摘要：在能源短缺和电量需求量急剧增加的今天，对电厂的生产效率提出了新的要求，电厂锅炉作为电厂生产设备系统中的核心设备，电厂生产效率提高的关键也就在于如何提高电厂锅炉的生产效率。热能动力工程是一门专业的研究工程热物理现象的学科，将其应用到电厂锅炉的生产中将会极大的提高锅炉的生产效率，从而逐步解决电厂能源短缺的问题，本文通过对锅炉的发展及热能动力工程的概述，阐述了新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展前景。
关键词：电厂锅炉；热能动力；发展前景
1前言
在社会经济快速发展的推动作用下，锅炉行业的发展也取得了一定的进步，在其他生产行业中的应用也越来越广，而锅炉在运行过程中会消耗大量的能源，这也是我国现阶段出现能源紧张问题的主要原因之一。怎样在保证生产能效的基础之上，节约能源，提高能源利用率是锅炉行业需要面临的重点问题，这也是我国对各类生产活动给出的绿色生产要求。另外，随着社会发展速度的不断加快，对于锅炉生产能效的要求也越来越高，在此基础上，相关专家提出将热能动力应用到锅炉运行中，从根本上提升锅炉的生产能效。文中就对热能动力在锅炉生产中的应用做出分析，旨在推进锅炉产业的进一步发展。
2电厂锅炉的发展需要热能动力工程
我国的主要发电形式是火力发电厂发电，是满足社会生产需要和人类生活的最主要力量。我国经济的快速发展带来了社会的进步，因此，社会的高速发展以及人类生活需求的提高也就对电能的质量提出了更高的要求，同时对其需求量也急剧上升。火力发电厂为了满足需求量和质量要求的提高就要对自身生产设备以及生产技术进行适当的调整。只有充分的提高生产设备的性能和积极的引进先进的生产技术才能够最高程度的提高电厂锅炉的运行效率满足社会需求。热能动力的学科内容分析和有效的发展在需求和质量要求普遍提升的今天是十分有必要的。由于热能动力工程学的应用性非常强，是一门对社会发展和进步有重要意义的学科，同时，他的研究对象又是机械设备运行过程中的原动力。锅炉系统在运行的过程中是将热动能转化为机械能，从而为电能的产生提供原动力。这也就是说锅炉设备的改进和技术的研究是热能动力工程研究中不可获缺的部分，针对当下全球提倡的节能减排以及环保的社会形式和资源短缺加剧的社会现实，热能动力运用于电厂锅炉的技术不断发展，是与时俱进的可持续发展措施。
电厂的锅炉由电器控制部分和外壳部分构成，本文分别对这两部分的内容和功能进行了概述。锅炉的外壳由底壳和面壳两个部分组成。锅炉的底壳通常被用来固定锅炉的燃烧部分也就是我们所说的锅炉燃烧器。一般情况下，锅炉的底壳上都会安装一个膨胀的木箱以及其他的控电设备。连接墙体的职责就是由锅炉的低壳承担，外壳就相当于整体的框架部分。锅炉的面壳通常是为了起到防风防尘的作用，因为电器控制相当于是燃气锅炉的硬件设备最核心的部分，而该部分对燃气锅炉的电器控制部分起着非常重要的保护作用，由此可见它的重要性。面壳还有一主要作用就是用来控制燃烧轮和水泵开关以及水流探测器等的运行过程是否正常。目前我国锅炉面壳部分的控制作用已经广泛的运用了计算机设备。
3电厂锅炉设备与使用特点
3.1全自动控制技术大面积应用
在电厂中，燃气锅炉是生产中普遍使用的类型，它在电厂锅炉中占据主要位置，锅炉技术的发展将直接影响最终的生产效率和质量，由此可见，要想促进电厂的进一步发展，就必须从优化锅炉技术入手，从根本上解决生产效能低的问题。在以往的锅炉运行中，所采用的是人工操作的方式，不仅工作效率无法得到保证，还需要投入过多的人工成本，严重影响了企业生产的经济效益。而随着现代高新科技的发展，锅炉行业也引进了部分先进技术，实现了生产的自动化模式，在很大程度上减少了人工投入，且工作效率也有了很大的提升，有效实现了生产的减员增效，为企业带来更多经济效益。在热能动力投入使用之后更是为锅炉的生产能效提供了保证，从长远的眼光来看，热能动力在锅炉中的应用可以有效促进锅炉行业的经济发展。某锅炉厂家所生产的一类锅炉具备高能效和低污染的特性。它所采用的是循环流化床的燃烧方式，对于燃烧使用的煤种没有特殊要求，即可以使用质量较好的煤炭，又可以使用能够燃烧的无烟煤、贫煤和煤泥等燃烧质量较低的煤种。以上这些类型的可燃烧煤在此锅炉的运行中均可以达到95%-99%的燃烧率，有效提升了能源的利用率。另外，由于燃烧方式是选用的分段燃烧，为此，NOX的排放量有了很大的程度的改善，对于环境的影响也有所降低。在选用的燃烧材料为含硫量较高的燃料时，可以在锅炉内适当添加石灰石来减少二氧化碳的排放量。同时还能有效降低硫元素对锅炉内部元件的腐蚀作用以及有害气体的产生。燃烧过后的煤渣还可以保持一定的活性度，可以用于建筑工程方面。
3.2构造严密、先进促设备节能、经济、高效运行
某锅炉厂所生产的锅炉，可以将称重给煤机用于流化床锅炉用煤的计量给料，给料过程为皮带连续给料，给煤自煤仓进入称重给煤机通过称重桥架进行重量检测，同时装于尾轮的测速传感器对皮带进行速度检测，被检测的重量信号及速度信号一同送入XR2105积算器进行微积分处理并显示以吨/小时为单位瞬时流量及以吨为单位的累计量，其内部调节器将实测流量信号值与经过通讯板来自工控机的设定流量值进行比较，并根据偏离大小输出相应的信号值，通过变频器改变电机的快慢以改变给料量使之与设定值一致，从而完成恒定给料流量的控制。
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4电厂锅炉应用热能动力的发展前景
4.1电厂锅炉运用热能动力炉内燃烧控制技术的前景
锅炉由热能转换为机械能的核心技术是燃烧控制技术，随着社会经济的不断发展，锅炉在应用热能动力技术后填充燃料的方式甶人力填充逐步转变为自动控制填充，更甚者则是采用全自动燃烧控制技术，电厂锅炉运用热能动力技术后锅炉的燃烧控制主要有以下几种：
4.1.1双交叉先付控制技术
双交叉先付控制技术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转变为电信号，根据实际测量温度和期望达到温度两者数据之间的偏差值，通过PLC自动调整燃料与空气流量阀门的开合程度，通过电动方式的定位以及空气和燃料的比例控制，并结合孔板和差压变送器等对空气流量的控制，及专用质量控制装置对燃料的控制来实现锅炉内温度的要求，这种燃烧控制优点在于方式节省部件，并且温度控制精确。
4.1.2空燃比里连续控制技术
空燃比里连续控制技术工作原理主要是通过热电偶检测出相应数据再传送至PLC与其本身设定的相关数值进行对比分析，其偏差值通过使用比例积分及微分运算后输出相对应电信号以此调节比例阀门以及电动蝶阀的开放程度，从而达到控制调节锅炉内温度的目的，该技术存在的不足之处是温度控制并不十分精确，需要仔细确认额定数值。
4.2电厂锅炉运用仿真锅炉风机翼型叶片技术的前景
仿真锅炉风机翼型叶片技术的主要目的是对不同的气流攻角的流动进行二维数值模拟，从而获得其模拟值。重要工作流程是对不同方向吹入翼型叶片造成流动分离的空气进行模拟，并根据模拟的数值创建二维模型进行网格的划分，同时设定边界条件和区域，最后输出网格在使用求解器获得其模拟值。此外还可以根据模拟不同攻角下所得到的速度矢量绘制矢量图进行对比和分析，最后得出锅炉风机翼型边界层分离和攻角的关系。
5新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展与创新
5.1提高热能和机械能转换效率
在对电厂锅炉的生产能效进行优化时，主要是针对热能动力工程原理的研究，希望可以通过对热能动力学原理的研究来提升能量的转换率。而电厂在发展的过程中最重要的就是提升生产能效，为此，有关电厂对现阶段热能动力的研究成果进行分析之后，将此理论作为优化锅炉生产的有力依据。另外，还加速了将理论应用到实际计算中的脚步，让理论与实践相结合，提升能量转换的效率。锅炉的运行质量与内部元件之间的配合作用息息相关，为此，需要设置专业人员对锅 炉的内部构件进行定期维护和检修，实行规范的管理。还要求相关人员根据锅炉的生产状况适当更新元件，使各个元件之间实现高度配合，促进生产效率。
5.2转换思想推动设备高效运转
对锅炉设备进行改进时，即要确保热能动力原理在锅炉设备中所发挥的实际效益，又要对相关工作人员进行思想上的教育，使其快速适应新的操作系统，这样才能实现提升生产能效的目的。思想转变的主要内容是对相关技术人员的陈旧理念和能源消耗方式所提出的一项任务，只有这样才能确保对锅炉生产活动的有效优化。为此，可以将当前的工作重点确定为对技术人员实行新理念和新技术能力的培训，使热能动力理论在锅炉运行中得到充分的利用。由此可见，加强对技术人员的思想转变所做出的相关工作与加强技术能力培养工作同样重要，共同的目的就是提升锅炉设备的生产能效。
5.3完善锅炉内部构造，优化热能技术
对锅炉的内部结构采取有效的优化方式可以是锅炉设备的整体性能得到改善，提升锅炉的运行效率。在多锅炉进行内部构造的优化时，既要保证功能性符合生产活动的需求，又要确保锅炉的整体性能得到优化。一般情况下，锅炉设备要想保证长时间的运行，就必须保证运行的过程中内部元件发挥出应有的性能。由此可见，对内部元件的优化工作是保证设备运行质量的关键。除此之外，相关技术人员还需要根据电厂生产情况对热能技术进行优化，确保热能技术在具体的生产活动中能够充分发挥作用，推进电力企业的进一步发展。
6工程炉内的燃烧控制技术对热动能的相关运用
调整能量转化幅度是锅炉燃烧控制的核心，伴随着我国经济技术的不断发展，锅炉由人力填充燃料向自动控制填充燃料转化，经济较发达地区的锅炉甚至可以使用全自动的燃烧控制。锅炉的燃烧控制部分可以根据它运用的燃烧动力控制技术的不同分为以下几种:
(1)以燃烧控制器、流量气体分析装置以及电动蝶阀等部件组成的连续性控制系统，这种控制系统通过热电锅检测出锅炉运行数据并传送到PLC，PLC将接收到的数值和自身设定的数值相比较，对电动蝶阀的程度进行调节，从而达到使燃料充分利用并且能够及时的调节锅炉内的温度的目的。但是这样的方式控制温度并不是十分精确，需要仔细的研究和确定数值是否精准。
(2)由燃烧控制器和流量阀以及电热锅等几个部分组成的双交叉先付控制系统，该系统的主要工作原理是通过温度的传感器将需要进行精确测量的温度的数值转变为电信号，该信号可以用来替代实际的测量温度，可以事先在温度的测量点上设置期望值，并通过两个数值之间的比较调整空气流量阀门的张开程度。这种控制方式，可以使温度精确在必要的数值上，这样能使燃料充分燃烧，节省部件，同时也能够达到精准测量的目的。
7结束语
我国的锅炉构造过程中运用了热能动力的工程技术，无论是锅炉的构造还是风机的生产和管理，都运用了工程技术以及燃烧的控制技术。使用热能动力的工程技术能够对锅炉的运行和构成等各个部分产生积极的影响。所以，我国应该积极的研究和发展自身的热能动力工程技术，使其充分的运用到我国的发电厂或者其他的工业生产当中，降低生产的成本、节省资源。
参考文献：
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论文作者:吕永伟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/25
标签：锅炉论文; 热能论文; 电厂论文; 动力论文; 技术论文; 数值论文; 设备论文; 《电力设备》2018年第4期论文;