热能与动力工程炉内燃烧控制技术的运用 袁振华

热能与动力工程炉内燃烧控制技术的运用袁振华

摘要：本文分析了热能工程技术在炉内燃烧中的应用尚存在的不足，并且根据

现有技术问题给出了合理的改善方案，通过对热能工程在炉内燃烧中的应用现状

的分析，指出了该技术未来的发展前景。

关键词：热能与动力工程；炉内燃烧；控制技术；应用

引言：热能是现有几类能源中应用最广的能源之一，而热能与动力工程是一

门将热能转化为机械能的专业，通过能量的转化，最终转化为人类社会生产中所

需的动能，促进生产力的发展，因此，能源的有效利用能够促进当今社会生产力

的发展。

本文通过热能与动力工程专业理论基础，分析了热能工程现阶段在炉内燃烧

实际应用中存在的技术方面的问题，并且通过对炉内系统的全面解析，探究问题

存在的根本原因，以此解决热能工程技术在炉内应用中遇到的难题，并根据实际

应用情况提出了合理有效的解决方案。通过提高能源转化率促进能源的利用率，

这对于我国现代工业的发展具有十分重要的意义。

1热能与动力工程概述

热能与动力工程包括热能和动力工程两方面，而热能动力工程被很多企业广

泛应用于供电的设备中，不仅如此，热能动力工程技术应用于各类大工程中的主

要理由就是可以减少燃料燃烧从而降低对环境的污染。因此被一些大企业广泛应

用于动力系统中。热能动力工程的作用原理就是将热能转化为可被人们利用的机

械能。目前，热能与动力工程技术主要涉及热能动力设备及系统的设计、运行、

自动控制、信息处理、计算机应用、环境保护、制冷空调、能源高效清洁利用和

新能源开发等工作。当然，随着技术的不断成熟，热能与动力工程将会不断加大

应用范围，全面解决我国实际生产生活中动力供应的问题。因此，热能与动力工

程的发展以及推广为国家经济持续发展奠定了基础。

2炉内燃烧控制技术概述

2.1炉内燃烧控制技术概念

炉内燃烧技术的优势是在改变燃料添加方式的前提下，采用合理配比进行自

动化燃烧，同时实现数字化控制，因为手工加燃料的方式已经完全无法适应当今

高速的经济发展。因此，燃料的自动化添加成为新的发展需要。炉内燃烧控制还

包括对炉内温度的控制，一般炉内温度是通过对工业炉以及锅炉中燃料燃烧的过

程进行控制。目前，一些企业已经实现了对炉内燃烧的有效的控制，但是这种控

制一般需要依赖进口的设备以及高新的电脑控制系统。国外的温度控制系统与传

统的温控系统有些区别，传统的控制系统主要有两种类型：空然比例连续控制系

统以及双交叉限幅系统。空然比例连续控制系统对温度的控制是通过将锅炉内燃

烧情况的数据转化为电子信号，再通过调整比例阀的开放比例来对实现温度的控制，所以空然比例连续控制系统会包括比例阀、燃烧控制器以及逻辑控制器三个

部件。然而空然比例连续控制系统在实际应用中存在着不足，其温度控制与实际

温度存在着差异。因此对于此类型的控制系统需要人工的干预，才能有效实现温

度的控制。双交叉限幅系统是通过温度传感器的原理对温度进行实时监控，之后，温度控制器送出的信号经过双交叉限幅控制、氧量反馈校正等环节后分别送给空

气和燃气流量控制器，构成温度流量串级回路，调节空气和燃气的流量，以达到

控制炉温的目的。

2.2炉内燃烧控制技术介绍

热能与动力工程是一门将热能转化为机械能或者电能的专业，其研究内容主

要有三个方面：热能动力交换、机械工程以及工程热物理。热能工程技术目前应

用于自动控制空调制冷等多个领域，并且已经取得了一定的成绩。热能工程技术

的广泛应用将有效的提高能源转化率，促进社会发展。

2.2.1锅炉介绍

锅炉在我国历史上很早就有记载，锅炉的出现是能源升级的一个重大里程牌。锅炉通常是根据锅炉所采用的燃料不同进行分类，一般有太阳能锅炉、燃料锅炉

等其他形式的锅炉。由于锅炉技术的不断升级，因此热能通过锅炉燃烧的转化率

也不断提升。现在比较成熟的锅炉一般是由两个部分组成，一部分是炉膛，其作

用是用来加燃料的，另一部分是炉壁，进行热能的传递。炉膛的构成包括三个部分：炉床、炉拱以及炉墙。现在锅炉除了构造更加优化之外，还附加一些最新的

技术，比如：计算机系统的应用以及自动化的应用。通过这些高新技术在锅炉燃

烧中的应用，极大的提高了锅炉的燃料热能转化率。

2.2.2炉内燃烧控制技术的运用

炉内燃烧控制技术是为了实现锅炉能源转化的自动化运行，锅炉的作用原理

是通过热能将液态水变为水蒸气，再经过汽轮机实现了热能向机械能的转化，最

后通过发电机转化为人们赖以生存的电能。因此，要实现这个过程的自动化就需

要对锅炉的燃烧情况进行有效地控制。现代锅炉温度的控制由PLC 温度控制系统、接烧嘴、比例阀、燃烧控制器以及电动蝶阀组成，系统是通过数字的输出实现炉

内温度的有效控制。但即使有先进的温度控制系统，在实际应用中仍会存在一定

的误差，因此，想要实现温度的有效控制是需要理论联系实际，进行反复实验以

及调整。现在比较成熟是流化床的燃烧技术，这种技术同传统的燃烧技术相比，

能够有效减少锅炉在应用时产生的废物以及废气，进而实现了锅炉燃烧向优化环

境的方向转化，这一技术的实施将进一步提高锅炉的应用范围。

3 热能与动力工程在炉内燃烧中的应用

热能与动力工程不是单一的学科，它包括多种学科，比如动力机械学科、热

能工程学科以及工程物理学科。历史上对于锅炉的应用主要是将燃料进行燃烧，

进而转化为机械能或者电能，但是在这个转化过程中会产生环境污染的气体，因

此亟待需要提高燃烧技术在炉内的应用，以改变传统的环境污染以及低转化率的

现状。

现代人把改造后的锅炉技术应用到了热能与动力工程中，这项技术的核心在

于对锅炉中的发电机的升级以及炉内温度的有效控制，实现锅炉的可自动化操作。上述的发电机是锅炉的一个重要组成部分，其作用是将锅炉中产生的热能转化为

人们日常所使用的电能，因此发电机的质量影响着整个锅炉系统的稳定性，若发

电机长时间使用并且不加以维护的话，很有可能造成锅炉系统不正常。所以，对

于一个主要将热能转化为电能的企业来说，一定要加强对发电机的管理，及时排

查故障并进行定时维护。由于现在人们日常生活耗能越来越大，现阶段很多锅炉

都处于一个超负荷的工作状态，超负荷工作大必然会产生大量的废气，从而导致

炉壁腐蚀，从而锅炉的损坏成为了一个较为常见的现象。在现有技术下，要解决

锅炉面临的这个难题，就必须对锅炉进行有效的技术改造，改善燃烧环境，改善

发电机的功能，使锅炉可以在较高负荷下仍然正常运行。若此项技术可以有效实现，锅炉的使用将进一步推广，造福全人类。

4展望

热能与动力工程专业经过几十年的经验摸索以及实际应用，现已经取得了很