电厂锅炉应用在热能动力工程中的探索论文_彭强

电厂锅炉应用在热能动力工程中的探索论文_彭强

(金寨县凯迪绿色能源开发有限公司 安徽六安 237300)

摘要: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却由于我国面临的资源、能源、环境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。本文通过对于电厂锅炉的热能效率影响因素进行分析,采用调整吹灰技术和调整燃烧技术的方法来提高热能在电厂锅炉中的有效利用,促进电厂锅炉的效率提升。

关键词:电厂锅炉;热能动力工程;燃烧

火力发电厂中电厂锅炉具有非常重要的作用,利用热能动力工程提高能量在电厂锅炉中的转化效率能够有效提高火力发电厂的发电效率,降低污染排放。

1热能与动力工程概述

热能与动力工程是研究热能与动力学中所涉及到的各种能量之间的转化与利用的方法。火力发电厂采用以煤、石油、天然气等矿物燃料为能源,通过燃烧的方式释放燃料中的能量,将水从液体状态转化为气体状态完成蒸汽动力循环。蒸汽的热能推动汽轮机转动的过程是将蒸汽中蕴藏的热能转化成为高速转动的机械能,再由汽轮机-发电机将机械能转化成为电能,至此完成从化学能到热能、机械能、电能的一系列能量转化。

电厂锅炉在这一系列能量转换过程中主要任务是将各种矿物质燃料的化学能转化为蒸汽的热能,能量转化的重要经济指标是锅炉效率。锅炉燃烧优化技术能够通过控制燃烧系统,优化锅炉内的燃烧状况,到达提高锅炉效率以及降低污染物排放的经济目标。对于大型火力发电机组来说,提高锅炉效率1%,就可以提高整套机组效率的0.3%-0.4%,并且与此同时可以降低供电燃料的消耗。因此,采用热能动力工程中的技术对于电厂锅炉进行改造与完善能够有效实现火力发电厂节能减排、提高发电厂整体效益的发展目标。

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将水从水泵送入锅炉中,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%,其主要因素是飞灰和残渣中的燃料未完全燃烧,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损失是由于固体燃料未完全燃烧造成的,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。

3电厂锅炉应用在热能动力工程中技术应用

在电厂锅炉应用中利用热能动力工程中的技术能够有效提高能量转化过程中的效率,减少火力发电厂机组运行过程中的能量流失和浪费。热能动力工程中的技术在电厂锅炉实践应用过程中主要通过调整吹灰技术和燃烧技术两种技术手段来实现电厂锅炉燃烧效率的提高,调整吹灰技术能够有效提高受热面的受热效率;调整燃烧技术能够有效促进燃料完全燃烧,不仅有利于资源充分利用,保证燃料的能量尽可能释放,而且能减少火力发电厂锅炉尾气中的污染物。

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3.1调整燃烧技术

针对电厂锅炉再热器中间吸热少、左右吸热多的情况,调整燃烧技术能够减少受热面吸热偏差,控制每个区域的吸热量能够有效减少温度偏差,促进区域内的温度均匀。在进行锅炉检修时,需要对燃烧器的安置位置、二次风门挡板、上下摆角、SOFA水平摆动执行机构进行检查并调平,减少由于受热面吸热偏差造成的汽温不均。

调整燃烧技术不仅能够有效增强燃烧燃料的完全燃烧,而且能够有效保证电厂锅炉内一级再热器、二级再热器和三级再热器在的吸热面能够通过吸收不同的热量而与其温度偏差形成平衡状态,缓解出口温度的偏差。

3.2调整吹灰技术,改善汽温

在确保受热面安全运行、无严重结渣的情况下,降低其通过不同等级过热器的换热系数,以达到提高再热器受热面的热口烟温。增加再热器的吹灰频率,保证受热面的干净,提高再热器的换热系数,这种方式的作用效果等同于增加了再热器的受热面。

改变偏差。在热器出口汽温偏差较大时需要通过喷水的方式解决部分受热面超温的问题,如果能够有效改善这一问题,欠温和超温情况能够得到有效缓解,通过燃烧调整和修改吹灰策略这两种方法都能达到缓解这一问题的目的。

对于一级再热器左右墙附近的受热面增加吹灰,减少中间受热面的吹灰,能够由于其高温部分较差进入二级再热器的低温烟区,改善二级再热器出口温度。不对二级再热器靠左右炉墙附近的受热面进行吹灰,能够有效减少其吸热情况,增加对于位于炉膛中间的受热面进行吹灰,能够增加其吸热能力,针对中间高、四周低的温度情况进行调整,缓解由于烟气参与而造成了的烟气偏差。

4新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展与创新

4.1提高热能和机械能转换效率

对电厂锅炉的研究,要依据热能动力工程学的原理,保证能量之间的相互转换,当前电厂锅炉研究的主要工作内容是在现有技术的基础上,如何促进效能的转换,提高电厂锅炉运行的效率。结合热能动力工程学的原理与发展的现状,提取出更多的可靠的理论依据,同时,将这些理论依据应用到计算的革新上,推动能力转换技术的发展。电厂锅炉在进行运转的过程中,离不开设备内部的零件组合之间的协调合作,要求技术人员对这些零件进行统一运转的管理,所以,技术工作人员要结合电厂发电量的具体情况与发展的现状,有效的改革锅炉零部件之间的协同合作关系。

4.2完善锅炉内部构造,优化热能技术

完善的内部优化活动,可以推动整体设备的进步,在进行电厂锅炉高效运行的过程中,既要满足技术方面的要求,还要进行设备的有效优化。对于很多的专业性的设备在运转的过程中,可以保证长时间的工作,这些说明了设备在使用的过程中需要保证设备的质量,因此,对内部进行优化活动,就是保证设备质量的重要因素。同时,热能技术的优化活动还具有很强的决定性作用,技术工作人员要依据电厂的实际情况进行有效的优化活动,保证技术在实际应用的过程中发挥出应有的作用,做到尽善尽美,从而推动了电力事业的可持续性发展。

5结语

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。

参考文献:

[1]庄廷勇,张春雨.热能与动力工程在锅炉应用中的问题分析[J].科技创新与应用,2016.

[2]张晓杭.新形势下电厂锅炉应用在热能动力工程中的应用[J].中国高新技术企业,2015.

[3]张晓杭.新形势下电厂锅炉应用在热能动力工程中的应用[J].中国高新技术企业,2015.

[4]徐二虎,张磊,张斌.电厂锅炉应用在热能动力的发展前景研究[J].黑龙江科技信息,2014.

论文作者:彭强

论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期

论文发表时间:2017/11/15

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