论热电厂中热能与动力工程的改进方向

论热电厂中热能与动力工程的改进方向

郑建平

内蒙古创源金属有限公司 内蒙古霍林郭勒市 029200

摘要：目前，随着社会不断进步，人们生活中对于热能和动能的使用要求也越来越高，然而资源的短缺已经成为了制约经济发展的关键因素。所以，在当前的火电厂生产过程当中必须将热能和动力工程工作加以改进，让热能和动力工程的巨大优势充分发挥出来。

关键词：热电厂；热能与动力工程；改进

一、热电厂中热能与动力工程存在的问题

1.1环境污染现象严重，污染质量成本高昂

由于热发电厂使用煤炭作为能源，在燃烧过程中产生了各种污染物，其中含有二氧化硫、硝酸盐和颗粒尘埃是主要污染物。这些废物直接排放在空气中，而不仅污染环境，也造成了人类健康的威胁。例如，二氧化硫和空气中的水分子可能会引起酸雨，硝酸盐在空气中与高浓度的光化学烟雾相结合。近几年，由于在不同的经济结构中不断增加电力需求，热发电厂的数量也增加了，污染越来越严重。尽管有关部门已经开始预防和治疗污染，质量成本高和缺乏手段使治疗效率较低。

1.2安全问题

热电厂中的发电机组在向着高效率、高转速、自动化发展，进而风机的安全性要求也更高了。若是风机在运行的过程中一旦出现故障，会对设备、操作人员造成严重的影响，更是会对电厂造成严重的经济损失。

1.3能源成本不断攀升，能源浪费现象严重

我国的煤炭资源总量相对庞大，但由于人口大量的人均煤炭消费，与近年来的经济建设需求相结合，能源消耗非常高，煤炭开采的困难增加了，导致煤炭成本的增长导致了新的热发电站的挑战。此外，在大多数国内热电站中使用的功率转换装置，在长期的工作过程中没有及时有效更换老旧设备，热电变换能力低，而烧煤产生的热量，大部分都散失在空气中，并没有有效地使用。

二、热电厂中热能与动力工程的改进方向

2.1重热现象及其存在的主要问题

热电厂的合理运行，保证能量合理使用、前后环节之间的通道压差持平，那么下一个环节中的焓值通常会比上一环节低很多，这种现象被称为“重热现象”。重热现象的出现会导致一系列的危害，通常包括下列问题：首先，重热现象会导致发电厂储存和释放电力，甚至导致不稳定的电力。其次，重热现象会影响发电过程的稳定性，这将会影响到整个电力系统的工作。最后，重热现象也会影响整个发电过程的压力，导致压力波动，电能波动，降低电力质量。考虑到热电厂的能源和动力工程状况，我们知道所谓的重热现象是在一个多级涡轮装置上的一个多级损失的一小部分，可以在接下来的阶段重新使用，再加热系数与汽轮机的理想焓降相比，所有焓降之和都超过了热焓的理想降温和焓降的比值。尽管有很多负面影响，但如果可以合理地利用，它也会提高能源使用效率。首先，加热系统必须保持在合理的范围内，它不需要越大越好。与此同时，要合理地利用重热现象，降低效率必须是基础，所以它不能将所有耗损全部收回，只能收回部分耗损。

2.2工况变动的应用分析

工况是运行工作状况。设备工况可以通过一系列有关的运行参数或工况参数来反映，如锅炉的蒸发量、锅炉效率和烟气温度燃料量等。当设备处在某种运行状态时，各参数都不变，此时处于稳定工况。如果设备运行条件改变，这些工况参数就要相应发生变化。当热能动力工程正常运转时，管理人员应该根据设备实际运行状况进行适当变更。影响工况变化的原因有很多，除了一次调频问题外，机组并网运行也是影响设备运行状况的一大因素。发电厂中，工作人员要根据实际情况进行具体判断。选择合适调配方式是工作人员提升自身技术的途径之一。如果机组处于并网运行中，外接电网就会根据机组的运行状况不断改变，而过于频繁地更替也会影响机组的正常运行。工作人员要立足于对并网运行的正确认识，选择合理的调配，避免因为调配方式的不同而使热能与动力工程应用效用低下。然而，对于一次调频问题，需要根据焓降变化进行恰当的工况变化，以适应热能与动力工程在发电厂中的实际应用

2.3节流调节的应用分析

节流调解中没有调节级的说法，在第一级调节即可完成全周进汽。这种设计的优点是，一旦工况发生变化，各级温度的改变很小，几乎可以忽略不计，同时表现出较好的抗负荷特性，使节流调节能够应用于基本负荷的大机组和小容量机组。但是，工况彼此会产生一定的节流损失，使热电厂热能与动力工程在热电厂的实际运行中表现出较差的经济适用性。因此，减少节流损失显得尤为必要。理论研究表明，可以使用弗留格尔公式（变工况前后机组均未达到临界状态时，机组流量和其前后压力平方根成正比）进行计算，得出最适宜的压力比，进而进行调节。实际调节中，先运用弗留格尔公式计算同流量下各级的压差和比焓降，确定各零件的受力和工作功率，再检查汽轮机是否正常流通。该过程也可以被看做在已知流量的前提下，对各级压力公式符合度进行计算，最终得到节流面积变化，确定节流量。经过多年的验证可以认为，弗留格尔公式的出现不仅保证了有效的节流调节，而且为热能与动力工程在热电厂的应用提供了可能性。

2.4调压调节性能的应用分析

调压调速指调节电动机端电压使电动机在某一转速范围内实现无级调速。调压调节优点和缺点并行。它的优点为电机运行在整个调速范围内都平稳，具备较强的运行稳定性和负荷适应性，并且具备最大的调速范围，对部分机组的经济效益有提升效果。但是，在高负荷区域，调压调节并不能实现具有经济效果的调节结果。同时，在最低转速时，噪音变大，且这一现象随着负载的增加表现出越发严重的趋势。另外，当大机组蒸汽在动叶栅内做功后，存在必然的机械能转化，这种损耗会降低蒸汽余速、造成鼓风损失和斥气损失等，必然会增加汽轮机组运行的成本，缩减热能与动力工程在热电厂的应用范围。但是，引起机械能损耗和其他气体损耗的根本原因并不是人为操作失误或系统故障，而是机组的运行机理。因此，该损耗无法通过理论或操作消除，需要工作人员不断加强理论知识积累，努力探索调节调压的新方法，研发出更为科学合理的产品来弥补能量损耗。此外，在电厂的实际生产中，工作人员也要深入挖掘热能和动能损失背后的原因，吸取国外先进的经验和成果，或者配备不同方面的仪器，以满足不同情况下的需要，进而提高电厂热能和动力工程的使用效率。

2.6湿气损失及其存在的主要问题

湿气损失的主要原因是：首先，在蒸汽膨胀过程中会出现一定数量的水滴，水滴的产生会影响蒸汽的产生，而水滴的流速则低于蒸汽的流速。因此，低速水滴使高速运动的蒸汽受到水滴的影响，导致蒸汽动能下降，然后产生能量消耗，导致设备过多的运行。作为热电厂能源损失的重要内容，确保热电厂有效地使用热能与动力工程至关重要的是减少湿气损失。在发电厂发电的过程中，为了最大限度地减少湿气损失，总体上有四项措施：实现过程中热能再利用；加装减湿互环节、使用带收集液态水功能的喷管、增强机组抗腐蚀作用。

结语：

目前，我国的电力资源供应相對紧张，难以有效的满足社会全面发展的接班需要，所以及时的解决电厂发电效益低下问题尤为重要。热能与动力是电厂设备运行的重要基础，对于提高电厂运行的经济效益与社会效益有着重要意义。在未来相关工作的开展过程中，要根据现场的实际情况，对电厂设备热能与动力运行状况进行分析，以便于更好的解决现阶段电厂热能动力不足的问题，继而推动我国电力行业的又好又快发展，以便于为未来阶段的发电工作奠定坚实的基础。

参考文献：

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[2]姚继伟.论热电厂中热能与动力工程的改进方向[J].黑龙江科技信息，2016（03）：98.

[3]杨秋成.论热电厂中热能与动力工程的改进方向[J].科技致富向导，2016（09）：274.