熱能與動力工程在電廠中的運用探究

紀龍

摘要：科技的進步，促進人們對能源需求的增多。社會生產力的不斷提高，導致生產所需要的能源越來越多。為了匹配我國的社會經濟發(fā)展，必須要提高能源供應效率，而目前的社會現(xiàn)狀是，不可再生能源急劇下降，無法滿足于當今的生產力水平。想要走出困境，提高生產力，就必須要運用新能源。當今我國熱能動力工程發(fā)展尤為迅速，不但提升了電廠的運轉效率，還為能源的供應提供了穩(wěn)定輸出。本文就熱能與動力工程在電廠中的運用展開探討。

關鍵詞：熱能動力；工程；電廠；有效運用

引言

當前，我國更多的依靠火力發(fā)電作為主要生產力，但是火力發(fā)電能耗過大的弊端始終難以有效解決和控制。目前，全球性的資源和能源危機頻發(fā)，因此，如何保證節(jié)能環(huán)保的目標在發(fā)電工程領域得以的實現(xiàn)成為擺在我們面前的一個難題。

1熱能動力工程綜述

首先，熱能動力工程，是由機械工程學和跨熱能動力工程兩門學科組成的，其基本的運作原理是將熱能與機械能，在一定的條件下進行互相轉化，為設備提供動能，使機械設備可以正常的運轉?；镜倪\作原理雖然看上去非常簡單，但是，我國花費了大量的人力物力財力，在熱力動能工程方面。并且伴隨著近兩年來機械自動化和人工智能化的不斷發(fā)展，我國將熱力動能工程與人工智能相結合，希望可以提升熱能動力工程效率。其中，熱能動力工程在電廠鍋爐方面的應用最為典型，不僅提升了電廠鍋爐的運轉效率，還減少了電廠鍋爐的能源消耗量，這對于我國熱能動力工程技術的運用是一極大啟示。其次，熱能動力工程作為一個綜合性的科研項目，從它在電廠鍋爐中應用的情況可以看出，我國對于熱能動力工程的運用還是具備控制能力的，不僅提升了電廠鍋爐的燃燒效率，還提高了電廠鍋爐的能源利用率。當今我國對于熱能動力工程的研究，主要放在熱能與機械能的轉化方面，希望可以通過改良設備，提升電廠鍋爐的燃燒效率。另一方面，在熱能動力工程中加入人工智能化，讓熱能動力工程更加高效，減輕了工作人員的工作負擔。這則需要大量的熱能動力工程人才和機械自動化人才，這種跨學科的綜合創(chuàng)新工作，相比于傳統(tǒng)的熱能動力工程研究難度更高。但是，如果可以取得科技上的突破，必然可以提高我國生產效率，推動我國社會發(fā)展。這需要科研人員不斷的開發(fā)和研究，克服科研困難，實現(xiàn)熱能動力工程的發(fā)展目標。

2熱能與動力工程在電廠中的運用分析

2.1在節(jié)流調節(jié)中的應用

節(jié)流調節(jié)是電廠運營中重點需要考慮的因素，節(jié)流調節(jié)是否有效直接影響到電廠的運營效率。電廠在運營的過程中在保證電力生產質量、安全的基礎上，應降低成本，這樣才能不斷提高經濟效益的發(fā)展目標，而節(jié)流調節(jié)則是降低成本必須要考慮的因素。通過將熱能與動力工程應用到電廠生產中，可以使第一級節(jié)流調節(jié)達到全周進汽的效果，而且這種效果在小容量機組、負荷大的機組中會變的更加明顯。當然，這需要保證電廠發(fā)電機組運行工況發(fā)生變化且各級溫度溫差不大的情況下，才能達到此效果。而從實際的角度上分析，在工況發(fā)生變化的過程中很容易造成節(jié)流損失，這時熱能與動力工程的運用將無法達到預期的效果，更無法達到降低成本提高經濟效益的目的。在新時期發(fā)展中，要將熱能與動力工程的作用充分發(fā)揮出來，則需要結合實際情況合理運用熱能與動力工程，例如，在熱能與動力工程應用的過程中，需要分析同流量下的各級壓差和焓降，并確定電廠機組零部件的功率、受力狀況等，通過對機組運行狀態(tài)的全面監(jiān)視，才能結合實際情況制定熱能與動力工程的應用方案，才能將其作用充分發(fā)揮出來，降低電廠生產成本，提高電力生產的經濟效益。

2.2篩選與完善調頻方案

因為發(fā)電器的負荷壓力始終處在一個持續(xù)改變的狀態(tài)下，對此，發(fā)電機組合結構的電力系統(tǒng)頻率也將伴隨負荷壓力的變化而改變，而且在這種反復變化的環(huán)境下，電力系統(tǒng)頻率機組還將按照并網工作的頻率，及時調整本身動態(tài)性能與改變頻率，通過該種智能的調整，來降低發(fā)電機組合結構造成的負荷壓力，由此保持電力系統(tǒng)頻率，該種自動調節(jié)性能被叫做“一次調頻”。其平衡點要求實現(xiàn)負荷壓力功率與調速器二者間的平衡，“一次調頻”自動調節(jié)環(huán)節(jié)，僅能把頻率調節(jié)保持在特定范圍之內，且在頻率調節(jié)過程，具備迅速調節(jié)頻率的特征。因此，電廠內的相關人員在使用熱能動力項目之前，必須完善調整、調配方案，而且，必要條件下還應當選取二次調配，進而確保在發(fā)電機組合結構工作中，采用科學可行的調頻方法，以不斷提高工作效率。

2.3在調頻中的應用

電廠在電力生產的過程中，需要根據外界符合的變化進行有效的調頻，保證電廠機組運行的有效性。由于未接負荷的不斷變化，也使得電網的頻率在不斷發(fā)生波動，而這時的電廠機組根據電網頻率進行實時調節(jié)，保證自身的動態(tài)性能，可以有效避免未接負荷對自身運行的影響，同時也能夠維持電網頻率的正常。在電廠機組運行中也會將這樣的操作稱之為一次調頻。從實際的角度上分析，一次調頻主要是通過調速器和負荷功率頻率變化的調節(jié)來實現(xiàn)的，但由于一次調頻的控制范圍有限，再加上電廠不同發(fā)電機組之間存在的差異性所需要的調整量也有所不同，使得一次調頻很難滿足電廠的生產運行。將熱能與動力工程運用到電廠中，實現(xiàn)對電廠發(fā)電機組的二次調頻，不斷優(yōu)化電廠運行的調頻方案，可以根據電廠機組的實際運行情況以及外界的環(huán)境因素等，選擇手動或自動調頻，這兩種調頻方式可以滿足各類電廠發(fā)電機組的調頻需求，而且在實際的運用中，具有易操作、可靠性高的特點，綜合多種因素分析，優(yōu)化調頻方案，保證電廠發(fā)電機組運行的可靠性、穩(wěn)定性，進一步提高電廠機組的運行效率。

2.4采取多級汽輪機

該機器時常會產生重熱情況，這種情況通常是指在上輪汽輪機內消耗的少量熱能，可以被下一級及其后續(xù)的多級汽輪機重復應用。井調整發(fā)電器機組的負荷壓力來加以調節(jié)，可以在最大程度上提高發(fā)電機結構的總體運行效率，進而極大減少電廠的生產成本，實現(xiàn)電廠經營效益的最大化。但在調整負荷電壓設備時，極易對其帶來能源方面的耗損，甚至會下降發(fā)電機組合結構的經濟生產性。在發(fā)電機組合結構工作環(huán)節(jié)，操作人員能調整重熱使用率，把重熱參數(shù)調整到標準范圍以內，進而確保多級汽輪機內的多余熱能，可以被下一級以及后續(xù)多級汽輪機所應用，既可以節(jié)省電廠的經營成本，還可以大幅度減少能源的耗損。

2.5降低濕氣損失影響

由于技術和設備本身的原因，發(fā)電機組裝系統(tǒng)在運行過程中難免會產生出較多的濕氣。而且根據熱能傳遞的原理，在濕氣蒸發(fā)或者氣溫過低時，會造成部分熱能不可避免地流失，從而造成不必要的耗能和能源的浪費。最常見和應用最普遍的應對策略，是在發(fā)電機組裝系統(tǒng)內部安裝吸收水蒸氣的裝置或者祛濕氣的裝置或者水蒸氣循環(huán)裝置，將產生的濕氣進行回收再利用，從而減少濕氣對熱能的損耗，并且對能源進行多重利用，最大限度地發(fā)揮其價值和減少能耗，從而實現(xiàn)效益的最大化。

結語

熱能動力項目在電廠內使用能通過降低調壓環(huán)節(jié)的能耗、調頻方案的完善與選取、使用多級汽輪機和減少濕氣損失干擾等多種手段，來提高熱能動力項目在電廠內的總體應用效果，進而在確保節(jié)能的基礎上，提高電廠的總體運行效果。

參考文獻

[1]李榮祖.熱能動力工程在電廠中的有效運用[J].中國設備工程，2017（17）：172-173.

[2]錢英.熱能動力工程在電廠鍋爐中的應用探討[J].科技風，2017（14）：216.