新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展前景

【摘 要】 热能动力工程的科学原理里物理学为基础，主要以内燃机和其他新型动力机器系统为主要研发对象。在火力发电中，热动力工程的最重要两个可信专业就是汽轮机和锅炉，这两个专业的设置时间长，但同时也反映了热电力工程的核心技术，其主要包括了锅炉设备和火电工程两个方面。随着我国科技发展，社会资源紧张，锅炉的应用技术和较高的使用性能在火力发电中的应用更为广泛，在今后很长一段时间中，锅炉技术的应用也将成为推动国家经济发展的重要角色。

【关键词】 锅炉 热能动力 工程 机械

改革开放三十多年，国家经济形势发展良好，科技不断进步，社会生产和人们生活都有了很大提高。电力是我国发展的基础能源，火力发电也是我国电厂发电的基本结构，而且每年在电力生产方面创造出来的电能量都不断增加。为了满足当代社会建设对电力的需求，电厂对火力发电技术进行了很多调整。热能动力工程理论的基础除了有物理学知识，还需要热能动力工程以及机械工程的知识，这些都是非常专业的工程应用理论。热能动力的基本理论就是将热能转化为机械能力从而获得生产需要原动力，其中，锅炉就是转换工具，分为锅和炉两个部分。

1 热能动力工程概述

热能动力，顾名思义，主要是研究热能与动力两方面技术，其中包括热能工程，热力发动机和流体机械及流体工程，热能工程与动力机械，制冷和低温技术工程物理，能源工程，水利电动工程，冷藏工程等多方面。锅炉的运行主要运用热力发动机。动力机械工程，热能工程，能源及工程热物理学等方面的专业技术知识。热能动力工程主要是研究热能与动力之间的相互转换问题，研究方向是在机械工程和物理等多个学科领域，热能动力工程、机械自动化物理工程、极易自动控制方向流体机械和自动控制方向空调制冷锅炉热能转换。热能动力工程是我国动力工程的基础，主要解决能源方面的问题，作为热能员的主要应用工程，热能动力工程对整个国民经济的发展具有重要作用。

2 锅炉结构构成

锅炉的组成结构并不复杂，有外壳和燃气锅炉电气控制两部分构成，自重，外壳部分主要分为底壳和面壳，锅炉底壳的作用是固定锅炉燃烧部分，也就是燃烧器，在底壳安装膨胀水箱，轮回水泵燃气阀热交换器，以及热交换器电控和等零部件，通过和底壳连接，作为锅炉的一个整体存在，而且底壳还能够做到与固体物连接。锅炉的外壳起到防风防尘的作用，保护燃气锅炉电气控制部分，对于锅炉来说是最主要的硬件组成。作为主要控燃烧轮回水泵的风机开关，燃气阀和轮回水流在暖温度探测器装置运行。目前在我国应用广泛的是电脑控制机械设备，这样可以更加精确地操控锅炉温度。

3 保持锅炉燃烧温度平衡

热能动力工程在锅炉风机操作上需要解决的问题就是风机气体的压缩和气体输送，它的工作原理就是将旋转的机械能转化为气体压力能和动能，然后将部分气体输送到制定的机械上。风机锅炉经常运用的器械，随着我国对能源的需求量不断增大，锅炉风机工作过程中经常出现问题，例如机身烧坏的等，这些问题将会给企业带来很大的经济损失，严重的很有可能危及人身安全，所以，在锅炉运行过程中，必须正确使用热能动力技术，同时不断加强风机改进，提高风机运行的安全性。

4 热能动力工程炉内燃烧控制技术运用

（1）以烧嘴燃烧控制器电动蝶阀热电偶比例阀流量计气体分析装置以及PLC等部件组成的空燃比里连续控制系统：这种燃烧控制系统是由热电偶检测出数据传送至PLC与其本身设定的数值进行比较，偏差值通过使用比例积分及微分运算输出电信号同时分别对比例阀门以及电动蝶阀的开放程度进行调节，从而达到控制空气与燃料比例调节锅炉内温度的目的，此种方式温度控制并不十分精确，需要仔细确认额定数值。

（2）由烧嘴燃烧控制器流量阀流量计热电偶几个部分组成的双交叉先付控制系统：其工作原理主要是通过温度传感器热电偶把需要进行精确测量的温度变成电信号，这个电信号即是用来代表测量点的实际温度，此测量点温度期望给定值是由预先存贮在上位机中的工艺曲线自动给定的，并根据两者数据之间的偏差值的大小，由PLC自动调整燃料与空气流量阀门的开合程度，通过电动的方式运行机构的定位以及空气和燃料的控制比例，并接住孔板和差压变送器测量空气的流量，燃料的控制也通过一个专用的质量控制装置来测量，是温度精确的控制在必要的数值上，这种燃烧控制优点在于方式节省部件，并且温度控制精确。

5 仿真锅炉风机翼型叶片

锅炉的内部的叶轮机械内部流畅需要带有十分强烈的非定常特征，并且其内部构造十分复杂，不容易进行十分细致的测量实验，并且到目前为止，仍然没有可以解释流动分离失速和喘振等流动现象的完善的流体力学原理，因此要了解机械内部流动的本质需要更加可靠详细的流动实验和数值模拟实验，通过使用软件二维数值模拟锅炉风机翼型叶片，对空气以不同方向吹入翼型叶片造成流动分离进行模拟，并根据模拟的数值创建而未模型，进行网格的划分，设定边界条件和区域，最后输出网格，在使用求解器求解，这样才可以对不同的气流攻角的流动进行二维数值模拟，达到模拟的目的，同时可以根据模拟不同攻角下所得到的速度矢量制成矢量图进行比较和分析，最后得出锅炉风机翼型边界层分离和攻角的关系。

6 结语

通过以上介绍，读者基本可以发现，锅炉的构造中都会掺入很多热能动力技术，不管是锅炉的基本结构，还是锅炉风机，燃烧控制系统，在热能动力技术中都能够对锅炉的运行起到积极的效果，所以，热能动力工程不管对锅炉应用还是人们的日常生活来说都是不可缺少的一部分。就目前我国热力动能技术的发展现状来看，其今后的发展潜质巨大，市场前景广阔，企业应该积极加强对热能动力技术的开发应用。

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