探究热能动力工程在锅炉方面的

（石河子市国能能源投资有限公司炮台分公司河南夏邑832066）

【摘 要】随着能源危机和环境污染问题的日益严重,尤其是天然气、煤炭、石油等非再生资源逐渐枯竭.然而,伴随着我国工程技术的不断进步和发展,对于热能动力工程也有了深入的研究,资源利用率得到了显著的提高.热能动力工程是以热工程物理学为理论基础,利用能量转化原理,主要应用于锅炉动力.锅炉一般分为汽水系统和燃烧系统,是实现能力转化的重要工具,科学合理的锅炉结构设计,可以保证热能动力工程的安全、高效、低污染,提高能源利用率.本文就热能动力工程和锅炉概念进行简单的介绍,并结合我国热能动力工程技术和锅炉技术的发展现状,进一步提出创新热能动力工程锅炉技术措施,使热能动力工程技术更好地为我国各项工程事业怎么写作.

【关 键 词】热能动力工程；锅炉；发展

一、对热能动力工程和锅炉的概述

(一)热能动力工程的相关概念

热能动力工程是指以工程热物理学为主要理论基础,主要包括工程热力学、燃烧学、传热传质学、气动热力学等,以内燃机和其它新型动力机械为研究对象,运用热力发电机、工程力学、自动化控制、计算机科学技术、能源工程等学科知识和技术,研究如何把燃料的热能、化学能和液体的动能安全、可靠、高效、低污染地转化成动能的基本规律和过程,包括转化过程中的系统和设备的机械自动化控制技术.简单来说,热能动力工程就是研究热能和动能之间转化的问题,尤其是随着非再生能源的日益枯竭,环境污染不断加剧,人类环保意识的增强,高效、节能、环保的生产方式和技术逐渐引起人类的重视.热能动力工程有着极其广泛的应用范围,是热能源的主要利用手段,在我国能源、制药、汽车、航空航天、船舶等诸多领域发挥着重要的作用.

(二)锅炉技术的相关概念

锅炉一般由锅（汽水系统）与炉（燃烧系统）两部分组成,是一种能量转换工具,通过向锅炉内输入燃料,产生化学能、热能、电能、高温烟气等能量,经过锅炉内部动力工程转换,向外输出具有一定能量的蒸汽、高温水、或者其它动力能量.锅炉包括外壳部分和燃气锅炉电气控制系统两部分,外壳分为底壳和面壳,底壳就是燃烧器,用于固定燃料燃烧的容器,面壳主要起到防风防尘的保护作用.汽水系统一般包括省煤器、轮回水泵、汽包（汽水分离器）、三通阀、下降管、联箱、水冷壁、过热器、再热器等,燃烧系统包括炉膛、轮回水流、燃气阀、燃烧器、空气预热器、烟风道、炉墙等,其中还包括通风系统、燃料运输系统、制粉系统、除尘除灰系统、脱硫脱硝脱氮系统.随着科技的进步计算机自动化控制系统逐渐被应用到锅炉之中,有效地提高了控制水平,保证了锅炉内温度的均衡.

二、热能动力工程中锅炉的发展现状

(一)我国热能动力工程中锅炉的发展状况

自1872年英国第一台锅炉的产生,工业锅炉行业已经有了数百年的发展,经历了锅壳式锅炉、火管锅炉、直水管锅炉、煤粉锅炉、循环流化床锅炉等演化历程.我国是世界上最大的生产和使用工业锅炉的国家,全国拥有一千多家锅炉生产企业,由于受资源结构的影响,煤炭为工业锅炉的主要燃料,还有少量的燃气和电热锅炉.在过去60多年里,我国工业锅炉技术得到了长足的进步,尤其是燃油燃气锅炉技术已经到达了国际先进水平,但是还存在着热效率不高、脱硫技术不成熟、辅助以及自动化控制技术落后、炉排铸件质量不高等问题.工业锅炉主要应用于电力生产、制药、化工、钢铁等行业,是国民经济发展的主要动力来源.伴随着热能动力工程学和锅炉技术的发展,现代化的锅炉设备一般采用步进式炉和推钢式炉,并充分利用计算机自动化控制系统,实现了锅炉的持续稳定加热,不断提高能源利用率.

(二)我国锅炉技术发展过程中存在的主要问题

我国锅炉技术存在的主要问题是热效率不高、粉尘气体污染严重,产品技术、管理、工艺流程落后,科技研发力度不足,制造标准不规范等.其中,锅炉结构设计起着关键性的制约作用.锅炉内部结构主要存在炉排铸造质量不高、风机运行不稳定、辅助设备不完整等问题.国内一般使用普通铸件,大部分零件采用火焰切割冷加工技术,造成炉排间隙较大,容易造成漏煤和配风不均问题.其次是由于企业为了追逐高额利润,减少锅炉建设投资,经常使锅炉在高负荷下运行,这就有可能造成风机长时间工作而烧坏.在国内锅炉安装过程中,一般使用和燃烧器不配套的辅机设备,缺乏专业性匹配设备的研究开发,严重影响整机运转、节能以及环保性能.在设计制造过程中,只重视元件承压指标,忽视对燃烧装置的研究,

三、热能动力工程锅炉技术的发展

(一)提高锅炉自动化控制水平,保证锅炉温度的稳定性

科学合理的控制锅炉燃烧温度需要做好能量的转化幅度,锅炉企业应该改变传统的人工填料方式,使用步进式自动化控制技术,通过计算机技术采集、分析、计算、输出合理的结果,把锅炉内温度经过传感器传送到控制系统,检测温度差异性,实现对锅炉燃烧的有效控制.由于锅炉内部结构的复杂性,温度检测影响因素较多,因此要充分地把热能动力工程技术应用到锅炉改造过程中,通过测定从不同方向流入叶片的燃料速度,建立数据模拟二维模型,最后利用数据库软件求出结果,弄清锅炉风机叶片分离和攻角的关系.

(二)提高燃料利用率,加强节能环保研究力度

燃料利用率的提高首先要做好链条炉排燃烧设备结构改进工作,充分发挥节能减排的作用,尤其是要解决好调节不顺、密封不严、布风不合理、漏煤过多等问题.不断加强对给煤装置、自动化系统控制、炉拱及燃烧系统、锅炉辅机节能改造工作,保证水处理装置的科学合理利用,从整体上实现系统节能.对于使用天然气做为燃料的锅炉可以采取冷凝式锅炉,同时为了避免冷凝结露引发锅炉内壁腐蚀损坏,一般要把锅炉温度设定在比较高的水平.国家要强化节能减排监督管理体系,不断提高锅炉技术研究和操作人员的技能素质,养成节能意识,把节能工作提高到战略位置.

四、结语：综上所述,热能动力工程在锅炉中的应用技术取得了良好的发展,但是还存在能源利用率低、污染严重、温度控制难度大等问题,只有不断提高热能动力工程技术研究力度,尤其是高效燃煤锅炉技术开发,提高锅炉自动化控制水平,加强节能减排环保力度,才能提高能源利用率,促进我国经济可持续发展.