熱能動力工程在電廠鍋爐中的運用分析

林德剛

[摘? ? 要 ]隨著社會經濟的不斷發展，電廠鍋爐的發展迎來了新的機遇和挑戰。飛速發展的經濟以及人民群眾日益增長的生產生活需求使得環境問題日益嚴重。為了節約能源和保護環境，我國不斷升級發電方式。現階段我國主要通過火力、風力和太陽能進行發電，火力發電占比較大。火力發電需要在高溫高壓的條件下進行，所以要想保障發電的穩定性，就必須加強熱能動力工程在電廠鍋爐中的運用，提高資源利用率，保障發電。基于此，本文首先簡要介紹了熱能動力工程基本原理和操作流程，然后分析了現階段電廠鍋爐運轉時存在的問題，接著從5個方面分析了熱能動力工程在電廠鍋爐中的運用，以此來供相關人士交流參考。

[關鍵詞]熱能動力工程;電廠鍋爐;運用分析

[中圖分類號]TM621.2 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）11–00–03

[Abstract]With the continuous development of social economy， the development of power plant boilers has ushered in new opportunities and challenges. The rapid development of the economy and the increasing production and living needs of the people have made environmental problems increasingly serious. In order to save energy and protect the environment， my country has continuously upgraded its power generation methods. At this stage， my country mainly uses thermal power， wind power and solar power to generate electricity， but thermal power generation accounts for a relatively large proportion. Thermal power generation needs to be carried out under conditions of high temperature and high pressure. Therefore， in order to ensure the stability of power generation， it is necessary to strengthen the application of thermal power engineering in power plant boilers， improve resource utilization， and ensure power generation. Based on this， this article first briefly introduces the basic principles and operating procedures of thermal energy and power engineering， and then analyzes the problems existing in the operation of power plant boilers at this stage， and then analyzes the application of thermal energy and power engineering in power plant boilers from five aspects. For the reference of relevant people to exchange.

[Keywords]thermal power engineering; power plant boilers; application analysis

隨著人們的生活質量不斷提升，用電需求也不斷地加大。電力作為工業生產的重要條件，對于人們的生產生活有著至關重要的作用。為了改善我國能源短缺的問題，提高能源利用效率，推動社會進一步發展，越來越多的電廠鍋爐將熱能動力工程應用到實際生產中，提高電廠鍋爐的運作效率，保障能源的穩定輸出。

1 熱能動力工程的概述

熱能動力工程涉及范圍十分廣泛，是一門研究熱能和動能轉化規律的復雜學科。熱能動力工程是由兩門學科組成的，分別是熱能動力工程和機械工程學。其基本原理是在一定條件下降熱能和機械能互相轉化，為相關設備供能，實現機械設備的正常運轉。雖然運作原理十分簡單，但是實際操作過程中需要花費大量的人力物力和財力。近年來，機械自動化和人工智能飛速發展，研究人員將人工智能與熱能動力工程相結合，很大程度上提高了熱能動力工程的運行效率。這門學科容易受到諸多因素的影響，所以要求研究人員不斷加深對學科的了解程度，把握熱能動力工程的發展規律，將這門學科的價值發揮到最大。在熱能和動力工程中，鍋爐都是一個重要的必不可少的設備。不論在設計生產階段，還是在實際運轉階段，鍋爐都需要運用到大量的熱能動力工程知識，經過許多年的發展，這些知識逐漸變得系統。我國將熱能動力工程應用到電廠鍋爐的運轉中，不僅極大地提高了電廠鍋爐的運轉效率，還降低了能源消耗，做到了節能減排，減少了對環境的損害。

目前我國大部分電廠通過火力進行發電，為社會提供工業用電和生活用電。火力發電的主要設備就是電廠的鍋爐。隨著社會用電需求的不斷增加，提高電廠鍋爐設備的性能是十分重要的。熱能動力工程剛好可以即將整個電廠內的鍋爐設備的使用率提高到最大，并且充分地利用能源，為電廠生產電能提供充足的動力，因此，在電廠鍋爐運轉中應用熱能動力工程技術是十分必要的，對于我國的電力事業有著重要影響。

2 電廠鍋爐的使用現狀

2.1 能量轉換率較低

現階段，大部分電廠鍋爐都有能量轉換率較低的問題。在實際的電廠鍋爐運作當中，工作人員需要以實際的發電量和電能需求量為基礎，合理調節電廠鍋爐的運作。但隨著經濟社會不斷發展，各個領域對電能的需求也不斷增大，由于現階段的相關發電技術還存在一定的問題，所以導致電廠鍋爐的整體轉換率較低，往往會出現電能浪費的情況，嚴重時甚至會影響電廠設備的正產運轉，導致電廠無法正常為居民和企業進行供電，對于電廠的電能輸送和長期穩定發展有著制約作用。

2.2 電廠鍋爐的風機存在問題

電廠鍋爐的風機的工作原理主要是通過壓縮氣體將風能轉化為機械能，以此來保障電廠鍋爐的穩定運轉。電廠鍋爐的運轉需要大量的風能來支持，隨著社會對電能的需求越來越大，電廠鍋爐就必須使用大量的風能來提高生產效率和鍋爐的燃燒效率，這就導致電廠的風機承受了較大的負荷，隨著需求的增加，負荷業余來越大，影響風機的正常運轉，最終影響電廠鍋爐的生產效率，使得電廠的經濟效益下降，嚴重時還會危害電廠整體的發展，對人們的正常用電產生影響。

3 熱能動力工程在電廠鍋爐中的應用

3.1 基本應用

電廠鍋爐的實際運轉需要充足的電能來支撐。人們需要通過熱能與電能之間的高效轉換，來控制鍋爐的燃燒速度，并且利用先進的科學技術，保障電廠鍋爐的填料順利進行。燃料填充的自動化對于提高電廠鍋爐的運轉效率有著極大的幫助。熱能動力技術主要是用于控制電廠鍋爐的燃燒過程，主要有2種情況，一種是通過多個部分構建而成的連續控制體系來控制電廠鍋爐內部的溫度，根據電廠鍋爐的實際溫度來為提供熱能，并且不斷提高鍋爐燃燒的效率。這種通過監測溫度來控制鍋爐的方法存在一定的缺陷，很容易因為溫度探測不準確導致供能不足，進而影響鍋爐的燃燒。第二種是雙交叉空子體系。這種方法通過精準的控制溫度來控制電廠鍋爐的燃燒，因此被廣泛應用到電廠鍋爐的生產之中。在電廠鍋爐實際運轉過程中，大多使用工業爐。因此工作人員要不斷研究工業爐在運轉時的特點，尋找出節約能耗的途徑，進而推動工業爐的良好發展，做到節能減排。

3.2 創新應用

電廠鍋爐包含于工業爐的范疇之內，其工作的主要原理是通過燃料燃燒產生的熱量為相關設備的運轉功能。電廠鍋爐在實際的運轉過程中會排放大量的污染物，導致環境污染，且由于技術的限制，電廠鍋爐存在著較為嚴重的資源浪費現象。現階段，隨著科技的不斷發展，電廠鍋爐為了節能減排應用了很多先進技術。如在設計電廠鍋爐的時候就應用熱能動力技術，建設節約型的電廠鍋爐。工作人員可以通過PLC控制系統實現對鍋爐運轉的控制，進而達到預期鍋爐運轉的效果。目前，大部分的電廠鍋爐在設計時就以節約能源為設計原則，熱能動力技術對于節約型的電廠鍋爐設計有很大的幫助，主要體現在以下幾個方面。

（1）熱能動力工程能夠將空氣與燃料之間的比值進行精準計算，通過使用先進的計算技術，計算出科學可靠的比值，并通過計算機控制電廠鍋爐的運轉，這很大程度上加強了鍋爐運行的自動化程度;并且在熱能動力技術的幫助下，電廠鍋爐利用熱能的效率越來越高，可以很好地完成鍋爐運行的預期目標，充分利用熱能資源。

（2）熱能動力工程對于電廠鍋爐的風機有很大的作用。在電廠鍋爐的風機中應有熱能動力工程可以幫助工作人員精準探測鍋爐內燃料的燃燒速度，并且以實際測量數據為基礎，構建科學的數學模型，模擬預期的理想效果，并以此為基礎，調整鍋爐的運轉。如工作人員可以記錄鍋爐運行過程中燃料的使用情況，并將這些數據導入數學模型中，借助數學模型分析燃料燃燒的速度。此外，還可以通過科學的數學模型深入了解電廠鍋爐內部構件的性能，根據鍋爐的實際性能采取針對性的措施，對出現問題的地方及時加以改善，不斷提高電廠鍋爐的性能，演唱電廠鍋爐的使用壽命。

3.3 熱能動力工程在吹灰技術中的應用

很大一部分電廠通過會通過噴水的形式來減小再熱器出口汽溫的偏差，雖然這種方式直接且有一定的效果，但是在實際運轉過程中，會損耗大量的熱能，造成資源的浪費，甚至會出現欠溫的現象。在電廠鍋爐安全運行且沒受熱面沒有出現嚴重結渣現象時，工作人員可以利用熱能動力工程對氣溫進行調整，這種方法可以很大程度上減少過熱器吹灰的頻率，使其換熱技術降低，通過提高再熱器的受熱面入口的煙霧溫度和換熱溫差來保障受熱面處于一個整潔的狀態。與此同時，熱能動力工程還可以用于縮小汽溫的偏差。在電廠鍋爐運行時，如果再熱器的出口汽溫存在著較大的偏差，工作人員就需要調整鍋爐內燃料的燃燒方法或者調整吹灰的技術，具體的操作流程有以下幾個方面。首先要減少再熱器附近受熱面的吹灰程度，減少再熱器的吸熱，并對再熱器爐膛中的受熱面再一次進行吹灰操作，從而提高再熱器的吸熱能力，使得受熱面的吸熱偏差適應煙氣偏差，防止電廠鍋爐受熱面中間溫度過低，為受面的安全提供保障。此外，需要通過不斷擴大再熱器周圍的受熱面和中間的受熱面的煙氣偏差來推進高溫部分進行再熱器的低溫區域，縮小汽溫的誤差，進而提高再熱器和鍋爐的運轉效率。

3.4 提高熱能和機械能的轉化效率

在優化電廠鍋爐的生產效能時，主要是通過研究熱能動力原理來提高能量的轉化效率。提高生產能效是一個電廠發展過程中的關鍵因素。基于此，很多電廠不斷分析和研究現階段的熱能動力成果，并且以此為依據，不斷優化電廠鍋爐的生產效率。此外，許多電廠加快了將理論應用到實踐中的腳步，將理論與實踐相結合，提高實際計算中的精準度，進而提高電廠鍋爐轉化能量的效率。內部元件的配合對電廠鍋爐的運行質量有著直接影響。因此，電廠需要安排專業檢修人員定期維護和檢修電廠鍋爐內部的相關構件，并制定嚴格的操作流程和規范的管制制度，規范工作人員的操作流程。此外，工作人員需要定期檢查鍋爐的實際情況，并以鍋爐的實際生產狀況為基礎，對鍋爐內的元件進行更新或者維修，保障電廠鍋爐內的各個元件完美配合，進而為鍋爐穩定地運轉提供保障。

3.5 仿真鍋爐風機的葉片翼型

電鏟鍋爐內部的構造十分復雜，特別是內部葉輪機械的構造，一般對其進行精確地測量和實驗。從我國目前的技術來看，仍然沒有相關技術能夠縮減內部葉輪機械的流速，不能將流體力學的原理充分應用到內部葉輪機械中。所以要想對鍋爐風機內部的葉片流動速度進行充分地了解，相關研究人員就必須進行更加詳細的實驗，構建更加科學完善的實驗模型。研究人員可以通過計算機技術設計仿真的二維鍋爐風機內部的葉片，通過計算機模擬運轉數值并且進行網絡的劃分，最終將數據輸出網絡。通過這種方式模擬鍋爐風機葉片對不同氣流的流動性，來達到模擬效果和目的，得到仿真鍋爐葉片的分離和攻腳之間存在的關系，最終為實際鍋爐風機葉片的運轉提供真實可靠的數據，讓風機更好地運轉。

4 結束語

綜上所述，將熱能動力工程應用于電廠鍋爐之中有著重要的意義，不僅提高了電廠的生產效率，提高了經濟收益，促進了經濟的發展，還節約了資源，減少了有害物質的排放，為保護環境做出了一定的貢獻。現階段，電廠鍋爐的運轉已經離不開熱能動力技術的幫助。因此，工作人員要科學運用熱能動力技術，在電廠鍋爐的設計、生產和使用階段都科學地應用熱能動力技術，提高鍋爐的燃燒效率，進而提高整個電廠的收益，促進電力企業的持續健康發展。相關研究人員要不斷改進熱能動力技術，解決電廠鍋爐在實際運轉中出現的種種問題，從根本上促進電廠鍋爐效率的提高，為穩定供電提高保障。

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