浅谈电厂中热能与动力工程的应用分析

浅谈电厂中热能与动力工程的应用分析

刘兵

身份证号码：51023119741009****

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。

参考文献：

[1]高雷.热电厂中的热能与动力工程[J].城市建设理论研究，2010（5）.

[2]沈晓艳.热电厂中的热能与动力工程[J].黑龙江科技信息，2013（02）

[3]郭东阳.浅谈电厂热能及动力工程存在的问题[J].科技创新与应用，2013（08）.