火電廠中熱能與動力工程的改進分析

王登科

（中國電建集團山東電力建設第一工程有限公司，山東 濟南 250102）

隨著經濟全球化和科技現代化的發展，農村城市化進程也開始加快，可利用資源匱乏，我們需要通過利用現代化技術開發出新型能源，以滿足人民群眾的需求。隨著人們生活質量和水平的提高，對電力能源需求量也在逐漸加大，同時工作人員的工作難度系數也變得越來越高。為了降低能源消耗，我們要對當前的熱能與動力工程進行有效改善，從而實現提高資源利用率的目的，以及促進火電廠可持續發展，并在激烈的市場行業競爭中站穩腳跟。

一、電廠熱能燃料現狀

當前，火電廠動力工程存在著很多問題，其中重熱現象問題比較突出，隨著火電廠經營規模的不斷擴大，所經營的項目種類逐漸增多，同時也肩負著電力資源的重要職責，因此，必須要加強內部管理，以此來降低重熱現象的出現頻率。但是實際狀況是，在實際動力工程建設過程中重熱現象仍然比較突出，倘若這些問題不能夠及時處理，將對自身運行造成一定的損害，也會造成不必要的電力資源損耗，甚至會削弱自身市場競爭力。致使此類問題產生的原因有以下幾點。首先，燃燒需要經歷兩個過程，這兩個過程就是點燃和燃燒。點燃指的是燃料的氧化反應瞬間加速；燃燒指的是氧化反應持續劇烈進行。燃料達到著火點后才能夠實現燃燒。而對于氣體燃料而言，原料達到著火點不一定能夠點燃，它的燃燒也與空氣中的自身占比有關系。燃料的燃燒離不開空氣中的氧氣，燃料和氧氣充分接觸下并且氧氣充足，這樣燃料才能夠進行充分的化學反應即燃燒。對固體燃料來說，固體燃料燃燒的揮發性相對較差。在實際燃燒過程中，固體燃料的結構表面存在大量的CO2 和CO。其燃燒方式有冒煙、蒸發、表面等。冒煙燃燒指的是燃料中的碳分子沒有充分的燃燒，燃料的利用率較低；蒸發燃燒主要是將固體燃料融化成液體，再將液體形式的燃料進行蒸發轉化成氣體，將燃料氣體與空氣中的氧氣進行混合后進行燃燒反應；表面燃燒一般在含碳量較高且容易分解和揮發的燃料中出現，換而言之，燃料中的碳分子與燃料表面的氧氣產生化學反應，從而生成一氧化碳和二氧化碳燃料產物，生成的一氧化碳有助于燃燒，使燃料的燃燒更充分。當前我國火力發電普遍應用的燃料為煤炭，就煤炭燃料而言，其包含大量的碳氫氧等元素，碳元素的占比一般為50%～70%，其他氧氫硫等元素滿足煤炭燃燒的需求，使煤炭能夠充分的燃燒。電廠熱能動力鍋爐工作的過程中，需要保持良好的通風，良好的通風能夠給燃料提供充足的氧氣，使燃料發生充分的氧化反應，提高燃料的利用率。因此，對電廠熱能動力鍋爐的燃燒反應來看，燃燒反應主要為碳燃燒釋放能量的過程。對氣體燃料而言，其燃燒過程具有長焰、短焰和無焰三種燃燒方式。長焰燃燒方式主要是指在鍋爐的燒嘴中，氣體燃料并沒有發生燃燒反應，待氣體噴出燒嘴后與空氣中的氧氣進行接觸，然后才會發生劇烈的燃燒，這時候就會出現較長的火焰；短焰燃燒主要是指在汽水中，氣體燃料已經與少量的空氣發生混合，待混合氣體噴出燒嘴時，少量的燃料氣體已經發生燃燒反應，其余未燃燒的燃料與空氣進行充分的混合后進行二次燃燒，這樣就會出現肉眼可視的火焰；無焰燃燒指的是燃料氣體與空氣在燒嘴中已經發生充分的混合與接觸，但燃料噴出燒嘴后即發生劇烈的燃燒反應，因為其化學反應過于迅速，肉眼幾乎看不到燃燒的火焰。

二、火電廠中熱能與動力工程的改進方向

（一）對重熱進行科學的運用

首先，工作人員應對重熱進行科學的運用，這不僅能夠提高自身經濟利潤和社會效益，也有助于為自身的蓬勃發展帶來便利，重熱現象普遍存在于動力機中，我們更應該科學地對重熱進行運用，進一步彌補以往機械設備運轉過程中存在的不足之處。同時，也要準確的把握誤差選擇的動向，并對內部各個機械設備進行全面的疏導，這樣才能夠從根本上降低重熱現象發生的機率，以及有效降低機械設備造成誤差等問題的出現，為火電廠其他經濟活動的順利展開奠定基礎。其次，在實際對機械設備進行操作過程中，工作人員也要運用所掌握的知識和技能，將重熱系統對能源的利用率掌控在合理的范疇內，這也可以杜絕重熱現象的發生，更要確保數值與性能成正比，進一步有效地糾正重熱現象對機械設備造成的影響。最后，全面提高火電廠綜合市場競爭力和社會效益。

（二）調節設備減少濕氣損失

除了要對重熱進行科學的運用之外，我們還應當調節設備以此來減少濕氣損失，這也是熱能與動力工程改進的重要內容，需要各級人員予以高度重視。首先，濕氣損失在火電廠經濟活動中往往會帶來很多不必要的影響。所以，為了進一步降低濕氣對能量的損耗，工作人員應結合實際狀況采取有效的方法來解決問題，更要對每個機械設備進行全面的管理，必要的前提下應制定可行的方案來對設備管理方面進行優化和調整，以此來規避能量輸送過程中水滴的產生，因為水滴的產生也代表著濕氣損失現象比較嚴重，故而為了降低水滴對氣壓管道的影響，必須要對機械設備數據進行有效的勘測，進而從根本上解決濕氣對機器設備的侵蝕，確保設備能夠安全穩定運轉。其次，工作人員也要在內部安裝相應的中間熱循環裝置，比如：可以采用吸收水分的噴灌方式以此來減少濕氣損失，同時也可以制定有效的防護措施，進而幫助火電廠降低不必要的能量損失，為其蓬勃發展帶來科學數據支持。

（三）調整機組提升節流調節

現如今，隨著火電廠經營范圍的不斷擴大，隱藏在內部的問題也逐漸顯露出來，其中節流調節問題比較突出，而為了更好地解決此類問題，工作人員應采取相應措施加強管理，以此來提高節流調節的可能性。首先，我們應認識到節流調節工作的重要性，它是熱能與動力工程改進工作中的重要組成部分，而節流調節工作通常是指在機組的汽輪機啟動尤其是冷態啟動時采用的節流調節方式，當達到約60%額定負荷，為提高運行效率，改為噴嘴調節方式運行。隨后觀察機械設備的運轉狀況，當設備運行狀態發生變化時，其他的機組內部溫度也會隨著運行狀態變化而發生變化，在此過程中往往會出現一些問題，所以我們應制定可行方案，進而降低節流對機組運行造成的影響，為其他經濟活動帶來便利。其次，工作人員針對存在的問題，要采取相應對策解決，必要的前提下，還應對相應技術進行有效的調整，比如：可以在壓差與流量間把握平衡度，這都有助于提高節流調節的可能性。

（四）減少調壓調節的損失

調壓調節的經濟性僅僅在于機組在某些負載荷度的情況下，隨著負荷程度的提高，調壓調節不再具有經濟性的特征。在工作中通過調節壓力來改變在部分載荷下的運行狀態，并促進熱能和電力工程的有效運行，但是，調節和控制本身是非常缺乏的。例如，在高負載區域進行滑動控制會消耗大量的熱能，因此沒有很高的經濟效益；在移動的柵欄中，大型設備在工作后的動能轉化過程中會殘留大量的蒸汽余熱，從調節壓力引起的熱能損失情況來看，火電廠運行過程中采取的措施越合理，調節壓力所產生的損失就越少。有損渦輪是由燃氣渦輪發動機正常運行引起的，不會導致簡單的人為錯誤和管理系統故障，從而減少調節損失以不斷改善柴油機的運行機制。渦輪機，充分利用更先進，更科學的技術，將能量損失降低到極限，減少了多余的熱量和電力。

（五）燃燒控制技術的應用

現階段，在促進火電廠與熱能動力工程科學發展、提升鍋爐科學應用水平的過程中，應注重與之相關的燃燒控制技術應用。具體表現為（1）加強空燃比操控技術使用，借助熱電檢查出對應的數值，把探測的數值傳遞給PLC，實現對火電廠鍋爐運行中燃料燃燒過程的科學控制，最大限度提高能源利用效率，促使鍋爐設備能夠處于高效的運行狀態，為熱能動力工程發展帶來更多的促進作用；（2）注重雙交叉限幅操控技術使用，利用溫度傳感器將需要進行精確測量的溫度轉變為電信號，并根據實際測量溫度和期望達到的溫度兩者數據之間的偏差值，在PLC 的支持下，采用自動化控制的方式改變燃料和空氣流量閥門的閉合，控制好空氣與燃料之間的比例，確保電廠鍋爐運行中的能源利用狀況良好，減少燃燒過程中的熱量損失，給予火電廠效益狀況改善、熱能動力工程應用水平提升等相應的支持。

（六）調整吹灰技術

通過吹灰方法，可以避免消耗過多的熱能，控制粉塵總量，從而可靠地提高Boira的運行效率；提高倒灰過程中的溫度，防止鍋爐燃燒過程中高溫下出現碎屑。必須保證鍋爐中材料的充分燃燒，并且必須使鍋爐內外的溫差最小化，以確保較高的溫度。

結束語

綜上所述，火電廠在實際經營過程中存在著很多問題，而為了逐步推進熱能與動力工程改進工作的有序展開，工作人員應對重熱進行科學的運用，也要調節設備以此來減少濕氣損失，同時要調節機組提高綜合市場競爭力，進而為國家的經濟發展提供有力保障和支持。