河钢承钢能源事业部河北承德067000
摘要：锅炉技术广泛应用于各个领域，是不可或缺的重要工业技术之一，在锅炉的应用过程中，热能动力起到了无法替代的作用，对于提高锅炉性能及确保锅炉的安全使用均形成较为有效的提升。所以深入探究热能动力在锅炉方面的发展，便成为推动锅炉技术迈向更高峰的重要标志，因此本文就热能动力工程在锅炉方面的发展展开探究，并总结出热能动力工程主要的应用方向及其在锅炉中所发挥的重要作用。
关键词：热能动力；锅炉方面；工程发展
1导言
随着我国工业化进程不断推进，能源问题、环保问题愈加严重，能源与环保在本质上存在着紧密联系，单纯的能源无法对环境造成影响，也可以说能源是自然生态的组成部分，但能源经过一系列的化学反应，就会产生一些有害物质，从而对生态环境造成影响。在当今社会生产中，锅炉的应用非常广泛，更是社会生产中的必需设备。由于锅炉运作需要一定的燃烧物质，在此过程中很容易造成能源消耗和废气、废水排放，从而造成环境污染。总之，热能动力工程在锅炉中的应用十分广泛，必须要加强能源消耗和污染控制等工作。
2锅炉构成
锅炉的构成较为复杂，不同种类的锅炉在结构方面均有着一定的差异，但就整体而言，其基本构架并不发生较为明显的改变。锅炉通常以两部分为主，首先是外壳部分，即底壳与面壳。锅炉的底壳主要用于固定、杂物处理及对锅炉内燃烧器的保护。在锅炉运行过程中，必然产生一定数量的热，为确保锅炉的正常运行及其运行安全性，及时进行降温必不可少，因而在锅炉设计时，通常在底壳部位，安装有水箱及轮回水循环系统，以便于有效的对锅炉进行降温。锅炉底壳是重要的承压体，所以在底壳中，还涵盖了燃气阀、三通阀及主热交换器等设备。面壳的主要作用即为防尘及保护内部零件与系统不受外部环境影响，一方面能够提高锅炉使用安全性，另一方面也能有效提升锅炉的使用寿命。其次是锅炉的燃气电器控制部分，该部分集中了锅炉的所有核心部件，是锅炉运行最为中心区域，也是热能动力产生的关键位置。当下，我国多数的锅炉燃气电器控制主要采用自动化控制方法，通过对基础信息进行设置，来确保锅炉燃烧的温度能够达到相关使用标准，以此提高锅炉使用及控制的合理性。
3热能动力工程在锅炉方面的应用
3.1热能动力工程概论
热力动力工程以物理层面而言，是一种具有传导能力的机械工程，通过机械运转的方式，来产生一定程度的能量，即成为热力的动力来源。目前，热能动力主要用于电力能源方面，在水利工程与风力发电方面，热能动力应用较为广泛，不仅能够提高能源利用效果，同时对于环境的保护也具有一定的辅助作用，因而在环境保护的时代背景下，热能动力工程必然成为现代社会发展不可或缺的重要动力工程，也将成为支撑我国电力与水利工程建设不可替代的中坚力量。
3.2热能动力工程在锅炉方面的应用
热能动力的发展主要源于锅炉的设计，早期的热能动力仅局限于传统的燃料发动机，其中的内燃锅炉使其应用的主要方向，而在科学技术突飞猛进的今天，热能动力不仅在工业技术方面占据着绝对优势，在化学、能源利用及建筑建造等方面，均能较为明显的看到热能动力的存在。热能动力工程通过燃料来产生基本的能量源，而后利用机械工程运转的方式，来增加热源的数量，最后由固定的封闭空间，将热源转换为压力，在压力的作用下便可产生动力，所以热能动力在锅炉方面不仅需要大量的可燃性材料，同时又需要依赖机械力而产生动力。
4热能动力工程在锅炉方面发展所存在的问题
4.1热能动力工程中工业炉发展历程
工业锅炉是热能动力应用最为广泛的锅炉种类，自工业革命起，热能动力便为推动工业锅炉发展做出了卓越贡献，时至今日，热能动力仍是工业锅炉发展不容忽视的重要动力来源。现代的工业锅炉已不再大量使用可燃性材料做为主要的动力推动系统，而是采用混合燃料及电力燃料的方式来进行动力推进。一方面从环境保护角度而言，该方式从根本上解决了部分地区环境污染问题。另一方面混合燃料及电力燃料所具备的稳定性，能够在不降低动力的情况下，来降低能源的基本消耗，使其更能够符合现代社会发展的基本需要。
4.2热能动力工程锅炉风机问题
锅炉的内部叶轮机械结构较为复杂，温度测试时总是会有各方面因素影响，因此目前并没有较为理想的处理方式，但是关于该问题的处理思路是有的，就是有效开发热能动力工程方面所需要的各类软件，在不同方向来测定流进风机叶片的燃烧速度，经过创建科学有效的数学模型合理划分相关网格，运用求解计算出对应模拟结果及网格输出，这也就是获得锅炉风机翼型边界的风分离及攻角间所存在的关系。
5热能动力工程在锅炉方面的发展分析
5.1炉内燃烧控制技术
锅炉的能量转化效率与炉内燃烧效率有着直接关系，通过在燃烧过程中让能源最大程度上的转化，从而提高锅炉的运作效率，发挥热能动力工程的积极作用。通过炉内燃烧控制技术，能够有效提高炉内燃烧效率，促进热能能够高效率实现转化，通过加强炉内燃烧效率提高燃烧效果，将手动控制方法转变为自动控制方法，从而实现自动化控制系统，减低人力的投入。包括空燃比例连续控制系统和双交叉限幅控制系统两种。其主要表现在：
（1）空燃比例连续控制系统，该系统作为锅炉应用中非常广泛的技术，能够对燃气和空气比例进行调整与控制，从而控制燃烧效果，控制锅炉内的温度。经过实践证明表示，燃烧效率与控制系统的好坏有着直接影响，通过对燃烧进行科学控制，从而实现温度控制。其中工作原理主要是对锅炉内气体热电偶和气体装置进行分析，明确燃气与空气之间的比例，并根据规定数据进行对比，找出其中的差异性，对可能出现的温度进行估计，调节系统阀门从而实现将炉内温度控制在一定范围中。
（2）双交叉限幅控制系统。在应用过程中，不仅需要对各参数分析、调节、对比，同时也要测量炉内温度，并结合温度的实际情况进行控制与调整。其主要的控制方法是根据实际信息数据信息对比炉内燃气与空气比例，从而通过对比分析实现有效调节，实现自动化温度控制。同时通过对空气过剩率的上限限幅控制，从而防止了在负荷减小时的空气过剩，使其始终处在最佳燃烧区，达到节能，环保和安全燃烧的效果。
5.2软件仿真锅炉风机翼型叶片
在锅炉应用当中，其中存在着热能与动能能量转化，在此过程中风机有着十分重要的作用。在我国传统风机使用中，由于风机速率无法调节，导致炉内温度无法实现实时掌控，从而影响锅炉内的动力能源转化效率，导致能量转化效率低，也无法实现锅炉的运行价值。之所以存在这一系列的问题，究其原因是由于风机叶片设置不够合理，或者安装位置不规范。针对此类问题，可以采用软件仿真锅炉风机翼型叶片，从而加强风机叶片转速控制，加强风机叶片管理质量。通过软件仿真锅炉风机翼型叶片的应用，能够对锅炉内的风机使用情况进行判断与分析，从而发现其中存在的问题，并通过软件系统设置纠正叶片转速。如果仿真实验中没有发现问题，即可对风机进行安装，保障风机运作的合理性与效率性，提高锅炉内部的燃烧效率。
结束语
热能动力工程始终影响着锅炉的设计与发展，早期的燃气锅炉俨然已无法适应现代社会发展，虽然现代内燃技术又一次提高了燃气锅炉的应用效果，但就技术与发展前景而言，仍无法在短期内达到良好的适用效果，因而有必要将热能动力工程与现代科学技术相结合，通过提高热能动力的动力效应，来为科技化的锅炉技术发展奠定坚实的基础。
参考文献
[1]孟莉莎.探究能源和锅炉方面热能动力工程的发展[J].科技展望，2016，26（36）：50.[2017-08-16].
[2]张卫东.热能动力工程在锅炉方面的发展分析[J].科技创新与应用，2016，（27）：165.[2017-08-16].
[3]袁全虎.热能动力在工业锅炉方面的发展分析[J].建材与装饰，2016，（15）：183-184.[2017-08-16].
[4]董晴.浅析电厂锅炉方面对热能与动力工程的应用创新[J].科技展望，2016，26（09）：50.[2017-08-16].