發(fā)布時(shí)間：2017-12-20所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 鍋爐設(shè)備在運(yùn)行過程中存在很多風(fēng)險(xiǎn)，并且會(huì)產(chǎn)生大量的能耗，當(dāng)然我們也不能否認(rèn)其在工業(yè)生產(chǎn)中起到的重要作用。近些年來，關(guān)于鍋爐設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造，我國在技術(shù)層面上已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，不管是設(shè)備容量還是蒸汽參數(shù)都所有提高。然而在鍋爐全生命周期運(yùn)
鍋爐設(shè)備在運(yùn)行過程中存在很多風(fēng)險(xiǎn)，并且會(huì)產(chǎn)生大量的能耗，當(dāng)然我們也不能否認(rèn)其在工業(yè)生產(chǎn)中起到的重要作用。近些年來，關(guān)于鍋爐設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造，我國在技術(shù)層面上已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，不管是設(shè)備容量還是蒸汽參數(shù)都所有提高。然而在鍋爐全生命周期運(yùn)行中，關(guān)于安全高效與節(jié)能減排方面的難題依然沒有解決，進(jìn)而導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行安全事故率控制依然處于較低水平，這就要求我們圍繞此展開深入研究，并提出相應(yīng)的改進(jìn)方法。
關(guān)鍵詞：鍋爐,全生命周期,安全高效,節(jié)能減排
1概述
鍋爐在日常運(yùn)行中存在很多安全隱患，例如設(shè)計(jì)選型技術(shù)與高溫耐熱鋼實(shí)際要求不相符，難以提高生產(chǎn)水平;或者鍋爐耐熱材料在實(shí)踐中選用處理技術(shù)難以滿足新材料應(yīng)用需求;又比如離線檢測(cè)、在線監(jiān)測(cè)以及安全評(píng)估方法等應(yīng)用不夠成熟;還有就是鍋爐與燃燒器整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方式缺乏安全性與有效性等等[2]。鍋爐安全高效運(yùn)行涉及到的學(xué)科領(lǐng)域非常廣泛，例如動(dòng)力工程、測(cè)量控制、工程物理以及材料科學(xué)等等，這一特點(diǎn)決定了鍋爐運(yùn)行設(shè)計(jì)機(jī)制具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，并且在眾多因素的印限制之下，鍋爐安全高效運(yùn)行的過程控制往往會(huì)出現(xiàn)相互耦合現(xiàn)象。鑒于此，如果依然采取傳統(tǒng)的學(xué)科研究與運(yùn)行設(shè)計(jì)方法，顯然是無法保障鍋爐運(yùn)行適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境，并且在材料耦合的影響下，還會(huì)導(dǎo)致鍋爐失效，進(jìn)而給生產(chǎn)活動(dòng)造成一系列影響。
2安全高效運(yùn)行設(shè)計(jì)
2.1電站鍋爐。
在設(shè)計(jì)電站鍋爐中，為了使安全高效運(yùn)行得以實(shí)現(xiàn)，就必須致力于提高材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用的高效性。以高溫耐熱鋼非均勻成核蠕變壽命預(yù)測(cè)法的應(yīng)用為例，首先需要對(duì)鍋爐廠家與發(fā)電廠家的高溫耐熱鋼型號(hào)進(jìn)行確定，并在鍋爐選型設(shè)計(jì)中，準(zhǔn)確選用耐熱鋼材，如此才能夠使鍋爐選型設(shè)計(jì)的合理性得到提升，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)運(yùn)行的安全高效。在爐膛出口殘余旋轉(zhuǎn)方面，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先要采取削弱措施，對(duì)爐膛出口的煙氣偏差值判定準(zhǔn)則數(shù)予以明確，即XJ，基于此優(yōu)化爐膛與燃燒器構(gòu)造，使?fàn)t膛出口的熱偏差值得到緩解，并且改善爐膛中水冷壁結(jié)渣與腐蝕現(xiàn)象，最終使過熱器與再熱器爆裂事故得到有效控制。其次，為了使燃燒器的著火穩(wěn)定性與安全性得到提升，可以應(yīng)用高效煤粉燃燒器，使燃料適用性得到提升，并且實(shí)現(xiàn)燃燒率的提升。現(xiàn)階段，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用已趨于廣泛，并且在600MW與100MW的超臨界鍋爐設(shè)計(jì)中具有較強(qiáng)的適用性。通過材料選型與鍋爐設(shè)計(jì)優(yōu)化，可以使電站鍋爐的全生命周期運(yùn)行的安全性與高效性得到強(qiáng)化。
2.2燃燒工業(yè)鍋爐。
對(duì)于火力發(fā)電方面，其供應(yīng)來源的煤質(zhì)材料具有較強(qiáng)的多變性，并且負(fù)荷變化也比較大，隨著鍋爐運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，燃煤工業(yè)鍋爐可能會(huì)出現(xiàn)熱效率缺失以及水循環(huán)缺乏穩(wěn)定性等問題，進(jìn)而導(dǎo)致鍋爐容量難以擴(kuò)大。針對(duì)此，在工業(yè)鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可以對(duì)配風(fēng)裝置及具體設(shè)計(jì)方法加以運(yùn)用，使鍋爐長(zhǎng)期運(yùn)行中出現(xiàn)的問題得到解決。現(xiàn)階段，燃煤工業(yè)鍋爐產(chǎn)品的應(yīng)用主要有29MW~140MW國產(chǎn)系列，相較于部分國外壟斷技術(shù)，該系列產(chǎn)品的性能甚至更加優(yōu)越，在我國很多企業(yè)中都有所運(yùn)用，燃煤工業(yè)鍋爐安全高效運(yùn)行目標(biāo)也基本實(shí)現(xiàn)。
2.3燃油燃?xì)忮仩t。
對(duì)于燃油燃?xì)忮仩t而言，其核心部件就在于燃油燃燒器。目前，關(guān)于燃燒器的檢測(cè)技術(shù)研究，我國依然停留在空白階段，國外進(jìn)口是主要技術(shù)來源，這就需要付出十分巨大的成本。針對(duì)此，相關(guān)科研機(jī)構(gòu)與高校通過合作，圍繞相關(guān)技術(shù)展開了深入研究，并取得了一定的成效。例如由我國自主研發(fā)的油氣燃燒器測(cè)試設(shè)備，能夠?qū)煔馀c燃燒器功率曲線進(jìn)行測(cè)繪，可以同步檢測(cè)燃燒器輸出功率、燃燒功率以及相關(guān)安全參數(shù)。以0.35MW~7MW系列產(chǎn)品為例，國內(nèi)很多企業(yè)已經(jīng)對(duì)其加以運(yùn)用，在油氣燃燒器與鍋爐安全高效運(yùn)行中起到了關(guān)鍵的作用。
3節(jié)能減排技術(shù)
3.1煙氣深度冷卻技術(shù)。一般而言，煙氣深度冷卻技術(shù)是在靜電除塵前后得到運(yùn)用，或者在脫硫塔前后加以應(yīng)用，使煙氣深度冷卻器的置換系統(tǒng)得到改善，同時(shí)處理排煙溫度與余熱，提升促成發(fā)電功率的熱能，實(shí)現(xiàn)整體機(jī)組熱循環(huán)效率的強(qiáng)化。在低煙溫度條件中，為了使煙氣深度冷卻器重量得到減輕，一般會(huì)對(duì)外翅片加以運(yùn)用，使傳熱管得到強(qiáng)化，進(jìn)而使換熱元件的功能性發(fā)揮出來。在翅片管中，有時(shí)會(huì)有殘存水分附著，此時(shí)就可以使翅片管在有煙氣經(jīng)過時(shí)將熱量吸收掉，進(jìn)而提高水溫。
3.2除塵增效技術(shù)。根據(jù)我國現(xiàn)行的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，可知氮氧化物排放需要加以嚴(yán)格控制，同時(shí)二氧化硫、煙塵等物質(zhì)排放也有所限定。有的地區(qū)環(huán)境承載性有所缺失，并且發(fā)生重大環(huán)境問題的可能性較高，這部分地區(qū)的排放標(biāo)準(zhǔn)則更加嚴(yán)苛，必須圍繞燃煤鍋爐汞與相關(guān)化合物排放加以嚴(yán)格控制。
現(xiàn)階段，靜電除塵技術(shù)在我國很多燃煤機(jī)組煙塵排放中有著廣泛運(yùn)用，為了使現(xiàn)階段電除塵器出口煙塵控制水平達(dá)到相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，首先就必須對(duì)相關(guān)監(jiān)管措施加以運(yùn)用，使運(yùn)維水平得到提升，具體闡述如下：首先，基于對(duì)煙氣深度冷卻除塵增強(qiáng)技術(shù)的運(yùn)用，全方位的改造并升級(jí)發(fā)電機(jī)組，使其技術(shù)水平得到提升，達(dá)到30mg/m³，同時(shí)基于WFGD的協(xié)同配合，往20mg/m³靠攏;其次，對(duì)移動(dòng)電極式除塵技術(shù)加以運(yùn)用，使20mg/m³的處理標(biāo)準(zhǔn)得到滿足;再者，對(duì)電袋復(fù)合技術(shù)加以運(yùn)用，可以使20mg/m³的處理標(biāo)準(zhǔn)得到滿足;再次，對(duì)于部分特定的煤種選取煙氣調(diào)質(zhì)技術(shù)的運(yùn)用，可以使30mg/m³排放標(biāo)準(zhǔn)得以實(shí)現(xiàn);此外，顆粒聚合技術(shù)的應(yīng)用可以使排放量降調(diào)20mg/m³以下;最后，濕式電除塵技術(shù)具有最理想的排放效果，其排放量甚至可以小于10mg/m³。
總之，根據(jù)電力生產(chǎn)現(xiàn)狀，火力發(fā)電在各方面的優(yōu)勢(shì)都相對(duì)突出，因此針對(duì)火力發(fā)電的改進(jìn)與升級(jí)勢(shì)在必行，特別是相關(guān)研究人員必須圍繞鍋爐全生命周期的高效安全運(yùn)行及節(jié)能減排技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行細(xì)致分析，提出有效改進(jìn)對(duì)策，使鍋爐在生產(chǎn)中發(fā)揮著更大的作用。
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