電廠鍋爐應用于熱能與動力工程的發展與創新

廖雋捷 張杰

福建華電可門發電有限公司 福建 福州 350512

目前火力發電仍然是發電生產的主要技術形式，鍋爐作為火力發電廠中的主要設備，需要為其運行穩定性和生產效率提供保障。為滿足日益增長的社會用電需求量，在電廠生產過程中，不斷引進先進技術手段，對鍋爐進行改造和優化，提高其能源轉化效率。其中，熱能與動力工程是電廠鍋爐設計優化的重要基礎。

1 電廠鍋爐在熱能與動力工程中的應用發展現狀

電廠鍋爐是火力發電技術的核心設備，根據燃燒物及原理的不同，可分為多種類型。為提高電廠鍋爐燃燒效率，目前多數鍋爐采用電子控制方式，能夠提升熱能轉化效率。熱能與動力工程則是專門研究熱能、動力及相關能量轉換機制的學科，其本身綜合性較強，涉及到化工、電力、機械等各學科知識。熱能與動力工程的研究發展與電力行業等的發展有密切聯系，可以利用熱能與動力工程相關理論和技術，進一步提高電廠鍋爐的運行效率。從目前電廠鍋爐在熱能與動力工程中的應用情況來看，包括其設計、開發、制造和運行控制等一系列應用流程，都涉及到熱能與動力工程知識。具體包括熱能工程、保溫技術、制冷技術、動力機械原理等。特別是在成套裝置的開發過程中，更需要與熱能與動力工程學知識相結合，提高電廠鍋爐設計水平。電廠鍋爐結構如圖1所示。

圖 1 電廠鍋爐結構示意圖

2 電廠鍋爐在熱能與動力工程中的應用創新對策

2.1 燃燒技術創新

目前許多電廠在鍋爐燃燒過程中，左右區域吸收熱量較多，中間部分則較少，從而會對鍋爐燃燒效率產生不利影響。在電廠鍋爐改造過程中，應通過平衡每個部分的受熱情況，促進鍋爐燃燒效率的提升。具體可采取改變鍋爐水平角度的措施，使其可以全面接觸熱量。同時需要改善通氣效率，確保燃燒過程的充分進行，避免產生有害廢氣污染。電廠鍋爐燃燒技術仍存在較大的改進和提升空間，需要關注于各種先進燃燒技術的使用。比如在燃燒控制技術方面，通過采用現代化控制技術，自動控制燃料投放，不僅可以保證生產過程的連續性，而且可以提高鍋爐燃燒節能效益。比如目前使用較多的連續控制技術、雙交叉先付控制技術等。在PLC技術的支持下，利用電信號調整比例閥、電動閥參數，從而對鍋爐溫度進行調整。此外還可以采用電子定位方法，確保燃料與空氣比例的合理性，實現對鍋爐溫度等參數的精確控制。

2.2 鍋爐結構改造

對鍋爐內部結構進行改造是提升鍋爐運行效率的關鍵措施，在鍋爐的長期運行過程中，需要綜合考慮各方面影響因素，確保內部結構設計的合理性，從根本上提升鍋爐燃燒效率。在具體改造過程中，需要結合電廠鍋爐的實際情況，找出影響鍋爐燃燒效率的主要因素，從而對相應的結構及部件進行改造。在此過程中，也需要采用熱能與動力工程原理，從而能源轉化效率角度出發，制定具體的設計改造方案。不僅要提升各部件的運行效率，還需要確保各部件之間能夠形成良好配合，從而得到最優化的整體改造方案。

2.3 風機設計優化

風機是電廠鍋爐系統中的重要組成部分，在鍋爐運行過程中發揮著重要作用。如果風機供風方式不合理或風量不足，會對鍋爐運行效率產生嚴重的負面影響。因此，在鍋爐設計改造過程中，與需要對風機進行設計優化。風機一般設置在鍋爐下方，考慮到鍋爐結構較為復雜，對風機參數進行實際測量較為困難，需要采用仿真類翼型葉片進行分析，通過模擬試驗，判斷風機氣流方向及風量的合理性，從而提高風機設計的合理性。此外還要對不同的風機運行方式進行比較分析，精準確定風機葉片等規格參數，確保風機與鍋爐能夠充分匹配。電廠鍋爐風機結構如圖2所示。

圖 2 電廠鍋爐風機結構

2.4 吹灰技術革新

在吹灰技術革新方面，主要通過采用合適的吹灰方法，減少鍋爐熱能消耗，提高其運行效率。具體可采取以下幾方面措施，一是通過改善溫度條件，并確保高溫處無結渣現象，降低熱量損耗以及鍋爐內外溫度差。二是提高再熱器的吹灰效率，可以減少高溫處出現結渣的幾率，降低燃燒物料損耗。三是通過對誤差進行控制，防止因再熱器出風口溫度偏差過大，引起鍋爐熱效率的下降。此外，還要避免在吹灰過程中對二級再熱器鍋爐受熱部分進行吹灰，如有需要，可增設一級再熱器，最大化的減少鍋爐熱量消耗。

結束語：

綜上所述，電廠鍋爐在熱能與動力工程中的應用，可以通過采取燃燒技術創新、內部結構優化、風機設計創新等措施，進一步提升電廠鍋爐的運行效率及能源轉化效率，從而節約資源能源，充分滿足電力生產的實際需求。應加快相關技術的研究與應用，促進電廠生產效率的整體提升。