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

王會(huì)杰

摘 要：電廠鍋爐作為一種發(fā)電設(shè)備，在熱能動(dòng)力領(lǐng)域的應(yīng)用非常普遍，隨著動(dòng)力學(xué)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的革新，電廠鍋爐應(yīng)用作用也越來越明顯。本文先從分析電廠鍋爐的應(yīng)用特點(diǎn)，然后從電廠鍋爐在熱能動(dòng)力中的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展前景出發(fā)，分析探討如何提高電廠鍋爐的應(yīng)用效率，創(chuàng)新技術(shù)，為熱能動(dòng)力工程發(fā)展提供參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：電廠鍋爐;熱能動(dòng)力;燃燒技術(shù);高效節(jié)能

隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，鍋爐行業(yè)的發(fā)展也在不斷尋求改革和突破，針對(duì)以往存在的能源消耗嚴(yán)重、環(huán)境污染等問題，如今的鍋爐行業(yè)在發(fā)展中也在逐漸克服這些問題。同時(shí)，電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動(dòng)力工程中的發(fā)展意義也越發(fā)凸顯，通過技術(shù)創(chuàng)新，提升鍋爐的使用效率，減少能耗，有助于提高整個(gè)熱能動(dòng)力行業(yè)的發(fā)展水平，從而推動(dòng)鍋爐行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 電廠鍋爐的應(yīng)用特點(diǎn)

1.1 技術(shù)革新：全自動(dòng)化控制

以目前的發(fā)展階段來說，鍋爐發(fā)電一直是最普遍的發(fā)電形式之一，在熱能動(dòng)力工程中發(fā)揮著顯著作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，全自動(dòng)化控制逐漸取代了以往的人工手動(dòng)發(fā)電模式，不僅有效減輕企業(yè)的人力成本和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，還大大提高了生產(chǎn)效率，增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。例如，和傳統(tǒng)的鍋爐發(fā)電相比，無論是使用質(zhì)量上乘的煤炭，還是無煙煤、煤泥等相對(duì)劣質(zhì)的煤炭，通過自動(dòng)化生產(chǎn)，其燃燒率都可達(dá)到95%-99%，有效提升能源使用率。

1.2 效能提升：高效節(jié)能便利

電廠鍋爐的工作流程大致如下：首先，用煤機(jī)把原煤磨制成煤粉，利用送風(fēng)機(jī)將冷空氣送到熱風(fēng)管道，一部分對(duì)煤加熱干燥，一部分直接進(jìn)入爐膛燃燒，利用燃燒后釋放的熱量，使?fàn)t膛火焰溫度達(dá)到1500度甚至更高;其次，高溫?zé)煔膺M(jìn)入尾部煙道，進(jìn)行能量交換，變成110-160度的低溫?zé)煔?，使少量灰粒由引風(fēng)機(jī)送入煙囪排到大氣中;再次，煤粉燃燒后形成的灰粒進(jìn)入冷灰斗，經(jīng)冷卻后形成排渣;最后，通過水冷壁管供水，吸收高溫使蒸發(fā)變成蒸汽，通過汽包進(jìn)行汽水分離，達(dá)到要求的蒸汽通過管道進(jìn)入汽輪機(jī)做功。通過一系列流程完成發(fā)電工作，提高效能。

2 電廠鍋爐的應(yīng)用在熱能動(dòng)力中的發(fā)展

2.1 電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動(dòng)力中的現(xiàn)狀

電廠鍋爐是用于發(fā)電的重要設(shè)備，主要依靠能量轉(zhuǎn)換做功，將煤炭等燃料燃燒之后的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能，利用熱能給水加熱，使其達(dá)到一定數(shù)量和水平后變成蒸汽，最終為汽輪機(jī)做功。現(xiàn)在的電廠鍋爐容量比較大，機(jī)械化和全自動(dòng)化水平高，應(yīng)用非常普遍。但是也存在一定的問題，其中最突出的是風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)的作用在于進(jìn)行鍋爐的氣體輸送，提升鍋爐內(nèi)的大氣壓，以此形成機(jī)械動(dòng)力。然而在實(shí)際操作過程中，對(duì)風(fēng)機(jī)的使用力度越來越大，導(dǎo)致其負(fù)荷越來越重，長此以往，非常容易造成機(jī)械損壞，產(chǎn)生故障，這不僅影響生產(chǎn)效率，更重要的是對(duì)人身安全造成嚴(yán)重威脅，所以，需要加強(qiáng)技術(shù)改造創(chuàng)新，提升風(fēng)機(jī)的使用性能和安全性能，確保安全生產(chǎn)，最終促進(jìn)鍋爐行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

2.2 電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動(dòng)力中的發(fā)展必要性

電廠鍋爐的普及與推廣，很大程度上促進(jìn)了熱能動(dòng)力工程的發(fā)展，提高了發(fā)電企業(yè)的生產(chǎn)效率，因?yàn)?，與以往的燃?xì)忮仩t使用相比，電廠鍋爐采用機(jī)械化模式，用全自動(dòng)控制手法操作生產(chǎn)，降低對(duì)人體健康的危害，減少了人力成本，提高了工作效率，經(jīng)濟(jì)效益顯著。除此之外，通過自動(dòng)化操作，能夠確保蒸汽系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)緊密結(jié)合，防止出現(xiàn)“漏氣”、“漏油”等風(fēng)險(xiǎn)，有效避免人工操作可能出現(xiàn)的誤差，真正實(shí)現(xiàn)了高效節(jié)能的效果。

目前我國因火力發(fā)電造成的工業(yè)污染現(xiàn)象比較嚴(yán)重，尤其是燃煤發(fā)電產(chǎn)生的二氧化硫、煙塵等污染物，由此引發(fā)的酸雨對(duì)大氣環(huán)境的污染更為嚴(yán)重，不僅通過間接接觸人類皮膚危害健康，還能大面積損害森林、植被和農(nóng)作物，給生態(tài)環(huán)境造成重大負(fù)擔(dān)。因此，通過優(yōu)化鍋爐生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，提升鍋爐使用性能，可以從一定程度上減輕環(huán)境污染，促進(jìn)生態(tài)建設(shè)，提升社會(huì)效益。

3 電廠鍋爐的應(yīng)用在熱能動(dòng)力中的創(chuàng)新途徑

3.1 優(yōu)化鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)

為保證鍋爐安全順利運(yùn)行，提高鍋爐在熱能動(dòng)力中的使用效率，最基礎(chǔ)的是要確定設(shè)備的安全性。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，要注意隨時(shí)關(guān)注鍋爐的運(yùn)行情況，隨時(shí)監(jiān)測設(shè)備使用情況，一旦發(fā)現(xiàn)問題，要做好相關(guān)記錄，為方案的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。在設(shè)計(jì)優(yōu)化方案時(shí)，要做好與設(shè)備相關(guān)評(píng)估工作，確保方案的整體性和安全性，同時(shí)，保證鍋爐各性能要充分承擔(dān)起安全生產(chǎn)需要，優(yōu)化鍋爐整體性能。因?yàn)殄仩t的使用壽命相對(duì)來說比較長，對(duì)安全性、結(jié)構(gòu)性要求更加突出，在一定程度上，如果確保設(shè)備能夠長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，也是檢視設(shè)備質(zhì)量合格的重要條件。

在優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)過程中，主要考慮鍋爐所使用的煤炭原料的質(zhì)量，各種參數(shù)設(shè)計(jì)，各種所用的設(shè)備類型的選擇等。由于在實(shí)際操作中，運(yùn)行時(shí)的參數(shù)和設(shè)計(jì)時(shí)的參數(shù)有可能存在偏差，所用的煤炭質(zhì)量和類型也可能不能做到完全一致，這就給設(shè)計(jì)優(yōu)化方案的制定造成一定困擾，因此，工作人員在設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)時(shí)，要注意綜合考慮鍋爐工作的周邊環(huán)境變化，不斷更新優(yōu)化相關(guān)內(nèi)容，具有一定的靈活性，這樣才能保證設(shè)計(jì)出的優(yōu)化方案更能契合需求，滿足安全生產(chǎn)的需要[1]。

3.2 提高能量轉(zhuǎn)換率

電廠鍋爐運(yùn)行原理是能量轉(zhuǎn)換，即將熱能和機(jī)械能之間相互轉(zhuǎn)化，為發(fā)電提供能量。因此，提高熱能和機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)換率和轉(zhuǎn)換效能十分必要。工作人員需要考慮在現(xiàn)已掌握的技術(shù)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)轉(zhuǎn)化效能之間的變化，讓電廠鍋爐的使用效率得到提升。

首先，電廠鍋爐依據(jù)的是熱能動(dòng)力學(xué)的相關(guān)原理，要做到提高能量轉(zhuǎn)換率，首先要掌握相關(guān)原理，學(xué)習(xí)熱能動(dòng)力工程學(xué)的相關(guān)知識(shí)，在此基礎(chǔ)上，對(duì)鍋爐及相關(guān)輔助設(shè)備的數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，把相關(guān)計(jì)算的結(jié)果運(yùn)用到理論基礎(chǔ)中，從而設(shè)計(jì)出更準(zhǔn)確合理的計(jì)算公式，以此確保轉(zhuǎn)化效能的有效提高。其次，在電廠鍋爐實(shí)際運(yùn)行過程中，相關(guān)技術(shù)工作人員需要做好設(shè)備零部件管理工作，要求其掌握好電廠鍋爐的預(yù)期發(fā)電量和實(shí)際運(yùn)行中的真正發(fā)電情況，并做好記錄工作。最后，將記錄的理論數(shù)值和實(shí)際計(jì)算結(jié)合起來，把鍋爐內(nèi)部構(gòu)造的基本情況與實(shí)際運(yùn)行質(zhì)量連接起來，做好定期檢修，規(guī)范管理，根據(jù)鍋爐實(shí)際生產(chǎn)情況，如有損壞及時(shí)更換新的零部件設(shè)備。只有這樣，才能更好地保障電廠鍋爐的運(yùn)行效率和生產(chǎn)效能。

3.3 加強(qiáng)燃燒技術(shù)研究

在電廠鍋爐的實(shí)際燃燒發(fā)電過程中，燃燒操作技術(shù)作為最重要的環(huán)節(jié)之一，在能量轉(zhuǎn)換時(shí)發(fā)揮著非常重要的作用。通過使用先進(jìn)的燃燒控制技術(shù)，能夠明顯減少能耗，促進(jìn)節(jié)能減排，因此在進(jìn)行技術(shù)革新時(shí)，對(duì)燃燒控制技術(shù)的創(chuàng)新研究必不可少。燃燒操作技術(shù)分兩部分內(nèi)容，分別是空燃比里的連續(xù)操控技術(shù)以及雙交叉形式的先付操控技術(shù)?？杖急壤锏倪B續(xù)操控是把已檢測出的數(shù)值傳遞給PLC，使其與自身的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，其中產(chǎn)生的偏差值通過計(jì)算之后再發(fā)出相應(yīng)電信號(hào)，以此來調(diào)整鍋爐內(nèi)部的溫度。雙交叉形式的先付控制技術(shù)是通過溫度傳感器傳遞電信號(hào)，根據(jù)實(shí)際測量溫度和預(yù)期溫度偏差值的對(duì)比，再借助PLC自動(dòng)改變空氣流量閥門和燃料的閉合，通過燃料與空氣之間的比例來操作，運(yùn)用相應(yīng)的操控裝置來調(diào)整鍋爐內(nèi)部的溫度。這兩種方法各有利弊，但是都能有效改善傳統(tǒng)燃燒控制技術(shù)帶來的不足，在一定程度上提升電廠鍋爐的使用效率，提高生產(chǎn)效率[2]。例如，大唐林州熱電有限責(zé)任公司在電廠鍋爐實(shí)際操作中，非常重視燃燒技術(shù)的創(chuàng)新，通過使用雙交叉形式的先付控制技術(shù)降低能源損耗，提高了生產(chǎn)效能。

3.4 促進(jìn)工作理念的轉(zhuǎn)變

電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動(dòng)力中的應(yīng)用和發(fā)展離不開相關(guān)專業(yè)技術(shù)工作人員的付出，除了對(duì)鍋爐內(nèi)部構(gòu)造的升級(jí)優(yōu)化和相關(guān)技術(shù)的研究之外，最根本的是幫助工作人員轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的固有工作思想和模式。在以往的發(fā)電方式下，比較重視人力的直接操作，本身的工作經(jīng)驗(yàn)越足，處理工作就會(huì)更加熟練，也就能更好的完成工作任務(wù)。但隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，現(xiàn)在的電廠鍋爐全自動(dòng)化水平越來越高，越來越重視機(jī)械化水平的提升，從一定程度上來說，對(duì)人的依賴性沒有那么強(qiáng)，因此，需要幫助工作人員清晰的認(rèn)識(shí)到當(dāng)前發(fā)展趨勢的變化，加強(qiáng)工作人員思想意識(shí)的變化，通過開展專業(yè)培訓(xùn)，提高其自動(dòng)化操作的水平和能力。同時(shí)，節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)等理念傳輸給工作人員，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)。同時(shí)增設(shè)創(chuàng)新技術(shù)相關(guān)的培訓(xùn)，逐步提高工作人員創(chuàng)新意識(shí)，鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新和改革，通過自身積極性的提高，更好地促進(jìn)電廠鍋爐技術(shù)的創(chuàng)新。如，大唐林州熱電有限責(zé)任公司非常重視在本公司內(nèi)部組織員工參加相關(guān)的專業(yè)技能培訓(xùn)，以此提升工作效率。

4 結(jié)論

綜上所述，電廠鍋爐在熱能動(dòng)力工程中的應(yīng)用越來越普遍，因此，為了更好地適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展，推動(dòng)鍋爐行業(yè)和熱能動(dòng)力工程中的進(jìn)步，需要從思想理念、鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、燃燒技術(shù)的創(chuàng)新和提高能量轉(zhuǎn)換率等方面進(jìn)行研究推廣，從而提高電廠鍋爐在熱能動(dòng)力中的應(yīng)用效率，促進(jìn)電力系統(tǒng)行業(yè)的高速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]邵麗麗.淺析電廠鍋爐應(yīng)用于熱能與動(dòng)力工程的發(fā)展與創(chuàng)新[J].科技與創(chuàng)新，2018（14）：3-4.

[2]崔嶙峰.電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動(dòng)力工程中的發(fā)展[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（09）：174.