摘 要：随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高，我国的锅炉技术取得了较大程度上的进步，为我国国民经济的发展以及工业水平的提高做出重要贡献。而近几年来，热能与动力工程不断发展，并逐渐运用到锅炉以及能源方面。人们逐渐意识到能源短缺的危机感，人类的环境保护意识不断增强，正是因为如此，人们对工业的节能降耗提出了更高的要求。本文主要针对热能动力工程在锅炉和能源方面的发展概况进行研究与分析。

关键词：热能动力工程； 锅炉； 能源； 发展

一、当前状况下热能工程技术需要解决的能源问题

目前状况下，随着能源的日渐短缺，人们越来越认识到能源问题的重要性，而热能与动力工程专业主要是对这一问题进行研究分析，因而在国民经济当中占有重要地位。对于能源工业而言，它在国民经济建设与国防建设当中具有基础性与支柱性地位。

风机是一种装有多个叶片的通过轴旋转推动气流的机械。在风机运行的过程中，叶片会在轴上施加一个旋转的机械能，同时，这一机械能会进行一定程度上的转化，转变为推动气体流动的压力，通过这种能量的转化对气体流动进行有效的实现。目前状况下，风机已经在发电厂、锅炉和工业炉窑的通风和引风以及矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却中有着较为广泛的使用。在电站当中，由于机组不断发展，并不断朝着大容量、高效率、自动化的目标努力着，正因为如此，电站对于风机的要求也越来越高，对其稳定性有着更高的要求。而在锅炉风机运行的过程之中，往往会出现一系列的问题，主要有电机烧坏、叶轮飞车以及轴承损坏等，这些问题的存在都会对设备以及人身安全造成一定程度的影响，同时，也使得电厂承受一定的经济损失。除此之外，风机的耗电很大，而电站配备的送风机、引风机和冷烟风机是锅炉的重要辅机，因此，对风机的耗电率进行有效的降低是当务之急。

二、热能专业中工业炉的发展

在工业生产之中，工业炉是十分重要的设备，它主要是通过对燃料燃烧以及电能转化的热量进行一定程度上的利用，并以此来对物料以及工件进行有效的加热。中国的炉炼技术具有较为悠久的历史，最早出现于商代，当时的炼铜炉较为完善。而在春秋战国时期，又在原先的基础之上进一步发展的炉温提高的技术。到了近现代，法国人马丁运用英国人西门子的蓄热式炉原理，建造了用气体燃料加热的第一台炼钢平炉。而在目前状况下，随着经济的发展以及科学技术水平的不断提高，再加之现代化管理水平的提高，逐渐出现了连续加热炉。就连续加热炉而言，目前状况下主要有两大类，分别是推钢式炉以及步进式炉。推钢式炉以及步进式炉最大的差异主要表现在炉内的输料方式存在着一定程度的差异。

三、炉内燃烧控制技术

之前，炉内燃烧的控制主要是通过手动完成，而随着时代的发展，这种手动过控制方式已经不能适应其发展，逐渐被自动控制所取代。就目前状况而言，大规格钢锭推钢式加热炉可选用的燃烧自控方式主要有两种，分别是空燃比例连续控制系统控制以及双交叉限幅控制系统控制，下面对这两种控制技术进行简要的阐述。

1. 空燃比例连续控制系统

空燃比例连续控制系统是由多个部分共同组成的，其部件主要有烧嘴、燃烧控制器、空气/燃气比例阀、空气/燃气电动蝶阀、空气/燃气流量计、热电偶、气体分析装置、PLC等。这一控制系统的操作原理如下：首先由热电偶或气体分析装置进行一定程度上的检测，然后再将检测到的数据向PLC进行有效的传送，在这一操作完成之后，将检测到的数据与设定值进行一定程度上的对比分析，然后再将偏差值按照比例积分以及微分进行一定程度上的运算，并在此基础之上输出4-20 mA的电信号分别对空气/燃气比例阀和空气/燃气电动蝶阀的开度进行调节，这样一来，就可以对空气/燃气比例以及炉内的温度进行有效的控制。

2. 双交叉限幅控制系统

双交叉限幅控制系统的组成与空燃比例连续控制系统存在相似之处，其组成部件主要有烧嘴、燃烧控制器、空气/燃气流量阀、空气/燃气流量计、热电偶等。其操作原理主要如下：首先，检测出相关的温度，然后对温度传感器热电偶进行一定程度上的使用，以此来对温度进行转化，使其成为一个电信号，那么这一信号就表示了测量点的实际温度，该测量点的温度期望给定值是由预存贮在上位机中的工艺曲线自动给定的。然后在此基础之上对两个温度值的偏差进行一定程度上的分析，PLC对燃气/空气流量阀的开度进行自动校准，这一流量阀的定位主要是通过电动执行机构来完成的。通过对孔板和差压变送器进行一定程度的使用，以此来对空气流量进行有效的测量，而燃气的流量是借助于一台安装在燃气支管上的质量流量计来测量，这样一来，就能够对温度进行精确而有效的控制。

四、结束语

本文主要针对热能动力工程在锅炉和能源方面的发展概况进行研究与分析。首先对当前状况下热能工程技术需要解决的能源问题以及热能专业中工业炉的发展进行了一定程度上的阐述，然后在此基础之上从空燃比例连续控制系统以及双交叉限幅控制系统两个方面分析了炉内燃烧控制技术。希望我们的研究能够给读者提供参考并带来帮助。

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