新形勢下電廠鍋爐應用在熱能動力的發展與創新分析

師紹峰

摘 要：隨著社會整體經濟模式的革新以及民眾生活質量和水平的日益提高，電能的需求量越來越大，資源短缺問題已經迫在眉睫。本文將根據電廠鍋爐全自動化和高效節能的特點為依據，結合電廠鍋爐應用在熱能動力的發展現狀和意義，總結出能夠提高電廠鍋爐熱動力的三種創新途徑。

關鍵詞：電廠鍋爐;熱能動力;自動化

電廠鍋爐是指在發電廠中為汽輪機等機械提供定額蒸汽的中大型鍋爐。其蒸發系統內介質的循環有自然循環、輔助循環、直流和復合循環4種方式。近年來，電廠鍋爐在熱能動力的實際運用中越來越重要。環保節能成為中國電力工業結構調整的重要方向，只有不斷提高電廠鍋爐的利用率，減少能源損耗與對環境的破壞，才能推動鍋爐行業可持續發展，增加電廠的實際經濟效益與社會影響力。

一、電廠鍋爐設備的應用特點

（一）全自動化控制技術

傳統的電廠鍋爐操作模式單一，主要是人工進行燃料投放和廢料處理。工作內容煩瑣，操作環境相對惡劣，嚴重影響了工人的身體健康。而現在的工廠鍋爐采用了全自動化的管理模式，以自動化的設備代替工人完成那些危險內容、機械繁雜、高頻率的工作。因為啟用了全自動化控制技術，能夠協調人員的調配問題，控制了工資成本，彌補了技術上的不足，提升了工作的效率。全自動化技術進行標準化的作業，減小資源消耗的誤差值，制作項目的風險評估，提高整體的企業效益。例如，與傳統的鍋爐發電模式相比，全自動化的控制技術能夠使煤炭的燃燒概率達到98%左右，大大節約了成本與能源損耗。

（二）設備高效節能運轉

電廠鍋爐的工作過程是由燃燒系統和汽水系統這兩部分組成的。鍋爐的燃燒系統的工作過程為：把煤炭等資源放入原煤斗中進行平等分配，然后加到給煤斗中做好存儲，接著進入磨煤機進行研磨，一部分接受干燥風，一部分煤粉進入燃燒器。干燥風下的煤粉通過空氣預熱器再進行兩次風機吹風。燃燒后的灰渣進入除渣裝置，產生的煙則通過屏式過熱器、對流過熱器、再熱器、省煤器、空氣預熱器、除塵器的過濾，通過煙囪排到空氣中。鍋爐的汽水系統由三部分組成，分別為給水系統，蒸發系統和加熱系統。水汽在進入鍋爐之前經過省煤器，吸收了煤炭燃燒時產生的熱量，降低了煤煙自身的熱度，提高鍋爐的利用率。接著水進入由汽包、下降管、水冷壁和聯箱及聯通管道，吸收鍋爐內的熱輻射，使下降管送入的水汽變成飽和蒸汽。飽和蒸汽通過屏式過熱器，對流過熱器形成過熱蒸汽至汽輪機高壓缸。同時，汽輪機高壓缸排泄氣體到再熱器，變成再熱蒸汽進入汽輪機中、低壓缸。

二、電廠鍋爐應用在熱能動力的發展

（一）電廠鍋爐應用在熱能動力的發展的現狀

按照數據進行分析，我國的主要發電模式依舊為火力發電，傳統的燃煤火力發電技術符合時代發展的需要，能夠最大程度的滿足人們日常衣食住行的需要。但是隨著科學技術水平的提高，各企業工程設施用電量增加，社會對電廠鍋爐的供電量要求也逐漸提高。因此電場應該查缺補漏，完善機械，確保設備高速有效運轉。

電廠鍋爐主要用于發電，其擁有參數高、鍋爐容量大、火室燃燒、熱效率高、排放過熱蒸汽等特征。目前來看，要想提高鍋爐的利用率就要解決內部的風機問題。風機在整個能量轉換中起到重要作用，將燃煤產生的能量轉化為動力，從而提高爐內氣壓，加速氣體的輸送。氣體通過后，鍋爐內外氣壓發生改變逐漸恢復平衡，氣體急速膨脹形成新的動力。要注意風機的日常維護，其長期處于高氣壓下負荷嚴重，易發生自燃。所以有必要定期對風機進行檢測與維修，從而提高它的使用率。

（二）電廠鍋爐應用在熱能動力的發展的意義

電廠鍋爐加大對熱能動力工程的研究有利于提高企業的生產效率。電廠鍋爐的普及與推廣，一定程度上加速了熱能動力的發展進程，提升了企業的發電效率。電力鍋爐采用全自動化控制技術，維持了能源轉化的穩定性，降低了對煤炭等資源的損耗。提前做好風險評估，運用燃燒系統和水汽系統對資源物盡其用，減少浪費。

數據表明發電廠對空氣的污染嚴重。重點納入調查3127家火電廠中：有1824家獨立火電廠，共排放706.3萬噸二氧化硫，1.90克/千瓦時，氮氧化物981.6萬噸，2.60克/千瓦時，煙粉塵144.2萬噸，0.4克/千瓦時;有1303家自備火電廠，共排放二氧化硫152.6萬噸，氮氧化物103.1萬噸，煙粉塵34.1萬噸[1]。因此，通過對熱能動力工程的研究，提升機械的使用效率，能夠有效地減少有害氣體的排放，增加大氣濕度，凈化空氣，維護生態平衡。

（三）電廠鍋爐應用在熱能動力中的發展的方向

電廠鍋爐應用在熱能動力中的發展主要有體現在兩個方面：一方面體現在風機運作方面。風機是電廠鍋爐的重要組成部分，對整個鍋爐的運行過程非常重要的作用。風機在運轉時會產生一定的氣壓，在氣壓的作用下，會將鍋爐外的空氣壓入到鍋爐內，幫助鍋爐內的燃料進行燃燒，從而保障鍋爐的控制效果。風機可以為電廠鍋爐提供熱能動力，促進鍋爐內燃料的燃燒效果，能夠起到節約燃料的目的。在電廠鍋爐系統中，風機是極易出現故障的設備，這是由于風機長時間運轉導致的，風機運轉時會產生大量的熱量，這將會加快風機電路老化的速度，造成風機的電荷量增大，因此風機需要做維護工作，從而保障風機能夠良好運行。由此可見，風機在熱能動力中具有非常重要的作用，需要不斷地進行優化，是電廠鍋爐在熱能動力學中的發展方向之一;另一方面體現在風機翼型葉片的仿真方面。風機的構造極為復雜，為了保障風機的翼型葉片規格能夠滿足電廠鍋爐系統的需要，可以對風機的翼型葉片進行模擬實驗，通過建立電廠鍋爐系統中風機的仿真模型來確定風機翼型葉片的規格，從而保證空氣能夠順利地通過風機葉片進入鍋爐內。此外，通過仿真模型還可以得到電廠鍋爐風機的葉片曾攻角與分離之間的關系，能夠對風機的速度矢量進行有效的模擬，從而提高風機運行的穩定性，以上為電廠鍋爐在熱能動力學中的另一個發展方向。

三、電廠鍋爐應用在熱能動力的創新

（一）轉換思想

新的經濟體制下，電廠鍋爐面臨新的挑戰，需要提高自身的運行效能。應該對電廠鍋爐設備進行進行技術改造，使熱能動力原理在能源轉化中發揮出最好的效果。為了實現這一目標，企業應該加大對熱能動力工程的技術應用，進一步加強熱能動力學的研究與學習，而這就需要技術人員轉換思想，接受新的操作技術。機器是由工人直接進行操作使用的，只有專業的技術人員才能保證企業的正常運轉，他們的工作模式直接影響了企業的經濟效益。轉換思想的主要內容為去除落后的操作理念和能源消耗方式。要對操作人員開展系統化的思想教育培訓，改變固有的操作觀念，使其熟練掌握熱能動力原理的相關知識，根本上提高實際操作的熟練度和應對機械故障的解決能力，從而大幅度提高電廠鍋爐的生產率。必須加快操作創新和科技革新的腳步，改變固有的模式觀念，在科技發展的進程中加入綠色環保節能的理念，在加大能源生產的同時減少資源的浪費，控制成本增加企業的實際收益，促進電力行業的可持續發展。

（二）優化電廠鍋爐內部結構

為了推動電廠鍋爐的整體改革，提高在熱能動力原理中的使用效率，應該進行設備的內部優化。電力設備專業性較強，為了確保其能夠長期穩定的運轉，必須進行內部結構優化，定期進行養護與維修排查問題，提高各個零部件的使用壽命。值得注意的是，內部優化需要考慮鍋爐所使用的煤炭原料和機械的各種參數，因為周圍環境的影響，其參數可能會有一定的浮動。在電廠鍋爐內部優化的過程中，不僅要求機械的使用功能滿足具體的生產要求，還要使鍋爐內所有零件的整體結構性能得到進一步優化。就目前情況來看，如果希望電廠鍋爐能夠一直保持高速運營，其內部零件應該充分發揮各自功能，完善內部運營結構。此外，技術人員還應該根據電廠鍋爐的實際運營情況對熱能動力原理技術進行調整，確保技術在實際操作中發揮最大作用。進行妥善的內部優化有利于電廠設備的合理利用，提高生產效率，拉動經濟的整體增長。

（三）提高熱能和機械能轉化效率

電廠鍋爐的運營原理為能量轉換，即提高熱能和機械能的轉化效率，為電廠發電提供能量支持。所以如何提高熱能和機械能的轉化效率和質量變得尤為重要。電廠應該把機械操作理論技術與實際能源轉化的數據相結合，將鍋爐內部零件運營情況與實際能源的產值相結合，總結分析鍋爐能源轉化過程中存在的問題[2]。電廠應該定期進行機械維修，實施規范化的管理運營，根據現有的實際能源產值對機械進行合理調配，引進新型的機械設備，調節各個結構之間的運營關系，提升能源的產值，為的電廠的高速發展提供堅實的保障。技術人員要結合現有掌握的技術，增加能量的轉化效率，增強鍋爐的使用性能。第一，技術人員應該掌握熱能動力學的相關技術原理，提高熱能知識儲備和運用能力。第二，定期計算鍋爐運營產生的具體數值，再結合實際情況，形成能源運營公式。第三，制定考核表，對機械進行登記管理，實時了解每臺機械的運營狀況。只有這樣才能提高熱能和機械能的轉化效率，提高發電廠的工作效能。以上幾種技術在使用過程中各存在一定的優缺點，但都能對電廠鍋爐起到較好的溫度調節作用，可以有效地提高電廠鍋爐的燃燒效率，并且還能起到節能減排的目的，有效地實現了燃燒技術的創新。

四、結論

電廠鍋爐設備采用全自動化的操作模式降低了能源的損耗，在燃燒系統和水汽系統的運作下產生新的能量。電廠鍋爐應用在熱能動力工程中的發展前景較為廣闊，熱能動力的發展與創新為其提供了優質的發展道路，增加了實際的收益值。所以，電廠鍋爐想要進一步發展，就應轉換思想、優化電廠鍋爐內部結構、提高熱能和機械能轉化效率，加大對熱能動力的學習探究。

參考文獻：

[1]王會杰.新形勢下電廠鍋爐應用在熱能動力的發展與創新分析[J].科技風，2019（33）：5+15.

[2]劉陽崗.新形勢下電廠鍋爐應用在熱能動力的發展與創新[J].南方農機，2020，51（04）：183+198.