新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展与创新

陈子健 李廷玉

摘要：电厂锅炉是一种常见的发电设备，在动力学发展的背景下，其在热能动力领域的应用日趋普遍。文章主要分析新形势下，电厂锅炉应用在热能动力中的发展，并提出其在热能动力中应用的创新方法，以为相关单位提供借鉴。

关键词：电厂锅炉;热能动力;应用;发展;创新;

发电厂生产具有高耗能、高污染特征，在新形势下，如何才够使电厂锅炉使用过程中的污染减少，提高能源利用率成为需要克服的关键问题。同时，电厂锅炉应用在热能动力中实际作用日渐凸显，不断通过创新技术，将锅炉使用效率提高，将能耗减少，可使电厂获得更高的经济及社会效益。

1     电厂锅炉设备与使用特点

1.1  广泛应用全自动控制技术

高新技术的发展，促使电厂锅炉朝着自动化与现代化方向发展，有效将人工成本减少了，更使工作效率大幅度提升。一些锅炉生产厂家开始加大对节能、环保型锅炉的生产，对循环流化床燃烧方式广泛运用，该方式能对无烟煤、煤泥等燃烧质量好的煤种高效使用。通过使用这些优质煤种，锅炉运行中燃烧率可达到95%以上，将能源利用率大幅度提高了。此外，分段燃烧成为主要的燃烧形式，有效减少NOX排放量。燃烧时使用含硫量较高的燃料，为使二氧化碳的排放量减少，可以向锅炉中添加适量石灰，还能预防硫元素对锅炉元件的腐蚀，产生的煤渣活性也将更高。

1.2  设备构造严密，运行高效

某厂生产的锅炉，流化床锅炉给料采用煤的计量方式，并使用了称重给煤机，通过皮带使给料可以连续进行，称重给煤机在给煤自煤仓进入后，检测重量，采用称重桥架的检测重量方法，并用测速传感器检测皮带速度，全部将检测重量、速度信号输入XR2105积算器，微积分处理后可以将单位瞬时流量得出。内部调节器会依据实测流量信号与设定流量值之间的偏离值，将相应的信号值输出，使用变频器将电机快慢改变，从而获得相同的设定值，最终控制好恒定给料流量。

2     电厂锅炉应用在热能动力的发展

2.1  电厂锅炉应用在热能动力中发展现状

锅炉在电厂中发挥的实际作用非常大，是用于发电的关键设备，其热能的转换过程是先通过能量转换原理做功，然后将能量最初的化学能转换为热能，最后才是通过水的加热过程，产生蒸汽。当前，电厂锅炉有着非常大的锅炉容量，自动化与机械化生产水平较高，但同时也存在一些问题，风机是最突出的问题。锅炉气体的输出是风机的主要作用，从而将锅炉内部气压提高，将机械动力形成。但实际操作中，风机使用过度，不断增大下的使用负荷，容易损伤机械，引发故障，影响生产效率。由此，将风机的使用性能及安全性提高非常重要。

2.2  电厂锅炉应用在热能动力中的发展的意义

热能动力工程在电厂锅炉广泛运用下得到大力发展，比起过去的燃气锅炉，采用全自动化方式进行生产，将人力成本大大降低，极大提高了生产效率。此外，自动化操作系统下，可以将各类操作风险消除，比如“漏气”“漏油”等，能将人为误差减少，为节能生产创造了良好条件。目前，大气污染已经非常严重，对电厂所产生的各项污染进行控制已经迫在眉睫，尤其是二氧化硫、烟尘这样的较为严重的污染物，会造成较严重的大气污染，更会破坏生态环境。由此，对锅炉生产结构优化改进，将锅炉使用性能提升，对减少污染。

3     电厂锅炉应用在热能动力的创新

3.1  对锅炉内部结构优化

要使锅炉在热能动力中的应用更有效率，设备安全是重要前提。要始终做出监测，对锅炉的整体运行情况，尤其是锅炉的运行状态，因为一旦有运行的异常情况不能及时处理会埋下安全隐患，影响整个电厂的生产运营。为此，要及时针对运行状态做好数据监测与记录，将最优的方案拟定出来，从而为后期的评估提供依据，保证锅炉各项性能满足生产需求。因锅炉通常要使用很长时间，定期对设备检修，保证各零部件符合检验标准也是安全生产的必要条件。

在对内部结构优化时，要对锅炉使用的煤炭原料质量有效把控，合理设计参数。参数如果出现偏差，会促使煤炭质量、类型不一致，影响到优化方案的设计。由此，在对相关参数设计时，要对锅炉周围环境变化密切关注，对相关内容不断更新优化，真正使设计方案符合实际生产需求。

3.2  将能量转换率提高

能量转换是电厂锅炉运行的基本原理，即机械能与热能间的互相转换，是发电的重要能量来源。由此，将机械能与热能间转换效率与效能提高非常关键。工作人员要在现有技术基础上，对效能间变化进一步加强，提升电厂锅炉的使用效率。

（1）充分学习有关热能动力的相关理论知识，多分析有关的案例，对于热能动力的基本原理有效熟悉，不断涉猎最新的知识、技术，将相关计算结果真正运用到理论基础当中，将最为准确、符合生产实际的计算公式得出，提高转换效能。（2）锅炉实际运行中，优化管理好设备零部件，定期记录电厂锅炉实际运行中发电量，并与预期的发电量进行比对。（3）实际计算结果要与理论数值对照，保证实际运行质量，在多检修设备的同时，还要对设备做出更全面化的管理。对于检修中出现问题的锅炉，及时对损坏的零部件设备更换，保证锅炉运行更为持久，使生产更加连续、稳定。

3.3  对燃烧技术深化研究

锅炉燃烧器为直流摆动式燃烧器，采用四角布置，切向燃烧，在炉膛中心形成Φ700mm与Φ1000mm的两个假想切圆。#1、3角切Φ700圆，#2、4角切Φ1000圆，位于炉膛四角标高为19.7m至30.1m处。范围同步摆动，在运行中可调整炉膛火焰中心高度并作为再热汽温的主调节手段

（现气动执行器已拆除，燃烧器固定）。四角切换燃烧煤粉炉的使用，可对燃烧技术进行创新，采用美国公司生产的一种摆动式的直流燃烧器。這种煤粉燃烧器在使用时，煤粉会向外侧分离，这样一来会使得煤粉浓度均匀度不够，但是通过利用中间隔板，可以一直保持在喷口，使得这种浓度差，进而可以将煤粉浓度提高，进行垂直方向的燃烧。在可以摆动的一一次风喷口内将三角形扩锥装设在内，从而实现高温热烟气卷吸混合，这样一来可以将煤粉流的着火性能进一步提高。

3.4  新技术使用

整体煤气化联合循环作为一项新型的发电技术，对一些含碳燃料，包括煤炭、生物质及重渣油等进行气化，从而得到一种合成气体，在对其进行净化后，用于燃气- 蒸汽联合循环。整体煤气化联合循环技术应用可以有效将污染物排放量减少，真正达到洁净煤发电。

节能环保高效燃烧技术是一项新的燃烧技术，有机结合了新型材料与锅炉技术，在锅炉的侧墙上将功能材料安装上，替代原有筑炉材料，且配合使用功能风。通过运用多种强化燃烧反应及物理原理，将过去不能充分、完全燃烧的问题解决了。高新燃烧技术在燃烧室内用高新材料制作成耐火砖。

4     结束语

热能动力工程中，电厂锅炉的应用日趋普遍，为顺应节能生产、绿色生产的新形势变化，稳步推进电厂锅炉生产与热能动力工程进步，要与时俱进的优化创新技术，将热能动力工程有关原理与技术应用到锅炉生产中，以进一步将能量转换率提高，促进生产的进步。

参考文献：

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