火電廠中熱能與動力工程的改進分析

王登科

（中國電建集團山東電力建設(shè)第一工程有限公司，山東 濟南 250102）

隨著經(jīng)濟全球化和科技現(xiàn)代化的發(fā)展，農(nóng)村城市化進程也開始加快，可利用資源匱乏，我們需要通過利用現(xiàn)代化技術(shù)開發(fā)出新型能源，以滿足人民群眾的需求。隨著人們生活質(zhì)量和水平的提高，對電力能源需求量也在逐漸加大，同時工作人員的工作難度系數(shù)也變得越來越高。為了降低能源消耗，我們要對當(dāng)前的熱能與動力工程進行有效改善，從而實現(xiàn)提高資源利用率的目的，以及促進火電廠可持續(xù)發(fā)展，并在激烈的市場行業(yè)競爭中站穩(wěn)腳跟。

一、電廠熱能燃料現(xiàn)狀

當(dāng)前，火電廠動力工程存在著很多問題，其中重?zé)岈F(xiàn)象問題比較突出，隨著火電廠經(jīng)營規(guī)模的不斷擴大，所經(jīng)營的項目種類逐漸增多，同時也肩負(fù)著電力資源的重要職責(zé)，因此，必須要加強內(nèi)部管理，以此來降低重?zé)岈F(xiàn)象的出現(xiàn)頻率。但是實際狀況是，在實際動力工程建設(shè)過程中重?zé)岈F(xiàn)象仍然比較突出，倘若這些問題不能夠及時處理，將對自身運行造成一定的損害，也會造成不必要的電力資源損耗，甚至?xí)魅踝陨硎袌龈偁幜?。致使此類問題產(chǎn)生的原因有以下幾點。首先，燃燒需要經(jīng)歷兩個過程，這兩個過程就是點燃和燃燒。點燃指的是燃料的氧化反應(yīng)瞬間加速；燃燒指的是氧化反應(yīng)持續(xù)劇烈進行。燃料達到著火點后才能夠?qū)崿F(xiàn)燃燒。而對于氣體燃料而言，原料達到著火點不一定能夠點燃，它的燃燒也與空氣中的自身占比有關(guān)系。燃料的燃燒離不開空氣中的氧氣，燃料和氧氣充分接觸下并且氧氣充足，這樣燃料才能夠進行充分的化學(xué)反應(yīng)即燃燒。對固體燃料來說，固體燃料燃燒的揮發(fā)性相對較差。在實際燃燒過程中，固體燃料的結(jié)構(gòu)表面存在大量的CO2 和CO。其燃燒方式有冒煙、蒸發(fā)、表面等。冒煙燃燒指的是燃料中的碳分子沒有充分的燃燒，燃料的利用率較低；蒸發(fā)燃燒主要是將固體燃料融化成液體，再將液體形式的燃料進行蒸發(fā)轉(zhuǎn)化成氣體，將燃料氣體與空氣中的氧氣進行混合后進行燃燒反應(yīng)；表面燃燒一般在含碳量較高且容易分解和揮發(fā)的燃料中出現(xiàn)，換而言之，燃料中的碳分子與燃料表面的氧氣產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而生成一氧化碳和二氧化碳燃料產(chǎn)物，生成的一氧化碳有助于燃燒，使燃料的燃燒更充分。當(dāng)前我國火力發(fā)電普遍應(yīng)用的燃料為煤炭，就煤炭燃料而言，其包含大量的碳?xì)溲醯仍?，碳元素的占比一般?0%～70%，其他氧氫硫等元素滿足煤炭燃燒的需求，使煤炭能夠充分的燃燒。電廠熱能動力鍋爐工作的過程中，需要保持良好的通風(fēng)，良好的通風(fēng)能夠給燃料提供充足的氧氣，使燃料發(fā)生充分的氧化反應(yīng)，提高燃料的利用率。因此，對電廠熱能動力鍋爐的燃燒反應(yīng)來看，燃燒反應(yīng)主要為碳燃燒釋放能量的過程。對氣體燃料而言，其燃燒過程具有長焰、短焰和無焰三種燃燒方式。長焰燃燒方式主要是指在鍋爐的燒嘴中，氣體燃料并沒有發(fā)生燃燒反應(yīng)，待氣體噴出燒嘴后與空氣中的氧氣進行接觸，然后才會發(fā)生劇烈的燃燒，這時候就會出現(xiàn)較長的火焰；短焰燃燒主要是指在汽水中，氣體燃料已經(jīng)與少量的空氣發(fā)生混合，待混合氣體噴出燒嘴時，少量的燃料氣體已經(jīng)發(fā)生燃燒反應(yīng)，其余未燃燒的燃料與空氣進行充分的混合后進行二次燃燒，這樣就會出現(xiàn)肉眼可視的火焰；無焰燃燒指的是燃料氣體與空氣在燒嘴中已經(jīng)發(fā)生充分的混合與接觸，但燃料噴出燒嘴后即發(fā)生劇烈的燃燒反應(yīng)，因為其化學(xué)反應(yīng)過于迅速，肉眼幾乎看不到燃燒的火焰。

二、火電廠中熱能與動力工程的改進方向

（一）對重?zé)徇M行科學(xué)的運用

首先，工作人員應(yīng)對重?zé)徇M行科學(xué)的運用，這不僅能夠提高自身經(jīng)濟利潤和社會效益，也有助于為自身的蓬勃發(fā)展帶來便利，重?zé)岈F(xiàn)象普遍存在于動力機中，我們更應(yīng)該科學(xué)地對重?zé)徇M行運用，進一步彌補以往機械設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中存在的不足之處。同時，也要準(zhǔn)確的把握誤差選擇的動向，并對內(nèi)部各個機械設(shè)備進行全面的疏導(dǎo)，這樣才能夠從根本上降低重?zé)岈F(xiàn)象發(fā)生的機率，以及有效降低機械設(shè)備造成誤差等問題的出現(xiàn)，為火電廠其他經(jīng)濟活動的順利展開奠定基礎(chǔ)。其次，在實際對機械設(shè)備進行操作過程中，工作人員也要運用所掌握的知識和技能，將重?zé)嵯到y(tǒng)對能源的利用率掌控在合理的范疇內(nèi)，這也可以杜絕重?zé)岈F(xiàn)象的發(fā)生，更要確保數(shù)值與性能成正比，進一步有效地糾正重?zé)岈F(xiàn)象對機械設(shè)備造成的影響。最后，全面提高火電廠綜合市場競爭力和社會效益。

（二）調(diào)節(jié)設(shè)備減少濕氣損失

除了要對重?zé)徇M行科學(xué)的運用之外，我們還應(yīng)當(dāng)調(diào)節(jié)設(shè)備以此來減少濕氣損失，這也是熱能與動力工程改進的重要內(nèi)容，需要各級人員予以高度重視。首先，濕氣損失在火電廠經(jīng)濟活動中往往會帶來很多不必要的影響。所以，為了進一步降低濕氣對能量的損耗，工作人員應(yīng)結(jié)合實際狀況采取有效的方法來解決問題，更要對每個機械設(shè)備進行全面的管理，必要的前提下應(yīng)制定可行的方案來對設(shè)備管理方面進行優(yōu)化和調(diào)整，以此來規(guī)避能量輸送過程中水滴的產(chǎn)生，因為水滴的產(chǎn)生也代表著濕氣損失現(xiàn)象比較嚴(yán)重，故而為了降低水滴對氣壓管道的影響，必須要對機械設(shè)備數(shù)據(jù)進行有效的勘測，進而從根本上解決濕氣對機器設(shè)備的侵蝕，確保設(shè)備能夠安全穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。其次，工作人員也要在內(nèi)部安裝相應(yīng)的中間熱循環(huán)裝置，比如：可以采用吸收水分的噴灌方式以此來減少濕氣損失，同時也可以制定有效的防護措施，進而幫助火電廠降低不必要的能量損失，為其蓬勃發(fā)展帶來科學(xué)數(shù)據(jù)支持。

（三）調(diào)整機組提升節(jié)流調(diào)節(jié)

現(xiàn)如今，隨著火電廠經(jīng)營范圍的不斷擴大，隱藏在內(nèi)部的問題也逐漸顯露出來，其中節(jié)流調(diào)節(jié)問題比較突出，而為了更好地解決此類問題，工作人員應(yīng)采取相應(yīng)措施加強管理，以此來提高節(jié)流調(diào)節(jié)的可能性。首先，我們應(yīng)認(rèn)識到節(jié)流調(diào)節(jié)工作的重要性，它是熱能與動力工程改進工作中的重要組成部分，而節(jié)流調(diào)節(jié)工作通常是指在機組的汽輪機啟動尤其是冷態(tài)啟動時采用的節(jié)流調(diào)節(jié)方式，當(dāng)達到約60%額定負(fù)荷，為提高運行效率，改為噴嘴調(diào)節(jié)方式運行。隨后觀察機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀況，當(dāng)設(shè)備運行狀態(tài)發(fā)生變化時，其他的機組內(nèi)部溫度也會隨著運行狀態(tài)變化而發(fā)生變化，在此過程中往往會出現(xiàn)一些問題，所以我們應(yīng)制定可行方案，進而降低節(jié)流對機組運行造成的影響，為其他經(jīng)濟活動帶來便利。其次，工作人員針對存在的問題，要采取相應(yīng)對策解決，必要的前提下，還應(yīng)對相應(yīng)技術(shù)進行有效的調(diào)整，比如：可以在壓差與流量間把握平衡度，這都有助于提高節(jié)流調(diào)節(jié)的可能性。

（四）減少調(diào)壓調(diào)節(jié)的損失

調(diào)壓調(diào)節(jié)的經(jīng)濟性僅僅在于機組在某些負(fù)載荷度的情況下，隨著負(fù)荷程度的提高，調(diào)壓調(diào)節(jié)不再具有經(jīng)濟性的特征。在工作中通過調(diào)節(jié)壓力來改變在部分載荷下的運行狀態(tài)，并促進熱能和電力工程的有效運行，但是，調(diào)節(jié)和控制本身是非常缺乏的。例如，在高負(fù)載區(qū)域進行滑動控制會消耗大量的熱能，因此沒有很高的經(jīng)濟效益；在移動的柵欄中，大型設(shè)備在工作后的動能轉(zhuǎn)化過程中會殘留大量的蒸汽余熱，從調(diào)節(jié)壓力引起的熱能損失情況來看，火電廠運行過程中采取的措施越合理，調(diào)節(jié)壓力所產(chǎn)生的損失就越少。有損渦輪是由燃?xì)鉁u輪發(fā)動機正常運行引起的，不會導(dǎo)致簡單的人為錯誤和管理系統(tǒng)故障，從而減少調(diào)節(jié)損失以不斷改善柴油機的運行機制。渦輪機，充分利用更先進，更科學(xué)的技術(shù)，將能量損失降低到極限，減少了多余的熱量和電力。

（五）燃燒控制技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)階段，在促進火電廠與熱能動力工程科學(xué)發(fā)展、提升鍋爐科學(xué)應(yīng)用水平的過程中，應(yīng)注重與之相關(guān)的燃燒控制技術(shù)應(yīng)用。具體表現(xiàn)為（1）加強空燃比操控技術(shù)使用，借助熱電檢查出對應(yīng)的數(shù)值，把探測的數(shù)值傳遞給PLC，實現(xiàn)對火電廠鍋爐運行中燃料燃燒過程的科學(xué)控制，最大限度提高能源利用效率，促使鍋爐設(shè)備能夠處于高效的運行狀態(tài)，為熱能動力工程發(fā)展帶來更多的促進作用；（2）注重雙交叉限幅操控技術(shù)使用，利用溫度傳感器將需要進行精確測量的溫度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺⒏鶕?jù)實際測量溫度和期望達到的溫度兩者數(shù)據(jù)之間的偏差值，在PLC 的支持下，采用自動化控制的方式改變?nèi)剂虾涂諝饬髁块y門的閉合，控制好空氣與燃料之間的比例，確保電廠鍋爐運行中的能源利用狀況良好，減少燃燒過程中的熱量損失，給予火電廠效益狀況改善、熱能動力工程應(yīng)用水平提升等相應(yīng)的支持。

（六）調(diào)整吹灰技術(shù)

通過吹灰方法，可以避免消耗過多的熱能，控制粉塵總量，從而可靠地提高Boira的運行效率；提高倒灰過程中的溫度，防止鍋爐燃燒過程中高溫下出現(xiàn)碎屑。必須保證鍋爐中材料的充分燃燒，并且必須使鍋爐內(nèi)外的溫差最小化，以確保較高的溫度。

結(jié)束語

綜上所述，火電廠在實際經(jīng)營過程中存在著很多問題，而為了逐步推進熱能與動力工程改進工作的有序展開，工作人員應(yīng)對重?zé)徇M行科學(xué)的運用，也要調(diào)節(jié)設(shè)備以此來減少濕氣損失，同時要調(diào)節(jié)機組提高綜合市場競爭力，進而為國家的經(jīng)濟發(fā)展提供有力保障和支持。