中国能源建设集团广东火电工程有限公司 510735
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
热能动力工程包含众多专业，这些专业所涵盖的内容也很广泛，几乎所有的专业都需要依赖和运用热能动力工程学的知识。拿火电发电厂来说，发电厂中的汽轮机和电厂锅炉都是热能动力工程所探究的领域，另外由于掌握先前热动能的相关知识，所以我国火力发电厂的前景才一片良好。随着经济的发展，为了适应社会变化，我们只有进一步提高电厂锅炉的燃烧效率才能符合市场要求，因此我们要积极运用热能动力技术来推动电厂锅炉的进步，提高整体经济效益。
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 电厂锅炉在热能动力工程中的应用
社会生产和人们生活都需要电力的支持，社会和经济的发展也都离不开电。另外，我国主要是依靠火力发电来满足我们用电需求。随着人类的进步和社会的进展，人们对电力的使用需求也在不断增大，我们不仅要提供充足的电量，并且还要保证电力质量。因此，为了适应社会变革，火力发电厂只有改进生产技术，提高工作效率，不断完善电厂锅炉的运作系统和整体构造，从而提高锅炉性能和燃烧效率。我们在改进的同时，要明确电厂锅炉是由众多部分组成的，每一部分都要引起重视，提高各个部分的性能，从而促进整体发展。
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基于以上研究，热能动力工程的应用研究便成为首要关注问题。电厂锅炉在应用中主要是实现热能和机械能的转换，而根据热能动力工程学的研究对象原理来看，电厂锅炉便是我们将要研究的对象，因此热能动力工程学具有极强的综合性和实践性。我们需要运用热能动力学知识来探究电厂锅炉的构造技术和工作流程。众所周知，随着经济的发展，我们可以使用的资源越来越少，地球上的资源受到了前所未有的挑战，面对当前形势，我们只有节能减排，重视电厂锅炉的应用技术才能实现社会的良性运转。
5 热能动力在电厂锅炉发展中的应用需要
热能动力和电厂锅炉本身就具有紧密的联系，如果把热能动力工程专业原理和电厂锅炉生产系统结合起来，那么对未来电厂锅炉的发展无疑具有极大的推动作用。以风机为例，风机在电厂锅炉中发挥极大的作用，随着时代的发展，当代风机一般都是至关重要的流体运行设备，其运作方式主要是通过叶轮的旋转来得到风能，并在此基础上，把机械能转化成气体压力，投放到电厂锅炉中使用，一旦气体扩散，便能够保证燃料的燃烧率，这足以可见风机的重要性。但是，就我国目前来看，很多锅炉的问题便出在风机方面，风机运作强度大，工作量多，再加上运行环境的不良状态，所以风机容易发生损坏。因此，如何提高电厂锅炉风机工作水平和工作性能已经成为当前研究的重中之重。我们只有通过利用热能动力工程技术来不断增强风机的耐用性能，提高风机的承载力，解决当前风机使用过程中的疑难问题。
6 热能动力工程炉内燃烧控制技术的运用
燃气锅炉控制部分是电厂锅炉最重要的组成部分，锅炉的燃烧控制技术决定着锅炉的发展前景，是能量转化幅度的关键技术。传统的锅炉主要是依靠人力去投放燃料，随着科技的进步和普及，现代锅炉大多以自动化技术为主，先进的自动控制取代人力控制。锅炉燃烧控制技术主要分为下面两大类：一类是空燃比里连续控制系统；另一类是双交叉先付控制系统。这两种控制系统都有各自的特点，通过合理运用控制系统，将够达到生产目标。
6.1 空燃比里连续控制系统
空燃比里连续控制系统主要是由燃嘴燃烧控制器、电动蝶阀、热电偶比例阀、流量计气体分析装置和PLC等其他部分构成的，热电偶主要负责相关数据的处理和传递；PLC主要用于数据的比较，在此基础上，利用微积分等计算方法来设置信号。此外，我们还要抓好比例阀门和电动蝶阀的开放幅度，这样一切控制好之后，才能更好地调节温度。但是这种控制系统对温度的控制并不是很好，很多情况下并不是十分精准，因此需要我们认真确定相关数据。
6. 双交叉先付控制系统
双交叉先付控制系统主要是由烧嘴、燃烧控制器、流量阀、流量计热电偶构成的。在这个控制系统中，电信号的生成是通过热电偶实现的，热电偶把温度转化成电信号，把电信号标记为测量点的实际温度。需要明确的是，这个测量点的温度期望给定值是自动给定的，是通过工艺曲线来获得的，毋庸置疑，这两者可能会产生一定的偏差。当PLC对阀门的开合程度进行调节的时候，其调节的范围幅度主要是依据这个偏差来衡量的。除此之外，该控制系统具有专门化的特点，燃料的控制测量是由一个专门的质量控制装置来负责的，采用这种控制系统能够节省其他部件的使用，降低损耗，另外还可以保障温度数值的精确性。我们要重视热能动力工程的燃烧控制技术，分清空燃比里连续控制系统和双交叉先付控制系统的优缺点，根据适当的情况选取合理的控制系统，从而提高电厂的经济效益。
7 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。
8 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。
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）
论文作者:王森林
论文发表刊物:《基层建设》2016年27期
论文发表时间:2017/1/6
标签：锅炉论文; 热能论文; 风机论文; 电厂论文; 控制系统论文; 动力论文; 动力工程论文; 《基层建设》2016年27期论文;