好的将其运用完善，为我国发展过程中各个关键领域贡献应有力量。
一、 分析
（一） 结构
锅炉作为主要的能量转换装置，能够通过燃料燃烧将其热能转化为化学能以及其他动能，例如光能，电能等等，此来保证相应的动力设备能够迅速运转，为带动工业生产提供必要帮助。分析其主要结构，应当首先将锅炉划分两种类型，一种为工业锅炉，一种为电站锅炉。工业锅炉使用范围相对较广，而且在很多行业中都具有极大的普适性。而电厂功能则针对于发电厂，范围相对较窄。其设备主要由外部与电力气压调控设备共同组成。外部设备分为底部与表层两个部分，底部主要作为燃料燃烧的空间，装置有热量转换装置与调控设备[1]。表面则是为了避免灰尘等进入内部，起到重要的防护作用。电气控制部分，则起到控制锅炉燃烧状态，同时对于联动其他部件有重要的作用。而当前大部分的锅炉控制都运用了自动化技术进行代替，从而最大化提升锅炉的燃烧率，热能利用及转化率。结构见图1、图2。
（二） 问题
针对当前锅炉设备应用热能与动力工程的相关情况，得出以下两点。第一点，由于当前锅炉对温度及热能的控制及转化，通常用自动化技术加以代替，因此在面对应用不同类型运输燃料的加热炉时，往往会存在一定的差异性，这需要严格的以及更加精密的自动化控制技术[2]。第二点，锅炉风机对机械能转化动能起重要作用，但同时由于风机，在长时间作业下很容易使电机造成损坏，从而对企业效益有害无益，这使推动热能与动力工程发展有一定阻碍。
二、 应用
（一） 风机监控
实现锅炉运转需要配备相应的风机装置，它通过将含有氧量的气体传送至锅炉，使燃料能够得到燃烧。然而，当下对于能源需求愈发增大，风机所承载的压力也相应增加。在其运行时一般会产生较大的热量，特别在持续不断的高速运转时，由于与锅炉相距较近，因此风机既得不到降温，也会由温度进一步影响，以此影响锅炉正常运转[3]。因此，对其运转过程中产生的热量进行监控，可以通过有效的自动化控制，将其与有效燃烧效率相适应，利用热能与动力工程方面原理，进行相应自动智能监控软件的研究，可以通过对风机温度的监控及计算，合理的进行控制。
（二） 风机结构
除此之外，当下由于工业锅炉在实际应用中有较大的普遍性，因此针对于不同的锅炉类型需要配备不同的风机結构。而由于大部分的风机结构都较为复杂，因此为测量设计等工作带来极大难度。利用热能与动力工程理论，通过评估锅炉内部气体流动，并模拟其空气进出入风机的整个过程，形成相应的矢量图，可以为测量风机攻角关系作出有力支持。从而为为下一步的研究工作做好准备。
（三） 燃烧控制
锅炉的燃烧控制是决定锅炉内燃烧率，热能利用率的转化率的重要因素，主要能够通过对各种能量转化幅度进行控制，从而实现效率的有效提升。而在当下，由于工业发展的速度越来越快，自动化燃烧控制系统已经成为当下燃烧控制的主流。根据热能与动力工程相应原理，如今有两种控制技术较为主流，第一种是连续控制技术，其主要由烧嘴，控制器，热电偶，比例阀，流量计，分析及plc等等部件组成。通过调节比例阀和电动阀的运转，使氧气和燃料的比例发生转变，以此让锅炉内部的温度实现降温和升温[4]。由热电偶将实时数据传至plc，通过与设定数值比较，将偏差值通过运算并输出，根据比例阀及蝶阀的开合度进行调节。但同时其缺陷也较为明显，控制的精度对于要求较为严格的锅炉温度控制而言不够达标。
第二种双交叉限幅控制技术则主要由炉温调节器，高选器及低选器，煤气及空气流量调节器，热电偶等等组成。要通过由plc自动调节燃料和空气流量阀的进量和开合，通过电动运行形成比例控制。这其中首先需要通过传感器和热电偶将所需的温度进行准确测量后，转变为电信号，将此时所测得的实际温度与预先存贮的数据进行对比，并将其反馈至plc中，由其完成比例控制工作。而在控制的过程中，需要经过孔板，变送器以及质量调解装置分别准确的测量及控制空气及燃料。因此，对比连续控制方式更加的准确。示意图见图3。
三、 发展
结合目前热能与动力工程的应用情况，我们对其未来发展有以下几点方向。第一点，对于其热能控制方面，我们可以对其汽轮机，发电厂等等有关于，热能动力及其控制进行相应研究和应用。第二点，在发动机及其汽车工业方面，内燃机及其电子控制，发动机热负荷等等有较大的应用空间。第三点，制冷方面，通过对空调热工，流体机械等等进行应用研究，可以获取更多的制冷技术。
四、 结束语
综上所述，本文首先对于锅炉的类型及结构进行相应介绍，其次对于当前热能与动力工程应用锅炉领域的相应问题进行分析，再其次，对于当前热能与动力工程有效应用锅炉领域进行说明剖析，最后对于热能与动力工程的未来发展领域进行探讨。从而希望在当前的工业环境下，我们能够积极研究及利用各种理论，对于当下的工业发展和国民经济做出推动和价值，为发展及腾飞中的中国工业贡献应有的力量。
参考文献：
[1]周平川.探究热能与动力工程在锅炉运用中存在的问题及解决办法[J].华东科技：学术版，2016（5）：420-420.
[2]张海奇.热能与动力工程在锅炉中应用问题分析[J].科技风，2016，23（16）：173-173.
[3]骆海峰.浅谈热能与动力工程在热电厂中的有效运用[J].山东工业技术，2017（17）：101-101.
[4]徐德垚.关于热能与动力工程在锅炉中应用问题的探讨[J].经营管理者，2014（13）：313-313.
（作者单位：江苏省特种设备安全监督检验研究院镇江分院）