热能与动力工程在热电厂中的应用分析

热能与动力工程在热电厂中的应用分析

李深

天津华冶工程设计有限公司 天津 300270

摘要：近年来，随着科技的迅速发展，热能与动力工程学的发展也在不断加快。同时，随着对其性能的不断提高，对其性能的要求也越来越高，然而，在实际应用过程中，存在着各种各样的问题，给火力发电厂的安全生产带来了很大的困难。为此，必须加强对火力发电厂人员的培训，提高对火力发电厂问题的分析和处理能力，使火力发电厂能够在最短的时间内，对火力发电厂的生产质量和工作效率进行有效的控制。下面本文就热能与动力工程在热电厂中的应用进行简要分析。

关键词：热能与动力工程；热电厂；应用；

1 热能与动力工程概述

现阶段，发电厂中热能及动力工程的研究是为了促进新型动力机械快速发展，提高发电厂机械生产的水平。该项工程在保证发电厂经济活动高效运转的过程中，也要对系统设备的自动化开展研究，是维持生产的核心工程机制，在未来发展中也会成为达到节能减排的关键机制。然而目前许多发电厂中热能与动力工程还存在一些不足之处，具体包含了三点。（1）表现出重热问题，该项问题的存在较为普遍，其产生原因多是由于两个不同环节焓值出现较大差异，带来了一种能源使用率下降情况，导致出现重热现象，影响到电能稳定，同时，重热现象还会导致电厂锅炉燃烧的质量下降，使电能无法得到充分利用，在这种现象的作用下，发电企业的稳定发展也必然会受到影响，其目标效益可能无法达成，发电环节也受到不利影响。（2）表现出湿气损失，这种问题常常会出现发电厂热能及动力工程当中，其直接影响到电力资源的利用，使其损失会增加能耗，违背经济性原则，故而要尽可能采取有效对策来避免，发电厂现实生产状况中主要有两种原因会导致使其损失加重，①蒸汽机设备在运转过程中产生较多热量，而这些热量在一定空间内停留后，其周边空气就会出现热胀，之后温度逐渐下降后就会产生水滴，造成湿气损失，给热能与动力工程的管理带来不利影响；②蒸汽机被使用时出现水滴没有被及时清除，使得湿气积累，损失也越来越严重，给许多机械设备的运转产生干扰。（3）节流调节问题，其也是限制发电厂热能与动力工程发展的问题，该项问题是指一些设备出现故障后未得到及时处理，从而导致了多余能源损失，节流调节不佳其机械设备运行的功率也难以达到额定标准。

2 热能与动力工程在热电厂应用中的问题

2.1 电功率缺少稳定性

由于火力发电厂的电力不够稳定，因此，在实现变工况时，电力的不稳定会对电力系统造成一定的影响。所以，要保证变态运行的顺畅，就需要有关人员对热电厂的装置进行经常性的巡视，保证装置的正常运转。

2.2 热电厂设备的问题

在火力发电厂经过一定时期之后，其装备会发生一定程度的损耗和变化，并且这种损耗往往是随机的，没有一定的规律性。比如，火力发电厂的锅炉在运转过程中，会释放出很多的热量。有些火力发电厂的凝气装置也有问题，导致其在改变运行状态时，由于压力的改变，会产生不良影响。

2.3 湿气损失

热能动力工程的应用中，水份的损耗是非常常见的，产生的主要因素有:①在水份的膨胀过程中，局部水份的大量的冷凝，一定的降低了水分的体积，从而导致了热量的损耗；②由于水分子的存在，在蒸发过程中，蒸气分子的运动速率显著高于水分子的运动速率，因此，在蒸发过程中，由于水分子的存在，蒸气分子的运动速率变慢，动力消耗增大；③由于水分在冷凝过程中会生成小滴，导致表层的气温下降，从而导致周边环境的气温下降，从而加快了其它蒸气中小滴的冷凝速率，并造成了一些热量的损耗。

2.4 调压调节损失

压力调整的首要目标是确保装置的安全运转，并使装置的运转更好。从实践来观察，虽然这种运行的结果是明显的，但是也会出现动力、热损失的现象，例如:在高负载的地区进行调压调整，会违背运行原理。压力调整过程中的损耗大多来自于装置的运转，其产生的损耗难以避免，只有在生产过程中，经过技术改进才能降低。

3 热能与动力工程在热电厂中的应用措施

发电厂的规模正逐渐扩大，其对于内部热能与动力工程的要求也开始提高，需进一步考虑通过该工程机制来提高发电厂能源利用率并实施优化。

3.1 热能与动力工程在锅炉方面的应用

由于其最大的功能就是通过燃烧燃油来供应热量和蒸气，因此维持其正常的工作状态对于火力机的发电也是非常重要的。伴随着火力机的不断发展，关于锅炉燃烧的控制技术也已经开始了自动化和智能化，这极大地降低了在锅炉燃烧中产生的热能损耗以及它对周边环境造成的危害，从而也降低了人为的错误的发生几率。

3.2 合理高效利用重热现象

多级汽轮机里上一级损失中的一小部分在以后各级中得到利用，就是重热现象。重热率是指各个阶段的理想焓降总和超过机器的理想焓降的增量与机器的理想焓降之比。通常，不一定是较高的重热率，最好是在0.04～0.08的范围内。所以，为了让单元更好的为火力发电厂提供帮助，需要根据自己的具体情况，选取一个可以让总的效能比各个阶段的平均效能更高的重热因子，从而提升重热利用率。在实际的工作中要特别留意对每个调节阀进行仔细的检测，这些调节阀被用来对在工业自动化的过程控制中的介质流量、压力、温度等参数进行调整，在进行维修的时候要仔细的检测阀心的各部位有没有被腐蚀或者磨损的迹象，要对每个调节阀的流量进行严密的监控，其数值一定要一致。在计算过程中，应综合考量调整阀门的开口数，因为开口数对系统的热交换器热交换器的热效率有不同的影响，同时，也要注意到热效率的改变与透平工作状态的改变密切相关。所以，要根据火力发电厂的具体情况，正确使用“二次加热”这一新的加热过程，从而确保“二次加热”的有效性。

3.3 增强热控保护系统抗干扰能力

要提高热控保护系统的抗干扰性能，最根本的就是提高有关元器件的可靠性，要确保所使用的元器件都通过必要的认证，尽量使用市面上比较常见的热控器件。虽然，为了更好地控制成本，一些元件的成本可以在一定程度上被降低，但必须要保证关键元件的高品质，从本质上保证热动装置的高可靠性。在使用高品质的热驱动设备硬件的同时，还应在软件上进行改进，以提高系统的运行效率，减少故障发生的几率。为使由动力电缆、信号线等引起的电磁干扰最小化，在连接系统和电缆时，必须采用安装滤波器的方法，提高系统的抗干扰性能，从而提高系统的工作可靠性。

3.4 废热回收技术

发电厂电能生产的过程中，其本质为能量之间的相互转换，将热能转化为电能及其他所需的能量形式，如动能等，而转换过程又会伴随着散热等问题。若是能源转换过程的散热程度较高，那么能量的产出就会受到影响，能量也难以被高效利用，出现较为严重的热能损耗。因此，为了降低热能损耗，提高能源的利用效率，在热能和动力工程中，还应加强对工艺技术的优化和完善，科学利用废热回收技术，将散失和损耗的热能进行回收后再次利用，以此降低能量消耗，实现资源的最优化利用。目前，发电厂最为常见的废热回收利用即为安装冷凝装置，以此降低热能在转换过程中的损耗。

结束语

综上所述，热能与动力工程在工业领域内广泛应用，为了实现持续发展，发电厂必须重视能源节约利用和环境保护问题。在发电厂电能生产过程中，离不开能源的消耗，为了达到节能效果，应加强对节能技术的利用，避免能源损失，同时应加强新型技术的探索和应用，代替不可再生能源，从而促进发电厂持续发展。

身份证号：4113031990****6013

参考文献：

[1] 郭红刚.火电厂热能与动力工程中的节能技术探讨[J].现代工业经济和信息化,2022, 12(10):146-148.

[2] 王鑫华.火电厂中热能与动力工程的改进方向[J].科技创新与应用,2021,11(15):129-131.

[3] 郭红刚.火电厂热能与动力工程中的节能技术探讨[J].现代工业经济和信息化,2022, 12(10):146-148.