芻議如何提高熱電廠熱能與動(dòng)力工程的效力

周衛(wèi)東

【摘 要】在當(dāng)今社會(huì)不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的背景下，電力漸漸滲透到人們學(xué)習(xí)、生活以及工作的各個(gè)方面，各類用電設(shè)備層出不窮，讓人們的工作質(zhì)量和工作效率有了巨大的提升。目前，國家電力主要是通過熱力發(fā)電為主要來源，然而，隨著我國煤炭資源儲(chǔ)備量越來越少，熱電廠的經(jīng)濟(jì)效益受到了一定的影響。為了充分滿足各種用電需要，另外也為了不斷提高市場競爭力，需要對目前熱能和動(dòng)力工程進(jìn)行改革和優(yōu)化，進(jìn)而提升熱電轉(zhuǎn)化的效率。本文以熱電廠發(fā)電的原理和流程為出發(fā)點(diǎn)，分析了提高熱電廠熱能與動(dòng)力工程的方法，力求進(jìn)一步促進(jìn)我國熱電廠持續(xù)健康的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】熱電廠；熱能與動(dòng)力工程；效率

一、熱電廠發(fā)電基本原理和工作流程

（一）熱電廠發(fā)電的基本原理

簡單而言，實(shí)際上熱電廠發(fā)電是一個(gè)過程。首先，通過煤炭燃燒帶來的熱量讓鍋爐產(chǎn)生蒸汽，然后再通過管道將蒸汽輸送到汽輪機(jī)組當(dāng)中。蒸汽所產(chǎn)生出來的強(qiáng)有力的沖擊力將帶動(dòng)著汽輪機(jī)來轉(zhuǎn)動(dòng)，接著帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。然后，汽輪機(jī)將氣體排到凝氣器內(nèi)，將氣體冷卻變成液態(tài)水。水泵將這類液態(tài)水輸送到鍋爐當(dāng)中來再次循環(huán)利用。

（二）熱電廠發(fā)電的工作流程

熱電廠發(fā)電的方式為火力發(fā)電。煤炭燃燒是熱電廠熱源的主要來源。首先，熱電廠將煤炭變?yōu)槊夯遥源藖韺?shí)現(xiàn)將煤灰進(jìn)行充分的燃燒。煤灰通過傳送帶傳送到鍋爐當(dāng)中。燃燒措帶來的熱量將鍋爐內(nèi)的水變成水蒸氣，進(jìn)入到高壓缸內(nèi)，進(jìn)而帶動(dòng)汽輪機(jī)組。這個(gè)過程是第一次加熱的過錯(cuò)，為了提升熱效率。一些熱電廠還要對水城器來進(jìn)行第二次加熱，接著再次將水蒸氣輸送到中壓缸內(nèi)，進(jìn)而讓汽輪機(jī)組進(jìn)行發(fā)電。

二、提高熱電廠熱能與動(dòng)力工程的方法

（一）降低蒸汽損失的方法

蒸汽在鍋爐內(nèi)產(chǎn)生之后，進(jìn)入到機(jī)組當(dāng)中，對動(dòng)葉珊進(jìn)行做功。然后，依靠自身剩下的動(dòng)能離開機(jī)組進(jìn)入到了凝汽系統(tǒng)。實(shí)際上，這部分動(dòng)能是在機(jī)組當(dāng)中沒有轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的那一部分能量。一般情況下，我們將這部分能量叫做“余速損失”。余速損失中醫(yī)藥表現(xiàn)了相面幾個(gè)方面：第一，在蒸汽推動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，因?yàn)槿~輪自身溫度要比蒸汽溫度要低，所以蒸汽將有一部分出現(xiàn)液化，進(jìn)而在葉輪的表面液化我水。遇到冷液化為水的這些蒸汽沒有進(jìn)行做功。所以，我們可以將其看作蒸汽損失。第二，蒸汽僅僅是在達(dá)到一定高溫之后才能夠完成汽化。然而，在鍋爐內(nèi)部，蒸汽位于半汽化的狀態(tài)。其中，在它里面還伴有比較小的水滴。水滴自身有著一定重量，所以在蒸汽運(yùn)動(dòng)的過程當(dāng)中，這些水滴流速要比蒸汽的流速要低。在對葉輪推動(dòng)做功的時(shí)候，因?yàn)樗俣缺容^慢，所以，做功也比較低。除此之外，當(dāng)水蒸氣內(nèi)的水滴數(shù)量比較多的時(shí)候，還將會(huì)降低蒸汽的做功效率，進(jìn)而造成更多熱能散失的問題。

我們在對熱電廠熱能和動(dòng)力工程的相關(guān)因素進(jìn)行明確之后，就能夠針對性的利用解決措施，其需要從下面幾個(gè)方面來完成。第一，鍋爐管理人員需要實(shí)時(shí)的觀察鍋爐儀表上的指示狀況。當(dāng)鍋爐壓力或者溫度比標(biāo)準(zhǔn)值低的時(shí)候，需要及時(shí)的采取升溫和升壓的有關(guān)措施。當(dāng)壓力太低的時(shí)候，水蒸汽的汽化程度不足，蒸汽內(nèi)水滴含量比較多。當(dāng)溫度比較低的時(shí)候，液態(tài)水汽化起來比較困難，也將對蒸汽做功效率產(chǎn)生影響。除此之外，還需要對鍋爐蒸汽持續(xù)以及穩(wěn)定的輸出進(jìn)行控制，進(jìn)而保證做功的連續(xù)性。第二，緊隨電力行業(yè)發(fā)展的方向，及時(shí)的對老化的零部件進(jìn)行更換，利用新型的高分子材料，降低蒸汽傳輸過程當(dāng)中的阻力，降低由于機(jī)械磨損而出現(xiàn)的熱能損失問題。

（二）降低調(diào)壓調(diào)節(jié)損失的方法

對運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)組采取調(diào)壓調(diào)節(jié)的目的是為了提高發(fā)電機(jī)組的可靠性、穩(wěn)定性以及對負(fù)荷適應(yīng)性，最終提高發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。但需要注意的是，調(diào)壓調(diào)節(jié)是有一定限度的，比如在調(diào)壓調(diào)節(jié)不足的情況下，如果我們?nèi)匀粓?jiān)持對高負(fù)荷區(qū)進(jìn)行滑壓調(diào)節(jié)，那么往往會(huì)事得其反，會(huì)導(dǎo)致一部分動(dòng)能的降低，這顯然會(huì)違背生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性原則，因此，這就決定了調(diào)壓調(diào)節(jié)有時(shí)會(huì)影響整個(gè)發(fā)電機(jī)組的正常轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而降低熱能與動(dòng)力工程的效力產(chǎn)生一定的損失。而這種損失產(chǎn)生的原因主要是由于機(jī)組運(yùn)行機(jī)理造成的，不是人為原因，也不是系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)故障原因。那么如何降低調(diào)壓調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的損失還需要我們進(jìn)一步探索，現(xiàn)階段可以運(yùn)用一些高科技產(chǎn)品來提高熱能與動(dòng)工程效率。

（三）利用好重?zé)岈F(xiàn)象的方法

重?zé)岈F(xiàn)象是指在多級汽輪機(jī)內(nèi)上一級損失中的一小部分可以在以后各級中得到利用，這種現(xiàn)象稱為多級汽輪機(jī)的重?zé)岈F(xiàn)象。具體來講，是在多級的汽輪機(jī)組之中，上一級機(jī)組中的熱損失會(huì)被后一級機(jī)級所吸收并利用，從而使后一級的進(jìn)汽焓值大大提高，以此類推，那么整個(gè)機(jī)組的總焓降數(shù)值將會(huì)低于各級機(jī)組的焓降數(shù)值之和。但這只是一個(gè)理想狀態(tài)，在實(shí)際生產(chǎn)的過程中，理論與實(shí)踐往往會(huì)存在著較大的差異，同時(shí)設(shè)備本身的理論熱回收效率與實(shí)際熱回收效率也存在著一定的差距，這些因素都將會(huì)導(dǎo)致熱損失是無法全部被回收的。針對這一點(diǎn)，熱電廠可以按照實(shí)際生產(chǎn)情況對重?zé)嵯禂?shù)進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)，從而在保證發(fā)電效率的基礎(chǔ)上，提高對熱能與動(dòng)力工程運(yùn)用的效能。具體還要需要注意以下幾點(diǎn)：一是對各個(gè)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行認(rèn)真檢查，保證各調(diào)節(jié)閥的流量是相等的；二是要考慮到調(diào)節(jié)閥開啟的數(shù)量會(huì)對焓降構(gòu)成一定影響；三是當(dāng)工況發(fā)生變化時(shí)，將會(huì)引發(fā)調(diào)節(jié)級氣室溫度產(chǎn)生變化，進(jìn)而影響機(jī)組的適應(yīng)性。因此，對重?zé)岈F(xiàn)象加以利用需要我們從熱電廠的生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，最終才能夠保證熱能與動(dòng)力工程效力的提高。

（四）做好調(diào)配選擇的方法

適當(dāng)?shù)恼{(diào)配選擇對于熱能與動(dòng)力工程的提高有著重大意義，但是想要清晰的論述調(diào)配選擇是有一定難度的，因此，在這里以背壓式汽輪機(jī)為例進(jìn)行闡述，進(jìn)而希望對調(diào)配選擇的分析更加清晰。

為了增強(qiáng)背壓式汽輪機(jī)的效率，我們采取了在背壓式汽輪機(jī)上面裝置了一個(gè)后置式低壓凝汽式汽輪機(jī)的改進(jìn)方法。通過這種改進(jìn)，背壓式汽輪機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中所排出的熱氣，直接被低壓凝汽式汽輪機(jī)所利用，進(jìn)而形成雙重發(fā)電的機(jī)理，基于這一點(diǎn)，就構(gòu)成了凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)。凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)的特點(diǎn)是調(diào)頻的速率較高，機(jī)組之間的差異性較大，調(diào)控難度較高。當(dāng)電力系統(tǒng)的電網(wǎng)負(fù)荷產(chǎn)生較大變化時(shí)，如果只采取一次調(diào)頻，那么會(huì)增加頻率恢復(fù)的難度，所以需要進(jìn)行二次調(diào)頻，才能保證整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。二次調(diào)頻主要分為自動(dòng)調(diào)頻與手動(dòng)調(diào)頻兩種模式?，F(xiàn)階段，自動(dòng)調(diào)頻的應(yīng)用更為廣泛一些。熱電廠在實(shí)際生產(chǎn)的過程中，必須要從生產(chǎn)的實(shí)際情況出發(fā)，合理的選擇調(diào)配方式，從而提高機(jī)組的運(yùn)行效率，否則將會(huì)因調(diào)配不當(dāng)而降低熱能的效力。

三、結(jié)束語

綜上所述，要不斷加強(qiáng)對熱電廠熱能與動(dòng)力工程的相關(guān)研究和探索，把握好各個(gè)流程的具體操作和應(yīng)對情況，總結(jié)原因，改進(jìn)工作方式和方法，對工作運(yùn)行中出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時(shí)處理，提高操作技能。有效的降低焓降從而降低熱損耗，提高熱能的利用效率，為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和我國熱電廠事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展不斷努力。

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