探析熱能與動力工程在工程中的應用

楊奇

摘? ?要：隨著經(jīng)濟與社會的快速發(fā)展，近年來我國各領(lǐng)域的能源需求不斷增長，能源生產(chǎn)方式與供應模式的革新也開始成為業(yè)界關(guān)注的焦點。基于此，本文簡單分析了熱能動力工程應用中的常見問題，并深入探討了熱能與動力工程在火電廠中的創(chuàng)新應用路徑，希望由此能夠為我國熱電領(lǐng)域發(fā)展帶來一定啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：熱能? 動力工程? 鍋爐

中圖分類號：G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）07（a）-0049-02

2018年，我國全部發(fā)電量的71.8%為火力發(fā)電，但火電廠鍋爐的效率僅為40%左右，我國熱力發(fā)電領(lǐng)域存在著較為嚴重的能源浪費問題。結(jié)合相關(guān)研究可發(fā)現(xiàn)，火電廠鍋爐效率每提升1%，即可實現(xiàn)0.3%的發(fā)電效率提升，而為了盡可能提升火電廠鍋爐效率，正是本文圍繞熱能與動力工程在工程中應用開展具體研究的原因所在。

1? 火電廠工程問題分析

1.1 重熱現(xiàn)象

在火電廠的運行過程中，熱能重復利用現(xiàn)象被稱為重熱現(xiàn)象。熱能的利用效率直接影響火電廠發(fā)電效率，但如果運行過程出現(xiàn)重熱現(xiàn)象，已經(jīng)損耗的熱能會在機組下一次運作時發(fā)揮作用，這種情況的出現(xiàn)便會對火電廠機組的正常運行造成嚴重影響，如影響燃燒過程的充分性、影響蒸汽機數(shù)值等，熱能資源利用很容易因此受到較為消極影響。此外，重熱現(xiàn)象還可能導致電能品質(zhì)降低、氣壓波動等問題[1]。

1.2 濕汽損失

火電廠運行過程很容易出現(xiàn)濕汽損失，如蒸汽技術(shù)應用過程中因蒸汽膨脹而出現(xiàn)的水滴、過慢的水滴移動速度、噴灌主流運動受到的水滴影響等，這些都將引發(fā)濕汽損失與能量損耗，火電廠生產(chǎn)過程中的電能損耗因此出現(xiàn)。

1.3 其他問題

除上述問題外，我國火電廠還在鍋爐和風機層面存在不足，如長期處于高壓環(huán)境下超負荷工作的風機很容易出現(xiàn)受損或燒壞問題，火電廠的正常運行、工作人員的人身安全也會因此受到較為負面影響。結(jié)合實際調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段我國火電廠運行含存在著能力轉(zhuǎn)化效率較低、技術(shù)改進滯后等問題，較低電能轉(zhuǎn)化效率、火電廠技術(shù)與設備的更新滯后均需要得到重視，技術(shù)改革與創(chuàng)新需盡可能實現(xiàn)同步發(fā)展，解決能量消耗大、轉(zhuǎn)換效率低下兩方面問題[2]。

2? 熱能與動力工程在火電廠中的創(chuàng)新應用路徑

結(jié)合上述問題，本節(jié)深入分析了熱能與動力工程在火電廠中的創(chuàng)新應用路徑，主要包括控制重熱現(xiàn)象、減小濕氣損失、調(diào)整吹灰技術(shù)、合理選用燃燒技術(shù)、創(chuàng)新燃燒控制技術(shù)、調(diào)壓能耗控制、調(diào)頻技術(shù)改進、節(jié)流調(diào)節(jié)改進。

2.1 控制重熱現(xiàn)象

為實現(xiàn)火電廠中的熱能與動力工程創(chuàng)新應用，重熱現(xiàn)象的控制必須得到重點關(guān)注?？紤]到重熱現(xiàn)象無法完全避免，火電廠運行過程必須關(guān)注重熱現(xiàn)象的利用，以此盡可能降低資源損耗?；痣姀S生產(chǎn)的每一個環(huán)節(jié)均不可避免的會出現(xiàn)大量、多余的熱能，因此需設法保證下一級操作能夠有效利用上一級產(chǎn)生的多余熱量，能源利用效率可由此實現(xiàn)長足提升。在重熱現(xiàn)象的具體控制和利用中，火電廠必須選擇科學合理的重熱系數(shù)。

2.2 減小濕氣損失

在控制重熱現(xiàn)象的同時，基于熱能與動力工程的火電廠運行濕汽損失減少同樣需要得到重視。結(jié)合濕汽損失的主要出現(xiàn)原因，火電廠應針對性配置去濕裝置、提高發(fā)電機組抗沖蝕能力、采用帶有吸水縫的噴灌、應用中間再熱循環(huán)，這些措施均能夠有效減小機組運行過程中的減小濕氣損，最大化發(fā)揮熱能與動力工程作用。

2.3 調(diào)整吹灰技術(shù)

吹灰技術(shù)的調(diào)整同樣屬于熱能與動力工程在火電廠中的創(chuàng)新應用，這一應用可有效減少熱能消耗，灰塵控制、鍋爐運用效率提升也能夠獲得有力支持。吹灰技術(shù)的應用需同時關(guān)注汽溫的改善、再熱機器吹灰效率的提升、誤差的控制。汽溫的改善需保證鍋爐在燃燒過程中不會在溫度較高處出現(xiàn)結(jié)渣，鍋爐內(nèi)物資充分燃燒、熱量消耗的降低可由此得到有力支持，各級過濾器的使用效率也能夠大幅下降，并控制鍋爐內(nèi)外溫差與燃燒過程中的熱量消耗;再熱機器吹灰效率的提升可有效減少燃燒物質(zhì)的損耗，結(jié)渣等問題的出現(xiàn)幾率也能夠得到有效控制;誤差的控制需關(guān)注再熱器風口溫度偏差的控制，以此避免火電廠鍋爐熱量轉(zhuǎn)變效率受到影響。如鍋爐受熱部分不會受到影響，可結(jié)合實際添一級再熱器，以此根據(jù)鍋爐內(nèi)側(cè)受熱面與鍋爐周圍的受熱部分明確煙霧測量偏差值。

2.4 合理選用燃燒技術(shù)

鍋爐內(nèi)左右區(qū)域部分吸收熱量過多屬于我國火電廠在燃燒過程中存在的常見問題，由于中間部分吸收的熱量較小，鍋爐燃燒效率因此受到了較為負面影響。在熱能與動力工程的應用中，需合理選用燃燒技術(shù)設法實現(xiàn)火電廠鍋爐內(nèi)部的受熱均衡。在鍋爐燃燒過程中，需使鍋爐能夠全方位接觸熱量，如改變鍋爐水平角度、提高通氣效率。在燃燒技術(shù)的選擇中，火電廠必須結(jié)合自身實際，并基于燃燒技術(shù)的選擇針對性進行員工培訓，這樣才能夠最大化發(fā)揮燃燒技術(shù)優(yōu)勢。

2.5 創(chuàng)新燃燒控制技術(shù)

火電廠運行過程中燃燒控制技術(shù)的創(chuàng)新同樣屬于熱能與動力工程的典型應用，如基于現(xiàn)代化控制技術(shù)的自行投放燃料便屬于其中典型，由此火電廠的節(jié)能減排目標實現(xiàn)即可獲得有力支持。雙交叉先付操控技術(shù)與空燃比里連續(xù)操控技術(shù)屬于現(xiàn)階段我國火電廠領(lǐng)域常用的兩種燃燒控制技術(shù)，前者的核心為溫度傳感器，通過精確測量溫度并將溫度信號轉(zhuǎn)換為電信號，即可基于期望達到溫度與實際測量溫度的偏差值實現(xiàn)燃燒控制，配合應用PLC技術(shù)，自動化的燃料和空氣流量閥門控制可由此實現(xiàn)，基于電動方法的定位、燃料與空氣比例的結(jié)合操控，并聯(lián)動空氣量的操控（孔板與差壓變送器），鍋爐內(nèi)的溫度即可實現(xiàn)高質(zhì)量調(diào)節(jié)，部件的節(jié)省、準確的溫度操作可由此順利實現(xiàn);后者技術(shù)在應用中需得到熱電偶檢查的支持，通過針對性檢查求得探測數(shù)值，即可結(jié)合PLC技術(shù)進行對應數(shù)據(jù)的對比，由此圍繞偏差值開展針對性計算，即可自動獲得用于調(diào)整電動閥和比例閥的電信號，火電廠鍋爐溫度同樣可實現(xiàn)較為精確的調(diào)整。值得注意的是，空燃比里連續(xù)操控技術(shù)在應用中需仔細確認額定數(shù)值，否則很容易出現(xiàn)溫度操控不準確問題。

2.6 其他路徑

除上述措施外，熱能與動力工程在火電廠的創(chuàng)新應用還需要關(guān)注調(diào)壓能耗、調(diào)頻技術(shù)、節(jié)流調(diào)節(jié)，具體路徑如下：（1）調(diào)壓能耗控制?；痣姀S發(fā)電設備很容易在長期運行過程中出現(xiàn)負荷變化，并因此出現(xiàn)生產(chǎn)力下降問題，這類問題需通過機組壓力調(diào)節(jié)實現(xiàn)解決。但受到機組設計不合理、操作精細度欠缺等因素影響，火電廠的鍋爐效率很容易因此受到影響，因此火電廠必須針對性開展技術(shù)人員培訓，并針對性改造或引進發(fā)電機組，以此從源頭上解決問題。（2）調(diào)頻技術(shù)改進?，F(xiàn)階段電力系統(tǒng)調(diào)頻可分為一次調(diào)頻與二次調(diào)頻，其中一次調(diào)頻不需要人工操作，發(fā)動機組能夠自動完成，因此由專業(yè)技術(shù)人員負責的二次調(diào)頻必須得到重視，火電廠必須保證二次調(diào)頻的可靠性和準確性，以此更好發(fā)揮熱能與動力工程應用優(yōu)勢。（3）節(jié)流調(diào)節(jié)改進?；痣姀S需關(guān)注節(jié)流調(diào)節(jié)產(chǎn)生損失對自身經(jīng)濟效益的影響，并設法準確預估流動部分的面積變化，由此開展的針對性改進即可有效降低節(jié)流損失。

3? 結(jié)語

綜上所述，熱能與動力工程在工程中的應用存在較高現(xiàn)實意義，在此基礎上，本文涉及的控制重熱現(xiàn)象、減小濕氣損失、調(diào)整吹灰技術(shù)、合理選用燃燒技術(shù)、創(chuàng)新燃燒控制技術(shù)、調(diào)壓能耗控制、調(diào)頻技術(shù)改進、節(jié)流調(diào)節(jié)改進等內(nèi)容，則提供了可行性較高的熱能與動力工程應用路徑，而為了更好滿足我國火電領(lǐng)域發(fā)展，各類信息化技術(shù)的更深入應用必須得到重視。

參考文獻

[1] 魏春雷.熱能與動力工程中的節(jié)能技術(shù)探討[J].城市建設理論研究：電子版，2018（31）：166.

[2] 李香濤.熱能與動力工程在鍋爐中應用問題的創(chuàng)新[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（21）：91.