如何提高熱電廠熱能與動力工程的效力

李德成

【摘要】我國幅員遼闊，所在煤炭資源總量方面表現(xiàn)較為突出，但是在現(xiàn)代化社會發(fā)展建設(shè)中，因過度的開采和消耗，跟不上經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)程，煤炭開采的困境也與日俱增，能源成本的增長為新時代條件下熱電廠熱能與動力工程的改進(jìn)提出了新的挑戰(zhàn)，本文對提高熱電廠熱能與動力工程的效力進(jìn)行分析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】熱電廠;熱能與動力;工程效力

近年來，中國城市化進(jìn)程進(jìn)一步加快，對能源的需求越來越大。為了有效地解決電力短缺的問題，電廠熱能動力的研究顯得至關(guān)重要。同時，這也是提高電廠經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的關(guān)鍵，對我國電力資源的發(fā)展至關(guān)重要。

1、熱電廠發(fā)電

若想要提高熱電廠熱能與動力工程的效力，必須對熱電廠的發(fā)電原理、流程進(jìn)行仔細(xì)分析。首先，可以在三個方面對熱電廠的發(fā)電原理進(jìn)行分析，一是根據(jù)煤炭的具體狀況，準(zhǔn)確計算煤炭在燃燒的時候產(chǎn)生的熱量，這些熱量會轉(zhuǎn)化為蒸汽;二是熱量所轉(zhuǎn)化的蒸汽，會通過管道進(jìn)入汽輪機(jī)，經(jīng)過高速運(yùn)轉(zhuǎn)，而形成一部分動能，從而帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電;三是根據(jù)汽輪機(jī)的運(yùn)行原理，將上一環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的氣體排放到凝汽器之內(nèi)，經(jīng)過冷卻作用之后，這些氣體變成了液態(tài)水，然后進(jìn)行循環(huán)使用。其次，對熱電廠的發(fā)電流程進(jìn)行分析的時候，對我國熱電廠的實(shí)際情況進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，其目前是以火力發(fā)電為主，第一步是對煤炭進(jìn)行處理，然后將煤炭燃燒，煤炭燃燒的過程中會產(chǎn)生蒸汽、水;第二步是高壓缸帶動汽輪機(jī)運(yùn)作，提高機(jī)組運(yùn)行效率;第三步是對煤炭燃燒過程中出現(xiàn)的水蒸氣實(shí)施二次加熱處理，從而對煤炭燃燒產(chǎn)生的熱量進(jìn)行充分利用。

2、流程

熱電廠的熱源主要由燃煤產(chǎn)生的。熱電廠首先將煤加工成煤礦，然后完全燃燒。煤灰傳送帶被輸送到鍋爐中，燃燒產(chǎn)生的熱量將鍋爐中的水轉(zhuǎn)化為蒸汽并進(jìn)入高壓缸的驅(qū)動單元。這個過程是第一次加熱。為了提高熱效率，一些發(fā)電廠仍然必須執(zhí)行第二加熱，并將蒸汽導(dǎo)入中壓汽缸，從而動汽輪機(jī)機(jī)組發(fā)電。

3、熱電廠中熱能與動力工程的發(fā)展現(xiàn)狀

熱電廠運(yùn)行過策劃過那種節(jié)流調(diào)節(jié)起到至關(guān)重要的作用，并覆蓋較大的工作范圍，若具體運(yùn)行期間發(fā)電設(shè)備改變的時候，系統(tǒng)的能源耗費(fèi)會越來越嚴(yán)重，這樣的結(jié)果會加劇熱電廠經(jīng)濟(jì)的衰落。在通常的情形下，低容量設(shè)備可以更好的兼容節(jié)流閥。若在一級水平下，其單個設(shè)備的額定負(fù)載達(dá)到或超過此水平，那么各級數(shù)量會呈現(xiàn)出增加的趨勢，以此為基礎(chǔ)，需進(jìn)行機(jī)組數(shù)量的減少來達(dá)到降低供電壓力臨界值的目的。若機(jī)組運(yùn)行期間超過三級水平，通?？梢赃M(jìn)行節(jié)流調(diào)節(jié)的適用，但是若須發(fā)電設(shè)備運(yùn)行期間未發(fā)生改變，那么機(jī)組不同所體現(xiàn)出的同構(gòu)差異性會表現(xiàn)為相互平等。由此可以體現(xiàn)出，若發(fā)電設(shè)備運(yùn)行期間出現(xiàn)形態(tài)變化，其系統(tǒng)可以進(jìn)行穩(wěn)定運(yùn)行的維持。

4、熱電廠熱能與動力工程效力的提升策略

4.1提高對調(diào)配選擇的重視

適當(dāng)?shù)?、合理的調(diào)配選擇，有利于實(shí)現(xiàn)熱電廠熱能與動力工程效力的提升，但是，目前關(guān)于調(diào)配選擇方面依然存在一定的難度，現(xiàn)以背壓式汽輪機(jī)為主要案例，對調(diào)配選擇方面的內(nèi)容進(jìn)行了分析。為實(shí)現(xiàn)背壓式汽輪機(jī)整體運(yùn)行效率的提升，可以在其上面安裝一個后置式低壓凝汽式汽輪機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)對背壓式汽輪機(jī)的優(yōu)化與改進(jìn)。采取這樣的改進(jìn)方式，使得背壓式汽輪機(jī)運(yùn)行中產(chǎn)生的熱氣可以被后置式低壓凝汽式汽輪機(jī)直接利用，達(dá)到了雙重發(fā)電的效果，也就是構(gòu)建了凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有調(diào)頻速率較高、調(diào)控難度較高以及機(jī)組間差異較大的特點(diǎn)。電力系統(tǒng)電網(wǎng)負(fù)荷出現(xiàn)明顯改變的時候，若是僅應(yīng)用一次調(diào)頻方式，則頻率恢復(fù)難度往往會大幅度增加，因此，必須開展二次調(diào)頻，二次調(diào)頻的時候，可以采取自動調(diào)頻的方法，也可以采取手動調(diào)頻的方式，目前最為常用的便是自動調(diào)頻方式，但不管是哪種調(diào)頻方式，均可以為電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行運(yùn)動提供良好的支持。熱電廠必須以自身實(shí)際生產(chǎn)情況為根據(jù)，對調(diào)配方式進(jìn)行合理選擇，以實(shí)現(xiàn)機(jī)組運(yùn)行效率的提高，避免由于調(diào)配不當(dāng)而導(dǎo)致的熱能效力降低的問題。

4.2利用好重?zé)岈F(xiàn)象

當(dāng)汽輪機(jī)開始工作時，重?zé)岈F(xiàn)象通常很常見，并且經(jīng)常用于汽輪機(jī)發(fā)生一次損失之后，這種現(xiàn)象被稱為汽輪機(jī)的重?zé)岈F(xiàn)象。其主要原因是，在工廠運(yùn)行期間，上級機(jī)器的運(yùn)行損耗被下級工廠的運(yùn)行吸收，并用于設(shè)備的運(yùn)行，這導(dǎo)致設(shè)備的蒸發(fā)量更高。在此過程中，運(yùn)行機(jī)組的整體運(yùn)行會更加的有效率。雖然該工作原理能有效解決設(shè)備生產(chǎn)過程中的熱回收效率問題，但在實(shí)際性操作的過程中回收效率與預(yù)想中的差別很大，使得熱損失無法完全吸收。為了有效的解決這一問題，應(yīng)該與電廠的實(shí)際情況相結(jié)合，對再熱系數(shù)進(jìn)行深入研究，通過對實(shí)際情況的分析，設(shè)計出重?zé)峤Y(jié)構(gòu)以供自己的電廠使用，從而有效提高設(shè)備的運(yùn)行效率。首先要系統(tǒng)的檢查調(diào)節(jié)閥，使設(shè)備能夠在調(diào)節(jié)閥流量穩(wěn)定的情況下運(yùn)行。其次，為了開發(fā)有效的解決方案，必須充分考慮到控制閥對焓降的基本影響。當(dāng)條件改變時，調(diào)節(jié)閥的溫度會升高，這會導(dǎo)致運(yùn)行設(shè)備的適應(yīng)性降低。在此過程中，應(yīng)根據(jù)電廠的基本運(yùn)行情況和各種因素解決熱力問題，以提高熱力設(shè)備的基本運(yùn)行效果。

4.3進(jìn)行重?zé)岈F(xiàn)象的科學(xué)應(yīng)用

縱觀當(dāng)前熱電廠動力工程與熱能的具體情況，重?zé)岈F(xiàn)象的產(chǎn)生相當(dāng)于多級渦輪裝置上出現(xiàn)的多級損失中的小部分，可以實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用在下一個程序中。相較于蒸汽渦輪機(jī)與加熱系數(shù)的理想焓降，其中熱焓的比值與理想降溫的比值可以被所有實(shí)際焓降所超過。雖然也產(chǎn)生了負(fù)面影響，但是如果有效應(yīng)用，同樣會提高能源利用效率。加熱系統(tǒng)要控制在正常的范疇內(nèi)，在這個基礎(chǔ)上要有效應(yīng)用重?zé)岈F(xiàn)象，盡管這個過程不能把所有的消耗降低到最低點(diǎn)，但是可以預(yù)防部分的耗費(fèi)。

4.4調(diào)壓調(diào)節(jié)損失的有效控制

事實(shí)上，熱電廠所使用的發(fā)電機(jī)組需要具有一定的系統(tǒng)性和負(fù)荷變化適應(yīng)性，只有這樣才能最大程度上提高發(fā)電機(jī)組的工作效率。因此，需要重視調(diào)壓調(diào)節(jié)的研究和應(yīng)用。在不完全負(fù)荷的狀態(tài)下，最大程度上提高熱電廠發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。但是，為確保發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)當(dāng)減少使用滑壓調(diào)節(jié)方式的次數(shù)，事實(shí)上，在日常生產(chǎn)生活中，所設(shè)定了調(diào)節(jié)調(diào)壓頻率無法滿足實(shí)際生產(chǎn)需要時，采用滑壓調(diào)節(jié)會增大電廠的生產(chǎn)成本。機(jī)組運(yùn)行機(jī)理是導(dǎo)致出現(xiàn)損失的主要原因，從范圍上來看，既不屬于系統(tǒng)故障也不屬于人為操作失誤。因此，為進(jìn)一步有效地促進(jìn)熱電廠中熱能與動力工程的實(shí)際應(yīng)用，最大程度上提高實(shí)際應(yīng)用效率，需要加強(qiáng)調(diào)壓調(diào)節(jié)以及損失問題進(jìn)行深入化研究，結(jié)合熱電廠實(shí)際發(fā)展需要，有針對性地引進(jìn)和應(yīng)用先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，將熱能與動力工程的實(shí)際應(yīng)用價值發(fā)揮到最大。

結(jié)語：

改革開放以來，國內(nèi)的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域盡管取得了一些成就，但是總體水平普遍落后于發(fā)達(dá)國家，耗費(fèi)能量高、能源成本居高不下，污染極其嚴(yán)重，生產(chǎn)效率創(chuàng)新低，實(shí)現(xiàn)熱電廠中熱能與動力工程的可持續(xù)發(fā)展就成為相關(guān)企業(yè)必須解決的問題。本文就我國熱電廠中熱能和動力工程的改進(jìn)這個課題展開論述，為該領(lǐng)域的研究做出理論探索。

參考文獻(xiàn)：

[1]任瀛.熱電廠中熱能動力工程的運(yùn)用研究[J].科技風(fēng)，2019（25）：178.

[2]陳悅.熱能動力工程提升熱電廠性能的合理運(yùn)用探討[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2019（16）：127-128.

[3]劉紅霞，王華.熱能與動力工程的科技創(chuàng)新[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2019（16）：124-125.

[4]賀治杰.熱電廠中熱能與動力工程的有效運(yùn)用分析[J].中國高新區(qū)，2017（24）：32.

[5]姜寶玉.基于提高熱電廠熱能與動力工程效力的措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（15）：153-154.