热能与动力工程在锅炉应用中的问题分析论文_华贵春,门生麒

热能与动力工程在锅炉应用中的问题分析论文_华贵春,门生麒

(国家电投集团宁夏能源铝业中卫热电有限公司 宁夏中卫 755000)

摘要:热能与动力工程是保证社会经济稳定发展的基础,与人们的生产和生活息息相关,在我国很多领域都有广泛的应用,尤其是在锅炉中的运用更为广泛。但是热能与动力工程在锅炉运用的过程中也存在较多的问题。比如能源利用率低,设备损耗大,智能化程度低等。因此积极研究和开发热能与动力工程相关理论,解决现代电力企业亟需克服的难题,通过各种方法提高锅炉的安全性能,保证企业的经济效益以及社会效益才是当下我们需要做的。

关键词:热能与动力工程;锅炉;应用

1热能与动力工程在我国发展的情况

20世纪后期随着我国的热能与动力工程的发展。对其研究的范围逐渐变广,涉及很多学科。我们应横向纵向同时发展,并与实际有机结合,研究切实可行的解决对策,不断的改革和创新,引用先进技术。不仅可以缓解我国能源紧缺的问题。还能在新兴领域闯出一片天地。而且在很多未知的领域中,其也会有广泛的应用,这还需要我们不断的开发和研究。

2热能与动力工程在锅炉领域的应用

热能与动力工程理论是在机械工程学和热能动力学的理论基础上提出的,是对能源利用具有优化改善作用的工程。它在对热能和机械能之间的转换过程做出深入研究之后,提出了更有效率的方法。对于操作人员的个人能力素质具有较高的要求。为了保证热能与动力工程在锅炉系统中发挥出最佳的效果,需要在应用的过程中对相关的理论进行充分考证,来提升能源转换率。锅炉运行的过程中除了需要热能与动力工程理论的支持之外,还涉及其他多种理论知识的支持,随着我国经济技术的快速发展,其它高新技术的发展也有了显著的提升,锅炉领域要想取得十足的发展就必须在后续的发展过程中不断引入高新技术,在提升能量转换率的同时,增强能量转换的质量,为工业发展和电力行业的发展提供支持。

2.1热能与动力工程在锅炉风机监控中的应用

为了提升锅炉的燃烧质量,需要在锅炉安装一个性能适宜的风机,让其在锅炉的运行中产生最大作用,应降低电耗和风机自生损耗,以此提升锅炉的燃烧效率。随着社会经济的不断发展,对于能源的需求量也就越来越大,致使在很长的一段时间内我国都处于能源紧张的状态下,因此节能减耗是现在各个电厂主流的发展思路。通过研究发现,延长风机的运行时间可以起到节约能源和提升能源利用率的作用,但是风机较长时间的持续运行又会产生大量的热能,如果不加以降温处理就会引发风机烧毁的现象,严重影响能量转换的效率。为此可以采用热能与动力工程的理论对风机的运行时间进行保证,使其尽可能的延长运行时间。

另外风机内部系统的结构较为复杂,无法对其内部真空结构进行测量。对现在的技术水平而言,通过热能与动力工程的研发,将流入风机叶片的风烟速度进行分析,通过建立二维模型来模拟风机的运行状态,再通过网格划分出特定的数值,最终由求解器得出温度数据。当前这种方式测定出的温度数据与风机运行的实际温度还存在一定的差异,但是对延长风机运行时间的操作起到一定的作用。

2.2热能与动力工程在锅炉燃烧控制中的应用

在锅炉运行中,燃料的控制情况直接影响能量转换的效率。早期所采用的是人工填料的方式来控制锅炉燃烧进度,而在科技不断发展的当下,已经逐渐转换成自动填料,一些发展较好的企业引进先进的技术成果,甚至实现了全自动的锅炉控制体系。在自动技术方面可以将锅炉燃烧的控制类型分成空燃比例连续控制系统和双交叉限幅控制系统两种。

(1)空燃比例连续控制系统。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该系统是利用热电偶对内部的燃烧情况进行检测之后,再将其传输给PLC,与设定好的数值进行对比之后,将产生的差值通过比例积分和微分运算之后将信号进行输出操作,同时对比例阀和电动碟阀发出对应的操作指令,控制阀门的开启度,进而达到控制锅炉内部空气、燃料比例的目的,并且对锅炉内部的燃烧温度进行控制,保证其可以长时间运行。

(2)双交叉限幅控制系统。其工作原理主要是通过温度传感器和热电偶把需要进行精确测量的温度变成电信号,这个电信号即测量点的实际温度,此测量点温度期望值是由预先存贮在上位机中的工艺曲线自动给定的,根据这两个数据之间偏差值的大小,由PLC自动调整燃料与空气流量阀门的开合程度,通过电动运行机构的定位及空气和燃料的比例控制,并借助孔板和差压变送器测量空气的流量,采用一个专用的质量控制装置来控制燃料量,从而使温度精确地控制在需要的数值上。

3热能以及动力工程在锅炉领域之中应用的问题分析

3.1锅炉风机损伤问题分析

锅炉在运行中通过压缩机以及传送气体进行气体的转换。但是随着新能源电力的更多竞争,火力电厂参与电网调峰越来越多,风机出力会快速增加,锅炉将会承受着更频繁的能量转换,在一定程度上增加了风机自身损耗,如果风机出现损坏,那么将会给其他设备正常运行带来连锁影响,对电厂的安全经济生产产生负面影响,所以必须要对这个问题进行重点解决,同时保证锅炉安全经济运行的前提下,使燃烧效率得到全面提高。

以某电厂为例:引风机也出现过失速喘振的问题,其主要原因与空气预热器差压,炉膛炉底漏风均有关。空气预热器的差压主要通过加强吹灰频次,停机检修将风道积灰彻底清理等措施,参考同类电厂相关专业技术措施及实际结果,效果还是很不错的。该厂从2018年4月份加强空预期吹灰频次后较之前3月份空预期差压下降了0.3%左右。

炉底漏风的原因主要有吹灰除焦时,焦块掉落引起湿式排渣系统的水封漏空。另外停炉检修和送引风机检修时,可能遗漏本体检查人孔未封闭严密也会造成风机失速,明显的特征是一侧风机出力明显增加。

3.2能源效率问题分析

在现代能源紧缺的大前提下,基本上所有电厂都适当掺烧煤泥或煤矸石。在采用纯原煤和掺配煤燃烧时风机的出力明显不同,由于原煤颗粒更细更均匀,燃烧所需时间,氧量均较掺配煤小很多,送风机的送风量也较少,生成的污染物氮氧化物也较少。流过引风机轴流式动叶片中未烧尽的飞灰颗粒也较小,对叶片产生的摩擦力也较小,磨损也较小。能源效率问题和风机损耗是一个相辅相成的关系,但是却与电厂整个发电煤耗成反比,这也是现代企业面临的一个不能两全的难题。我们也在不断地摸索中前行,去寻找一个最合适自己的中间点。

当今各电厂应用了较多的燃烧控制技术,但是燃烧效率依然较低,在能量转换时也会存在能耗损坏的问题,整体分析,虽然能源效率得到提高,但其平均水平依然不足,有时会不断的提高设备出力,加重锅炉的整体负荷。这也将导致机器出现过载,所以必须要选择合理的燃烧方式进行能源转化,同时也要加强研究,采取相应的控制措施,促进热能与动力工程在锅炉中更好的应用,保证企业自身的经济效益。

结束语

随着电力技术的发展,对热能与动力工程的研究已经越来越重视,因此在本文中,主要针对热能以及动力工程在锅炉应用过程中的问题做出具体的分析研究,同时也在此基础上提出下文内容,希望能够给与同行业工作人员提供相应的参考价值。

参考文献:

[1]王维,邓群英.热能与动力工程在锅炉应用中的问题分析[J].好家长,2017(49):247.

[2]汪洋.热能与动力工程在锅炉应用中的问题分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017(25):39-40.

[3]许昱华.浅析电厂锅炉方面对热能与动力工程的应用创新[J].内燃机与配件,2017(11):110-111.

[4] 《中卫热电《350MW火力发电机组集控运行规程》QB/ZWRD-SCGC-002-2017.

论文作者:华贵春,门生麒

论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期

论文发表时间:2018/8/21

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