新形勢(shì)下電廠熱能動(dòng)力發(fā)展前景研究

李煒

摘要：文章通過(guò)對(duì)熱電廠視角的熱能與動(dòng)力工程關(guān)系的分析，對(duì)實(shí)現(xiàn)電廠熱能動(dòng)力良好發(fā)展的措施及電廠熱能動(dòng)力發(fā)展的前景進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：新形勢(shì);電廠;熱能動(dòng)力;發(fā)展前景

熱能動(dòng)力也是大家常說(shuō)的熱能與動(dòng)力工程，其研究的內(nèi)容也就是熱能以及動(dòng)力兩大類(lèi)，其涵蓋了熱能工程、水利電動(dòng)工程等，通常情況下，電廠的鍋爐運(yùn)行主要使用的是流程工程以及熱力發(fā)動(dòng)機(jī)等，其主要的作用就是將熱能順利的轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，現(xiàn)如今的熱能動(dòng)力工程，主要是在現(xiàn)代化的動(dòng)力工程的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，其動(dòng)力工程作業(yè)質(zhì)量以及效率得到了很大的改善。之所以越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始關(guān)注熱能動(dòng)力工程，主要是由于能源問(wèn)題己經(jīng)成為國(guó)家發(fā)展的制約問(wèn)題，而熱能動(dòng)力工程則可以在一定程度上有效緩解這一問(wèn)題。

1基于熱電廠視角的熱能與動(dòng)力工程關(guān)系分析

熱電廠是以熱能為動(dòng)力進(jìn)行發(fā)電的重要方式，在現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展過(guò)程匯總，熱能與動(dòng)力工程在熱電廠的發(fā)展方面發(fā)揮著重要的價(jià)值。而在當(dāng)前資源利用方式趨于多樣化的情況下，對(duì)于熱能的開(kāi)發(fā)與利用也在不斷地創(chuàng)新和發(fā)展，新的熱能發(fā)展理念正在逐漸產(chǎn)生和發(fā)展，這其中熱能與動(dòng)力工程的結(jié)合實(shí)現(xiàn)了良好的效益。

隨著熱電廠發(fā)展效益的積極呈現(xiàn)，社會(huì)對(duì)于熱電廠的認(rèn)可度正在逐漸提升，而要保持熱電廠實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定的發(fā)展，就需要不斷地從技術(shù)方面著手來(lái)尋求良好的發(fā)展路徑。而熱電廠的發(fā)展事實(shí)也證明在熱電廠領(lǐng)域，熱能與動(dòng)力工程的結(jié)合能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展，提升熱電廠生產(chǎn)的效益。并且隨著技術(shù)的創(chuàng)新，熱能與動(dòng)力工程相結(jié)合的發(fā)展模式不僅能夠推動(dòng)電力領(lǐng)域熱能改革的深入，同時(shí)也能夠促使電廠生產(chǎn)動(dòng)力的技術(shù)性發(fā)展，為熱電廠的創(chuàng)新發(fā)展起到積極的作用。當(dāng)然，在關(guān)系方面，熱能除了與動(dòng)力工程有著密切的聯(lián)系以外，還能夠在一定的情況下相互轉(zhuǎn)化，從而為電力領(lǐng)域熱能與動(dòng)力的協(xié)調(diào)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支撐。

2實(shí)現(xiàn)電廠熱能動(dòng)力良好發(fā)展的措施

雖然通過(guò)對(duì)熱能與動(dòng)能之間相互轉(zhuǎn)換原理的研究深化了我們對(duì)電廠熱能動(dòng)力發(fā)展前景的預(yù)測(cè)和把握，但是如何通過(guò)有效的方法來(lái)促使這些良好的發(fā)展前景得以實(shí)現(xiàn)是當(dāng)前電廠熱能與動(dòng)力工程研究的重點(diǎn)內(nèi)容。就目前來(lái)看，實(shí)現(xiàn)電廠熱能動(dòng)力在熱電廠中有效運(yùn)用的措施主要有以下三方面。

2.1注重重?zé)岈F(xiàn)象的有效運(yùn)用

通過(guò)上述分析可以發(fā)現(xiàn)，重?zé)岈F(xiàn)象對(duì)于實(shí)現(xiàn)熱能的重復(fù)高效利用有著十分重要的價(jià)值和意義，是值得我們?nèi)ド钊胙芯亢蛧L試的領(lǐng)域。就當(dāng)前來(lái)看，我國(guó)的電廠仍然以火力發(fā)電為主，而在電力生產(chǎn)過(guò)程中，如何能夠通過(guò)熱能與動(dòng)力工程的有效結(jié)合來(lái)達(dá)到生產(chǎn)電力的同時(shí)產(chǎn)生熱能，為生產(chǎn)提供重復(fù)性的熱能支持，可以提升電廠發(fā)電的效率，節(jié)約大量的能源。而對(duì)于重?zé)岈F(xiàn)象的運(yùn)用主要有賴于技術(shù)的研發(fā)與利用，即如何在進(jìn)行熱電廠能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中將那些多級(jí)汽輪機(jī)所產(chǎn)生的上一級(jí)的熱能損失在接下來(lái)的各級(jí)汽輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行回收利用，從而將上一級(jí)的熱能損耗降到最小，實(shí)現(xiàn)熱能向動(dòng)能的大部分轉(zhuǎn)換。同時(shí)，重?zé)岈F(xiàn)象容易造成熱電廠的電能存在出現(xiàn)不規(guī)范情況，導(dǎo)致電能的功率出現(xiàn)不穩(wěn)定性，而這些問(wèn)題也需要通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)研發(fā)來(lái)加以解決。

2.2重視調(diào)壓調(diào)節(jié)的運(yùn)用

在實(shí)際的電廠發(fā)電過(guò)程中，很多時(shí)候是無(wú)法大量?jī)?chǔ)存電力的，并且生產(chǎn)的功率也會(huì)因?yàn)橥饨缫蛩氐膹?fù)雜和多樣性而產(chǎn)生較大的不穩(wěn)定性，加之鍋爐內(nèi)的燃料在燃燒過(guò)程中會(huì)受到進(jìn)入汽輪機(jī)中的蒸汽的參數(shù)的變化而變化，會(huì)造成電力資源的損失。而對(duì)于這種情況，要通過(guò)有效的調(diào)壓調(diào)節(jié)方式來(lái)對(duì)機(jī)組的負(fù)荷適應(yīng)性和運(yùn)行的可靠性進(jìn)行提升，以強(qiáng)化機(jī)組的耐用性和穩(wěn)定性，提升機(jī)組的實(shí)用性，為熱能與動(dòng)力工程在電力生產(chǎn)中的結(jié)合提供強(qiáng)有力的支撐。

2.3提升電廠熱能動(dòng)力技術(shù)的研發(fā)能力

電廠熱能動(dòng)力發(fā)展的重要支撐之一就是技術(shù)，只有充分掌握了相應(yīng)的核心技術(shù)，才能夠?qū)崿F(xiàn)電廠熱能動(dòng)力的良好發(fā)展。就目前來(lái)看，電廠熱能動(dòng)力的技術(shù)研究應(yīng)當(dāng)著力于對(duì)電廠鍋爐熱能動(dòng)力發(fā)展的研究，提升鍋爐內(nèi)實(shí)現(xiàn)熱能向機(jī)械能轉(zhuǎn)換技術(shù)。雖然目前鍋爐在應(yīng)用熱能動(dòng)力技術(shù)后填充燃料的方式逐漸向自動(dòng)技術(shù)方面的轉(zhuǎn)換，通過(guò)雙交叉限幅控制技術(shù)、空燃比里連續(xù)控制技術(shù)等技術(shù)的使用來(lái)提升鍋爐內(nèi)熱能動(dòng)力的發(fā)展，但是仍然受到較大的技術(shù)因素束縛，這就需要在接下來(lái)的電廠熱能動(dòng)力發(fā)展過(guò)程根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的需要來(lái)開(kāi)展有效的熱能動(dòng)力發(fā)展技術(shù)研究與運(yùn)用，切實(shí)提升新形勢(shì)下電廠熱能動(dòng)力發(fā)展的實(shí)際效果。

3電廠熱能動(dòng)力發(fā)展的前景

3.1鍋爐燃燒控制方面

控制鍋爐的燃燒時(shí)能量轉(zhuǎn)化的核心技術(shù)，現(xiàn)在鍋爐燃料填充的方式也從傳統(tǒng)的人工填充改變個(gè)自動(dòng)控制燃料填充，有些鍋爐已經(jīng)具備全自動(dòng)燃燒控制的功能，根據(jù)不同的熱能動(dòng)力控制技術(shù)，有幾種鍋爐的燃燒控制，其中最重要的是燒嘴、燃燒控制器、熱電偶比例閥、電動(dòng)蝶閥、流量計(jì)氣體分析裝置和PLC等部件共同組成的空燃比里連續(xù)控制系統(tǒng)，這種控制系統(tǒng)經(jīng)過(guò)熱電偶來(lái)檢測(cè)出數(shù)據(jù)傳送到PLC，將數(shù)據(jù)與PLC本身數(shù)據(jù)進(jìn)行比較獲取偏差值，然后通過(guò)使用比例積分和微分來(lái)計(jì)算出輸出電信號(hào)。

其次是燒嘴、燃燒控制器、流量計(jì)熱電偶、流量閥幾個(gè)部分共同組成了雙交叉的先付控制系統(tǒng)，工作的主要原理是通過(guò)溫度的熱傳感器熱電偶來(lái)精確測(cè)量需要的溫度，然后最變成電信號(hào)，電信號(hào)代表了測(cè)量的實(shí)際溫度，測(cè)量的期望穩(wěn)定是已經(jīng)存貯在上位機(jī)工藝曲線自動(dòng)給定的，通過(guò)控制燃料要通過(guò)專用的質(zhì)量控制裝置來(lái)進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量。

3.2風(fēng)機(jī)翼型葉片仿真方面

在電廠鍋爐內(nèi)部，葉輪機(jī)械的流暢需要依靠強(qiáng)烈的非定常特征，內(nèi)部的構(gòu)造也非常的復(fù)雜，導(dǎo)致測(cè)量實(shí)驗(yàn)無(wú)法十分的細(xì)致。目前，還沒(méi)有一門(mén)力學(xué)原理能夠解釋流動(dòng)分離失速以及喘振等流動(dòng)現(xiàn)象。所以，要了解機(jī)械內(nèi)部的流動(dòng)本質(zhì)要進(jìn)行詳細(xì)可靠的流動(dòng)實(shí)驗(yàn)以及數(shù)值的模擬實(shí)驗(yàn)，并且通過(guò)軟件的二維數(shù)值來(lái)模擬出電廠鍋爐風(fēng)機(jī)的翼型葉片，空氣從不同的方向吹盡翼型葉片中，造成了流動(dòng)分離，然后根據(jù)模擬的數(shù)值來(lái)創(chuàng)建模型，在劃分網(wǎng)格，設(shè)定好邊界的區(qū)域與條件，輸出網(wǎng)格，使用求解器進(jìn)行求解，這樣就可以模擬不同的氣流流動(dòng)的二維數(shù)值，進(jìn)而達(dá)到了模擬的目的。另外還能根據(jù)模擬不同角度的速度矢量制作成矢量圖，然后進(jìn)行對(duì)比和分析，得出鍋爐風(fēng)機(jī)翼型編輯曾攻角與分離的關(guān)系。

3.3提升電廠熱能動(dòng)力技術(shù)的研發(fā)能力

就目前來(lái)看，電廠熱能動(dòng)力的技術(shù)研究應(yīng)當(dāng)著力于對(duì)電廠鍋爐熱能動(dòng)力發(fā)展的研究，提升鍋爐內(nèi)實(shí)現(xiàn)熱能向機(jī)械能轉(zhuǎn)換技術(shù)。雖然目前鍋爐在應(yīng)用熱能動(dòng)力技術(shù)后填充燃料的方式逐漸向自動(dòng)技術(shù)方面的轉(zhuǎn)換，通過(guò)雙交叉限幅控制技術(shù)、空燃比里連續(xù)控制技術(shù)等技術(shù)的使用來(lái)提升鍋爐內(nèi)熱能動(dòng)力的發(fā)展，但是仍然受到較大的技術(shù)因素束縛，這就需要在接下來(lái)的電廠熱能動(dòng)力發(fā)展過(guò)程根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的需要來(lái)開(kāi)展有效的熱能動(dòng)力發(fā)展技術(shù)研究與運(yùn)用，切實(shí)提升新形勢(shì)下電廠熱能動(dòng)力發(fā)展的實(shí)際效果。

4結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)對(duì)于資源利用和環(huán)境保護(hù)工作重視度的不斷提升，電廠電力生產(chǎn)的模式逐漸發(fā)生了一定的變化，這促使新形勢(shì)下電廠的發(fā)展面臨諸多的挑戰(zhàn)。就電廠的電力生產(chǎn)工作來(lái)說(shuō)，其關(guān)鍵的問(wèn)題就在于解決電廠熱能與動(dòng)力之間的良性轉(zhuǎn)化關(guān)系，使得資源能夠在生產(chǎn)環(huán)節(jié)得到高效地應(yīng)用。雖然電廠熱能動(dòng)力的發(fā)展優(yōu)勢(shì)和空間都比較廣，但是其發(fā)展卻并不是一帆風(fēng)順的，需要通過(guò)技術(shù)的研發(fā)與利用來(lái)促使相關(guān)的發(fā)展設(shè)想轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

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（作者單位：京能大同熱力有限公司）