浅谈热力动力在火力发电中的发展

[摘 要]火力发电厂对于国家的经济与科技发展意义重大，不仅会影响国家的工业生产发展，还直接影响公民的生活，严重者甚至会引起国家经济瘫痪，目前热力动力锅炉装置是火力发电中的主要设备。自上世纪50年代至今，由于世界工业蓬勃发展的需要，国际电力工业得到了迅猛发展，其中，作为电源结构中最重要组成部分的火力发电工业发展尤为迅速。本研究就热力动力的就简单概念与其多年来在火力发电中的发展做出简要阐述，以期更好的为群众普及知识。

[关键词]热力动力 能源装置 火力发电

中图分类号：F206 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0050-01

电是一个国家人民与企业生产生活中不可或缺的元素，有电我们的生活才会更加丰富多彩，我们国家的经济才能运转，国力才会更加强盛，因此发电站是一个国家经济发展的命门。在火力发电站中热能动力锅炉应用时极为广泛的，电站锅炉的发展和锅炉的经济性和安全性有着密切的关系。锅炉的经济性与设备投资费、电站循环效率、可用率等有关。锅炉的安全性除保证锅炉本身的安全运行外，从广义上还应满足环境保护提出的各种要求和指标。经济性和安全性是相互制约的两个因素，一般要提高锅炉的安全性便需增加设备的投资费用，亦即将降低经济性。只有应用先进的科学技术将这两个因素综合考虑才能促进电站锅炉工业不断向前发展。

1.热能工程学概述与发电热能装置简述

1.1 热能动力工程学概述

热能动力工程学是多门科学技术的综合，其中包括现代能源科学技术，信息科学技术和管理技术等，主要涉及热能动力设备及系统的设计、运行、自动控制、信息处理、计算机应用、环境保护、制冷空调、能源高效清洁利用和新能源开发等工作，是在现代热能动力需要下诞生的一门工程学学科，主要研究热能源和动力工程。随着各行业对于热能动力工程学人才的需要，这门学科的地位也在逐渐的上升。近年来我国热能动力工程学发展迅速，国家政策导致各个涉及使用热能转化装置的企业都开始有提高本企业热能转化装置及技术的需求，并在国家的发电厂中应用广泛，是不可或缺的学科。

1.2 发电热能动力装置简述

目前，我国的发电厂最多的还是火力发电站，发电厂刚刚起步时也是由火力发电站开始，虽然现已有发电更多更快也更环保的水利发电厂、风力发电厂及太阳能发电厂等，但火力发电厂所具有的历史里程碑性质无可替代，下面就简述火力发电厂中应用广泛的热能动能装置。发电热能动力装置一般由热交换器、第一热电模块、第二热电模块、蒸发器、汽轮机、冷凝器、液体泵、充满循环介质的管道、保温材料组成，其原理是将热能转化为机械能而产生原动力的成套热力设备。热能的来源包括利用煤、石油、天然气、油页岩、生物质能等燃料燃烧所放出的热能以及核能、太阳能、地热能等。热能动力装置包括汽轮机动力装置、内燃机动力装置、燃气轮机动力装置和核能动力装置等。它们主要是由原动机（汽轮机、内燃机、燃气轮机）及其辅助设备组成。火力发电就是利用热能动力装置所产生的原动力来驱动发电机生产电能。而火电厂发电热能动力装置运行主要依靠三个系统，其一是燃烧系统。燃烧煤使炉水变成蒸汽，即将化学能转化为热能；其二是汽水系统。由锅炉产生的{温、{压蒸汽推动汽轮机作功，将热能转化为机械能；其三是控制系统。为保证整套热能动力装置安全、正常、经济运行，需由控制系统对整个流程实行操作机械化自动化控制。

2.热能动力工程锅炉在火力发电中的使用及发展

2.1 锅炉安全运行保障

要想火力发电站能够正常运行，热能动力能够正常的应用到火力发电中去，就要确保热能动力工程锅炉在火力发电中的安全应用，具体操作时需要注意以下几点：进行锅炉操作的人员必须严格按照锅炉的安全操作规范进行操作，按照锅炉运行的流程进行工作，科学的使用设备，对设备进行看管；在锅炉运行前，应该检查软化水箱中的水位是否达到运行标准，如果水位过低应该及时进行补水，以免运行中使设备出现故障；检查锅炉内的水位是否在合理的范围内，并及时加减 ；观察压力是否能够正常的运行锅炉；观察温度是否正常，按照操作规范执行，降低危险系数，保证锅炉可以安全持续的运行和电厂的正常生产。

2.2热能动力工程锅炉在火力发电中的使用及发展

在火力发电厂的热能动画里工程锅炉的发展中，其容量直接关系火力发电的效率，因此，锅炉容量的发展也是至关重要的，在火力发电设备中，提高单位机组容量可降低设备费用和基建投资费用，并可减少金属材料消耗量。因此，自上世纪50年代到70年代初期，以美国为首，单台电站锅炉的最大容量迅速由蒸发670t/h（200 MW机组）增加到4500 t/h（配1 300 MW机组）左右。在欧洲，以德国为例，在此期间单台锅炉蒸发量也迅速由200 t/h提高到2000t/h以上。但自70年代初期后，根据国外统计及展望资料，一直到本世纪初，国际上电站锅炉的最大容量仍将保持在4500t/h左右的水平，国际上电站锅炉的标准容量大都将保持在1500t/h到2500t/h蒸发量之间。

再者，火力发电厂中热能动力工程锅炉的使用方式及操作技巧也是火力发电的重要发展对象，其严重影响火力发电厂的发电效率和资源利用率，是发展中的重中之重。火力发电锅炉的发展带有一定的信息化色彩。在最早的时候，我国的发电事业刚刚起步之时，火力发电厂中使用的锅炉一直是手动的，是通过手动开关来完成相应的锅炉使用控制，但是这样的控制方式暴露了一个重要问题：手动控制的判断和准确性是难以保证的。从以往的火力发电厂的锅炉使用情况来看，手动控制的锅炉无法更大的提高燃料燃烧效率和能量转化效率。因此煤炭等燃料燃烧不充分，产生了大量的一氧化碳、一氧化硫、一氧化氮等有害气体，严重影响环境和空气质量，并且造成了严重的资源浪费，对地球的能源室一种破坏。因此经过漫长的研究阶段发现了智能锅炉，只能锅炉在火力发电止中的使用有效的避免了燃料燃烧不充分这一问题，其通过更加精确的温度、燃料等方面的控制可以提高锅炉的能量使用效率和产品的质量。因此现在火力发电中所使用的热能动力工程锅炉都是更加精确的电子控制系统智能锅炉。比如空气比例连续控制系统和双交叉限幅控制系统。空气比例连续控制系统是由多个部分组成，其主要功能是经过炉内的温度等具体数据的了解，通过4-20mA的电信号来对电动的进行调整；双交叉限幅控制系统同样是对利用对于燃气与空气之间的比例来调节完成控制，但与比例连续控制系统控制方式不同是后者是通过标准温度与实际温度的对比来完成的。

3.结语

电力行业既是能源的生产者又是能源的主要消耗者，在国家经济发展和社会进步中发挥着举足轻重的作用。我国的电力基础能源行业随着改革开放和经济发展得到了迅速发展具备了一定的规模。发电业的发展和进步是与热能动力工程分不开的，随着环保意识的提高和能源成本的增加，高耗能发电在锅炉的使用和其他能源消耗设备的使用上需要热能动力工程提供更有效的帮助。随着我国在热能动力工程小撒谎那个的研究推进，能量的使用和转化也会更加高效，这对于我国建设可持续发展社会、提高生态文明进程有着重要意义。正因如此，热能动力工程今后的发展重点还是应该在实用性的研究上，通过对火力发电锅炉、辅助设备、新能源开发等多方面的研究与发展改善我国的能源使用环境，加快能源经济的建设步伐，完成能源结构的改善，最终促使我国的经济快速发展和工业快速进步。

参考文献：

[1] 黄中林.浅谈电厂热工仪表及控制装置安装中存在的问题与解决措施[J].中国新技术新产品，2012（2）：124 ～125.

[2] 付彦福.浅析火力发电中的热能动力装置的维护与检测[J].商品与质量，2012（S8）：179.