探討熱能動(dòng)力工程在電廠中的有效運(yùn)用

李響

[摘? ? 要]熱能現(xiàn)階段已經(jīng)成為電廠發(fā)電的主要?jiǎng)恿δ茉粗?，以熱能為基礎(chǔ)的熱能動(dòng)力工程是電廠重要的運(yùn)行基礎(chǔ)。電廠的發(fā)電情況直接關(guān)系著社會(huì)的發(fā)展情況，也關(guān)系到電廠本身的盈利情況。熱能動(dòng)力工程在電廠中的運(yùn)用，是熱能技術(shù)在電廠發(fā)電中發(fā)揮價(jià)值的重要途徑。文章以熱能動(dòng)力工程為主要研究對(duì)象，著重對(duì)熱能動(dòng)力工程在電廠中的有效運(yùn)用進(jìn)行了研究和分析。

[關(guān)鍵詞]熱能動(dòng)力工程;電廠;運(yùn)用策略

[中圖分類號(hào)]TM621 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）10–00–02

Discussion on Effective Application of Thermal Energy Power

Engineering in Power Plants

Li Xiang

[Abstract]At this stage， thermal energy has become one of the main power sources for power generation in power plants. Thermal power engineering based on thermal energy is an important operating basis for power plants. The power generation of a power plant is directly related to the development of society， and it is also related to the profitability of the power plant itself. The application of thermal energy power engineering in power plants is an important way for thermal energy technology to exert its value in power generation. The article takes thermal energy and power engineering as the main research object， and focuses on the research and analysis of the effective application of thermal energy and power engineering in power plants.

[Keywords]thermal power engineering; power plant; application strategy

熱能動(dòng)力工程廣泛地應(yīng)用于各行業(yè)和領(lǐng)域，從電廠運(yùn)行的角度來說，熱能動(dòng)力工程在電廠發(fā)電中有著更大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。熱能動(dòng)力工程本身擁有著較為復(fù)雜的理論知識(shí)體系構(gòu)成，在實(shí)際中需要依據(jù)不同電廠的實(shí)際情況，對(duì)熱能動(dòng)力工程中涉及的理論知識(shí)和相關(guān)技術(shù)進(jìn)行分析，才能夠更好地發(fā)揮其作用和價(jià)值。對(duì)熱能動(dòng)力工程在電廠中的有效運(yùn)用進(jìn)行分析，能夠?yàn)闊崮軇?dòng)力工程的發(fā)展提供借鑒。

1 熱能動(dòng)力工程

1.1 熱能動(dòng)力工程的具體含義

采取一定的措施，將熱能轉(zhuǎn)化為能夠應(yīng)用的動(dòng)能和動(dòng)力，就是熱能動(dòng)力工程主要研究的目標(biāo)。而這些轉(zhuǎn)化后的動(dòng)能和動(dòng)力，能夠再通過一定的形式來轉(zhuǎn)化為電能，進(jìn)而滿足當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中對(duì)于電能的需求。熱能動(dòng)力工程擁有的相關(guān)技術(shù)，能夠滿足當(dāng)前多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域生產(chǎn)的需要，在促進(jìn)社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用和價(jià)值[1]。在整個(gè)熱能動(dòng)力工程中，能量守恒定律是其主要遵循的原則和原理。由于現(xiàn)階段在應(yīng)用熱能動(dòng)力工程時(shí)，仍不可避免地產(chǎn)生大量的能源資源損耗。因此，如何在遵循能量守恒定律的前提下，實(shí)現(xiàn)熱能與動(dòng)能之間的相互轉(zhuǎn)化，仍是當(dāng)前熱能動(dòng)力工程研究的主要問題。

1.2 熱能動(dòng)力工程應(yīng)用的背景要求

對(duì)于電廠而言，其本身在發(fā)電運(yùn)行中就會(huì)產(chǎn)生大量的熱能，但這種熱能并不能充分利用。通過應(yīng)用熱能動(dòng)力工程，將電廠發(fā)電運(yùn)行中消耗的熱能利用起來，將其轉(zhuǎn)化為能夠用于電廠發(fā)電的熱能，不僅能夠減少資源能源的消耗，還能夠有效提高電廠發(fā)電的運(yùn)行效率。在當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展中，科學(xué)技術(shù)水平的提高，對(duì)電廠發(fā)電運(yùn)行的技術(shù)也提出了一定的要求[2]。熱能動(dòng)力工程的應(yīng)用，不僅是符合當(dāng)前電廠發(fā)電技術(shù)提高要求的，同時(shí)也是能夠順應(yīng)當(dāng)前我國(guó)能源發(fā)展策略、促進(jìn)電廠發(fā)展的重要途徑。

1.3 當(dāng)前電廠鍋爐設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的基本特點(diǎn)

鍋爐設(shè)備是提供熱能的重要工具，是用于電廠生產(chǎn)的主要設(shè)備，從一定意義上來說，鍋爐也可以稱為換熱器。依據(jù)電廠發(fā)電運(yùn)行需求的不同，鍋爐可以分為水煤漿鍋爐、生物質(zhì)鍋爐、燃?xì)忮仩t、余熱鍋爐等[3]。鍋爐設(shè)備是熱能動(dòng)力工程應(yīng)用的重要源頭，在對(duì)熱能動(dòng)力工程進(jìn)行研究之前，首先要明確電廠鍋爐設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn)，才能夠更好地分析熱能動(dòng)力工程的作用和價(jià)值。

1.3.1 構(gòu)造嚴(yán)密帶動(dòng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)

在整個(gè)電力工程中，鍋爐設(shè)備的外殼會(huì)對(duì)電廠發(fā)電的安全運(yùn)行起到重要的作用。鍋爐設(shè)備的外殼既可以實(shí)現(xiàn)整體設(shè)備的固定，也可以看作是一個(gè)有效的固定燃燒器。在當(dāng)前各種先進(jìn)電氣設(shè)備的運(yùn)行下，保證外殼的應(yīng)用質(zhì)量，將其應(yīng)用到設(shè)備底部對(duì)應(yīng)的水箱中，通過計(jì)算機(jī)信息化技術(shù)的連接控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)熱能動(dòng)力工程的自動(dòng)化控制[4]。這樣不僅能夠有效保證殼底的穩(wěn)定性，還能夠大大提升熱能動(dòng)力工程的實(shí)際運(yùn)行效率，進(jìn)而保證電廠發(fā)電的運(yùn)行安全。

1.3.2 全自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用

自動(dòng)化技術(shù)在鍋爐設(shè)備中的應(yīng)用，不僅是鍋爐設(shè)備技術(shù)革新的表現(xiàn)，同時(shí)也是符合電廠發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的主要表現(xiàn)。在所有電廠發(fā)電運(yùn)行應(yīng)用的鍋爐中，燃?xì)忮仩t是最為重要的提供熱能的設(shè)備。全自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效減少在人工操作中存在的誤差，保證設(shè)備運(yùn)行安全，減少因操作錯(cuò)誤而耽誤的時(shí)間，在減少過多的人力物力資源消耗的同時(shí)，也能夠提高電廠實(shí)際的生產(chǎn)效率。

2 熱能動(dòng)力工程在電廠中的有效運(yùn)用分析

熱能動(dòng)力工程運(yùn)行的一個(gè)主要前提就是保證熱能的持續(xù)供應(yīng)，因而熱能動(dòng)力工程主要應(yīng)用于火力發(fā)電中。在當(dāng)前我國(guó)資源消耗量逐漸增多、電廠消耗能量沒有得到充分利用的背景下，要想提高電廠的實(shí)際發(fā)電和運(yùn)行效率，就要讓熱能動(dòng)力工程在電廠中發(fā)揮更有效的作用。在對(duì)熱能動(dòng)力工程在電廠中的有效運(yùn)行進(jìn)行分析時(shí)，主要可以從以下幾個(gè)方面入手。

2.1 利用多級(jí)汽輪機(jī)

汽輪機(jī)是電廠發(fā)電運(yùn)行的主要設(shè)備之一，應(yīng)用熱能動(dòng)力工程，需要以汽輪機(jī)的改進(jìn)和優(yōu)化為前提。多級(jí)汽輪機(jī)是當(dāng)前我國(guó)電廠發(fā)電過程中應(yīng)用的主要設(shè)備之一，在實(shí)際應(yīng)用中，重?zé)岈F(xiàn)象是這種汽輪機(jī)比較常見的問題。當(dāng)后續(xù)的多級(jí)汽輪機(jī)都應(yīng)用上一級(jí)汽輪機(jī)損失的熱能，就會(huì)產(chǎn)生重?zé)岈F(xiàn)象。這種現(xiàn)象不僅會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)運(yùn)行的負(fù)荷增加，還會(huì)很容易導(dǎo)致故障和安全隱患的發(fā)生。

在這種情況下，電廠在利用多級(jí)汽輪機(jī)時(shí)，可以調(diào)節(jié)電壓機(jī)組的負(fù)荷變化，對(duì)汽輪機(jī)應(yīng)用的熱能進(jìn)行有效地控制，在保障電廠運(yùn)行安全的同時(shí)，也能夠提高汽輪機(jī)以及整個(gè)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行效率，而其在運(yùn)行中減少的熱能消耗，也能夠在一定程度上減少電廠發(fā)電所消耗的成本。而在對(duì)電壓機(jī)組的負(fù)荷變化進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，相關(guān)人員不僅要保證自身的操作規(guī)范，還要注重實(shí)際的操作安全。這種對(duì)重?zé)岱绞竭M(jìn)行有效調(diào)節(jié)的方法，就是建立在熱能動(dòng)力工程運(yùn)行相關(guān)原理基礎(chǔ)之上的。

2.2 降低濕氣損失影響

基于當(dāng)前電廠運(yùn)行的實(shí)際情況，發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行中不僅會(huì)產(chǎn)生熱能，還會(huì)存在一些濕氣。這些濕氣在蒸發(fā)過程中會(huì)帶走發(fā)電機(jī)組所產(chǎn)生較多的熱能，進(jìn)而直接影響電廠發(fā)電運(yùn)行的效率。在電廠中應(yīng)用熱能動(dòng)力工程時(shí)，也要充分考慮到這一方面的問題，以減少發(fā)電中的能源消耗為主要目的，降低濕氣對(duì)于整個(gè)電廠發(fā)電產(chǎn)生的影響。

要想實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，當(dāng)前在電廠運(yùn)行中應(yīng)用最為廣泛的，就是安裝水蒸氣吸收裝置或水蒸氣循環(huán)裝置，減少濕氣在發(fā)電機(jī)組以及熱能設(shè)備上的滯留，進(jìn)而減少濕氣蒸發(fā)中帶走的熱能。在應(yīng)用這種方法時(shí)，相關(guān)人員需要對(duì)發(fā)電機(jī)組的實(shí)際情況進(jìn)行仔細(xì)分析，選擇合適的位置安裝水蒸氣的吸收裝置，讓其在工作中能夠發(fā)揮作用，達(dá)到理想的吸收水蒸氣的效果。

2.3 減少調(diào)壓過程的消耗

氣流過高也是電廠發(fā)電運(yùn)行中比較常見的一類問題，在熱能動(dòng)力工程的運(yùn)行中，針對(duì)氣流過高的問題，需要對(duì)電壓機(jī)組的及時(shí)運(yùn)行電壓進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，才能夠更好地滿足電廠發(fā)電運(yùn)行的需要。而這個(gè)調(diào)壓過程往往會(huì)消耗掉一定的能源。如何在調(diào)壓過程中減少能源的消耗，也是當(dāng)前電廠運(yùn)行中需要研究的主要問題。在應(yīng)用熱能動(dòng)力工程時(shí)，以提高發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行效率為目標(biāo)，在對(duì)實(shí)際運(yùn)行中影響電壓的因素進(jìn)行分析，并在發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行中保證操作規(guī)范，減少因人為的操作不當(dāng)導(dǎo)致調(diào)壓過程消耗的能源過多。從理論上來說，要想實(shí)現(xiàn)整個(gè)調(diào)壓過程無能源消耗，尚且具有一定難度，在實(shí)際應(yīng)用中各項(xiàng)因素的制約，也很難實(shí)現(xiàn)完全的不消耗能源。在這種情況下，要想減少調(diào)壓過程的能源消耗，就要盡量避開各種容易影響能源消耗的因素，以減少能源的浪費(fèi)為實(shí)際的技術(shù)優(yōu)化目標(biāo)。

2.4 調(diào)頻方案的優(yōu)化與選擇

受到不斷變化的熱能影響，電廠發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行中產(chǎn)生的負(fù)荷電壓是不穩(wěn)定的，發(fā)電機(jī)組的電網(wǎng)頻率也是處于不斷變化中的。在發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行中，電網(wǎng)頻率機(jī)組會(huì)依據(jù)這種變化來實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)荷電壓的控制。而發(fā)電機(jī)組在這一活動(dòng)中體現(xiàn)出來的特點(diǎn)，也稱為一次調(diào)頻。為了能夠保證電廠發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行，需要掌握好一次調(diào)頻的平衡點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有的調(diào)頻方案進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，才能夠更好地滿足電廠發(fā)電運(yùn)行的需求。在這種情況下，調(diào)頻方案的優(yōu)化與選擇就顯得尤為重要。在整個(gè)電廠進(jìn)行發(fā)電運(yùn)行工作之前，需要依據(jù)電廠發(fā)電運(yùn)行的實(shí)際情況，對(duì)一次調(diào)頻、二次調(diào)頻的方案進(jìn)行選擇，以提高發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行效率為目的，這樣才能夠讓熱能動(dòng)力工程在電廠運(yùn)行中發(fā)揮更大的作用和價(jià)值。

2.5 熱能動(dòng)力工程在電廠鍋爐中的運(yùn)用

通過前面的分析可以得知，鍋爐在電廠運(yùn)行中發(fā)揮著重要的作用。當(dāng)前我國(guó)電廠發(fā)電產(chǎn)生的熱能，大多數(shù)都是以鍋爐中燃燒的燃料實(shí)現(xiàn)熱量供應(yīng)的?，F(xiàn)階段，越來越多新型生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)熱能與電能之間的轉(zhuǎn)化提供了更加便利的條件。對(duì)于電廠鍋爐的運(yùn)行來說，生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，大多應(yīng)用在提高鍋爐燃燒利用率中。熱能動(dòng)力工程的應(yīng)用，能夠以更加先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)，將雙交叉控制體系應(yīng)用到鍋爐運(yùn)行當(dāng)中，既能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)鍋爐燃燒溫度的精準(zhǔn)控制，也能夠有效提高鍋爐熱能的利用效率。當(dāng)前，電廠應(yīng)用的鍋爐技術(shù)，已經(jīng)能夠廣泛地借鑒到其他行業(yè)和領(lǐng)域的生產(chǎn)當(dāng)中。在未來的發(fā)展中，對(duì)熱能動(dòng)力工程的研究仍然要集中于能源轉(zhuǎn)換以及能源利用效率的提高上，以提高熱能的轉(zhuǎn)化效率為目標(biāo)，促進(jìn)能源資源的高效利用。

2.6 熱能動(dòng)力工程在電廠鍋爐創(chuàng)新發(fā)展上的技術(shù)運(yùn)用

創(chuàng)新是當(dāng)前社會(huì)發(fā)展對(duì)電廠發(fā)電運(yùn)行提出的要求之一，將熱能動(dòng)力工程應(yīng)用到電廠運(yùn)行中，對(duì)電廠現(xiàn)有的鍋爐進(jìn)行創(chuàng)新，需要充分借助當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的主要技術(shù)手段。在現(xiàn)代社會(huì)的背景下，要想更好地發(fā)揮熱能動(dòng)力工程的作用和價(jià)值，主要可以從以下幾個(gè)方面來考慮：①以當(dāng)前的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為前提，明確鍋爐中空氣與燃料之間的比例關(guān)系，以更加理想的、合理的數(shù)值來作為熱能動(dòng)力技術(shù)優(yōu)化的依據(jù)。②充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的作用，對(duì)鍋爐內(nèi)燃料的實(shí)際燃燒速度進(jìn)行計(jì)算，并通過建立數(shù)學(xué)模型來實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐內(nèi)實(shí)際燃燒情況的模擬，依據(jù)模擬的情況來對(duì)技術(shù)的革新方向和原理進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐風(fēng)機(jī)的優(yōu)化調(diào)整，以此來保證鍋爐運(yùn)行的性能穩(wěn)定，保障電廠鍋爐的創(chuàng)新和運(yùn)行安全。

3 結(jié)束語

熱能動(dòng)力工程在電廠中發(fā)揮著巨大的作用和價(jià)值。基于當(dāng)前我國(guó)電廠實(shí)際應(yīng)用中存在的缺陷和不足，在電廠運(yùn)行中應(yīng)用熱能動(dòng)力工程時(shí)，需要對(duì)現(xiàn)有的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行革新，才能夠更好地滿足電廠的運(yùn)行需要。在研究熱能動(dòng)力工程時(shí)，要以減少資源能源的消耗為目標(biāo)，對(duì)當(dāng)前應(yīng)用的技術(shù)和方案進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，才能夠通過熱能動(dòng)力工程的應(yīng)用來推動(dòng)電廠發(fā)電技術(shù)的革新和發(fā)展。

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