气动冷热风隔绝风门的引言
随着科学技术的迅速发展，新技术、新材料、新工艺不断涌现并得到应用。我国电力行业发展迅猛，电力需求量逐年攀升，对于电力设备的安全性和可靠性要求越来越明确。如何在加快电力行业发展的同时，保障相关机械设备的安全运行，是工程技术人员亟待解决的问题。气动冷热风隔绝风门是锅炉电力工程上的一种大型机械，主要运用在锅炉风烟管道系统中，它的主要设备包括送风机、一次风机、增压风机、磨煤机[1]、引风机等。工作人员在管道中作业，以及各大火力发电辅机检修维护时，需要气动冷热风隔绝风门具有非常高的可靠性。
有鉴于此，2011年，浙江国华浙能发电有限公司利用悬吊式插板门替换支撑式插板门方案，对磨煤机入口热风隔离挡板进行改造，改造后挡板开关灵活，关闭严密，改造效果显著。2013年，太仓港电厂通过加大新气动冷热风隔绝风门壳体框架的强度和宽度，对门板重新制作。气动冷热风隔绝风门的改进下部滚轮等措施对磨煤机入口一次风气动冷热风隔绝风门进行了改造，成功解决了一次风气动冷热风隔绝风门关闭不严和备用磨煤机磨内温度过高的问题，不仅确保了磨煤机内部检修工作的顺序进行和提高了检修工作的安全性，气动冷热风隔绝风门的同时也减少了热污染和漏风，气动冷热风隔绝风门的改造效果显著。
目前，国际上气动冷热风隔绝风门已向高效、节能、自动化的方向发展。国外气动冷热风隔绝风门机械产品的品种多样，并且不断有新技术、新产品出现。国外现有的气动冷热风隔绝风门机械产品除了具有生产效率高、自动化程度高等优势外，还具备高性能、高精度等特点，在高效节能方面的优势尤为突出，符合未来气动冷热风隔绝风门轻量化[2]、精细化的发展方向。结构优化设计按照其过程可分为概念设计、基本设计和详细设计阶段。概念设计阶段常采用拓扑优化、形貌优化得到结构的基本形状[3]，参见气动冷热风隔绝风门1。
目前，拓扑优化的研究对象主要是连续体，优化基本思路是：先将涉及区域划分成很多网格，然后按照某种算法删除部分单元，从而实现整个结构的拓扑优化。结构拓扑优化的算法主要包括以下3种：均匀化方法、变密度法、渐进结构法[4]。