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隨著我國的國民經濟持續并且穩定的發展,社會的電能方面的需求也在日益增加,因此,也促使熱能動力工程,獲得了廣泛的應用,而鍋爐作為電廠當中的核心設備,最重要的工作依據,就是熱能動力工程當中的相關理論。充分的了解熱能動力工程和理論知識,可以有效地提升電廠鍋爐的能量轉化能力,也可以充分提高電廠發電的效率,不但可以有效地保障社會用電的需求,同時也可以促使電力行業獲得穩定發展。
雖然目前我國有很多不同的發電形式,可是最為重要的,也是使用最為廣泛的,仍然是火力發電。火電廠目前仍然可以滿足大部分用戶用電的需求,在社會能源的來源當中占有極其重要的地位,在電廠的發電中,鍋爐也是非常重要的一環,電廠的鍋爐可以得到充分地利用以及發揮最大能效的時候,電廠發電能力以及經濟效益就可以獲得一定的保障。在這樣的時代背景之下,可以充分地彰顯出發展熱能動力工程學的迫切性,這個工程一方面可以滿足電廠發電的需求,另外一個方面也可以充分地滿足社會用電的需要,最為重要的就是,可以在一定程度上充分的實現節能減排,這是可以符合時代發展趨勢的關鍵因素。熱能動力工程最重要的工程內容,就是熱能和電能之間的轉換,這個工程最主要的目的。就是為了使能量利用率有所提升。通過這項工程,不但可以減少資源的能耗,同時也可以實現可持續發展。根據相關數據不難發現,國內有很多發電廠,仍然是把火力當作重要的發電手段。這樣的發電形式,流程非常復雜,在工作的過程當中能量損耗非常多,浪費比較嚴重,如果想要解決這個問題,就要及時改進熱能動力工程。這項工程可以通過使用燃料能量加熱水,產生大量的水蒸氣,之后轉換成為機械能,最終再從機械能轉換成為電能。在熱能的動力工程當中,最為重要的設備之一就是電廠鍋爐,這個設備是可以提供能量轉換的一個比較典型的場所。根據經驗不難發現,電廠鍋爐的工作效率提升,電廠發電的效率也會因此而大幅度提升,這也就證明,如果想要讓電廠發電效率有所增加,那么就必須要盡量提高電廠鍋爐熱能轉換效率[1]。
和比較傳統的鍋爐不同的是,電廠鍋爐容量大、參數高,且不用再依靠大量的勞動力,投放燃料或是處理廢料,而是完全地通過使用自動化設備,來完成各種工作任務。通過這樣的方式,可以解放勞動力、提高生產安全性。同時通過實踐也證明,優化全自動控制方式,可以比較有效地提升電廠鍋爐工作的效率,以及發電的效率。目前電站鍋爐均配備了全自動管理設備[2]。
在實際工作的過程當中,電廠鍋爐主要有以下兩個要素,首先,就是外部構造,外部構造作用是非常關鍵的,主要表現為鍋爐整體的運轉設備,以及鍋爐燃燒器,都是需要根據外部構造來固定。其次,就是通過鍋爐控制系統,鍋爐控制的辦法,可以有效自動管理及控制,充分地提升鍋爐整體的運轉效率。
首先,我們必須要考察的就是電廠鍋爐的工作原理,電廠鍋爐的工作原理所產生的電能,主要流程有以下幾個方面。首先就是從液態水一直到水蒸氣,然后是汽輪機膨脹以及做功,最后產生電能,在電能已經產生了之后,氣態水也會轉換成為液態水,這就可以充分地實現電廠鍋爐循環的工作,這套流程整體工作效率,和產出電能以及能量消耗比值是有直接關系的,比值比較大,那么轉換率就會很高,反之轉換率就會變得更小,這也就直接代表著鍋爐熱效率變得更差[4]。
在電廠鍋爐工作的過程當中,能量損失是很有可能會產生的,目前,能量損失一般容易出現的環節主要包括有以下幾個部分。首先是排煙環節。鍋爐所產生的煙很有可能會帶走一部分能量,一旦鍋爐排煙的量比較多,就會讓鍋爐的熱能轉換效率變得更低,所以需要盡可能使用比較先進的手段,使鍋爐排煙量有所降低。其次,就是固體燃料燃燒環節,固體燃料的燃燒如果不充分,就會使得鍋爐的熱能轉換效率變得更低,同時也會產生很多的煙和灰,這在無形中,會讓鍋爐排煙量有所增加,而且會讓鍋爐污染的程度加劇。
吹灰是目前電廠當中應用最為廣泛的,可以提升效率的手段。優化調整吹灰,主要是減少受熱面灰渣附著,優化爐內熱力工況、降低排煙損失,可以充分避免熱能流失,具體的措施有如下幾個方面。首先,可以改善氣溫受熱點,盡量不會產生結渣,這樣在減少能耗的時候,也可以讓熱能傳遞的效率增加,這項措施可以使得吹灰頻率降低。相關工作人員需要充分的控制內外的溫差,使鍋爐保溫的效果有所提升,讓鍋爐的受熱更加均勻,而受熱的部位也可以比較干凈。這在很大程度上,可以讓再熱器吹灰頻率有所提升。其次,就是改善偏差,根據相關的數據顯示,不難發現,在鍋爐實際工作的時候,仍然存在再熱器出口的氣溫偏差比較大的現象,這個現象會使得鍋爐熱能的轉化效率變低,產生欠溫的問題,所以必須要及時改善煙氣側偏差問題。
經調研多家電廠鍋爐,發現基本存在以下幾個不同的問題。首先,是左右爐墻區域的吸熱比較多,其次是中間吸熱比較少,然后是右墻區域的吸熱最多,在這樣的工作環境之下,鍋爐燃燒的效率會很大幅度的降低。因此,運行人員需要及時調整鍋爐噴燃器角度和燃燒中心高度,讓鍋爐可以均勻的受熱,同時加強燃燒和爐內空氣場優化,增強局部氧氣通氣率、完善熱源接觸面積,提升鍋爐燃燒效率[3]。
充分的考察電廠鍋爐不難發現,根據熱能動力工程學的基本原理,可以保障能量相互之間的轉換,目前電廠鍋爐工作的主要內容是在目前已有的基礎上進行效能轉換,而有關工作人員必須要重視,如何促使效能轉換,使電廠鍋爐運行效率有所提升,將熱能動力工程學原理,以及發展現狀相結合,可以提取更多比較可靠的理論依據。把這些理論依據使用在計算革新方面,可以促使能力轉換的技術獲得發展。電廠鍋爐在運轉的過程當中,和各輔助設備組合相互之間的協調合作分不開。因此,技術人員對于這些零件要進行統一運轉管理,技術工作人員要根據電廠發電量實際情況,及發展現狀,更加合理的改革鍋爐主、輔設備相互之間的協同合作的關系。
綜上所述,通過探索不難發現,如果想要讓電廠鍋爐在熱能動力工程當中的效率有所提升,首先,必須要對實際情況進行考察,要結合相關理論知識,來改進及應用熱能動力學的工程學,隨著社會對電力資源方面的需求變得更大,發電廠也要更加重視鍋爐在熱能動力工程方面的應用,使鍋爐的利用率有所提升,并且讓電廠發電的能力有所提高,給社會的發展提供更多的支持。