基于新形勢下電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動力工程中的應(yīng)用

薛艷龍

摘 要：隨著人們對電力資源的依賴，電廠的壓力與日俱增。作為發(fā)電廠發(fā)展建設(shè)關(guān)鍵設(shè)備之一，電廠鍋爐需要發(fā)揮更加重要的作用，為此，山西西山熱電有限責任公司研究人員探索出一些有效辦法，并且應(yīng)用到實際?；诖耍疚木吞岣吣芰哭D(zhuǎn)換效率、優(yōu)化鍋爐內(nèi)部構(gòu)造、加強設(shè)備維護保養(yǎng)、先進系統(tǒng)應(yīng)用等幾方面分析相關(guān)人員的研究，并且提出一些應(yīng)用策略。

關(guān)鍵詞：電廠鍋爐；熱能動力工程；鍋爐性能優(yōu)化系統(tǒng)

中圖分類號：TM621.2 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）11-0169-01

熱能動力工程包括兩個方向：熱能和動力。其中涉及很多內(nèi)容，主要包括熱力發(fā)動機、熱能工程、流體工程、水電工程等。而鍋爐的能量轉(zhuǎn)換機制主要有熱力發(fā)動機、熱力工程以及流體工程三方共同實現(xiàn)，它們之間運轉(zhuǎn)過程與電廠鍋爐能量轉(zhuǎn)換過程相同，也就是由熱能轉(zhuǎn)化為機械能過程。新形勢下的動力工程主要指的是熱能動力工程，所以在對電廠鍋爐運行進行優(yōu)化時，山西西山熱電有限責任公司主要研究方面為熱能動力工程。

1 電廠鍋爐在熱能動力工程的應(yīng)用特征

對電廠鍋爐設(shè)備進行探究分析時發(fā)現(xiàn)，新形勢下電廠鍋爐在熱能動力工程的應(yīng)用特征主要包含下面兩方面：（1）全自動控制技術(shù)的全面應(yīng)用。燃氣鍋爐在電廠鍋爐中最為重要，想要實現(xiàn)鍋爐的進一步發(fā)展，需要對鍋爐進行技術(shù)相關(guān)的控制以及應(yīng)用。傳統(tǒng)的鍋爐技術(shù)對人力要求比較高，其中包括燃料的投放以及處理，一旦人為因素造成失誤，會對電廠造成經(jīng)濟影響，而全自動控制技術(shù)不僅會減少人為失誤，還能夠?qū)趧恿M行有效解放，在某種程度上，全自動控制技術(shù)提高了傳統(tǒng)電廠鍋爐的工作效率；（2）有效利用其密閉環(huán)境，提升相關(guān)設(shè)備的使用效率。電廠鍋爐設(shè)備中，有兩方面構(gòu)成部分，分別為：外部控制以及燃氣鍋爐控制。鍋爐外殼作用很大，不僅能夠?qū)θ紵?、專用的水箱設(shè)備等整體鍋爐整體起到控制作用，還能起到固定、保護作用。而內(nèi)部是密封環(huán)境，能夠有效提升鍋爐的燃燒率，使其達到完全反應(yīng)的程度[1]。

2 熱能動力工程中電廠鍋爐應(yīng)用的發(fā)展需求

我國發(fā)電形式包括水力發(fā)電、風力發(fā)電、火力發(fā)電等，其中火力發(fā)電在其中占有最大的比重，人們?nèi)粘Ｉ钪杏秒妿缀鮼碜噪姀S鍋爐的火力發(fā)電。新形勢下，人們對穩(wěn)定電力的需求越來越大，想要滿足人們的需求，只能發(fā)電廠采取相應(yīng)手段對生產(chǎn)技術(shù)進行有效改善。鍋爐因其密閉性，發(fā)展空間并不是很大，所以研究人員將目光轉(zhuǎn)向鍋爐周邊的外接設(shè)備，如果鍋爐系統(tǒng)所有的外接設(shè)備能夠得到有效利用或是進一步進行技術(shù)改革，而發(fā)揮到最大的程度，便能夠提升電廠鍋爐的整體效率和質(zhì)量。在這種情況下，發(fā)展實踐熱能動力工程學非常有必要，它有很廣泛的應(yīng)用面：主要對熱能轉(zhuǎn)化為機械能需要的原動力進行全面研究。如果了解到熱能轉(zhuǎn)化為機械能需要的動力來源具體是反應(yīng)條件、材料、溫度、或者時間等方面因素，只要根據(jù)動力來源需求提供相應(yīng)的動力條件，就能夠提高電廠鍋爐的生產(chǎn)效率。此外，還要做到節(jié)能減排，為國家施行可持續(xù)發(fā)展道路提供有力保障[2]。

3 新形勢下電廠鍋爐在熱能動力工程中的應(yīng)用

3.1 提高能量轉(zhuǎn)換效率

電廠普遍能夠滿足社會對電的需求，但在其中還是有很大的問題，那就是能量轉(zhuǎn)換效率低下。在鍋爐里發(fā)生的不完全燃燒現(xiàn)象不僅會浪費寶貴的燃料資源，還造成大面積環(huán)境污染現(xiàn)象。而新形勢下這種情況有所改善，例如：山西西山熱電有限責任公司通過循環(huán)流化床鍋爐潔凈煤燃燒技術(shù)對溫度的有效控制，能夠使鍋爐里的燃料完全燃燒。其結(jié)構(gòu)為單鍋筒，自然循環(huán)方式，總體上分為前部及尾部的兩個豎井。其前部豎井為總吊結(jié)構(gòu)，四周由水冷壁組成，從下到上分為：一次風室、密相區(qū)、稀相區(qū)。尾部煙道從上到下為：高溫過熱器、低溫過熱器以及省煤器、空氣預熱器械等。兩豎井之間由立式旋風分離器連接，分離器下部分連接灰冷卻器和回送裝置。其鍋爐采用床下點火，分級燃燒，一次風比率占約50～60%，飛灰循環(huán)為低倍率，中溫則采取分離灰渣排放，分別有水冷出渣機、灰冷卻器以及除塵器灰斗排出。爐膛采用湍流床，速度控制在3.5～4.5m/s。除此之外，山西西山熱電有限責任公司設(shè)計了適當?shù)臓t膛截面，在爐膛膜式壁管鋪設(shè)了高鋁質(zhì)磚內(nèi)襯，通過測試發(fā)現(xiàn)，這種方法即使是劣質(zhì)燃料的燃燒率也能達到98%[3]。

3.2 優(yōu)化鍋爐內(nèi)部構(gòu)造

電廠鍋爐內(nèi)部構(gòu)造優(yōu)化能夠在一定程度上提高整體設(shè)備的使用效率，在鍋爐高效運轉(zhuǎn)過程中，會受到各方面因素的影響：沒有保證燃燒、蒸汽嚴密性，導致跑、滴、冒、漏等現(xiàn)象出現(xiàn)，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)與為人失誤密不可分。所以想要保證電廠鍋爐燃燒穩(wěn)定，實現(xiàn)電廠鍋爐節(jié)能、經(jīng)濟、高效運行，就要充分保證計算機技術(shù)的先進，全面實現(xiàn)自動化控制模式，略過人工操作環(huán)節(jié)，減少勞動力的工作量，來增強工作的效率。例如：山西西山熱電有限責任公司購進無錫鍋爐集團有限公司生產(chǎn)的UG-240/9.8-M4型號電廠鍋爐，用稱重給煤機用于流化床鍋爐用煤計量給料，給料過程中，皮帶運輸機持續(xù)給料，自煤倉進入稱重給煤機進行重量檢測，與此同時裝于尾輪測速裝置對皮帶進行速度測試。在此基礎(chǔ)上，在輸送及計量的下部設(shè)有刮板式清掃裝置，撒料能被清掃到給煤口，整個系統(tǒng)設(shè)定皮帶運輸機跑偏預警、堵煤預警、斷煤預警等警報系統(tǒng)。機體外殼開有多個觀察窗、照明燈等以便于觀察機器運轉(zhuǎn)情況。

3.3 加強設(shè)備維護保養(yǎng)

除了加強技術(shù)、構(gòu)造方面的改變，還要加大對電廠鍋爐設(shè)備的維護、保養(yǎng)力度。要對電廠鍋爐進行定期檢查，在鍋爐使用過程中進行實時監(jiān)控，以保證鍋爐的生產(chǎn)運行正常。除此之外，還要培養(yǎng)司爐工的責任意識，比如：山西西山熱電有限責任公司，對司爐工實施崗位責任制度，明確規(guī)定司爐工的職責與權(quán)限，并按照規(guī)定的工作標準進行考核：如果司爐工達到標準公司將會提高獎金，如果沒有達到標準，將會有一些懲罰措施。比如：（1）在揚火前要先啟動引風機，在通風一段時間后，啟動送風機，通過一順一逆兩股風可以保證爐內(nèi)可燃氣體完全排除；（2）壓火前一定先要停止給煤，一定保證壓火時沒有新煤進入鍋爐內(nèi)；（3）在點火過程中，一定要觀察好油槍噴嘴的情況再點火，在此過程中要控制好加煤量等。在山西西山熱電有限責任公司司爐工堅持這幾條標準的同時，也極大幾率預防鍋爐設(shè)備運行出現(xiàn)故障的可能。

3.4 鍋爐“優(yōu)化系統(tǒng)”的應(yīng)用

鍋爐性能優(yōu)化系統(tǒng)是基于先進的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與專家系統(tǒng)，再加上鍋爐運行關(guān)鍵中間參數(shù)：爐膛出口煙溫檢測，為鍋爐優(yōu)化系統(tǒng)創(chuàng)造并挖掘系統(tǒng)的冗余空間。優(yōu)化系統(tǒng)下的電廠鍋爐效果明顯超過傳統(tǒng)系統(tǒng)，例如：山西西山熱電有限責任公司安裝鍋爐性能優(yōu)化系統(tǒng)，經(jīng)過一個月的使用對比，供電煤耗降低3g/kwh，而且明顯能感覺到，通過鍋爐性能優(yōu)化分析系統(tǒng)改變參數(shù)，改善了氮氧化合物排放、減溫水流量、用電量、熱效率等方面數(shù)據(jù)，從保護汽機滑壓運行、延長停機間隔時間等方面進行多重優(yōu)化。目前我國火力鍋爐存在以下幾個問題：（1）煤質(zhì)變化造成燃燒不完全，滅火問題；（2）鍋爐結(jié)焦結(jié)渣問題；（3）受熱面腐蝕嚴重，其中包括：水冷壁、過熱器、省煤器；（4）氮氧化物超標；（5）過氧量偏高；（6）維修費用、生產(chǎn)成本高等等問題。爐膛出口溫度監(jiān)測系統(tǒng)能夠通過數(shù)據(jù)監(jiān)測，解決以上幾個問題，把鍋爐整體性能提高了一個檔次。近年來，鍋爐性能優(yōu)化分析系統(tǒng)計算機軟件應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域增長非常快，成為解決系統(tǒng)變量多等束縛條件的強大工具。

4 結(jié)語

綜上所述，基于對新形勢下電廠鍋爐在熱能動力工程中的應(yīng)用分析發(fā)現(xiàn)，想要對電廠鍋爐進行研究，必須要對新形勢下的鍋爐系統(tǒng)技術(shù)有所了解。本文就循環(huán)流化床鍋爐、鍋爐內(nèi)部構(gòu)造優(yōu)化技術(shù)、設(shè)備維護技術(shù)、優(yōu)化系統(tǒng)技術(shù)進行分析，并與實際進行結(jié)合，提出應(yīng)用方案，希望能夠?qū)﹄姀S鍋爐設(shè)備應(yīng)用方面起到促進的作用。

參考文獻

[1]程勇.新形勢下電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動力工程中的應(yīng)用[J].中國高新區(qū)，2017，（20）：126.

[2]劉欣哲.新形勢下熱能動力工程中電廠鍋爐設(shè)備的應(yīng)用[J].化工設(shè)計通訊，2017，43（07）：111.

[3]許昱華.新形勢下電廠鍋爐在熱能動力工程中的應(yīng)用[J].內(nèi)燃機與配件，2017，（10）：99-101.