2青岛科技大学 山东青岛 266061）
摘要：随着经济的不断发展，人们在生活中越来越对电能的需求日益强烈，电厂锅炉是发电厂的主要生产设备，需要提升其工作的效率，注在整个生产设备系统中占据核心地位。在电厂锅炉的应用过程中，重能量的转化，如何提高电厂锅炉的运行效率是当前电厂发展过程中首先要解决的问题。而热能动力工程作为一门研究工程热物理现象的专业性学科，研究锅炉的应用问题正是其火力发电专业的主要研究内容。现主要探讨了电厂锅炉在热能动力工程中的应用。
关键词：电厂锅炉；热能动力；应用发展；燃烧利用率
在当前的热能动力工程学科中，其所涉及的专业非常广泛，几乎所有以工程热物理为理论基础的学科都离不开热能动力工程学。热能动力工程主要是研究如何将热能更好地转化为电能，促进能量的转化和利用，从而减少石油、煤炭等化石燃料的消耗，达到可持续发展的目的。现如今，我国的发电方式仍是以火力发电为主，这种方式会有较多的能量转化过程，如果在转化的过程中，能量的消耗较多，将会造成能量的浪费，不利于国家的发展，热能动力工程将很好地解决这种问题，它能将化石燃料释放出的能量将水加热，同时，制造出蒸汽能，再将蒸汽能量转变为高速运转的机械能，最终制造出人们需要的电能。
一、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。
二、 电厂锅炉的构成
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。
三、如何提高锅炉系统中风机的工作水平
现如今在电厂锅炉系统中，风机的一种非常关键的流体运行设备，其主要是通过旋转叶轮来获得风能，从而将机械能转变为具有动能的气体压力，并将该气体运用在锅炉机械中，使锅炉中的燃料燃烧更充分。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是目前很多电厂的锅炉系统中最容易出现故障的就是风机，这是因为风机所承受的工作荷载较大，且常处于长期持续工作和不良的工作环境状态下，因而风机的电机很容易被烧坏。如何通过热能动力工程技术来改进风机性能，提高其工作水平，保证锅炉系统的正常生产，就成为了当前电厂锅炉应用发展中的主要问题。
四、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两种：（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。
五、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。
六、结论
总之，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。随着人们生活水平的提高，而我国的发电能力尚有很大的提升空间，这就需要我国的发电部门，在工作中提升科技水平，提升其他能量转化为电能的效率，我国的发电部门要进一步提高自身的工作能力，重点是提高锅炉的燃烧效率，提高其热能转化的效率，让热能更好地转变为电能，通过不懈的努力，让我国的电力事业为社会创造更多的价值，为可持续发展做出贡献。笔者结合自身工作经验阐述了电厂锅炉如何提升能量转化的能力，如何在热能动力工程中发挥作用，希望本文的观点能够为相关行业的发展带来帮助。
参考文献
[1]郑建华.新形势下电厂锅炉应用在热能动力工程中的应用[J].科技凤，2015（09）.
[2]李国平,胡鸣.变频技术在锅炉风机上的应用[J].应用能源技术,2007(4).
[3]高新玉.新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展前景[J].黑龙江科技信息，2014（04）.
[4]张燕连.脉冲燃烧控制技术的应用实践[J].现代冶金,2009(3).
论文作者:尹建1,刘红星1,张守山1,张泽坤 2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期
论文发表时间:2017/5/15
标签：锅炉论文; 热能论文; 电厂论文; 风机论文; 动力工程论文; 电能论文; 燃料论文; 《电力设备》2017年第4期论文;