電廠熱能及動(dòng)力工程中存在的主要問(wèn)題研究

唐斌

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源已經(jīng)成為我國(guó)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要影響因素之一，環(huán)保節(jié)能正在逐漸成為國(guó)民的重要議事，但對(duì)于我國(guó)當(dāng)前的很多電廠熱能和動(dòng)力工程來(lái)說(shuō)，其仍然存在著一些問(wèn)題，這對(duì)我國(guó)的能源應(yīng)用具有較大的限制。目前，如何有效解決電廠電力工程和電廠熱能問(wèn)題是當(dāng)前的一個(gè)熱門話題。本文將對(duì)電廠熱能及動(dòng)力工程中存在的重?zé)岈F(xiàn)象、濕氣損失和節(jié)流節(jié)氣等問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出有效的解決措施。

關(guān)鍵詞：電廠熱能;動(dòng)力工程;問(wèn)題

電能在當(dāng)今社會(huì)發(fā)展中已經(jīng)成為不可獲取的因素，對(duì)人們的生產(chǎn)生活影響越來(lái)越大。但對(duì)于當(dāng)前我國(guó)的很多電廠來(lái)說(shuō)，其發(fā)電方法和發(fā)電設(shè)備較為落后，造成電廠的能源耗費(fèi)較為嚴(yán)重。由于我國(guó)幅員遼闊，大部分的地區(qū)發(fā)電仍然采用的是活力發(fā)電，但活力發(fā)電所使用的大量熱能和動(dòng)力轉(zhuǎn)換設(shè)備，其在整個(gè)電廠中是最為重要的組成部分之一。但由于實(shí)際生產(chǎn)中這些設(shè)備對(duì)高溫和高壓環(huán)境的抵抗能力不足，會(huì)造成設(shè)備的使用和能量轉(zhuǎn)換造成大量的浪費(fèi)。對(duì)于我國(guó)當(dāng)前電廠的熱能和動(dòng)力工程中存在的問(wèn)題，其對(duì)我國(guó)的能源節(jié)約工作發(fā)展具有重要意義，也是促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。

1 重?zé)岈F(xiàn)象及其存在的問(wèn)題

重?zé)岈F(xiàn)象在當(dāng)前的電廠生產(chǎn)中是一種由于外在因素影響而產(chǎn)生的不正?，F(xiàn)象。對(duì)于電能的生產(chǎn)工作，其在前期若損失較多的能源，往往可以通過(guò)后續(xù)工序?qū)ζ溥M(jìn)行改善，但下級(jí)的改善必將會(huì)造成下級(jí)工序的壓力增大，若下級(jí)的壓力差同上級(jí)之間相差不多，這就會(huì)造成生產(chǎn)過(guò)程中的上級(jí)損失無(wú)法挽回，這種現(xiàn)象被稱為重?zé)岈F(xiàn)象。在電能的生產(chǎn)中，汽輪機(jī)出現(xiàn)重?zé)釂?wèn)題的因素較多，像生產(chǎn)過(guò)程中的電能超過(guò)了設(shè)備的存儲(chǔ)極限，這時(shí)就需要通過(guò)動(dòng)力設(shè)備對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)化，若長(zhǎng)期處于這種狀態(tài)下，重?zé)釂?wèn)題出現(xiàn)的幾率較高。而在進(jìn)行熱能和電能之間的轉(zhuǎn)換時(shí)，若鍋爐的穩(wěn)定性和蒸汽參數(shù)之間出現(xiàn)了匹配性問(wèn)題，也會(huì)造成汽輪機(jī)的蒸汽參數(shù)穩(wěn)定性降低，蒸汽機(jī)為了保證自身的安全性，往往會(huì)對(duì)自身的內(nèi)部壓力進(jìn)行調(diào)整，這使得重?zé)釂?wèn)題重復(fù)多次出現(xiàn)。對(duì)于上述所列舉的影響因素，其在電廠生產(chǎn)中出現(xiàn)往往會(huì)對(duì)汽輪機(jī)的內(nèi)部流動(dòng)情況造成影響，同時(shí)汽輪機(jī)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生一定的污垢沉淀。

2 鍋爐排煙中的能源損失問(wèn)題

活力發(fā)電中的核心裝置時(shí)鍋爐，鍋爐的運(yùn)行過(guò)程需要排出大量的煙，這些煙攜帶的熱能會(huì)隨著排出而浪費(fèi)。為了降低排煙造成的能源損失，往往需要對(duì)排出的煙溫度進(jìn)行有效的控制，在保證鍋爐機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定的情況盡量降低煙中含有的能量。若排煙溫度設(shè)置過(guò)高，會(huì)使得鍋爐內(nèi)的排煙損失大大增加，這使得鍋爐生產(chǎn)對(duì)煤炭能源的利用率降低。此外，對(duì)于鍋爐的排煙量和排煙溫度之間也具有相互聯(lián)系，當(dāng)排煙量增加時(shí)，其會(huì)造成鍋爐中的碳灰大量流失，造成煤炭能源的浪費(fèi)問(wèn)題。對(duì)于排煙的溫度變化，主要的影響因素是風(fēng)度、燃料和風(fēng)溫，想要降低鍋爐生產(chǎn)中的排煙損失，首先需要對(duì)燃料選擇進(jìn)行關(guān)注，選取的燃料需要雜質(zhì)較少，這樣才能夠更好的對(duì)鍋爐生產(chǎn)過(guò)程中的燃料燃燒水分和灰分等進(jìn)行有效的控制，從根本上提升燃燒利用率，降低因排煙造成的溫度損失。而對(duì)于風(fēng)速控制，其需要根據(jù)鍋爐的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)需求進(jìn)行合適的控制，保證風(fēng)速的穩(wěn)定性。最后是風(fēng)溫控制，這一控制主要是對(duì)鍋爐生產(chǎn)中的風(fēng)溫進(jìn)行控制，對(duì)整個(gè)鍋爐的生產(chǎn)效率進(jìn)行提升。

3 一次調(diào)頻中問(wèn)題

對(duì)于一次調(diào)頻，其指的是電場(chǎng)生產(chǎn)中出現(xiàn)外部負(fù)載的影響時(shí)，計(jì)算機(jī)通過(guò)速度對(duì)整個(gè)生產(chǎn)體系進(jìn)行控制，這一問(wèn)題的出現(xiàn)主要是針對(duì)相同的調(diào)頻機(jī)組。在外力變化的過(guò)程中，往往就會(huì)對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行效率產(chǎn)生影響，其傳輸效率將受到較大影響。對(duì)此，調(diào)節(jié)體系的速度能夠?qū)Τ霈F(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)的分析，同時(shí)結(jié)合降低電網(wǎng)載重來(lái)對(duì)外部的影響進(jìn)行降低和消除，保證電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性[1]。

電力體系原有負(fù)荷在發(fā)生偏大問(wèn)題時(shí)，若通過(guò)一次調(diào)頻將很難使整個(gè)電廠的效率恢復(fù)到正常頻率，這時(shí)就需要對(duì)其進(jìn)行二次調(diào)頻操作，從而幫助電廠生產(chǎn)更快的恢復(fù)到常規(guī)穩(wěn)定狀態(tài)。一般情況下，二次調(diào)頻比較常用的方法是通過(guò)人員手動(dòng)操作結(jié)合智能化系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)調(diào)頻。在當(dāng)前的電廠生產(chǎn)中，智能自動(dòng)調(diào)頻的應(yīng)用范圍和頻率也在逐漸增加。針對(duì)電廠生產(chǎn)中的頻率異常問(wèn)題，其需要結(jié)合實(shí)際情況選擇合理的調(diào)頻方法，既能夠保證電廠運(yùn)行的穩(wěn)定性，同時(shí)還能夠?qū)﹄姀S汽輪機(jī)組的運(yùn)行情況進(jìn)行有效的管控。

4 節(jié)流調(diào)節(jié)中存在的問(wèn)題分析

電廠的調(diào)節(jié)級(jí)中往往是不存在節(jié)流調(diào)節(jié)的，一般的電廠生產(chǎn)調(diào)節(jié)往往在一級(jí)調(diào)節(jié)時(shí)就已經(jīng)達(dá)到了全周進(jìn)汽的效果。而在氣機(jī)出現(xiàn)異常變化時(shí)，各級(jí)的溫度會(huì)出現(xiàn)小幅度的變動(dòng)，這種情況使得電廠對(duì)工況的變化具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。對(duì)于這一種選取模式，其在節(jié)流方面的損失能夠降到最低，但對(duì)于整個(gè)電廠的經(jīng)濟(jì)效益卻是一種損害，為此，大部分的小型電廠往往會(huì)采用這一調(diào)節(jié)機(jī)制。對(duì)于具體的運(yùn)行模式，其通暢采用福留格爾公式，能夠快速獲取各級(jí)的焓降和壓差，這使得工作人員能夠更快的對(duì)機(jī)組進(jìn)行調(diào)整。

5 濕氣損失問(wèn)題

電廠中的濕汽損失是一種常見(jiàn)的問(wèn)題，但對(duì)于這一問(wèn)題得問(wèn)解決目前還沒(méi)有有效的方法。使其損失的控制工作能夠節(jié)省大量的資源，且是當(dāng)前大部分電廠正在研究解決的課題。此外，通過(guò)濕氣損失的減少，能夠?qū)崮艿奶嵘蛣?dòng)力工程的應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行有效的提高。在當(dāng)前的電廠運(yùn)行濕氣損失問(wèn)題，其會(huì)對(duì)汽輪機(jī)的動(dòng)葉進(jìn)氣邊緣產(chǎn)生直接的影響。根據(jù)當(dāng)前的總結(jié)和分析，濕氣損失主要是由以下幾點(diǎn)因素造成的：首先是濕蒸汽的膨脹，從而使得蒸汽在鍋爐內(nèi)凝結(jié)，造成做工的蒸汽數(shù)量減少;然后是蒸汽凝結(jié)成的水珠流速較低，對(duì)整個(gè)汽輪機(jī)生產(chǎn)中的流速受到影響，損失一部分的動(dòng)能;最后則是水珠對(duì)噴管背弧的主機(jī)，使得主流受到較大的擾動(dòng)等[2]。

為了避免濕氣損耗，其可以通過(guò)以下幾點(diǎn)措施減少：濕氣損失對(duì)于整個(gè)電廠是主要的能源損失，為了保證機(jī)組的正常運(yùn)行，需要通過(guò)合理的措施對(duì)其進(jìn)行管控。在電廠生產(chǎn)過(guò)程中使用中間加熱，加上去濕設(shè)備，其能夠?qū)駳鈸p失情況大大減少，同時(shí)結(jié)合高低壓之間的蒸汽流動(dòng)原理，也能夠?qū)駳鈸p失進(jìn)行有效的控制。在電廠生產(chǎn)中，充分運(yùn)用熱能動(dòng)力工程能夠?qū)㈦姀S生產(chǎn)中的機(jī)組損失降到最低，有關(guān)人員需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)熱能動(dòng)力工程的研究。

6 極組的變工況特性

極組的變工況特性具有兩個(gè)特點(diǎn)：一是當(dāng)變工況的前后級(jí)組沒(méi)有達(dá)臨界狀態(tài)時(shí)，各級(jí)組的流量和級(jí)組前后產(chǎn)生壓力的平方差與平方根成正比;二是當(dāng)變工況前后級(jí)組全部顯示為臨界狀態(tài)，那么級(jí)組中的流量與級(jí)前壓力成正比，同時(shí)與級(jí)后參數(shù)沒(méi)有關(guān)系。

綜合上述所說(shuō)，對(duì)于熱電廠中的熱能和動(dòng)力工程中存在的問(wèn)題，需要結(jié)合電廠機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行規(guī)律以及運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)際情況選擇最佳的改善對(duì)策，充分發(fā)揮熱能動(dòng)力工程的優(yōu)勢(shì)，提高電廠的熱能利用率和傳輸效率。

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