基于熱能與動力工程在熱電廠中的有效運用探索

陸琪琪

[摘? ? 要]熱電廠的運行主要是依據(jù)供熱機組來開展，還可以根據(jù)對電力的使用，來完成能源的供應，滿足群眾日常的生活、生產(chǎn)中的應用，與以往的形式相比較，熱電廠在使用過程中充分利用了熱能、動力工程，將工作效率進行大幅提升。為此，想要提升熱電廠在發(fā)電方面的使用優(yōu)勢，便要對工作進行細致分析?；诖?，本文重點分析熱能與動力工程，與其具體的使用，同時細致闡述了產(chǎn)生變工況的特征，以及在熱電廠的應用，供參考。

[關鍵詞]熱能;動力工程;熱電廠

[中圖分類號]TM621 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）10–0–03

Exploration on the Effective use of Thermal Energy and

Power Engineering in Thermal Power Plants

Lu Qi-qi

[Abstract]The operation of thermal power plants is mainly carried out based on heat supply units. It can also complete the supply of energy according to the use of electricity to meet the daily life of the people and the applications in production. Compared with previous forms， thermal power plants are in use. China makes full use of thermal energy and power engineering to greatly improve work efficiency. For this reason， if you want to enhance the advantages of thermal power plants in the use of power generation， you must conduct a detailed analysis of the work. Based on this， this article focuses on the analysis of thermal energy and power engineering， and its specific use， and at the same time elaborates on the characteristics of variable working conditions and its application in thermal power plants for reference.

[Keywords]thermal energy， power engineering; thermal power plant

在國內(nèi)較多的電廠都開始對能源動力工程加大重視，其是保障運行效率提升的關鍵技術，還能夠達到節(jié)省能源、降低能耗的效果。在電廠供熱機組在運行的過程中，主要是將熱能轉變成為電能，并依據(jù)其剩下的余熱來實現(xiàn)供熱的目標。但該方式在使用中仍是處于初期的研發(fā)試用階段，不僅工作效率相對較低，還具備一定問題，為此便需要通過科學合理的措施來將電、熱聯(lián)產(chǎn)的工作效率進行提升。

1 熱能與動力工程

以煤炭為主要能源的熱電廠，能夠在一定程度上增長核心企業(yè)的使用。近些年，伴隨資源、生態(tài)環(huán)境的不斷惡化，使得以往的熱電廠的工作模式，已經(jīng)不能滿足能源使用率、環(huán)境保護方面的需求。通過將提高能量轉換率、降低污染情況為主要工作目標，來對相應的發(fā)電機組，進行全角度的優(yōu)化與升級，并在確保供應質(zhì)量、可靠性都相對優(yōu)秀的前提下，減少煤炭的使用與污染物排放。將熱能動力工程使用到熱電廠中時，主要的工作理念便是對發(fā)電機組設備運行優(yōu)化，將以往無法進行轉換的能量輸送到熱力供應管網(wǎng)，從以往的電能轉變?yōu)椴鸾夥殖鰺崮堋＿\行模式的改變會產(chǎn)生在技術方面問題，如何精準控制機組運行，讓能量使用率最大化呈現(xiàn)是需要等待解決的關鍵問題[1]。

2 產(chǎn)生變工況的特點

2.1 產(chǎn)生變工況的因素

（1）外界的使用電能總量數(shù)值不斷改變，使得能源被大量存儲。電能存儲對熱能的研究工作來說非常關鍵，需要加大注重對其的研究工作，并將相應效果充分發(fā)揮出來，增加儲備的總量并以此促進行業(yè)的發(fā)展。

（2）鍋爐的燃燒工作存在不穩(wěn)定性，這會使汽輪機的蒸汽參數(shù)具備動態(tài)化改變。鍋爐燃燒作為熱能的主要來源，但在其過程中，穩(wěn)定性相對較差會對汽輪機的正常運行造成干擾，這便需要對電能的研究來解決該問題。

（3）凝氣工作環(huán)境的改變，會使其壓力數(shù)值產(chǎn)生改變，機組工作狀態(tài)在該情況下時，需要對多方面因素進行綜合考慮，并將其與現(xiàn)實情況結合進行細致分析。在一部分的氣級中，噴管主要依據(jù)分組布置的情況，能夠將其分為工作弧度、非工作弧度。發(fā)生鼓風損失情況的路段是非工作弧度。

（4）處于旋轉狀態(tài)的動葉片，在工作流程中都處于工作、非工作弧度段中。在非工作弧度段內(nèi)，動靜軸內(nèi)部填充了大量的蒸汽，而其進入非工作弧度段時，便會產(chǎn)生與鼓風機相同的效果，這時得停止葉輪，讓熱量從一側進入另一側，但此時會消耗一定的能量。

2.2 變工況的一系列特點

2.2.1 兩次調(diào)頻

面對兩次調(diào)頻工作，在電網(wǎng)運行過程中，系統(tǒng)負載會因此出現(xiàn)一定的改變情況，單次調(diào)頻已經(jīng)不能對工作波動的需求進行平息，為此便需要再次進行調(diào)頻工作。在現(xiàn)實工作管理崗過程中，需要使用多次調(diào)頻的方式，來對機械進行有效控制，同時還可以通過手動、自動的方式來實現(xiàn)。

2.2.2 自動調(diào)頻

通過自動調(diào)頻技術來進行控制已成為主流的措施，其主要是在發(fā)電機基礎上，對控制系統(tǒng)進行自動化的調(diào)節(jié)。其在一定程度上徹底解決，對系統(tǒng)頻率波動問題，并將變化產(chǎn)生的幅度降到最低。

2.2.3 非自動調(diào)頻

非自動調(diào)頻又稱為手動調(diào)頻，在電能生產(chǎn)的過程中進行技術維護工作，并以此來調(diào)整機器的運行狀況，確保頻率的穩(wěn)定性。但該方式產(chǎn)生的反應相對緩慢，在面對大調(diào)頻時，正常情況下是無法保障精準程度的。這便需要使用手動調(diào)頻的同時，還要對頻率的變動情況進行確定。

2.2.4 壓力控制特征

壓力控制特征主要包括以下幾個方面：①提升整體系統(tǒng)運行穩(wěn)定性、可靠性的同時對多種需求進行滿足。②保障負載處于一定程度的基礎上，產(chǎn)生更高程度的經(jīng)濟效益。③在滿載的情況下，進行壓力調(diào)節(jié)時產(chǎn)生的效益最差。④使用單組運行的工作狀態(tài)時，能夠對個體的需求進行滿足，并針對真實情況來調(diào)節(jié)其運行時的情況，從而達到當前系統(tǒng)運行的需求。

3 熱電廠中熱能與電力工程的使用

3.1 噴管使用

①在系統(tǒng)中各個調(diào)節(jié)閥的流量程度存在不同;②有著一定的調(diào)節(jié)級成效，并且還會隨著調(diào)節(jié)閥的開啟總量而出現(xiàn)改變;③在系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)部分荷載的狀況時，節(jié)流調(diào)節(jié)的效果相會更優(yōu)秀一些;④工作條件在發(fā)生改變后，調(diào)節(jié)級的室內(nèi)溫度會發(fā)生變化，其并不符合多樣化的工作條件;⑤能夠使用在多種類型汽輪機中的裝置稱為同步器。

由于存在以上的多樣化特點，在系統(tǒng)運轉的過程中需要保障其是單機運行，并將轉速提升至一定程度的額定參數(shù)后同時啟動機器，以此來確保熱能、動力工程中的熱電廠。其適用范圍更加寬廣[2]。

3.2 節(jié)流調(diào)節(jié)使用

（1）不具備對節(jié)級的調(diào)節(jié)作用，能在第一級的層面上實現(xiàn)全周進汽。由于在節(jié)流工作上效果并不明顯，并沒有對氣流級的劃分工作進行充分開展，這使熱能的研究工作因此出現(xiàn)缺陷。

（2）工況發(fā)生改變的情況下，各級之間的溫度變化程度較小，使負荷適應能力降低。符合能力主要體現(xiàn)在變化、適應兩方面。其中變化能力主要是依據(jù)工作的實際情況進行一定改變。

（3）在變工況的條件下會出現(xiàn)能量方面的損失，并且在節(jié)流上的效果相對較差。節(jié)流特性主要實在節(jié)流、調(diào)節(jié)中產(chǎn)生的特點，這是在熱能與動力工程中需要特別關注的要點。

（4）使用在小容量與帶基本符合的機組中，其臨界的壓力數(shù)值，主要是指在任何一級處在臨界狀態(tài)中的機組，最高背機組的數(shù)量越多，便會使其壓力數(shù)值減少，相反情況下;壓力數(shù)值較大時，并長期處于非工作狀態(tài)時，便會使系統(tǒng)熱能造成損失。

4 熱電廠中熱能與動力工程的使用分析

4.1 合理選擇重熱系數(shù)

重熱主要是在蒸汽輪機運轉中，對蒸汽的組合使用并將其供應到下一道工序中。這會使整體效率更加高效，以此將能源的使用效果進行大幅提升。在火電廠的現(xiàn)實工作中，并不是所有的熱能損失都會吸收，為改變該情況便需要依據(jù)電廠熱工的權重系數(shù)對現(xiàn)實工作情況進行調(diào)整，并讓熱總權重系數(shù)保持在5 %～9 %，但其中數(shù)值并不是越大越優(yōu)秀，而是需要根據(jù)各發(fā)電廠的真實情況，來對實際情況進行科學調(diào)整。

4.2 科學挑選調(diào)配方法

為能夠對使用要求進行滿足，熱電廠需要對使用的機組進行合理調(diào)頻，而該方式的主要優(yōu)勢，體現(xiàn)在能夠在短時間內(nèi)完成工作，但在面對多種不同的機組時，需要根據(jù)真實情況進行合理有效地調(diào)節(jié)，這會增加火電廠人工的作業(yè)壓力。面對該問題時，需要在工作中使用兩種不同的調(diào)頻技術，但其中缺少相應的技術手段來對調(diào)頻進行優(yōu)化，其中使用的方式主要能夠分為手動調(diào)頻技術、自動調(diào)頻技術。自動調(diào)頻技術具備一定使用上的優(yōu)勢，其主要廣泛使用在火電廠的部署工作中。由此可見，發(fā)電廠的配電方式非常關鍵，不僅能夠保障電網(wǎng)供電的穩(wěn)定程度，還能將機組的運行質(zhì)量提升。

4.3 節(jié)流調(diào)節(jié)減少損失

使用節(jié)流調(diào)節(jié)的主要目標是讓其適用于大容量機組內(nèi)部。但節(jié)流調(diào)節(jié)技術同樣會使用在容量較小的機組內(nèi)部，其在工作中主要表現(xiàn)出的優(yōu)勢是具備一定的負荷、適應能力，缺點是使用的過程中會讓節(jié)流出現(xiàn)流失的情況，并在一定程度范圍內(nèi)，降低機組在運行過程中產(chǎn)生的能力效果。該情況在調(diào)壓、調(diào)節(jié)工作中是不可避免的，需要將其產(chǎn)生的效果降到最低，確保產(chǎn)生的原因不能包括人為因素以及設備故障[3]。

4.4 降低能耗減少不損失

產(chǎn)生濕蒸汽的主要原因是：①濕蒸汽會在特定的條件下逐漸凝結成水;②在蒸氣進行凝結時，所產(chǎn)生出的水蒸氣會對流動時的動能產(chǎn)生影響。濕蒸汽在火電廠的日常工作中損失的比例數(shù)值最大，為保障機組能夠平穩(wěn)、順利的運行，便需要通過科學合理的解決措施，減少該方面造成的損失。火電廠主要是利用中間加熱的方式，來降低濕蒸汽對根部的設備的損失，并依據(jù)使用高、低壓的蒸汽流動方向，從源頭上減少其損失的數(shù)量，并將熱效率進行大幅提高。從該文章中能夠看出，對熱能工程進行充分良好的使用，能夠讓單位在操作的過程中避免損失的發(fā)生。

5 熱電廠中熱能與動力工程之間的聯(lián)系與發(fā)展

調(diào)節(jié)調(diào)壓措施能夠在一定程度上保障機組運行的穩(wěn)定與安全，并且讓其滿足多種負荷的需求。調(diào)節(jié)調(diào)壓作為工作中的關鍵方式，同時還是熱能動力工程中性能進行研究的主要內(nèi)容，其中壓強的大小會對熱能釋放工作產(chǎn)生一定影響，在研究工作中需要對其極大重視。調(diào)壓能力會對熱能轉化的工作效率有著一定影響，并將熱能的利用率提高。在軸流式汽輪機的設備中，高壓蒸汽從機械的一處進入內(nèi)部，低壓蒸汽會從另一側排出。從機械系統(tǒng)中能夠發(fā)現(xiàn)，蒸汽在進入內(nèi)部后會給其輪子轉動提供軸向力，以此來實現(xiàn)熱能釋放、動力工程開展。

汽輪機在正常運行的過程中主要是通過蒸汽的形式來實現(xiàn)的，這是當前熱能動力工程研究工作的主要內(nèi)容，也是本領域內(nèi)進行持續(xù)關注的問題，在現(xiàn)實的工作中，不僅要對二者之間的聯(lián)系進行研究，還需要細致了解其具體的內(nèi)部特征。熱電廠的能量能夠為社會提供一定的動力支持，在日常的生活、生產(chǎn)中都與熱能之間不可分離。熱能運行離不開動力工程的使用，其同樣還是促進現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的關鍵因素，在不具備動力工作的前提下，生產(chǎn)活動都無法正常開展。為此便需要對二者的關系進行加強，從而帶動行業(yè)的共同進步，促進社會的進步[4]。

6 結束語

熱能與動力工程是日常生活、工作中的基礎保障，在對其的研究探索時，仍存在一定的問題需要進行解決。通過細致分析熱能與動力工程、產(chǎn)生變工況的特點、熱電廠中熱能與動力工程的使用分析，以及熱電廠中熱能與動力工程之間的聯(lián)系與發(fā)展，了解到需要將現(xiàn)在的研究作為工作基礎，在對其開展深層次研究，從而從其中突破技術手段上的制約，才能為熱能與動力工程的良好使用打下堅實基礎，并促進社會不斷向前。

參考文獻

[1] 志剛，馮凱旋，賈澤.熱電廠中熱能動力工程的運用研究[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2020（8）：135.

[2] 吳祖橋.如何提高熱電廠熱能與動力工程的效力[J].當代化工研究，2020（9）：37-38.

[3] 徐若恩.新時代背景下熱能與動力工程在電廠中的改革與創(chuàng)新[J].科技經(jīng)濟導刊，2020，28（1）：249-249.

[4] 趙銳芳.電廠鍋爐應用于熱能與動力工程的創(chuàng)新研究[J].科學技術創(chuàng)新，2020（3）：176-177.