新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展前景罗一弘

新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展前景罗一弘

罗一弘

（上海华电奉贤热电有限公司上海200124）

摘要：热能动力工程在工程热物理学科为主要理论基础,以内燃机和开发其它新型动力机械及系统为研究对象。

关键词：热能动力；机械工程；锅炉；燃煤

新形势下电厂锅炉的应用离不开热能动力工程的支持，运用热能动力技术来提高电厂锅炉的燃烧效率从而来改变整体经济效益已经成为当前发展的必然势头。我们首先要认识电厂锅炉的组成部件，另外还要明确电厂锅炉构造和热能动力工程之间的联系，认识到电厂锅炉和热能动力互相影响、互相补给、互为所需。

一、热能动力工程

热能动力工程顾名思义主要研究热能与动力方面，其包括热力发动机，热能工程，流体机械及流体工程，热能工程与动力机械，制冷与低温技术，能源工程，工程热物理，水利电动力工程，冷冻冷藏工程等九个方面，其中锅炉的运行方面主要运用热力发动机，热能工程，动力机械，能源工程以及工程热物理等部分专业技术热能动力工程主要研究方面为热能与动力之间的转换问题，其研究方面横跨机械工程工程热物理等多种科学领域其发展方向多为电厂热能工程以及自动化方向工程物理过程以及其自动控制方向流体机械及其自动控制方向空调制冷方向锅炉热能转换方向等，热能动力工程是现代动力工程的基础。热能动力工程主要需要解决的问题是能源方面的问题，作为热能源的主要利用工程，热能动力工程对于我国的国民经济的发展中具有很高的地位。

二、电厂锅炉应用在热能动力工程中的发展需要

在我国，火力发电厂发电是最主要的发电形式，是满足社会生产和人们生活中电能需要的主要力量。在新的发展时代下，社会对电能的供应数量和质量都提出了更高的要求，这就要求火力发电厂必须要进一步的改进生产技术，提高发电效率。锅炉作为火电厂发电的主要生产设备，其现如今的利用效率还有很大的提升空间，锅炉系统中的很多设备都可以再进一步的提高自身性能，如风机、燃烧控制器等，只有使系统中每个设备都充分发挥最大的作用，才能提高锅炉系统的整体运行效率。在此发展背景下，热能动力工程学的发展与实践应用就显得很有必要的。这是因为该学科是一门应用性很强的学科，其研究的主要对象就是在热能转化为机械能时所需要的原动力。而锅炉系统的工作原理正是要将热能转化为机械能，从而提供生产电能的原动力。可以说，在热能动力工程的研究中，对锅炉设备的制造技术与运行技术的研究是必不可少的研究项目。特别是在当前能源资源短缺加剧，全球都在积极提倡节能环保的社会发展形势下，将电厂锅炉的应用技术放在热能动力工程的发展环境中不断改进完善，是当前最符合时代发展需求的方法。

三、锅炉的构成

锅炉的组成由外壳部分以及燃气锅炉电器控制部分组成，其外壳部分主要分为底壳以及面壳两个部分，锅炉的底壳用于固定锅炉的燃烧部分，也就是燃烧器，同时底壳上也安装膨胀水箱、轮回水泵燃气阀三通阀主热交换器以及办事热交换器电控盒等部件，通过底壳的连接使其作为一个整体存在，并且底壳可以做到与固定墙体连接，二锅炉的面壳则是起到防风防灰尘等各种保护作用燃气锅炉电器控制部分对于锅炉来说是最主要的硬件部分，其作用主要是用来控制燃料的燃烧轮回水泵风机风雅开关燃气阀以及轮回水流地暖温度探测器等装置的运行，当今社会逐渐流行于是用电脑自动控制的方式来运行，有利于精确的操控温度。

四、我国锅炉技术发展现状问题

我国锅炉技术存在的主要问题是热效率不高、粉尘气体污染严重，产品技术、管理、工艺流程落后，科技研发力度不足，制造标准不规范等。其中，锅炉结构设计起着关键性的制约作用。锅炉内部结构主要存在炉排铸造质量不高、风机运行不稳定、辅助设备不完整等问题。国内一般使用普通铸件，大部分零件采用火焰切割冷加工技术，造成炉排间隙较大，容易造成漏煤和配风不均问题。其次是由于企业为了追逐高额利润，减少锅炉建设投资，经常使锅炉在高负荷下运行，这就有可能造成风机长时间工作而烧坏。在国内锅炉安装过程中，一般使用和燃烧器不配套的辅机设备，缺乏专业性匹配设备的研究开发，严重影响整机运转、节能以及环保性能。在设计制造过程中，只重视元件承压指标，忽视对燃烧装置的研究，

五、热能动力工程炉内燃烧控制技术运用

锅炉的燃烧控制是调整能量转换幅度的核心技术，在当今社会，锅炉由人力向锅炉内填充燃料逐渐转型为步进式的自动控制填充燃料所代替，更加先进的锅炉甚至使用全自动燃烧控制，根据其运用热能动力自动控制技术的不同，锅炉的燃烧控制分为以下几种：

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。

六、热能动力工程锅炉技术的发展

1.提高燃料利用率，加强节能环保研究力度。不断加强对给煤装置、自动化系统控制、炉拱及燃烧系统、锅炉辅机节能改造工作，保证水处理装置的科学合理利用，从整体上实现系统节能。对于使用天然气做为燃料的锅炉可以采取冷凝式锅炉，同时为了避免冷凝结露引发锅炉内壁腐蚀损坏，一般要把锅炉温度设定在比较高的水平。燃料利用率的提高首先要做好链条炉排燃烧设备结构改进工作，充分发挥节能减排的作用，尤其是要解决好调节不顺、密封不严、布风不合理、漏煤过多等问题。国家要强化节能减排监督管理体系，不断提高锅炉技术研究和操作人员的技能素质，养成节能意识，把节能工作提高到战略位置。

2.提高锅炉自动化控制水平。由于锅炉内部结构的复杂性，温度检测影响因素较多，因此要充分地把热能动力工程技术应用到锅炉改造过程中，通过测定从不同方向流入叶片的燃料速度，建立数据模拟二维模型，最后利用数据库软件求出结果，弄清锅炉风机叶片分离和攻角的关系。科学合理的控制锅炉燃烧温度需要做好能量的转化幅度，锅炉企业应该改变传统的人工填料方式，使用步进式自动化控制技术，通过计算机技术采集、分析、计算、输出合理的结果，把锅炉内温度经过传感器传送到控制系统，检测温度差异性，实现对锅炉燃烧的有效控制。

现代电厂锅炉系统无论是从构造或是从应用技术上来讲，都与热能动力工程有着千丝万缕的联系。因此积极研究热能动力的理论与实践技术，对于优化锅炉系统的构造、提升风机的工作性能、完善锅炉燃烧控制系统都具有非常积极的应用意义。

参考文献

[1]王涛.浅谈热力动力工程在锅炉和能源方面的发展状况[J].科技致富向导，2015，18：87.

[2]秦七.热能动力工程在锅炉和能源方面的发展概况[J].民营科技，2015，06：91.