淺談熱能與動(dòng)力工程在電廠中的應(yīng)用

【摘?要】電能是一種環(huán)保優(yōu)質(zhì)的能源，現(xiàn)在應(yīng)用的范圍日益廣泛，需求量也越來越大。電廠是我國電力能源的主要生產(chǎn)單位，在其生產(chǎn)過程中應(yīng)用熱能與動(dòng)力工程，可以顯著地降低能源消耗，提高電廠的產(chǎn)能、效率與效益。本文先對(duì)熱能與動(dòng)力工程進(jìn)行了概述，在此基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了其在電廠中的應(yīng)用，以供相關(guān)理論與實(shí)踐參考。

【關(guān)鍵詞】熱能與動(dòng)力工程;電廠生產(chǎn);應(yīng)用策略

隨著煤炭、石油、天然氣等能源的急劇減少，以及環(huán)境與大氣污染的不斷加劇，需要加快尋找替代能源。電能是一種清潔優(yōu)質(zhì)的能源，而且，除了電廠外，風(fēng)能、電能、核能等也都可轉(zhuǎn)化成電能，其來源廣泛，當(dāng)前在各領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛?；鹆Πl(fā)電是我國主要發(fā)電形式，在綠色發(fā)展、節(jié)能降耗減排理念推動(dòng)下，電廠也必須要進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)，順應(yīng)節(jié)能環(huán)保的發(fā)展趨勢(shì)，合理應(yīng)用熱能與動(dòng)力工程來節(jié)約能源消耗，提高產(chǎn)電效率和效益。

一、熱能與動(dòng)力工程概述

熱能與動(dòng)力工程具體來說，就是利用技術(shù)手段，將普通的熱能進(jìn)行轉(zhuǎn)變，使之成為動(dòng)能或是把動(dòng)能轉(zhuǎn)化成為熱能。簡(jiǎn)言之，就是在熱能和動(dòng)力之間轉(zhuǎn)換產(chǎn)生能量，繼而再將這種能量應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。熱能與動(dòng)力工程屬于新能源，其涉及的內(nèi)容比較多，具體你操作流程也比較繁雜。電廠是利用熱能與動(dòng)力工程來不斷地進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的，應(yīng)用熱能與電力工程可以提高能源利用率，減少能源浪費(fèi)，對(duì)電廠的生產(chǎn)與發(fā)展具有重要的意義。

二、熱能與動(dòng)力工程在電廠中的應(yīng)用問題分析

（一）重?zé)岈F(xiàn)象問題

電廠運(yùn)行過程中，重?zé)岈F(xiàn)象主要主要是指熱能的重復(fù)利用。從表面來看，重?zé)釋?shí)現(xiàn)了對(duì)熱能的循環(huán)高效使用，然而，實(shí)際上，這一問題會(huì)對(duì)電力生產(chǎn)造成許多的危害，嚴(yán)重制約電廠能源利用率的提高。因?yàn)橹責(zé)釙?huì)使電廠無法及時(shí)存儲(chǔ)電能，進(jìn)而影響發(fā)電燃燒環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性，同時(shí)，發(fā)電燃燒過程中，還會(huì)對(duì)蒸汽機(jī)數(shù)值產(chǎn)生破壞，降低電廠氣壓的穩(wěn)定與安全，而電壓的波動(dòng)，還會(huì)直接降低電能的品質(zhì)，不利于電廠的可持續(xù)發(fā)展。

（二）濕氣損失問題

電廠在應(yīng)用熱能動(dòng)力工程的過程中，濕氣損失問題也是比較突出的問題。導(dǎo)致濕氣損失的原因有很多。動(dòng)能在蒸汽作用下會(huì)轉(zhuǎn)化成電能，在轉(zhuǎn)化時(shí)，蒸汽就會(huì)發(fā)生膨脹，形成大量的水滴，在一定程度上引起蒸汽損失。同時(shí)，蒸汽也一直是處于不斷的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的，在運(yùn)動(dòng)時(shí)，蒸汽的運(yùn)動(dòng)速度往往是比水滴的運(yùn)動(dòng)速度快的，這就使得水滴會(huì)對(duì)蒸汽產(chǎn)生影響，主流運(yùn)動(dòng)會(huì)受到噴管干擾，導(dǎo)致濕氣的消耗。有時(shí)候還會(huì)造成多余設(shè)備操作，而這又會(huì)消耗更多濕氣。

（三）節(jié)流調(diào)節(jié)問題

節(jié)流調(diào)節(jié)是電廠生產(chǎn)順利開展的重要保證，在電廠中的應(yīng)用比較廣泛。如果發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變動(dòng)，電力生產(chǎn)系統(tǒng)能源消耗加大時(shí)，節(jié)流調(diào)節(jié)就會(huì)利用其調(diào)節(jié)作用，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在容量額度相對(duì)較小的生產(chǎn)設(shè)備，節(jié)流調(diào)節(jié)是非常適用的，對(duì)系統(tǒng)的正常生產(chǎn)具有積極的促進(jìn)作用。不過，依據(jù)相關(guān)理論可知，應(yīng)用節(jié)流調(diào)節(jié)也是需要一定的條件的，的運(yùn)用存在一定的條件，那就是機(jī)組的級(jí)數(shù)需要大于三級(jí)，通過不同機(jī)組的電流量值也必須要接近相同，這樣才能充分發(fā)揮節(jié)流調(diào)節(jié)的作用，保持生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定。如果設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷較大，就會(huì)使得機(jī)組的數(shù)量相應(yīng)地減少，導(dǎo)致系統(tǒng)能耗增大，降低電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

三、熱能與動(dòng)力工程在電廠中的應(yīng)用策略

（一）對(duì)重?zé)徇M(jìn)行合理利用

在電廠熱能與動(dòng)力工程應(yīng)用中，如果發(fā)生重?zé)釂栴}，就說明多級(jí)汽輪機(jī)組內(nèi)部運(yùn)行中與上一級(jí)相比，出現(xiàn)明顯的損失，降低電能使用率。所以，必須要合理利用重?zé)?，以確保重?zé)嵯禂?shù)得到有效控制。以汽輪機(jī)為例，要對(duì)其再熱熱段管道的完整性進(jìn)行嚴(yán)格控制，并對(duì)熱段管道口徑進(jìn)行適當(dāng)增大，這樣可以有效減少對(duì)管道的壓損及熱量消耗，降低凝汽器背壓，不過，凝汽器的背壓不能無限地降低，應(yīng)控制在9.55kPa。在電廠熱能轉(zhuǎn)化中，還可在多級(jí)汽輪機(jī)設(shè)備中安裝吸收式熱泵，來對(duì)重?zé)徇M(jìn)行利用。吸收式熱泵主要由發(fā)生器、冷凝器、吸收器和蒸發(fā)器構(gòu)成，其能使下一級(jí)設(shè)備主動(dòng)循環(huán)利用上一級(jí)設(shè)備熱能轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的余熱或新能量，從而提高熱量的轉(zhuǎn)化效率。重?zé)嵯禂?shù)的區(qū)間范圍在0.04-0.08，如果系數(shù)越大，就說明熱能的重復(fù)利用機(jī)率也越高，熱能損耗量就會(huì)明顯降低。在具體確定數(shù)值過程中，要充分考量設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀況，綜合考慮得出恰當(dāng)數(shù)值，并對(duì)重?zé)崆闆r進(jìn)行密切監(jiān)測(cè)，根據(jù)變化情況進(jìn)行有效調(diào)整，確保重?zé)岈F(xiàn)象得到合理、有效的利用。

（二）減少濕氣損失

提升熱能及動(dòng)力工程實(shí)際工作效率，就要解決熱能與動(dòng)力工程的濕氣損失問題。濕氣損耗時(shí)會(huì)消耗部分熱能，增加機(jī)組能耗?？稍跓崮芘c動(dòng)力工程裝置中加設(shè)再熱循環(huán)裝置，將作功后的蒸汽導(dǎo)入再熱裝置中，就可對(duì)蒸汽進(jìn)行再次加熱，使蒸汽溫度接近主蒸汽溫度，返回汽輪機(jī)中進(jìn)行再次作功。通過這種方法，顯著降低了濕氣耗損，提高循環(huán)熱效率，也保證了排氣濕度達(dá)標(biāo)，還能有效降低葉片的侵蝕，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。此外，還要提高機(jī)組生產(chǎn)的抗沖蝕能力，噴灌設(shè)備選擇使用帶有吸水縫的種類，也能有效降低電廠運(yùn)行過程中的濕氣損失，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減耗的目的。

（三）優(yōu)化節(jié)流調(diào)節(jié)

在電廠發(fā)電作業(yè)中，應(yīng)用熱能與動(dòng)力工程時(shí)，就會(huì)放入所有的氣體，系統(tǒng)的運(yùn)行溫度會(huì)隨著設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生改變，這樣就會(huì)導(dǎo)致能源損耗問題。解決此問題，可使用帶正常負(fù)載的裝置，結(jié)合實(shí)際情況來合理調(diào)節(jié)控制閥，利用控制信號(hào)和動(dòng)力操作，來對(duì)介質(zhì)的力量、壓力等進(jìn)行優(yōu)化改變，從而提高節(jié)流調(diào)節(jié)的可能性。發(fā)電機(jī)組可自動(dòng)完成一次調(diào)頻作業(yè)，但這難以有效滿足發(fā)電實(shí)際需求，還需要人工進(jìn)行精準(zhǔn)把握，開展二次調(diào)頻作業(yè)，從而有效降低節(jié)流帶來的能耗。

四、結(jié)語

綜上所述，隨著時(shí)代發(fā)展對(duì)節(jié)能減排的要求越來越高，現(xiàn)在熱能與動(dòng)力工程在電廠中的應(yīng)用越來越多。為充分發(fā)揮其功能作用，有效降低電廠運(yùn)行中能源損耗，電廠應(yīng)認(rèn)識(shí)到熱能與動(dòng)力系統(tǒng)的重要作用，結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況，分析熱能與動(dòng)力工程應(yīng)用出現(xiàn)的主要問題，有針對(duì)性地采取切實(shí)可行的策略，來提高電廠的電能的生產(chǎn)效率，加電廠的生產(chǎn)效益，推動(dòng)電廠實(shí)現(xiàn)健康、可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：

王展治?441423198508143332?華潤(rùn)電力（海豐）有限公司??廣東工業(yè)大學(xué)??2008年8月參加工作，汽機(jī)工程師。

（作者單位：華潤(rùn)電力（海豐）有限公司）