电厂锅炉应用在热能动力工程中的发展

郝刘腾

摘要：众所周知，电厂锅炉在我国的电力生产发展中十分重要，近年来，很多相关科研团队不仅对锅炉系统运作中涉及到的技术或操控方式进行了全面的研究，还对相关动力的应用进行了进一步的分析。热能动力被广泛的应用到了很多领域的发展中，近年来在电厂锅炉的应用中受到了很多科研团队的关注。本文分析了电厂锅炉应用在热能动力的发展前景。

关键词：电厂锅炉;热能动力;发展

随着我国工业化进程不断推进，能源问题、环保问题愈加严重，能源与环保在本质上存在着紧密联系，单纯的能源无法对环境造成影响，也可以说能源是自然生态的组成部分，但能源经过一系列的化学反应，就会产生一些有害物质，从而对生态环境造成影响。在当今社会生产中，锅炉的应用非常广泛，更是社会生产中的必需设备。

一、热能与动力工程的概述

热能与动力工程是指研究热能与动力学中所涉及到的各种能量间的转化与利用的方法。火力发电厂所使用的燃料为石油、煤炭、天然气，通过燃烧的方式释放出这些燃料中的能量，同时，将液态水转化为气体状态，从而实现蒸汽动力循环。在蒸汽热能的推动下汽轮机开始转动，把蒸汽中所含有的热能转化为高速转动的机械能，再通过汽轮机发电机把机械能转化为电能。这一过程是将化学能转化为热能，机械能，最终转化为电能。

电厂锅炉在这一系列能力转换过程中所起到的作用就是把燃料产生的化学能转化为蒸汽的热能。其中，锅炉效率是衡量能量转化的一个关键经济指标。以大型火力发电机组为例，若锅炉效率能提高1%，则整套机组的工作效率能够提高0.3%～0.4%，并且还能减少供电燃料的消耗。可见，将热能动力工程中的相关技术应用到电厂锅炉中不仅能提高发电厂的整体效益，而且还有助于实现节能减排的目标。

二、电厂锅炉应用在热能动力工程中的发展

1、调整吹灰技术改善汽温

在确保受热面安全运行、无严重结渣的情况下，降低其通过不同等级过热器的换热系数，以达到提高再热器受热面的热口烟温。增加再热器的吹灰频率，保证受热面的干净，提高再热器的换热系数，这种方式的作用效果等同于增加了再热器的受热面。改变偏差。在热器出口汽温偏差较大时需要通过喷水的方式解决部分受热面超温的问题，如果能够有效改善这一问题，欠温和超温情况能够得到有效缓解，通过燃烧调整和修改吹灰策略这两种方法都能达到缓解这一问题的目的。对于一级再热器左右墙附近的受热面增加吹灰，减少中间受热面的吹灰，能够由于其高温部分较差进入二级再热器的低温烟区，改善二级再热器出口温度。不对二级再热器靠左右炉墙附近的受热面进行吹灰，能够有效减少其吸热情况，增加对于位于炉膛中间的受热面进行吹灰，能够增加其吸热能力，针对中间高、四周低的温度情况进行调整，缓解由于烟气参与而造成了的烟气偏差。

2、控制锅炉燃烧均衡技术

在锅炉的燃烧技术方面运用热能动力工程可以解决许多的问题，因为风机在其燃烧中所起到的作用就是进行气体的压缩及其输送，简单的说就是把机械能转化为动能，用这种动能将气体进行定点的输送，可以说在传统的锅炉燃烧中风机起着关键的作用，但随着我国经济的加大与加强，对能源的需求量已经今非昔比，这就需要风机承受更大的压力来进行能源的转化，但风机的能力是有限的，因此，在实际的使用及运行中，常常会出现风机电机烧坏的现象，轻则停车停产，重则导致一些人员的伤亡，给企业带来重大的经济损失，而要想使锅炉的燃烧技术得到科學、合理的控制，只有对风机的性能等等方面进行改进和提高，而热能动力工程是进行风机改善的最好办法，它不仅可以保证能源的合理转换，还可以达到锅炉运行的安全、高效性，为经济建设的发展奠定基础。

3、仿真锅炉风机的翼型叶片

在电厂锅炉内部，叶轮机械的流畅需要依靠强烈的非定常特征，内部的构造也非常的复杂，导致测量实验无法十分的细致。目前，还没有一门力学原理能够解释流动分离失速以及喘振等流动现象。所以，要了解机械内部的流动本质要进行详细可靠的流动实验以及数值的模拟实验，并且通过软件的二维数值来模拟出电厂锅炉风机的翼型叶片，空气从不同的方向吹尽翼型叶片中，造成了流动分离，然后根据模拟的数值来创建模型，在划分网格，设定好边界的区域与条件，输出网格，使用求解器进行求解，这样就可以模拟不同的气流流动的二维数值，进而达到了模拟的目的。另外还能根据模拟不同角度的速度矢量制作成矢量图，然后进行对比和分析，得出锅炉风机翼型编辑曾攻角与分离的关系。

4、提升风机工作的效果

在电厂的锅炉系统中，风机时流体运行关键的设备，通过风机的旋转叶轮能够产生大量的风能，将机械能转变成具有动能的气体压力，在锅炉机械中运行这种气体，能够促进燃料更充分的进行燃烧。目前，很多的电厂锅炉系统中，风机时出现故障最频繁的设备，主要就是风机承受这极大的工作荷载，帮你改且一直长期的持续工作，工作的环境状态也不是非常好，最终导致风机电机非常容易被烧坏。利用热能动力来改进风机的性能。能够有效的提升动机的工作效率，从而保证锅炉系统可以长时间的正常生产。

5、双交叉先付控制系统

双交叉先付控制系统主要是由烧嘴、燃烧控制器、流量阀、流量计热电偶构成的。在这个控制系统中，电信号的生成是通过热电偶实现的，热电偶把温度转化成电信号，把电信号标记为测量点的实际温度。需要明确的是，这个测量点的温度期望给定值是自动给定的，是通过工艺曲线来获得的，毋庸置疑，这两者可能会产生一定的偏差。当PLC对阀门的开合程度进行调节的时候，其调节的范围幅度主要是依据这个偏差来衡量的。除此之外，该控制系统具有专门化的特点，燃料的控制测量是由一个专门的质量控制装置来负责的，采用这种控制系统能够节省其他部件的使用，降低损耗，另外还可以保障温度数值的精确性。我们要重视热能动力工程的燃烧控制技术，分清空燃比里连续控制系统和双交叉先付控制系统的优缺点，根据适当的情况选取合理的控制系统，从而提高电厂的经济效益。

三、结语

在未来，电厂锅炉必将根据热能动力工程原理进行改进和创新，全方位提高电厂锅炉的能量转换效率，满足市场需求，提高经济效益。因此，一方面我们要明确电厂锅炉各部分和热能动力工程之间的联系，运用热能动力工程原理对各个小部分进行改进优化，最后促成对电厂锅炉整体的技术升级。另一方面，将热能动力原理应用到控制系统中去，优化鼓入空气与燃料的配比方案，实现对炉内温度的调节与控制，最终调整出燃烧效率最高的方案。

参考文献：

[1]冯巍.分析现代电厂锅炉应用在热能动力的发展前景[J].工程技术：文摘版，2019.

[2]徐政.浅谈新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展前景[J].工程技术：全文版，2019.

[3]丁瑞卿.新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展前景[J].城市建设理论研究：电子版，2018.

（作者单位：陕西国华锦界能源有限责任公司）