发布时间：2017-12-20所属分类：科技论文浏览：1次
摘 要： 锅炉设备在运行过程中存在很多风险，并且会产生大量的能耗，当然我们也不能否认其在工业生产中起到的重要作用。近些年来，关于锅炉设备的设计与制造，我国在技术层面上已经取得了一定的进展，不管是设备容量还是蒸汽参数都所有提高。然而在锅炉全生命周期运
锅炉设备在运行过程中存在很多风险，并且会产生大量的能耗，当然我们也不能否认其在工业生产中起到的重要作用。近些年来，关于锅炉设备的设计与制造，我国在技术层面上已经取得了一定的进展，不管是设备容量还是蒸汽参数都所有提高。然而在锅炉全生命周期运行中，关于安全高效与节能减排方面的难题依然没有解决，进而导致锅炉运行安全事故率控制依然处于较低水平，这就要求我们围绕此展开深入研究，并提出相应的改进方法。
关键词：锅炉,全生命周期,安全高效,节能减排
1概述
锅炉在日常运行中存在很多安全隐患，例如设计选型技术与高温耐热钢实际要求不相符，难以提高生产水平;或者锅炉耐热材料在实践中选用处理技术难以满足新材料应用需求;又比如离线检测、在线监测以及安全评估方法等应用不够成熟;还有就是锅炉与燃烧器整体结构优化设计方式缺乏安全性与有效性等等[2]。锅炉安全高效运行涉及到的学科领域非常广泛，例如动力工程、测量控制、工程物理以及材料科学等等，这一特点决定了锅炉运行设计机制具有较强的复杂性，并且在众多因素的印限制之下，锅炉安全高效运行的过程控制往往会出现相互耦合现象。鉴于此，如果依然采取传统的学科研究与运行设计方法，显然是无法保障锅炉运行适应复杂的环境，并且在材料耦合的影响下，还会导致锅炉失效，进而给生产活动造成一系列影响。
2安全高效运行设计
2.1电站锅炉。
在设计电站锅炉中，为了使安全高效运行得以实现，就必须致力于提高材料与结构设计应用的高效性。以高温耐热钢非均匀成核蠕变寿命预测法的应用为例，首先需要对锅炉厂家与发电厂家的高温耐热钢型号进行确定，并在锅炉选型设计中，准确选用耐热钢材，如此才能够使锅炉选型设计的合理性得到提升，进而实现运行的安全高效。在炉膛出口残余旋转方面，结构设计首先要采取削弱措施，对炉膛出口的烟气偏差值判定准则数予以明确，即XJ，基于此优化炉膛与燃烧器构造，使炉膛出口的热偏差值得到缓解，并且改善炉膛中水冷壁结渣与腐蚀现象，最终使过热器与再热器爆裂事故得到有效控制。其次，为了使燃烧器的着火稳定性与安全性得到提升，可以应用高效煤粉燃烧器，使燃料适用性得到提升，并且实现燃烧率的提升。现阶段，该项技术的应用已趋于广泛，并且在600MW与100MW的超临界锅炉设计中具有较强的适用性。通过材料选型与锅炉设计优化，可以使电站锅炉的全生命周期运行的安全性与高效性得到强化。
2.2燃烧工业锅炉。
对于火力发电方面，其供应来源的煤质材料具有较强的多变性，并且负荷变化也比较大，随着锅炉运行时间的增长，燃煤工业锅炉可能会出现热效率缺失以及水循环缺乏稳定性等问题，进而导致锅炉容量难以扩大。针对此，在工业锅炉结构设计中，可以对配风装置及具体设计方法加以运用，使锅炉长期运行中出现的问题得到解决。现阶段，燃煤工业锅炉产品的应用主要有29MW~140MW国产系列，相较于部分国外垄断技术，该系列产品的性能甚至更加优越，在我国很多企业中都有所运用，燃煤工业锅炉安全高效运行目标也基本实现。
2.3燃油燃气锅炉。
对于燃油燃气锅炉而言，其核心部件就在于燃油燃烧器。目前，关于燃烧器的检测技术研究，我国依然停留在空白阶段，国外进口是主要技术来源，这就需要付出十分巨大的成本。针对此，相关科研机构与高校通过合作，围绕相关技术展开了深入研究，并取得了一定的成效。例如由我国自主研发的油气燃烧器测试设备，能够对烟气与燃烧器功率曲线进行测绘，可以同步检测燃烧器输出功率、燃烧功率以及相关安全参数。以0.35MW~7MW系列产品为例，国内很多企业已经对其加以运用，在油气燃烧器与锅炉安全高效运行中起到了关键的作用。
3节能减排技术
3.1烟气深度冷却技术。一般而言，烟气深度冷却技术是在静电除尘前后得到运用，或者在脱硫塔前后加以应用，使烟气深度冷却器的置换系统得到改善，同时处理排烟温度与余热，提升促成发电功率的热能，实现整体机组热循环效率的强化。在低烟温度条件中，为了使烟气深度冷却器重量得到减轻，一般会对外翅片加以运用，使传热管得到强化，进而使换热元件的功能性发挥出来。在翅片管中，有时会有残存水分附着，此时就可以使翅片管在有烟气经过时将热量吸收掉，进而提高水温。
3.2除尘增效技术。根据我国现行的《火电厂大气污染物排放标准》，可知氮氧化物排放需要加以严格控制，同时二氧化硫、烟尘等物质排放也有所限定。有的地区环境承载性有所缺失，并且发生重大环境问题的可能性较高，这部分地区的排放标准则更加严苛，必须围绕燃煤锅炉汞与相关化合物排放加以严格控制。
现阶段，静电除尘技术在我国很多燃煤机组烟尘排放中有着广泛运用，为了使现阶段电除尘器出口烟尘控制水平达到相关规范标准，首先就必须对相关监管措施加以运用，使运维水平得到提升，具体阐述如下：首先，基于对烟气深度冷却除尘增强技术的运用，全方位的改造并升级发电机组，使其技术水平得到提升，达到30mg/m³，同时基于WFGD的协同配合，往20mg/m³靠拢;其次，对移动电极式除尘技术加以运用，使20mg/m³的处理标准得到满足;再者，对电袋复合技术加以运用，可以使20mg/m³的处理标准得到满足;再次，对于部分特定的煤种选取烟气调质技术的运用，可以使30mg/m³排放标准得以实现;此外，颗粒聚合技术的应用可以使排放量降调20mg/m³以下;最后，湿式电除尘技术具有最理想的排放效果，其排放量甚至可以小于10mg/m³。
总之，根据电力生产现状，火力发电在各方面的优势都相对突出，因此针对火力发电的改进与升级势在必行，特别是相关研究人员必须围绕锅炉全生命周期的高效安全运行及节能减排技术的运用进行细致分析，提出有效改进对策，使锅炉在生产中发挥着更大的作用。
相关阅读：锅炉技术杂志投稿论文目录表
SCI SSCI AHCI