電廠熱能動力鍋爐設計問題及改進策略

朱建平

摘要：鍋爐燃燒技術的創新能夠有效促進電廠鍋爐的科學運用，電能利用率也將因此上升。而且該技術的應用還能有效緩解資源短缺的問題，有助于節能減排，促進電廠的轉型發展。因此，在電廠發展過程中對鍋爐燃料及燃燒進行分析就十分有必要。

關鍵詞：電廠;熱能動力鍋爐;燃料;燃燒

引言

電力資源的供求與電力企業發展息息相關，為了恰當處理供需問題，急需通過創新技術加以改善。而隨著電力行業的快速發展，電廠普遍引入了新型熱能動力鍋爐，其既能夠保證日常生產中的利用率，還能夠有效緩解能源短缺問題，具備良好的節能環保性。

1電廠熱能動力鍋爐燃料

就本質而言，鍋爐屬于換熱器裝置。按能量來源不同，鍋爐可以分為燃氣與燃煤等不同類型。其中，燃煤鍋爐的燃料是煤炭，在爐膛中充分燃燒煤炭后，可以釋放大量熱量，并促使熱煤水加熱滿足壓力需要。燃煤鍋爐自身也包括各式各樣的燃料，即煙煤、褐煤等。而燃油鍋爐的主要燃料是柴油和重油等，其可以加熱水，并在取暖和洗浴等各個領域實現有效應用。燃氣鍋爐的主要燃料是燃氣，即天然氣和沼氣等。

2電廠熱能動力鍋爐設計存在的問題

2.1鍋爐構造存在的問題

鍋爐是火力發電廠的基礎構成部分，但是當前部分電廠的熱能動力鍋爐質量并不是很高，電廠鍋爐使用時間比較長，而且有些設備已經老舊了也沒有及時進行更換。因此，在使用過程中就呈現出了各種各樣的問題，如有的鍋爐在長時間使用之后，焊接部位生銹，由于熱力過大而出現斷裂，還有一些鍋爐由于長時間使用主體鋼架彎曲變形，無法滿足生產需求。此外，還有一些鍋爐由于長期處于燃燒狀態，輸送管道出現裂縫，出現漏氣現象，在情況比較嚴重時，甚至會出現爆裂，給電廠帶來了巨大的經濟損失。而且金屬在長期使用生銹之后，其硬度會受到嚴重的影響，因此，各種安全性問題頻繁出現，導致鍋爐在電廠發電過程中無法發揮應有的作用。

2.2燃料性質問題

當前我國電廠中的鍋爐能夠使用的燃料種類比較多，而其中使用最多的燃料是煤。這種燃料較為豐富，而且產生的熱量比較大，價格也比較低廉。不同電廠的經濟效益不同，其為了更好地提升經濟效益，節約經營成本，在選擇燃料時可能會選擇一些質量不是很好的煤作為燃料，這些煤在燃燒過程中產生的氣體以及燃燒之后遺留下來的物質都給環境帶來較大的污染。如有的煤中含水量比較高，容易造成煤燃燒不完全，這樣容易產生污染。

2.3電廠企業管理問題

與發達國家相比，我國電廠鍋爐設計在節能減排上還存在較大的問題，能源消耗速度快，消耗資源量大，在進行燃燒管理時，責任不明。如有的管理人員在管理過程中沒有認識到自身工作的重要性，認為在鍋爐燃燒過程中只需要將燃料燃燒完畢即可，至于具體的燃燒過程中其燃燒效果和質量究竟如何，他們則并不關心，而且在出現燃燒事故或者是質量問題的時候，部分管理人員責任意識差，相互推諉的情況更是極為嚴重。在工作中，管理人員缺乏團隊精神，對燃燒技術方面的問題探討得比較少，導致電廠鍋爐燃燒效率低下。

3電廠熱能動力鍋爐運行特點

所謂熱能動力鍋爐，主要指的是在鍋爐內部加入適量燃料，這些燃料經過一定時間的燃燒之后，能夠將自身的熱能完整釋放，由于熱能具備一定的規模性，主要通過水為載體進行傳遞，熱能夠以水為載體傳遞給外界。鍋爐外部的水進入到其內部之后，會經過動力鍋爐的受熱部分，吸收大量的熱量，使得水的溫度越來越高，以水蒸氣為主要體現形式，操作人員利用專門的引出裝置將水蒸氣引出，保證熱能動力鍋爐內部的燃料能夠進一步充分燃燒。鍋爐內部燃料在燃燒的過程當中，會持續、不間斷的放出大量熱量，在鍋爐內部高溫的作用之下，產生一定量的高溫煙氣，運用熱傳播原理進行分析能夠得知，高溫煙氣也能夠將鍋爐中的熱量進行有效傳遞，高溫煙氣傳遞完熱量之后，其自身的溫度越來越低，經過鍋爐煙囪全部排放。想要保證電廠中的熱能動力鍋爐真正實現有序、穩定的運行，有關操作人員需要在鍋爐內部投入一定量的燃料，如果鍋爐燃料投入量過多，會降低熱量轉換效率，如果燃料投入量過少，燃料雖然能夠進行充分燃燒，但是熱量的傳遞時間會延長，影響電廠的經濟效益。

4電廠熱能動力鍋爐的改進

4.1改進鍋爐燃料燃燒方式

鍋爐燃燒的效率主要是受鍋爐內的水分含量、氧氣含量以及風速度等因素的影響，所以為了達到最高的燃燒效率，就需要根據鍋爐的相關參數，及時調整燃料內部的水分比例，控制好氧氣的含量，再適當調節初次進風和二次進風時間。采取這些方法都能夠有效提升鍋爐的燃燒效率。而在鍋爐燃燒過程中，風的作用很大，大出風量可以保證鍋爐的燃燒效果處在最佳的狀態。在具體的燃燒過程中，工作人員可以根據實際燃燒需要，做好相關的調整工作，結合實際數據分析，選擇效果最好的燃燒方法加以利用。同時，在燃燒過程中，還需要對設備使用所產生的費用進行核算，了解使用的年度和季度費用，并結合不同季度的費用情況進行合理的設計分析，使整個鍋爐燃燒設計實現最優化，提高電廠企業經濟效益，促進其長遠發展。

4.2提高燃燒管理人員的綜合素質

當前，隨著科技的發展和進步，電廠鍋爐燃燒也開始朝著智能化的方向發展，管理人員的工作任務減輕了許多，但是在實際的燃燒過程中，鍋爐燃燒依然需要進行適當的人工管理。工作人員的工作任務雖然減輕了不少，但是鍋爐燃燒工作對他們的綜合素質要求卻提升了不少，如管理人員需要掌握一些先進的計算機技術和燃燒方法，以便更好地對鍋爐設備進行管理。而當前電廠的許多管理人員綜合素質并不是很高，難以滿足管理發展需要，基于這樣的原因，筆者認為電廠企業還需要結合自身的實際情況，想辦法通過多種方式提高燃燒管理人員的素質，提高人才招聘門檻。

4.3改進鍋爐構造和提高燃燒質量

當前我國許多電廠的鍋爐設備并不十分先進，技術手段也并不完善，這也使得在鍋爐燃燒過程中大量的能源被浪費，燃料燃燒不完全。基于這樣的原因，筆者認為在進行鍋爐燃燒及燃燒分析時，首先需要做好的就是改進鍋爐構造和提高燃燒質量，將各種新興技術與其進行深度融合。如可以在鍋爐上安裝人工變頻技術，這種交流變頻技術相較于過去的交流調速技術來說，在功率、頻率以及動態響應上都更具有優勢，在當前的電廠中應用比較廣泛，取得的經濟效益也比較好。而要應用好該技術主要的改進方法就是要在原來的鍋爐手動操作基礎之上，使用變頻調速調節閥門大小以及風門的速度，控制好鍋爐的風量和風速。這種改進能夠有效降低電能消耗，而且還能夠消除鍋爐輔機的缺陷。同時，使用新技術之后，還可以嘗試將計算機技術和自動化技術與電廠的控制結合起來，實現鍋爐燃料燃燒的智能化控制，燃料燃燒情況以及進料需求都能夠及時進行感知和調整。

結束語

現階段，我國電力資源供需矛盾突出，為了及時加以消除，需要合理利用電廠熱能動力鍋爐燃燒技術。其中熱能動力鍋爐可以轉換能量，向鍋爐內部添加燃料的高溫煙氣和化學能等熱能形式，通過鍋爐轉換，輸出包含熱能的有機熱載體、高溫水與蒸汽等。而且電廠熱能動力鍋爐燃燒技術的合理利用，能夠提高鍋爐應用的整體效率和水平，從而保證電能資源利用率。

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