电厂热能动力锅炉设计问题及改进策略张蕊

电厂热能动力锅炉设计问题及改进策略张蕊

张蕊

中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司河北石家庄050031

摘要：我国社会经济不断发展，人口数量日益增多，电力资源日益紧缺，为了提升资源的利用效率，解决能源的供需矛盾，电厂热能动力锅炉技术随之出现。通过利用热能动力火锅燃烧技术，可以全面提升锅炉效率，进而提升电力资源的利用率。

关键词：热能动力；锅炉；设计；电厂

电力行业是保障人民正常生产生活的一个非常重要的行业，随着城市化进程逐渐完善，城市人口的增加，相应的对电力的需求也明显上升，电厂的压力也随之而来。由于电力供需矛盾的不断深化，确保电力资源供需平衡是当务之急，通过对电厂热能动力的重要设计环节的研究，能提高热能转化为动能的效率，有助于实现电力资源供需平衡。

1热能动力装置与热能动力锅炉概述

热能动力装置的主要工作原理，就是将热能转化成为机械能，从而使原动力的配套设备实现正常运行。热能动力装置主要包括的内容有核能动力装置、燃气轮机动力装置、内燃机动力装置和汽轮机动力装置4个重要的组成部分。热能动力锅炉的主要工作原理为对能量进行转换，锅炉输入的能量包括燃料中的高温烟气热能、电能和化学能等，锅炉将这些能量进行不断的转化，对外不断输出具有热能的高温水或者是蒸汽。锅炉将燃料燃烧的热能或者是工业生产中剩余的热量传递到容器中的水里，使水的温度达到预计值。锅炉中的“锅”与“炉”实现同步运行，当水灌入到锅炉中以后，锅炉受热面就会将吸收的热量不断地传输给水，水在不断吸收热量以后成为了水蒸气，将水蒸气引出后进行使用。在燃料设备中，燃料在燃烧的过程中释放一定的热量，高温烟气将部分燃烧的热量带走，并将其传递到锅炉受热面，烟气中的热量被锅炉受热面接收以后，烟气的温度就会降低，最终从烟囱中飘出。

2电厂热能动力锅炉设计存在的问题

（1）锅炉构造存在的问题

锅炉是火力发电厂的基础构成部分，但是当前部分电厂的热能动力锅炉质量并不是很高，电厂锅炉使用时间比较长，而且有些设备已经老旧了也没有及时进行更换。因此，在使用过程中就呈现出了各种各样的问题，如有的锅炉在长时间使用之后，焊接部位生锈，由于热力过大而出现断裂，还有一些锅炉由于长时间使用主体钢架弯曲变形，无法满足生产需求。此外，还有一些锅炉由于长期处于燃烧状态，输送管道出现裂缝，出现漏气现象，在情况比较严重时，甚至会出现爆裂，给电厂带来了巨大的经济损失。而且金属在长期使用生锈之后，其硬度会受到严重的影响，因此，各种安全性问题频繁出现，导致锅炉在电厂发电过程中无法发挥应有的作用。

（2）燃料性质问题

当前我国电厂中的锅炉能够使用的燃料种类比较多，而其中使用最多的燃料是煤。这种燃料较为丰富，而且产生的热量比较大，价格也比较低廉。但是使用煤作为锅炉燃料也衍生了一系列的问题，最为直接的就是环境污染问题。不同电厂的经济效益不同，其为了更好地提升经济效益，节约经营成本，在选择燃料时可能会选择一些质量不是很好的煤作为燃料，这些煤在燃烧过程中产生的气体以及燃烧之后遗留下来的物质都给环境带来较大的污染。如有的煤中含水量比较高，容易造成煤燃烧不完全，这样容易产生污染。

（3）电厂企业管理问题

当前随着技术的不断发展和进步，电厂锅炉设计质量有一定程度的提高，但是其在生产上还存在较多的不足，这些问题不仅不利于企业的创新和发展，对于锅炉燃料的燃烧实际上也是极为不利的。与发达国家相比，我国电厂锅炉设计在节能减排上还存在较大的问题，能源消耗速度快，消耗资源量大，在进行燃烧管理时，责任不明。如有的管理人员在管理过程中没有认识到自身工作的重要性，认为在锅炉燃烧过程中只需要将燃料燃烧完毕即可，至于具体的燃烧过程中其燃烧效果和质量究竟如何，他们则并不关心，而且在出现燃烧事故或者是质量问题的时候，部分管理人员责任意识差，相互推诿的情况更是极为严重。在工作中，管理人员缺乏团队精神，对燃烧技术方面的问题探讨得比较少，导致电厂锅炉燃烧效率低下。

３电厂热能动力锅炉的改进策略

（1）改进锅炉构造和提高燃烧质量

当前我国许多电厂的锅炉设备并不十分先进，技术手段也并不完善，这也使得在锅炉燃烧过程中大量的能源被浪费，燃料燃烧不完全。基于这样的原因，笔者认为在进行锅炉燃烧及燃烧分析时，首先需要做好的就是改进锅炉构造和提高燃烧质量，将各种新兴技术与其进行深度融合。如可以在锅炉上安装人工变频技术，这种交流变频技术相较于过去的交流调速技术来说，在功率、频率以及动态响应上都更具有优势，在当前的电厂中应用比较广泛，取得的经济效益也比较好。而要应用好该技术主要的改进方法就是要在原来的锅炉手动操作基础之上，使用变频调速调节阀门大小以及风门的速度，控制好锅炉的风量和风速。这种改进能够有效降低电能消耗，而且还能够消除锅炉辅机的缺陷。同时，使用新技术之后，还可以尝试将计算机技术和自动化技术与电厂的控制结合起来，实现锅炉燃料燃烧的智能化控制，燃料燃烧情况以及进料需求都能够及时进行感知和调整。

（2）改变燃烧燃料物质

我国是世界上人口最多的国家，电能消耗速度比较快，而且随着生活质量的提升，人们对电能的需求量也在不断增加，电力燃料用量在不断增长。但是，当前锅炉燃料以煤为主，煤作为一种不可再生资源，其储存量是极为有限的，优质煤的价格也比较高，电厂企业在经营过程中不仅需要满足用户的需求，同时还需要兼顾自身盈利。因此，有些电厂所使用的锅炉燃料质量并不是很好，各个电厂的锅炉燃料质量参差不齐，这样不仅不利于锅炉燃烧发挥应有的作用，同时其还造成了大量的环境污染，劣质燃料也容易对锅炉造成破坏。因此，在当前电厂发展经营过程中，要最大限度地发挥锅炉的作用，就需要改变燃料材质，企业要认识到使用劣质燃料虽然能够在短期内提高其经济效益，但是其对企业的长远发展是不利的，如其会对锅炉造成破坏，导致发电质量不高，这些都会对企业的经营产生影响。因此，企业需要从自身做起，提高能源要求，尽可能使用一些高质量的燃料，保证燃烧质量。此外，从国家政府的层面来讲，要想促进经济的可持续发展，国家必须加大资金投入力度，加强科技研发，寻找新型的清洁能源，制造出适合锅炉燃烧的混合能源，尽可能地降低燃烧成本，提高燃烧质量。

（3）提高燃烧管理人员的综合素质

电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析不理想，除了燃料质量差、燃烧方法不当等因素的影响以外，还有一个极为重要的影响因素就是电厂锅炉燃烧管理人员的综合素质不高。当前，随着科技的发展和进步，电厂锅炉燃烧也开始朝着智能化的方向发展，管理人员的工作任务减轻了许多，但是在实际的燃烧过程中，锅炉燃烧依然需要进行适当的人工管理。工作人员的工作任务虽然减轻了不少，但是锅炉燃烧工作对他们的综合素质要求却提升了不少，如管理人员需要掌握一些先进的计算机技术和燃烧方法，以便更好地对锅炉设备进行管理。而当前电厂的许多管理人员综合素质并不是很高，难以满足管理发展需要，基于这样的原因，笔者认为电厂企业还需要结合自身的实际情况，想办法通过多种方式提高燃烧管理人员的素质，提高人才招聘门槛。

结语

伴随着社会的不断发展和进步，资源越来越少，人口逐年增多，这就使人们不得不使用现代化的技术来提升资源的利用效率，不断地研发新能源。电力资源的主要矛盾就是资源供需之间的矛盾，热能动力锅炉燃烧技术的出现，使这一矛盾得到了有效的解决。热能动力锅炉可以将能量进行不断的转化，使其输出的有机热载体、高温水和蒸汽带来了大量的热能。在电厂中使用热能动力锅炉燃烧技术，可以使锅炉的使用频率和能源的利用率得到不断提升。

结语

[1]王臻.电厂锅炉应用在热能动力工程中的发展[J].丝路视野,2017(22):132-132.

[2]郑冠青.电厂热能动力锅炉燃料及其燃烧分析[J].建筑工程技术与设计,2016(23):472-472.

[3]张俊琦.热能动力工程在电厂锅炉中的应用探讨[J].工业设计,2016(1):141-142.