新形勢下電廠鍋爐應用在熱能動力的發展前景

王令方

(山東電力基本建設總公司,北京 100044)

新形勢下電廠鍋爐應用在熱能動力的發展前景

王令方

(山東電力基本建設總公司,北京 100044)

熱能動力工程的科學原理里物理學為基礎,主要以內燃機和其他新型動力機器系統為主要研發對象。在火力發電中,熱動力工程的最重要兩個可信專業就是汽輪機和鍋爐,這兩個專業的設置時間長,但同時也反映了熱電力工程的核心技術,其主要包括了鍋爐設備和火電工程兩個方面。隨著我國科技發展,社會資源緊張,鍋爐的應用技術和較高的使用性能在火力發電中的應用更為廣泛,在今后很長一段時間中,鍋爐技術的應用也將成為推動國家經濟發展的重要角色。

鍋爐 熱能動力 工程 機械

改革開放三十多年，國家經濟形勢發展良好，科技不斷進步，社會生產和人們生活都有了很大提高。電力是我國發展的基礎能源，火力發電也是我國電廠發電的基本結構，而且每年在電力生產方面創造出來的電能量都不斷增加。為了滿足當代社會建設對電力的需求，電廠對火力發電技術進行了很多調整。熱能動力工程理論的基礎除了有物理學知識，還需要熱能動力工程以及機械工程的知識，這些都是非常專業的工程應用理論。熱能動力的基本理論就是將熱能轉化為機械能力從而獲得生產需要原動力，其中，鍋爐就是轉換工具，分為鍋和爐兩個部分。

1 熱能動力工程概述

熱能動力，顧名思義，主要是研究熱能與動力兩方面技術，其中包括熱能工程，熱力發動機和流體機械及流體工程，熱能工程與動力機械，制冷和低溫技術工程物理，能源工程，水利電動工程，冷藏工程等多方面。鍋爐的運行主要運用熱力發動機。動力機械工程，熱能工程，能源及工程熱物理學等方面的專業技術知識。熱能動力工程主要是研究熱能與動力之間的相互轉換問題，研究方向是在機械工程和物理等多個學科領域，熱能動力工程、機械自動化物理工程、極易自動控制方向流體機械和自動控制方向空調制冷鍋爐熱能轉換。熱能動力工程是我國動力工程的基礎，主要解決能源方面的問題，作為熱能員的主要應用工程，熱能動力工程對整個國民經濟的發展具有重要作用。

2 鍋爐結構構成

鍋爐的組成結構并不復雜，有外殼和燃氣鍋爐電氣控制兩部分構成，自重，外殼部分主要分為底殼和面殼，鍋爐底殼的作用是固定鍋爐燃燒部分，也就是燃燒器，在底殼安裝膨脹水箱，輪回水泵燃氣閥熱交換器，以及熱交換器電控和等零部件，通過和底殼連接，作為鍋爐的一個整體存在，而且底殼還能夠做到與固體物連接。鍋爐的外殼起到防風防塵的作用，保護燃氣鍋爐電氣控制部分，對于鍋爐來說是最主要的硬件組成。作為主要控燃燒輪回水泵的風機開關，燃氣閥和輪回水流在暖溫度探測器裝置運行。目前在我國應用廣泛的是電腦控制機械設備，這樣可以更加精確地操控鍋爐溫度。

3 保持鍋爐燃燒溫度平衡

熱能動力工程在鍋爐風機操作上需要解決的問題就是風機氣體的壓縮和氣體輸送，它的工作原理就是將旋轉的機械能轉化為氣體壓力能和動能，然后將部分氣體輸送到制定的機械上。風機鍋爐經常運用的器械，隨著我國對能源的需求量不斷增大，鍋爐風機工作過程中經常出現問題，例如機身燒壞的等，這些問題將會給企業帶來很大的經濟損失，嚴重的很有可能危及人身安全，所以，在鍋爐運行過程中，必須正確使用熱能動力技術，同時不斷加強風機改進，提高風機運行的安全性。

4 熱能動力工程爐內燃燒控制技術運用

(1)以燒嘴燃燒控制器電動蝶閥熱電偶比例閥流量計氣體分析裝置以及PLC等部件組成的空燃比里連續控制系統：這種燃燒控制系統是由熱電偶檢測出數據傳送至PLC與其本身設定的數值進行比較，偏差值通過使用比例積分及微分運算輸出電信號同時分別對比例閥門以及電動蝶閥的開放程度進行調節，從而達到控制空氣與燃料比例調節鍋爐內溫度的目的，此種方式溫度控制并不十分精確，需要仔細確認額定數值。

(2)由燒嘴燃燒控制器流量閥流量計熱電偶幾個部分組成的雙交叉先付控制系統：其工作原理主要是通過溫度傳感器熱電偶把需要進行精確測量的溫度變成電信號，這個電信號即是用來代表測量點的實際溫度，此測量點溫度期望給定值是由預先存貯在上位機中的工藝曲線自動給定的，并根據兩者數據之間的偏差值的大小，由PLC自動調整燃料與空氣流量閥門的開合程度，通過電動的方式運行機構的定位以及空氣和燃料的控制比例，并接住孔板和差壓變送器測量空氣的流量，燃料的控制也通過一個專用的質量控制裝置來測量，是溫度精確的控制在必要的數值上，這種燃燒控制優點在于方式節省部件，并且溫度控制精確。

5 仿真鍋爐風機翼型葉片

鍋爐的內部的葉輪機械內部流暢需要帶有十分強烈的非定常特征，并且其內部構造十分復雜，不容易進行十分細致的測量實驗，并且到目前為止，仍然沒有可以解釋流動分離失速和喘振等流動現象的完善的流體力學原理，因此要了解機械內部流動的本質需要更加可靠詳細的流動實驗和數值模擬實驗，通過使用軟件二維數值模擬鍋爐風機翼型葉片，對空氣以不同方向吹入翼型葉片造成流動分離進行模擬，并根據模擬的數值創建而未模型，進行網格的劃分，設定邊界條件和區域，最后輸出網格，在使用求解器求解，這樣才可以對不同的氣流攻角的流動進行二維數值模擬，達到模擬的目的，同時可以根據模擬不同攻角下所得到的速度矢量制成矢量圖進行比較和分析，最后得出鍋爐風機翼型邊界層分離和攻角的關系。

6 結語

通過以上介紹，讀者基本可以發現，鍋爐的構造中都會摻入很多熱能動力技術，不管是鍋爐的基本結構，還是鍋爐風機，燃燒控制系統，在熱能動力技術中都能夠對鍋爐的運行起到積極的效果，所以，熱能動力工程不管對鍋爐應用還是人們的日常生活來說都是不可缺少的一部分。就目前我國熱力動能技術的發展現狀來看，其今后的發展潛質巨大，市場前景廣闊，企業應該積極加強對熱能動力技術的開發應用。

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