新形勢下電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動(dòng)力的發(fā)展與創(chuàng)新分析

師紹峰

摘 要：隨著社會(huì)整體經(jīng)濟(jì)模式的革新以及民眾生活質(zhì)量和水平的日益提高，電能的需求量越來越大，資源短缺問題已經(jīng)迫在眉睫。本文將根據(jù)電廠鍋爐全自動(dòng)化和高效節(jié)能的特點(diǎn)為依據(jù)，結(jié)合電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動(dòng)力的發(fā)展現(xiàn)狀和意義，總結(jié)出能夠提高電廠鍋爐熱動(dòng)力的三種創(chuàng)新途徑。

關(guān)鍵詞：電廠鍋爐;熱能動(dòng)力;自動(dòng)化

電廠鍋爐是指在發(fā)電廠中為汽輪機(jī)等機(jī)械提供定額蒸汽的中大型鍋爐。其蒸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)介質(zhì)的循環(huán)有自然循環(huán)、輔助循環(huán)、直流和復(fù)合循環(huán)4種方式。近年來，電廠鍋爐在熱能動(dòng)力的實(shí)際運(yùn)用中越來越重要。環(huán)保節(jié)能成為中國電力工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要方向，只有不斷提高電廠鍋爐的利用率，減少能源損耗與對(duì)環(huán)境的破壞，才能推動(dòng)鍋爐行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，增加電廠的實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)影響力。

一、電廠鍋爐設(shè)備的應(yīng)用特點(diǎn)

（一）全自動(dòng)化控制技術(shù)

傳統(tǒng)的電廠鍋爐操作模式單一，主要是人工進(jìn)行燃料投放和廢料處理。工作內(nèi)容煩瑣，操作環(huán)境相對(duì)惡劣，嚴(yán)重影響了工人的身體健康。而現(xiàn)在的工廠鍋爐采用了全自動(dòng)化的管理模式，以自動(dòng)化的設(shè)備代替工人完成那些危險(xiǎn)內(nèi)容、機(jī)械繁雜、高頻率的工作。因?yàn)閱⒂昧巳詣?dòng)化控制技術(shù)，能夠協(xié)調(diào)人員的調(diào)配問題，控制了工資成本，彌補(bǔ)了技術(shù)上的不足，提升了工作的效率。全自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)，減小資源消耗的誤差值，制作項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，提高整體的企業(yè)效益。例如，與傳統(tǒng)的鍋爐發(fā)電模式相比，全自動(dòng)化的控制技術(shù)能夠使煤炭的燃燒概率達(dá)到98%左右，大大節(jié)約了成本與能源損耗。

（二）設(shè)備高效節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)

電廠鍋爐的工作過程是由燃燒系統(tǒng)和汽水系統(tǒng)這兩部分組成的。鍋爐的燃燒系統(tǒng)的工作過程為：把煤炭等資源放入原煤斗中進(jìn)行平等分配，然后加到給煤斗中做好存儲(chǔ)，接著進(jìn)入磨煤機(jī)進(jìn)行研磨，一部分接受干燥風(fēng)，一部分煤粉進(jìn)入燃燒器。干燥風(fēng)下的煤粉通過空氣預(yù)熱器再進(jìn)行兩次風(fēng)機(jī)吹風(fēng)。燃燒后的灰渣進(jìn)入除渣裝置，產(chǎn)生的煙則通過屏式過熱器、對(duì)流過熱器、再熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器、除塵器的過濾，通過煙囪排到空氣中。鍋爐的汽水系統(tǒng)由三部分組成，分別為給水系統(tǒng)，蒸發(fā)系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)。水汽在進(jìn)入鍋爐之前經(jīng)過省煤器，吸收了煤炭燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量，降低了煤煙自身的熱度，提高鍋爐的利用率。接著水進(jìn)入由汽包、下降管、水冷壁和聯(lián)箱及聯(lián)通管道，吸收鍋爐內(nèi)的熱輻射，使下降管送入的水汽變成飽和蒸汽。飽和蒸汽通過屏式過熱器，對(duì)流過熱器形成過熱蒸汽至汽輪機(jī)高壓缸。同時(shí)，汽輪機(jī)高壓缸排泄氣體到再熱器，變成再熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)中、低壓缸。

二、電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動(dòng)力的發(fā)展

（一）電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動(dòng)力的發(fā)展的現(xiàn)狀

按照數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，我國的主要發(fā)電模式依舊為火力發(fā)電，傳統(tǒng)的燃煤火力發(fā)電技術(shù)符合時(shí)代發(fā)展的需要，能夠最大程度的滿足人們?nèi)粘Ｒ率匙⌒械男枰５请S著科學(xué)技術(shù)水平的提高，各企業(yè)工程設(shè)施用電量增加，社會(huì)對(duì)電廠鍋爐的供電量要求也逐漸提高。因此電場應(yīng)該查缺補(bǔ)漏，完善機(jī)械，確保設(shè)備高速有效運(yùn)轉(zhuǎn)。

電廠鍋爐主要用于發(fā)電，其擁有參數(shù)高、鍋爐容量大、火室燃燒、熱效率高、排放過熱蒸汽等特征。目前來看，要想提高鍋爐的利用率就要解決內(nèi)部的風(fēng)機(jī)問題。風(fēng)機(jī)在整個(gè)能量轉(zhuǎn)換中起到重要作用，將燃煤產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為動(dòng)力，從而提高爐內(nèi)氣壓，加速氣體的輸送。氣體通過后，鍋爐內(nèi)外氣壓發(fā)生改變逐漸恢復(fù)平衡，氣體急速膨脹形成新的動(dòng)力。要注意風(fēng)機(jī)的日常維護(hù)，其長期處于高氣壓下負(fù)荷嚴(yán)重，易發(fā)生自燃。所以有必要定期對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行檢測與維修，從而提高它的使用率。

（二）電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動(dòng)力的發(fā)展的意義

電廠鍋爐加大對(duì)熱能動(dòng)力工程的研究有利于提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。電廠鍋爐的普及與推廣，一定程度上加速了熱能動(dòng)力的發(fā)展進(jìn)程，提升了企業(yè)的發(fā)電效率。電力鍋爐采用全自動(dòng)化控制技術(shù)，維持了能源轉(zhuǎn)化的穩(wěn)定性，降低了對(duì)煤炭等資源的損耗。提前做好風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，運(yùn)用燃燒系統(tǒng)和水汽系統(tǒng)對(duì)資源物盡其用，減少浪費(fèi)。

數(shù)據(jù)表明發(fā)電廠對(duì)空氣的污染嚴(yán)重。重點(diǎn)納入調(diào)查3127家火電廠中：有1824家獨(dú)立火電廠，共排放706.3萬噸二氧化硫，1.90克/千瓦時(shí)，氮氧化物981.6萬噸，2.60克/千瓦時(shí)，煙粉塵144.2萬噸，0.4克/千瓦時(shí);有1303家自備火電廠，共排放二氧化硫152.6萬噸，氮氧化物103.1萬噸，煙粉塵34.1萬噸[1]。因此，通過對(duì)熱能動(dòng)力工程的研究，提升機(jī)械的使用效率，能夠有效地減少有害氣體的排放，增加大氣濕度，凈化空氣，維護(hù)生態(tài)平衡。

（三）電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動(dòng)力中的發(fā)展的方向

電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動(dòng)力中的發(fā)展主要有體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面體現(xiàn)在風(fēng)機(jī)運(yùn)作方面。風(fēng)機(jī)是電廠鍋爐的重要組成部分，對(duì)整個(gè)鍋爐的運(yùn)行過程非常重要的作用。風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的氣壓，在氣壓的作用下，會(huì)將鍋爐外的空氣壓入到鍋爐內(nèi)，幫助鍋爐內(nèi)的燃料進(jìn)行燃燒，從而保障鍋爐的控制效果。風(fēng)機(jī)可以為電廠鍋爐提供熱能動(dòng)力，促進(jìn)鍋爐內(nèi)燃料的燃燒效果，能夠起到節(jié)約燃料的目的。在電廠鍋爐系統(tǒng)中，風(fēng)機(jī)是極易出現(xiàn)故障的設(shè)備，這是由于風(fēng)機(jī)長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致的，風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，這將會(huì)加快風(fēng)機(jī)電路老化的速度，造成風(fēng)機(jī)的電荷量增大，因此風(fēng)機(jī)需要做維護(hù)工作，從而保障風(fēng)機(jī)能夠良好運(yùn)行。由此可見，風(fēng)機(jī)在熱能動(dòng)力中具有非常重要的作用，需要不斷地進(jìn)行優(yōu)化，是電廠鍋爐在熱能動(dòng)力學(xué)中的發(fā)展方向之一;另一方面體現(xiàn)在風(fēng)機(jī)翼型葉片的仿真方面。風(fēng)機(jī)的構(gòu)造極為復(fù)雜，為了保障風(fēng)機(jī)的翼型葉片規(guī)格能夠滿足電廠鍋爐系統(tǒng)的需要，可以對(duì)風(fēng)機(jī)的翼型葉片進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，通過建立電廠鍋爐系統(tǒng)中風(fēng)機(jī)的仿真模型來確定風(fēng)機(jī)翼型葉片的規(guī)格，從而保證空氣能夠順利地通過風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)入鍋爐內(nèi)。此外，通過仿真模型還可以得到電廠鍋爐風(fēng)機(jī)的葉片曾攻角與分離之間的關(guān)系，能夠?qū)︼L(fēng)機(jī)的速度矢量進(jìn)行有效的模擬，從而提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，以上為電廠鍋爐在熱能動(dòng)力學(xué)中的另一個(gè)發(fā)展方向。

三、電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動(dòng)力的創(chuàng)新

（一）轉(zhuǎn)換思想

新的經(jīng)濟(jì)體制下，電廠鍋爐面臨新的挑戰(zhàn)，需要提高自身的運(yùn)行效能。應(yīng)該對(duì)電廠鍋爐設(shè)備進(jìn)行進(jìn)行技術(shù)改造，使熱能動(dòng)力原理在能源轉(zhuǎn)化中發(fā)揮出最好的效果。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，企業(yè)應(yīng)該加大對(duì)熱能動(dòng)力工程的技術(shù)應(yīng)用，進(jìn)一步加強(qiáng)熱能動(dòng)力學(xué)的研究與學(xué)習(xí)，而這就需要技術(shù)人員轉(zhuǎn)換思想，接受新的操作技術(shù)。機(jī)器是由工人直接進(jìn)行操作使用的，只有專業(yè)的技術(shù)人員才能保證企業(yè)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，他們的工作模式直接影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。轉(zhuǎn)換思想的主要內(nèi)容為去除落后的操作理念和能源消耗方式。要對(duì)操作人員開展系統(tǒng)化的思想教育培訓(xùn)，改變固有的操作觀念，使其熟練掌握熱能動(dòng)力原理的相關(guān)知識(shí)，根本上提高實(shí)際操作的熟練度和應(yīng)對(duì)機(jī)械故障的解決能力，從而大幅度提高電廠鍋爐的生產(chǎn)率。必須加快操作創(chuàng)新和科技革新的腳步，改變固有的模式觀念，在科技發(fā)展的進(jìn)程中加入綠色環(huán)保節(jié)能的理念，在加大能源生產(chǎn)的同時(shí)減少資源的浪費(fèi)，控制成本增加企業(yè)的實(shí)際收益，促進(jìn)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

（二）優(yōu)化電廠鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)

為了推動(dòng)電廠鍋爐的整體改革，提高在熱能動(dòng)力原理中的使用效率，應(yīng)該進(jìn)行設(shè)備的內(nèi)部優(yōu)化。電力設(shè)備專業(yè)性較強(qiáng)，為了確保其能夠長期穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)，必須進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化，定期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)與維修排查問題，提高各個(gè)零部件的使用壽命。值得注意的是，內(nèi)部優(yōu)化需要考慮鍋爐所使用的煤炭原料和機(jī)械的各種參數(shù)，因?yàn)橹車h(huán)境的影響，其參數(shù)可能會(huì)有一定的浮動(dòng)。在電廠鍋爐內(nèi)部優(yōu)化的過程中，不僅要求機(jī)械的使用功能滿足具體的生產(chǎn)要求，還要使鍋爐內(nèi)所有零件的整體結(jié)構(gòu)性能得到進(jìn)一步優(yōu)化。就目前情況來看，如果希望電廠鍋爐能夠一直保持高速運(yùn)營，其內(nèi)部零件應(yīng)該充分發(fā)揮各自功能，完善內(nèi)部運(yùn)營結(jié)構(gòu)。此外，技術(shù)人員還應(yīng)該根據(jù)電廠鍋爐的實(shí)際運(yùn)營情況對(duì)熱能動(dòng)力原理技術(shù)進(jìn)行調(diào)整，確保技術(shù)在實(shí)際操作中發(fā)揮最大作用。進(jìn)行妥善的內(nèi)部優(yōu)化有利于電廠設(shè)備的合理利用，提高生產(chǎn)效率，拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)的整體增長。

（三）提高熱能和機(jī)械能轉(zhuǎn)化效率

電廠鍋爐的運(yùn)營原理為能量轉(zhuǎn)換，即提高熱能和機(jī)械能的轉(zhuǎn)化效率，為電廠發(fā)電提供能量支持。所以如何提高熱能和機(jī)械能的轉(zhuǎn)化效率和質(zhì)量變得尤為重要。電廠應(yīng)該把機(jī)械操作理論技術(shù)與實(shí)際能源轉(zhuǎn)化的數(shù)據(jù)相結(jié)合，將鍋爐內(nèi)部零件運(yùn)營情況與實(shí)際能源的產(chǎn)值相結(jié)合，總結(jié)分析鍋爐能源轉(zhuǎn)化過程中存在的問題[2]。電廠應(yīng)該定期進(jìn)行機(jī)械維修，實(shí)施規(guī)范化的管理運(yùn)營，根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)際能源產(chǎn)值對(duì)機(jī)械進(jìn)行合理調(diào)配，引進(jìn)新型的機(jī)械設(shè)備，調(diào)節(jié)各個(gè)結(jié)構(gòu)之間的運(yùn)營關(guān)系，提升能源的產(chǎn)值，為的電廠的高速發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的保障。技術(shù)人員要結(jié)合現(xiàn)有掌握的技術(shù)，增加能量的轉(zhuǎn)化效率，增強(qiáng)鍋爐的使用性能。第一，技術(shù)人員應(yīng)該掌握熱能動(dòng)力學(xué)的相關(guān)技術(shù)原理，提高熱能知識(shí)儲(chǔ)備和運(yùn)用能力。第二，定期計(jì)算鍋爐運(yùn)營產(chǎn)生的具體數(shù)值，再結(jié)合實(shí)際情況，形成能源運(yùn)營公式。第三，制定考核表，對(duì)機(jī)械進(jìn)行登記管理，實(shí)時(shí)了解每臺(tái)機(jī)械的運(yùn)營狀況。只有這樣才能提高熱能和機(jī)械能的轉(zhuǎn)化效率，提高發(fā)電廠的工作效能。以上幾種技術(shù)在使用過程中各存在一定的優(yōu)缺點(diǎn)，但都能對(duì)電廠鍋爐起到較好的溫度調(diào)節(jié)作用，可以有效地提高電廠鍋爐的燃燒效率，并且還能起到節(jié)能減排的目的，有效地實(shí)現(xiàn)了燃燒技術(shù)的創(chuàng)新。

四、結(jié)論

電廠鍋爐設(shè)備采用全自動(dòng)化的操作模式降低了能源的損耗，在燃燒系統(tǒng)和水汽系統(tǒng)的運(yùn)作下產(chǎn)生新的能量。電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動(dòng)力工程中的發(fā)展前景較為廣闊，熱能動(dòng)力的發(fā)展與創(chuàng)新為其提供了優(yōu)質(zhì)的發(fā)展道路，增加了實(shí)際的收益值。所以，電廠鍋爐想要進(jìn)一步發(fā)展，就應(yīng)轉(zhuǎn)換思想、優(yōu)化電廠鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)、提高熱能和機(jī)械能轉(zhuǎn)化效率，加大對(duì)熱能動(dòng)力的學(xué)習(xí)探究。

參考文獻(xiàn)：

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