浅谈热能动力工程在锅炉运行方面的应用与发展

浅谈热能动力工程在锅炉运行方面的应用与发展

梁肇雄

广州环投南沙环保能源有限公司520000

摘要：现如今，热能动力工程是一门新型的科学领域，主要以工程的热物理学为理论基础，通过机械自动控制、工程力学、物理学等领域的知识，将新型的动力机械、内燃机以及各种系统运用到能源当中。在科学技术与经济飞速发展的如今，热能动力工程学所追求的目的就是实现对能源的节能和高效，并在消除污染排放物的同时不断的发展新的能源，进而满足人类对能源日益增加的需求。

关键词：热能动力锅炉应用能源

在经济快速发展时期，锅炉在生产中得到了广泛应用，对锅炉的投资建设力度也不断在加大。因而需要加强对热能动力工程的研究，综合运用多种学科知识，充分发挥动力学与热能的作用，提高电站锅炉发电效率，为企业长远发展奠定良好基础。

1热能动力工程在火电厂锅炉的应用

1.1在电厂锅炉运行过程中，需要对燃烧环节进行有效控制，采用相应的技术，对能量转化幅度进行调整。现代化的锅炉燃烧中，填充燃料的方式发生改变，传统人工填料方式逐渐被自动填充式所取代，更为先进的还能够实现锅炉燃烧的全自动化控制。通过对锅炉燃烧情况进行的分析，对燃烧的控制，可以从以下两方面进行。首先，对于以电动蝶阀、比例阀、燃烧控制以及燃料分析装置等零部件组成的燃烧控制系统，由于该控制系统的数据是由热电偶进行检测，进而传输到PLC中，与已经设定的数值进行比较，通过微积分和比例积分等运算方法对偏差值进行计算，进而以电信号的形式输出。与此同时还可以对电动蝶阀与比例阀的开合程度进行控制，最终实现了对空气与燃料比例的控制。其次，对于由流量阀、热电偶及烧嘴等部件组成的双交叉限幅的控制系统，在对燃耗进行控制时，需要明确其工作原理。在对温度进行测定时，利用了温度传感器与热电偶，并将其转化成了相应的电信号，即测量点的实时温度。通过电动运行机构，实现对空气与燃料比例的控制，凭借差压变送器与孔板对空气流量进行测量，利用特制的控制装置来对燃料的数量进行控制。

1.2热能动力工程在锅炉风机中的应用。风机是电站锅炉系统正常运行中必不可少的装置，其主要作用就是把外界环境中的有氧气体运输到锅炉中，促进燃料充分燃烧。由于社会中的各行各业不断向前发展，对能源的需求量不断提升，因而为了提高锅炉的运行和发电效率，满足产业生产中对能源的需求，需要提高风机的效能，延长其工作时间，进而提升其能源供应的能力。但是在实际工作中，不能盲目延长风机的运行时间，由于风机在长时间工作中，会产生大量热量，而且风机与锅炉之间的距离较近，如果不能对风机进行及时降温，将会对锅炉造成影响。因而需要合理运用热能动力工程的工作原理，保持风机的良好运行状态，准确找到散热平衡点。由于风机内部的结构较为复杂，若依然采用常规的方法，不能对需要的温度数据进行有效测量，一定程度上受到技术因素的限制。但是在现代化生产中，经常会使用到热能动力工程方面的一种研发软件，可以从多角度对燃烧速度进行测定，并建立起相应的模型，利用数值进行模拟，对网格进行划分，在求解器的帮助下，得出所需要的结果，进而准确掌握锅炉风机翼型边界层分离与角之间的关系。

2锅炉燃烧控制技术的应用

2.1空比例连续控制系统。空比例连续控制系统由气体分析装置、燃烧控制器等部件构成，通过检测热电偶来设定燃烧数据；利用计算机技术计算出燃烧的偏差值，保证输出结果的准确性，实现对锅炉燃烧的控制。不过相关的研究表明，通过这种方式控制燃烧，常常会出现偏差，计算结果的准确性会大幅降低。

2.2双交叉限幅控制系统。主要由热电偶、烧嘴和流量阀等组成。但是从另一个角度来讲，即通过温度传感器，把需测量的温度转换成电信号，之后，在计算所需测量的温度是不是与预先设定的温度相同，从而实现对锅炉内燃料燃烧的有效控制。锅炉采用这种燃烧控制方式，主要有两个方面的好处，一是可以节省能源和部件，二是可以实现对锅炉内温度的精确控制。实践证明，这种控制技术的应用效果非常好，值得在热能动力工程中应用和推广。

此外，控制热能动力工程锅炉内的燃烧温度，还应结合工程需要，合理选用燃料。众所周知，有些燃料的燃烧控制较容易，而有些燃料燃烧较剧烈，控制相比较难，这就要求在锅炉内填充燃料前，合理选择燃料，通过对比燃烧点、燃烧所持续的时间等确定使用哪种燃料。

3热能动力工程在锅炉的发展状况

3.1火电厂的锅炉是一种热能转化装置，通过燃烧来产生热量，然后用燃烧产生的热量来加进行发电。当然，在工业生产当中，工业炉是比较重要的生产设备，当前，工业炉在工业生产的各个领域均有应用，而且品种比较多，有力推动了工业生产的发展。早在商周时期，我国已经制造出功能强大的锅炉，随着工业生产的发展，锅炉逐渐发展成为当前的工业炉。所以，锅炉可以说是工业炉的一种特殊形式。相关的统计结果显示，在我国的12个行业当中，工业炉装备在12万台以上，其中，机械制造行业的工业炉占到了总数的67%，而工业炉有可以分为燃烧炉和电炉。现阶段，多数行业使用的是工业炉。而这两种工业炉中，燃烧炉的使用范围最广，有力推动了我国工业生产的发展。

3.2热能动力工程在锅炉应用方面存在的主要问题除了如何提高能源利用率外，最主要的就是锅炉风机方面问题。锅炉的风机主要是用于传送以及压缩气体，也就是将气体风能转化为机械能，从而保证锅炉的正常运转。随着人们大量的需求能源，越来越多的负荷强加到锅炉上，致使风机的自身性能降低，从而导致锅炉电机的损害，严重影响锅炉的效率，并且在一定情况下会导致锅炉其他设备受损，这将直接导致大量的经济损失，同时也会对操作工人造成安全威胁。良好的热能动力工程技术能有效的进行锅炉的改进，但是由于叶轮机械结构复杂，很多不确定性的因素都会影响温度的测量，致使我国到目前为止还没有有效的方法来解决这个问题。所以如何行之有效的将热能与动力工程技术应用到风机的改良上，顺利的产生持续性能高的锅炉已经成为热能动力工程人员需要考虑的问题。只有依靠热能动力工程技术，不断的对风机进行改进，才能保障工作人员安全以及锅炉的正常运转，才能不断的对锅炉进行改造，才能使锅炉在运转和工作中发挥出应有的作用。

结束语：热能动力工程在电厂锅炉中得到了广泛应用，对于提高发电效率意义重大。因而我们要给予热能动力工程高度重视，加强对热力动力技术的研究与应用，对锅炉工作系统进行优化改造，从而提高发电效能，促进经济发展。

参考文献：

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[2]袁春杭.锅炉引风机事故的预防[J].中国锅炉压力容器安全，2007（12）

[3]蔡兆林.吴克启.颖达.离心风机损失的计算[J].工程热物理学报，2004（7）