电厂锅炉应用于热能与动力工程的发展与创新

廖隽捷 张杰

福建华电可门发电有限公司 福建 福州 350512

目前火力发电仍然是发电生产的主要技术形式，锅炉作为火力发电厂中的主要设备，需要为其运行稳定性和生产效率提供保障。为满足日益增长的社会用电需求量，在电厂生产过程中，不断引进先进技术手段，对锅炉进行改造和优化，提高其能源转化效率。其中，热能与动力工程是电厂锅炉设计优化的重要基础。

1 电厂锅炉在热能与动力工程中的应用发展现状

电厂锅炉是火力发电技术的核心设备，根据燃烧物及原理的不同，可分为多种类型。为提高电厂锅炉燃烧效率，目前多数锅炉采用电子控制方式，能够提升热能转化效率。热能与动力工程则是专门研究热能、动力及相关能量转换机制的学科，其本身综合性较强，涉及到化工、电力、机械等各学科知识。热能与动力工程的研究发展与电力行业等的发展有密切联系，可以利用热能与动力工程相关理论和技术，进一步提高电厂锅炉的运行效率。从目前电厂锅炉在热能与动力工程中的应用情况来看，包括其设计、开发、制造和运行控制等一系列应用流程，都涉及到热能与动力工程知识。具体包括热能工程、保温技术、制冷技术、动力机械原理等。特别是在成套装置的开发过程中，更需要与热能与动力工程学知识相结合，提高电厂锅炉设计水平。电厂锅炉结构如图1所示。

图 1 电厂锅炉结构示意图

2 电厂锅炉在热能与动力工程中的应用创新对策

2.1 燃烧技术创新

目前许多电厂在锅炉燃烧过程中，左右区域吸收热量较多，中间部分则较少，从而会对锅炉燃烧效率产生不利影响。在电厂锅炉改造过程中，应通过平衡每个部分的受热情况，促进锅炉燃烧效率的提升。具体可采取改变锅炉水平角度的措施，使其可以全面接触热量。同时需要改善通气效率，确保燃烧过程的充分进行，避免产生有害废气污染。电厂锅炉燃烧技术仍存在较大的改进和提升空间，需要关注于各种先进燃烧技术的使用。比如在燃烧控制技术方面，通过采用现代化控制技术，自动控制燃料投放，不仅可以保证生产过程的连续性，而且可以提高锅炉燃烧节能效益。比如目前使用较多的连续控制技术、双交叉先付控制技术等。在PLC技术的支持下，利用电信号调整比例阀、电动阀参数，从而对锅炉温度进行调整。此外还可以采用电子定位方法，确保燃料与空气比例的合理性，实现对锅炉温度等参数的精确控制。

2.2 锅炉结构改造

对锅炉内部结构进行改造是提升锅炉运行效率的关键措施，在锅炉的长期运行过程中，需要综合考虑各方面影响因素，确保内部结构设计的合理性，从根本上提升锅炉燃烧效率。在具体改造过程中，需要结合电厂锅炉的实际情况，找出影响锅炉燃烧效率的主要因素，从而对相应的结构及部件进行改造。在此过程中，也需要采用热能与动力工程原理，从而能源转化效率角度出发，制定具体的设计改造方案。不仅要提升各部件的运行效率，还需要确保各部件之间能够形成良好配合，从而得到最优化的整体改造方案。

2.3 风机设计优化

风机是电厂锅炉系统中的重要组成部分，在锅炉运行过程中发挥着重要作用。如果风机供风方式不合理或风量不足，会对锅炉运行效率产生严重的负面影响。因此，在锅炉设计改造过程中，与需要对风机进行设计优化。风机一般设置在锅炉下方，考虑到锅炉结构较为复杂，对风机参数进行实际测量较为困难，需要采用仿真类翼型叶片进行分析，通过模拟试验，判断风机气流方向及风量的合理性，从而提高风机设计的合理性。此外还要对不同的风机运行方式进行比较分析，精准确定风机叶片等规格参数，确保风机与锅炉能够充分匹配。电厂锅炉风机结构如图2所示。

图 2 电厂锅炉风机结构

2.4 吹灰技术革新

在吹灰技术革新方面，主要通过采用合适的吹灰方法，减少锅炉热能消耗，提高其运行效率。具体可采取以下几方面措施，一是通过改善温度条件，并确保高温处无结渣现象，降低热量损耗以及锅炉内外温度差。二是提高再热器的吹灰效率，可以减少高温处出现结渣的几率，降低燃烧物料损耗。三是通过对误差进行控制，防止因再热器出风口温度偏差过大，引起锅炉热效率的下降。此外，还要避免在吹灰过程中对二级再热器锅炉受热部分进行吹灰，如有需要，可增设一级再热器，最大化的减少锅炉热量消耗。

结束语：

综上所述，电厂锅炉在热能与动力工程中的应用，可以通过采取燃烧技术创新、内部结构优化、风机设计创新等措施，进一步提升电厂锅炉的运行效率及能源转化效率，从而节约资源能源，充分满足电力生产的实际需求。应加快相关技术的研究与应用，促进电厂生产效率的整体提升。