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

國(guó)源電力（神東電力）公司 李世旺

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展，鍋爐行業(yè)的發(fā)展也正在積極地找突破口和改革路徑，旨在行之有效地應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)電廠鍋爐應(yīng)用所存在的環(huán)境污染和能源消耗問(wèn)題。伴隨習(xí)近平生態(tài)文明思想的貫徹落實(shí)，如今鍋爐行業(yè)針對(duì)于環(huán)境污染問(wèn)題重視程度日漸提升。與此同時(shí)，電鏟鍋爐應(yīng)用在熱能動(dòng)力上的作用越發(fā)顯著，其所發(fā)揮的作用不容忽視，通過(guò)對(duì)技術(shù)的革新優(yōu)化，提高鍋爐的使用質(zhì)量和使用效率，降低所需要耗費(fèi)的能源，將會(huì)極大程度地促進(jìn)熱能動(dòng)力的發(fā)展，進(jìn)而為鍋爐行業(yè)的建設(shè)帶來(lái)幫助，促進(jìn)我國(guó)的用電能力的增強(qiáng)。

熱能動(dòng)力工程的核心研究?jī)?nèi)容是如何將熱能更有效地轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽嵘芰哭D(zhuǎn)換效率，從而切實(shí)降低對(duì)煤炭和石油等燃料的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要目標(biāo)。目前我國(guó)主要發(fā)電模式仍舊火力發(fā)電，此種方式會(huì)存有較多的能量轉(zhuǎn)化流程，在實(shí)際轉(zhuǎn)化過(guò)程中消耗能力水平相對(duì)較高的話將會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的能量浪費(fèi)問(wèn)題，無(wú)益于國(guó)家的穩(wěn)定建設(shè)和發(fā)展。針對(duì)于熱能動(dòng)力工程的應(yīng)用則可有效解決此種問(wèn)題，擺脫其限制，使化石燃料釋放的能量將水加熱，進(jìn)而制造出蒸汽能，而后將蒸汽能量轉(zhuǎn)化為高速運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的機(jī)械能，最后制造出電能。

1 現(xiàn)代電廠鍋爐的應(yīng)用特征

1.1 技術(shù)更新：全自動(dòng)管控

從現(xiàn)階段的實(shí)際發(fā)展情況來(lái)看，鍋爐發(fā)電向來(lái)都是最為普遍且完整的發(fā)電模式，在熱能動(dòng)力工程當(dāng)中發(fā)揮的作用是無(wú)從忽略的，極大程度地關(guān)系到未來(lái)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和精神文明的建設(shè)和發(fā)展。伴隨科技發(fā)展，全自動(dòng)化控制正在逐漸替代傳統(tǒng)人工發(fā)電模式，其所帶來(lái)的影響極為巨大，不僅可切實(shí)有效降低企業(yè)所需投入的人力和經(jīng)濟(jì)成本，還能切實(shí)提升生產(chǎn)質(zhì)量和效益，使企業(yè)自身經(jīng)濟(jì)收益有效提升[1]。如與傳統(tǒng)鍋爐發(fā)電模式相比，不管應(yīng)用的煤炭是質(zhì)量良好的上乘煤、無(wú)煙煤亦或質(zhì)量較差的煤泥，其燃燒率都將會(huì)達(dá)到95～99%，能源使用率相當(dāng)高，對(duì)于促進(jìn)現(xiàn)代電廠鍋爐的建設(shè)和發(fā)展來(lái)講，意義非凡。

1.2 效能提高：高效節(jié)能性

電廠鍋爐核心工作過(guò)程主要在于幾點(diǎn)：通過(guò)對(duì)煤機(jī)的應(yīng)用將原煤進(jìn)行研制處理，使其成為煤粉，而后通過(guò)送風(fēng)機(jī)將冷空氣傳輸?shù)綗犸L(fēng)管道中，部分用于實(shí)現(xiàn)對(duì)煤的加熱干燥處理，部分則被傳遞到爐膛中燃燒，結(jié)合燃燒后釋放的熱量使?fàn)t膛中的火焰溫度有效提升，到達(dá)1500℃甚至更高；高溫?zé)煔獠饺氲轿捕藷煹?，?shí)現(xiàn)能量交換的重要目標(biāo)，轉(zhuǎn)化為110～160℃的低溫?zé)煔?，進(jìn)而將部分灰粒傳送到冷灰斗中，經(jīng)冷卻后則可形成排渣；利用水冷壁管進(jìn)行供水，通過(guò)對(duì)高溫的應(yīng)用使供水蒸發(fā)為蒸汽[2]，借助于汽包的方式將蒸汽和水分離開(kāi)來(lái)，達(dá)到要求的蒸汽借助管道進(jìn)入到汽輪機(jī)中。通過(guò)對(duì)上述流程的應(yīng)用來(lái)結(jié)束發(fā)電工作，切實(shí)有效地提升效能。

2 電廠鍋爐的應(yīng)用在熱能動(dòng)力中的發(fā)展及創(chuàng)新

2.1 電廠鍋爐的應(yīng)用在熱能動(dòng)力發(fā)展中的現(xiàn)狀

電廠鍋爐的核心功能是發(fā)電，主要依托能量轉(zhuǎn)換，將煤炭等燃料燃燒后的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，通過(guò)熱能方式完成對(duì)水的加熱處理，使其能到達(dá)相應(yīng)的數(shù)量水平后形成蒸汽，最后便能為汽輪機(jī)提供相應(yīng)的供應(yīng)。在現(xiàn)代科技迅猛發(fā)展下，電廠鍋爐容量越發(fā)增大，機(jī)械化以及全自動(dòng)化水準(zhǔn)都相當(dāng)高，其應(yīng)用極為廣泛且普遍[3]。不可否認(rèn)電廠鍋爐在發(fā)展過(guò)程中仍面臨著相應(yīng)的問(wèn)題，最為突出的是風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)核心作用是實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐的氣體傳輸處理，提高鍋爐中的大氣壓，進(jìn)而構(gòu)成相應(yīng)的機(jī)械動(dòng)力。但在實(shí)際操作中，因?qū)︼L(fēng)機(jī)的應(yīng)用相當(dāng)多，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)承擔(dān)著較高壓力，其負(fù)重越發(fā)增加。長(zhǎng)此以往非常有可能機(jī)械損傷、出現(xiàn)故障，這不僅會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率受到影響，更有可能引發(fā)人身安全事故，所以行之有效地強(qiáng)化對(duì)相關(guān)技術(shù)方案的改革創(chuàng)新出力，提高風(fēng)機(jī)的使用性能與安全水平，保障安全生產(chǎn)工作的穩(wěn)定進(jìn)行，最終為鍋爐行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供相應(yīng)的支撐作用具有極為重要的發(fā)展意義。

2.2 電廠鍋爐的應(yīng)用在熱能動(dòng)力發(fā)展中的必要性

電廠鍋爐的深層次應(yīng)用、普及和發(fā)展很大程度推動(dòng)了現(xiàn)代熱能動(dòng)力工程的建設(shè)，使發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)效率有效提高，原因在于和傳統(tǒng)的燃?xì)忮仩t相比所采用的為機(jī)械化模式，無(wú)需過(guò)多工作人員參與其中[4]，通過(guò)全自動(dòng)控制的方法來(lái)完成電力生產(chǎn)工作，切實(shí)有效減小對(duì)人體健康造成的危害，降低所需投入的人力成本，提升工作質(zhì)量和工作效率，其所締造的經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)顯著。與此同時(shí)，通過(guò)對(duì)自動(dòng)化操作的應(yīng)用，可保障蒸汽系統(tǒng)和燃?xì)庀到y(tǒng)的密切結(jié)合，避免出現(xiàn)漏氣或漏油等問(wèn)題，其所帶來(lái)的幫助相當(dāng)顯著，能行之有效地解決人工操作帶來(lái)的誤差問(wèn)題，進(jìn)而真正意義地實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能目標(biāo)。

目前我國(guó)因火力發(fā)電引發(fā)的工業(yè)污染問(wèn)題相當(dāng)顯著，對(duì)國(guó)家生態(tài)環(huán)境造成的影響極為巨大。尤其是燃煤發(fā)電所生成的煙塵和二氧化硫等污染物，因此而出現(xiàn)的酸雨對(duì)大氣環(huán)境的危害更是相當(dāng)顯著，不僅會(huì)通過(guò)間接接觸的方式影響到人類皮膚的健康，而且還會(huì)導(dǎo)致森林、農(nóng)作物等受到影響，生態(tài)環(huán)境面對(duì)的負(fù)擔(dān)將會(huì)在此種情況下顯著加劇。所以積極有效地優(yōu)化完善鍋爐生產(chǎn)架構(gòu)、提高鍋爐的實(shí)際應(yīng)用性能，可極大程度地解決環(huán)境污染問(wèn)題，推動(dòng)現(xiàn)代生態(tài)文明的建設(shè)和發(fā)展，提高社會(huì)效益和國(guó)家經(jīng)濟(jì)收益。

2.3 優(yōu)化完善電廠鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)

為保障電廠鍋爐能安全穩(wěn)定地運(yùn)作，提升鍋爐在熱能動(dòng)力當(dāng)中的應(yīng)用效率是最為基礎(chǔ)、同時(shí)也是保障設(shè)備能夠安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。在實(shí)際開(kāi)展生產(chǎn)工作過(guò)程中，需及時(shí)關(guān)注電廠鍋爐的運(yùn)作狀態(tài)，隨時(shí)隨地監(jiān)督管理設(shè)備的應(yīng)用狀況，如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題則需迅速做好有關(guān)記錄工作，為方案的設(shè)計(jì)提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支撐。在進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程中，有必要先行完成對(duì)相關(guān)方案的設(shè)計(jì)處理，做好設(shè)備有關(guān)評(píng)估分析工作，保障方案的穩(wěn)定應(yīng)用和設(shè)備的安全運(yùn)作。此外，由于電廠鍋爐需長(zhǎng)時(shí)間投入到使用中，所以定期開(kāi)展對(duì)設(shè)備的檢修維護(hù)工作，保障零部件能滿足生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)需求也是相當(dāng)重要的，是提升安全生產(chǎn)水準(zhǔn)的重要支撐[5]。

在針對(duì)性地優(yōu)化完善內(nèi)部結(jié)構(gòu)過(guò)程中，有必要科學(xué)地把控電廠鍋爐的煤炭質(zhì)量，完成對(duì)相關(guān)工作參數(shù)的設(shè)計(jì)分析，如參數(shù)本身存在偏差會(huì)導(dǎo)致煤炭質(zhì)量受到巨大影響，其整體類別也將會(huì)參差不齊，最終導(dǎo)致方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)受到影響，難以保障正向工作的穩(wěn)定進(jìn)行。因此在設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)過(guò)程中，有必要對(duì)鍋爐旁邊環(huán)境的變化情況進(jìn)行深刻關(guān)注，積極優(yōu)化完善相關(guān)內(nèi)容，保證設(shè)計(jì)方案真正意義滿足實(shí)際生產(chǎn)需要。

例如，某電廠中鍋爐和哈爾濱汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的N300-16.7/537/537型汽輪發(fā)電機(jī)配套的亞臨界壓力中間再熱自然循環(huán)燃煤汽包鍋爐，將過(guò)熱系統(tǒng)劃分為包墻過(guò)熱器、低溫過(guò)熱器、頂棚過(guò)熱器、后屏過(guò)熱器和全大屏過(guò)熱器，在此中爐膛上部所布置的為全大屏過(guò)熱器及后屏過(guò)熱器，二者都是輻射形式的加熱器。水平煙道中布置的是高溫過(guò)熱器，后豎井道當(dāng)中布置的是低溫過(guò)熱器，二者均是對(duì)流形式過(guò)熱器。當(dāng)煙氣離開(kāi)爐膛前會(huì)先行在爐膛上方經(jīng)受全大屏過(guò)熱器的影響，而后被轉(zhuǎn)移傳遞到后屏過(guò)熱器中，逐步進(jìn)行、循序漸進(jìn)，在到達(dá)最終的低溫過(guò)熱室后便可有效地解決各項(xiàng)工作，過(guò)熱器的實(shí)際蒸汽溫度是處于人為控制狀態(tài)下的，過(guò)熱器的蒸汽溫度也受到嚴(yán)格控制，減溫水的核心作用是將水泵進(jìn)行有效應(yīng)用，以此基礎(chǔ)將水從給水管道引流出來(lái)[6]。

2.4 提升能量轉(zhuǎn)換效率

在現(xiàn)代電廠鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，能量轉(zhuǎn)換效率是不容忽視的重點(diǎn)問(wèn)題，也就是機(jī)械能和熱能的相互轉(zhuǎn)化，此種能量轉(zhuǎn)換是獲得電力資源的重要路徑。因此切實(shí)有效地將機(jī)械能和熱能的轉(zhuǎn)換效率進(jìn)行提升極為重要，工作人員應(yīng)在現(xiàn)有基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備充足情況下進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，以此為基礎(chǔ)提高電廠鍋爐的使用水準(zhǔn)，提升電力資源的生產(chǎn)效率。

首先，相關(guān)工作者需全方位強(qiáng)化關(guān)于熱能動(dòng)力知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，加大對(duì)有關(guān)案例的分析探討，形成對(duì)熱能動(dòng)力的基礎(chǔ)原理和具體方法的理解和認(rèn)識(shí)，積極地學(xué)習(xí)各種新型方案、技巧和知識(shí)，將有關(guān)計(jì)算結(jié)果充分地利用在實(shí)際理論基礎(chǔ)當(dāng)中，而后獲取更為精準(zhǔn)、能滿足實(shí)際生產(chǎn)需求的計(jì)算公式，通過(guò)強(qiáng)化對(duì)相關(guān)知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)分析提升轉(zhuǎn)換效能。

其次，在鍋爐的實(shí)際運(yùn)作過(guò)程中，需積極有效地完成對(duì)設(shè)備零部件的管理分析，定期完成對(duì)電鏟鍋爐實(shí)際發(fā)電量的記錄，同時(shí)和預(yù)期計(jì)劃中的數(shù)值進(jìn)行對(duì)比分析，實(shí)際判定發(fā)電量是否可有效地滿足前期需求，如果不能則需針對(duì)性地作出有效調(diào)整優(yōu)化處理。

最后，需將實(shí)際計(jì)算機(jī)結(jié)果和理論數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，以此為基礎(chǔ)切實(shí)有效地提升實(shí)際運(yùn)行質(zhì)量和效率，需積極地強(qiáng)化對(duì)鍋爐設(shè)備的檢修維護(hù)，同時(shí)還需針對(duì)性地應(yīng)用現(xiàn)代化管理、全面化管理的思想。面對(duì)檢修當(dāng)中出現(xiàn)問(wèn)題的鍋爐，應(yīng)及時(shí)更換相關(guān)問(wèn)題位置的零部件，行之有效地提高鍋爐的使用壽命，保證各項(xiàng)生產(chǎn)工作能更為高效保質(zhì)地進(jìn)行。

2.5 深化研究燃燒技術(shù)

從根本上看，鍋爐的燃燒器通常是直流擺動(dòng)形燃燒器，通過(guò)四角布置的方式進(jìn)行各項(xiàng)工作，在爐膛中構(gòu)造出規(guī)格為φ700mm 和φ1000mm 的兩個(gè)假設(shè)切緣。#1、#3角度切φ700圓，#2、#4角度切φ1000圓，分別處于爐膛當(dāng)中高度19.7m 和30.1m的位置。范圍同步擺動(dòng)，在實(shí)際開(kāi)展鍋爐發(fā)電工作的過(guò)程中，可通過(guò)對(duì)爐膛火焰中心高度的位置調(diào)控，同時(shí)再作為熱氣溫的調(diào)節(jié)手段（目前手動(dòng)執(zhí)行器已被拆除掉，而燃燒器則處于固定狀態(tài)）。四角切換燃燒煤粉爐的應(yīng)用使燃燒技術(shù)可朝向更為新穎健全的方向發(fā)展，通過(guò)對(duì)美國(guó)公司所生產(chǎn)出的擺動(dòng)式直流燃燒器的應(yīng)用，可行之有效地促使煤粉向外側(cè)分離，這樣雖會(huì)導(dǎo)致煤粉濃度均勻度降低，但從其他角度來(lái)看，通過(guò)對(duì)中間隔板的應(yīng)用可一直處于噴口位置，進(jìn)而促使此種濃度差被有效地控制，提升煤粉的實(shí)際濃度，使其處于垂直切線燃燒狀態(tài)當(dāng)中[7]。

2.6 強(qiáng)化應(yīng)用新型技術(shù)

整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)是相當(dāng)新穎的發(fā)電技術(shù)，旨在實(shí)現(xiàn)對(duì)煤炭、生物質(zhì)和重渣油等含碳燃料的氣化處理，最終可獲得此類燃料相互融合的混合氣體，在將混合氣體做凈化處理后，可通過(guò)燃?xì)?蒸汽的方法進(jìn)行循環(huán)優(yōu)化，通過(guò)對(duì)煤氣化聯(lián)合循環(huán)技術(shù)的使用可極大程度降低污染物排放水平，真正意義地滿足我國(guó)的生態(tài)文明建設(shè)需求。節(jié)能環(huán)保高效燃燒技術(shù)是嶄新的燃燒技術(shù)，實(shí)現(xiàn)的是鍋爐技術(shù)及各種新型材料的融合應(yīng)用，在鍋爐側(cè)邊墻上安裝相應(yīng)的功能性材料，使傳統(tǒng)筑爐材料可被有效替代，同時(shí)還能針對(duì)性地應(yīng)用功能風(fēng)，通過(guò)二者的相互配合對(duì)燃燒反應(yīng)的強(qiáng)化處理，將傳統(tǒng)無(wú)法充分燃燒或完全燃燒的問(wèn)題予以解決，這對(duì)于鍋爐電廠的實(shí)際建設(shè)和發(fā)展促進(jìn)作用相當(dāng)巨大。

2.7 促進(jìn)工作理念轉(zhuǎn)化

電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動(dòng)力中的應(yīng)用和發(fā)展是無(wú)法脫離相關(guān)專業(yè)技術(shù)工作者的投入和支撐的，除對(duì)鍋爐中的構(gòu)造進(jìn)行升級(jí)和優(yōu)化處理外，最主要是幫助工作人員擺脫傳統(tǒng)工作思想和工作理念的限制，行之有效地強(qiáng)化對(duì)新型思想和新型技術(shù)的學(xué)習(xí)。在傳統(tǒng)的發(fā)電模式中，對(duì)人力資源直接操作的重視力度較高，本身工作經(jīng)驗(yàn)越為充足所開(kāi)展的處理工作會(huì)越為完善具體，也就可以更為有效地完成相關(guān)工作任務(wù)。

伴隨現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展，電廠鍋爐逐漸走向全自動(dòng)化控制過(guò)程中越發(fā)關(guān)注于機(jī)械化水準(zhǔn)的提高，某種程度上對(duì)于人的依賴程度正在日漸降低，所以需行之有效地促使工作者意識(shí)到目前面臨的變動(dòng)，強(qiáng)化相關(guān)工作者的思想認(rèn)知能力，通過(guò)專業(yè)化培訓(xùn)的支撐提升其自動(dòng)化操作水準(zhǔn)及能力，同時(shí)將節(jié)能減排及保護(hù)環(huán)境的思想貫徹給工作者，強(qiáng)化其環(huán)保認(rèn)知能力，鼓勵(lì)創(chuàng)新優(yōu)化技術(shù)形式，針對(duì)性地開(kāi)展有關(guān)于技術(shù)創(chuàng)新的培訓(xùn)教育活動(dòng)，通過(guò)自身積極性的提升，更為有效地推動(dòng)現(xiàn)代電廠鍋爐技術(shù)的建設(shè)和發(fā)展，這具有極為重要的理論意義和實(shí)踐作用。

3 熱能與動(dòng)力工程的未來(lái)發(fā)展走向

就目前來(lái)看，伴隨現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速建設(shè)和發(fā)展，科技、熱能工程和電力工程等多方面都在越發(fā)完善成熟，重視多元化領(lǐng)域的建設(shè)和發(fā)展具有十分重要的意義。但需重點(diǎn)關(guān)注分析的是，熱能和動(dòng)力工程應(yīng)用在工程開(kāi)發(fā)方面必須了解并掌握更多的原則，同時(shí)結(jié)合不同的問(wèn)題作出分析處理，以此來(lái)保障項(xiàng)目工作的穩(wěn)定建設(shè)，同時(shí)結(jié)合不同的問(wèn)題來(lái)進(jìn)行分析處理，以此來(lái)保障項(xiàng)目工作能高效持續(xù)地開(kāi)展。與此同時(shí)，針對(duì)熱能與電力工程發(fā)展前景廣闊的現(xiàn)狀，有關(guān)工作者有必要加強(qiáng)學(xué)習(xí)分析，強(qiáng)化自身的技能和職業(yè)素養(yǎng)，更為有效地促進(jìn)對(duì)新技術(shù)、新方法的應(yīng)用，以此來(lái)打下更為良好的基礎(chǔ)，最大程度地滿足現(xiàn)代社會(huì)日漸增加的能源需要。

總之，電廠鍋爐是發(fā)電廠的核心生產(chǎn)設(shè)備，在整個(gè)現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)設(shè)備系統(tǒng)中占據(jù)極為重要的位置，如何行之有效地提升電廠鍋爐運(yùn)行水準(zhǔn)是現(xiàn)階段電廠生產(chǎn)中的首要解決問(wèn)題，而熱能動(dòng)力工程作為研究工程物理現(xiàn)象的學(xué)科內(nèi)容，研究電廠鍋爐在現(xiàn)代熱能動(dòng)力工程中的應(yīng)用正越發(fā)廣泛和普遍，所以為切實(shí)有效地貼合當(dāng)前時(shí)代的發(fā)展進(jìn)程，有效促進(jìn)鍋爐行業(yè)的進(jìn)步和熱能動(dòng)力工程的建設(shè)，有必要從思想層面上著手更新優(yōu)化鍋爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、能量轉(zhuǎn)換率、工作者的思想、燃燒技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展等，從而切實(shí)有效地提升電廠鍋爐在現(xiàn)代熱能動(dòng)力中的應(yīng)用水平，為電力系統(tǒng)行業(yè)的穩(wěn)定建設(shè)和發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的支撐作用，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)的建設(shè)帶來(lái)幫助。