热能与动力工程在锅炉方面的发展探讨

热能与动力工程在锅炉方面的发展探讨

焦健

焦健

中国重工集团第七0三研究所黑龙江哈尔滨150036

【摘要】在可持续发展观念影响下，节约资源，提高资源与能源的利用率是电站锅炉发电生产中需要解决的问题。热能动力工程在电站锅炉中得到了广泛应用，对于提高发电效率意义重大。本文对热能与动力工程在锅炉方面的发展进行了分析探讨。

【关键词】电厂锅炉；发电厂；热能动力工程；技术应用

一、电厂锅炉的构成要素

发电厂的运作离不开电厂锅炉的应用和支持，电厂锅炉作为发电厂的支柱设备，在发电厂中发挥着重要的作用。电厂锅炉主要由两个方面组成：一方面是外壳部分，另一方面则是燃气锅炉控制部分。从外壳来说，外壳是由底壳和面壳组成的，底壳的作用就是加强稳固燃烧器，另外，底壳的膨胀水箱等部分要件都是由底壳连接在一起的，通过底壳的作用从而固定在墙体上。从面壳来说，面壳的主要作用是防止风尘的污染，从而保护各个重要部件。燃气锅炉控制部分是电厂锅炉最重要的构成要素，是整个锅炉构造中的核心部分，它主要控制燃料的燃烧。传统的控制方式以人力为主，不能很好地控制温度，使其数值失真，而现在控制系统大部分都是由电子控制，这样能够保证操作准确，达到控制效果，实现控制目标，符合控制要求。

二、电厂锅炉使用过程中存在的缺点

1、能量转换效率低

现有的技术具有一定的局限性，主要是存在于设备的能量转换中。电厂锅炉的能量转换主要体现为热能到电能以及机械能到电能，这意味着技术工人在操作的时候需要根据实际的发电量以及电能需要来进行适当的调节。随着社会的发展，各领域以及基本的住户们对于电能的消耗越来越高，但是现有的技术层次不是很高，实际的能量转换虽然可以满足一定的需要，但是整体的转换率仍然比较低，存在很明显的能量浪费现象，能量浪费不仅仅会给整体的设备运转带去一定的困扰，还会给后期的电能运输以及电厂的发展带去阻碍。

2、技术改进现状较差，难以适应发展

推动电厂锅炉技术革新迫在眉睫，近年来也有较多的技术革新，但是整体的革新速度和效果仍然存在一些问题。随着社会的发展，不仅仅是电力需要逐渐扩大，对于节能减排这一理念的意识也在不断增强。技术革新不能同步发展不仅仅体现在能量的转换率低这一点上，还体现在能源消耗量的高低上。社会发展对于电厂发电能力有了更高的要求和标准，同时社会上节能减排以及可持续发展等理念的风靡，也制约着电厂发电能力以及现有技术的使用，老旧的技术难以保证绿色发展，更不能适应当今社会对于电力的需要。

三、电厂锅炉应用在热能动力工程中的应用

电厂锅炉的使用离不开火力支持，随着社会发展，电力需要不断增大，如何更高效的进行发电工作也日趋重要。因此，为了更好的适应社会发展的步伐，提高电厂锅炉的工作效率，改进现有的火力发电技术是迫在眉睫的事情。

1、提高热能和机械能转换效率

根据热能动力工程学原理，我们可以确定研究对象就是电厂锅炉，该设备的使用主要是为了促进能量之间的转换，因此在现有的技术下如何提高能量转换效率，促进电厂锅炉设备的高效使用是首先要解决的事情。通过分析电厂锅炉现有的发展状况以及热能动力工程学理论，我们可以提取出更多的具备可行性的理论知识，并且不断的将这些理论应用于技术改进可以促进能量转换。电厂锅炉设备的运转还依靠设备内部各个零件部件的协作，技术人员需要明确的是这些设备的使用离不开各部分的统一运转，因此技术人员需要针对现有的发展状况并结合实际的发电量需要来对各部分的协作性进行改进。

2、转换思想推动设备高效运转

现有的设备改进不仅仅与热能动力工程学的应用有关系，还需要考虑的是思想的转变。思想的转变更多的是指的是原有的能源消耗模式和理念不足以应对或者是满足现有的可持续发展理念，因此当务之急除了加快技术革新步伐，还需要尽快转变现有的资源利用理念。企业工厂重视节能减排这一理念，可以提高技术人员的工作效率，让他们充分意识到技术革新以及设备高效利用的重要性，从而加快技术革新，推动电厂锅炉的高效利用得以尽快实现。让节能减排理念深入人心，从而让更多的技术人员以及使用者意识到这些设备的高效利用可以在很大程度上推动电厂锅炉设备的技术革新。

3、完善锅炉内部构造，优化热能技术

内部结构的优化可以在一定程度上对整个设备的使用起到推动作用，锅炉的高效运作除了和最新的技术相关以外，还和设备的优化程度有关系，很多专业的设备在使用的时候都是可以保证长时间的运转工作的，这就意味着在使用设备的时候我们需要保证其基本的质量，优化内部的结构对于设备的使用来说是起到了至关重要的作用的。热能技术的优化也起到了决定作用，在优化的过程中技术人员是要根据实际的需要来进行的，从而保证每一项技术的实际应用都可以做到尽善尽美，这对于推动电力事业发展具有不可小觑的作用。

四、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。

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。

2、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。

结束语

综上所述，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。同时，我们还要不断优化热能动力技术，完善电厂锅炉构造过程，尤其是风机的使用和改善，解决当前风机应用中的不利因素，提高锅炉各部分的工作效率。最后，我们要发挥燃气锅炉控制部分的作用，采取空燃比里连续控制系统和双交叉先付控制系统来实现对温度的调节和控制。

参考文献：

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[2]徐德垚.关于热能与动力工程在锅炉中应用问题的探讨[J].经营管理者，2014，13：313.

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