电厂锅炉应用在热能动力工程中的探究

娄建兴

摘  要：当前，随着国民经济的迅速发展和生产力的提高，我国面临的能源问题和环境问题日益突出。随着全球经济一体化的发展，我国面临的环保和能源压力越来越大，对燃煤电厂提出了更高的要求，以期能够有效地降低电厂的能耗，提高能源利用率，同时也能够降低相关的污染。而锅炉是其核心设备，其主要作用是利用高效的燃烧和换热，将其转换为蒸气热能。因此，对热能发电工程中使用火力发电技术的发展作了较为详尽的分析和探讨。

关键词：能源问题;能源压力;能源利用率;探讨

引言：

近年来，我国经济持续稳步发展，但由于能源消费过快，造成了我国煤炭资源的过度开采和利用。同时，燃煤会向大气中释放出大量的CO2、SO2，对环境造成严重的污染。目前，我国的城市烟雾有多种成因，但其主要成因是矿物燃料燃烧所释放出的污染物。因此，燃煤电厂必须改善其燃烧效率，减少燃煤对外部环境的污染。为了提高燃煤利用率，必须引入现代锅炉技术。

1.基本概念

热能动力工程是指如何有效地利用和转换热量，从而提高设备的运行效率。目前，我国电力的主要来源是燃煤和天然气，而燃煤是一种矿物燃料，燃烧时燃烧不彻底，会产生一定的污染物。锅炉的主要功能是利用蒸汽的燃烧来制造热量，然后将水转化为蒸汽，再由蒸汽驱动，从而获得电力。从电厂生产设备的实际情况来看，电厂的整个生产流程是一个非常复杂的过程，在产生电能的过程中，会产生多次的能量转换。首先，将矿物燃料投入到锅炉中，会产生很高的热能，在高温下，就会变成蒸汽，蒸汽会再次膨胀，带动涡轮的叶片转动，形成机械能。机械装置驱动发电机的转子转动，将机械能转换成电能，因此，在整个生产过程中，都要进行一次非常复杂的转换。

2.工业锅炉能效现状

目前，工业锅炉已经在全国范围内得到了广泛的应用，它已经成为了现代工业发展的主要动力，在保证安全生产的同时，它也起到了很大的作用。工业锅炉的普及，给社会的生产和发展带来了方便，但高污染和高能耗仍然是困扰工业锅炉发展的首要问题，一些大中型城市的工业锅炉污染排放已经超过电厂锅炉的基本排放量，成为现代环境污染的主要污染源。

3.电厂热能动力设施与锅炉

火力发电设备是通过充分地燃烧燃料来获得热能的。在实际运行中，多数热能锅炉都是以石油、煤炭和天然气为主要燃料。热能机组包括内燃机、燃气轮机和涡轮。热能锅炉在实际操作中需要先把燃油的热量转化成动力热能。再由锅炉提供电力。因为锅炉会将燃料加热到水容器中，这样就可以将水转化成动力。

4.面临的问题

目前，电厂锅炉运行中存在着许多问题，其中最突出的问题是受热面不均匀，而且内部温度波动大。通过对问题的研究和分析，发现锅炉受热面分布不均是由于锅炉长期使用导致的积尘逐渐增多，导致底部受热面不均匀。在锅炉进气口压力较低时，会使锅炉内的气体膨胀，从而造成锅炉受热表面不均匀。长期处于高压运行的电厂锅炉，其内部零件会受到一定程度的损坏。特别是对风机叶片的损坏比较严重，维护人员不注意维护，会使锅炉的生产效率降低，设备损坏严重，严重影响生产的安全。为此，电厂必须组织技术人员对其存在的问题进行全面的分析与研究，以便采取合理的措施，确保设备的正常运行，延长其使用寿命，并提高其热能转换效率。

5.电厂热能动力锅炉燃烧的方式及特点

5.1气体燃料燃烧类型

目前，气体燃烧方式仍然是以燃气作为主要的燃烧形式，它的燃烧范围很广，不与燃气直接接触，进而形成扩散式燃烧。在这种燃气的燃烧中，需要充分利用扩散的基本优势，使其与空气相融合，从而达到更好的燃烧效果。这种燃烧方式受到了烧嘴的限制，不在实际燃烧时与空气发生充分的接触，事实上，在喷油的过程中，必须要与空气进行接触，这样才能增加火焰的燃烧效率，因为空气的存在，火焰的长度会变得更短，而另外一段燃烧则会与气体完全融合，从而加快喷发的速度。

5.2固體燃料燃烧类型

燃料中的固体燃烧类型以挥发性差和无挥发性结构为主。在实际操作中，CO2和CO是主要的燃烧结构，如果在实际的燃烧情况下，CO2可以被真实的氧化反应转变成CO。它的主要燃烧条件是低熔点，在实际燃烧时，没有与氧充分接触，导致结构的可燃性下降，从而导致固体燃烧。这种燃烧方式在日常生活中比较普遍，比如在使用中，使用的时间越长，就越能看出固体燃烧的本质特征。固体燃料的燃烧，主要是为了防止燃烧而分解，因此，在燃烧的时候，会有更多的烟雾。这种现象在报纸和木材中表现得更为明显，也可以认为是由于结构燃烧不足，导致了固体的燃烧。

6.优化措施

目前，我国在电厂锅炉的热能发电工程领域已经取得了大量的成果，对于如何提高其热能转换效率，已有了较为成熟的研究方法和技术。提高锅炉的热能转换效率，主要是对锅炉设备进行合理的改造，从而使锅炉内的受热面积达到均一。同时，对煤的配方进行合理的改进，以提高其燃烧效率。另外，还要改进现有的电热锅炉，更新先进的设备，这样才能更好的利用热能。目前，为了提高锅炉的热能转换效率，采用了吹灰技术和燃烧技术。

6.1吹灰技术

吹灰技术主要是利用鼓风将炉膛底部的粉尘排出，从而增加了锅炉的受热面积，使炉膛内的热量均匀分布。同时，为了保证锅炉的进气管畅通，必须对排气管进行吹灰，保证排烟管道的通畅，保证了排烟系统的正常运行。通过对锅炉进行吹灰，可以减少热蒸汽温度，对其进行了详细的工作流程。锅炉的运行人员要经常对锅炉的内部进行检查，看看有没有结渣现象，有没有在底部有结渣。操作人员要定期进行锅炉吹灰，采用一级过热器的吹灰次数，能有效地减少受热不均现象，有效地改善了过热器的受热面，达到了整体改善的目的。在受热面均匀后，操作人员还要根据实际工况调节过热器的吹灰次数，使锅炉受热面积得到充分的发挥。

6.2燃烧技术

目前我国大部分电厂都采用了锅炉加热器，但由于锅炉运行人员不重视对其进行检修和保养，造成了壁板吸收过多的热量，而炉膛中部的受热面积相对较小。所以，技术人员必须对锅炉的内温状况进行及时的检测，并对其进行优化和调整。合理地控制燃煤的强度，减少了受热面的不均现象，并能对受热面较差的部分进行有效的改善，从而使整个锅炉得到充分的受热，从而达到平衡的吸收热量。同时，锅炉的操作人员也要将锅炉的燃烧器摆幅调节到合适的角度，同时还要确保其内部的空气流通情况。检修人员在检修锅炉时要重点检查燃烧器摆角和安装位置，并对燃烧器件进行彻底的检查。最大限度地减小燃烧室摆角摆幅的偏移，使其对锅炉的受热产生一定的影响，最大限度地降低了对壁面的吸热。操作人员在完成上述工作时，还要对锅炉的横向振动幅度进行控制，并将锅炉内的空气流量控制在技术指标之内。二次风和二次风必须由技术人员进行科学合理的控制，锅炉的工作人员要将火球放在锅炉的正中央，这样才能将火焰的摇晃降到最低，这样才能最大程度地吸收热量，从而增加锅炉的受热面。

结束语

我国的燃煤电厂在采用燃煤锅炉发电时，必须积极地提升其转换效率，采用先进的技术和设备，同时也要定期对其进行检查。通过对锅炉运行过程中出现的问题进行深入分析，采取相应的措施，以提高锅炉的热能转换效率。电力是我国目前的主要能源，也是国民经济的重要组成部分，因此，燃煤电厂必须把重点放在如何提高电力的发电量、提高煤的利用和减少污染的排放量上。为了提高热能转换的效率，为电站的持续、稳定发展打下了坚实的基础。

参考文献

[1]李振东.热能动力工程在电厂锅炉中的应用探讨[J].中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术：00163-00163.

[2]刘俊龙.浅谈热能动力工程在电厂锅炉中的应用探讨[J].中文科技期刊数据库（引文版）工程技术， 2016（12）：00174-00174.