热能动力工程中电厂锅炉设备的应用分析

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　　【摘 要】文章以热能动力工程中的电厂锅炉设备应用为研究对象，首先对影响电厂锅炉效率因素进行了讨论分析，随后结合这些因素，提出了一些针对性的热能动力工程中电厂锅炉设备应用措施，以供参考。
　　【关键词】热能电力工程；电厂锅炉设备；应用
　　前言
　　随着社会经济水平的不断提升，人们日常生产生活用电量也在快速增加，对于电厂发电提出了更高的要求，锅炉设备作为电厂发电重要设备之一，在电厂发电中发挥着举足轻重的作用。因此有必要对在热能动力工程中的电厂锅炉设备应用进行探讨分析，对于推动电厂实现可持续发展具有重要的意义。
　　一、影响电厂锅炉效率因素分析
　　（一）能量转换效率低下因素
　　电厂锅炉整体效率与自身能量转换效率有着密切的关系，对于热能动力工程的电厂锅炉设备而言，能量转换过程较为复杂。电厂锅炉通过燃烧煤炭，将燃料化学能转化为热能，然后热能经过汽轮机，由汽轮机将热能转化为机械能，最后在发电机中，机械能转化为电能。在这整个能量转换的过程中，为促使煤炭燃烧产生的热能得到更有效的应用，需要尽最大可能的减少能量转换过程带来的损耗，增强能量转换效率，提高煤炭资源利用率，最终有效提升电厂锅炉的运转效率，以最小的能源付出实现最高电能转换。然而当下受电厂锅炉操作技术、锅炉设备结构科学性等因素制约，导致电厂锅炉设备能量转换效率低下，严重限制了锅炉设备应用效果。
　　（二）电厂锅炉设备技术更新缓慢因素
　　从火力发电厂整体系统运行的角度来看，自身可以说是陆地之上最为复杂的工厂项目系统之一，整个发电系统较为复杂，涉及技术范围领域广，应用也比较深。电厂锅炉技术作为其中一项核心技术之一，自身革新发展速度对于提高锅炉能量转换效率有着非常重要的影响。然而当下电厂锅炉设备技术更新相对较为缓慢，难以满足实际的电厂发电要求。尤其是当下随着节能减排、可持续发展理念逐渐深入人心，在电厂发电方面，不仅要求电能产量的提升，同时对于提高能源利用率、减少环境污染也有着非常高的要求，因此需要加快电厂锅炉设备技术的改进步伐，不断应用更加先进的电厂锅炉设备技术，有效改变以往高能耗低产能的现状，对于推动活力发电厂实现可持续发展具有重要的意义。
　　（三）电厂锅炉设备自身热能效率影响因素
　　电厂锅炉设备应用除了受客观存在的设备技术更新缓慢因素影响外，自身设备应用过程中存在一定问题，导致自身热能效率低下，也是影响整体电厂锅炉设备效率提升的重要因素之一。文章以典型的“电厂锅炉漏风”为例，主要在以下关键位置处存在漏风问题：一是空气预热器漏风，该位置漏风将会直接导致锅炉的排烟量增加，同时加大了引风机能耗，在相同热能转换量下，会消耗更多的燃煤，从而拉低整体锅炉运行效率，二是锅炉炉膛漏风，锅炉炉膛漏风同样会导致高炉内排烟量增加，炉内温度降低，增加煤耗，严重影响锅炉热效率，增加了发电成本，不利于整体电厂锅炉运行经济效益提升。
　　二、热能动力工程中电厂锅炉设备应用措施
　　（一）优化锅炉内部结构，提高锅炉能源转换效率
　　复杂的煤炭能量转换决定了电厂锅炉系统结构的复杂性，因此要想提高设备能源转换效率，最为直接有效的手段即是从优化电厂锅炉结构入手，通过增大锅炉单机容量，提高锅炉蒸汽参数，从而有效增强煤炭燃料利用率，提高能量转化效率，使得有限的能源得到更大发挥的价值。在具体实现方面，可以通过引入计算机控制技术，进一步加强耐高温材料的开发与应用，有效提升锅炉运行自动化水平。扩大锅炉单机容量，能够有效提高发电容量，满足人们日常用电需求，与此同时，还能够有效节约基础建设投资，减少锅炉建设数量，降低设备费用，节约运行费用，另一方面，在其他条件相同的情况下，锅炉容量增大1倍，钢材使用量可以减少5%至20%，有效提升锅炉运行效益。在此基础之上，还需要提高锅炉设备蒸汽参数，例如通過将蒸汽超高压力提高到亚临界压力，能够有效使得锅炉发电效率提高1.7%，由亚临界压力提高到超临界压力，锅炉发电效率可提高1.8%左右。与此同时，提高锅炉系统蒸汽温度，也能够有效提高锅炉设备的热转化效率，但要达到上述目的，需要使用大量的昂贵合金钢材，一定程度上会增加锅炉造价成本。
　　（二）加强新技术更新引入，降低锅炉燃煤污染
　　当下活火力发电厂锅炉发电产生的废气是我国大气污染主要的污染源之一，因此加强技术革新，不仅仅在于提高锅炉能源转换效率，提高锅炉电能生产量，同时还应降低锅炉污染物排放量，从源头上实现对大气污染的控制。国家一直以来都非常重视锅炉污染物排放问题，并提出大力发展“洁净煤发电技术”，从而有效降低锅炉设备运转污染物排放。例如在技术应用方面，可以选择洁净煤发电技术之一“IGCC技术（煤炭气化燃气—蒸汽循环发电技术）”，在该技术应用下，通过将燃煤进行气化，然后作进一步净化处理，可以有效除去燃煤中绝大多数的（约99%）硫化氢，并基本能够全部去除掉燃煤粉尘，使其变为一种清洁燃料，用于发电厂锅炉设备发电，该技术具有低污染、高效能、节水等优势，从根源上降低煤炭燃料污染物含量，有着非常广阔的应用前景。在热能动力工程应用电厂锅炉设备中融入该技术，可以有效降低锅炉设备的污染物排放量，减少火力发电厂污染，对于推动火力发电厂发展具有重要的意义。
　　（三）加强电厂锅炉设备应用问题改进，提高设备自身热能效率
　　在实际应用电厂锅炉设备过程中，针对其中存在的问题，需要加强治理，有效解决实现问题，从而有效减少因主观因素导致的电厂锅炉设备应用效率低下问题。例如上文提到的锅炉漏风问题，需要结合电厂锅炉设备运行生产实际，做好问题针对性分析解决，从而有效降低锅炉煤炭多余损耗，提高锅炉设备自身热能效率。具体来说，针对空气预热器漏风治理，一般会通过刚性密封技术，从而可以有效将空气预热器漏风率控制在6%以内，如实际生产对于空气预热器漏风率要求更高，可以在原来刚性密封的基础之上，采用流行的柔性密封技术，从而能够将空气预热器漏风控制在4%至5%之间，但这种密封方式花费的费用较高，并且密封效果仅能维持在1年左右。从锅炉整体运行经济效益的角度考虑，再加上空气预热器漏风对于锅炉运行实际影响相对较低，因此实际是否应用刚性密封技术和柔性密封技术，需要慎重考虑。针对炉膛漏风的治理，在具体漏风点排查上比较困难，目前没有实效性较好的排查方法，但在具体治理方面相对较为简单，一般只需在确认漏风位置后，做好漏风位置封堵即可。此外，在实际进行锅炉炉膛漏风治理时，还需要结合锅炉生产运行方式，选择合理的排查治理方法，例如针对大部分采用干排查方式的锅炉，在实际进行炉膛进漏风排查时，需要着重对炉底位置进行排查；其他排查方式的锅炉应注重检查炉膛与烟道是否存在漏风问题，从而有效锁定漏风位置，做好封堵处理，有效提高设备自身热能效率。
　　总结：综上所述，锅炉设备作为电厂发电核心设备之一，加强锅炉设备在热能动力工程中的应用，能够促使锅炉设备的能量转化效率得到有效提升，提高煤炭资源利用率，降低锅炉设备污染排放量，使得锅炉设备始终保持良好的运行状态，充分发挥锅炉设备在电厂发电中的作用价值，从而为人们提供更加稳定持续的电能供应。
　　参考文献：
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　　[3]孙昆阳.电厂锅炉应用在热能动力工程中的探索[J].丝路视野，2017（13）：90-90.
　　（作者单位：东莞市科伟环保电力有限公司）
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