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      電廠中熱能與動力工程的應(yīng)用探討

      2016-03-15 03:27:15劉英偉
      科學(xué)中國人 2016年26期
      關(guān)鍵詞:動力工程熱能節(jié)流

      劉英偉,李 享

      沈陽經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)熱電有限公司

      電廠中熱能與動力工程的應(yīng)用探討

      劉英偉,李享

      沈陽經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)熱電有限公司

      電能是當(dāng)今人類社會不可缺少的重要能源,“熱電聯(lián)產(chǎn)”模式已經(jīng)大范圍地運(yùn)用到各個電廠中,這種模式既能提高熱效率,又能夠?qū)Νh(huán)保事業(yè)做出積極的貢獻(xiàn)。另外伴隨著社會用電量的劇增,我國相關(guān)的電力部門務(wù)必要采取有效的手段來確保電能的穩(wěn)定和充足供應(yīng)。其中熱能與動力工程在電廠中的應(yīng)用能夠提高能源的有效率。本篇文章就是對電廠中熱能與動力工程的實際應(yīng)用進(jìn)行探討。

      熱能與動力工程;電廠;應(yīng)用

      在電廠的重要設(shè)備中,汽輪把鍋爐中所產(chǎn)生的蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子的動能,如今普遍采取的“熱電聯(lián)產(chǎn)”模式,就是把汽輪機(jī)中各級抽氣與缸排氣給予用戶使用,充分利用了能源,是一種行之有效的生產(chǎn)方式。因此為了能夠讓熱電廠更好地發(fā)展下去,務(wù)必要對熱能與動力工程進(jìn)行深入的探究,從而提升電廠的能源利用率。

      一、依據(jù)現(xiàn)場狀況,合理選擇重?zé)嵯禂?shù)

      所謂重?zé)岈F(xiàn)象指的是蒸汽在汽輪機(jī)某一級做功過程中所產(chǎn)生的損失集合,并且重新供給到下一級,使其繼續(xù)吸收。這樣一來整體的效率便會遠(yuǎn)高于每一級的平均效率,有利于極大地提升能源的利用率。不過在實際的運(yùn)用過程中,并不是全部的損失都能夠轉(zhuǎn)送到下一級,這就要求重?zé)嵯禂?shù)保持在4%-8%之間,而且數(shù)值并不是越高越好。因此電廠務(wù)必要依據(jù)現(xiàn)場的實際狀況,選擇符合自身實際的重?zé)嵯禂?shù),保證機(jī)組能夠更加穩(wěn)定地運(yùn)行,從而最大程度地提高能源的利用率。

      二、電廠熱能與動力之間的關(guān)系

      (一)熱能轉(zhuǎn)換過程

      在電廠發(fā)電的過程中,熱能會轉(zhuǎn)化為動能,而動能則會通過汽輪發(fā)電機(jī)將其一部分轉(zhuǎn)化為電能,剩余的則被汽輪轉(zhuǎn)送出去。在這個過程中,蒸汽會消耗掉一定的熱量,優(yōu)化轉(zhuǎn)化時不僅會導(dǎo)致電廠在生產(chǎn)過程中降低能耗,還能夠提高操作的技能水平。將損失的用于下一級的轉(zhuǎn)化中,并且由下一級將上一級未損耗的理想焓降值增大,從而形成了重?zé)岈F(xiàn)象。

      (二)影響機(jī)組變工的原因

      電能是無法大量地儲存起來的,而且功率會隨著外界的變化而變化。進(jìn)入汽輪中的蒸汽參數(shù)會伴隨著鍋爐內(nèi)部燃燒的不穩(wěn)定情況而變化,而凝氣也會隨著凝氣器的壓力變化為變化。電網(wǎng)頻率的變化、汽輪機(jī)內(nèi)部存在污垢等都是影響機(jī)組發(fā)生變工的重要原因。第一次調(diào)頻時,電網(wǎng)頻率會隨著負(fù)荷的改變而改變,每一個發(fā)電機(jī)組都會依據(jù)自身靜態(tài)的特點,進(jìn)行系統(tǒng)自動增減負(fù)荷;當(dāng)?shù)谝婚y所有工況打開之后,電流量就會增加,電壓隨之增加,因此調(diào)節(jié)級的比焓降也就會下降。

      (三)噴管的調(diào)節(jié)所適用的場合

      負(fù)荷通過調(diào)節(jié)閥的最大流量并不完全相同,當(dāng)只存在部分負(fù)荷時,噴管調(diào)節(jié)的效率才會比節(jié)流的效率高。若工況發(fā)生特殊情況時,調(diào)節(jié)級的溫度變化也會較大,從而降低了負(fù)荷的適應(yīng)性。同步器針對其它汽輪機(jī)都能夠?qū)崿F(xiàn)靜態(tài)特性的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。噴管調(diào)節(jié)是為了使單機(jī)在運(yùn)行的過程中,讓機(jī)組轉(zhuǎn)速在啟動時快速達(dá)到額定值,使其在攜帶負(fù)荷運(yùn)作時,機(jī)組能夠在任何大小的負(fù)荷下保持在額定值。而且在進(jìn)行并列運(yùn)行的過程中,同步器也能使汽輪的功率發(fā)生變化,對負(fù)荷進(jìn)行重新分配,從而維持電網(wǎng)的頻率。

      (四)節(jié)流調(diào)節(jié)所適用的場合

      當(dāng)變工況在進(jìn)行的過程中,各級溫度的變化會比較小,負(fù)荷的適應(yīng)性也得到提高。如果在進(jìn)行變工況的過程中出現(xiàn)節(jié)流損失的情況,那么表明機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性比較差。節(jié)流調(diào)節(jié)主要適用于帶有基本負(fù)荷的大容量機(jī)組和小容量機(jī)組,任何一級在臨界時出現(xiàn)的最高背壓就是其臨界壓力,而且級組級數(shù)越多,那么臨界壓力的值也會趨于變小。

      三、根據(jù)實際需求,科學(xué)選擇調(diào)配方式

      為了能夠更好地適應(yīng)外界負(fù)荷的變化,并網(wǎng)運(yùn)行的機(jī)組會實現(xiàn)一次調(diào)頻,也就是自動地對負(fù)荷進(jìn)行增減,從而更加快速、準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)頻率。不過不同的機(jī)組,其調(diào)整的幅度是有所差異的,這也給工作帶來了一定的難度,這時運(yùn)行工作人員便可以進(jìn)行二次調(diào)頻,在一次調(diào)頻不足的基礎(chǔ)上處理較大負(fù)荷的波動。實際上自動調(diào)頻相比于手動調(diào)頻來說具有較高的優(yōu)勢,能夠準(zhǔn)確地選擇調(diào)配方式,從而為用戶提供更加穩(wěn)定的電能,提升機(jī)組運(yùn)行的能力,減少一些不必要的麻煩。

      四、節(jié)流調(diào)節(jié)與降低調(diào)壓調(diào)節(jié)損失

      節(jié)流調(diào)節(jié)主要是針對那些基本負(fù)荷較大的容量機(jī)組,并且也經(jīng)常被適用于小容量的機(jī)組中。這是因為節(jié)流調(diào)節(jié)具有較好的負(fù)荷適應(yīng)性,但是在這個過程中也會形成一些損失,從而拉低了整個機(jī)組運(yùn)行的積極性。而調(diào)壓調(diào)節(jié)也有自身的優(yōu)缺點,優(yōu)點在于機(jī)組能夠更好地適應(yīng)外界負(fù)荷的變化,使機(jī)組運(yùn)行更加穩(wěn)定,而缺點則是在高負(fù)荷區(qū)運(yùn)行的過程中,借助滑壓調(diào)節(jié)會降低整個機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。因此調(diào)壓調(diào)節(jié)的損失是必然存在的,這種損失并不是人為導(dǎo)致的,而是設(shè)備自身運(yùn)行機(jī)理的問題。所以我們務(wù)必要全方位地、積極地開展有關(guān)的課題研究,從而使各種損失降到最低,最大程度地提高電廠運(yùn)行的熱效率。

      五、減少能耗與濕汽損失

      造成濕汽損失的主要原因有兩個,一個是濕蒸汽在特定的條件下會凝結(jié)成為水,另一個是凝結(jié)出來的水珠會直接影響蒸汽流動時產(chǎn)生的動能。可以說濕汽損失在所有損失當(dāng)中所占的比例是最大的。因此為了確保機(jī)組能夠正常地運(yùn)行,務(wù)必要采取必要的措施來降低濕汽損失。在電廠中會借助中間再熱和去濕設(shè)備等途徑來降低濕汽的損失。另外還能通過軸流式汽輪機(jī)來減少能耗,提高熱效率。因此,最大程度地利用熱能與動力工程能夠使機(jī)組運(yùn)行更加得當(dāng),提高了運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

      六、結(jié)束語

      總的來說,熱能與動力工程在電廠中的運(yùn)用是多方面的,有關(guān)的工作人員務(wù)必要學(xué)會判斷各種情況出現(xiàn)的原因,并且采取有效的解決措施,積極、主動地學(xué)習(xí)熱能與動力工程,深入分析各項能夠提升電廠熱效率的手段,從而為我國未來電廠行業(yè)的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

      [1]羅戰(zhàn)杰,許少群.淺談電廠中熱能與動力工程的有效運(yùn)用[J].科技與企業(yè),2015,09:113.

      [2]龐偉.淺談電廠中熱能與動力工程的應(yīng)用分析[J].科技與企業(yè),2015,13:94.

      [3]魏齊欣,程光宇,劉艷珍,曹華.熱能與動力工程在電廠中的合理運(yùn)用分析[J].黑龍江科技信息,2015,21:3.

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