論熱電廠中熱能與動(dòng)力工程的有效運(yùn)用

于光佐

摘?要：熱電廠兼具發(fā)電和供熱作用，“熱電聯(lián)產(chǎn)”的能量生產(chǎn)方式在環(huán)保、節(jié)能方面優(yōu)勢(shì)明顯。本文著眼于熱電廠熱能與熱電廠動(dòng)力工程，從重?zé)岈F(xiàn)象、調(diào)配、節(jié)流調(diào)節(jié)、調(diào)壓調(diào)節(jié)、濕氣損失五個(gè)方面來(lái)就熱電廠中熱能與動(dòng)力工程的有效運(yùn)用進(jìn)行探討，意在為熱電廠實(shí)際運(yùn)行提供借鑒與支持，促進(jìn)熱電廠運(yùn)行的進(jìn)一步優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：熱電廠?熱能與動(dòng)力工程?運(yùn)用?分析

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）10（a）-0082-01

熱電廠采用供熱式機(jī)組，在電能供應(yīng)之余，還利用汽輪機(jī)排汽或抽氣來(lái)滿足用戶生活和生產(chǎn)所需熱量，相比于一般發(fā)電廠“熱、電分產(chǎn)”的形式更具先進(jìn)性和前瞻性。但著眼于熱能與動(dòng)力工程在熱電廠中的基本運(yùn)用，仍表現(xiàn)出眾多問(wèn)題，制約著熱電廠能量利用率的進(jìn)一步提升。因此，對(duì)熱電廠中熱能與動(dòng)力工程的有效運(yùn)用進(jìn)行探討十分必要，對(duì)于熱電廠的性能優(yōu)化與長(zhǎng)足發(fā)展具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

1合理利用重?zé)岈F(xiàn)象

所謂重?zé)岈F(xiàn)象，指的是多級(jí)汽輪內(nèi)一小部分的上一級(jí)損失，可在之后的各種被利用。重?zé)嵯禂?shù)則指的是相比于汽輪機(jī)理想焓降，各級(jí)理想焓降之合的多出值，所占汽輪機(jī)理想焓降的比例。充分利用重?zé)岈F(xiàn)象，可使得整個(gè)效率比各級(jí)平均效率要大，而這一現(xiàn)象利用是在級(jí)效率降低的基礎(chǔ)上完成的，只能將一部分損失回收，一般情況下，其重?zé)嵯到y(tǒng)保持在0.04與0.08之間，且并非越大越有利。這就要求，熱電廠中對(duì)于重?zé)岈F(xiàn)象的利用，應(yīng)當(dāng)以選取合理的重?zé)嵯禂?shù)為前提，結(jié)合自身熱能與動(dòng)力工程實(shí)際，來(lái)確定合理的重?zé)嵯禂?shù)，從而使機(jī)組更好地服務(wù)于熱電廠運(yùn)行。

2恰當(dāng)?shù)恼{(diào)配選擇與工況變動(dòng)

并網(wǎng)運(yùn)行機(jī)組在遇到電網(wǎng)頻率變動(dòng)（外界負(fù)荷變化所致）的情況下，會(huì)以自身的差異動(dòng)態(tài)特性為依據(jù)，來(lái)進(jìn)行增減負(fù)荷的自動(dòng)啟動(dòng)，進(jìn)而用于電網(wǎng)周波的維持，這樣的一個(gè)完整過(guò)程就被稱作是一次跳頻。其特點(diǎn)是頻率調(diào)速快，但發(fā)電機(jī)組隨調(diào)整量不同而存在差異，且為有限的調(diào)整量，增加了值班調(diào)度員的控制難度。而當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)出電力或負(fù)荷存在較大變化時(shí)，運(yùn)用一次調(diào)頻難以實(shí)現(xiàn)常規(guī)頻率恢復(fù)時(shí)，就需要采用二次調(diào)頻的方式。一般情況下，二次調(diào)頻包括手動(dòng)與自動(dòng)調(diào)頻兩種形式，其中自動(dòng)調(diào)頻方式因在運(yùn)用特性表現(xiàn)出諸多特性而成為普遍推廣的二次調(diào)配形式。在熱電廠中，恰當(dāng)選擇調(diào)配方式，對(duì)于提高其自身運(yùn)行水平十分必要，立足對(duì)并網(wǎng)運(yùn)行機(jī)組的正確認(rèn)識(shí)和狀況掌握，避免因錯(cuò)誤調(diào)配方式，所造成的熱能與動(dòng)力工程運(yùn)用效用低下。此外，焓降變化同汽輪機(jī)工況變化存在密切聯(lián)系，當(dāng)全開第一閥，增加工況流量時(shí)，壓會(huì)隨之增大，相比于焓降，調(diào)節(jié)級(jí)要減小，反之則呈現(xiàn)同上述相反的變化。而在關(guān)閉第二閥，全開第一閥時(shí)，相對(duì)于焓降，調(diào)節(jié)級(jí)到達(dá)最大中間級(jí)，此時(shí)，如發(fā)生工況變動(dòng)，則中間級(jí)的壓力比與焓降均維持不變。這為我們實(shí)際工況的調(diào)節(jié)提供了依據(jù)，結(jié)合所需得到的焓降變化，來(lái)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)墓r變化，來(lái)更好地滿足熱能與動(dòng)力工程在熱電廠中的運(yùn)用需要。

3有效的節(jié)流調(diào)節(jié)

節(jié)流調(diào)節(jié)不存在調(diào)節(jié)級(jí)，在第一級(jí)就可完成全周進(jìn)汽，當(dāng)工況變化時(shí)，各級(jí)溫度只有減小的變化，且表現(xiàn)出較好的負(fù)荷適應(yīng)性，適用于基本負(fù)荷大機(jī)組和小容量機(jī)組，表現(xiàn)出較差的經(jīng)濟(jì)性，體現(xiàn)在節(jié)流損失方面。在熱電廠實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，可應(yīng)用弗留格爾公式，來(lái)保障熱能與動(dòng)力工程的有效運(yùn)用，結(jié)合該公式的應(yīng)用條件，來(lái)就同流量下各級(jí)的比焓降、壓差進(jìn)行推算，進(jìn)而對(duì)相應(yīng)的零部件受力情況和功率效率加以確定，并對(duì)汽輪機(jī)是否正常流通進(jìn)行監(jiān)視，即在流量已知的基礎(chǔ)上，以運(yùn)行時(shí)組前各級(jí)壓力的公式符合度為依據(jù)，來(lái)對(duì)流動(dòng)部分面積的變化情況作出判斷。可以說(shuō)，依靠弗留格爾公式的應(yīng)用，保障了機(jī)組內(nèi)節(jié)流調(diào)節(jié)的有效性，為熱能與動(dòng)力工程在熱電廠中的有效運(yùn)用提供了基礎(chǔ)條件。

4減少調(diào)壓調(diào)節(jié)損失

調(diào)壓調(diào)節(jié)增加了機(jī)組對(duì)負(fù)荷的適應(yīng)性和自身運(yùn)行可靠性，促進(jìn)了部分負(fù)荷下機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的提高，為熱能與動(dòng)力工程在熱電廠中的實(shí)際運(yùn)用提供了條件，但同時(shí)，調(diào)壓調(diào)節(jié)亦存在不足，如高負(fù)荷區(qū)域下實(shí)施滑壓調(diào)節(jié)不負(fù)荷經(jīng)濟(jì)性要求；動(dòng)葉柵內(nèi)大機(jī)組蒸汽做功后，存在機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，會(huì)造成蒸汽的余速損失；鼓風(fēng)損失與斥氣損失等。這些調(diào)壓調(diào)節(jié)損失的存在，亦表示著熱電廠熱能與熱電廠動(dòng)力工程的運(yùn)用損失，但這部分損失，很大程度上是由機(jī)組運(yùn)行機(jī)理決定的，而非簡(jiǎn)單的系統(tǒng)故障和人為失誤，需要依靠先進(jìn)工藝的引進(jìn)，技術(shù)上的突破來(lái)減少損失。這就要求我們應(yīng)當(dāng)在調(diào)壓調(diào)節(jié)損失方面，積極探索，研發(fā)出更具科技含量的產(chǎn)品，拜托現(xiàn)有的能量損失限制，從而使熱電廠熱能與熱電廠動(dòng)力工程的運(yùn)用更具先進(jìn)性和前瞻性。

5減少濕氣損失

濕氣損失是熱電廠能耗損失的重要組成，減少濕氣損失，對(duì)于熱能與動(dòng)力工程在熱電廠中的有效運(yùn)行十分必要。分析濕氣損失的產(chǎn)生原因，主要包括如下方面：在濕蒸汽膨脹過(guò)程中，蒸汽發(fā)生部分凝結(jié)作用，造成蒸汽量的大大減少；蒸汽流速遠(yuǎn)高于部分水珠流速，在水珠牽制下，大量動(dòng)能被消耗；濕蒸汽過(guò)冷現(xiàn)象等。濕氣損失的直接危害就是動(dòng)葉進(jìn)汽邊緣遭受損傷，葉頂背弧處所受沖蝕尤為嚴(yán)重。為減少濕氣損失，在熱電廠實(shí)際運(yùn)行中，可采取如下措施：應(yīng)用去濕裝置；應(yīng)用中間再熱循環(huán)；提升機(jī)組抗沖蝕能力；應(yīng)用帶有吸水縫的噴灌等。在汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，除要克服推力軸承與支持軸承的摩擦力外，還應(yīng)啟動(dòng)調(diào)速器和主油泵，這些動(dòng)作的完成均需要消耗一定的能力損失，即機(jī)械損失。這時(shí)，就可考慮軸流式汽輪機(jī)的應(yīng)用，一端引入高壓蒸汽，另一端排除低壓蒸汽，這樣無(wú)形中就形成了高壓向低壓的指向力，降低了能量消耗，保證了熱能與動(dòng)力工程在熱電廠中運(yùn)行的高效性。

6 結(jié)語(yǔ)

保證熱能與動(dòng)力工程在熱電廠中的有效運(yùn)用，是當(dāng)前擺在電力行業(yè)面前的重要課題，借鑒本文內(nèi)容，著眼于實(shí)際問(wèn)題，來(lái)實(shí)現(xiàn)熱能與電力工程針對(duì)性的運(yùn)用強(qiáng)化，進(jìn)一步提升熱電廠運(yùn)行效率。我們有理由相信，只要我們協(xié)同合作，在工作中一絲不茍，熟練掌握實(shí)操技術(shù)，熱電廠的發(fā)展前景必將十分廣闊。

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