浅析电厂锅炉应用于热能与动力工程的发展与创新

2018-11-29邵丽丽

科技与创新 2018年14期

邵丽丽

（江苏大学，江苏镇江 212000）

本文借助对电厂锅炉热能和动力体系的改革分析，指出了我国电厂锅炉的现存问题及劣势方面，阐述了应如何提高我国电厂的效率，并且阐述了电厂锅炉在热能与动力工程中的应用创新，从而得到具有合理性的建造方法，以供有关部门参考，进一步促进我国电厂朝着更加有力的方向发展，为我国电力事业的发展指明了新的方向。

1 电厂锅炉、热能和动力工程概述

1.1 电厂锅炉

依据焚烧物品和作用的不同，能够将锅炉划分为各种不同的类型。由于所需满足的社会功能不同，其构成要素也存在许多的不同之处，但也拥有不需要改变的部分，包括锅炉的操控部分和锅炉的外侧。锅炉的重要部分是操控部分，主要担负着锅炉内的物资充分燃烧的重任。另外，随着我国科学技术的发展，大多数电厂都采用电子控制的方式，这样更有利于实现信息化和精准化操作，也有助于提升控制的效果，由此实现对控制的最终要求和理想目标[1]。

1.2 热能和动力工程

热能动力学的重要分析知识是把热能转变为电能，借助能量的转变和使用，来使煤炭、石油、天然气等自然资源的使用量减少，实现真正意义上的可持续发展。它整体可以分为热能和动力体系两个方面，而且这两个方面可以实现互相转化，在有些情况下可以利用蒸汽产生热量，并将它转变为电能，提高电力系统的服务与应用水平。据统计，2017年我国火力发电占全部发电量的71.8%，而电厂锅炉的效率仅为40%左右，存在着较严重的能量浪费。根据相关研究，锅炉效率每上升1%，发电效率会相应提高0.3%，大大减少了燃煤消耗，这对于电厂而言意义重大，所以提高锅炉的热能转变效率对国内电力系统发展具有重大意义，热能转化技术则需要对应的热能动力理论作为基础。从描述中不难看出，《热能动力工程》这门课程具有较强的综合性和系统性，涉及到的内容也十分复杂多样。

1.3 电厂中存在的问题和不足之处

就目前来看，我国电厂仍然存在一些不足，其中，最主要问题就是锅炉的风机问题[3]。风机能将热能与动力进行转换，提升锅炉内部的气压，也能在安装相关设备时输送其他气体。气体输送后，相应的气压会发生改变，在气压逐渐恢复的过程中，气体迅速膨胀并形成机械操作中所需要的动力。需要注意的是，风机长期处于高压环境下，会严重超负荷，很容易导致机体被烧坏和受损。一旦造成火灾或爆炸，就会威胁工作人员的人身安全，因此有必要对风机进行整体技术的改造。对此，相关人员要充分掌握和熟练应用相关知识和技术，提高风机工作的安全可靠性，促进我国电厂的发展。

2 电厂锅炉应用中的劣势

2.1 能量转化的效率低

现在相关的应用技术还不够全面，尤其是在能量转变的环节中。相关技术人员在进行能量转换操作时，需要参考和依照实际的发电量和电能来合理地对电量进行调控。随着现在科技的进步，消费者对用电的需求渐渐增长，但是目前的电力存储量不能满足人民的生活需要，电能的转化效率相对较低，造成了有限资源严重浪费的问题，进而给整个体系的合理运行带来了不便，而且严重限制了电厂电力电能的发展。

2.2 技术改进情况不容乐观

在当前技术改进方面，无法满足相关的发展需要，因此有必要对电厂锅炉技术进行改革和创新。随着现在社会的进步和提高，人们的用电量也不断增加，而且在节能减排等观念的大力宣传下，技术的创新和发展也要重视这个方面。但是实现技术改革和创新的同步发展是比较难的，这主要表现在能量转换效率低和消耗量大这两个方面。

3 通过热能动力工程提升锅炉效率

3.1 调整吹灰技术

使用规范的吹灰方法，可以减少热能的消耗，降低灰尘的总量，提高锅炉的运用效率。合理地吹灰主要包括以下3种方法：①改善汽温。当锅炉燃烧的时候，要确保温度较高的地方没有结渣的出现，这种情况能够降低热量的消耗，促进锅炉内物资充分燃烧，而且可以降低一级过滤器、二级过滤器和三级过滤器的使用效率，减少燃烧过程中热量的消耗和降低锅炉内外的温度差，保持较高温度。②提高再热机器吹灰效率。这种方法能够极大地减少锅炉内温度较高部位出现结渣的现象，降低换热效率，减少燃烧物资的损耗。③相应地减小误差。在电厂中再热器的出风口温度偏差比较大时，会降低锅炉的热量转变效率，对其工作运行造成不利影响，所以，在燃烧的时候，要尽力减少这个问题的发生。当吹灰的时候，不要对二级再热器左边的锅炉受热部分吹灰，这种方法能够降低热量的消耗。同时，在保证锅炉受热部分不受影响的情况下加添一级再热器，依据锅炉周围的受热部分和锅炉内侧受热面的烟雾测量偏差值。

3.2 使用先进的燃烧技术

现在，国内电厂锅炉燃烧的首要毛病是在锅炉内左右区域部分吸收的热量比较多，中间部分吸收的热量比较少，这种情况会造成锅炉的燃烧效率降低。让电厂锅炉内每个部分的受热均衡是改进燃烧效率的首要任务。当锅炉燃烧的时候，改变锅炉的水平角度，让锅炉全方位地接触到热量，而且需要提高通气的效率，只有通进很多空气，才能促使物资充分燃烧，提高物资的燃烧效率，让电厂锅炉在热能转变的环节中起到重要的作用。国内的电厂锅炉燃烧技术还具有提升的空间，部分工作人员要加大对新型燃烧技术的投入，保障国内的锅炉燃烧技术处于世界领先地位。随着经济社会的发展和进步，人们的用电需求也在渐渐增长，国内的发电单位需要加强对锅炉燃烧效率的提升，持积极、努力的态度，为我国电力事业的发展再创新高。

4 电厂锅炉在热能和动力工程中的应用创新

4.1 电厂锅炉风机方面的创新

在这方面，主要任务是采用仿真翼型叶片。总的来讲，风机位于电厂锅炉内部，并且结构比较复杂，所以它工作时的精度要求比较高，造成对风机的实际测量十分艰难。国内没有对电厂锅炉工作与叶片制造之间的冲突进行全面处理，并且缺少相关的科学应用技术。从机械内部的气流流动方向进行分析，采用试验模拟的方式来应用，能够获取较高的准确值和精密度。

4.2 燃烧控制技术相关技术创新

在电厂发电时，燃烧操作技术非常重要，尤其是在能量的转变过程中，起着关键的作用，因此许多电厂对锅炉进行全面的技术改进，采用现代化的控制技术进行燃料的自行投放，有助于实现节能减排目标。燃烧操作技术主要有两种，即空燃比里连续操控技术和双交叉先付操控技术。空燃比里连续操控技术是借助热电偶检查出对应的数值，把探测的数值传递给PLC，和它自己的对应数据进行比较研究，它的偏差值在进行比例及微分计算之后传出对应的电信号，以便调整比例阀门和电动阀的数值，进而起到调整锅炉内部温度的作用。这种方法不足的地方是温度的操控不一定非常准确，需要仔细确认额定数值。双交叉先付控制技术主要是通过温度传感器把需要进行精确测量的温度转变为电信号，根据实际测量温度和期望达到的温度两者数据之间的偏差值，借助PLC自动改变燃料和空气流量阀门的闭合，借助电动的方法定位，结合空气与燃料的比例进行操控，并且联合孔板与差压变送器等将空气量进行操控，采用相应质量的操控装置调整锅炉内的温度。这种方法的长处是节省部件，而且温度操作比较准确。

4.3 提高热能和机械能转换效率

根据热能动力学，针对电厂锅炉进行分析，改进热能和电能的转变效率。现在电厂锅炉分析的重要部分是联系热能动力学的理论和需求，根据国内的技术条件，提高电厂锅炉的效率，促进效能的相互转化，坚持理论与实践相结合，提出更加可靠的理论分析，并且把它运用到现在的工作之中，促进技术的发展创新。电厂锅炉在发电的时候，需要各部门一同工作，管理人员应该对这些个体进行研究。实际中，操作人员需要联合电厂的发电实际情况，合理地提高锅炉内各部分零件的工作效率。

4.4 完善锅炉内部构造

改进热能技术，全面开展内部整改活动，能够推进整个体系的发展。在调整电厂锅炉的高转化率时，不仅需要满足技术层面的需要，还需要对机器设备进行改进。很多机器设备在生产环节中需要较长时间的运行，这表明在生产过程中要确保机器设备满足质量要求，所以对内采取改进措施，是确保机器设备质量的关键条件。同时，热能技术的改革活动要具有极强的决策作用，电厂的工作人员要根据电厂的具体实情来改进，确保技术在现实生产中发挥积极的作用，物尽其用，促进电力的快速发展。