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摘 要:电能是社会发展不可或缺的能源,无论是生产还是生活,电能都具有非常重要的作用。就目前情况来看,能源短缺这一问题日益凸显出来,要想为社会提供充足的电能需求,就必须调整和改进火力发电厂的发电技术,有效的提升锅炉实际的应用效率。“十一五”规划进一步推动电厂锅炉的创新和改革,将生产效率提升,如何更好的应用这项技术是电厂不得不思考的问题。本文主要对当今时代电厂锅炉未来发展的前景进行简要论述,以期对相关领域的研究人员提供借鉴意义。
关键词:电能;能源;电厂锅炉
目前,我国主要应用的发电形式是火力发电,火力发电厂为人们的生产和生活提供了电能。随着时代的进步,社会对于电能的需求在质量上和数量上都有了更高的要求,火力发电厂要想实现长远发展,满足社会发展的实际需求,就必须改进和创新现有的生产技术,推动发电效率的有效提升。锅炉是电厂发电不可或缺的生产设备,在利用效率上有着非常大的上升空间,提升锅炉的应用性能对于提升电厂发电整体的运行效率有着非常明显的影响。而要想实现这一想法,就必须应用热能动力等相关知识,改进锅炉设备。
一、热能动力工程介绍
热能动力工程,主要是致力于研究热能和动力两方面的工程项目,主要有热力发动机、流体工程、热能工程、制冷和低温技术、能源工程、水利水电动力工程等,在锅炉运行过程中,主要是利用热力发动机、热力工程以及流体工程等来完成热能和动力之间的有效转换。热能动力工程是现代动力工程的基本发展方向,也是现代动力工程发展的基础保证,当前在熱能动力工程研究过程中,最主要的问题就是能源方面的问题,因此热能动力工程,作为热能源研究的主要工程项目,对于提高我国的经济建设有着重要的促进作用。
二、热能动力工程在锅炉内部燃烧的控制技术发展应用
锅炉设备的燃烧控制技术是调整能源燃烧,使得能量实现良好的转换控制的技术,当前,随着我国现代化技术的发展应用,我国的锅炉行业在使用过程中,逐渐由人工操作向锅炉内部填充燃料转变为自动化的填充燃料控制,使得锅炉运行的过程更加的现代化和自动化,下面根据其运用热能动力自动化控制技术的不同,将其锅炉内部燃烧的控制分为以下几种:
(1)用烧嘴燃烧控制器电动蝶阀热电偶比例阀流量计气体分析装置以及PLC等部件组成的空燃匕里连续控制系统。
这个控制系统主要通过电热检测数据进行传输,然后到PLC及其自身设置的数值进行比较,通过偏差分析,进一步实现燃烧控制检测,将控制和燃料进行比较调节,从而达到调节炉内温度的目的,但是这种燃烧控制系统计量不是非常准确。
(2)双交叉先付控制系统。这种控制系统主要通过温度传感器将热电量把温度信号转变为电信号,电信号就代表着测量点的实际温度,通过电动运输的方式控制和燃料进行比较调节,在温度精确计量的基础上,这种燃烧控制系统计量准确。
三、锅炉节能减排
煤炭是中国火力电厂发电使用的主要能源,因此,洁净煤发电技术对于中国发电行业意义重大。洁净煤发电技术是指在发电设备中实现煤的清洁燃烧与高效利用的技术。有节约能源、提高能源利用质量、保护环境的重大作用。概括而言,可划分为以下几个主要技术领域。
(一)煤炭利用前的净化技术
1.选煤
常规的选煤方法可以除去50%~80%的灰分和30%~40%的硫分。据统计,每入选1亿吨原煤可以减少燃煤SO2排放量150万吨,而选煤脱硫成本仅为烟气脱硫的一半。
2.水煤浆
水煤浆在制备过程中进行了煤的浮选净化处理,可除去原料煤中灰分的50%~75%,黄铁矿的40%~90%,并可回收原煤热值的90%~98%。
3.微生物脱硫
微生物脱硫就是把煤粉悬浮在含细菌的液体中,在细菌的催化作用下使硫氧化为硫酸根,从而达到细菌脱硫的目的。
(二)煤的清洁燃烧技术
1.低NOx燃烧技术
NOx是唯一可通过改进燃烧技术使排放量减少的污染物。
2.超细化煤粉燃烧技术
是指粒径为0~20μm的煤粉,易于着火,燃烧速度快,易于燃尽,可以明显地改善难燃煤种的燃烧特性,还可以降低NOx的排放量。
3.流化床燃烧技术
此技术是一种公认的有发展前途的清洁燃烧技术,其脱硫率可达90%以上,当采用二级分段燃烧时,NOx的排放也能满足严格的环保要求。
(三)烟气净化技术
1.燃烧中的脱硫技术
主要有流化床燃烧和炉内喷石灰石加尾部增湿活化等方法。
2.燃烧后脱硫技术
主要有石灰石—石膏湿法脱硫、旋转喷雾法半干脱硫、电子束脱硫、海水脱硫。
3.脱硫、脱硝一体化技术
如用活性炭处理锅炉排烟,可同时脱硫、脱硝、除尘,并有较高的脱除率;节约用水,几乎不需要生产工艺用水;无二次污染,副产品有较高的商业价值;装置简单,占地小,投资少,运行费用也较低。
(四)煤的转化
煤炭的转化利用方式主要是煤的气化。是指煤经干馏或气化等途径而得到气体产物的工业过程。在煤气化的过程中,可以有效和方便的除掉大部分有害物质(粉尘、硫化物等),还能比较容易地实现煤中硫的有效回收,使在煤气的进一步利用中能大幅地减少污染物的排放。
参考文献:
[1]胡荫平.电站锅炉手册[M].北京:中国电力出版社,2015.
[2]王楚鸿.新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展前景[J].科技视界,2007,17(O8):32.
[3]王庆东,冯增健,孙优贤.锅炉热工过程先进控制策略研究综述[J].电力系统及其自动化学报,2004,16(05):75—80.
作者简介:
伍艳山(1993—),男,汉族,湖南娄底人,邵阳学院本科在读,专业:能源与动力工程(热能工程方向)。
关键词:电能;能源;电厂锅炉
目前,我国主要应用的发电形式是火力发电,火力发电厂为人们的生产和生活提供了电能。随着时代的进步,社会对于电能的需求在质量上和数量上都有了更高的要求,火力发电厂要想实现长远发展,满足社会发展的实际需求,就必须改进和创新现有的生产技术,推动发电效率的有效提升。锅炉是电厂发电不可或缺的生产设备,在利用效率上有着非常大的上升空间,提升锅炉的应用性能对于提升电厂发电整体的运行效率有着非常明显的影响。而要想实现这一想法,就必须应用热能动力等相关知识,改进锅炉设备。
一、热能动力工程介绍
热能动力工程,主要是致力于研究热能和动力两方面的工程项目,主要有热力发动机、流体工程、热能工程、制冷和低温技术、能源工程、水利水电动力工程等,在锅炉运行过程中,主要是利用热力发动机、热力工程以及流体工程等来完成热能和动力之间的有效转换。热能动力工程是现代动力工程的基本发展方向,也是现代动力工程发展的基础保证,当前在熱能动力工程研究过程中,最主要的问题就是能源方面的问题,因此热能动力工程,作为热能源研究的主要工程项目,对于提高我国的经济建设有着重要的促进作用。
二、热能动力工程在锅炉内部燃烧的控制技术发展应用
锅炉设备的燃烧控制技术是调整能源燃烧,使得能量实现良好的转换控制的技术,当前,随着我国现代化技术的发展应用,我国的锅炉行业在使用过程中,逐渐由人工操作向锅炉内部填充燃料转变为自动化的填充燃料控制,使得锅炉运行的过程更加的现代化和自动化,下面根据其运用热能动力自动化控制技术的不同,将其锅炉内部燃烧的控制分为以下几种:
(1)用烧嘴燃烧控制器电动蝶阀热电偶比例阀流量计气体分析装置以及PLC等部件组成的空燃匕里连续控制系统。
这个控制系统主要通过电热检测数据进行传输,然后到PLC及其自身设置的数值进行比较,通过偏差分析,进一步实现燃烧控制检测,将控制和燃料进行比较调节,从而达到调节炉内温度的目的,但是这种燃烧控制系统计量不是非常准确。
(2)双交叉先付控制系统。这种控制系统主要通过温度传感器将热电量把温度信号转变为电信号,电信号就代表着测量点的实际温度,通过电动运输的方式控制和燃料进行比较调节,在温度精确计量的基础上,这种燃烧控制系统计量准确。
三、锅炉节能减排
煤炭是中国火力电厂发电使用的主要能源,因此,洁净煤发电技术对于中国发电行业意义重大。洁净煤发电技术是指在发电设备中实现煤的清洁燃烧与高效利用的技术。有节约能源、提高能源利用质量、保护环境的重大作用。概括而言,可划分为以下几个主要技术领域。
(一)煤炭利用前的净化技术
1.选煤
常规的选煤方法可以除去50%~80%的灰分和30%~40%的硫分。据统计,每入选1亿吨原煤可以减少燃煤SO2排放量150万吨,而选煤脱硫成本仅为烟气脱硫的一半。
2.水煤浆
水煤浆在制备过程中进行了煤的浮选净化处理,可除去原料煤中灰分的50%~75%,黄铁矿的40%~90%,并可回收原煤热值的90%~98%。
3.微生物脱硫
微生物脱硫就是把煤粉悬浮在含细菌的液体中,在细菌的催化作用下使硫氧化为硫酸根,从而达到细菌脱硫的目的。
(二)煤的清洁燃烧技术
1.低NOx燃烧技术
NOx是唯一可通过改进燃烧技术使排放量减少的污染物。
2.超细化煤粉燃烧技术
是指粒径为0~20μm的煤粉,易于着火,燃烧速度快,易于燃尽,可以明显地改善难燃煤种的燃烧特性,还可以降低NOx的排放量。
3.流化床燃烧技术
此技术是一种公认的有发展前途的清洁燃烧技术,其脱硫率可达90%以上,当采用二级分段燃烧时,NOx的排放也能满足严格的环保要求。
(三)烟气净化技术
1.燃烧中的脱硫技术
主要有流化床燃烧和炉内喷石灰石加尾部增湿活化等方法。
2.燃烧后脱硫技术
主要有石灰石—石膏湿法脱硫、旋转喷雾法半干脱硫、电子束脱硫、海水脱硫。
3.脱硫、脱硝一体化技术
如用活性炭处理锅炉排烟,可同时脱硫、脱硝、除尘,并有较高的脱除率;节约用水,几乎不需要生产工艺用水;无二次污染,副产品有较高的商业价值;装置简单,占地小,投资少,运行费用也较低。
(四)煤的转化
煤炭的转化利用方式主要是煤的气化。是指煤经干馏或气化等途径而得到气体产物的工业过程。在煤气化的过程中,可以有效和方便的除掉大部分有害物质(粉尘、硫化物等),还能比较容易地实现煤中硫的有效回收,使在煤气的进一步利用中能大幅地减少污染物的排放。
参考文献:
[1]胡荫平.电站锅炉手册[M].北京:中国电力出版社,2015.
[2]王楚鸿.新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展前景[J].科技视界,2007,17(O8):32.
[3]王庆东,冯增健,孙优贤.锅炉热工过程先进控制策略研究综述[J].电力系统及其自动化学报,2004,16(05):75—80.
作者简介:
伍艳山(1993—),男,汉族,湖南娄底人,邵阳学院本科在读,专业:能源与动力工程(热能工程方向)。