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摘要:热电厂采用供热式机组,在电能供应之余,还利用汽轮机排汽或抽气来满足用户生活和生产所需热量,相比于一般发电厂“热、电分产”的形式更具先进性和前瞻性。但着眼于热能与动力工程在热电厂中的基本运用,仍表现出众多问题,制约着热电厂能量利用率的进一步提升。因此,对热电厂中热能与动力工程的有效运用进行探讨十分必要,对于热电厂的性能优化与长足发展具有积极的现实意义。
关键词:电厂中热能;动力工程;应用
引言
在先进技术的支撑下,各种新型的发电方法层出不穷,但是在经济和设备等条件的影响下,我国目前仍然以火力发电方式为主。火力发电的运行,主要是通过热能以及动力设备来实现。火力发电使用的设备需要在高压、高温的环境中工作,为确保火力发电的正常运行,不仅需要运行设备具有较高的质量,同时,也要求合理处理电厂热能和相关动力工程产生的各种问题,进而促使电厂实现生产资源的最优化使用。
1.热能和动力
1.1热能转换原理
在热电厂中,发电就是热能向功能的转化。在汽轮发电机作用影响下,一部分会转化成电能,剩下的由于受到汽轮机的作用,被转送出去。在转化的过程中,蒸汽会有热损失与焓降现象发生。在对其转化进行优化时,会大大减少生产中的能耗,还能强化操作技能。将前级中产生的损失在下级转换过程中进行运用,使在同压差下使下级焓降理想值比前级要大,这一现象指的就是多级汽轮机中的重热现象。
1.2变工况的相关因素
众所周知,电是无法进行大量存储的,由于外界的需要,功率处于不断变化之中。由于锅炉内的相关燃料燃烧是不稳定的,在汽轮机之中的蒸汽参数还在不断改变,凝气设界工况发生改变,使得凝汽器中的具体压力也不断改变。变工况产生的主要原因是电网频率变化以及汽轮机内产生的污垢。
13对于并网运行的相关发电机组,若是外界负荷改变,电网频率随之发生变化,那么每一个发电机组会结合自己的静态特性,自动增减调速系统的负荷,这样使得电网不能对周波进行维持,这就是一次调频。
1.4关于调节级。第一阀打开全部工况之后,电流量增加,瞬时电压比增加,调节级比焓降便会逐渐减小。如果流量减小,其比焓降就减小。如果第一阀全开且第二阀没开,调节级比焓降就会在中间级达到最大值,若是工况改变,那么压力比位于中间级的具体压力就不会改变,比焓降同样不变。在最末级,若是流量增加,那么其压比就会减小,比焓降会逐渐增加。
2.关于电厂热能和相关动力工程的要点问题分析
2.1节流调节环节出现的问题
通常情况下,节流调节更加适合使用在小容量的机组,同时也适用于较大机组负荷的情况。当机组的级数越多时,机组数值就越小,临界压力数值也越小。为确保电厂正常生产,工作级组的级数需要控制在3级-4级的范围内,并保证在相同的工况下,各级机组通过的流量应该一致,如果工况不同,也要保证不同级通流面积不变。采用这样的处理方式,可以更加准确地掌握功率的效率变化,另外,也可以更准确的掌握零部件间的受力情况。要想查看汽轮机是否正常通流,可采用动态监视的方式来掌握具体情况,也可结合不同级机组的具体压力情况判断。
2.2锅炉排烟时产生的损失问题
锅炉属于火力电厂单位发电的一个关键装置,排烟温度是影响锅炉正常运行的重要影响因素。通常情况下,只要合理设置排烟温度,将排烟温度控制在科学范围内,便可以保证锅炉机组的运行效率。研究发现,排烟温度和实际排烟量间存在紧密的相关性,大排烟量的排烟所产生的损失也大。对排烟温度产生影响的因素包括风温、燃料以及风速,为处理锅炉排烟时产生的损失问题,需要做好如下工作:①科学选择燃料,选择使用杂质少以及灰分、水分适中的燃料,提升燃烧的效率。②合理控制风温,确保燃烧质量。③合理调整风速,确保风速稳定且大小适宜,促使燃料能够充分燃烧。
2.3调压调节时出现的问题
机组在正常运行的过程中,通过调解负荷的方式能够提升机组运行的安全性和稳定性,这也是提升机组负荷承受能力的重要手段。调解调压是处理机械动能产生损耗问题的有效方法,采用该种方法能够稳定发电设备运行的状态,也可以合理配置载重。要想降低汽机组的能源损耗量,对工作喷管进行合理布置十分重要。旋转的叶片会产生很多蒸汽,蒸汽在停滞后会发生转化,在这一过程中,便会消耗大量的有用功,进而造成能量损耗,最终导致发电设备的运行效率降低。另外,喷管在运行时,也会产生损失。喷管切换到工作状态的同时会产生蒸汽,这部分蒸汽会导致设备部分动能的不必要消耗。
2.4重热现象产生的问题
电能在正常的生产环节,汽轮机产生重热是比较常见的问题之一。该现象的引发因素比较多,例如,当电能存储量小于生产量时,需要利用动力设备转化功率,此时,就易产生重热问题。另外,在使用煤类能源的情况下,锅炉内会产生不稳定燃烧的问题,导致蒸汽的参应值难以一致,因此,蒸汽参数会存在比较大的变化幅度,这样一来,会增大凝汽机的内部压力,进而促使重热现象的发生。上述问题也会增加大电厂电网的整体频率变化性,在汽轮机组出现内部流动阻碍时,也容易促使汽轮机组产生结垢。
3.减少调压调节损失
调压调节增加了机组对负荷的适应性和自身运行可靠性,促进了部分负荷下机组经济性的提高,为热能与动力工程在热电厂中的实际运用提供了条件,但同时,调压调节亦存在不足,如高负荷区域下实施滑压调节不负荷经济性要求;动叶栅内大机组蒸汽做功后,存在机械能的转化,会造成蒸汽的余速损失;鼓风损失与斥气损失等。这些调压调节损失的存在,亦表示着热电厂热能与热电厂动力工程的运用损失,但这部分损失,很大程度上是由机组运行机理决定的,而非简单的系统故障和人为失误,需要依靠先进工艺的引进,技术上的突破来减少损失。这就要求我们应当在调压调节损失方面,积极探索,研发出更具科技含量的产品,摆脱现有的能量损失限制,从而使热电厂热能与热电厂动力工程的运用更具先进性和前瞻性。
4.减少湿气损失
湿气损失是热电厂能耗损失的重要组成,减少湿气损失,对于热能与动力工程在热电厂中的有效运行十分必要。分析湿气损失的产生原因,主要包括如下方面:在湿蒸汽膨胀过程中,蒸汽发生部分凝结作用,造成蒸汽量的大大减少;蒸汽流速远高于部分水珠流速,在水珠牵制下,大量动能被消耗;湿蒸汽过冷现象等。湿气损失的直接危害就是动叶进汽边缘遭受损伤,叶顶背弧处所受冲蚀尤为严重。为减少湿气损失,在热电厂实际运行中,可采取如下措施:应用去湿装置;应用中间再热循环;提升机组抗冲蚀能力;应用带有吸水缝的喷灌等。在汽轮机运行过程当中,除要克服推力轴承与支持轴承的摩擦力外,还应启动调速器和主油泵,这些动作的完成均需要消耗一定的能力损失,即机械损失。这时,就可考虑轴流式汽轮机的应用,一端引入高压蒸汽,另一端排除低压蒸汽,这样无形中就形成了高压向低压的指向力,降低了能量消耗,保证了热能与动力工程在热电厂中运行的高效性。
5.结束语
研究热电厂热能与动力工程的有效运用,随时了解电厂热能及动力工程中的问题,进而分析这些问题的发生机理,这样做的意义是可以帮助我们合理的应对这些问题。以提高工作效率,减少能耗为前提,提高能量的最大利用限度,合理利用在不同场合中的调节方式。
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