論熱電廠中熱能與動力工程的改進方向

摘要：根據(jù)用戶的需要，充分掌握傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)，熟悉操作手法和工藝，對熱能研究生產(chǎn)從根本上進行技術(shù)革新和改造。相關(guān)企業(yè)需要對生產(chǎn)提出要求，對設(shè)備提出意見，為研究者提供有價值的線索，以便進行技術(shù)試驗。只有認(rèn)識市場才能真正占有市場，滿足工廠的生產(chǎn)需要，把試驗數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為實際需要。本文就熱電廠中熱能與動力工程的改進方向做出部分介紹。

Abstract： According to the needs of users， it should fully master the traditional production technology， be familiar with the operation methods and processes， and fundamentally carry out technological innovation and transformation of thermal energy research and production. Relevant companies need to put forward requirements for production， provide opinions on equipment， and provide valuable clues for researchers to carry out technical tests. Only by understanding the market can we truly occupy the market， meet the production needs of the factory， and transform the test data into actual needs. This article gives a partial introduction to the improvement direction of thermal energy and power engineering in thermal power plants.

關(guān)鍵詞：熱電廠;熱能與動力工程;改進方向

Key words： thermal power plant;thermal energy and power engineering;improvement direction

中圖分類號：TM621? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）22-0108-02

0? 引言

民族富強，與國力相關(guān)，也與科技相關(guān)，提升我國的創(chuàng)新能力，提高人民的知識素養(yǎng)，對國家的未來發(fā)展大有裨益。我們賴以生存的基礎(chǔ)，就是種植業(yè)的發(fā)展，使農(nóng)民兄弟富裕起來，人民生活才能夠自給自足。在技術(shù)改造和應(yīng)用方面，經(jīng)濟的發(fā)展也要求現(xiàn)代工業(yè)的水平不斷提高。而工業(yè)的發(fā)展需要法律保障，也需要技術(shù)支持，這其中，熱電廠熱能與動力工程應(yīng)用非常廣泛，通過對其反應(yīng)原理的理解，可以使工業(yè)得到更好的發(fā)展。

1? 熱能研究需求的由來

產(chǎn)業(yè)化的道路是漫長而深遠(yuǎn)的，科研工作者為了實現(xiàn)這一目標(biāo)付出了巨大的努力，對人才的需求也越來越大。工作的成就感不能靠別人來實現(xiàn)，要靠工作中的實際經(jīng)驗和收獲來實現(xiàn)。不能將工業(yè)發(fā)展定義為個人的工作，它是一種社會行為，是人們?yōu)榱四撤N他們認(rèn)為正確的想法或事情而愿意去奮斗的堅持不懈的精神。熱能與動力工程的研究，為熱電廠職工提供了更加方便的工作方式，節(jié)約了企業(yè)生產(chǎn)成本，避免了過多的資源浪費，維持了設(shè)備的使用壽命?？萍歼M步的影響因素很多，科技進步帶來的經(jīng)濟效益還有很大的發(fā)展空間。

2? 存在的問題及改進方法

要解決改進過程中出現(xiàn)的問題，必須找出問題的根源所在，提高技術(shù)開發(fā)水平。在這個過程中，我們不可能把所有的問題都一次性出來。熱力在應(yīng)用中是可重復(fù)使用的，只是技術(shù)層面比較高，維護費用較高，很多熱電廠的管理人員不愿進行技術(shù)引進，期望別人的勞動成果落到自己的口袋里是一種不可取的行為，作為一個科學(xué)研究工作者，不能有這種想法。

2.1 導(dǎo)致變工況的因素及特點

變工況是指在熱電廠的運行過程中，由于負(fù)荷發(fā)生變化而導(dǎo)致鍋爐的工作質(zhì)量發(fā)生變化的一種工況。熱電廠的運行極易受外部因素的影響，歸納其影響因素可分為以下幾點：

2.1.1 電能的儲存問題

在目前尚無相應(yīng)的儲能設(shè)備和技術(shù)的情況下，儲能技術(shù)一直是困擾熱電廠運行的一個重要因素，而儲能問題又將阻礙熱電廠的發(fā)展，因此熱電廠必須更加重視儲能的發(fā)展。

2.1.2 電功率缺少穩(wěn)定性

因熱電廠的電功率缺乏穩(wěn)定性，因此在變工況運行時，電功率穩(wěn)定性差將受到一定影響。為了保證變工況的順利實施，相關(guān)工作人員必須對熱電廠的設(shè)備進行定期的運行檢查，以保證設(shè)備中存在的問題得到及時的發(fā)現(xiàn)和解決。

2.1.3 熱電廠設(shè)備的問題

當(dāng)熱電廠運行一段時間后，設(shè)備會發(fā)生一定的磨損和變化，而且這些變化通常是隨機的，沒有任何規(guī)律可循的，例如，在熱電廠的鍋爐運行中，會釋放出大量的熱能，要想改變鍋爐的熱能，就必須從熱能的來源入手。有些熱電廠凝汽器也存在著一些問題，使其在變工況運行時發(fā)生氣壓變化，從而對變工況產(chǎn)生不利影響，所以在對設(shè)備進行檢查時，也應(yīng)著重檢查凝汽裝置。

2.2 對重?zé)岈F(xiàn)象進行科學(xué)應(yīng)用

一般認(rèn)為，重?zé)岈F(xiàn)象是指熱電廠汽輪設(shè)備在運行過程中，由于設(shè)備運行引起的部分熱量損失，通過設(shè)備各級運轉(zhuǎn)可以對其進行重新利用，從而提高進汽焓的使用效率。每一級焓值下降幅度均小于總設(shè)備焓下降幅度。就實踐而言，在具體實踐中，數(shù)值與理論數(shù)據(jù)之間必然會有較大差距，而且各種機械設(shè)備本身對熱能的回收率也有差異，因此，并不是所有消耗掉的能量都可以回收。

因此，在熱電廠發(fā)電生產(chǎn)過程中，可根據(jù)實際生產(chǎn)情況，在保證發(fā)電效率和發(fā)電質(zhì)量的基礎(chǔ)上，通過設(shè)定合適的參數(shù)實現(xiàn)對熱能的利用。實際發(fā)電過程中，熱電廠若要有效地提高熱能和發(fā)電工程的運行效率，還需從以下幾個方面入手：機組的各個調(diào)節(jié)閥流產(chǎn)生的流量各不相同，若要使機組的調(diào)節(jié)閥處于特定的狀態(tài)，其調(diào)節(jié)效果要好于節(jié)流閥，改變機組的工作狀態(tài)，而且可以通過調(diào)節(jié)溫度來實現(xiàn)，但對機組負(fù)荷的適宜性將產(chǎn)生一定影響。

2.3 解決蒸氣損失問題

解決好蒸汽損失問題，對于提高熱電廠熱能動力工程效益具有重要意義。蒸汽推動汽輪機運轉(zhuǎn)，實際上是在動葉柵上做功，在整個運轉(zhuǎn)結(jié)束后，蒸汽本身會儲存一定的能量，然后利用這些能量脫離機械而進入凝汽器。但是這些能量與汽輪機動葉柵不起作用，最終導(dǎo)致蒸汽損失。其主要體現(xiàn)在三個方面：首先，由蒸汽產(chǎn)生的動能一部分成為動葉柵作功的能量，另一部分則變成水，因為這些能量并未參與做功的環(huán)節(jié)，造成實際動能與預(yù)期動能不一致，從而使整體動能水平降低。其次，從生產(chǎn)到使用，水蒸汽的純度不能得到保證，常常會夾雜大量的水滴，單從流動速度來看，水滴顯然不能與水蒸汽相比，這就導(dǎo)致在做功環(huán)節(jié)中，水蒸氣運行速度受到水滴運行速度的影響，整體速度大大降低，從而損失了能量。再次，噴管背弧與水滴的激烈碰撞，不僅使動葉柵不能正常工作，而且影響主流運行，使做功效率降低，造成能量損失嚴(yán)重。最后，必須保證水蒸汽的利用達到最佳、理想狀態(tài)，才能提高動力熱能的效能。①在投入使用前對水蒸氣進行參數(shù)測量，以最大限度降低水滴含量。②要保證蒸汽調(diào)節(jié)操作方便可行。③大型汽輪機設(shè)備往往是蒸汽消耗最大的設(shè)備，可以通過改進噴管、二次執(zhí)行熱循環(huán)程序或引進先進的除燥和除濕裝置等方法盡可能地保持蒸汽存量。同時，汽輪機部件的磨損也是蒸汽損失的主要原因，可以采取降低推、支兩軸之間相互摩擦所造成的內(nèi)阻力加以避免。

2.4 減少調(diào)壓調(diào)節(jié)的損失

通過調(diào)壓調(diào)節(jié)，可以提高機組負(fù)荷運行的可靠性，提高機組運行的效率，改善機組在強負(fù)荷下正常運行的狀況，從而進一步促進熱能與動能的有效結(jié)合，穩(wěn)步發(fā)展。但由于調(diào)壓調(diào)節(jié)本身存在著很大的問題，比如，調(diào)壓調(diào)節(jié)在高負(fù)荷下會浪費大量的熱量，在運行中產(chǎn)生更多的熱能，經(jīng)濟性更差;而動葉珊內(nèi)的大型機組在蒸汽作用完成后，在機械能轉(zhuǎn)換的過程中可能會出現(xiàn)大量的蒸汽余熱損失。對此，筆者認(rèn)為這是由于壓力調(diào)整引起熱能損失而引起的不良現(xiàn)狀。實踐證明，熱電廠在正常運行過程中，應(yīng)采取正確的措施，盡量減少壓力調(diào)整問題，改善系統(tǒng)故障。所以，為了減少壓力調(diào)節(jié)調(diào)整過程中出現(xiàn)的問題，工作人員應(yīng)不斷完善汽輪機的運行狀態(tài)，充分結(jié)合技術(shù)創(chuàng)新，結(jié)合實際，找出適合熱電廠正常運行的調(diào)整方案。

2.5 全面提高鍋爐方面科技創(chuàng)新

伴隨著社會的進步和發(fā)展，加上技術(shù)的不斷創(chuàng)新，目前鍋爐的種類在不斷增加，跟以前比較傳統(tǒng)的情況相比，還是有很大差距的。通過科技的推動，鍋爐已經(jīng)改變了以往的工作方式，成為一種智能填充燃料，在很大程度上改變了鍋爐燃燒系統(tǒng)的性能，使其更加穩(wěn)定。鍋爐溫度在一定程度上與空氣和燃料的燃燒有很大的關(guān)系，通過對設(shè)定值的比較，可以簡單而有效地測試鍋爐性能，為鍋爐以后的運行提供準(zhǔn)確的技術(shù)參考值，從而保證熱能與動力工程的順利進行。

一般情況下，鍋爐燃燒過程中通過空氣和燃料的燃燒來維持調(diào)節(jié)鍋爐溫度，這種方法不僅操作繁瑣，而且無法精確控制。

2.6 仿真鍋爐風(fēng)機翼型葉片的使用

仿真鍋爐風(fēng)機葉片是機械制造的一個重要組成部分，其內(nèi)部零件布置復(fù)雜多樣，屬于操作檢測難度較大的項目。據(jù)資料顯示，目前還沒有一套專業(yè)的、科學(xué)的系統(tǒng)來推動鍋爐風(fēng)機翼型模擬葉片的開發(fā)和創(chuàng)新。利用仿真模擬操作的形式進行模擬實驗，并結(jié)合高科技計算機技術(shù)對模擬實驗數(shù)據(jù)進行分析驗證，對經(jīng)過多次驗證后得到的數(shù)據(jù)進行綜合分析整合，從而為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。

2.7 合理的調(diào)配選擇和工況變動

①合理的工況變化主要針對汽輪和焓值進行調(diào)節(jié)，當(dāng)所有閥門都打開后，相應(yīng)的焓值都會下降，所以可以通過調(diào)整閥門開關(guān)來調(diào)節(jié)焓值，即先打開一道閥門，再進行調(diào)整，從而達到最大焓，并根據(jù)實際工作情況確定實際工況的變化。歸根結(jié)底，最終要達到的目標(biāo)是獲得期望的熱值，從而實現(xiàn)相應(yīng)的熱能動力轉(zhuǎn)換。

②合理的調(diào)配選擇主要指的就是調(diào)頻工作，在整個熱電廠的工作中，不同的調(diào)頻情況會使相應(yīng)熱電廠產(chǎn)生不同的熱力和動能。調(diào)頻工作分為一級調(diào)頻和二級調(diào)頻，一級調(diào)頻難度大，調(diào)頻速度快，需要根據(jù)不同設(shè)備的不同情況進行相應(yīng)的選擇，因此，在一級調(diào)頻時，要達到相應(yīng)的調(diào)配是很困難的。所以在初次調(diào)頻工作之后，相應(yīng)的工作人員要及時進行二次調(diào)頻，通過二次調(diào)頻來實現(xiàn)初次調(diào)頻無法達到的目的。二級調(diào)頻主要包括手動調(diào)頻和自動調(diào)頻兩種模式，根據(jù)實際情況選擇相應(yīng)的調(diào)頻模式，一般采用人工調(diào)頻與自動調(diào)頻相結(jié)合的方式進行工作。頻率調(diào)整對整個熱電廠熱動力工程的運行影響很大，因此，相關(guān)人員應(yīng)重視調(diào)頻方式的選擇，只有選擇恰當(dāng)?shù)恼{(diào)頻方法，才能較好地提高整個熱動力項目的效率。

2.8 采取有效的節(jié)流調(diào)節(jié)

在整個熱動力工程中，弗留格爾公式是不可缺少的，其中最主要的是通過公式的相應(yīng)計算，以保證整個熱動力工程的順利完成。通過計算相應(yīng)的焓值和壓差，對機械設(shè)備的功率受力等情況進行計算，從而判斷相應(yīng)的汽輪機是否正常工作，這種以公式計算數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的判斷方式，對整個汽輪機的運行有很大的影響，因此，相應(yīng)的工作人員要重視整個弗留格爾公式，為整個熱動力工程在熱電廠的應(yīng)用提供相應(yīng)的保障。

3? 結(jié)語

綜上所述，把試驗數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為實際需要，在實踐中加以完善和修正，節(jié)約了企業(yè)生產(chǎn)成本，避免了過多的資源浪費，維持了設(shè)備的使用壽命。

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作者簡介：齊盛（1986-），男，天津人，中級工程師，研究方向為熱能工程。