热能动力工程在电厂中的有效运用探析

热能动力工程在电厂中的有效运用探析

李民浩

广东粤华发电有限责任公司广东省广州市510700

摘要：热能动力工程包含众多专业，在电厂生产中应用广泛，能够解决传统电厂生产模式下的高能耗问题。文章首先对热能动力工程的技术原理进行介绍，进而探讨热能动力工程在电厂中的具体应用策略，为相关单位提供参考。

关键词：热能动力工程；电厂发电机；多级汽轮机

前言

目前为止火力发电仍然是电力生产的主要方式，火力发电每年消耗的能源数量十分庞大，在不可再生能源接近枯竭的情况下，必须对其生产能耗作出有效控制。在电厂中采用的发电机设备、多级汽轮机等，都要基于热能动力工程原理进行设计和运行，通过加强热能动力工程技术应用，可以改善电厂生产状态，实现节能化目标。

一、热能动力工程的技术原理

热能动力工程研究的主要内容是热能与动能之间的转化，通过将热能转化为动力，满足实际生产需求。其中，热能与动能的转换遵循能量守恒定律，可以以此为出发点，判断能量转化过程中存在的不合理之处，解决电厂生产中能耗过高的问题。就热能动力工程本身的研究范畴而言，实际上包含许多专业的知识内容，将其运用到电厂实际生产环境中，具有一定的复杂性，但可以提高电厂整体运行效率，帮助电厂降低生产经营成本。另一方面，在电力生产可持续发展要求下，电厂也需要从热能动力工程的技术原理出发，对各个生产环节进行优化，降低系统能耗，提高环境保护效益。

从目前热能动力工程的发展趋势来看，通过与现代能源技术、信息技术等的融合，研究高效清洁能源的应用，并在计算机系统支持下，实现自动化控制功能，可以为电力生产活动提供更多支持。具体通过在电厂生产过程中，运用传热学、流体力学、工程热力学等方面的知识，并与现代化电厂发电机、多级汽轮机、计算机控制系统等相结合，可以实现对电力生产过程的优化控制，掌握电厂设备运行规律，对其参数进行合理调节。总体而言，热能动力工程在电厂中具有广泛的应用，是提高电厂综合生产效益的重要途径。应积极研究热能动力工程在电厂中的有效运用策略，充分发挥其功能价值[1]。

二、热能动力工程在电厂中的有效运用策略

（一）在调压环节的应用

电厂中的热能动力工程可能会出现气压偏高问题，需要采取适当的措施，减小调压过程产生的能耗。从发电机运行特点来看，由于要对其组合出力进行调节，以适应实际荷载需求，使电压荷载保持在一个稳定状态。需要对发电机负荷条件进行调整，提高发电机总体运行效率。对于电厂生产经营而言，这也是节省生产成本、提高生产效益的有效措施。但在对负荷进行调整的过程中，本身也会产生能源消耗，而且会增加发电机机械能损失。比如发电机处于较高的电压负荷状态时，需要对压力负荷进行调整，采取滑压式调整措施，导致发电机出现较大的机械能损失。在此情况下，会导致发电机工作效率下降。因此，在进行调压的过程中，必须充分考虑各项影响因素，努力降低发电机无功功率，从而减少不必要的能源损失，帮助电厂达到节约生本的目的[2]。

（二）在调频方案中的应用

在实际生产过程中，发电机负荷压力处于一种动态变化状态，会持续发生改变。发电机频率也会随着负荷压力变换而变化。需要通过采用合理的调频方案，根据发电机运行特点，对其系统频率进行调节，从而适用实际系统负荷需求，减少不必要的能源消耗。在电厂生产过程中，可通过采用一次调频技术、二次调频技术，根据发电机自身动态特性，对其频率进行调节。其中，一次调频技术是对发电机自身的调节，通过寻找负荷调压功率与调速器的平衡点，采用一次调频技术，将频率控制在一定范围内。一次调频技术具有快速调频的特点，在设计具体技术方案的过程中，技术人员应充分考虑实际工况，对技术方案进行合理优化。然后通过采用二次调频技术，对整个机组系统进行运行优化，促进其运行效率的有效提升。在调频技术方案的合理应用下，可以改善电厂发电机组运行状态。

（三）在多级汽轮机中的应用

在电厂多级汽轮机的使用过程中，容易出现重热现象。这主要是由于下级汽轮机反复利用上级汽轮机的部分热能损失而产生的现象。通过对发电机负荷变化进行调节，可以将发电机组系统运行效率提高到一个合理水平，帮助电厂降低发电成本。在发电机负荷调节过程中，为了减少能源消耗，可以通过采用重热调节方式实现。只要能够保证重热系数在合理范围内，就可以实现对剩余热能的有效利用，达到节约能源的目的。因此，目前多级汽轮机已经在电厂生产中得到了广泛应用，也是提升发电机组工作效率的有效途径。在其使用过程中，应合理设计重热参数，确保汽轮机余热可以被更多级的汽轮机所使用。以此来满足部分热能供应需求，降低电厂生产的能源消耗水平。

（四）在湿气控制中的应用

在发电机组的运行过程中，由于热能较多，会产生大量湿气。根据热能传递原理，在湿气的产生过程中，伴随着湿气蒸发、降温等过程，也会产生部分热能损失，进而引发能源浪费问题。因此，在热能动力工程应用过程中，也要实现对湿气影响的有效控制。为了解决湿气蒸发或降温过程中产生的能源浪费问题，可以在发电机组内部安装水汽吸收装置，直接对发电机组运行产生的湿气进行回收，减少其热能消耗。也可以通过在发电机组中安装水蒸气循环装置，对其进行回收利用，实现热能的循环利用目标。根据热能动力工程原理，通过实现对湿气的有效控制，可以帮助电厂减少大量的热能损耗，进而使更多的热能得到充分利用。在此情况下，也可以促进电厂发电机组节能水平的提高。

（五）在气流调整中的应用

在气流调整方面，热能动力工程的主要作用是降低调压环节的生产能耗，为发电机组提供一个相对稳定的负荷压力运行环境。由于需要实时对发电机组系统出力情况进行调节，以提高压力负荷适应力。在汽轮机流量确定的情况下，应通过对汽轮机各级负荷压力进行对比，采用弗留格尔公式进行计算，根据比较结果判断面积同流。以此为依据，对气流进行调整，提高机组运行的稳定性，减少不必要的调压能耗。此外，在计算机技术、自动化技术等的应用下，也可以通过设计热能动力工程自动化控制系统，实现对发电机运行参数的实时监控，由系统自动完成分析计算过程，确保系统控制的及时性和有效性。总体而言，热能动力工程在电厂生产过程中具有多方面的应用价值，是提高电厂节能效益的根本技术手段。应积极关注于热能动力工程技术的研究和应用，加快研究成果的转化，促进热能动力工程在电厂生产中的应用推广。

三、结语

综上所述，热能动力工程是电厂节能改造的基础，通过合理运用热能动力工程技术原理，采用先进的生产技术方式，可以有效解决传统电力生产中的高能耗问题。同时利用热能动力工程技术对电厂生产模式进行改造，也有利于提高其运行稳定性，降低生产成本，具有多方面的应用价值。

参考文献：

[1]严永辉.热能动力工程在电厂中的有效应用[J].内燃机与配件,2018(14):228-229.

[2]姚付军.热能动力工程在电厂中的有效运用[J].山东工业技术,2018(14):100.