熱能與動力工程在鍋爐應用中的問題分析

徐小國

（南京華電節能環保股份有限公司，江蘇 南京 210000）

隨著全球變暖問題的不斷加重，為了緩解全世界的能源壓力，進一步降低能源消耗對于周圍環境產生的影響，提高鍋爐能源的燃燒效率，在鍋爐工作的時候應用熱能和動力工程。鍋爐是東北的冬季必不可少的一項供暖設備，鍋爐燃燒能源的過程中實際上就是一種熱量傳輸的過程。因為鍋爐需要燃燒大量的煤炭等能源物質，就很容易造成霧霾天氣，影響城市的空氣環境，進一步造成環境污染。所以，要明確鍋爐廠在生產過程中熱能和動力工程轉換技術。

1 熱能和動力工程在鍋爐中的應用

1.1 熱能和動力工程概況分析

熱能和動力工程主要是將熱能轉化成為動能，從保護環境、節約資源的角度出發考慮，來進一步實現動力供給。基于可持續發展的原理來看，不管是什么行業的發展都必須要以保護環境以及節約資源為基本出發點，只有這樣，才能保證人類文明和自然文明和諧共處。換一個角度來考慮，熱能和動力工程就是研究熱能和動力的一項工程，如果根據電廠的鍋爐角度來看，熱能和動力工程則包括：熱能工程、發電機、動力機械設備等等，熱能和動力工程中熱能動力主要就是將熱能轉換成為動力，借助鍋爐的運作方式服務于廣大人民群眾的生產生活中，在我們國家的能源發展過程中起到不可替代的作用[1]。

1.2 鍋爐的構成分析

鍋爐的構成主要是根據外殼部分以及燃氣鍋爐電器控制部分來組成的，外殼部分主要是分為底殼和面殼，底殼部位主要是用來固定鍋爐的燃料，底殼部分也被稱之為燃燒器，鍋爐的底殼部分會安裝其他機械設備，達到和墻體固定的作用；鍋爐的面殼主要是一種保護作用，能夠有效隔絕外界的風、水、灰塵等等。在我們國家的現階段的實際生產過程中，都是采用一種信息化的控制方式，這種方式能夠有效控制室內的溫度。鍋爐的工作原理是：將燃燒的熱能、生產過程中余熱傳遞給容器中的水，水通過不斷吸收鍋爐中的熱量，繼而產生水蒸氣以及熱水，最后投入到生產使用中。燃料此時會在裝置內部通過高溫燃燒，放出大量的熱能，生產出來的高溫氣體也會作用在鍋爐的表面。

2 熱能和動力工程在鍋爐應用中存在的問題分析

2.1 能源效率問題

在能源的轉化效率方面，雖然采用了相應的燃燒控制技術，但是能源轉化效率的問題也依然沒有解決。在鍋爐轉化能源效率的過程中，鍋爐本身的運行會導致大量的能源消耗，即使鍋爐能源效率不斷地增加，但是在鍋爐能源利用方面，整體利用程度還是比較低的。所以，在面對這種情況的過程中，如果要想滿足鍋爐的能源效率要求，就必須要從鍋爐的燃燒量開發，通過增加鍋爐燃燒的負擔進一步提高能源的供應，但是這樣就會造成鍋爐設備損害的問題[2]。那么，如何提高鍋爐的能源使用效率，從而降低自身的能源消耗呢？這就需要在熱能和動力工程中進行探討。

2.2 鍋爐風機的損傷問題

鍋爐最重要的組成部分就是風機，在鍋爐的進行工作的過程中，鍋爐風機通過將氣體進行壓縮，在經過傳輸的過程中，進一步實現熱能和動力能源的相互轉化，才能進一步促進鍋爐的正常運作。在鍋爐進行運作的期間，因為鍋爐的任務量不斷提高，這時候就需要鍋爐的風機進行承擔更加重要的氣體進行傳遞，而這傳輸的過程中也會造成鍋爐風機的損傷。在鍋爐風機的設計過程中，大部分的設計人員都沒有考慮到風機本身的承重量，而在使用過程中會不斷增加風機的壓力，就會導致風機的損傷嚴重，從而進一步影響到風機的正常工作。如果鍋爐的風機出現問題，那么鍋爐的其他設備也不能進行工作，只是致使整個鍋爐都停止運行。

2.3 燃燒控制方面存在的問題

燃燒系統作為整個鍋爐系統中的核心組成部分，提升鍋爐燃燒系統的運行效率能夠有效提高鍋爐燃燒的效率。根據鍋爐運用的熱能動力，工業鍋爐燃燒的控制系統就是單回路控制、串級的控制，通過調節燃煤量、燃煤和空氣的比例，進風量以及引風量等相關的數據，在保證安全的狀況下，借助自動化的手段來進一步實現鍋爐燃燒產熱，以此來滿足蒸汽的負荷量[3]。現在好多的自動化鍋爐已經實現了鍋爐進料、除渣、溫度控制等全自動運行的手段，進一步整體提高了鍋爐的熱效率。

3 熱能和動力工程在鍋爐應用中的解決對策分析

3.1 改進鍋爐風機的葉片

鍋爐的風機結構比較復雜，所以在實際的熱能和動力工程測量過程中會出現一定的困難，現階段，我們國家還沒有形成一套比較完善的鍋爐風機葉片的運行控制體系，進而也就不能提供一些有價值的參考信息。所以，要想優化鍋爐的風機葉片，能夠借助鍋爐風機的模擬實驗，將風向確定好，之后在運用計算機對風機的運行進行設定相應的參數，進一步測試在不同的風速之下，每一個鍋爐風機葉片運行的狀況，進一步獲得對比實驗數據，通過數據之間的對比，再次調整鍋爐風機的矢量，得出相應的矢量圖之后，就能找到鍋爐風機的最佳葉片改進方案。

3.2 創新鍋爐燃燒控制技術

在鍋爐燃燒的過程中，需要控制好能量的轉換，才能進一步提高鍋爐能源的利用效率。在過去的鍋爐生產過程中，大部分都是人工方式進行煤炭能源的填充；隨著現代科學性技術的不斷進步，大多數的電力企業已經逐漸淘汰了人工填料的方式，慢慢演變成為自動填料的工作形式。自動填料主要是借助鍋爐的控制技術，通過各種機械設備來對裝置進行監控，完成對鍋爐環境、溫度的實時監控[4]。除此之外，通過熱電偶來設定燃燒的參數，借助信息技術手段，計算其中相應的數值誤差，進一步提高鍋爐燃燒控制技術的準確性。

3.3 提升機械能和熱能轉換的效率

按照熱能和動力工程的相關理論性內容進行分析，能夠充分了解到鍋爐設備發電的主要方式是能量的轉化，所以，在現如今的社會發展過程中，提高能源轉化的效率，進一步提高鍋爐的使用效率，是促成熱能和動力工程技術創新的關鍵因素。根據鍋爐在能源轉化存在的問題進行分析，如果提升鍋爐的使用效率，就必須要對鍋爐的各個零件進行改造，才能進一步提升鍋爐的能源轉換效率。相關的工作人員在進行改良的過程中，要多選擇幾家零部件材料，貨比三家，選擇價格優惠、質量上乘的鍋爐零部件。

4 熱能和動力工程在鍋爐中的應用發展

4.1 鍋爐在工業生產中的應用

在工業的生產過程中，鍋爐是主要的組成部分，鍋爐的主要作用就是將燃料燃燒產生的熱能轉化成為熱量，再將熱量用于工廠熱加工的產品上。鍋爐在我們國家的使用年代比較久遠，現如今已經實現由傳統的手工燒鍋爐的方式慢慢轉化成為信息化鍋爐方式，但是目前也僅僅是在部分工業中完成，也沒有進行大幅度的推廣，相信隨著現代化科學技術的不斷發展，未來的某一天，信息化、智能化鍋爐會成為一種必然趨勢。因此，我們國家正不斷研究將熱能和動力工程應用于工業鍋爐中。

4.2 鍋爐在火力發電中的應用

我們國家的火力發電鍋爐的使用時間很長，而且一直都是人工手動火力發電鍋爐的方式，通過相關工作人員控制鍋爐的開關來進行鍋爐的工作和使用，但是，這樣的人工火力發電鍋爐存在一定的危險性，控制的力度也不夠準確。

所以，我們國家開始研究將熱能和動力工程應用于火力發電鍋爐中，通過熱能和動力工程，能夠有效提高火力發電鍋爐的安全性能，同時還能促進火力發電鍋爐的能源轉化效率。

4.3 鍋爐在煙氣余熱回收利用中的應用

熱管式鍋爐是一種高效率的熱能回收裝置，主要是用來回收煙氣余熱，回收的蒸汽可以一起并入到壓力的蒸汽管網里，以此來補充化工生產系統的蒸汽量，蒸汽量如果比較大的話，并且熱源還更加穩定，熱管式鍋爐還能用于發電或者其他用途。

5 結束語

總的來說，熱能和動力工程在鍋爐應用中占有非常重要的地位，鍋爐技術的高低直接影響電力生產效率，對此，要想擴大電力行業的經濟效益，就需要提高鍋爐的使用技術，優化鍋爐的生產性能。現如今的我們國家已經在熱能和動力工程取得了小小的成績，將熱能和動力工程應用在鍋爐工作過程中，能夠有效減少熱能能源以及動力的消耗。在實際運用過程中，相關人員要根據其中存在的問題，提出有效的解決對策，保證熱能和動力工程發揮最大價值。