電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動力工程中的探究

婁建興

摘? 要：當前，隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展和生產(chǎn)力的提高，我國面臨的能源問題和環(huán)境問題日益突出。隨著全球經(jīng)濟一體化的發(fā)展，我國面臨的環(huán)保和能源壓力越來越大，對燃煤電廠提出了更高的要求，以期能夠有效地降低電廠的能耗，提高能源利用率，同時也能夠降低相關(guān)的污染。而鍋爐是其核心設(shè)備，其主要作用是利用高效的燃燒和換熱，將其轉(zhuǎn)換為蒸氣熱能。因此，對熱能發(fā)電工程中使用火力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展作了較為詳盡的分析和探討。

關(guān)鍵詞：能源問題;能源壓力;能源利用率;探討

引言：

近年來，我國經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展，但由于能源消費過快，造成了我國煤炭資源的過度開采和利用。同時，燃煤會向大氣中釋放出大量的CO2、SO2，對環(huán)境造成嚴重的污染。目前，我國的城市煙霧有多種成因，但其主要成因是礦物燃料燃燒所釋放出的污染物。因此，燃煤電廠必須改善其燃燒效率，減少燃煤對外部環(huán)境的污染。為了提高燃煤利用率，必須引入現(xiàn)代鍋爐技術(shù)。

1.基本概念

熱能動力工程是指如何有效地利用和轉(zhuǎn)換熱量，從而提高設(shè)備的運行效率。目前，我國電力的主要來源是燃煤和天然氣，而燃煤是一種礦物燃料，燃燒時燃燒不徹底，會產(chǎn)生一定的污染物。鍋爐的主要功能是利用蒸汽的燃燒來制造熱量，然后將水轉(zhuǎn)化為蒸汽，再由蒸汽驅(qū)動，從而獲得電力。從電廠生產(chǎn)設(shè)備的實際情況來看，電廠的整個生產(chǎn)流程是一個非常復(fù)雜的過程，在產(chǎn)生電能的過程中，會產(chǎn)生多次的能量轉(zhuǎn)換。首先，將礦物燃料投入到鍋爐中，會產(chǎn)生很高的熱能，在高溫下，就會變成蒸汽，蒸汽會再次膨脹，帶動渦輪的葉片轉(zhuǎn)動，形成機械能。機械裝置驅(qū)動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，將機械能轉(zhuǎn)換成電能，因此，在整個生產(chǎn)過程中，都要進行一次非常復(fù)雜的轉(zhuǎn)換。

2.工業(yè)鍋爐能效現(xiàn)狀

目前，工業(yè)鍋爐已經(jīng)在全國范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用，它已經(jīng)成為了現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的主要動力，在保證安全生產(chǎn)的同時，它也起到了很大的作用。工業(yè)鍋爐的普及，給社會的生產(chǎn)和發(fā)展帶來了方便，但高污染和高能耗仍然是困擾工業(yè)鍋爐發(fā)展的首要問題，一些大中型城市的工業(yè)鍋爐污染排放已經(jīng)超過電廠鍋爐的基本排放量，成為現(xiàn)代環(huán)境污染的主要污染源。

3.電廠熱能動力設(shè)施與鍋爐

火力發(fā)電設(shè)備是通過充分地燃燒燃料來獲得熱能的。在實際運行中，多數(shù)熱能鍋爐都是以石油、煤炭和天然氣為主要燃料。熱能機組包括內(nèi)燃機、燃氣輪機和渦輪。熱能鍋爐在實際操作中需要先把燃油的熱量轉(zhuǎn)化成動力熱能。再由鍋爐提供電力。因為鍋爐會將燃料加熱到水容器中，這樣就可以將水轉(zhuǎn)化成動力。

4.面臨的問題

目前，電廠鍋爐運行中存在著許多問題，其中最突出的問題是受熱面不均勻，而且內(nèi)部溫度波動大。通過對問題的研究和分析，發(fā)現(xiàn)鍋爐受熱面分布不均是由于鍋爐長期使用導(dǎo)致的積塵逐漸增多，導(dǎo)致底部受熱面不均勻。在鍋爐進氣口壓力較低時，會使鍋爐內(nèi)的氣體膨脹，從而造成鍋爐受熱表面不均勻。長期處于高壓運行的電廠鍋爐，其內(nèi)部零件會受到一定程度的損壞。特別是對風(fēng)機葉片的損壞比較嚴重，維護人員不注意維護，會使鍋爐的生產(chǎn)效率降低，設(shè)備損壞嚴重，嚴重影響生產(chǎn)的安全。為此，電廠必須組織技術(shù)人員對其存在的問題進行全面的分析與研究，以便采取合理的措施，確保設(shè)備的正常運行，延長其使用壽命，并提高其熱能轉(zhuǎn)換效率。

5.電廠熱能動力鍋爐燃燒的方式及特點

5.1氣體燃料燃燒類型

目前，氣體燃燒方式仍然是以燃氣作為主要的燃燒形式，它的燃燒范圍很廣，不與燃氣直接接觸，進而形成擴散式燃燒。在這種燃氣的燃燒中，需要充分利用擴散的基本優(yōu)勢，使其與空氣相融合，從而達到更好的燃燒效果。這種燃燒方式受到了燒嘴的限制，不在實際燃燒時與空氣發(fā)生充分的接觸，事實上，在噴油的過程中，必須要與空氣進行接觸，這樣才能增加火焰的燃燒效率，因為空氣的存在，火焰的長度會變得更短，而另外一段燃燒則會與氣體完全融合，從而加快噴發(fā)的速度。

5.2固體燃料燃燒類型

燃料中的固體燃燒類型以揮發(fā)性差和無揮發(fā)性結(jié)構(gòu)為主。在實際操作中，CO2和CO是主要的燃燒結(jié)構(gòu)，如果在實際的燃燒情況下，CO2可以被真實的氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)變成CO。它的主要燃燒條件是低熔點，在實際燃燒時，沒有與氧充分接觸，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的可燃性下降，從而導(dǎo)致固體燃燒。這種燃燒方式在日常生活中比較普遍，比如在使用中，使用的時間越長，就越能看出固體燃燒的本質(zhì)特征。固體燃料的燃燒，主要是為了防止燃燒而分解，因此，在燃燒的時候，會有更多的煙霧。這種現(xiàn)象在報紙和木材中表現(xiàn)得更為明顯，也可以認為是由于結(jié)構(gòu)燃燒不足，導(dǎo)致了固體的燃燒。

6.優(yōu)化措施

目前，我國在電廠鍋爐的熱能發(fā)電工程領(lǐng)域已經(jīng)取得了大量的成果，對于如何提高其熱能轉(zhuǎn)換效率，已有了較為成熟的研究方法和技術(shù)。提高鍋爐的熱能轉(zhuǎn)換效率，主要是對鍋爐設(shè)備進行合理的改造，從而使鍋爐內(nèi)的受熱面積達到均一。同時，對煤的配方進行合理的改進，以提高其燃燒效率。另外，還要改進現(xiàn)有的電熱鍋爐，更新先進的設(shè)備，這樣才能更好的利用熱能。目前，為了提高鍋爐的熱能轉(zhuǎn)換效率，采用了吹灰技術(shù)和燃燒技術(shù)。

6.1吹灰技術(shù)

吹灰技術(shù)主要是利用鼓風(fēng)將爐膛底部的粉塵排出，從而增加了鍋爐的受熱面積，使爐膛內(nèi)的熱量均勻分布。同時，為了保證鍋爐的進氣管暢通，必須對排氣管進行吹灰，保證排煙管道的通暢，保證了排煙系統(tǒng)的正常運行。通過對鍋爐進行吹灰，可以減少熱蒸汽溫度，對其進行了詳細的工作流程。鍋爐的運行人員要經(jīng)常對鍋爐的內(nèi)部進行檢查，看看有沒有結(jié)渣現(xiàn)象，有沒有在底部有結(jié)渣。操作人員要定期進行鍋爐吹灰，采用一級過熱器的吹灰次數(shù)，能有效地減少受熱不均現(xiàn)象，有效地改善了過熱器的受熱面，達到了整體改善的目的。在受熱面均勻后，操作人員還要根據(jù)實際工況調(diào)節(jié)過熱器的吹灰次數(shù)，使鍋爐受熱面積得到充分的發(fā)揮。

6.2燃燒技術(shù)

目前我國大部分電廠都采用了鍋爐加熱器，但由于鍋爐運行人員不重視對其進行檢修和保養(yǎng)，造成了壁板吸收過多的熱量，而爐膛中部的受熱面積相對較小。所以，技術(shù)人員必須對鍋爐的內(nèi)溫狀況進行及時的檢測，并對其進行優(yōu)化和調(diào)整。合理地控制燃煤的強度，減少了受熱面的不均現(xiàn)象，并能對受熱面較差的部分進行有效的改善，從而使整個鍋爐得到充分的受熱，從而達到平衡的吸收熱量。同時，鍋爐的操作人員也要將鍋爐的燃燒器擺幅調(diào)節(jié)到合適的角度，同時還要確保其內(nèi)部的空氣流通情況。檢修人員在檢修鍋爐時要重點檢查燃燒器擺角和安裝位置，并對燃燒器件進行徹底的檢查。最大限度地減小燃燒室擺角擺幅的偏移，使其對鍋爐的受熱產(chǎn)生一定的影響，最大限度地降低了對壁面的吸熱。操作人員在完成上述工作時，還要對鍋爐的橫向振動幅度進行控制，并將鍋爐內(nèi)的空氣流量控制在技術(shù)指標之內(nèi)。二次風(fēng)和二次風(fēng)必須由技術(shù)人員進行科學(xué)合理的控制，鍋爐的工作人員要將火球放在鍋爐的正中央，這樣才能將火焰的搖晃降到最低，這樣才能最大程度地吸收熱量，從而增加鍋爐的受熱面。

結(jié)束語

我國的燃煤電廠在采用燃煤鍋爐發(fā)電時，必須積極地提升其轉(zhuǎn)換效率，采用先進的技術(shù)和設(shè)備，同時也要定期對其進行檢查。通過對鍋爐運行過程中出現(xiàn)的問題進行深入分析，采取相應(yīng)的措施，以提高鍋爐的熱能轉(zhuǎn)換效率。電力是我國目前的主要能源，也是國民經(jīng)濟的重要組成部分，因此，燃煤電廠必須把重點放在如何提高電力的發(fā)電量、提高煤的利用和減少污染的排放量上。為了提高熱能轉(zhuǎn)換的效率，為電站的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

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