【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服务。

　　【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。

　　参考文献

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