热能动力工程在电厂锅炉中的运用分析

林德刚

[摘    要 ]随着社会经济的不断发展，电厂锅炉的发展迎来了新的机遇和挑战。飞速发展的经济以及人民群众日益增长的生产生活需求使得环境问题日益严重。为了节约能源和保护环境，我国不断升级发电方式。现阶段我国主要通过火力、风力和太阳能进行发电，火力发电占比较大。火力发电需要在高温高压的条件下进行，所以要想保障发电的稳定性，就必须加强热能动力工程在电厂锅炉中的运用，提高资源利用率，保障发电。基于此，本文首先简要介绍了热能动力工程基本原理和操作流程，然后分析了现阶段电厂锅炉运转时存在的问题，接着从5个方面分析了热能动力工程在电厂锅炉中的运用，以此来供相关人士交流参考。

[关键词]热能动力工程;电厂锅炉;运用分析

[中图分类号]TM621.2 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）11–00–03

[Abstract]With the continuous development of social economy， the development of power plant boilers has ushered in new opportunities and challenges. The rapid development of the economy and the increasing production and living needs of the people have made environmental problems increasingly serious. In order to save energy and protect the environment， my country has continuously upgraded its power generation methods. At this stage， my country mainly uses thermal power， wind power and solar power to generate electricity， but thermal power generation accounts for a relatively large proportion. Thermal power generation needs to be carried out under conditions of high temperature and high pressure. Therefore， in order to ensure the stability of power generation， it is necessary to strengthen the application of thermal power engineering in power plant boilers， improve resource utilization， and ensure power generation. Based on this， this article first briefly introduces the basic principles and operating procedures of thermal energy and power engineering， and then analyzes the problems existing in the operation of power plant boilers at this stage， and then analyzes the application of thermal energy and power engineering in power plant boilers from five aspects. For the reference of relevant people to exchange.

[Keywords]thermal power engineering; power plant boilers; application analysis

隨着人们的生活质量不断提升，用电需求也不断地加大。电力作为工业生产的重要条件，对于人们的生产生活有着至关重要的作用。为了改善我国能源短缺的问题，提高能源利用效率，推动社会进一步发展，越来越多的电厂锅炉将热能动力工程应用到实际生产中，提高电厂锅炉的运作效率，保障能源的稳定输出。

1 热能动力工程的概述

热能动力工程涉及范围十分广泛，是一门研究热能和动能转化规律的复杂学科。热能动力工程是由两门学科组成的，分别是热能动力工程和机械工程学。其基本原理是在一定条件下降热能和机械能互相转化，为相关设备供能，实现机械设备的正常运转。虽然运作原理十分简单，但是实际操作过程中需要花费大量的人力物力和财力。近年来，机械自动化和人工智能飞速发展，研究人员将人工智能与热能动力工程相结合，很大程度上提高了热能动力工程的运行效率。这门学科容易受到诸多因素的影响，所以要求研究人员不断加深对学科的了解程度，把握热能动力工程的发展规律，将这门学科的价值发挥到最大。在热能和动力工程中，锅炉都是一个重要的必不可少的设备。不论在设计生产阶段，还是在实际运转阶段，锅炉都需要运用到大量的热能动力工程知识，经过许多年的发展，这些知识逐渐变得系统。我国将热能动力工程应用到电厂锅炉的运转中，不仅极大地提高了电厂锅炉的运转效率，还降低了能源消耗，做到了节能减排，减少了对环境的损害。

目前我国大部分电厂通过火力进行发电，为社会提供工业用电和生活用电。火力发电的主要设备就是电厂的锅炉。随着社会用电需求的不断增加，提高电厂锅炉设备的性能是十分重要的。热能动力工程刚好可以即将整个电厂内的锅炉设备的使用率提高到最大，并且充分地利用能源，为电厂生产电能提供充足的动力，因此，在电厂锅炉运转中应用热能动力工程技术是十分必要的，对于我国的电力事业有着重要影响。

2 电厂锅炉的使用现状

2.1 能量转换率较低

现阶段，大部分电厂锅炉都有能量转换率较低的问题。在实际的电厂锅炉运作当中，工作人员需要以实际的发电量和电能需求量为基础，合理调节电厂锅炉的运作。但随着经济社会不断发展，各个领域对电能的需求也不断增大，由于现阶段的相关发电技术还存在一定的问题，所以导致电厂锅炉的整体转换率较低，往往会出现电能浪费的情况，严重时甚至会影响电厂设备的正产运转，导致电厂无法正常为居民和企业进行供电，对于电厂的电能输送和长期稳定发展有着制约作用。

2.2 电厂锅炉的风机存在问题

电厂锅炉的风机的工作原理主要是通过压缩气体将风能转化为机械能，以此来保障电厂锅炉的稳定运转。电厂锅炉的运转需要大量的风能来支持，随着社会对电能的需求越来越大，电厂锅炉就必须使用大量的风能来提高生产效率和锅炉的燃烧效率，这就导致电厂的风机承受了较大的负荷，随着需求的增加，负荷业余来越大，影响风机的正常运转，最终影响电厂锅炉的生产效率，使得电厂的经济效益下降，严重时还会危害电厂整体的发展，对人们的正常用电产生影响。

3 热能动力工程在电厂锅炉中的应用

3.1 基本应用

电厂锅炉的实际运转需要充足的电能来支撑。人们需要通过热能与电能之间的高效转换，来控制锅炉的燃烧速度，并且利用先进的科学技术，保障电厂锅炉的填料顺利进行。燃料填充的自动化对于提高电厂锅炉的运转效率有着极大的帮助。热能动力技术主要是用于控制电厂锅炉的燃烧过程，主要有2种情况，一种是通过多个部分构建而成的连续控制体系来控制电厂锅炉内部的温度，根据电厂锅炉的实际温度来为提供热能，并且不断提高锅炉燃烧的效率。这种通过监测温度来控制锅炉的方法存在一定的缺陷，很容易因为温度探测不准确导致供能不足，进而影响锅炉的燃烧。第二种是双交叉空子体系。这种方法通过精准的控制温度来控制电厂锅炉的燃烧，因此被广泛应用到电厂锅炉的生产之中。在电厂锅炉实际运转过程中，大多使用工业炉。因此工作人员要不断研究工业炉在运转时的特点，寻找出节约能耗的途径，进而推动工业炉的良好发展，做到节能减排。

3.2 创新应用

电厂锅炉包含于工业炉的范畴之内，其工作的主要原理是通过燃料燃烧产生的热量为相关设备的运转功能。电厂锅炉在实际的运转过程中会排放大量的污染物，导致环境污染，且由于技术的限制，电厂锅炉存在着较为严重的资源浪费现象。现阶段，随着科技的不断发展，电厂锅炉为了节能减排应用了很多先进技术。如在设计电厂锅炉的时候就应用热能动力技术，建设节约型的电厂锅炉。工作人员可以通过PLC控制系统实现对锅炉运转的控制，进而达到预期锅炉运转的效果。目前，大部分的电厂锅炉在设计时就以节约能源为设计原则，热能动力技术对于节约型的电厂锅炉设计有很大的帮助，主要体现在以下几个方面。

（1）热能动力工程能够将空气与燃料之间的比值进行精准计算，通过使用先进的计算技术，计算出科学可靠的比值，并通过计算机控制电厂锅炉的运转，这很大程度上加强了锅炉运行的自动化程度;并且在热能动力技术的帮助下，电厂锅炉利用热能的效率越来越高，可以很好地完成锅炉运行的预期目标，充分利用热能资源。

（2）热能动力工程对于电厂锅炉的风机有很大的作用。在电厂锅炉的风机中应有热能动力工程可以帮助工作人员精准探测锅炉内燃料的燃烧速度，并且以实际测量数据为基础，构建科学的数学模型，模拟预期的理想效果，并以此为基础，调整锅炉的运转。如工作人员可以记录锅炉运行过程中燃料的使用情况，并将这些数据导入数学模型中，借助数学模型分析燃料燃燒的速度。此外，还可以通过科学的数学模型深入了解电厂锅炉内部构件的性能，根据锅炉的实际性能采取针对性的措施，对出现问题的地方及时加以改善，不断提高电厂锅炉的性能，演唱电厂锅炉的使用寿命。

3.3 热能动力工程在吹灰技术中的应用

很大一部分电厂通过会通过喷水的形式来减小再热器出口汽温的偏差，虽然这种方式直接且有一定的效果，但是在实际运转过程中，会损耗大量的热能，造成资源的浪费，甚至会出现欠温的现象。在电厂锅炉安全运行且没受热面没有出现严重结渣现象时，工作人员可以利用热能动力工程对气温进行调整，这种方法可以很大程度上减少过热器吹灰的频率，使其换热技术降低，通过提高再热器的受热面入口的烟雾温度和换热温差来保障受热面处于一个整洁的状态。与此同时，热能动力工程还可以用于缩小汽温的偏差。在电厂锅炉运行时，如果再热器的出口汽温存在着较大的偏差，工作人员就需要调整锅炉内燃料的燃烧方法或者调整吹灰的技术，具体的操作流程有以下几个方面。首先要减少再热器附近受热面的吹灰程度，减少再热器的吸热，并对再热器炉膛中的受热面再一次进行吹灰操作，从而提高再热器的吸热能力，使得受热面的吸热偏差适应烟气偏差，防止电厂锅炉受热面中间温度过低，为受面的安全提供保障。此外，需要通过不断扩大再热器周围的受热面和中间的受热面的烟气偏差来推进高温部分进行再热器的低温区域，缩小汽温的误差，进而提高再热器和锅炉的运转效率。

3.4 提高热能和机械能的转化效率

在优化电厂锅炉的生产效能时，主要是通过研究热能动力原理来提高能量的转化效率。提高生产能效是一个电厂发展过程中的关键因素。基于此，很多电厂不断分析和研究现阶段的热能动力成果，并且以此为依据，不断优化电厂锅炉的生产效率。此外，许多电厂加快了将理论应用到实践中的脚步，将理论与实践相结合，提高实际计算中的精准度，进而提高电厂锅炉转化能量的效率。内部元件的配合对电厂锅炉的运行质量有着直接影响。因此，电厂需要安排专业检修人员定期维护和检修电厂锅炉内部的相关构件，并制定严格的操作流程和规范的管制制度，规范工作人员的操作流程。此外，工作人员需要定期检查锅炉的实际情况，并以锅炉的实际生产状况为基础，对锅炉内的元件进行更新或者维修，保障电厂锅炉内的各个元件完美配合，进而为锅炉稳定地运转提供保障。

3.5 仿真锅炉风机的叶片翼型

电铲锅炉内部的构造十分复杂，特别是内部叶轮机械的构造，一般对其进行精确地测量和实验。从我国目前的技术来看，仍然没有相关技术能够缩减内部叶轮机械的流速，不能将流体力学的原理充分应用到内部叶轮机械中。所以要想对锅炉风机内部的叶片流动速度进行充分地了解，相关研究人员就必须进行更加详细的实验，构建更加科学完善的实验模型。研究人员可以通过计算机技术设计仿真的二维锅炉风机内部的叶片，通过计算机模拟运转数值并且进行网络的划分，最终将数据输出网络。通过这种方式模拟鍋炉风机叶片对不同气流的流动性，来达到模拟效果和目的，得到仿真锅炉叶片的分离和攻脚之间存在的关系，最终为实际锅炉风机叶片的运转提供真实可靠的数据，让风机更好地运转。

4 结束语

综上所述，将热能动力工程应用于电厂锅炉之中有着重要的意义，不仅提高了电厂的生产效率，提高了经济收益，促进了经济的发展，还节约了资源，减少了有害物质的排放，为保护环境做出了一定的贡献。现阶段，电厂锅炉的运转已经离不开热能动力技术的帮助。因此，工作人员要科学运用热能动力技术，在电厂锅炉的设计、生产和使用阶段都科学地应用热能动力技术，提高锅炉的燃烧效率，进而提高整个电厂的收益，促进电力企业的持续健康发展。相关研究人员要不断改进热能动力技术，解决电厂锅炉在实际运转中出现的种种问题，从根本上促进电厂锅炉效率的提高，为稳定供电提高保障。

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