新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展对策研究

石家庄良村热电有限公司 河北 石家庄 050000

1 引言

火电厂是目前我国最主要的发电企业,在长期以来的生产运营中也表现出能耗和污染较高的问题,不符合目前我国发展低碳经济的策略要求。对于火电厂中比较关键的锅炉设备来说,其是火电厂中主要的能耗部位,针对目前对火电厂所提出的更高的节能与环保要求,需要火电厂从热能动力角度加大对电厂锅炉的研究和技术创新来提升其运行效率并降低能耗,满足我国社会经济可持续发展对火电厂提出的节能降耗和减排等要求。

2 电厂锅炉设备与使用特点

总结目前电厂锅炉设备自身结构和设计以及使用中的特点,主要表现在所应用的技术为全自动控制技术以及自身结构比较严密以及运行效率较高等特点。对于前者来说,通过先进自动化和智能化技术的应用来实现电厂的全自动化控制与运行,减轻了人工劳动强度并降低人工成本,实现锅炉设备运行效率的提升。尤其是目前更多采用循环流化床燃烧方式的节能环保型锅炉的生产和应用,通过使用更优质的无烟煤和煤泥等燃料,由于此类煤种的燃烧质量较好,可以显著提升锅炉运行中的燃烧率以及能源利用率。此外,还可以通过分段燃烧技术来减少二氧化碳以及氮氧化物的排放量,通过适量调架石灰等方式来减少硫元素对锅炉的腐蚀危害,同时也实现煤渣活性的提升。

对于后者来说,目前的流化床锅炉等具有严密的设备构造,在运行中,通过称重给煤机对燃料进行精确称重并使用皮带进行连续运输。在上述称重过程中,主要是通过称重桥架的检测重量方式对给煤重量进行检测,同时也通过测速传感器对皮带速度进行检测,然后将上述检测信号向积算器传输进行微积分处理,最终得出单位瞬时流量。结合此流量信号与设定流量值之间的差值,通过内部调节器可以给出相应的信号值来控制变频器改变频率以及电机转速,实现给料流量的恒定,保证锅炉运行的高效性。

3 电厂锅炉应用在热能动力的发展

3．1 发展现状 电厂锅炉作为电厂中的关键设备煤气主要力利用能量转换原理做功,最早是将燃料中的化学能进行燃烧来转换为热能,用来加热水变为水蒸汽推动汽轮机转动,从而带动发电机进行发电。在目前电厂规模在不断扩大的同时,电厂锅炉的容量也随之增加,同时在各项先进技术的应用下,电厂锅炉的自动化和机械化水平也在不断提升。但是在上述发展趋势下也表现出风机的问题较多,主要是基于锅炉气体输出作用的风机在运行中会提升锅炉内部气压并形成机械动力,但是如果过度使用风机会使得其使用负荷持续增加并对机械设备造成损伤,反而会降低锅炉运行效率,并引发安全问题。

3．2 发展意义 在电厂锅炉运行中通过热能动力工程的应用,可以实现通过全自动的方式进行生产运行和控制,实现了人工劳动强度和成本的降低,提升了生产效率。而通过在电厂锅炉中应用自动化操作系统,还可以降低“漏气”“漏油”等各种操作风险,减少由于人为操作失误或错误而导致的风险,提升锅炉运行的节能效果。此外,针对电厂锅炉运行中的高污染特点,尤其是针对比较突出的二氧化硫以及烟尘等污染物质,需要从热能动力角度来优化和改进电厂锅炉结构来提升其性能和使用效率,减少大气污染以及对生态环境的破坏。

4 电厂锅炉应用在热能动力的创新

4．1 优化锅炉内部结构 锅炉设备安全和稳定运行是保证锅炉在热能动力中应用效率的重要手段,这就需要做好对锅炉设备运行状况的监测,及时发现锅炉运行中的异常,避免难以发现的安全隐患没有及时处理而影响整个电厂的生产运营。在监测锅炉设备运行状态的同时也通过计算来拟定最优运行控制方案,保证锅炉运行中的各项性能参数满足高效和稳定生产运行要求。此外,还要定期开展对锅炉设备的检修工作来保证其各个零部件符合检验标准要求。在上述对锅炉内部结构的优化过程中,需要把控煤炭原料质量,保证其符合设计参数要求。同时还要在设计运行参数的同时,结合锅炉周围环境的变化情况对参数进行优化来保证其满足实际生产需求。

4．2 提高能量转换率 正如前文所述,锅炉运行的基本原理就是能量转换,尤其是针对其中的机械能与热能之间的转换,为了提升其转换效率,首先需要对相关热能动力的理论知识进行学习,基于相关案例在熟练掌握相关理论知识的同时还要不断学习新的知识和技术。其次是做好对锅炉实际运行中发电量的统计和预期发电量进行对比,做好对设备零部件的优化管理等。最后就是结合理论数值与计算结果来全面优化锅炉设备,解决其中的问题和故障,更换其中的故障设备和零部件,延长锅炉的使用寿命,保证其稳定和连续、高效运行。

4．3 燃烧技术等技术创新以及新技术的应用 针对应用直流摆动式燃烧器的锅炉,此类燃烧器采用四角布置的方式,通过四角切换燃烧煤粉炉的应用,可以改进燃烧技术。比如通过此种摆动式直流燃烧器的应用,针对使用中煤粉会向外侧分离而造成浓度不均匀的问题,可以适当提高煤粉浓度并进行垂直方向的燃烧。还可以将三角形扩锥安装在可以摆动的一次风喷口内,有效混合高温热烟气来提高煤粉流的着火性能。此外的还可以通过燃气化联合循环发电技术的应用,采取燃气－蒸汽联合循环方式来减少污染物的产生。

5 结语

电厂锅炉是热能动力工程中的主要形式,针对其应用中存在能耗高和污染严重的问题,在目前我国发展低碳经济以及推行可持续发展战略的过程中,就需要从电厂锅炉结构优化以及技术创新等热能动力角度进行改进和创新,实现电厂锅炉运行中能量转换率的提升。