電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動力工程中的發(fā)展

郝劉騰

摘要：眾所周知，電廠鍋爐在我國的電力生產(chǎn)發(fā)展中十分重要，近年來，很多相關(guān)科研團隊不僅對鍋爐系統(tǒng)運作中涉及到的技術(shù)或操控方式進(jìn)行了全面的研究，還對相關(guān)動力的應(yīng)用進(jìn)行了進(jìn)一步的分析。熱能動力被廣泛的應(yīng)用到了很多領(lǐng)域的發(fā)展中，近年來在電廠鍋爐的應(yīng)用中受到了很多科研團隊的關(guān)注。本文分析了電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動力的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：電廠鍋爐;熱能動力;發(fā)展

隨著我國工業(yè)化進(jìn)程不斷推進(jìn)，能源問題、環(huán)保問題愈加嚴(yán)重，能源與環(huán)保在本質(zhì)上存在著緊密聯(lián)系，單純的能源無法對環(huán)境造成影響，也可以說能源是自然生態(tài)的組成部分，但能源經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)，就會產(chǎn)生一些有害物質(zhì)，從而對生態(tài)環(huán)境造成影響。在當(dāng)今社會生產(chǎn)中，鍋爐的應(yīng)用非常廣泛，更是社會生產(chǎn)中的必需設(shè)備。

一、熱能與動力工程的概述

熱能與動力工程是指研究熱能與動力學(xué)中所涉及到的各種能量間的轉(zhuǎn)化與利用的方法?；鹆Πl(fā)電廠所使用的燃料為石油、煤炭、天然氣，通過燃燒的方式釋放出這些燃料中的能量，同時，將液態(tài)水轉(zhuǎn)化為氣體狀態(tài)，從而實現(xiàn)蒸汽動力循環(huán)。在蒸汽熱能的推動下汽輪機開始轉(zhuǎn)動，把蒸汽中所含有的熱能轉(zhuǎn)化為高速轉(zhuǎn)動的機械能，再通過汽輪機發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)化為電能。這一過程是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，機械能，最終轉(zhuǎn)化為電能。

電廠鍋爐在這一系列能力轉(zhuǎn)換過程中所起到的作用就是把燃料產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為蒸汽的熱能。其中，鍋爐效率是衡量能量轉(zhuǎn)化的一個關(guān)鍵經(jīng)濟指標(biāo)。以大型火力發(fā)電機組為例，若鍋爐效率能提高1%，則整套機組的工作效率能夠提高0.3%～0.4%，并且還能減少供電燃料的消耗?？梢?，將熱能動力工程中的相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到電廠鍋爐中不僅能提高發(fā)電廠的整體效益，而且還有助于實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。

二、電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動力工程中的發(fā)展

1、調(diào)整吹灰技術(shù)改善汽溫

在確保受熱面安全運行、無嚴(yán)重結(jié)渣的情況下，降低其通過不同等級過熱器的換熱系數(shù)，以達(dá)到提高再熱器受熱面的熱口煙溫。增加再熱器的吹灰頻率，保證受熱面的干凈，提高再熱器的換熱系數(shù)，這種方式的作用效果等同于增加了再熱器的受熱面。改變偏差。在熱器出口汽溫偏差較大時需要通過噴水的方式解決部分受熱面超溫的問題，如果能夠有效改善這一問題，欠溫和超溫情況能夠得到有效緩解，通過燃燒調(diào)整和修改吹灰策略這兩種方法都能達(dá)到緩解這一問題的目的。對于一級再熱器左右墻附近的受熱面增加吹灰，減少中間受熱面的吹灰，能夠由于其高溫部分較差進(jìn)入二級再熱器的低溫?zé)焻^(qū)，改善二級再熱器出口溫度。不對二級再熱器靠左右爐墻附近的受熱面進(jìn)行吹灰，能夠有效減少其吸熱情況，增加對于位于爐膛中間的受熱面進(jìn)行吹灰，能夠增加其吸熱能力，針對中間高、四周低的溫度情況進(jìn)行調(diào)整，緩解由于煙氣參與而造成了的煙氣偏差。

2、控制鍋爐燃燒均衡技術(shù)

在鍋爐的燃燒技術(shù)方面運用熱能動力工程可以解決許多的問題，因為風(fēng)機在其燃燒中所起到的作用就是進(jìn)行氣體的壓縮及其輸送，簡單的說就是把機械能轉(zhuǎn)化為動能，用這種動能將氣體進(jìn)行定點的輸送，可以說在傳統(tǒng)的鍋爐燃燒中風(fēng)機起著關(guān)鍵的作用，但隨著我國經(jīng)濟的加大與加強，對能源的需求量已經(jīng)今非昔比，這就需要風(fēng)機承受更大的壓力來進(jìn)行能源的轉(zhuǎn)化，但風(fēng)機的能力是有限的，因此，在實際的使用及運行中，常常會出現(xiàn)風(fēng)機電機燒壞的現(xiàn)象，輕則停車停產(chǎn)，重則導(dǎo)致一些人員的傷亡，給企業(yè)帶來重大的經(jīng)濟損失，而要想使鍋爐的燃燒技術(shù)得到科學(xué)、合理的控制，只有對風(fēng)機的性能等等方面進(jìn)行改進(jìn)和提高，而熱能動力工程是進(jìn)行風(fēng)機改善的最好辦法，它不僅可以保證能源的合理轉(zhuǎn)換，還可以達(dá)到鍋爐運行的安全、高效性，為經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

3、仿真鍋爐風(fēng)機的翼型葉片

在電廠鍋爐內(nèi)部，葉輪機械的流暢需要依靠強烈的非定常特征，內(nèi)部的構(gòu)造也非常的復(fù)雜，導(dǎo)致測量實驗無法十分的細(xì)致。目前，還沒有一門力學(xué)原理能夠解釋流動分離失速以及喘振等流動現(xiàn)象。所以，要了解機械內(nèi)部的流動本質(zhì)要進(jìn)行詳細(xì)可靠的流動實驗以及數(shù)值的模擬實驗，并且通過軟件的二維數(shù)值來模擬出電廠鍋爐風(fēng)機的翼型葉片，空氣從不同的方向吹盡翼型葉片中，造成了流動分離，然后根據(jù)模擬的數(shù)值來創(chuàng)建模型，在劃分網(wǎng)格，設(shè)定好邊界的區(qū)域與條件，輸出網(wǎng)格，使用求解器進(jìn)行求解，這樣就可以模擬不同的氣流流動的二維數(shù)值，進(jìn)而達(dá)到了模擬的目的。另外還能根據(jù)模擬不同角度的速度矢量制作成矢量圖，然后進(jìn)行對比和分析，得出鍋爐風(fēng)機翼型編輯曾攻角與分離的關(guān)系。

4、提升風(fēng)機工作的效果

在電廠的鍋爐系統(tǒng)中，風(fēng)機時流體運行關(guān)鍵的設(shè)備，通過風(fēng)機的旋轉(zhuǎn)葉輪能夠產(chǎn)生大量的風(fēng)能，將機械能轉(zhuǎn)變成具有動能的氣體壓力，在鍋爐機械中運行這種氣體，能夠促進(jìn)燃料更充分的進(jìn)行燃燒。目前，很多的電廠鍋爐系統(tǒng)中，風(fēng)機時出現(xiàn)故障最頻繁的設(shè)備，主要就是風(fēng)機承受這極大的工作荷載，幫你改且一直長期的持續(xù)工作，工作的環(huán)境狀態(tài)也不是非常好，最終導(dǎo)致風(fēng)機電機非常容易被燒壞。利用熱能動力來改進(jìn)風(fēng)機的性能。能夠有效的提升動機的工作效率，從而保證鍋爐系統(tǒng)可以長時間的正常生產(chǎn)。

5、雙交叉先付控制系統(tǒng)

雙交叉先付控制系統(tǒng)主要是由燒嘴、燃燒控制器、流量閥、流量計熱電偶構(gòu)成的。在這個控制系統(tǒng)中，電信號的生成是通過熱電偶實現(xiàn)的，熱電偶把溫度轉(zhuǎn)化成電信號，把電信號標(biāo)記為測量點的實際溫度。需要明確的是，這個測量點的溫度期望給定值是自動給定的，是通過工藝曲線來獲得的，毋庸置疑，這兩者可能會產(chǎn)生一定的偏差。當(dāng)PLC對閥門的開合程度進(jìn)行調(diào)節(jié)的時候，其調(diào)節(jié)的范圍幅度主要是依據(jù)這個偏差來衡量的。除此之外，該控制系統(tǒng)具有專門化的特點，燃料的控制測量是由一個專門的質(zhì)量控制裝置來負(fù)責(zé)的，采用這種控制系統(tǒng)能夠節(jié)省其他部件的使用，降低損耗，另外還可以保障溫度數(shù)值的精確性。我們要重視熱能動力工程的燃燒控制技術(shù)，分清空燃比里連續(xù)控制系統(tǒng)和雙交叉先付控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點，根據(jù)適當(dāng)?shù)那闆r選取合理的控制系統(tǒng)，從而提高電廠的經(jīng)濟效益。

三、結(jié)語

在未來，電廠鍋爐必將根據(jù)熱能動力工程原理進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，全方位提高電廠鍋爐的能量轉(zhuǎn)換效率，滿足市場需求，提高經(jīng)濟效益。因此，一方面我們要明確電廠鍋爐各部分和熱能動力工程之間的聯(lián)系，運用熱能動力工程原理對各個小部分進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，最后促成對電廠鍋爐整體的技術(shù)升級。另一方面，將熱能動力原理應(yīng)用到控制系統(tǒng)中去，優(yōu)化鼓入空氣與燃料的配比方案，實現(xiàn)對爐內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)與控制，最終調(diào)整出燃燒效率最高的方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮巍.分析現(xiàn)代電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動力的發(fā)展前景[J].工程技術(shù)：文摘版，2019.

[2]徐政.淺談新形勢下電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動力的發(fā)展前景[J].工程技術(shù)：全文版，2019.

[3]丁瑞卿.新形勢下電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動力的發(fā)展前景[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2018.

（作者單位：陜西國華錦界能源有限責(zé)任公司）