淺談熱能動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)

崔占濤

摘要：熱能動(dòng)力系統(tǒng)如何將熱能安全有效地轉(zhuǎn)化為其他形式的能源，并應(yīng)用到工程實(shí)際中，供應(yīng)生產(chǎn)所需，其中被廣泛應(yīng)用于鍋爐、蒸汽熱能動(dòng)力中。但熱能動(dòng)力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化中也存在著不科學(xué)性，所以必須運(yùn)用科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，才能高效地完成熱能動(dòng)力的轉(zhuǎn)化。對(duì)熱能動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，一方面需要對(duì)理論研究和相關(guān)熱能動(dòng)力專業(yè)科研工作予以加強(qiáng)，對(duì)相關(guān)的高素質(zhì)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行多途徑地培養(yǎng);另一方面需要對(duì)其投入大量的財(cái)力支持，同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)工作規(guī)范化的宣傳要予以加強(qiáng)，使相關(guān)的工作人員對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)劃的重要性予以明確，對(duì)設(shè)計(jì)流程予以嚴(yán)格的規(guī)范，對(duì)設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)予以保障，才能有效地實(shí)現(xiàn)熱能動(dòng)力設(shè)計(jì)的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：熱能;動(dòng)力;設(shè)計(jì)要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：TM62 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

電廠熱能動(dòng)力系統(tǒng)的主要功能，是將化石能源燃燒后生成的熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電廠發(fā)電。對(duì)于電廠來講，熱能動(dòng)力系統(tǒng)投入使用后的工作能力及運(yùn)行狀態(tài)，與其設(shè)計(jì)存在緊密關(guān)系，只有加大系統(tǒng)在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的控制力度，才能提高熱能動(dòng)力工程質(zhì)量，熱能轉(zhuǎn)換率將會(huì)得到大幅提升，在實(shí)現(xiàn)能源充分利用的同時(shí)，還可以減少污染物的排放量，所以，必須提高對(duì)電廠熱能動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重視力度。

1電廠熱能動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

1.1先進(jìn)行原則

電廠熱能動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)先進(jìn)性，主要體現(xiàn)在技術(shù)和設(shè)備兩方面。在技術(shù)方面，要以國家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)，結(jié)合客戶提出的具體要求，選用當(dāng)前國內(nèi)外最為先進(jìn)的技術(shù)手段，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供有力技術(shù)支撐。同時(shí)，在選擇裝置設(shè)備時(shí)，要優(yōu)先選用最新型號(hào)，并對(duì)所用設(shè)備進(jìn)行科學(xué)組合，既要保證系統(tǒng)能夠進(jìn)行自行維護(hù)，又要為系統(tǒng)升級(jí)優(yōu)化預(yù)留一定空間。

1.2 經(jīng)濟(jì)性原則

熱能動(dòng)力系統(tǒng)是電廠日常運(yùn)行中尤為重要的一個(gè)系統(tǒng)，工程建設(shè)、設(shè)備采購、系統(tǒng)維護(hù)等各項(xiàng)工作所耗費(fèi)的資金，在電廠財(cái)政總支出中占有較大比重，只有從經(jīng)濟(jì)角度對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，才能節(jié)省大量資金，在降低熱能動(dòng)力工程成本的同時(shí)，增加電廠經(jīng)濟(jì)收益。所以，在設(shè)計(jì)電廠熱能動(dòng)力系統(tǒng)的同時(shí)，要以確保系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行為前提，加強(qiáng)對(duì)所用費(fèi)用的控制力度，優(yōu)化設(shè)備采購方案，并減少因系統(tǒng)故障問題而造成的維修費(fèi)。

1.3 專業(yè)性原則

電廠熱能動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行原理都是比較復(fù)雜的，并且具有較高的危險(xiǎn)性，要想做到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性，確保系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，充分發(fā)揮其實(shí)用價(jià)值，就需要由專業(yè)人員完成設(shè)計(jì)工作。電廠在選聘熱能動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員時(shí)，可采取競爭上崗機(jī)制，對(duì)應(yīng)聘者專業(yè)能力、綜合素質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格考核和科學(xué)評(píng)定，優(yōu)先選用基本功扎實(shí)、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)豐富、創(chuàng)新能力較強(qiáng)的高素質(zhì)人才。另外，還需要對(duì)在崗熱能動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行定期培訓(xùn)，使其學(xué)習(xí)并掌握最為先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法，提升熱能動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的專業(yè)程度。

2電廠熱能動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)重點(diǎn)環(huán)節(jié)

2.1工程施工設(shè)計(jì)

詳細(xì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)可分為施工平面圖設(shè)計(jì)和系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)。在初步設(shè)計(jì)工作完成后，開始進(jìn)行工程實(shí)施方案的確定。對(duì)施工方案和初步設(shè)計(jì)所涉及的各項(xiàng)工程參數(shù)和技術(shù)進(jìn)行計(jì)算和分析，并在施工平面圖上對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)予以標(biāo)注。用專業(yè)的標(biāo)識(shí)、文字對(duì)集成系統(tǒng)下的子系統(tǒng)所要求的安裝工藝和特殊接口界面進(jìn)行詳細(xì)說明。同時(shí)需要根據(jù)國家相關(guān)的通用圖集對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的安裝圖進(jìn)行繪制，施工效率能夠得以有效的提升，施工進(jìn)度也能得以保障和加快。工程施工設(shè)計(jì)圖的內(nèi)容要周詳，標(biāo)注細(xì)節(jié)要詳盡，要求有：要預(yù)留熱能動(dòng)力電源、接地以及機(jī)房;熱能動(dòng)力機(jī)房和中央控制室的各項(xiàng)平面布置、位置和大小的要求;系統(tǒng)布線和配線規(guī)格以及端接的方式等。在施工圖紙上還應(yīng)當(dāng)標(biāo)注以下的細(xì)節(jié)：施工的總體說明、圖紙目錄、機(jī)房布置詳細(xì)圖、子系統(tǒng)的系統(tǒng)圖、管理平面圖、端線和配線圖等。如在施工圖紙上仍無法清楚的表達(dá)，則在施工總說明頁上或是圖紙上附加文字進(jìn)行補(bǔ)充說明。

2.2設(shè)計(jì)修改和完善

在熱能動(dòng)力系統(tǒng)安裝完成后，經(jīng)過測(cè)試，對(duì)系統(tǒng)和分系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)試，對(duì)系統(tǒng)的功能和指標(biāo)進(jìn)行分析，找到不達(dá)標(biāo)和不完善的部分，并對(duì)其進(jìn)行修改，以達(dá)到系統(tǒng)所需要的要求。熱能動(dòng)力工程進(jìn)行擴(kuò)充完善需要一個(gè)長期過程，從初期的立項(xiàng)、設(shè)計(jì)到進(jìn)行施工、安裝，再到后期的調(diào)試、評(píng)估以及驗(yàn)收，這個(gè)周期也需要經(jīng)歷一個(gè)長期的過程，甚至兩到三年或者更長的時(shí)間。隨著這段時(shí)間技術(shù)水平的不斷提高以及創(chuàng)新施工方式的不斷出現(xiàn)，在最初的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中就呈現(xiàn)和暴露出更多不完善和不達(dá)標(biāo)的部分，這就需要對(duì)整套系統(tǒng)保持先進(jìn)和發(fā)展的眼光，不斷地進(jìn)行更深入的審查，對(duì)其系統(tǒng)中需要運(yùn)用新技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)充的部分予以關(guān)注，并結(jié)合客戶的實(shí)際需求，進(jìn)行合理和適當(dāng)?shù)靥岣吆蛿U(kuò)充。

2.3設(shè)計(jì)需要的先進(jìn)技術(shù)

作為一項(xiàng)高水平、專業(yè)性強(qiáng)的工作，電廠熱能動(dòng)力對(duì)設(shè)計(jì)者的專業(yè)素質(zhì)提出了很高的要求。熱能動(dòng)力系統(tǒng)是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)，其原理是將燃料中的化學(xué)能釋放出來，先轉(zhuǎn)化為熱能，再將熱能盡可能轉(zhuǎn)化成驅(qū)動(dòng)動(dòng)能，因此，要求必須采用先進(jìn)的熱能設(shè)計(jì)技術(shù)和設(shè)備。就目前而言，我國電廠所擁有的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行已達(dá)到國家的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，初步具備了電廠熱能系統(tǒng)建設(shè)所需的技術(shù)和條件，并且工程系統(tǒng)建設(shè)所需的設(shè)備和組合方式也已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)水平。同時(shí)，電廠熱能系統(tǒng)的后期維護(hù)工作必須具備很強(qiáng)的可操作性，具體而言，就是在維持熱能動(dòng)力系統(tǒng)先進(jìn)性的方面，使其具備投產(chǎn)后的自行維護(hù)能力。因此，在引進(jìn)國外先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備方面，應(yīng)根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況和目前所達(dá)到的技術(shù)水準(zhǔn)，引進(jìn)適合自己的技術(shù)和設(shè)備，不能一味追求先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，而不顧熱能動(dòng)力系統(tǒng)的后期維護(hù)，盲目引進(jìn)。

2.4兼顧經(jīng)濟(jì)效益

作為社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，電廠同樣在經(jīng)營過程中追求經(jīng)濟(jì)效益和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，電廠熱能動(dòng)力系統(tǒng)的建設(shè)與使用同樣不能脫離這一價(jià)值追求，必須能夠創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，才有必要進(jìn)行投產(chǎn)與建設(shè)。如果投產(chǎn)使用后不能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)，不能創(chuàng)造出經(jīng)濟(jì)效益，那么這種建設(shè)是對(duì)有限資源的極大浪費(fèi)。因此，在計(jì)劃電廠熱能動(dòng)力系統(tǒng)建設(shè)的時(shí)候，必須綜合考慮建設(shè)費(fèi)用預(yù)算情況和設(shè)備資金的使用情況，在合理范圍安排資金預(yù)算，并且保證電廠熱能電力系統(tǒng)投產(chǎn)使用后，除了用于提高生產(chǎn)效率、維護(hù)安全生產(chǎn)等必需的開支外，如果系統(tǒng)自身的折舊費(fèi)用和維修費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益，則完全沒有必要投產(chǎn)使用。

2.5系統(tǒng)的修改與完善

系統(tǒng)的修改是在熱能動(dòng)力系統(tǒng)安裝完成之后對(duì)系統(tǒng)整體以及子系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，然后根據(jù)測(cè)試的結(jié)果中不能夠達(dá)標(biāo)的環(huán)節(jié)進(jìn)行修改，以保證系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能都能實(shí)現(xiàn)。而系統(tǒng)的完善就需要一個(gè)長期的過程，由于熱能動(dòng)力系統(tǒng)從建設(shè)需求的提出到施工完成，并調(diào)試驗(yàn)收要經(jīng)歷兩、三年的時(shí)間，而在這么長的周期中相關(guān)的需求會(huì)有所調(diào)整，同時(shí)涉及到的一些技術(shù)也同樣會(huì)有更新，所以就需要對(duì)之前的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行完善改進(jìn)。

結(jié)束語

綜上所述，在具體設(shè)計(jì)過程中，要做好設(shè)計(jì)前的相關(guān)準(zhǔn)備工作，制定總體設(shè)計(jì)方案及詳細(xì)設(shè)計(jì)方案，并在完成設(shè)計(jì)后，根據(jù)熱能動(dòng)力系統(tǒng)的試運(yùn)情況，對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，提高其科學(xué)性及可操作性，在確保電廠發(fā)電安全、高效進(jìn)行的同時(shí)，帶來更加可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

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