簡析熱能動力工程在電廠鍋爐中的應用

趙重珂

[摘要]：鍋爐是發電廠重要的生產設備之一。長期以來，業內都非常關注如何提高電廠鍋爐的利用率。將熱能動力工程應用到電廠鍋爐中不僅能極大提升火力發電廠的發電效率，還能減少污染排放。因此，本文就熱能與動力工程進行簡要介紹后，著重分析鍋爐熱能效率的影響因素，并探討熱能動力工程在電廠鍋爐中的應用策略，以供參考。

[關鍵詞]：電廠鍋爐；熱能動力工程；應用

[引言]：熱能動力工程包含了多個專業，這些專業所涵蓋的范圍與領域都是非常寬泛的。因此，熱能動力工程學知識在很多專業領域內都得到了廣泛的應用。以火力發電廠來說，發電廠中的汽輪機與電廠鍋爐均屬于熱能動力工程學所研究的內容。只有掌握先進的熱能動力學知識，將其應用到火力發電廠中，才能進一步提高電廠鍋爐的燃燒效率。基于此，本文主要探討了熱能動力技術在電廠鍋爐中的應用。

1關于熱能與動力工程的概述

熱能與動力工程是指研究熱能與動力學中所涉及到的各種能量間的轉化與利用的方法。火力發電廠所使用的燃料為石油、煤炭、天然氣，通過燃燒的方式釋放出這些燃料中的能量，同時，將液態水轉化為氣體狀態，從而實現蒸汽動力循環。在蒸汽熱能的推動下汽輪機開始轉動，把蒸汽中所含有的熱能轉化為高速轉動的機械能，再通過汽輪機發電機把機械能轉化為電能。這一過程是將化學能轉化為熱能，機械能，最終轉化為電能。

電廠鍋爐在這一系列能力轉換過程中所起到的作用就是把燃料產生的化學能轉化為蒸汽的熱能。其中，鍋爐效率是衡量能量轉化的一個關鍵經濟指標。以大型火力發電機組為例，若鍋爐效率能提高1%，則整套機組的工作效率能夠提高0.3%～0.4%，并且還能減少供電燃料的消耗[1]。可見，將熱能動力工程中的相關技術應用到電廠鍋爐中不僅能提高發電廠的整體效益，而且還有助于實現節能減排的目標。目前，國內電廠在這方面做了很多努力，使電廠鍋爐的熱能轉化效率得到有效提升。但是隨著我國電能需求的日益增大，還需加強這方面研究才能從根本上實現可持續發展。

2影響鍋爐熱能效率的主要因素分析

在鍋爐運行的過程中難免會出現能量損失問題。不過我們可以運用合理的手段來盡量減少能量消耗，進一步提高能量轉化效率，從而提高鍋爐的工作效率。通常來講，能量損耗主要發生在兩個環節：一是排煙問題，鍋爐中燃料燃燒時所形成的煙會帶走部分能量，占比為燃料有效放熱量的5%～7%[2]。其中，飛灰與灰渣中未燃碳是主要的未完全燃燒損失。當煙較多時，其熱能轉化效率就較低。因此，要盡量減少煙的產生量，可運用先進技術來達到這一目的。二是在鍋爐工作過程中存在固體燃料燃燒不充分的問題。這是影響鍋爐運行熱效率的第二個主要因素。煙、飛灰的形成與燃料燃燒不充分有很大的關聯。若燃料燃燒不完全便會形成煙與飛灰。飛灰不僅會使鍋爐運行熱效率下降，而且還會影響鍋爐尾部煙氣的靜電除塵效果，導致排入空氣中的污染物增多[3]。

3熱能動力工程中提高鍋爐效率的主要措施

3.1調整吹灰技術

調整電廠鍋爐的吹灰技術，能有效減少煙與飛灰的數量，從而減少熱能損失，提升鍋爐的熱能轉化能力。這是當前一種有效的技術手段，其中的技術要點如下：

第一，要改善汽溫。在鍋爐工作的時候應確保受熱地方沒有結渣出現。這能提升鍋爐的熱能傳遞效率，減少熱能損失。同時，還能減少一級、二級、三級過熱器的吹灰頻率，從而減少換熱過程中的能量損耗。這樣能夠改善內外的溫差，并提高熱能保溫效果。另外，可提高再熱器的吹灰頻率，確保鍋爐受熱部分的潔凈度。這有利于提升其換熱效率，并大幅減少鍋爐本身消耗的熱能。第二，注意改善偏差。在鍋爐工作的時候經常會出現再熱器出口汽溫偏差較大的問題。這會導致鍋爐熱能轉化效率下降，此時可利用噴水的方式解決部分受熱面超溫問題。若能解決上述問題，超溫與欠溫問題均能得到明顯改善。一般利用燃燒調整與改進吹灰策略均能緩解這一問題。第三，在吹灰的時候為減少熱量散失，不應對二級再熱器靠左右爐墻附近的受熱面吹灰。這能減少其吸熱，從而減少熱量損耗。對于一級再熱器可增加左右墻附近的受熱面吹灰，并減少對爐膛中間的受熱面進行吹灰。所形成的高溫部分較差進入二級再熱器的低溫煙區，就會改善二級再熱器的出口溫度[4]。對于中間高、周圍低的溫度情況可適當調整，解決因為煙氣的混入而導致的煙氣偏差。

3.2采用先進燃燒技術

當前，我國電廠鍋爐燃燒技術存在的主要問題就是靠近左右爐墻的地方吸熱過多，而中間吸熱少，特別是右墻區域吸熱最多。這會明顯降低鍋爐的燃燒效率。對此，要想提升燃燒效率的關鍵就是如何讓鍋爐所有區域的受熱量都保持均勻。通過調整鍋爐角度使其更好地與熱源接觸。與此同時，提高通氣效率，通入充足的氧氣，確保燃燒充分。有關單位應注重這方面的技術研究，不斷提升我國鍋爐燃燒水平。

3.3改進鍋爐內部構造，優化熱能技術

內部結構的優化能在一定程度上推動鍋爐整個設備的工作效率。除了引進最新的技術作為保障外，還應注意優化設備的內部構造。很多專業的設備在使用過程中都能保證長時間運轉工作的，這說明在使用設備的時候我們必須確保其基本質量達標。通過優化設備內部結構來提高鍋爐的運行效率，這是非常重要的。技術人員在優化的時候可結合實際需要來進行，從而確保每項技術的實際應用都能夠做到盡善盡美。這對電力事業的持續發展有積極的推動作用。

總結：電廠鍋爐在熱能動力工程中發揮著重要的作用。通過提高電廠鍋爐的工作效率能夠提升燃料燃燒釋放的熱值與電廠機械能之間的比值，從而提高發電廠的發電效率。因此，我們必須轉變思想，樹立起節能減排理念，積極對鍋爐燃燒效率進行研究，實現技術升級，盡量減少熱能損耗，提高熱能轉化效率，以推動我國電力事業的可持續發展。

【參考文獻】：

[1]祝朝陽.電廠鍋爐應用在熱能動力工程中的發展[J].山東工業技術，2016，28（17）：158-158.

[2]施俊俊.探討新形勢下電廠鍋爐在熱能動力工程中的應用[J].建筑工程技術與設計，2016，45（11）：137-138.

[3]劉俊龍.淺談熱能動力工程在電廠鍋爐中的應用探討[J].工程技術，2016，19（12）：174-174.

[4]張曉杭.新形勢下電廠鍋爐應用在熱能動力工程中的應用[J].中國高新技術企業，2015，26（13）：52-53.endprint