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.