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浅议热能和动力工程在电厂中创新的有效措施

2020-04-19 429 上传者：管理员

摘要：近年来，随着我国能源资源的日益紧缺，环境污染问题也日益凸显，提高能源生产效率已迫在眉睫。电厂如何在协调好能源资源和环境保护工作的同时，缓解能源问题和环境问污染问题，使得其在具体发展过程中将能源生产效率提高变得尤为重要。基于此，本文通过分析当前热能和动力工程在电厂运行中存在的缺陷，给出了相应的创新措施，以供参考。

关键词：
创新
动力工程
湿气
热能
节流调节
重热现象
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电厂运行的过程中，电厂机组在工作时会产生相应的热能，那么如何将产生的热能高效率的转化为电能，再利用所产生的电能维持供热系统，如果能够实现这一构想，那么意义非凡。但就目前而言，这项工作尚不成熟，在具体应用过程中，虽然能够将热能转化为电能，但比起高效率转化，生产效率并不理想，实际效果与构想的仍然相去甚远^[1]。所以，为了推动新时期热能与动力工程的发展，必须要有创新的思维，采取有效措施解决这些棘手的问题。

1、当前热能和动力工程在电厂运行中存在的缺陷

1.1 湿气所产生的损耗问题

电厂运行的过程中，受蒸汽作用影响，动能会转化为电能，但是随着温度的升高，蒸汽会发生膨胀，产生水滴，而这一过程会消耗很多湿气。不仅如此，水滴的移动速度也会对湿气消耗造成影响。当蒸汽大于水滴的移动速度，会再次增加湿气的消耗。除此之外，当水滴影响到主流运动时，喷管会对其进行干扰，造成连锁反应，导致多余设备操作，这样一来，就会消耗更多的能量和湿气。

1.2 重热现象引发的负面问题

电厂运行的过程中，热能的重复利用通常是重热现象的主要表现，但其中也存在很多问题影响电厂能源利用率，甚至对电厂能源利用率的提高起严重制约作用。电厂的电能很难在重热过程出现问题时得到有效储存，重热过程的出现还会导致在发电燃烧过程中，蒸汽机的数值的破坏，对燃烧缓解的稳定性产生负面影响^[2]。不仅如此，重热现象还会引发气压波动，波动的气压会降低电能品质，进而影响整个发电厂。

1.3 节流调节问题

一般情况下，对于容量额度较小的设备来说，节流调节对其作用更加明显。由弗留格尔公式不难得出：机组中的级数必须超多三级是节流调节的应用前提，当发电设备工作状态稳定时，他们的流量是相等的，即便时不同的机组。但当设备状态发生变化，必须要立即采取措施，保证系统能够稳定工作。因为一旦设备状态发生变化，流量就会发生变化，增加系统负荷，对电厂的经济效益造成严重影响。

2、热能和动力工程在电厂中创新的有效措施

2.1 对降低湿气采取的有效措施

电厂运行的过程中，在产生热能时，也会伴随着大量湿气的产生。在热传递的作用下，会存在机组出现能耗现象，这是由于温度较低的湿气在损耗过程中会消耗部分热能导致的。这一问题的解决，有赖于相关部门对提高湿气控制，采取措施降低湿气，使得机组发电效率有所提高。譬如：某电厂在运行的过程中，湿气耗损问题也引起了上层和工作人员的注意，他们决定借鉴其他电厂在处理湿气能耗上的处理方法，贴合自身实际，研究与借鉴并重，工作人员决定采取中间加热的方式降低能耗。

简单来说就是安装再热循环装置，通过对中间环节的控制，来降低湿气耗损。即在机组运行设备上，安装一个再热循环装置安装，通过此装置来避免温度过低造成的影响，将作功后蒸汽再次加热，以此确保加热后的蒸汽温度与主蒸汽温度相当，此后恢复正常工序。以上介绍的是中间加热手段，在提高循环热效率方面很有成效，同时其能够确保排气湿度符合标准规定，进而也起到了对叶片侵蚀的减缓作用。当然，提高设备运行的内效率，必须建立在不影响设备的正常使用年限，相辅相成，以此消弱能耗问题带来的弊端。当然，提升机组抗冲蚀能力，也可以缓解能耗。两种方法，双管齐下，事半功倍。

2.2 合理利用重热的有效措施

当前，我国电厂运行中，应用较为广泛的是多级汽轮机。但其有很明显的弊端，多级汽轮机在工作时，每一级都会产生热量，积少成多，就会导致热量过剩。而这些热量并无实际用处，在此，可以考虑在具体作业时，将此热量进行储存转化来加以利用。譬如：某电厂在运行的过程中，重热现象引起了上层和工作人员的注意，他们决定采取储存热能的方式来合理利用重热现象^[3]。通俗地讲，就是将吸收式热泵安装在多级汽轮机设备中，而热泵的组成部分主要是发生器、冷凝器、吸收器和蒸发器。

在热泵的作用下，上一级设备在热能转化过程中，剩余或者新产生的热能可以被下一级设备利用，环环相扣，以此来实现循环往复利用，从而将热量的转化效率大大提高。当然也要对转化效率进行提高，借此来保障电厂的生产效率。除此之外，在此过程中，重热系数的科学性与合理性也是工作人员所必须保持警惕的。一般来说，重热系数的区间范围是0.04~0.08。其具体数值则需要工作人员将所学与所想结合，并建立在设备运行实际情况上，综合各方面来计算得出。要对重热的真实情况进行实时检测，确保在发现问题的第一时间，能够找到解决办法，作出调整。

2.3 开展节流调节的有效措施

一般来说，当要满足全周进汽时，其实只需要一级节流调节就可以了，而且效果显著。譬如：当对小容量机组和基本负荷较大机组进行实验时，当发电机组的工况变化和各级温度差异较小时，就会发现，调节效果就会变得明显。但现实问题在于，工况发生变化所带来的一些列问题。工况的变化会导致节流损失，不仅如此，它还能使得热能与动力工程的效果降低。由此会导致成本的提高，而实现高经济效益也就了无稽之谈。上述问题的解决，有赖于工作人员对汽轮机的全方位监控。由于问题不可小觑，必须在具体工作开展前，获取汽轮机流量。在实际运行中，通过设备的各项参数来计算设备的各级焓降和压差，了解设备的承重情况，各零部件的功率、注意细节等。综合各个事项，在压力情况方面，对汽轮机运行前进行对比情况分析，基于以上数据，对通流的变化情况进行判断。

2.4 优化调频方案的有效措施

在电厂运行过程中，不起眼的外界负荷也会对电网频率造成影响。当外界负荷的状态变化明显时，电网频率也会随之有着较为明显的波动。应对上述存在问题，稳定电网频率是突破口，工作人员可以通过调频来避免这些问题^[4]。譬如：众所周知，调频工作一般囊括为两部分：即一次调频作业和二次调平作业。①一次调频作业的特点就是全自动，所有作业都是由发电机组自动完成的，全程无需人工，解放了劳动力。其弊端在于：一次调频并不能一次性满足发电需求，不得不需要人工来进行二次调频作业。②二次调频作业是对一次调频作业的补充和细化。该作业对技术人员的专业性要求极高，技术人员不仅要了解电网频率的实际情况，还要结合实际的发电需求，发现问题所在，进行精准有效的调节。由于这一过程操作难度很大，对技术人员专业性技术要求极高，所以电厂需定期对相关人员进行培训，以便技术人员能够更好的解决此类问题。

3、结论

综合各方因素，我国能源资源日益紧缺、环境污染问题也日益严峻，随着电厂的发展，生产效率问题让愈来愈让人们重视，热能与动力工程在电厂中的创新改革也引起了业界的广泛关注。因此，在未来发展中，必须对技术人员加强培训，强调资源利用率，将所用的能耗尽可能降低，譬如：湿气造成的多余损耗，积极采取措施应对重热和节流调节问题，同时对合理的调频方案进行制定，一切以提高生产效率为目标，以此来缓解我国能源资源紧缺问题和环境污染的现象。

参考文献：

[1]李想.热能与动力工程在电厂中的合理运用分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2018(1):168-169.

[2]刘永伟.时代背景下热能与动力工程在电厂中的改革与创新[J].环球市场,2017(11):127.

[3]刘鹏.热能与动力工程在锅炉中应用问题的创新探究[J].山东工业技术,2018(16):98.

[4]杨文广.热能动力工程在热电厂中的实际应用[J].山东工业技术,2017(2):206.

王海铮.新时期热能与动力工程在电厂中的创新分析[J].科学技术创新,2020,(2):173-174.