熱能與動(dòng)力工程在暖通鍋爐中應(yīng)用問(wèn)題探究

劉忠磊　唐昊

摘 要 進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)文化等各領(lǐng)域發(fā)展驚人，特別是近幾年城市化進(jìn)程的步子越來(lái)越大。從能源動(dòng)力學(xué)的角度看，人們生產(chǎn)生活的方方面面都離不開(kāi)能源的貢獻(xiàn)與參與，可以說(shuō)能源是一切生產(chǎn)生活行為開(kāi)展的基礎(chǔ)。而隨著我國(guó)社會(huì)發(fā)展對(duì)于能源用量的需求猛增，能源問(wèn)題日漸成為我國(guó)要面臨和解決的一個(gè)重要問(wèn)題。由此可見(jiàn)，能源動(dòng)力工程作為能源開(kāi)采與利用的重要工程，在我國(guó)現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程中占據(jù)著不可替代的重要作用。能源動(dòng)力工程在民用生活中最普遍的應(yīng)用是暖通鍋爐應(yīng)用。本文中，筆者立足自身工作實(shí)際，就熱能與動(dòng)力工程在暖通鍋爐中的應(yīng)用展開(kāi)研究。

關(guān)鍵詞 熱能與動(dòng)力工程 鍋爐 問(wèn)題 應(yīng)用

近幾年，能源問(wèn)題成為我國(guó)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展背景下面臨的最大問(wèn)題，能源需求猛增。國(guó)家層面，如何加大投入與開(kāi)發(fā)，拓展新能源開(kāi)采與應(yīng)用成為一項(xiàng)新興經(jīng)濟(jì)。在我國(guó)普遍的制造企業(yè)中，暖通鍋爐是非常常見(jiàn)的生產(chǎn)設(shè)施設(shè)備。本文中，筆者重點(diǎn)論述熱能與動(dòng)力工程在工業(yè)、民用鍋爐中的應(yīng)用及發(fā)展，并探究熱能動(dòng)力工程爐內(nèi)燃燒控制技術(shù)的應(yīng)用。

一、熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中的發(fā)展及存在的問(wèn)題

（一）熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中的發(fā)展

經(jīng)調(diào)查、研究發(fā)現(xiàn)，鍋爐與工業(yè)爐在原理方面存有一定的共性。嚴(yán)格意義上來(lái)講，鍋爐屬于工業(yè)爐范疇。所謂的工業(yè)爐指的是一種工業(yè)設(shè)備，其存在有利于實(shí)現(xiàn)熱量的轉(zhuǎn)換。在我國(guó)，工業(yè)爐起源于商代，主要用于加熱提煉銅器。隨著時(shí)代的發(fā)展，鑄鐵技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其充分反映出工業(yè)爐在控制溫度方面的進(jìn)步、發(fā)展。近年來(lái)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，對(duì)于鍋爐系統(tǒng)的控制不再是人工，而是計(jì)算機(jī)。通常吸納連續(xù)加熱爐主要包括兩種類(lèi)型：步進(jìn)式爐、推鋼式爐，其存在著一定的差異性：運(yùn)輸燃料的方式。

（二）熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中存在的問(wèn)題

眾所周知，鍋爐中的風(fēng)機(jī)具備轉(zhuǎn)換能量（機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能）的作用。但是，當(dāng)前國(guó)民經(jīng)濟(jì)、生活對(duì)能量的需求量不斷增大，處于作業(yè)狀態(tài)的風(fēng)機(jī)極易損壞電機(jī)，甚至?xí)绊懙绞褂谜叩娜松戆踩４送猓鋵?duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有負(fù)面影響，嚴(yán)重妨礙了企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。因此，企業(yè)改善、提高風(fēng)機(jī)裝備對(duì)解決鍋爐中存在的問(wèn)題頗有益處、推動(dòng)熱能與動(dòng)力工程發(fā)展進(jìn)程等頗有益處。

二、熱能動(dòng)力工程爐內(nèi)燃燒控制技術(shù)的應(yīng)用

眾所周知，調(diào)整能量轉(zhuǎn)換幅度的核心技術(shù)是整個(gè)鍋爐的燃燒控制。在目前的社會(huì)發(fā)展過(guò)程中，鍋爐的燃料填充方式不斷發(fā)展變化，逐漸由傳統(tǒng)的人力向鍋爐內(nèi)填充燃料，轉(zhuǎn)變?yōu)椴竭M(jìn)式的自動(dòng)控制型的填充燃料方式。另外，更加先進(jìn)的鍋爐甚至?xí)捎萌詣?dòng)的燃燒控制系統(tǒng)。根據(jù)鍋爐運(yùn)用的熱能動(dòng)力，以及自動(dòng)控制技術(shù)的不同，一般的鍋爐燃燒控制會(huì)分為幾種類(lèi)型：一是燃燒的控制系統(tǒng)是以燒嘴、燃燒控制器、熱電偶、電動(dòng)蝶閥、比例閥、氣體分析裝置以及PLC等相應(yīng)的部件組成。這種燃燒的控制系統(tǒng)一般會(huì)由熱電偶檢測(cè)出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并以最快的速度傳送到PLC，并與其本身所設(shè)定的數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，偏差值也會(huì)通過(guò)使用一定的比例積分，或微分運(yùn)算輸出信號(hào)，同時(shí)分別對(duì)比例閥門(mén)，以及電動(dòng)蝶閥的開(kāi)放程度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，使其達(dá)到控制空氣與燃料的比例，最終能夠調(diào)節(jié)鍋爐內(nèi)的溫度。然而，采用這種方式對(duì)鍋爐的溫度進(jìn)行控制，不是完全的精確，一般需要極其仔細(xì)的確認(rèn)額定的數(shù)值。二是雙交叉先付控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要是燒嘴、流量閥、流量計(jì)、燃控制器、熱電偶等幾個(gè)部分組成。其主要的工作原理是通過(guò)溫度傳感器，熱電偶會(huì)將需要進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量的溫度轉(zhuǎn)化成具體的電信號(hào)。這樣的電信號(hào)刻意用來(lái)代表測(cè)量點(diǎn)的實(shí)際溫度。該測(cè)量點(diǎn)的具體溫度一般會(huì)由預(yù)先貯存在上位機(jī)中的工藝曲線自動(dòng)限定的。通常情況下，根據(jù)兩者數(shù)據(jù)之間的偏差值的大小，會(huì)使用PLC自動(dòng)調(diào)節(jié)燃料與空氣流量閥門(mén)的開(kāi)合程度，使其具有一定的準(zhǔn)確性。通過(guò)電動(dòng)的方式運(yùn)行機(jī)構(gòu)的定位，以及空氣和燃料的控制比例，在測(cè)量空氣的流量時(shí)可以借助孔板和差壓變送器。另外，可以通過(guò)專(zhuān)用的質(zhì)量控制裝置來(lái)測(cè)量燃料的控制，這也是精確控制溫度的一個(gè)重要數(shù)值。值得注意的是，這種燃燒控制的最大優(yōu)點(diǎn)在于能更好地節(jié)省一些部件，也能保證鍋爐溫度的控制是精確無(wú)誤的。

三、熱能與動(dòng)力工程的發(fā)展方向

目前，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，熱能與動(dòng)力工程的發(fā)展前景更為廣闊，其對(duì)多個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展具有重要的意義，例如：汽車(chē)工程、熱力發(fā)電機(jī)、熱能動(dòng)力及控制工程等。然而，值得注意的是，將熱能與動(dòng)力工程應(yīng)用于工程發(fā)展中時(shí)，須理解、掌握其所涉及的原理知識(shí)，并針對(duì)不同問(wèn)題進(jìn)行不同分析，從而確保各項(xiàng)工程平穩(wěn)、有序地進(jìn)行。與此同時(shí)，鑒于熱能與動(dòng)力工程良好的發(fā)展前景，相關(guān)人員應(yīng)通過(guò)不斷學(xué)習(xí)，加強(qiáng)自身技能、綜合素質(zhì)，為更好地促進(jìn)其發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，進(jìn)而最大程度地滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等對(duì)能源日益增長(zhǎng)的需求。

四、結(jié)語(yǔ)

筆者對(duì)熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用及解決其存在的問(wèn)題的措施等進(jìn)行了全面的分析。實(shí)踐證明，這些方法對(duì)促進(jìn)鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)、提高鍋爐工作的有效性等具有重要的意義，以提高企業(yè)自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)而提高其經(jīng)濟(jì)效益。此外由此可見(jiàn)，對(duì)于熱能與動(dòng)力工程的發(fā)展，相關(guān)人員須注重理論、實(shí)際的有機(jī)結(jié)合，遵循“實(shí)事求是”的原則，且保持積極樂(lè)觀的工作態(tài)度等，以突破、創(chuàng)新方法技術(shù)，從而提高企業(yè)的運(yùn)營(yíng)效率。筆者堅(jiān)信，唯有如此，我國(guó)能源短缺的問(wèn)題才能得到有效解決，有利于推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程及提高我國(guó)的綜合實(shí)力。

（作者單位為泛華建設(shè)集團(tuán)有限公司沈陽(yáng)分公司）

參考文獻(xiàn)

[1] 田青.熱能與動(dòng)力工程在鍋爐領(lǐng)域的應(yīng)用探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（19）：21.