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浅谈新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展前景

发布时间:2018-11-09 04:05:16 文章来源:未来智库    

薄澜

[摘 要]在互联网时代的背景下,电力已经是日常生活中必不可少的一种能源。但电力又不是一种自然资源,需要其他能源通过转化才能投入使用。在我国由于自然资源的种种限制,火力发电占了发电总量的70%左右。电厂锅炉作为是火力发电的能源转换设备,通过热能动力技术提高电厂锅炉的能量转换效率,将是火力发电做到节能减排、绿色高效的关键。因此,本文通过解析电厂锅炉的构成要素,剖析热能动力在电厂锅炉设计中的应用以及热能动力工程炉内燃烧控制技术的运用等方面,来浅谈新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展前景,达到提高电厂锅炉能量转换效率的目的。

[关键词]电厂锅炉;热能动力工程;能量转换效率;燃烧控制技术;绿色高效;

中图分类号:TK227 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)25-0158-01

热能动力工程是包含现代能源科学技术、信息科学技术等众多科学技术的集合,同时它也应用在涉及热能动力的众多方面。其中,火力发电就是一个典型的应用热能动力工程学的案例。火电发电中,热能动力学是汽轮机和电厂锅炉的设计的重要依据。新时代下,随着节能减排、绿色发展等国家发展战略的提出,作为占发电总量近70%的火力发电,也必须要更好的掌握并应用热动能力学的相关知识,进一步提高电厂锅炉的能量转换效率,做到节能环保,提高经济效益,适应社会变化,符合市场需求,所以可以说将热能动力学应用在电厂锅炉的设计和改造方面拥有巨大的发展前景。下面,将从几个方面浅谈新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展前景。

1 电厂锅炉的构成要素

电厂锅炉作为火力发电中最重要的能量转换设备,它的燃烧效率对整个发电系统都起着无法替代的作用。简单来说,电厂锅炉的构成要素主要可以分为两个部分:一方面就是机械工作系统,主要由燃烧系统和汽水系统两个子系统组成。其中燃烧系统也称为炉,主要有炉膛、烟道、空气预热器等部分。汽水系统也称为锅,主要有水冷壁、汽水分离器、过热器等部分组成。另外还配有一些如给煤机、送风机等辅助设备辅助锅炉正常工作。另一方面是燃烧控制系统,可以说控制系统是运用热能动力学最多的部分,也是整个电厂锅炉的核心。这部分主要控制锅炉内的燃烧情况,例如燃烧一定量的煤,需要鼓入多少空气,炉内温度需要达到多少,煤的粉碎情况等等。传统的控制方式是人控制,凭感觉添加燃料,这就导致各方数值很难做到准确,使热能转换效率不高。如今,随着技术升级,控制方式逐渐被数字控制所代替,相对于人控来说,数控执行力更高,误差小,能够精确控制燃料与助燃剂的投入量,大大提高燃烧效率,符合时代要求。

2 电厂锅炉在热能动力工程中的应用

在互联网时代,线上消费、移动支付等越来越多的网上交易方式被开发并普及到我们的日常生活中,使我们的日常生活,消费都离不开互联网的支持。而互联网之所以能够存在,是因为有电,当今社会,如果没有了电,那么世界将变成一片黑暗。随着社会和经济的发展,人们对电需求的数量变得越来越多,因为科技创新,新型高质量的产品投入市场,对电的质量也有了更高的要求。中国,作为一个以火力发电为主要发电方式的大国,为满足市场需求,符合国家整体发展战略,提高经济效益,我们的火力发电厂就必须做出变革,改进生产技术,提高能源转换效率。

通过对火力发电整个过程分析比对发现,电厂锅炉在实现能量转换的过程起着巨大的作用。我们将热能动力工程的应用在电厂锅炉的构造技术、控制系统与工作流程上,就可以精确的控制内燃室中的燃料与助燃剂的添加比例,精确控制燃烧温度,最大程度的提高燃烧效率。众所周知,随着一代又一代人的大力发展,经济上去了,而自然资源却逐年递减,甚至有的已经临近枯竭。在以“绿色发展”为发展主题的今天,为了火力发电实现良性运转,我们必须要重视热能动力在电厂锅炉中的应用,做到节能减排。

3 热能动力在电厂锅炉发展中的应用需要

电厂锅炉本身就是一个将热能转换为动能的设备,其工作原理完全符合热能动力工程专业原理,如果将热能动力学应用在电厂锅炉的生产设计和改进中,那么将对电厂锅炉的发展起到极大的推动作用。这里我们以风机为例,在电厂的锅炉中风机主要被应用中三个方面:一是送风机,主要为燃料燃烧提供充足的空气;二是一次风机,主要为燃烧提供燃料(多为煤粉);三是引风机,主要将燃烧后的废气抽出燃室,可见风机在电厂锅炉的正常工作中的发挥了重大的作用。风机的工作原理就是将气体作为不可压缩的流体,利用高低压来控制气体的流量和流向。简单来说风机就是一种将机械能转换为气体高低压的能量转换设备,既然是能量转换,依然可以通过利用热能动力工程原理对其进行优化升级,增强其耐用性,提高其承载能力,解决目前市场上由于风机工作强度大而造成的风机使用寿命过短的问题。

4 热能动力工程炉内燃烧控制技术的运用

上文中已经提到,電厂锅炉最重要的部分是燃烧控制系统,燃烧控制技术是控制燃烧效率的关键技术,它将决定着电厂锅炉的发展前景。一般来讲,锅炉的燃烧控制技术有两种:一是空燃比里连续控制系统,该系统主要运用热电偶处理相关数据并通过利用微积分来设置信号。他的缺点是该系统不能很好的控制温度,在多数情况下是不精确的,因此对待这些数据要谨慎处理。二是双交叉限副控制系统。在该控制系统中,温度通过热电偶的作用被转化为电信号,同时默认为测量点的实际温度。然而这个测量点温度期望给定值是通过工艺曲线来获得的,所以会有一定的偏差,需要后期PLC控制来处理这个偏差。值的一提的是该控制系统利用一个专门的质量控制装置来控制测量燃料,这样能够很好的减少其他部件的使用,降低损耗,另外,与空燃比里连续控制系统相比,还可以保障温度数值的精确性。所以我们应根据适当的情况选取合理的燃烧控制系统,从而全面提高燃料的燃烧效率。

5 结语

在未来,电厂锅炉必将根据热能动力工程原理进行改进和创新,全方位提高电厂锅炉的能量转换效率,满足市场需求,提高经济效益。因此,一方面我们要明确电厂锅炉各部分和热能动力工程之间的联系,运用热能动力工程原理对各个小部分进行改进优化,最后促成对电厂锅炉整体的技术升级。另一方面,将热能动力原理应用到控制系统中去,优化鼓入空气与燃料的配比方案,实现对炉内温度的调节与控制,最终调整出燃烧效率最高的方案。

参考文献

[1] 冯巍.分析现代电厂锅炉应用在热能动力的发展前景[J].工程技术:文摘版,2016(3):00124-00124.

[2] 徐政.浅谈新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展前景[J].工程技术:全文版,2017(1):00213-00213.

[3] 丁瑞卿.新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展前景[J].城市建设理论研究:电子版,2015(3):87-87.

中国科技博览 2017年24期

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