熱能動力工程在電廠鍋爐中的運用分析

寇建武

摘要：社會生產力的不斷提高，導致生產所需要的能源越來越多。為了匹配我國的社會經濟發(fā)展，必須要提高能源供應效率，而目前的社會現(xiàn)狀是，不可再生能源急劇下降，無法滿足于當今的生產力水平。想要走出困境，提高生產力，就必須要運用新能源。當今我國熱能動力工程發(fā)展尤為迅速，不但提升了電廠鍋爐的運轉效率，還為能源的供應提供了穩(wěn)定輸出。

關鍵詞：熱能動力工程;電廠鍋爐;運用

中圖分類號：TK223文獻標識碼：A

1熱能動力工程的發(fā)展

自上世紀50年代，我國便開始研究和發(fā)展熱能動力工程了，并且，將熱能動力工程項目遍布全國范圍。而在50年代，我國熱能動力工程之所以可以蓬勃發(fā)展，一方面，歸功于蘇聯(lián)的技術支持，另一方面，歸功于我國建設初期大量的人才支持。然后，熱能動力工程的進展有一段時間的停滯，直至改革開放以后，我國熱能動力工程才重現(xiàn)生機，伴隨著市場經濟的不斷深入，生產力水平的不斷發(fā)展，我國熱能動力工程的研究也越來越深入。國家將更多的目光放在熱能動力工程的教育當中，將高校的九門關于熱能動力工程的學科合為一體，形成一門專業(yè)的熱能動力工程學科，鼓勵更多的大學生學習，并加入到熱能動力工程的研究當中，為熱能動力工程的發(fā)展儲備人才。

通過實際的研究可以發(fā)現(xiàn)，熱能動力工程整合后，不管是研究效率，還是實際的熱能動力工程發(fā)展進展都急速提升，最顯著的是熱能動力工程在電廠鍋爐方面的應用。全國范圍內，幾乎所有大型電廠，都運用了熱能動力工程進行日常工作的動能供應。大大的提升了電廠的工作效率，解決了目前我國能源匱乏的現(xiàn)狀。并且，自2016年開始，熱能動力工程的發(fā)展與我國綠色環(huán)保的核心發(fā)展理念相融合。不斷的提升熱能動力工程的環(huán)保性，減少能源的消耗，降低水大氣及固體廢物的排放。一方面，有效的保護了我國不可再生能源，另一方面，保護了我國生態(tài)環(huán)境，為社會經濟的發(fā)展打下綠色環(huán)保的堅實基礎，為我國生態(tài)建設提供有力支持。

2熱能與動力工程的實際應用

2.1合理調頻

調頻和調壓是電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析中的常見內容，其主要目的是滿足電力系統(tǒng)中有功功率平衡和無功功率平衡。就用電系統(tǒng)的變化來看，整個系統(tǒng)呈現(xiàn)持續(xù)變化的特征，受到各類外界因素的干擾，用電負荷會發(fā)生較為顯著的變化，其中波峰、波谷的電網頻率變化尤為明顯。鑒于這一情況，應當結合實際應用對用電系統(tǒng)進行綜合分析，并設計科學、合理的調頻方案，確保熱能與動力工程的系統(tǒng)配合。在實踐過程中，結合實際情況，對調頻方案進行調整或者優(yōu)化，適當?shù)剡M行二次調頻處理，可有效確保整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此外，在發(fā)電機組正常運行的過程中，借助自動調頻以及手動調頻等手段，對其進行有效整合，還可提高發(fā)電機組的運行功率，充分凸顯調頻的價值。

2.2穩(wěn)定工況

凝氣裝置工況缺乏穩(wěn)定性，受到外界因素的影響，汽輪機的運行狀態(tài)可發(fā)生較大的波動，進而導致運行效果不佳以及發(fā)電效率、質量低下等情況。因此在實踐應用中，通過調配的方式，提升熱能與動力工程的應用效果，保障汽輪機的運行效果，具有十分重要的意義。為確保整個發(fā)電過程的穩(wěn)定性以及高效性，應當重視凝氣裝置的性能以及工況，通過添加輔助裝置等途徑穩(wěn)定工況。此外，考慮到實際運行中負荷過大或者負荷熱效率不足導致的后果，在選擇調配的同時，還需要綜合動力生產的實際狀況以及具體變化對汽輪機的工作負荷進行合理調整。

2.3應用重熱

多級汽輪機是當前電廠動力生產的常用設備，在其運行過程中，不可避免地會產生大量多余熱量。在節(jié)能降耗理念下，如何收集這部分多余熱量并加以利用，成為一大難點。就熱能與動力工程的應用來看，盡可能將多余熱能進行轉化，提高動力的轉化效率，將對整個電廠的生產效率產生積極作用。落實到具體實踐上，合理利用重熱現(xiàn)象，可在一定程度上提高熱能的轉化效率，確保熱能與動力工程的應用效果?；诙嗉壠啓C每一級都會產生熱量這一特性，將上一級熱能轉化過程中的剩余熱能進行收集，并在下一級轉化過程中加以合理應用，是重熱合理利用的一種有效途徑。此外，結合實踐經驗，對汽輪機的重熱系數(shù)進行控制，確保其在最佳范圍內，還可進一步提高重熱利用的效果。

3電廠鍋爐應用在熱能動力的發(fā)展前景

3.1風機運作方面

電廠鍋爐系統(tǒng)在實際運作過程中會涉及到很多的設備或儀器，而風機就是其中比較重要的部分，它與鍋爐發(fā)電的效率和質量有著密不可分的關系。風機在運作的過程中，其葉輪旋轉時所產生的風能能夠有效的將機械能轉換成氣壓，而這些氣壓在電廠鍋爐中進行充分的運行，能夠有效的幫助鍋爐內的燃料燃燒。再加上鍋爐系統(tǒng)本身就具有優(yōu)質的控制效果，當熱能動力加以支持的時候，鍋爐內的燃料就能更充分的燃燒，既能提高電能的生產效率，又能節(jié)約燃料。

就現(xiàn)階段一些電廠的發(fā)展情況來看，鍋爐系統(tǒng)中的分級也是最容易出現(xiàn)故障的設備。一方面是因為風機在長期運作中會出現(xiàn)線路老化或熱能到時的線路損壞現(xiàn)象;另一方面則是因為風機的荷載量比較大，如果相關管理團隊不對其加以重視，進行定期的檢修。那么鍋爐系統(tǒng)的運作效果也會受到很大的影響。所以為了提高風機的工作效果，讓熱能動力在鍋爐系統(tǒng)中發(fā)揮真正的作用。相關管理團隊就要對風機性能進行合理的改進與完善，同時還要對風機進行合理的保護，通過科學合理的方式利用熱力動能提高風機的運作性能。這樣才能為電廠鍋爐的高效運作提供保障，為電能生產奠定良好基礎。

3.2鍋爐燃燒控制方面

控制鍋爐的燃燒時能量轉化的核心技術，現(xiàn)在鍋爐燃料填充的方式也從傳統(tǒng)的人工填充改變個自動控制燃料填充，有些鍋爐已經具備全自動燃燒控制的功能，根據(jù)不同的熱能動力控制技術，有幾種鍋爐的燃燒控制，其中最重要的是燒嘴、燃燒控制器、熱電偶比例閥、電動蝶閥、流量計氣體分析裝置和PLC等部件共同組成的空燃比里連續(xù)控制系統(tǒng)，這種控制系統(tǒng)經過熱電偶來檢測出數(shù)據(jù)傳送到PLC，將數(shù)據(jù)與PLC本身數(shù)據(jù)進行比較獲取偏差值，然后通過使用比例積分和微分來計算出輸出電信號。

其次是燒嘴、燃燒控制器、流量計熱電偶、流量閥幾個部分共同組成了雙交叉的先付控制系統(tǒng)，工作的主要原理是通過溫度的熱傳感器熱電偶來精確測量需要的溫度，然后最變成電信號，電信號代表了測量的實際溫度，測量的期望穩(wěn)定是已經存貯在上位機工藝曲線自動給定的，通過控制燃料要通過專用的質量控制裝置來進行準確的測量。

3.3風機翼型葉片仿真方面

在電廠鍋爐內部，葉輪機械的流暢需要依靠強烈的非定常特征，內部的構造也非常的復雜，導致測量實驗無法十分的細致。目前，還沒有一門力學原理能夠解釋流動分離失速以及喘振等流動現(xiàn)象。所以，要了解機械內部的流動本質要進行詳細可靠的流動實驗以及數(shù)值的模擬實驗，并且通過軟件的二維數(shù)值來模擬出電廠鍋爐風機的翼型葉片，空氣從不同的方向吹盡翼型葉片中，造成了流動分離，然后根據(jù)模擬的數(shù)值來創(chuàng)建模型，在劃分網格，設定好邊界的區(qū)域與條件，輸出網格，使用求解器進行求解，這樣就可以模擬不同的氣流流動的二維數(shù)值，進而達到了模擬的目的。另外還能根據(jù)模擬不同角度的速度矢量制作成矢量圖，然后進行對比和分析，得出鍋爐風機翼型編輯曾攻角與分離的關系。

結語

總之，有部分電廠在發(fā)電過程中，不注重熱能動力在鍋爐中的應用，對熱力動能在未來發(fā)展中的重要性認知程度也不高，導致電廠鍋爐整體的發(fā)電水平得不到明顯的提升。所以在日后的發(fā)展中，各電廠不僅要提高對熱能動力應用的重視，同時還要根據(jù)電廠發(fā)展情況對熱能動力的發(fā)展前景進行相應的分析，制定合理的規(guī)劃方案。這樣熱能動力才能在電廠鍋爐應用中實現(xiàn)真正的價值，為電力領域的發(fā)展提供有利條件。

參考文獻

[1]嚴永輝.熱能動力工程在電廠中的有效應用[J].內燃機與配件，2018（14）：228-229.

[2]祁麟.新形勢下電廠熱能動力發(fā)展前景研究[J].當代化工研究，2018（02）：179-180.

[3]許昱華.淺析電廠鍋爐方面對熱能與動力工程的應用創(chuàng)新[J].內燃機與配件，2017（11）：110-111.