趙重珂

[摘要]：鍋爐是發(fā)電廠重要的生產(chǎn)設(shè)備之一。長(zhǎng)期以來(lái)，業(yè)內(nèi)都非常關(guān)注如何提高電廠鍋爐的利用率。將熱能動(dòng)力工程應(yīng)用到電廠鍋爐中不僅能極大提升火力發(fā)電廠的發(fā)電效率，還能減少污染排放。因此，本文就熱能與動(dòng)力工程進(jìn)行簡(jiǎn)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(dòng)力工程在電廠鍋爐中的應(yīng)用策略，以供參考。

[關(guān)鍵詞]：電廠鍋爐；熱能動(dòng)力工程；應(yīng)用

[引言]：熱能動(dòng)力工程包含了多個(gè)專業(yè)，這些專業(yè)所涵蓋的范圍與領(lǐng)域都是非常寬泛的。因此，熱能動(dòng)力工程學(xué)知識(shí)在很多專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)都得到了廣泛的應(yīng)用。以火力發(fā)電廠來(lái)說(shuō)，發(fā)電廠中的汽輪機(jī)與電廠鍋爐均屬于熱能動(dòng)力工程學(xué)所研究的內(nèi)容。只有掌握先進(jìn)的熱能動(dòng)力學(xué)知識(shí)，將其應(yīng)用到火力發(fā)電廠中，才能進(jìn)一步提高電廠鍋爐的燃燒效率?；诖?，本文主要探討了熱能動(dòng)力技術(shù)在電廠鍋爐中的應(yīng)用。

1關(guān)于熱能與動(dòng)力工程的概述

熱能與動(dòng)力工程是指研究熱能與動(dòng)力學(xué)中所涉及到的各種能量間的轉(zhuǎn)化與利用的方法?；鹆Πl(fā)電廠所使用的燃料為石油、煤炭、天然氣，通過(guò)燃燒的方式釋放出這些燃料中的能量，同時(shí)，將液態(tài)水轉(zhuǎn)化為氣體狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)蒸汽動(dòng)力循環(huán)。在蒸汽熱能的推動(dòng)下汽輪機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，把蒸汽中所含有的熱能轉(zhuǎn)化為高速轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能，再通過(guò)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。這一過(guò)程是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，機(jī)械能，最終轉(zhuǎn)化為電能。

電廠鍋爐在這一系列能力轉(zhuǎn)換過(guò)程中所起到的作用就是把燃料產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為蒸汽的熱能。其中，鍋爐效率是衡量能量轉(zhuǎn)化的一個(gè)關(guān)鍵經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。以大型火力發(fā)電機(jī)組為例，若鍋爐效率能提高1%，則整套機(jī)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]?？梢?jiàn)，將熱能動(dòng)力工程中的相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到電廠鍋爐中不僅能提高發(fā)電廠的整體效益，而且還有助于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。目前，國(guó)內(nèi)電廠在這方面做了很多努力，使電廠鍋爐的熱能轉(zhuǎn)化效率得到有效提升。但是隨著我國(guó)電能需求的日益增大，還需加強(qiáng)這方面研究才能從根本上實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2影響鍋爐熱能效率的主要因素分析

在鍋爐運(yùn)行的過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)能量損失問(wèn)題。不過(guò)我們可以運(yùn)用合理的手段來(lái)盡量減少能量消耗，進(jìn)一步提高能量轉(zhuǎn)化效率，從而提高鍋爐的工作效率。通常來(lái)講，能量損耗主要發(fā)生在兩個(gè)環(huán)節(jié)：一是排煙問(wèn)題，鍋爐中燃料燃燒時(shí)所形成的煙會(huì)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(dāng)煙較多時(shí)，其熱能轉(zhuǎn)化效率就較低。因此，要盡量減少煙的產(chǎn)生量，可運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)來(lái)達(dá)到這一目的。二是在鍋爐工作過(guò)程中存在固體燃料燃燒不充分的問(wèn)題。這是影響鍋爐運(yùn)行熱效率的第二個(gè)主要因素。煙、飛灰的形成與燃料燃燒不充分有很大的關(guān)聯(lián)。若燃料燃燒不完全便會(huì)形成煙與飛灰。飛灰不僅會(huì)使鍋爐運(yùn)行熱效率下降，而且還會(huì)影響鍋爐尾部煙氣的靜電除塵效果，導(dǎo)致排入空氣中的污染物增多[3]。

3熱能動(dòng)力工程中提高鍋爐效率的主要措施

3.1調(diào)整吹灰技術(shù)

調(diào)整電廠鍋爐的吹灰技術(shù)，能有效減少煙與飛灰的數(shù)量，從而減少熱能損失，提升鍋爐的熱能轉(zhuǎn)化能力。這是當(dāng)前一種有效的技術(shù)手段，其中的技術(shù)要點(diǎn)如下：

第一，要改善汽溫。在鍋爐工作的時(shí)候應(yīng)確保受熱地方?jīng)]有結(jié)渣出現(xiàn)。這能提升鍋爐的熱能傳遞效率，減少熱能損失。同時(shí)，還能減少一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)過(guò)熱器的吹灰頻率，從而減少換熱過(guò)程中的能量損耗。這樣能夠改善內(nèi)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(shí)候經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)再熱器出口汽溫偏差較大的問(wèn)題。這會(huì)導(dǎo)致鍋爐熱能轉(zhuǎn)化效率下降，此時(shí)可利用噴水的方式解決部分受熱面超溫問(wèn)題。若能解決上述問(wèn)題，超溫與欠溫問(wèn)題均能得到明顯改善。一般利用燃燒調(diào)整與改進(jìn)吹灰策略均能緩解這一問(wèn)題。第三，在吹灰的時(shí)候?yàn)闇p少熱量散失，不應(yīng)對(duì)二級(jí)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(duì)于一級(jí)再熱器可增加左右墻附近的受熱面吹灰，并減少對(duì)爐膛中間的受熱面進(jìn)行吹灰。所形成的高溫部分較差進(jìn)入二級(jí)再熱器的低溫?zé)焻^(qū)，就會(huì)改善二級(jí)再熱器的出口溫度[4]。對(duì)于中間高、周圍低的溫度情況可適當(dāng)調(diào)整，解決因?yàn)闊煔獾幕烊攵鴮?dǎo)致的煙氣偏差。

3.2采用先進(jìn)燃燒技術(shù)

當(dāng)前，我國(guó)電廠鍋爐燃燒技術(shù)存在的主要問(wèn)題就是靠近左右爐墻的地方吸熱過(guò)多，而中間吸熱少，特別是右墻區(qū)域吸熱最多。這會(huì)明顯降低鍋爐的燃燒效率。對(duì)此，要想提升燃燒效率的關(guān)鍵就是如何讓鍋爐所有區(qū)域的受熱量都保持均勻。通過(guò)調(diào)整鍋爐角度使其更好地與熱源接觸。與此同時(shí)，提高通氣效率，通入充足的氧氣，確保燃燒充分。有關(guān)單位應(yīng)注重這方面的技術(shù)研究，不斷提升我國(guó)鍋爐燃燒水平。

3.3改進(jìn)鍋爐內(nèi)部構(gòu)造，優(yōu)化熱能技術(shù)

內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化能在一定程度上推動(dòng)鍋爐整個(gè)設(shè)備的工作效率。除了引進(jìn)最新的技術(shù)作為保障外，還應(yīng)注意優(yōu)化設(shè)備的內(nèi)部構(gòu)造。很多專業(yè)的設(shè)備在使用過(guò)程中都能保證長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)工作的，這說(shuō)明在使用設(shè)備的時(shí)候我們必須確保其基本質(zhì)量達(dá)標(biāo)。通過(guò)優(yōu)化設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)來(lái)提高鍋爐的運(yùn)行效率，這是非常重要的。技術(shù)人員在優(yōu)化的時(shí)候可結(jié)合實(shí)際需要來(lái)進(jìn)行，從而確保每項(xiàng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用都能夠做到盡善盡美。這對(duì)電力事業(yè)的持續(xù)發(fā)展有積極的推動(dòng)作用。

總結(jié)：電廠鍋爐在熱能動(dòng)力工程中發(fā)揮著重要的作用。通過(guò)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(jī)械能之間的比值，從而提高發(fā)電廠的發(fā)電效率。因此，我們必須轉(zhuǎn)變思想，樹(shù)立起節(jié)能減排理念，積極對(duì)鍋爐燃燒效率進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級(jí)，盡量減少熱能損耗，提高熱能轉(zhuǎn)化效率，以推動(dòng)我國(guó)電力事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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[2]施俊俊.探討新形勢(shì)下電廠鍋爐在熱能動(dòng)力工程中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016，45（11）：137-138.

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

[4]張曉杭.新形勢(shì)下電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動(dòng)力工程中的應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2015，26（13）：52-53.endprint