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新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展与创新

2020-11-06宋艾平

中国电气工程学报 2020年16期
关键词:热能动力电厂锅炉创新

宋艾平

摘要:热能动力工程是现代动力工程的主要发展方向,其研究内容主要分为热能、动力两个方面,包括热能工程、能源工程、热力发动机、流体工程以及水利水电动力等方面的内容。为提高电厂锅炉的运行效率,推动电厂锅炉的持续发展,必须重视对热能动力原理及技术的应用。

关键词:电厂锅炉;热能动力;创新

引言

随着经济技术的发展,锅炉行业的发展也在不断寻求改革和突破,针对以往存在的能源消耗严重、环境污染等问题,如今的锅炉行业在发展中也在逐渐克服这些问題。同时,电厂锅炉应用在热能动力工程中的发展意义也越发凸显,通过技术创新,提升锅炉的使用效率,减少能耗,有助于提高整个热能动力行业的发展水平,从而推动锅炉行业的可持续发展。

一、电厂锅炉设备与使用特点

1.1广泛应用全自动控制技术

高新技术的发展,促使电厂锅炉朝着自动化与现代化方向发展,有效将人工成本减少了,更使工作效率大幅度提升。一些锅炉生产厂家开始加大对节能、环保型锅炉的生产,对循环流化床燃烧方式广泛运用,该方式能对无烟煤、煤泥等燃烧质量好的煤种高效使用。通过使用这些优质煤种,锅炉运行中燃烧率可达到95%以上,将能源利用率大幅度提高了。此外,分段燃烧成为主要的燃烧形式,有效减少NOX排放量。燃烧时使用含硫量较高的燃料,为使二氧化碳的排放量减少,可以向锅炉中添加适量石灰,还能预防硫元素对锅炉元件的腐蚀,产生的煤渣活性也将更高。

1.2设备构造严密,运行高效

某厂生产的锅炉,流化床锅炉给料采用煤的计量方式,并使用了称重给煤机,通过皮带使给料可以连续进行,称重给煤机在给煤自煤仓进入后,检测重量,采用称重桥架的检测重量方法,并用测速传感器检测皮带速度,全部将检测重量、速度信号输入XR2105积算器,微积分处理后可以将单位瞬时流量得出。内部调节器会依据实测流量信号与设定流量值之间的偏离值,将相应的信号值输出,使用变频器将电机快慢改变,从而获得相同的设定值,最终控制好恒定给料流量。

二、电厂锅炉的应用在热能动力中的发展

2.1电厂锅炉应用在热能动力中的现状

电厂锅炉是用于发电的重要设备,主要依靠能量转换做功,将煤炭等燃料燃烧之后的化学能转化成热能,利用热能给水加热,使其达到一-定数量和水平后变成蒸汽,最终为汽轮机做功。现在的电厂锅炉容量比较大,机械化和全自动化水平高,应用非常普遍。但是也存在一定的问题,其中最突出的是风机。风机的作用在于进行锅炉的气体输送,提升锅炉内的大气压,以此形成机械动力。然而在实际操作过程中,对风机的使用力度越来越大,导致其负荷越来越重,长此以往,非常容易造成机械损坏,产生故障,这不仅影响生产效率,更重要的是对人身安全造成严重威胁,所以,需要加强技术改造创新,提升风机的使用性能和安全性能,确保安全生产,最终促进锅炉行业的稳定发展。

2.2电厂锅炉应用在热能动力中的发展必要性

电厂锅炉的普及与推广,很大程度上促进了热能动力工程的发展,提高了发电企业的生产效率,因为,与以往的燃气锅炉使用相比,电厂锅炉采用机械化模式,用全自动控制手法操作生产,降低对人体健康的危害,减少了人力成本,提高了工作效率,经济效益显著。除此之外,通过自动化操作,能够确保蒸汽系统和燃烧系统紧密结合,防止出现“漏气”、“漏油”等风险,有效避免人工操作可能出现的误差,真正实现了高效节能的效果。

目前我国因火力发电造成的工业污染现象比较严重,尤其是燃煤发电产生的二氧化硫、烟尘等污染物,由此引发的酸雨对大气环境的污染更为严重,不仅通过间接接触人类皮肤危害健康,还能大面积损害森林、植被和农作物,给生态环境造成重大负担。因此,通过优化锅炉生产结构,提升锅炉使用性能,可以从一定程度上减轻环境污染,促进生态建设,提升社会效益。

三、电厂锅炉应用在热能动力的创新

3.1对锅炉内部结构优化

要使锅炉在热能动力中的应用更有效率,设备安全是重要前提。要始终做出监测,对锅炉的整体运行情况,尤其是锅炉的运行状态,因为一旦有运行的异常情况不能及时处理会埋下安全隐患,影响整个电厂的生产运营。为此,要及时针对运行状态做好数据监测与记录,将最优的方案拟定出来,从而为后期的评估提供依据,保证锅炉各项性能满足生产需求。因锅炉通常要使用很长时间,定期对设备检修,保证各零部件符合检验标准也是安全生产的必要条件。

在对内部结构优化时,要对锅炉使用的煤炭原料质量有效把控,合理设计参数。参数如果出现偏差,会促使煤炭质量、类型不一致,影响到优化方案的设计。由此,在对相关参数设计时,要对锅炉周围环境变化密切关注,对相关内容不断更新优化,真正使设计方案符合实际生产需求。

3.2将能量转换率提高

1)充分学习有关热能动力的相关理论知识,多分析有关的案例,对于热能动力的基本原理有效熟悉,不断涉猎最新的知识、技术,将相关计算结果真正运用到理论基础当中,将最为准确、符合生产实际的计算公式得出,提高转换效能。

2)锅炉实际运行中,优化管理好设备零部件,定期记录电厂锅炉实际运行中发电量,并与预期的发电量进行比对。3)实际计算结果要与理论数值对照,保证实际运行质量,在多检修设备的同时,还要对设备做出更全面化的管理。对于检修中出现问题的锅炉,及时对损坏的零部件设备更换,保证锅炉运行更为持久,使生产更加连续、稳定。

3.3对燃烧技术深化研究

锅炉燃烧器为直流摆动式燃烧器,采用四角布置,切向燃烧,在炉膛中心形成Φ700mm与Φ1000mm的两个假想切圆。#1、3角切Φ700圆,#2、4角切Φ1000圆,位于炉膛四角标高为19.7m至30.1m处。范围同步摆动,在运行中可调整炉膛火焰中心高度并作为再热汽温的主调节手段(现气动执行器已拆除,燃烧器固定)。四角切换燃烧煤粉炉的使用,可对燃烧技术进行创新,采用美国公司生产的一种摆动式的直流燃烧器。这种煤粉燃烧器在使用时,煤粉会向外侧分离,这样一来会使得煤粉浓度均匀度不够,但是通过利用中间隔板,可以一直保持在喷口,使得这种浓度差,进而可以将煤粉浓度提高,进行垂直方向的燃烧。在可以摆动的一一次风喷口内将三角形扩锥装设在内,从而实现高温热烟气卷吸混合,这样一来可以将煤粉流的着火性能进一步提高。

3.4新技术使用

整体煤气化联合循环作为一项新型的发电技术,对一些含碳燃料,包括煤炭、生物质及重渣油等进行气化,从而得到一种合成气体,在对其进行净化后,用于燃气-蒸汽联合循环。整体煤气化联合循环技术应用可以有效将污染物排放量减少,真正达到洁净煤发电。

节能环保高效燃烧技术是一项新的燃烧技术,有机结合了新型材料与锅炉技术,在锅炉的侧墙上将功能材料安装上,替代原有筑炉材料,且配合使用功能风。通过运用多种强化燃烧反应及物理原理,将过去不能充分、完全燃烧的问题解决了。高新燃烧技术在燃烧室内用高新材料制作成耐火砖。

三、结语

综上所述,热能动力的发展与创新,为电厂锅炉提供了良好的应用前景,同时,通过应用热能动力工程学理论与技术,有利于提高电厂锅炉的燃烧效能。为了进一步提高电厂锅炉的运行效率,实现电厂锅炉的经济效益、社会效益的提高,也要进一步加大对热能动力工程的研究力度。

参考文献:

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