電廠熱能動力鍋爐設計問題及改進策略

薛世俊

摘要：社會生產(chǎn)力的不斷提高，導致生產(chǎn)所需要的能源越來越多。為了匹配我國的社會經(jīng)濟發(fā)展，必須要提高能源供應效率，而目前的社會現(xiàn)狀是，不可再生能源急劇下降，無法滿足于當今的生產(chǎn)力水平。想要走出困境，提高生產(chǎn)力，就必須要運用新能源。當今我國熱能動力工程發(fā)展尤為迅速，不但提升了電廠鍋爐的運轉效率，還為能源的供應提供了穩(wěn)定輸出。

關鍵詞：熱能動力工程;電廠鍋爐;運用分析

1 熱能動力工程運用的概述

首先，熱能動力工程，是由機械工程學和跨熱能動力工程兩門學科組成的，其基本的運作原理是將熱能與機械能，在一定的條件下進行互相轉化，為設備提供動能，使機械設備可以正常的運轉?；镜倪\作原理雖然看上去非常簡單，但是，我國花費了大量的人力物力財力，在熱力動能工程方面。并且伴隨著近兩年來機械自動化和人工智能化的不斷發(fā)展，我國將熱力動能工程與人工智能相結合，希望可以提升熱能動力工程效率。其中，熱能動力工程在電廠鍋爐方面的應用最為典型，不僅提升了電廠鍋爐的運轉效率，還減少了電廠鍋爐的能源消耗量，這對于我國熱能動力工程技術的運用是一極大啟示。其次，熱能動力工程作為一個綜合性的科研項目，從它在電廠鍋爐中應用的情況可以看出，我國對于熱能動力工程的運用還是具備控制能力的，不僅提升了電廠鍋爐的燃燒效率，還提高了電廠鍋爐的能源利用率。當今我國對于熱能動力工程的研究，主要放在熱能與機械能的轉化方面，希望可以通過改良設備，提升電廠鍋爐的燃燒效率。

2燃料燃燒特性分析

由于燃料性質(zhì)存在一定差異，其燃燒過程的實現(xiàn)也有所不同，對于煤炭等燃料來說，當著火溫度高于自身溫度時即可進入燃燒狀態(tài)并趨于穩(wěn)定。電廠熱能動力鍋爐內(nèi)燃料燃燒的過程中，尤其是氣體燃料對燃燒方式有著較高的要求。就長焰燃燒來看，其主要是在鍋爐燒嘴內(nèi)部依靠氣體擴散作用，令其與空氣達到混合狀態(tài)，促進燃料燃燒，實際上屬于一種擴散式燃燒方法，鍋爐內(nèi)火焰相對較長。就短焰燃燒來看，是指燃料初期與部分空氣達到混合狀態(tài)，待噴出后，部分氣體燃料燃燒，另外部分氣體與二次空氣混合，以實現(xiàn)繼續(xù)燃燒，此種燃燒方式下，鍋爐內(nèi)所產(chǎn)生的火焰比較短。除此之外，還包括無焰燃燒，是指燃料進進入鍋爐燒嘴之前就與空氣達到完全的混合狀態(tài)，二者之間發(fā)生反應。此種情況下，煤粉快速發(fā)生燃燒反應，因而幾乎看不到火焰的相關現(xiàn)象。固體燃料在鍋爐內(nèi)燃燒也包括較多實際方法，比如表面燃燒、蒸發(fā)燃燒、冒煙燃燒、分解燃燒等，在電廠動力鍋爐運行過程中，不同的燃燒方法具有各自特性，在實際操作中要結合實際情況加以選用。

3電廠熱能動力鍋爐設計存在的問題

3.1鍋爐構造存在的問題

鍋爐是火力發(fā)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(zhì)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(jīng)老舊了也沒有及時進行更換。因此，在使用過程中就呈現(xiàn)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(xiàn)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(chǎn)需求。此外，還有一些鍋爐由于長期處于燃燒狀態(tài)，輸送管道出現(xiàn)裂縫，出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，在情況比較嚴重時，甚至會出現(xiàn)爆裂，給電廠帶來了巨大的經(jīng)濟損失。

3.2燃料性質(zhì)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(chǎn)生的熱量比較大，價格也比較低廉。但是使用煤作為鍋爐燃料也衍生了一系列的問題，最為直接的就是環(huán)境污染問題。不同電廠的經(jīng)濟效益不同，其為了更好地提升經(jīng)濟效益，節(jié)約經(jīng)營成本，在選擇燃料時可能會選擇一些質(zhì)量不是很好的煤作為燃料，這些煤在燃燒過程中產(chǎn)生的氣體以及燃燒之后遺留下來的物質(zhì)都給環(huán)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(chǎn)生污染。

4電廠熱能動力鍋爐的改進方向

4.1改進鍋爐構造和提高燃燒質(zhì)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?；谶@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(zhì)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(diào)速技術來說，在功率、頻率以及動態(tài)響應上都更具有優(yōu)勢，在當前的電廠中應用比較廣泛，取得的經(jīng)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(diào)速調(diào)節(jié)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(xiàn)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(diào)整。

4.2改變?nèi)紵剂衔镔|(zhì)

我國是世界上人口最多的國家，電能消耗速度比較快，而且隨著生活質(zhì)量的提升，人們對電能的需求量也在不斷增加，電力燃料用量在不斷增長。但是，當前鍋爐燃料以煤為主，煤作為一種不可再生資源，其儲存量是極為有限的，優(yōu)質(zhì)煤的價格也比較高，電廠企業(yè)在經(jīng)營過程中不僅需要滿足用戶的需求，同時還需要兼顧自身盈利。因此，有些電廠所使用的鍋爐燃料質(zhì)量并不是很好，各個電廠的鍋爐燃料質(zhì)量參差不齊，這樣不僅不利于鍋爐燃燒發(fā)揮應有的作用，同時其還造成了大量的環(huán)境污染，劣質(zhì)燃料也容易對鍋爐造成破壞。因此，在當前電廠發(fā)展經(jīng)營過程中，要最大限度地發(fā)揮鍋爐的作用，就需要改變?nèi)剂喜馁|(zhì)，企業(yè)要認識到使用劣質(zhì)燃料雖然能夠在短期內(nèi)提高其經(jīng)濟效益，但是其對企業(yè)的長遠發(fā)展是不利的，如其會對鍋爐造成破壞，導致發(fā)電質(zhì)量不高，這些都會對企業(yè)的經(jīng)營產(chǎn)生影響。因此，企業(yè)需要從自身做起，提高能源要求，盡可能使用一些高質(zhì)量的燃料，保證燃燒質(zhì)量。此外，從國家政府的層面來講，要想促進經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，國家必須加大資金投入力度，加強科技研發(fā)，尋找新型的清潔能源，制造出適合鍋爐燃燒的混合能源，盡可能地降低燃燒成本，提高燃燒質(zhì)量。

4.3改進鍋爐燃料燃燒方式

鍋爐燃燒的效率主要是受鍋爐內(nèi)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(jù)鍋爐的相關參數(shù)，及時調(diào)整燃料內(nèi)部的水分比例，控制好氧氣的含量，再適當調(diào)節(jié)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(tài)。在具體的燃燒過程中，工作人員可以根據(jù)實際燃燒需要，做好相關的調(diào)整工作，結合實際數(shù)據(jù)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(chǎn)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(xiàn)最優(yōu)化，提高電廠企業(yè)經(jīng)濟效益，促進其長遠發(fā)展。

結束語

總之，能源問題一直以來都是國家在發(fā)展建設過程中極為重視的一個問題，從國家發(fā)展的層面上來講，經(jīng)濟的快速發(fā)展固然重要，但是在可持續(xù)發(fā)展的要求之下，也必須要做好能源保護工作。電廠熱能鍋爐燃燒不僅需要保證企業(yè)的經(jīng)濟效益，同時還需要積極的響應節(jié)能減排的政策，要以節(jié)能減排作為企業(yè)發(fā)展的指導思想，做好鍋爐燃燒機燃燒分析設計工作，提升燃燒質(zhì)量。

參考文獻

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