熱能動(dòng)力工程在電廠鍋爐中的應(yīng)用分析

趙克文

摘要：我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，能源資源越加緊張。因此關(guān)于電廠鍋爐燃燒節(jié)能效果研究更加受到重視。如何更加有效的利用熱能動(dòng)力工程，對電廠生產(chǎn)效率提升具有重要意義。本研究主要分析電廠鍋爐的主要特點(diǎn)，并進(jìn)一步探究如何充分利用熱能動(dòng)力工程。希望通過本研究能夠?qū)ξ磥黼姀S鍋爐利用產(chǎn)生借鑒和幫助。

關(guān)鍵詞：熱能動(dòng)力；工程；電廠；鍋爐

熱能動(dòng)力工程的實(shí)施要求多專業(yè)共同協(xié)作完成，且各專業(yè)均與熱能動(dòng)力工程之間相關(guān)。如發(fā)電廠中所應(yīng)用到的輪機(jī)、過濾設(shè)備及其他等。這要求技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)具有良好專業(yè)素質(zhì)，尤其應(yīng)當(dāng)具備熱動(dòng)能相關(guān)知識(shí)，認(rèn)識(shí)到熱能動(dòng)力工程對電廠鍋爐的運(yùn)行起到至關(guān)重要作用，可以極大程度提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

一、電廠鍋爐設(shè)備主要特征

（一）全自動(dòng)控制方式

電廠鍋爐之中最重要的類型之一為燃煤鍋爐，燃煤鍋爐控制技術(shù)代表了鍋爐技術(shù)當(dāng)前的技術(shù)水平。同時(shí)，燃煤鍋爐對電廠發(fā)電效果產(chǎn)生直接影響。電廠鍋爐在實(shí)際應(yīng)用階段，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)對設(shè)備及運(yùn)行調(diào)整的全自動(dòng)控制。現(xiàn)代電廠鍋爐極大縮減對人力的使用，且技術(shù)人員勞動(dòng)力操作比例進(jìn)一步下降，工作效率明顯提升。電廠之中均采用的是專業(yè)鍋爐設(shè)備，這當(dāng)中最主要的控制技術(shù)已經(jīng)完成對主導(dǎo)性控制操作，更加能夠積極推動(dòng)電廠生產(chǎn)的效率提升。

（二）設(shè)備運(yùn)行依托嚴(yán)密機(jī)械構(gòu)造

電廠鍋爐機(jī)械設(shè)備可以區(qū)分為鍋爐本體與輔機(jī)設(shè)備。依據(jù)蒸汽壓力條件，鍋爐主要區(qū)分為低壓、中壓、高壓、超高壓、亞臨界壓力鍋爐、超臨界壓力鍋爐以及超超臨界壓力鍋爐。

本次研究中分析的是600MW鍋爐，型式為亞臨界、自然循環(huán)汽包爐。從燃燒方式上看，鍋爐具體劃分為層燃爐、室燃爐、旋風(fēng)爐以及流化床爐。室燃爐是目前電廠鍋爐的主要型式。現(xiàn)代大型鍋爐整體布置的型式很多，常用的型式有∏型、塔型和箱型。

二、電廠鍋爐設(shè)備問題表現(xiàn)

電廠鍋爐機(jī)械設(shè)備的利用需要充分考慮實(shí)際情況。如機(jī)械設(shè)備的功能優(yōu)勢存在欠缺，勢必影響機(jī)械生產(chǎn)，對生效效率造成一定局限；且因?yàn)榧夹g(shù)設(shè)備存在與能量轉(zhuǎn)換中，為此，能量轉(zhuǎn)換率也處于相對更低的條件。鍋爐設(shè)備能量轉(zhuǎn)換條件當(dāng)中理論上需要經(jīng)過三個(gè)環(huán)節(jié)：第一，實(shí)現(xiàn)熱能到電能能量之間的轉(zhuǎn)換；第二，電能到機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換；第三，則實(shí)現(xiàn)從機(jī)械能到熱能的轉(zhuǎn)換。此類形式的能量轉(zhuǎn)換具有效率地下的特點(diǎn)，實(shí)操過程中，也應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況，對能量轉(zhuǎn)換的合理性進(jìn)行調(diào)控，盡可能達(dá)到電廠方面的運(yùn)行效率要求。

當(dāng)前階段，居民生活質(zhì)量以及對服務(wù)的要求逐漸提升，因此，對電能方面的標(biāo)準(zhǔn)也更高。熱能動(dòng)力工程技術(shù)水平需要不斷創(chuàng)新，提高給水水平，滿足電廠鍋爐生產(chǎn)要求。然而除了能量轉(zhuǎn)換效率并沒有或的提升，也容易存在成本的浪費(fèi)，不利于電廠本身的經(jīng)營與發(fā)展。盡管科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，但是電廠鍋爐行業(yè)的發(fā)展，尤其在技術(shù)創(chuàng)新方面相對較慢。鍋爐制造企業(yè)為了提高鍋爐的效率，非常重視對技術(shù)的研發(fā)，同時(shí)并不斷增加此方面的資金投入。然而，從行業(yè)整體上看，當(dāng)前階段的電廠鍋爐技術(shù)受基礎(chǔ)材料的限制創(chuàng)新發(fā)展效果普遍較差。節(jié)能環(huán)保綠色生產(chǎn)觀念的深化與普及，促使鍋爐制造企業(yè)和發(fā)電運(yùn)行企業(yè)在提高鍋爐效率和降低NOX排放上投入更多的精力。為此，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新也是一項(xiàng)亟待解決的問題。技術(shù)創(chuàng)新中，不僅要進(jìn)一步提升其能量轉(zhuǎn)換率，而且還要盡量減少能源消耗，避免資源的浪費(fèi)。

三、熱能動(dòng)力工程在電廠鍋爐方面的應(yīng)用分析

（一）熱能動(dòng)力應(yīng)用

熱能動(dòng)力屬于電廠鍋爐運(yùn)行的重要支撐，彼此之間具有密不可分的關(guān)系。熱能動(dòng)力直接關(guān)系電廠鍋爐的效率提升。如風(fēng)機(jī)，電廠鍋爐之中風(fēng)機(jī)承擔(dān)重要功能，近幾年關(guān)于風(fēng)機(jī)的研發(fā)取得一定成績，其作為鍋爐主要輔助設(shè)備，需要通過葉輪旋轉(zhuǎn)方式產(chǎn)生風(fēng)能，并通過設(shè)備完成氣體壓力的轉(zhuǎn)化，最終輸送到電廠鍋爐。此時(shí)氣體擴(kuò)散將可以有效確保燃燒率。風(fēng)機(jī)對電廠鍋爐的作用十分明顯，但是實(shí)際情況卻是風(fēng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中產(chǎn)生較多問題。

如風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)強(qiáng)度相對更高，如存在不良環(huán)境，則將會(huì)造成風(fēng)機(jī)的嚴(yán)重?fù)p壞。為此，鍋爐風(fēng)機(jī)工作穩(wěn)定性直接關(guān)系電廠鍋爐效率。而通過有效利用熱能動(dòng)力工程可以進(jìn)一步提高風(fēng)機(jī)耐久工作能力，這樣一來，風(fēng)機(jī)的承載能力將獲得大幅度提高，風(fēng)機(jī)問題既可以獲得解決。

（二）熱能動(dòng)力工程的應(yīng)用

我國信息化科學(xué)技術(shù)水平提升，保障了電廠鍋爐填料工序效率。區(qū)別于電廠傳統(tǒng)填料采取人工方式完成，如今則采用自動(dòng)化填料方式，熱能動(dòng)力自控技術(shù)作為重要的技術(shù)手段，具體換分為交叉式以及連續(xù)式兩種。

借助此項(xiàng)系統(tǒng)能夠更好的控制電廠鍋爐溫度，進(jìn)而改善鍋爐的燃燒率。此系統(tǒng)對溫度方面的控制缺少精確性，并需要經(jīng)過反復(fù)確認(rèn)。其中雙較差控溫系統(tǒng)可以更好的節(jié)約燃燒，并能夠?qū)㈠仩t內(nèi)部溫度進(jìn)行有效調(diào)控。工業(yè)爐屬于當(dāng)前階段應(yīng)用性相對交廣的類型，已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)過程中十分重要的部分。

當(dāng)前，步進(jìn)式以及推鋼式電廠鍋爐已經(jīng)均能夠?qū)崿F(xiàn)熱能轉(zhuǎn)化技術(shù)操作。

（三）熱能動(dòng)力工程的創(chuàng)新應(yīng)用

對電廠鍋爐燃燒方面的控制方面，需要充分考慮能量轉(zhuǎn)換與調(diào)節(jié)這個(gè)環(huán)節(jié)。由于電廠鍋爐在設(shè)計(jì)類型，填充燃料技術(shù)等方面都已經(jīng)產(chǎn)生明顯改變，電廠鍋爐實(shí)際燃燒效率也已經(jīng)出現(xiàn)明顯提升。而燃燒消耗控制方面則應(yīng)當(dāng)成為此階段關(guān)注的焦點(diǎn)。有效控制能量的方式主要包括兩類：第一，調(diào)節(jié)空氣以及燃料之間的比例。可以采取科學(xué)辦法，調(diào)節(jié)電廠鍋爐設(shè)定值，并獲得預(yù)期的結(jié)果；然而此方式在具體應(yīng)用階段比較復(fù)雜，且無法精確計(jì)算準(zhǔn)確性，且還需通過反復(fù)計(jì)算方式大大增加了工作量。第二，有效調(diào)控方式中也可以結(jié)合計(jì)算機(jī)設(shè)備設(shè)計(jì)提高電廠鍋爐效率。同時(shí)還能減少對環(huán)境帶來的污染。從電廠鍋爐風(fēng)機(jī)上來看，熱能動(dòng)力工程的應(yīng)用可以降低風(fēng)機(jī)故障的發(fā)生，減少對設(shè)備造成的損害，所以熱能動(dòng)力工程在風(fēng)機(jī)改良上也進(jìn)行了創(chuàng)新，為電廠鍋爐電機(jī)正常運(yùn)行提供了保證。此外，近年來熱能動(dòng)力學(xué)工程還研發(fā)出了一種燃料速度測定軟件，利用數(shù)學(xué)模式可以得到模擬結(jié)果，可以有效改善電廠鍋爐相關(guān)部件的性能。

結(jié)束語：

綜上所述，現(xiàn)代電廠鍋爐的運(yùn)行必須依靠熱能動(dòng)力工程作為支持。因此，有效利用熱能動(dòng)力技術(shù)將對改善鍋爐燃燒效率起到重要促進(jìn)作用，對企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益方面也會(huì)產(chǎn)生重要影響。可見，加強(qiáng)熱能動(dòng)力工程的利用研究至關(guān)重要。希望通過本次研究，可以對未來相關(guān)技術(shù)水平提升提供借鑒和幫助。

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（作者單位：河南神火發(fā)電有限公司發(fā)電廠）