石家莊良村熱電有限公司 河北 石家莊 050000

1 引言

火電廠是目前我國最主要的發(fā)電企業(yè),在長期以來的生產(chǎn)運營中也表現(xiàn)出能耗和污染較高的問題,不符合目前我國發(fā)展低碳經(jīng)濟的策略要求。對于火電廠中比較關(guān)鍵的鍋爐設(shè)備來說,其是火電廠中主要的能耗部位,針對目前對火電廠所提出的更高的節(jié)能與環(huán)保要求,需要火電廠從熱能動力角度加大對電廠鍋爐的研究和技術(shù)創(chuàng)新來提升其運行效率并降低能耗,滿足我國社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展對火電廠提出的節(jié)能降耗和減排等要求。

2 電廠鍋爐設(shè)備與使用特點

總結(jié)目前電廠鍋爐設(shè)備自身結(jié)構(gòu)和設(shè)計以及使用中的特點,主要表現(xiàn)在所應(yīng)用的技術(shù)為全自動控制技術(shù)以及自身結(jié)構(gòu)比較嚴密以及運行效率較高等特點。對于前者來說,通過先進自動化和智能化技術(shù)的應(yīng)用來實現(xiàn)電廠的全自動化控制與運行,減輕了人工勞動強度并降低人工成本,實現(xiàn)鍋爐設(shè)備運行效率的提升。尤其是目前更多采用循環(huán)流化床燃燒方式的節(jié)能環(huán)保型鍋爐的生產(chǎn)和應(yīng)用,通過使用更優(yōu)質(zhì)的無煙煤和煤泥等燃料,由于此類煤種的燃燒質(zhì)量較好,可以顯著提升鍋爐運行中的燃燒率以及能源利用率。此外,還可以通過分段燃燒技術(shù)來減少二氧化碳以及氮氧化物的排放量,通過適量調(diào)架石灰等方式來減少硫元素對鍋爐的腐蝕危害,同時也實現(xiàn)煤渣活性的提升。

對于后者來說,目前的流化床鍋爐等具有嚴密的設(shè)備構(gòu)造,在運行中,通過稱重給煤機對燃料進行精確稱重并使用皮帶進行連續(xù)運輸。在上述稱重過程中,主要是通過稱重橋架的檢測重量方式對給煤重量進行檢測,同時也通過測速傳感器對皮帶速度進行檢測,然后將上述檢測信號向積算器傳輸進行微積分處理,最終得出單位瞬時流量。結(jié)合此流量信號與設(shè)定流量值之間的差值,通過內(nèi)部調(diào)節(jié)器可以給出相應(yīng)的信號值來控制變頻器改變頻率以及電機轉(zhuǎn)速,實現(xiàn)給料流量的恒定,保證鍋爐運行的高效性。

3 電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動力的發(fā)展

3．1 發(fā)展現(xiàn)狀 電廠鍋爐作為電廠中的關(guān)鍵設(shè)備煤氣主要力利用能量轉(zhuǎn)換原理做功,最早是將燃料中的化學(xué)能進行燃燒來轉(zhuǎn)換為熱能,用來加熱水變?yōu)樗羝苿悠啓C轉(zhuǎn)動,從而帶動發(fā)電機進行發(fā)電。在目前電廠規(guī)模在不斷擴大的同時,電廠鍋爐的容量也隨之增加,同時在各項先進技術(shù)的應(yīng)用下,電廠鍋爐的自動化和機械化水平也在不斷提升。但是在上述發(fā)展趨勢下也表現(xiàn)出風(fēng)機的問題較多,主要是基于鍋爐氣體輸出作用的風(fēng)機在運行中會提升鍋爐內(nèi)部氣壓并形成機械動力,但是如果過度使用風(fēng)機會使得其使用負荷持續(xù)增加并對機械設(shè)備造成損傷,反而會降低鍋爐運行效率,并引發(fā)安全問題。

3．2 發(fā)展意義 在電廠鍋爐運行中通過熱能動力工程的應(yīng)用,可以實現(xiàn)通過全自動的方式進行生產(chǎn)運行和控制,實現(xiàn)了人工勞動強度和成本的降低,提升了生產(chǎn)效率。而通過在電廠鍋爐中應(yīng)用自動化操作系統(tǒng),還可以降低“漏氣”“漏油”等各種操作風(fēng)險,減少由于人為操作失誤或錯誤而導(dǎo)致的風(fēng)險,提升鍋爐運行的節(jié)能效果。此外,針對電廠鍋爐運行中的高污染特點,尤其是針對比較突出的二氧化硫以及煙塵等污染物質(zhì),需要從熱能動力角度來優(yōu)化和改進電廠鍋爐結(jié)構(gòu)來提升其性能和使用效率,減少大氣污染以及對生態(tài)環(huán)境的破壞。

4 電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動力的創(chuàng)新

4．1 優(yōu)化鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu) 鍋爐設(shè)備安全和穩(wěn)定運行是保證鍋爐在熱能動力中應(yīng)用效率的重要手段,這就需要做好對鍋爐設(shè)備運行狀況的監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)鍋爐運行中的異常,避免難以發(fā)現(xiàn)的安全隱患沒有及時處理而影響整個電廠的生產(chǎn)運營。在監(jiān)測鍋爐設(shè)備運行狀態(tài)的同時也通過計算來擬定最優(yōu)運行控制方案,保證鍋爐運行中的各項性能參數(shù)滿足高效和穩(wěn)定生產(chǎn)運行要求。此外,還要定期開展對鍋爐設(shè)備的檢修工作來保證其各個零部件符合檢驗標準要求。在上述對鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化過程中,需要把控煤炭原料質(zhì)量,保證其符合設(shè)計參數(shù)要求。同時還要在設(shè)計運行參數(shù)的同時,結(jié)合鍋爐周圍環(huán)境的變化情況對參數(shù)進行優(yōu)化來保證其滿足實際生產(chǎn)需求。

4．2 提高能量轉(zhuǎn)換率 正如前文所述,鍋爐運行的基本原理就是能量轉(zhuǎn)換,尤其是針對其中的機械能與熱能之間的轉(zhuǎn)換,為了提升其轉(zhuǎn)換效率,首先需要對相關(guān)熱能動力的理論知識進行學(xué)習(xí),基于相關(guān)案例在熟練掌握相關(guān)理論知識的同時還要不斷學(xué)習(xí)新的知識和技術(shù)。其次是做好對鍋爐實際運行中發(fā)電量的統(tǒng)計和預(yù)期發(fā)電量進行對比,做好對設(shè)備零部件的優(yōu)化管理等。最后就是結(jié)合理論數(shù)值與計算結(jié)果來全面優(yōu)化鍋爐設(shè)備,解決其中的問題和故障,更換其中的故障設(shè)備和零部件,延長鍋爐的使用壽命,保證其穩(wěn)定和連續(xù)、高效運行。

4．3 燃燒技術(shù)等技術(shù)創(chuàng)新以及新技術(shù)的應(yīng)用 針對應(yīng)用直流擺動式燃燒器的鍋爐,此類燃燒器采用四角布置的方式,通過四角切換燃燒煤粉爐的應(yīng)用,可以改進燃燒技術(shù)。比如通過此種擺動式直流燃燒器的應(yīng)用,針對使用中煤粉會向外側(cè)分離而造成濃度不均勻的問題,可以適當提高煤粉濃度并進行垂直方向的燃燒。還可以將三角形擴錐安裝在可以擺動的一次風(fēng)噴口內(nèi),有效混合高溫熱煙氣來提高煤粉流的著火性能。此外的還可以通過燃氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用,采取燃氣－蒸汽聯(lián)合循環(huán)方式來減少污染物的產(chǎn)生。

5 結(jié)語

電廠鍋爐是熱能動力工程中的主要形式,針對其應(yīng)用中存在能耗高和污染嚴重的問題,在目前我國發(fā)展低碳經(jīng)濟以及推行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的過程中,就需要從電廠鍋爐結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及技術(shù)創(chuàng)新等熱能動力角度進行改進和創(chuàng)新,實現(xiàn)電廠鍋爐運行中能量轉(zhuǎn)換率的提升。