谢心军
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摘要:探讨了有关锅炉方面对热能与动力工程的应用创新问题，从而能够为相关部门提供有关锅炉设计方面的科学方案，进而促进我国向着更好、更快的方向发展。
关键词:热能；动力工程；锅炉；问题；创新
热能与动力工程是一项十分复杂的学科，包含很多其他周边学科的内容，其主要是以跨热能动力工程及机械工程方面为理论基础，实现机械和热能之间的能量转换。锅炉作为一种干分重要的能量转换机械设备，锅炉的燃烧过程就是能量转换过程，需要计算出锅炉在燃烧的过程中需要的动力值。为了能够提高锅炉的燃烧效率，节省资源，就需要在锅炉的设计过程中以热能与动力工程为原则。但是自前来看，我国针对锅炉热能方面的研究还比较少，研究的还不够深入和透彻，距离理想的水平还存在着一定的差距，需要相关学者对锅炉的运用和热能与动力工程的关系进行深入分析。
1锅炉及热能与动力工程概述
1.1锅炉概述
从燃烧材料和功能的角度出发，可以将锅炉划分为很多种类，其构成要素也因其不同的功能以及满足社会不同的需求而存在不一样的差异。但是，锅炉最主要的控制和外壳部分基本是不变的，这在发电中起着非常重要的作用。锅炉主要分为两大部分:一部分是锅炉的控制部分，这一部分同时也是锅炉构成要素的核心部分，它的主要作用就是对燃料的燃烧进行控制。目前，我国锅炉的绝大多数都采用电子控制，并逐步实现了信息化，这样不仅能够达到更为精准的操作，而且还能够实现更为良好的控制效果，从容最终达到控制要求和控制目标。
1.2热能与动力工程概述
从字面上来看，可以将热能与动力工程分为两个方面来理解，即热能方面和动力方面，而且这两个方面还可以实现互相转化。另外，在某些条件下，热能还可以通过蒸汽等技术转化为电能，从而服务于电力行业。由此可以看出，热能与动力工程作为一门综合性的学科，其不仅涉及到热力发动机、热能工程、能源工程、低温技术、电力工程等，而且还涵盖了流体机械工程、动力机械工程以及工程物理等方面。而锅炉业能够将热能与动力工程等相关研究综合体现出来，如在设计锅炉时，能够应用到很多有关热能和动力工程方面的研究内容。
1.3热能与动力工程在锅炉应用中存在的问题
过去的工业锅炉主要的作用就是满足人们对热能的需要，随着工业化的不断发展，工业生产中需要大量的动力，而工业锅炉就作为热能转化为动能的主要设备。此外，在制造业生产中，锅炉能够提供热能和动力。科技的进步以及社会的发展，促进了工业锅炉生产技术的提高，同时也扩大了工业锅炉的应用范围。在工业锅炉发展的过程中也加深了对热能与动力功能之间的转化研究，转化效率得到了极大的提高，但是当前仍然存在着一些问题需要解决，保证工业锅炉的正常使用。
锅炉的构成部件十分复杂，其中风机是通过把电能转化为动能并向锅炉内部输送氧气的重要部件，风机的工作承受度是有限的，随着人们对能源需求量的逐年增加，企业为了追求更多的利益，开始盲自地增加锅炉的工作量，进而超过风机工作的承受度，导致风机出现损坏的现象，不仅对锅炉整体设备造成不良影响，同时也中断了企业的生产。由于风机内部构造十分繁杂，工作人员很难准确判定风机内部的温度，所以应该加强对锅炉中风机内部温度测量的研究，目前最为常用的方法就是通过对不同方向上流入风机叶片的燃烧速度进行测量，根据测量的数据进行建模并划分出网络结构，直观地观察风机和其他部件之间的联系，并逐渐完善风机的设计，提高风机的工作能力和效率，进而提高整个锅炉的运转能力。
2锅炉方面对热能与动力工程的应用创新
2.1热能与动力工程在锅炉风机方面的创新应用
热能与动力工程在锅炉风机方面的创新应用主要是对仿真类翼型叶片的应用。因为风机一般处于锅炉的内部，其具有非常复杂的系统结构，并且运转也非常精密。所以就给风机的实际测量带来了一定困难。而在国内，有关锅炉叶轮制作或者运行方面的问题，到目前为止尚未存有科学、完整的体系来进行解决和完善。对于评估机械内部气体流动方面的问题来说，只有通过实验模拟的方法，以出入风机时的不同方式将模拟空气的相关气流进行分离，这样才能够获取较为准确有效的数值。然后，将这些有效数值通过计算机来实现模拟设定。通过热能与动力工程方面内容，探究在不同速度下所产生的矢量图，这是应用模拟实验方法的最主要目的。最后，将多组数据以及矢量图进行综合比较，从而最终将风机翼型边界层分离和攻角之间的关系确定出来，以便再往下进行更深一步的分析和研究。
2.2热能与动力工程在锅炉燃烧控制技术方面的创新应用
作为锅炉中最重要的一部分，燃烧控制部分以及其控制技术对于锅炉业的发展具有十分重要的影响作用，是能量转化幅度的核心技术，可以说这一部分及技术决定着该行业的发展情况。现代锅炉基本已经取代了传统的依靠人力进行燃料投放的方式，而改用现代化控制技术来自动进行燃料的投放。自动控制技术一般分为以下两种方式:第一种是空燃比里连续控制技术方式；第二种就是双交叉先付控制方式。这两种方式各有自身的优点，如果能够对其进行科学利用，就能够实现有效的控制，进而达到生产目标。
（1）空燃比里连续控制技术方式该控制方式的构成要素主要是热电偶比例阀、燃嘴燃烧控制器、PCL、流量计气体分析装置以及电动蝶阀等。当需要进行数据比较时，PCL起主要作用；当需要处理和传递有关数据时，热电偶比例阀起主要作用:而对于信号的设置，则需要利用微积分等计算方法来实现。另外，对于电动蝶阀和燃嘴燃烧控制器的开放幅度也要进行准确的控制。当对这一切实现准确控制之后，锅炉内的温度才能够被更好控制和调节。但是空燃比里连续控制技术方式对于温度的控制并不十分精准，因此，为了实现更好的控制，就需要对相关数据进行谨慎和认真的计算与确定。
（2）双交叉先付控制技术方式该控制方式的构成要素主要有燃烧控制器、流量阀、烧嘴和流量计热电偶。在这种控制技术方式下，热电偶的主要作用是生成电信号，然后再由其自身将温度转化为电信号，最后得出锅炉燃烧测量点的实际温度，该温度是通过电信号来进行标记的。但是，这一测量点温度期望值的获取方式是工艺曲线，也就是说是通过自动给定的，所以在测量点温度期望值与其实际测量温度值之间可能会存有一定的偏差。在这种情况下，PCL可以依据这一偏差来实现对阀门开合程度的科学调节，进而找到一定的调节范围和调节幅度，从而准确控制好其温度。另外，双交叉先付控制技术方式还具有专门化的特点，它由一个专门的质量控制装置来实现对燃料的控制测量。这种方式能够有效降低损耗，同时也能够节省其他部件的使用。除此之外也要有效保障精确的温度数值。总之，对于锅炉方面来说，一定要注重应用热能和动力工程的燃烧控制技术，并能够分析出以上两种控制技术方式的优缺点。
3结语
综上所述，本研究主要从锅炉的两个方面，即锅炉风机和锅炉燃烧控制技术方面分别对热能与动力工程的应用创新进行了分析和探究。文章提出的创新措施不仅能够有效提高锅炉的工作效率，促进高效运转，而且还能够为带来更大的经济效益。所以，要牢牢掌握热能与动力工程的基础理论和知识，并将理论与实际进行有效结合，在工作中敢于积极创新，从而追求现代化新技术和新方法，促进更好、更快的发展。如果做到了这些，对于我国目前这种能源短缺的不良状况一定会有所帮助，最终不断促进我国经济和综合国力的发展。
参考文献
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