摘 要：热能与动力工程技术在锅炉领域中应用十分广泛，具有十分重要的作用，文章通过对热能与动力工程和锅炉发展历程的介绍，指出热能与动力工程在锅炉方面的应用与不足。

关键词：热能与动力工程；锅炉；热能动力；创新

热能与动力工程的理论基础是机械工程学和跨热能与动力工程，属于工程应用型专业。随着社会现代化的快速发展，热能的需求量也在不断增加，如何将热能与动力工程技术高效地应用到锅炉行业的创新和改造的进程中，提高热能动力的应用效率，是每个从业人员都需要考虑的问题。

1 热能与动力工程的介绍

热能与动力工程研究的领域主要包括热能工程、热力发动机、流体机械、流体工程、能源工程、制冷技术、工程热物理、冷藏冷冻工程等方面，总的来说即是研究热能与动力的相互转化。[1]其中锅炉方面主要应用的技术是热能工程、热力发动机、动力机械、工程热物理、能源工程等技术。热能与动力工程作为利用能源的工程，首先要解决的即是能源方面和环保方面的技术问题。如今，虽然我国的煤炭资源较为丰富，但在一些企业毫无节制的开采之下，储存量也日益短缺，而且由于我国的人口基数大，所以人均占有量较低，为世界人均水平的60%左右。[2]此外，煤炭资源也会产生二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳、一氧化氮等对动植物生存、土壤环境产生威胁的有害气体。所以如何努力研发出脱硫等技术以减少有害气体的产生和对环境的污染危害，将煤炭资源较为高效地转化和利用，成为一项十分艰巨的任务。首先要做好阶段性目标和总体目标的规划，这样才能在充分了解热能与动力工程的基础上规避风险；其次要充分了解用户的需求提出可行性的设计方案，有的放矢地进行建设；最后要提升热能与动力工程的运营标准，严格把关，这样才能有效避免资源和时间的浪费。

2 锅炉的介绍

锅炉是一种能量转换的设备，它能将燃料中的电能、热能、化学能等各种形式的能量转化成具有一定热能的气体或液体载体。锅炉的应用范围十分广泛，在船舶、工厂、矿厂、机电企业等多个领域都被使用。1796年瓦特发明的分离冷凝器，标志着锅炉的完整运作体系的确立，诞生了最早的蒸汽锅炉；1830年，随着技术的进步，出现了火管锅炉；而到了19世纪中段，锅炉的制造技术进一步发展，开始出现了水管锅炉；到了20世纪，更是陆续诞生了弯水管锅炉、煤粉炉、循环流化床锅炉等一系列新型锅炉。

在我国目前生产应用的锅炉主要有工业锅炉和电站锅炉两种，按不同的分类方式可以分为多种，例如按锅炉本体的不同结构，可分为火罐锅炉、水管锅炉和水火管锅壳式锅炉；按外形的不同则可分为卧式和立式；按用途的不同可分为热水锅炉和蒸汽锅炉等。

锅炉主要由外壳部分和燃气锅炉的电气控制部分两者组成，其中，外壳部分分为面壳和底壳，面壳主要用来防止风沙和尘土的损害和侵蚀，而底壳则用于固定锅炉的燃烧器，同时要在底壳上安装轮回水泵、燃气阀、膨胀水箱、三通阀、主热交换器等配件，这些配件通过底壳的连接成为一个整体。[3]此外，对于锅炉来说，最主要的硬件即是燃气锅炉电器的控制部分，它的主要作用在于控制风机、风压开关、燃气阀、轮回水泵、燃料燃烧、地暖温度探测等装置的运行。而时至今日，随着科技水平的不断进步，大多数公司企业都开始采用电脑控制的方法进行运转，这样可以更加精确的控制温度，以维持其均衡。

3 热能与动力工程在锅炉领域的应用与不足

目前，热能与动力工程在锅炉领域里应用越来越广泛，并且还在不断开发出新的应用技术，总的来说有以下几点：

3.1 热能与动力工程在锅炉内部燃烧控制技术的应用

锅炉内部的燃烧控制是能否成功地调整能量的转换幅度的核心技术，在科技水平不断发展的今天，锅炉的燃料已由从前的人工向锅炉填充燃料变为步进式的自动化填充燃料，甚至有些先进的锅炉已经开始进入全自动填充燃烧燃料的阶段。锅炉的燃烧控制根据热能动力自控技术的不同，可以分为两种：第一种是由燃烧控制器、电动蝶阀、比例阀、烧嘴、热电偶、流量计、PLC等部件组合而成的连续控制系统。这种系统的控制方式是先由热电偶检测出数据，传送至PLC与其设定好的数值比较，算出的差异值输出相应的电信号，并根据电动蝶阀和比例阀门的开放程度的对比情况进行相应的调节，以此来进行炉内温度的调节。这种方法的缺点是温控不够精确，需要仔细确认；第二种是由燃烧控制器、流量阀、流量计、烧嘴和热电偶组成的双交叉控制系统，它的控制方式是先由热电偶把需要精确测量的温度变成电信号，根据实际温度和预存温度数据间的差异值，由PLC进行燃料与空气阀门的开合调节。这种控制方式可以节约材料，也可以把温度控制在较为精确的范围内。

3.2 热能与动力工程在锅炉领域中存在的问题

热能与动力工程在锅炉应用中存在的问题主要在于锅炉的风机方面，风机作为气体的压缩和输送装置，可以把旋转的机械能转化为气体的动能和气体的压力能，并将其输送到指定的机械里，所以经常应用在锅炉运作中，但是随着锅炉对于能源的需求愈来愈大，在锅炉中工作运转的风机也会承受越来越大的负荷，经常会出现把电机烧坏烧毁的情况，不仅会让工厂遭受巨大的经济损失，也会严重威胁到工厂人员的人身财产安全。所以，只有不断地改进风机，合理地使用热能与动力工程技术，才能更好的保证锅炉的正常运转和工厂人员的安全。

4 结束语

综上所述，锅炉制造拥有着几百年的历史，在人类科技文明的发展进程中通过无数的实践经验来不断地改进自己，拓展自己。文章主要研究的是热能与动力工程在锅炉领域里的应用与发展，既有着十分重要的作用，也存在着一些需要解决的问题。但是只要我们充分认识到热能与动力工程技术在锅炉领域里的不足，勇于创新并解决它，并且不断实践与学习，来挖掘热能与动力工程技术在其领域中更多的潜力，就能更加高效有序地保证锅炉的运转，提高燃料的利用率。

参考文献

[1]王楚鸿.新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展前景[J].科技视界，2013（31）：32.

[2]马士峰.热能与动力工程：现代文明的动力[J].科技创业家，2013（24）：152.

[3]常鑫.探究热能与动力工程在锅炉方面的发展[J].电源技术应用，2013（1）.291.

作者简介：田青（1984，5-），本科学历，2006年毕业于重庆大学热能与动力工程专业。现任职于昆明地铁运营有限公司维修事业部供电中心，主要负责变电运行专业管理工作。