新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展与创新分析

师绍峰

摘 要：随着社会整体经济模式的革新以及民众生活质量和水平的日益提高，电能的需求量越来越大，资源短缺问题已经迫在眉睫。本文将根据电厂锅炉全自动化和高效节能的特点为依据，结合电厂锅炉应用在热能动力的发展现状和意义，总结出能够提高电厂锅炉热动力的三种创新途径。

关键词：电厂锅炉;热能动力;自动化

电厂锅炉是指在发电厂中为汽轮机等机械提供定额蒸汽的中大型锅炉。其蒸发系统内介质的循环有自然循环、辅助循环、直流和复合循环4种方式。近年来，电厂锅炉在热能动力的实际运用中越来越重要。环保节能成为中国电力工业结构调整的重要方向，只有不断提高电厂锅炉的利用率，减少能源损耗与对环境的破坏，才能推动锅炉行业可持续发展，增加电厂的实际经济效益与社会影响力。

一、电厂锅炉设备的应用特点

（一）全自动化控制技术

传统的电厂锅炉操作模式单一，主要是人工进行燃料投放和废料处理。工作内容烦琐，操作环境相对恶劣，严重影响了工人的身体健康。而现在的工厂锅炉采用了全自动化的管理模式，以自动化的设备代替工人完成那些危险内容、机械繁杂、高频率的工作。因为启用了全自动化控制技术，能够协调人员的调配问题，控制了工资成本，弥补了技术上的不足，提升了工作的效率。全自动化技术进行标准化的作业，减小资源消耗的误差值，制作项目的风险评估，提高整体的企业效益。例如，与传统的锅炉发电模式相比，全自动化的控制技术能够使煤炭的燃烧概率达到98%左右，大大节约了成本与能源损耗。

（二）设备高效节能运转

电厂锅炉的工作过程是由燃烧系统和汽水系统这两部分组成的。锅炉的燃烧系统的工作过程为：把煤炭等资源放入原煤斗中进行平等分配，然后加到给煤斗中做好存储，接着进入磨煤机进行研磨，一部分接受干燥风，一部分煤粉进入燃烧器。干燥风下的煤粉通过空气预热器再进行两次风机吹风。燃烧后的灰渣进入除渣装置，产生的烟则通过屏式过热器、对流过热器、再热器、省煤器、空气预热器、除尘器的过滤，通过烟囱排到空气中。锅炉的汽水系统由三部分组成，分别为给水系统，蒸发系统和加热系统。水汽在进入锅炉之前经过省煤器，吸收了煤炭燃烧时产生的热量，降低了煤烟自身的热度，提高锅炉的利用率。接着水进入由汽包、下降管、水冷壁和联箱及联通管道，吸收锅炉内的热辐射，使下降管送入的水汽变成饱和蒸汽。饱和蒸汽通过屏式过热器，对流过热器形成过热蒸汽至汽轮机高压缸。同时，汽轮机高压缸排泄气体到再热器，变成再热蒸汽进入汽轮机中、低压缸。

二、电厂锅炉应用在热能动力的发展

（一）电厂锅炉应用在热能动力的发展的现状

按照数据进行分析，我国的主要发电模式依旧为火力发电，传统的燃煤火力发电技术符合时代发展的需要，能够最大程度的满足人们日常衣食住行的需要。但是随着科学技术水平的提高，各企业工程设施用电量增加，社会对电厂锅炉的供电量要求也逐渐提高。因此电场应该查缺补漏，完善机械，确保设备高速有效运转。

电厂锅炉主要用于发电，其拥有参数高、锅炉容量大、火室燃烧、热效率高、排放过热蒸汽等特征。目前来看，要想提高锅炉的利用率就要解决内部的风机问题。风机在整个能量转换中起到重要作用，将燃煤产生的能量转化为动力，从而提高炉内气压，加速气体的输送。气体通过后，锅炉内外气压发生改变逐渐恢复平衡，气体急速膨胀形成新的动力。要注意风机的日常维护，其长期处于高气压下负荷嚴重，易发生自燃。所以有必要定期对风机进行检测与维修，从而提高它的使用率。

（二）电厂锅炉应用在热能动力的发展的意义

电厂锅炉加大对热能动力工程的研究有利于提高企业的生产效率。电厂锅炉的普及与推广，一定程度上加速了热能动力的发展进程，提升了企业的发电效率。电力锅炉采用全自动化控制技术，维持了能源转化的稳定性，降低了对煤炭等资源的损耗。提前做好风险评估，运用燃烧系统和水汽系统对资源物尽其用，减少浪费。

数据表明发电厂对空气的污染严重。重点纳入调查3127家火电厂中：有1824家独立火电厂，共排放706.3万吨二氧化硫，1.90克/千瓦时，氮氧化物981.6万吨，2.60克/千瓦时，烟粉尘144.2万吨，0.4克/千瓦时;有1303家自备火电厂，共排放二氧化硫152.6万吨，氮氧化物103.1万吨，烟粉尘34.1万吨[1]。因此，通过对热能动力工程的研究，提升机械的使用效率，能够有效地减少有害气体的排放，增加大气湿度，净化空气，维护生态平衡。

（三）电厂锅炉应用在热能动力中的发展的方向

电厂锅炉应用在热能动力中的发展主要有体现在两个方面：一方面体现在风机运作方面。风机是电厂锅炉的重要组成部分，对整个锅炉的运行过程非常重要的作用。风机在运转时会产生一定的气压，在气压的作用下，会将锅炉外的空气压入到锅炉内，帮助锅炉内的燃料进行燃烧，从而保障锅炉的控制效果。风机可以为电厂锅炉提供热能动力，促进锅炉内燃料的燃烧效果，能够起到节约燃料的目的。在电厂锅炉系统中，风机是极易出现故障的设备，这是由于风机长时间运转导致的，风机运转时会产生大量的热量，这将会加快风机电路老化的速度，造成风机的电荷量增大，因此风机需要做维护工作，从而保障风机能够良好运行。由此可见，风机在热能动力中具有非常重要的作用，需要不断地进行优化，是电厂锅炉在热能动力学中的发展方向之一;另一方面体现在风机翼型叶片的仿真方面。风机的构造极为复杂，为了保障风机的翼型叶片规格能够满足电厂锅炉系统的需要，可以对风机的翼型叶片进行模拟实验，通过建立电厂锅炉系统中风机的仿真模型来确定风机翼型叶片的规格，从而保证空气能够顺利地通过风机叶片进入锅炉内。此外，通过仿真模型还可以得到电厂锅炉风机的叶片曾攻角与分离之间的关系，能够对风机的速度矢量进行有效的模拟，从而提高风机运行的稳定性，以上为电厂锅炉在热能动力学中的另一个发展方向。

三、电厂锅炉应用在热能动力的创新

（一）转换思想

新的经济体制下，电厂锅炉面临新的挑战，需要提高自身的运行效能。应该对电厂锅炉设备进行进行技术改造，使热能动力原理在能源转化中发挥出最好的效果。为了实现这一目标，企业应该加大对热能动力工程的技术应用，进一步加强热能动力学的研究与学习，而这就需要技术人员转换思想，接受新的操作技术。机器是由工人直接进行操作使用的，只有专业的技术人员才能保证企业的正常运转，他们的工作模式直接影响了企业的经济效益。转换思想的主要内容为去除落后的操作理念和能源消耗方式。要对操作人员开展系统化的思想教育培训，改变固有的操作观念，使其熟练掌握热能动力原理的相关知识，根本上提高实际操作的熟练度和应对机械故障的解决能力，从而大幅度提高电厂锅炉的生产率。必须加快操作创新和科技革新的脚步，改变固有的模式观念，在科技发展的进程中加入绿色环保节能的理念，在加大能源生产的同时减少资源的浪费，控制成本增加企业的实际收益，促进电力行业的可持续发展。

（二）优化电厂锅炉内部结构

为了推动电厂锅炉的整体改革，提高在热能动力原理中的使用效率，应该进行设备的内部优化。电力设备专业性较强，为了确保其能够长期稳定的运转，必须进行内部结构优化，定期进行养护与维修排查问题，提高各个零部件的使用寿命。值得注意的是，内部优化需要考虑锅炉所使用的煤炭原料和机械的各种参数，因为周围环境的影响，其参数可能会有一定的浮动。在电厂锅炉内部优化的过程中，不仅要求机械的使用功能满足具体的生产要求，还要使锅炉内所有零件的整体结构性能得到进一步优化。就目前情况来看，如果希望电厂锅炉能够一直保持高速运营，其内部零件应该充分发挥各自功能，完善内部运营结构。此外，技术人员还应该根据电厂锅炉的实际运营情况对热能动力原理技术进行调整，确保技术在实际操作中发挥最大作用。进行妥善的内部优化有利于电厂设备的合理利用，提高生产效率，拉动经济的整体增长。

（三）提高热能和机械能转化效率

电厂锅炉的运营原理为能量转换，即提高热能和机械能的转化效率，为电厂发电提供能量支持。所以如何提高热能和机械能的转化效率和质量变得尤为重要。电厂应该把机械操作理论技术与实际能源转化的数据相结合，将锅炉内部零件运营情况与实际能源的产值相结合，总结分析锅炉能源转化过程中存在的问题[2]。电厂应该定期进行机械维修，实施规范化的管理运营，根据现有的实际能源产值对机械进行合理调配，引进新型的机械设备，调节各个结构之间的运营关系，提升能源的产值，为的电厂的高速发展提供坚实的保障。技术人员要结合现有掌握的技术，增加能量的转化效率，增强锅炉的使用性能。第一，技术人员应该掌握热能动力学的相关技术原理，提高热能知识储备和运用能力。第二，定期计算锅炉运营产生的具体数值，再结合实际情况，形成能源运营公式。第三，制定考核表，对机械进行登记管理，实时了解每台机械的运营状况。只有这样才能提高热能和机械能的转化效率，提高发電厂的工作效能。以上几种技术在使用过程中各存在一定的优缺点，但都能对电厂锅炉起到较好的温度调节作用，可以有效地提高电厂锅炉的燃烧效率，并且还能起到节能减排的目的，有效地实现了燃烧技术的创新。

四、结论

电厂锅炉设备采用全自动化的操作模式降低了能源的损耗，在燃烧系统和水汽系统的运作下产生新的能量。电厂锅炉应用在热能动力工程中的发展前景较为广阔，热能动力的发展与创新为其提供了优质的发展道路，增加了实际的收益值。所以，电厂锅炉想要进一步发展，就应转换思想、优化电厂锅炉内部结构、提高热能和机械能转化效率，加大对热能动力的学习探究。

参考文献：

[1]王会杰.新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展与创新分析[J].科技风，2019（33）：5+15.

[2]刘阳岗.新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展与创新[J].南方农机，2020，51（04）：183+198.