基于新形势下电厂锅炉应用在热能动力工程中的应用

薛艳龙

摘 要：随着人们对电力资源的依赖，电厂的压力与日俱增。作为发电厂发展建设关键设备之一，电厂锅炉需要发挥更加重要的作用，为此，山西西山热电有限责任公司研究人员探索出一些有效办法，并且应用到实际。基于此，本文就提高能量转换效率、优化锅炉内部构造、加强设备维护保养、先进系统应用等几方面分析相关人员的研究，并且提出一些应用策略。

关键词：电厂锅炉；热能动力工程；锅炉性能优化系统

中图分类号：TM621.2 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）11-0169-01

热能动力工程包括两个方向：热能和动力。其中涉及很多内容，主要包括热力发动机、热能工程、流体工程、水电工程等。而锅炉的能量转换机制主要有热力发动机、热力工程以及流体工程三方共同实现，它们之间运转过程与电厂锅炉能量转换过程相同，也就是由热能转化为机械能过程。新形势下的动力工程主要指的是热能动力工程，所以在对电厂锅炉运行进行优化时，山西西山热电有限责任公司主要研究方面为热能动力工程。

1 电厂锅炉在热能动力工程的应用特征

对电厂锅炉设备进行探究分析时发现，新形势下电厂锅炉在热能动力工程的应用特征主要包含下面两方面：（1）全自动控制技术的全面应用。燃气锅炉在电厂锅炉中最为重要，想要实现锅炉的进一步发展，需要对锅炉进行技术相关的控制以及应用。传统的锅炉技术对人力要求比较高，其中包括燃料的投放以及处理，一旦人为因素造成失误，会对电厂造成经济影响，而全自动控制技术不仅会减少人为失误，还能够对劳动力进行有效解放，在某种程度上，全自动控制技术提高了传统电厂锅炉的工作效率；（2）有效利用其密闭环境，提升相关设备的使用效率。电厂锅炉设备中，有两方面构成部分，分别为：外部控制以及燃气锅炉控制。锅炉外壳作用很大，不仅能够对燃烧器、专用的水箱设备等整体锅炉整体起到控制作用，还能起到固定、保护作用。而内部是密封环境，能够有效提升锅炉的燃烧率，使其达到完全反应的程度[1]。

2 热能动力工程中电厂锅炉应用的发展需求

我国发电形式包括水力发电、风力发电、火力发电等，其中火力发电在其中占有最大的比重，人们日常生活中用电几乎来自电厂锅炉的火力发电。新形势下，人们对稳定电力的需求越来越大，想要满足人们的需求，只能发电厂采取相应手段对生产技术进行有效改善。锅炉因其密闭性，发展空间并不是很大，所以研究人员将目光转向锅炉周边的外接设备，如果锅炉系统所有的外接设备能够得到有效利用或是进一步进行技术改革，而发挥到最大的程度，便能够提升电厂锅炉的整体效率和质量。在这种情况下，发展实践热能动力工程学非常有必要，它有很广泛的应用面：主要对热能转化为机械能需要的原动力进行全面研究。如果了解到热能转化为机械能需要的动力来源具体是反应条件、材料、温度、或者时间等方面因素，只要根据动力来源需求提供相应的动力条件，就能够提高电厂锅炉的生产效率。此外，还要做到节能减排，为国家施行可持续发展道路提供有力保障[2]。

3 新形势下电厂锅炉在热能动力工程中的应用

3.1 提高能量转换效率

电厂普遍能够满足社会对电的需求，但在其中还是有很大的问题，那就是能量转换效率低下。在锅炉里发生的不完全燃烧现象不仅会浪费宝贵的燃料资源，还造成大面积环境污染现象。而新形势下这种情况有所改善，例如：山西西山热电有限责任公司通过循环流化床锅炉洁净煤燃烧技术对温度的有效控制，能够使锅炉里的燃料完全燃烧。其结构为单锅筒，自然循环方式，总体上分为前部及尾部的两个竖井。其前部竖井为总吊结构，四周由水冷壁组成，从下到上分为：一次风室、密相区、稀相区。尾部烟道从上到下为：高温过热器、低温过热器以及省煤器、空气预热器械等。两竖井之间由立式旋风分离器连接，分离器下部分连接灰冷却器和回送装置。其锅炉采用床下点火，分级燃烧，一次风比率占约50～60%，飞灰循环为低倍率，中温则采取分离灰渣排放，分别有水冷出渣机、灰冷却器以及除尘器灰斗排出。炉膛采用湍流床，速度控制在3.5～4.5m/s。除此之外，山西西山热电有限责任公司设计了适当的炉膛截面，在炉膛膜式壁管铺设了高铝质砖内衬，通过测试发现，这种方法即使是劣质燃料的燃烧率也能达到98%[3]。

3.2 优化锅炉内部构造

电厂锅炉内部构造优化能够在一定程度上提高整体设备的使用效率，在锅炉高效运转过程中，会受到各方面因素的影响：没有保证燃烧、蒸汽严密性，导致跑、滴、冒、漏等现象出现，这种现象的出现与为人失误密不可分。所以想要保证电厂锅炉燃烧稳定，实现电厂锅炉节能、经济、高效运行，就要充分保证计算机技术的先进，全面实现自动化控制模式，略过人工操作环节，减少劳动力的工作量，来增强工作的效率。例如：山西西山热电有限责任公司购进无锡锅炉集团有限公司生产的UG-240/9.8-M4型号电厂锅炉，用称重给煤机用于流化床锅炉用煤计量给料，给料过程中，皮带运输机持续给料，自煤仓进入称重给煤机进行重量检测，与此同时装于尾轮测速装置对皮带进行速度测试。在此基础上，在输送及计量的下部设有刮板式清扫装置，撒料能被清扫到给煤口，整个系统设定皮带运输机跑偏预警、堵煤预警、断煤预警等警报系统。机体外壳开有多个观察窗、照明灯等以便于观察机器运转情况。

3.3 加强设备维护保养

除了加强技术、构造方面的改变，还要加大对电厂锅炉设备的维护、保养力度。要对电厂锅炉进行定期检查，在锅炉使用过程中进行实时监控，以保证锅炉的生产运行正常。除此之外，还要培养司炉工的责任意识，比如：山西西山热电有限责任公司，对司炉工实施岗位责任制度，明确规定司炉工的职责与权限，并按照规定的工作标准进行考核：如果司炉工达到标准公司将会提高奖金，如果没有达到标准，将会有一些惩罚措施。比如：（1）在扬火前要先启动引风机，在通风一段时间后，启动送风机，通过一顺一逆两股风可以保证炉内可燃气体完全排除；（2）压火前一定先要停止给煤，一定保证压火时没有新煤进入锅炉内；（3）在点火过程中，一定要观察好油枪喷嘴的情况再点火，在此过程中要控制好加煤量等。在山西西山热电有限责任公司司炉工坚持这几条标准的同时，也极大几率预防锅炉设备运行出现故障的可能。

3.4 锅炉“优化系统”的应用

锅炉性能优化系统是基于先进的人工神经网络技术与专家系统，再加上锅炉运行关键中间参数：炉膛出口烟温检测，为锅炉优化系统创造并挖掘系统的冗余空间。优化系统下的电厂锅炉效果明显超过传统系统，例如：山西西山热电有限责任公司安装锅炉性能优化系统，经过一个月的使用对比，供电煤耗降低3g/kwh，而且明显能感觉到，通过锅炉性能优化分析系统改变参数，改善了氮氧化合物排放、减温水流量、用电量、热效率等方面数据，从保护汽机滑压运行、延长停机间隔时间等方面进行多重优化。目前我国火力锅炉存在以下几个问题：（1）煤质变化造成燃烧不完全，灭火问题；（2）锅炉结焦结渣问题；（3）受热面腐蚀严重，其中包括：水冷壁、过热器、省煤器；（4）氮氧化物超标；（5）过氧量偏高；（6）维修费用、生产成本高等等问题。炉膛出口温度监测系统能够通過数据监测，解决以上几个问题，把锅炉整体性能提高了一个档次。近年来，锅炉性能优化分析系统计算机软件应用在工业领域增长非常快，成为解决系统变量多等束缚条件的强大工具。

4 结语

综上所述，基于对新形势下电厂锅炉在热能动力工程中的应用分析发现，想要对电厂锅炉进行研究，必须要对新形势下的锅炉系统技术有所了解。本文就循环流化床锅炉、锅炉内部构造优化技术、设备维护技术、优化系统技术进行分析，并与实际进行结合，提出应用方案，希望能够对电厂锅炉设备应用方面起到促进的作用。

参考文献

[1]程勇.新形势下电厂锅炉应用在热能动力工程中的应用[J].中国高新区，2017，（20）：126.

[2]刘欣哲.新形势下热能动力工程中电厂锅炉设备的应用[J].化工设计通讯，2017，43（07）：111.

[3]许昱华.新形势下电厂锅炉在热能动力工程中的应用[J].内燃机与配件，2017，（10）：99-101.