摘要：电厂锅炉在热能动力工程中具有重要的作用，提高电厂锅炉的效率能够有效提高燃料燃烧释放的热值与电厂机械能之间的比值，有效提高火力发电厂的发电效率。通过调整吹灰技术和燃烧技术不仅有效提高了电厂锅炉的能量转化效率，而且减少了火力发电厂在发电过程中排放尾气的污染物，为节能减排做出贡献。鉴于此，本文主要分析热能动力工程在电厂锅炉中的应用。
关键词：热能动力工程；电厂锅炉；应用
引言
在新的形势下我国前进的步伐越来越大，对电力系统的要求也越来越高，而锅炉则是电厂发电工作的重心和核心，只有加强对锅炉的管理，才能保证电力的正常供给，但锅炉的构造复杂多样，要想进行合理的控制及管理，就必须从它的各个方面入手，加强热能动力技术的应用，因为热能动力在锅炉的实际运行中起着不可或缺的作用，为锅炉的高效运行及能源的连续供给提供有力的技术保证，更是人们生产和生活中不可忽视的一部分，只要把热能动力的理论知识有效的转换为实践应用，就一定能为企业的稳定发展和我国经济的快速腾飞奠定坚实的基础。
1、热能与动力工程概述
所谓的热能与动力工程是研究热能转化和利用的方法。火力发电厂以煤、石油、天然气等矿物燃料作为能源，以水蒸气作为工质完成蒸汽动力循环。火电厂生产的电能需要经过多次能量转换过程：首先由锅炉将燃料燃烧释放出的化学能通过受热面使给水加热、蒸发、过热，转变为蒸汽的热能，再由汽轮机将蒸汽的热能转变为高速旋转的机械能，然后由汽轮机带动发电机将机械能转变为源源不断地向外界输送的电能。
锅炉通过燃烧和传热将燃料的化学能转化为蒸汽的热能，锅炉效率是其能量转换的重要经济性指标，一般来说，对于大型火力发电机组，锅炉效率每提高1%，整套机组的效率可以提高0.3-0.4%，供电煤耗可以降低0.7-1%。而锅炉效率又与炉内的燃烧工况密切相关，组织好炉内的燃烧，可以有效地提高锅炉效率，实现机组的高效运行。锅炉燃烧优化技术通过控制燃烧系统各调节参数，优化炉内燃烧工况，实现提高锅炉效率、降低污染物排放的目标，是火电厂节能减排的重要措施，将有利于火力发电厂整体效益的提高，是增强企业竞争力的重要措施。
2、锅炉热能效率影响因素分析
火力发电厂的蒸汽动力循环通过水泵将水送入锅炉中，燃料燃烧将蕴藏在燃料中的能量释放出来转移到水中，转化成为蕴含热能的蒸汽，并进入汽轮机进行做功。做功完成后的蒸汽进入冷凝器后释放其中的热能，凝结成为水并回到水泵中，完成一个水循环。对于整个动力装置的效率来说，通过动力装置对外做功的净值与燃料燃烧所释放出的热值的比值就是整个动力装置的机械效率。发电机组的效率越高，其生产成本就会越低，因此提高发电机组的效率，减小单位发电燃料消耗量的重要方式就是提高锅炉热效率。
影响锅炉有效吸收热量的主要因素是排烟过程中的热损失，占燃料有效释放热量的5%~7%，其主要是因为烟气量较大且其换热后的排烟温度较高导致，其他方式的热损失量相对较小。除此之外，另一种影响锅炉热效率的因素是固体燃料未完全燃烧：飞灰中的未燃碳是固体颗粒的主要组成部分，燃料不完全燃烧不仅会降低锅炉运行的热效率，而且还会增加经过锅炉排入大气的尾气中的污染物。这种情况一方面造成了资源浪费，另一方面造成了环境污染，对于面临资源短缺和环境污染双重压力下的火力发电厂来说，因此必须进行调整和改善。
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3、热能动力工程在电厂锅炉中的应用
3.1、对锅炉燃烧均衡技术的控制
在锅炉的燃烧技术方面运用热能动力工程可以解决许多的问题，因为风机在其燃烧中所起到的作用就是进行气体的压缩及其输送，简单的说就是把机械能转化为动能，用这种动能将气体进行定点的输送，可以说在传统的锅炉燃烧中风机起着关键的作用，但随着我国经济的加大与加强，对能源的需求量已经今非昔比，这就需要风机承受更大的压力来进行能源的转化，但风机的能力是有限的，因此，在实际的使用及运行中，常常会出现风机电机烧坏的现象，轻则停车停产，重则导致一些人员的伤亡，给企业带来重大的经济损失，而要想使锅炉的燃烧技术得到科学、合理的控制，只有对风机的性能等等方面进行改进和提高，而热能动力工程是进行风机改善的最好办法，它不仅可以保证能源的合理转换，还可以达到锅炉运行的安全、高效性，为经济建设的发展奠定基础。
3.2、对锅炉风机叶片的研究
电厂的锅炉构造非常的复杂，因为它要承受巨大的能量转换，所以各个构造之间需要合理的配合，以达到最佳的工作状态，尤其是锅炉风机的叶轮及叶片，非常难以进行深入而细致的测量，对于一些物理现象也不能运用力学的理论进行合理的解释，比如说其失速、分离等等流动性，基于以上种种，就需要对其进行科学的实验来了解它内部结构的实质。可以利用热能动力的先进性及现代化的信息技术软件技术对锅炉的风机叶片进行数值的模拟，具体的对其进入叶轮内的空气是如何进行流动分离的，要进行这样的实验，必须要提前做好准备，要有具体的步骤及计划，通常情况下，为了达到实验的成功性，需要建模，用二维模型来进行网格的划分，并设定出具体的区域和条件，最后进行数据的计算，对于空气流动的不同夹角来分析和研究它与锅炉的关系，并用得出的矢量图来进行对比的分析。
3.3、调整燃烧技术
针对目前一些电厂锅炉再热器靠近左右炉墙区域吸热多、中间吸热少、右墙区域吸热最多的情况，燃烧调整的目的是减少受热面吸热偏差，控制沿炉膛宽度方向每个区域的吸热量。燃烧调整要求四个角燃烧器摆动角度保持一致、SOFA水平摆动执行机构正常、制粉系统四角调平以及四角二次风量特性良好。所以在锅炉有检修机会时，应对燃烧器安装位置、上下摆角、二次风门挡板特性、SOFA水平摆动执行机构进行检查，并在热态时予以调平，尽可能减少燃烧器摆角变化时造成的受热面各对称位置的吸热偏差。
完成上述工作后，通过SOFA水平摆动角度及风量、偏置二次风与直吹二次风，尽可能使炉内火球处于炉膛中心并减少火球的残余旋转，提高火焰充满程度，使受热面沿炉膛宽度方向对称于炉膛中心线各位置吸热更均匀，减少目前因偏差造成的再热器减温水量。
结束语
随着科学技术的飞速发展，各行各业的用电量在飞速增长，然而通过火力发电厂发电由于我国面临的能源问题而受到一定限制。我国正在处于经济快速发展的阶段，在能源短缺和环境污染的双重压力下，提高火力发电机组的能源利用率有着重要的作用。电厂锅炉是火力发电机组的三个核心设备之一，采用热能动力工程中的技术提高电厂锅炉的燃烧效率对于火力发电厂的经济效益具有重要的影响作用。而在新的形势下，热能动力工程成为当下物理学所研究的重点，它以在电厂锅炉中的应用为核心成为推动我国经济发展的一个重要的角色，其发展趋势广阔且不可限量。
参考文献
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论文作者:薛才方
论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期
论文发表时间:2017/11/10
标签：锅炉论文; 热能论文; 电厂论文; 效率论文; 风机论文; 火力发电厂论文; 动力论文; 《基层建设》2017年第22期论文;