电厂热能动力锅炉设计问题及改进策略

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　　摘要：社会生产力的不断提高，导致生产所需要的能源越来越多。为了匹配我国的社会经济发展，必须要提高能源供应效率，而目前的社会现状是，不可再生能源急剧下降，无法满足于当今的生产力水平。想要走出困境，提高生产力，就必须要运用新能源。当今我国热能动力工程发展尤为迅速，不但提升了电厂锅炉的运转效率，还为能源的供应提供了稳定输出。
　　关键词：热能动力工程;电厂锅炉;运用分析
　　1 热能动力工程运用的概述
　　首先，热能动力工程，是由机械工程学和跨热能动力工程两门学科组成的，其基本的运作原理是将热能与机械能，在一定的条件下进行互相转化，为设备提供动能，使机械设备可以正常的运转。基本的运作原理虽然看上去非常简单，但是，我国花费了大量的人力物力财力，在热力动能工程方面。并且伴随着近两年来机械自动化和人工智能化的不断发展，我国将热力动能工程与人工智能相结合，希望可以提升热能动力工程效率。其中，热能动力工程在电厂锅炉方面的应用最为典型，不仅提升了电厂锅炉的运转效率，还减少了电厂锅炉的能源消耗量，这对于我国热能动力工程技术的运用是一极大启示。其次，热能动力工程作为一个综合性的科研项目，从它在电厂锅炉中应用的情况可以看出，我国对于热能动力工程的运用还是具备控制能力的，不仅提升了电厂锅炉的燃烧效率，还提高了电厂锅炉的能源利用率。当今我国对于热能动力工程的研究，主要放在热能与机械能的转化方面，希望可以通过改良设备，提升电厂锅炉的燃烧效率。
　　2燃料燃烧特性分析
　　 由于燃料性质存在一定差异，其燃烧过程的实现也有所不同，对于煤炭等燃料来说，当着火温度高于自身温度时即可进入燃烧状态并趋于稳定。电厂热能动力锅炉内燃料燃烧的过程中，尤其是气体燃料对燃烧方式有着较高的要求。就长焰燃烧来看，其主要是在锅炉烧嘴内部依靠气体扩散作用，令其与空气达到混合状态，促进燃料燃烧，实际上属于一种扩散式燃烧方法，锅炉内火焰相对较长。就短焰燃烧来看，是指燃料初期与部分空气达到混合状态，待喷出后，部分气体燃料燃烧，另外部分气体与二次空气混合，以实现继续燃烧，此种燃烧方式下，锅炉内所产生的火焰比较短。除此之外，还包括无焰燃烧，是指燃料进进入锅炉烧嘴之前就与空气达到完全的混合状态，二者之间发生反应。此种情况下，煤粉快速发生燃烧反应，因而几乎看不到火焰的相关现象。固体燃料在锅炉内燃烧也包括较多实际方法，比如表面燃烧、蒸发燃烧、冒烟燃烧、分解燃烧等，在电厂动力锅炉运行过程中，不同的燃烧方法具有各自特性，在实际操作中要结合实际情况加以选用。
　　3电厂热能动力锅炉设计存在的问题
　　3.1锅炉构造存在的问题
　　锅炉是火力发电厂的基础构成部分，但是当前部分电厂的热能动力锅炉质量并不是很高，电厂锅炉使用时间比较长，而且有些设备已经老旧了也没有及时进行更换。因此，在使用过程中就呈现出了各种各样的问题，如有的锅炉在长时间使用之后，焊接部位生锈，由于热力过大而出现断裂，还有一些锅炉由于长时间使用主体钢架弯曲变形，无法满足生产需求。此外，还有一些锅炉由于长期处于燃烧状态，输送管道出现裂缝，出现漏气现象，在情况比较严重时，甚至会出现爆裂，给电厂带来了巨大的经济损失。
　　3.2燃料性质问题
　　当前我国电厂中的锅炉能够使用的燃料种类比较多，而其中使用最多的燃料是煤。这种燃料较为丰富，而且产生的热量比较大，价格也比较低廉。但是使用煤作为锅炉燃料也衍生了一系列的問题，最为直接的就是环境污染问题。不同电厂的经济效益不同，其为了更好地提升经济效益，节约经营成本，在选择燃料时可能会选择一些质量不是很好的煤作为燃料，这些煤在燃烧过程中产生的气体以及燃烧之后遗留下来的物质都给环境带来较大的污染。如有的煤中含水量比较高，容易造成煤燃烧不完全，这样容易产生污染。
　　4电厂热能动力锅炉的改进方向
　　4.1改进锅炉构造和提高燃烧质量
　　当前我国许多电厂的锅炉设备并不十分先进，技术手段也并不完善，这也使得在锅炉燃烧过程中大量的能源被浪费，燃料燃烧不完全。基于这样的原因，笔者认为在进行锅炉燃烧及燃烧分析时，首先需要做好的就是改进锅炉构造和提高燃烧质量，将各种新兴技术与其进行深度融合。如可以在锅炉上安装人工变频技术，这种交流变频技术相较于过去的交流调速技术来说，在功率、频率以及动态响应上都更具有优势，在当前的电厂中应用比较广泛，取得的经济效益也比较好。而要应用好该技术主要的改进方法就是要在原来的锅炉手动操作基础之上，使用变频调速调节阀门大小以及风门的速度，控制好锅炉的风量和风速。这种改进能够有效降低电能消耗，而且还能够消除锅炉辅机的缺陷。同时，使用新技术之后，还可以尝试将计算机技术和自动化技术与电厂的控制结合起来，实现锅炉燃料燃烧的智能化控制，燃料燃烧情况以及进料需求都能够及时进行感知和调整。
　　4.2改变燃烧燃料物质
　　我国是世界上人口最多的国家，电能消耗速度比较快，而且随着生活质量的提升，人们对电能的需求量也在不断增加，电力燃料用量在不断增长。但是，当前锅炉燃料以煤为主，煤作为一种不可再生资源，其储存量是极为有限的，优质煤的价格也比较高，电厂企业在经营过程中不仅需要满足用户的需求，同时还需要兼顾自身盈利。因此，有些电厂所使用的锅炉燃料质量并不是很好，各个电厂的锅炉燃料质量参差不齐，这样不仅不利于锅炉燃烧发挥应有的作用，同时其还造成了大量的环境污染，劣质燃料也容易对锅炉造成破坏。因此，在当前电厂发展经营过程中，要最大限度地发挥锅炉的作用，就需要改变燃料材质，企业要认识到使用劣质燃料虽然能够在短期内提高其经济效益，但是其对企业的长远发展是不利的，如其会对锅炉造成破坏，导致发电质量不高，这些都会对企业的经营产生影响。因此，企业需要从自身做起，提高能源要求，尽可能使用一些高质量的燃料，保证燃烧质量。此外，从国家政府的层面来讲，要想促进经济的可持续发展，国家必须加大资金投入力度，加强科技研发，寻找新型的清洁能源，制造出适合锅炉燃烧的混合能源，尽可能地降低燃烧成本，提高燃烧质量。
　　4.3改进锅炉燃料燃烧方式
　　锅炉燃烧的效率主要是受锅炉内的水分含量、氧气含量以及风速度等因素的影响，所以为了达到最高的燃烧效率，就需要根据锅炉的相关参数，及时调整燃料内部的水分比例，控制好氧气的含量，再适当调节初次进风和二次进风时间。采取这些方法都能够有效提升锅炉的燃烧效率。而在锅炉燃烧过程中，风的作用很大，大出风量可以保证锅炉的燃烧效果处在最佳的状态。在具体的燃烧过程中，工作人员可以根据实际燃烧需要，做好相关的调整工作，结合实际数据分析，选择效果最好的燃烧方法加以利用。同时，在燃烧过程中，还需要对设备使用所产生的费用进行核算，了解使用的年度和季度费用，并结合不同季度的费用情况进行合理的设计分析，使整个锅炉燃烧设计实现最优化，提高电厂企业经济效益，促进其长远发展。
　　结束语
　　总之，能源问题一直以来都是国家在发展建设过程中极为重视的一个问题，从国家发展的层面上来讲，经济的快速发展固然重要，但是在可持续发展的要求之下，也必须要做好能源保护工作。电厂热能锅炉燃烧不仅需要保证企业的经济效益，同时还需要积极的响应节能减排的政策，要以节能减排作为企业发展的指导思想，做好锅炉燃烧机燃烧分析设计工作，提升燃烧质量。
　　参考文献
　　[1]高新玉.新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展前景[J].科学技术创新，2014（10）：56.
　　[2]常鑫.探究热能动力工程在锅炉方面的发展[J].科技致富向导，2013（18）：186.
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