天津钢管集团股份有限公司轧管部天津300301
摘要：随着社会经济的发展，我国能源需求逐年增加，在能源在生产中，尤其锅炉设备的使用，它作为能量转换的主要设备在进行能量转换时需要消耗大量的能源，而锅炉在各类生产活动中都有应用，这也是导致我国能源紧张的主要因素之一。而热能与动力工程的提出有效缓解了上述问题，不能能够提升能源的利用率，还可以对煤炭燃烧过程中形成的有毒气体进行特殊处理，使其对环境的影响降至最低，符合我国对生产活动节能环保的要求，这也是在热能与动力工程理论提出之后就被大多数生产企业所接受的原因之一。为了使热能与动力工程能够发挥出最佳的作用，我们对其在锅炉领域中的运用进行探讨。
关键词：热能与动力工程；锅炉；热能动力
引言
热能与动力工程的融合可以使热能发挥出更高的动力能效，这也是其能够提升能源利用率的主要原因。近几年，我国的经济水平有了大幅度的提升，在不断发展的过程中，对于热能的需求量也在逐渐提升，为锅炉企业的发展带来生机的同时，也对能源和环境带来较大的影响。为了缓解锅炉运行排放气体对环境的影响以及运行中所消耗的大量能源进行优化，提出了将热能与动力工程融入到锅炉领域中的观念，文中就对热能与动力工程在锅炉领域中的应用进行研究。
1锅炉结构分析
锅炉生产的主要目的是将燃烧过程中所产生的热能转换成电能、光能和各种机械能，可以说锅炉是作为能源转换的介质而存在的。锅炉作为重要的能源转换设备，其转换能量的质量与锅炉技术息息相关，而作为为生产活动提供能量的装置，又与生产质量和水平具有一定联系，可以说锅炉领域的发展将对工业发展产生直接影响。按照生产需求，将锅炉分成不同的规格和类型，但是运行的原理都是相同的。我国在生产活动中使用锅炉最多的要属工业生产方面和发电站方面，其中的工业生产使用的是工业锅炉，且用途较为广泛，可以应用到其他类型的生产活动中，而发电站所使用的则是专用的电站锅炉，仅能在发电厂中应用，活力发电厂中的应用率最大。锅炉的结构主要由电气控制和外壳两个部分组成，而外壳又可分为底壳和面壳两个部分，其中的底壳作用较为明显是支持锅炉燃烧的关键部分，属于为锅炉运行提供支持的核心部分。在底壳中设置了对应的交换器和电控设备，确保与其他部件连接的紧密性。面壳的作用虽然相对较小，但是，在锅炉运行中起到对应的保护作用，可以防治灰尘进入内部，对系统元件造成影响。
2热能与动力工程在锅炉领域的应用
2.1锅炉燃烧控制技术的创新
锅炉燃烧控制技术的革新对于提高燃烧效率有着重要的作用。这种技术上的革新，应该侧重于两个点，首先应该加强锅炉内部的监测，通过对锅炉内各种气体的分析，得出对燃料燃烧情况的正确认识，从而调节锅炉的温度，保证燃料能够完全的燃烧。另一方面，要加强对于燃料填充的控制，其主要方向则为机械化、智能化。传统的人工方法显然不能实现精细化的操作，所以，必须加强计算机和智能技术在锅炉控制中的应用，提高锅炉的生产效率。
2.2热能与动力工程在锅炉风机监控中的应用
为了提升锅炉的燃烧质量，需要在锅炉装置的适当位置安装一个性能较好的风机，让其在锅炉的运行中产生作用，使周边的空气充分进入锅炉内部，以此提升锅炉的燃料质量和燃烧率。随着社会经济的不断发展，对于能源的需求量也就越来越大，致使在很长的一段时间内我国都处于能源紧张的状态下，要想改变这一现状，就必须在生产的过程中采用有效的措施实现节能生产的目的，这也是现阶段我国对生产活动的要求。通过研究发现，延长风机的运行时间可以起到节约能源和提升能源利用率的作用，同时，风机进行较长时间的持续运行也会产生大量的热能，如果不加以降温处理就会引发风机烧毁的现象，严重影响能量转换的效率。为此，可以采用热能与动力工程的理论对风机的运行机制进行改良，使其尽可能的延长运行时间。由于风机内部系统的结构较为复杂，无法采用常规的测量仪器对其运行中产生的温度进行测量，而我国也不具备对风机运行温度测量的有效方案，更是无法实现对风机运行温度的实时监控，这也是锅炉运行消耗能源无法得到有效控制的主要原因之一。对于现在的技术水平而言，可以运用热能与动力工程的研发系统，将不同方向流入风机叶片的燃烧速度进行分析，通过建立二维模型来模拟风机的运行状态，再通过网格划分出特定的数值，最终由求解器得出温度数据。
2.3燃烧控制技术相关技术创新
在电厂发电时，燃烧操作技术非常重要，尤其是在能量的转变过程中，起着关键的作用，因此许多电厂对锅炉进行全面的技术改进，采用现代化的控制技术进行燃料的自行投放，有助于实现节能减排目标。燃烧操作技术主要有两种，即空燃比里连续操控技术和双交叉先付操控技术。空燃比里连续操控技术是借助热电偶检查出对应的数值，把探测的数值传递给PLC，和它自己的对应数据进行比较研究，它的偏差值在进行比例及微分计算之后传出对应的电信号，以便调整比例阀门和电动阀的数值，进而起到调整锅炉内部温度的作用。这种方法不足的地方是温度的操控不一定非常准确，需要仔细确认额定数值。
2.4双交叉先付控制技术的应用
双交叉先付控制技术主要是通过温度传感器把需要进行精确测量的温度转变为电信号，根据实际测量温度和期望达到的温度两者数据之间的偏差值，借助PLC自动改变燃料和空气流量阀门的闭合，借助电动的方法定位，结合空气与燃料的比例进行操控，并且联合孔板与差压变送器等将空气量进行操控，采用相应质量的操控装置调整锅炉内的温度。这种方法的长处是节省部件，而且温度操作比较准确。
2.5调整吹灰技术
使用规范的吹灰方法，可以减少热能的消耗，降低灰尘的总量，提高锅炉的运用效率。合理地吹灰主要包括以下3种方法：①改善汽温。当锅炉燃烧的时候，要确保温度较高的地方没有结渣的出现，这种情况能够降低热量的消耗，促进锅炉内物资充分燃烧，而且可以降低一级过滤器、二级过滤器和三级过滤器的使用效率，减少燃烧过程中热量的消耗和降低锅炉内外的温度差，保持较高温度。②提高再热机器吹灰效率。这种方法能够极大地减少锅炉内温度较高部位出现结渣的现象，降低换热效率，减少燃烧物资的损耗。③相应地减小误差。在电厂中再热器的出风口温度偏差比较大时，会降低锅炉的热量转变效率，对其工作运行造成不利影响，所以，在燃烧的时候，要尽力减少这个问题的发生。当吹灰的时候，不要对二级再热器左边的锅炉受热部分吹灰，这种方法能够降低热量的消耗。同时，在保证锅炉受热部分不受影响的情况下加添一级再热器，依据锅炉周围的受热部分和锅炉内侧受热面的烟雾测量偏差值。
结语
时光荏苒，岁月蹁跹，在过去的几年中，中国的科技水平取得了很大进步，热能动力工程技术更是位于科技的前沿，丰富的知识储备和娴熟的操作技巧，早已把该门技术掌握的如火纯青。在实际生活，热能动力工程得到了大批量的认可，其在锅炉和能源方面的应用更是意义深远，能够从根本上杜绝有害气体的产生，进而避免了其对空气造成的污染，是保护环境的一剂良方。放眼未来，热能动力工程已经开始朝着控制工程以及热能动力方向大步迈进，为未来的能源发展奠定了基础。
参考文献：
[1]刘柯洁．热能与动力工程在锅炉应用中的问题探析［J］．四川水泥，2016，（05）：301．
[2]齐盛．热能与动力工程在锅炉运用中存在的问题及解决对策［J］．科技创新与应用，2014（17）：109．