如何提高熱電廠熱能與動力工程的效力

唐浩

摘要：熱力發(fā)電是我國現(xiàn)階段的一種主要發(fā)電方式，當今科學技術(shù)水平不斷提高的同時，熱力發(fā)電工藝也在不斷改進。但近年來，我國煤炭資源越來越少，從而給熱電廠帶來了一定的影響。這樣的背景下，必須采取有效措施，提高熱電廠熱能與動力工程的效力，并促進熱電轉(zhuǎn)化效率的提升，從而更好地滿足人們的用電需求，同時也有利于實現(xiàn)熱電廠經(jīng)濟效益的提升。本文對如何提高熱電廠熱能與動力工程的效力進行探討。

關(guān)鍵詞：熱電廠;動力工程;效力

1熱電廠發(fā)電

首先，可以在三個方面對熱電廠的發(fā)電原理進行分析，一是根據(jù)煤炭的具體狀況，準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，會通過管道進入汽輪機，經(jīng)過高速運轉(zhuǎn)，而形成一部分動能，從而帶動發(fā)電機發(fā)電;三是根據(jù)汽輪機的運行原理，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，然后進行循環(huán)使用。其次，對熱電廠的發(fā)電流程進行分析的時候，對我國熱電廠的實際情況進行分析發(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運作，提高機組運行效率;第三步是對煤炭燃燒過程中出現(xiàn)的水蒸氣實施二次加熱處理，從而對煤炭燃燒產(chǎn)生的熱量進行充分利用。

2熱電廠熱能與動力工程效力的提升策略

2.1減少蒸汽損耗現(xiàn)象的出現(xiàn)

第一，推動葉輪轉(zhuǎn)動的時候，由于蒸汽的溫度要遠遠大于葉輪的溫度，因此，在這一環(huán)節(jié)中蒸汽不可避免地會出現(xiàn)液化現(xiàn)象，也就是在葉輪表面冷卻液化為水，而液化成水的蒸汽，沒有進行有效做功，是一種蒸汽損失;第二，只有溫度達到一定程度之上，蒸汽才會完全氣化，但這是一種理想狀態(tài)，實際上，鍋爐內(nèi)部的蒸汽，只是“半氣化”的狀況，大量微小水滴夾雜在蒸汽之中。而這些微小水滴本身便有一定重量，在伴隨蒸汽進行運動的時候，水滴流速要小于蒸汽的流速，因此對葉輪推動做功的過程中，因為水滴的流速較低，所以做功也相對較低，若是蒸汽中含有的水滴較多，則會大大降低蒸汽做功效率，從而導致大量熱量的損耗。

熱電廠熱能與動力工程的效力會受到蒸汽損耗的影響，因此為實現(xiàn)熱能與動力工程效力的提高，必須采取有效的措施，減少蒸汽損耗。可以從兩個方面入手：第一，煤炭燃燒的過程中，鍋爐管理人員應當對鍋爐儀表情況進行仔細觀察，一旦發(fā)現(xiàn)鍋爐的溫度、壓力等參數(shù)低于標準要求之后，便要及時采取相應措施進行升溫、升壓。原因在于，溫度不足會導致液態(tài)水無法完全氣化，降低蒸氣做功效率;壓力過低則會導致水蒸氣氣化不足，增加蒸汽中的水滴含量。同時，還要對鍋爐進行有效控制，確保蒸汽的穩(wěn)定、持續(xù)輸出，從而保障做功的持續(xù)性。第二，熱電廠發(fā)展過程中也要考慮到科學技術(shù)的進步，對老化、落后的零部件進行及時更換，多應用新設備、新材料，如可以使用新型高分子材料，來減少蒸汽傳輸中的阻力，從而降低由于機械摩擦而導致的熱能損耗。

2.2降低濕氣損失

第一，熱電廠生產(chǎn)中，受到濕蒸汽膨脹作用的影響，部分蒸汽發(fā)生凝結(jié)，形成水珠，導致濕氣損失的出現(xiàn);第二，凝結(jié)的水珠給蒸汽流動速度造成一定的影響，導致大量蒸汽動能不必要地被消耗;第三，濕蒸汽過冷的情況下，也會使得蒸汽動能出現(xiàn)一定的流失。為了有效降低濕氣損失，可以采取以下措施：第一，應用去濕裝置;第二，提高機組的抗沖蝕能力;第三，添加中間再熱循環(huán)系統(tǒng);第四，使用帶吸水縫的噴灌。熱電廠生產(chǎn)中，汽輪機運行的過程中，除了對支持軸承、推力軸承的摩擦進行克服，還要將主油泵、調(diào)速器啟動，這些工作的完成，均需要造成一定能力的消耗，即機械損失。為確保熱電廠熱能與動力工程的效力，可以使用軸流式汽輪機，其工作原理為，高壓蒸汽導入至汽輪機的一端之后，經(jīng)過軸流式汽輪機的運轉(zhuǎn)之后，其另一端便會排除低壓蒸汽，從而在軸流式汽輪機的內(nèi)部形成了一個高壓向低壓的力。應用軸流式汽輪機，可實現(xiàn)能耗的降低，還可以提高熱能與動力工程效力。

2.3對重熱現(xiàn)象進行高效利用

重熱現(xiàn)象指的是，在多級汽輪機中，上一級損失的部分熱能，可以在后續(xù)各級中進行利用，這便是多級汽輪機的重熱現(xiàn)象。上一級機組出現(xiàn)的熱損失，在后一級機組中進行應用，可提高后一級機組的進汽焓值，使得整個機組的總焓降數(shù)值要小于各機組焓降數(shù)值相加之和。但這是一個理想的狀態(tài)，理論與實踐往往存在巨大的差異，而設備的實際熱回收率也與其理論熱回收率存在明顯差異。因此，不可避免地會存在一部分熱損失不能被回收。面對這樣的問題，熱電廠應根據(jù)自身實際生產(chǎn)情況，科學設計重熱系數(shù)，確保發(fā)電效率的前提下，促進熱電廠熱能與動力工程效力的提高。首先，應仔細檢查各個調(diào)節(jié)閥的情況，確保其流量相同;其次，對閥開啟的數(shù)量進行調(diào)節(jié)的時候，會對焓降產(chǎn)生一定的影響，應充分考慮到這一點;最后，工況改變的時候，調(diào)節(jié)級氣室溫度也會出現(xiàn)改變，從而給機組的適應性產(chǎn)生一定的影響。因此，在實際應用重熱現(xiàn)象的時候，必須充分考慮熱電廠的實際情況。

2.4減少調(diào)壓調(diào)節(jié)帶來的損失

熱電廠發(fā)電機組運行過程中，為提高其對負荷的適應性及穩(wěn)定性、可靠性、經(jīng)濟性，需要對其進行調(diào)壓調(diào)節(jié)。但是，必須在一定限度之內(nèi)來進行調(diào)壓調(diào)節(jié)。如調(diào)壓調(diào)節(jié)不足，若是依然對高負荷區(qū)實施滑壓調(diào)節(jié)，則會適得其反，不僅達不到應有的效果，還會導致動能降低。所以說，調(diào)壓調(diào)節(jié)有的時候會對機組正常轉(zhuǎn)動造成一定的影響，進而降低熱電廠熱能與動力工程的效力，而這是由機組運行機理所致，而非系統(tǒng)運行故障、人為原因所致。如何減少調(diào)壓調(diào)節(jié)帶來的損失是現(xiàn)階段仍需進一步探索、攻克的難題。

2.5提高對調(diào)配選擇的重視

適當?shù)?、合理的調(diào)配選擇，有利于實現(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)以背壓式汽輪機為主要案例，對調(diào)配選擇方面的內(nèi)容進行了分析。為實現(xiàn)背壓式汽輪機整體運行效率的提升，可以在其上面安裝一個后置式低壓凝汽式汽輪機，從而實現(xiàn)對背壓式汽輪機的優(yōu)化與改進。采取這樣的改進方式，使得背壓式汽輪機運行中產(chǎn)生的熱氣可以被后置式低壓凝汽式汽輪機直接利用，達到了雙重發(fā)電的效果，也就是構(gòu)建了凝汽式汽輪機發(fā)電機組系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有調(diào)頻速率較高、調(diào)控難度較高以及機組間差異較大的特點。電力系統(tǒng)電網(wǎng)負荷出現(xiàn)明顯改變的時候，若是僅應用一次調(diào)頻方式，則頻率恢復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)的正常運行運動提供良好的支持。熱電廠必須以自身實際生產(chǎn)情況為根據(jù)，對調(diào)配方式進行合理選擇，以實現(xiàn)機組運行效率的提高，避免由于調(diào)配不當而導致的熱能效力降低的問題。

結(jié)束語

綜上所述，經(jīng)濟迅速發(fā)展的背景下，為更好地滿足當前人們對電力資源不斷提高的需求，熱電廠實際生產(chǎn)過程中，應采取減少蒸汽損耗現(xiàn)象的出現(xiàn)、降低濕氣損失、對重熱現(xiàn)象進行高效利用、減少調(diào)壓調(diào)節(jié)帶來的損失、合理選擇調(diào)配方式等措施，來實現(xiàn)熱電廠熱能與動力工程效力的提高。

參考文獻

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