電廠熱能系統(tǒng)運(yùn)行的基本原理及提升熱力效力的有效措施

安利國

（河北華電石家莊裕華熱電有限公司，河北 石家莊 051430）

電廠熱能系統(tǒng)運(yùn)行的基本原理及提升熱力效力的有效措施

安利國

（河北華電石家莊裕華熱電有限公司，河北 石家莊 051430）

本文分析了電廠熱能系統(tǒng)運(yùn)行原理，并提出了提高熱力效力的措施。

電廠熱能系統(tǒng)；基本原理；熱力效力提升

隨著電力資源需求量增加，為了對(duì)缺乏電力資源這一問題妥善解決好，確保電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，做好電廠熱能動(dòng)力研究刻不容緩。所以有關(guān)企業(yè)應(yīng)在具體運(yùn)用中，深入研究電廠熱能以及動(dòng)力工程效益問題，便于為將來電廠的規(guī)范化、現(xiàn)代化發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。因此，本文首先概述了熱電廠發(fā)電原理以及工作流程，然后提出了加強(qiáng)熱電廠熱能與動(dòng)力工程效力的對(duì)策，以促進(jìn)我國電廠取得更好的發(fā)展，在競爭激烈的電力市場(chǎng)中站穩(wěn)腳跟。

1 電廠熱能系統(tǒng)發(fā)電原理與熱能發(fā)電流程

1.1 電廠熱能系統(tǒng)發(fā)電原理

從當(dāng)前熱能電廠熱能系統(tǒng)發(fā)展原理，可以將其劃分為三種部分進(jìn)行分析。

（1）通過煤炭燃燒來形成熱量，并將其熱量轉(zhuǎn)化成為蒸汽。

（2）將所轉(zhuǎn)化的蒸汽經(jīng)由管道輸送于汽輪機(jī)中，利用汽輪機(jī)的高速穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)來帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。

（3）使用后的蒸汽，可以由汽輪機(jī)將其匯集到凝汽器中，然后將其進(jìn)行冷卻并轉(zhuǎn)化為初始狀態(tài)的液態(tài)水。通過這樣的循環(huán)利用，提升了電廠綜合效益。

1.2 發(fā)電流程的概述

當(dāng)前，國內(nèi)電廠發(fā)電以火力發(fā)電方法為主，煤炭是其燃燒的主體燃料。因此在電廠發(fā)電中，應(yīng)先有效處理煤炭，在充分燃燒煤炭后將其傳輸?shù)藉仩t之中，然后在鍋爐轉(zhuǎn)化下使煤炭成為蒸汽與水。同時(shí)，還需要蒸汽與水加入高壓缸之中，在汽輪機(jī)帶動(dòng)下做好加熱工作，從而大大提高整體運(yùn)作效率。但結(jié)合實(shí)際情況來講，在這一過程中為了最大程度上發(fā)揮煤炭燃燒的效果，應(yīng)二次加熱水蒸氣，以此將其在高壓缸中再次輸入，在這一過程中就能夠?qū)⒚禾渴Ｓ酂崃咳姘l(fā)揮，最大程度上減少能源資源的消耗和浪費(fèi)。

2 提升電廠熱力效力的有效方法

2.1 盡量控制蒸汽損失

2.1.1 尋找解決余速損失的方法

對(duì)于蒸汽損失而言，主要由于余速損失所造成。從其損失原因來進(jìn)分析，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）水珠的不穩(wěn)定性，對(duì)相關(guān)設(shè)備運(yùn)行效果形成影響。因?yàn)樗榉€(wěn)定性不高，在噴管結(jié)構(gòu)中會(huì)對(duì)設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)效果有所影響，如在具體運(yùn)作中，在噴管背弧中，設(shè)備受到了水珠撞擊之后，會(huì)造成葉柵難以正常穩(wěn)定運(yùn)作，這時(shí)候沒有解決相應(yīng)問題，就會(huì)造成葉輪功率下降的情況。

（2）鍋爐動(dòng)力轉(zhuǎn)化問題。因?yàn)樵阱仩t運(yùn)行中，無法保證能夠?qū)崮墚a(chǎn)生的蒸汽全部轉(zhuǎn)化成為氣體屬性，很容易讓其鍋爐內(nèi)部匯集大量的水分。也正是其水分對(duì)于動(dòng)葉柵的做功效果不大，會(huì)影響到其設(shè)備的高速穩(wěn)定運(yùn)行，自然就造成了損失的問題發(fā)生。

（3）蒸汽動(dòng)葉柵中的運(yùn)行損失。在電廠設(shè)備運(yùn)作中，傳輸和運(yùn)行蒸汽并不是很穩(wěn)定的，導(dǎo)致部分蒸汽由于冷卻而轉(zhuǎn)變成為液態(tài)水狀態(tài)。在這樣的一個(gè)由氣到水的轉(zhuǎn)化過程中，其動(dòng)力作用會(huì)在很大程度上受到影響，對(duì)于發(fā)電設(shè)備的作用不大。

2.1.2 具體解決方法

為了可以對(duì)上述問題妥善解決，應(yīng)在運(yùn)行蒸汽設(shè)備之前，檢測(cè)好運(yùn)行參數(shù)，進(jìn)而確保穩(wěn)定輸出蒸汽，強(qiáng)化設(shè)備運(yùn)行效率。

（1）應(yīng)檢測(cè)設(shè)備中的減溫水調(diào)門，并針對(duì)其部件的靈活性進(jìn)行分析，要確定其部件在高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，能夠?qū)⑵洳考πОl(fā)揮到最佳狀態(tài)。

（2）在大型設(shè)備機(jī)組運(yùn)作中，可結(jié)合具體狀況來增加一些去濕設(shè)備，便于確保熱循環(huán)效果。

（3）為了能夠更好地解決機(jī)械損失問題，可以在汽輪機(jī)設(shè)備運(yùn)行過程中，通過減少推力軸承以及支持軸承間阻力方式來增強(qiáng)其設(shè)備的運(yùn)行效率，讓其設(shè)備的發(fā)電效率得到最大化的體現(xiàn)。

2.2 尋找調(diào)壓調(diào)節(jié)損失的方法

為了能夠讓其機(jī)組穩(wěn)定地運(yùn)行，需要尋找到可以減少調(diào)壓調(diào)節(jié)的方法。這樣才能解決其設(shè)備對(duì)高負(fù)荷運(yùn)行環(huán)境的適應(yīng)性，在一定程度可以提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。在這一過程中，應(yīng)調(diào)整好設(shè)定的壓力，若是調(diào)節(jié)調(diào)壓出現(xiàn)問題，設(shè)備在高負(fù)荷運(yùn)行環(huán)境中會(huì)進(jìn)行滑壓調(diào)節(jié)?？梢詰?yīng)對(duì)高負(fù)荷運(yùn)行對(duì)設(shè)備產(chǎn)生的損傷，但過程會(huì)對(duì)其設(shè)備動(dòng)力效能形成影響。一旦設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷過高的問題，不但影響著企業(yè)效益，而且也很難確保設(shè)備運(yùn)行的安全。這一問題的出現(xiàn)，與人為因素沒有關(guān)系，主要是其設(shè)備運(yùn)行兼容性的問題所形成，無法對(duì)其運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷進(jìn)行合理化調(diào)節(jié)。

2.3 發(fā)揮好重?zé)嶙饔?/h3>

在汽輪機(jī)運(yùn)行中，很常見重?zé)岈F(xiàn)象，多在汽輪機(jī)一級(jí)損失中得以普遍利用，這一現(xiàn)象被成為汽輪機(jī)重?zé)崆闆r。其出現(xiàn)的原因在設(shè)備正常運(yùn)作中，下級(jí)設(shè)備運(yùn)行吸收了上級(jí)機(jī)組中的運(yùn)行損失，并運(yùn)用在設(shè)備運(yùn)作中，進(jìn)而提高了設(shè)備的進(jìn)汽燴值。這一過程反復(fù)進(jìn)行，就大大提高了整個(gè)機(jī)組運(yùn)行效率。

雖然這一運(yùn)行原理可對(duì)設(shè)備生產(chǎn)中熱回收效率問題有效處理，但在具體進(jìn)行中，通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)回收率還是有著很大差異，造成熱損失很難全面吸收。在解決這一問題中，應(yīng)結(jié)合電廠運(yùn)作環(huán)境，深入分析重?zé)嵯禂?shù)，經(jīng)分析設(shè)計(jì)出與電廠自身發(fā)電相符的重?zé)峤Y(jié)構(gòu)，進(jìn)而大大強(qiáng)化設(shè)備運(yùn)作水平。在解決這一問題中，應(yīng)先檢查好調(diào)節(jié)閥，在保證調(diào)節(jié)閥流量穩(wěn)定的狀況下可提高設(shè)備運(yùn)作能力。應(yīng)對(duì)調(diào)節(jié)閥對(duì)于燴降的影響有所考慮，并制定相應(yīng)的解決對(duì)策。在工況有變化后，會(huì)提高調(diào)節(jié)閥中的溫度。在這一過程中，要結(jié)合電廠運(yùn)行的實(shí)際情況來切實(shí)解決好熱力問題，進(jìn)而確保熱力設(shè)備穩(wěn)定正常運(yùn)作。

2.4 噴水減溫方式

解決供氣過熱這一問題最好的方法就是噴水減溫方法。在當(dāng)前電廠熱能系統(tǒng)運(yùn)作中，這一方法也得到了普遍的應(yīng)用。如下圖1為噴水減溫系統(tǒng)圖。

圖1 噴水減溫系統(tǒng)圖

將一臺(tái)減溫器加裝到抽汽管路中，并自動(dòng)控制好減溫器出口溫度。以供汽的距離來確定蒸汽從減溫器出口過熱度。經(jīng)濟(jì)的管道溫降通常為6～7℃／k m。而熱戶所需要的供氣溫度在滿足供汽壓力后的飽和溫度就可以了。

汽網(wǎng)的供熱距離通常為為5～7 k m。在這樣的距離下，對(duì)外汽需要留有一定溫度的過熱度。若是汽機(jī)油汽1.0 MP a、300℃，熱用戶距熱電廠5 k m，管路壓降0.5 MP a，用戶用汽壓力0.5 MP a，0.5 MP a蒸汽的飽和溫度為150℃，供汽的溫度最低可降至180℃。1.0 MP a、300℃蒸汽焓值為3051．2 k J/k g。1.0 MP a、180℃的蒸汽焓值為2775 k J/k g。假如減溫水的溫度為104℃，則冷卻水量為蒸汽量的11.8%，也就是減少蒸汽的過熱度，可增加11.8%的供汽量。

2.5 運(yùn)用兩相流加熱器

當(dāng)前電廠回?zé)嵯到y(tǒng)都是使用的面式加熱器，其有著很多方面的不足。

（1）存在著過高的疏水壓力，很難處理，導(dǎo)致很多電廠將疏水排放掉，浪費(fèi)了很多能源。

（2）加熱效率不高，存在著傳熱溫差問題。

（3）不安全，因?yàn)楦呒邮杷畨毫μ螅馨逡约肮芗械臐q口經(jīng)常開裂，出現(xiàn)了水側(cè)泄漏到汽側(cè)的情況，出現(xiàn)了嚴(yán)重的水擊。結(jié)合這些問題的出現(xiàn)，很多電廠為了運(yùn)作的安全可靠性，在這方面投入了很多財(cái)力、人力。而兩相流加熱器取代面式加熱器后，不但減少了電廠運(yùn)作成本，而且其也完善了面式加熱器運(yùn)用中的不足。由此可見，兩相流加熱器應(yīng)在電廠熱能系統(tǒng)中得到普遍應(yīng)用，從而提高電廠經(jīng)濟(jì)效益，使其在競爭激烈的市場(chǎng)中占有一席之地。

3 結(jié)語

總之，當(dāng)前國內(nèi)電力資源供應(yīng)緊張，為了減少能源的消耗，必須要解決好電廠發(fā)電效益低這一實(shí)際問題。在電廠設(shè)備運(yùn)行中，熱能與動(dòng)力作為基礎(chǔ)，對(duì)于提高電廠整體發(fā)展能力有著現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)熱能與動(dòng)力也是現(xiàn)代化電廠運(yùn)行和發(fā)展不能缺少的一部分內(nèi)容。所以，在各項(xiàng)工作中應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)具體狀況，分析好電廠設(shè)備熱能以及動(dòng)力運(yùn)行情況，便于將電廠熱能動(dòng)力不足這一實(shí)際問題切實(shí)解決好，為將來更好的進(jìn)行發(fā)電工作提供依據(jù)。

[1]付丹陽,熱能與動(dòng)力工程在電廠中的合理運(yùn)用[J],江西建材,2014,(14).

[2]武偉佳,淺析熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用[J],科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014,(25).

[3]崔瑤,時(shí)代背景下熱能與動(dòng)力工程在電廠中的改革與創(chuàng)新[J],科技與企業(yè),2014,(13).

T M 621

：A

：1671-0711（2017）12（下）-0074-02