論熱電廠(chǎng)中熱能與動(dòng)力工程的改進(jìn)方向

郭俊

中核第七研究設(shè)計(jì)院有限公司 山西太原 030012

我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，電力能源的運(yùn)用也得到了更好的發(fā)展。特別是在熱電廠(chǎng)進(jìn)行發(fā)電過(guò)程中，熱能動(dòng)力工程其應(yīng)用也更為廣泛。現(xiàn)階段，我國(guó)電網(wǎng)面積不斷增加，而在熱能動(dòng)力工程中的應(yīng)用，熱電廠(chǎng)將其目光開(kāi)始轉(zhuǎn)移到對(duì)資源有效應(yīng)用中，將節(jié)能降耗工作作為重點(diǎn)內(nèi)容，其也是確保我國(guó)熱電廠(chǎng)健康運(yùn)行和發(fā)展的主要技術(shù)之一。

1 熱能動(dòng)力系統(tǒng)的基本概述

所謂火力發(fā)電，主要是指借助一些化石燃料或是焚燒垃圾來(lái)獲取相應(yīng)的內(nèi)能，并通過(guò)發(fā)電動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置來(lái)產(chǎn)生電力能源，其經(jīng)歷的主要過(guò)程是：由燃燒化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝麆?dòng)能，進(jìn)而通過(guò)機(jī)械能的過(guò)渡轉(zhuǎn)換，最終生成電力能源。考慮到當(dāng)前熱電廠(chǎng)中多數(shù)情況下都存在燃料燃燒不充分的現(xiàn)象，致使國(guó)內(nèi)乃至全球的化石燃料出現(xiàn)資源浪費(fèi)。與此同時(shí)，在燃料的燃燒過(guò)程中，還會(huì)產(chǎn)生一些二氧化硫和二氧化碳等氣體，會(huì)給大氣造成破壞，給整個(gè)環(huán)境帶來(lái)空氣污染。受到設(shè)備性能本身的限制，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)乃至全球熱電廠(chǎng)的整體能量轉(zhuǎn)化率較低，這也是當(dāng)前絕大多數(shù)熱電廠(chǎng)所面臨的問(wèn)題。

2 熱能與動(dòng)力工程應(yīng)用中節(jié)能分析

該項(xiàng)節(jié)能環(huán)保技術(shù)主要是通過(guò)對(duì)力學(xué)和工程建筑學(xué)，以及計(jì)算機(jī)等專(zhuān)業(yè)學(xué)科的發(fā)散性理論和技術(shù)知識(shí)。在電廠(chǎng)熱能生產(chǎn)運(yùn)行中，要對(duì)能量進(jìn)行合理的控制和優(yōu)化，從而將能源轉(zhuǎn)換的基本工作效率提高，且將能源損耗盡量降到最低。同時(shí)，熱能動(dòng)力工程在電廠(chǎng)內(nèi)燃機(jī)等多類(lèi)動(dòng)力體系中進(jìn)行有效應(yīng)用，其熱能轉(zhuǎn)為動(dòng)能的工作效率及效果也逐漸提高，從而降低了能源損耗。

現(xiàn)階段，我國(guó)城市進(jìn)程不斷加快，人們對(duì)生活水準(zhǔn)也提出了更高的要求，而居民的用電量也不斷增大。在電氣應(yīng)用中，常會(huì)消耗大量電力資源，給整個(gè)電力工程項(xiàng)目造成很大影響，如頻繁跳閘斷電現(xiàn)象，很容易引發(fā)安全問(wèn)題，對(duì)居民用電質(zhì)量也造成了很大影響。想要緩解以上問(wèn)題，我們需要依照我國(guó)相關(guān)電力政策，并高度重視熱能轉(zhuǎn)換與供電問(wèn)題，強(qiáng)化分析和研究，對(duì)于熱能和動(dòng)力工程要采取一定的技能措施，強(qiáng)化該項(xiàng)工作的傳遞作用，提升發(fā)電的總體能力，從而避免在發(fā)電過(guò)程出現(xiàn)不必要的浪費(fèi)和損耗，并充分發(fā)揮熱能動(dòng)力工程環(huán)保節(jié)能措施的基本作用。此外，現(xiàn)階段電廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程對(duì)能源需求量較大，對(duì)熱能和動(dòng)力工程項(xiàng)目采取一定的節(jié)能控制措施，可以更好地緩解該類(lèi)問(wèn)題，并滿(mǎn)足其生產(chǎn)發(fā)展中的基本需求，促使我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)效益的發(fā)展。同時(shí)，該類(lèi)運(yùn)行模式，可以確保熱能和動(dòng)力工程項(xiàng)目的開(kāi)展，并實(shí)現(xiàn)我國(guó)節(jié)能政策的主要目標(biāo)，對(duì)于生態(tài)環(huán)境和綜合國(guó)力的發(fā)展與提升有著一定的作用和意義。

3 改進(jìn)熱電廠(chǎng)中熱能與動(dòng)力工程的主要方向

3.1 蒸汽凝結(jié)水回收技術(shù)

在工業(yè)生產(chǎn)中，大量的能源和工業(yè)用水被用來(lái)產(chǎn)生蒸汽熱，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。然而，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，蒸汽完成放熱過(guò)程以后所形成的凝結(jié)水通常會(huì)被浪費(fèi)掉，廢蒸汽冷凝水占蒸汽總熱量的四分之一左右。如果這些高溫冷凝水能夠充分利用，不但可以降低對(duì)工業(yè)用水的使用量，而且還能夠大大降低燃料能源消耗量。因?yàn)橛谜羝Y(jié)水回收技術(shù)可以將低壓蒸汽替換為蒸汽水余熱，借助凝結(jié)水余熱的作用來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。值得一提的是，壓力回水以及背壓回水是冷凝水回收的最主要方式。其中，背壓回水主要是指借助疏水閥的背壓作為主要?jiǎng)恿?，?shí)現(xiàn)凝結(jié)水及水蒸汽的傳輸，該類(lèi)回水方式能夠顯著提高水蒸汽的利用率，從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果。

3.2 減少調(diào)壓調(diào)節(jié)帶來(lái)的損失

熱電廠(chǎng)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，為提高其對(duì)負(fù)荷的適應(yīng)性及穩(wěn)定性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性，需要對(duì)其進(jìn)行調(diào)壓調(diào)節(jié)。但是，必須在一定限度之內(nèi)來(lái)進(jìn)行調(diào)壓調(diào)節(jié)。如調(diào)壓調(diào)節(jié)不足，若是依然對(duì)高負(fù)荷區(qū)實(shí)施滑壓調(diào)節(jié)，則會(huì)適得其反，不僅達(dá)不到應(yīng)有的效果，還會(huì)導(dǎo)致動(dòng)能降低。所以說(shuō)，調(diào)壓調(diào)節(jié)有的時(shí)候會(huì)對(duì)機(jī)組正常轉(zhuǎn)動(dòng)造成一定的影響，進(jìn)而降低熱電廠(chǎng)熱能與動(dòng)力工程的效力，而這是由機(jī)組運(yùn)行機(jī)理所致，而非系統(tǒng)運(yùn)行故障、人為原因所致。如何減少調(diào)壓調(diào)節(jié)帶來(lái)的損失是現(xiàn)階段仍需進(jìn)一步探索、攻克的難題。

3.3 選擇合理的調(diào)頻方案

降低能源降耗的主要關(guān)鍵就是要制定科學(xué)和合理的調(diào)頻方案，這是由于特能和機(jī)械能源，以及電能之間的轉(zhuǎn)化現(xiàn)象也是同時(shí)進(jìn)行和存在的，科學(xué)合理地制定調(diào)頻方案使其功能也更加完善，調(diào)頻裝置的合理應(yīng)用也在一定程度上，解決和處理了電能損耗問(wèn)題。當(dāng)前調(diào)頻設(shè)備具備調(diào)頻工作效率高和額外耗能低，以及運(yùn)行穩(wěn)定等諸多特點(diǎn)，能更好地將熱能和動(dòng)力項(xiàng)目合理應(yīng)用到整個(gè)電能生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程，基于以上特點(diǎn)在發(fā)電廠(chǎng)大力推廣變頻設(shè)備的應(yīng)用。想要確保熱能和動(dòng)力項(xiàng)目自身的運(yùn)行優(yōu)勢(shì)，需要在和電網(wǎng)頻率結(jié)合的基礎(chǔ)之上制定相應(yīng)的調(diào)頻方案措施，只有這樣，才能保證電網(wǎng)頻率整體達(dá)到穩(wěn)定性。并網(wǎng)機(jī)組還被稱(chēng)為一次性調(diào)頻，機(jī)組負(fù)荷率會(huì)隨頻率變化而變化，所以，在整個(gè)增加負(fù)荷的過(guò)程中，需要高度重視該項(xiàng)因素。此外，在調(diào)速器平衡過(guò)程，可運(yùn)用一次性的調(diào)頻。當(dāng)調(diào)頻量出現(xiàn)變化時(shí)，其發(fā)電機(jī)組間的變化會(huì)出現(xiàn)不同，因此，在應(yīng)用一次調(diào)頻中，應(yīng)保證其控制在合理的范圍內(nèi)在進(jìn)行。同時(shí)在優(yōu)化調(diào)頻方案和選取二次調(diào)頻作業(yè)時(shí)，常會(huì)使得發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生兩類(lèi)調(diào)頻方法，也就是手動(dòng)和自動(dòng)調(diào)頻方式，這兩類(lèi)調(diào)頻方式對(duì)發(fā)電機(jī)組質(zhì)量和運(yùn)行效率的提高有著一定的作用。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的背景下，為更好地滿(mǎn)足當(dāng)前人們對(duì)電力資源不斷提高的需求，熱電廠(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)降低濕氣損失、對(duì)重?zé)岈F(xiàn)象進(jìn)行高效利用、減少調(diào)壓調(diào)節(jié)帶來(lái)的損失、合理選擇調(diào)配方式等措施，來(lái)實(shí)現(xiàn)熱電廠(chǎng)熱能與動(dòng)力工程效力的提高。