电厂中热能与动力工程的应用分析

程晓倩 卫林林

山东华昱压力容器股份有限公司

摘要：随着社会主义市场经济的迅速发展，中国能源资源短缺和生活环境保护形式的日益恶劣，对电力生产经营管理工作提供了更多需要。电厂建设涉及许多能源问题与环保问题，在具体发展过程中着眼于改善能源生产利用的效率，把电站机组运转中产生的热量转换为能源，以提高热能与动力工程的使用效益，从而获得了电站的经济性和环境效益。本章中对热能与动力工程问题进行了简要阐述，并研究了电站中的热能与动力工程存在问题与应用对策。

关键词：电厂；热能与动力工程；应用

引言

目前，我国资源供给极度不均衡的情况已经越来越明显，能量生产利用效率降低、能量消费结构不合理、污染物突出等社会问题，在相当严重程度上直接影响制约了国家经济社会的发展。由于传统的能源方式效益较低，对自然环境产生了巨大污染物，已无法适应国家经济社会发展中对能源资源提供的更高需求。发电厂已经成为巨大的能源生产基地，因此必须进一步提高技术重视程度，积极实施改造创新，以提高热能与动力工程的应用。

1热能与动力工程分析

1.1工作原理

热能与动力工程其实最主要是涉及到了能源的相互转换过程，特别是在具体的工厂生产过程中，必不可少的设备会产生比较多的热量，但是这种热量却不是我们所必须的，而唯有电力才是我们所必须的某种能量，于是我们就要更加努力的将这些不必须的热量转换为能量，这也正是热能与动力工程所可以发挥的主要功能，在具体的工厂能源转换流程中，该技能的实现就是能够事先将工厂过剩的热量转换为动能，进而再将这种动能经过工厂必要的设备来转换为我们所必须的能量，在此流程中也就实现了从热量到电力能量的相互转换，无形中相对于企业的电力生产设备而言也就增加了工厂能源的总量，从而大大提高了工厂生产的效益^[1]。

1.2应用流程

目前，由于中国工厂运行方式大多以火力运行居多，而大部分的燃烧热料仍为煤。所以在中国工厂运行的流程中，需先对煤气加以更高效的处置，再经过完全的分解焚烧流程来将其送入锅炉中，而后再经过与锅炉的热转换将之变成蒸气和水。此时，便可将其重新投入高压汽缸中，并通过推动汽轮机来进行第一次升温，继而便能更有效地提升工作效能。而在此流程中，为了进一步的实现煤点燃的基本功效，便需要对蒸汽进行第二次升温，并以此将其重新注入到高压汽缸中，而在此流程中便能更完全的激发出煤的残余热能。

2电厂中热能与动力工程存在问题

2.1重热问题

在电厂运行过程中，重热是一种重复利用的过程，在这种情况下，系统的能源利用率将受到极大的限制，如果系统出了问题，那么就很难将其储存起来，而且在燃烧过程中，蒸汽发生器的数据也会受到影响，这将会对电力系统的稳定产生不利的影响。同时也会引起空气压力的波动，使电能品质下降，对电厂的正常发展产生不利影响。

2.2蒸汽损耗问题

在电厂设备工作过程中，水蒸气的输送和运动的不平衡，这就使部分水蒸气出现了凝结为水滴的现象。因为在冷凝过程中蒸发从气态转变为液体，此时便不能有效的完成动力功能，从而削弱了用电装置的工作动力。另外，也因为在高压锅炉的运转过程中不能使水蒸气结构百分之百有效的转变为气体结构，使得高压锅内存在了一定的水份，而由于水份的动力效应也不足而不能有效的在动叶栅中做功，使之严重影响了蒸气的高速运行，从而造成了动能损失的问题。

2.3节流调节问题

一般情形下，对容量额度较小的装置，节流调速的效果较为突出。通过弗留格尔公式解析可得，节流调节的应用前提条件为发电机组中的级数需要超多三级，其中如果发电设备工作状况保持稳定，则不同发电机组所经过的总流量也应该相同，而一旦设备状况改变时，则需要保障体系中保持稳定的工作模式。其中当设备状况改变时，就会导致整体系统能耗上升，从而严重影响发电站的经济性^[2]。

3电厂中热能与动力工程的应用策略

3.1合理利用重热

目前在电站工作中多级汽轮机使用已经相当普遍了，但是在实际应用中，每一层设备都会产生大量的热能，导致热能过剩，这对发电系统的生产是非常不利的，因此在实际操作中，工人们必须通过热能和电能来将其转化为电能，并通过相应的措施来提高热能的效率。在电站的热转化中，采用了科学、合理的方法，在多级汽轮机装置中设计了吸收式热泵技术。热泵技术控制系统一般由产生器、冷凝器、热吸收器以及蒸发机构成，在热泵技术作用下，下一级设备在工作中既可以使用上一级设备热量转换过程中所剩余和新生成的热量，同时也可以进行循环或往复使用，因此大大提高了对热能的转换效果。

3.2降低蒸汽损耗

为了能更合理地处理蒸发损失问题，通常需要在蒸汽装置开始运转之前，先对运行的基础技术参数加以测试，以便确保蒸发输出功率的安全稳定性，并由此来改善装置的运转效率。首先需要对装置的减温水调门加以测试，并经过剖析其基础的灵活性，来确保其在运转过程中可以发挥出实际的效益，但同时对基础运行安全稳定性的测试也不容忽视；然后在大中型水库设备机组运转过程中，可按照实际状况增加部分的去湿仪器数量，以便于进一步提高热循环效率，这样便可以为低油耗法规喷管的设计改进提供更有力的环境保障；最后，在汽轮机工作过程中还可采用减小推力轴承和支持轴承相互之间的摩擦力等办法，来更合理地处理机械损失问题，这对有效的改善发电设备的基本工作效能具有至关重要的意义。另外，发电厂还能够采取提高机组耐冲蚀能力、采用具有吸水缝的喷灌系统等合理措施，在减少蒸发损失方面也获得了良好效果。

3.3合理选择调频方案

适当的调频方式，可以实现热能与电力工程的良好配合，在发电厂中实现合理的应用，并将其应用于电力系统，根据实际的环境负荷和电网的频率，发电机可以根据不同的频率来调节自身的工作状态，从而实现对外部载荷的控制。并网的发电机一般称为一次频率调节，根据外部环境负荷功率变化作为每次调制频率的工作状态负荷频率的改变的主要基础，而后平衡调速设备的工作状态，再进行最快速的频率调整选择一个合理调频方法，就可以解决这种问题。合理的选择调频方法改进或改造后，有选择性的实施了二次调频，特别是在发电机组工作过程中，可以手工调频与手动调频二种方式相结合的二种方法，如果一次调频解决不完全，可通过二次自动调频的方法解决，从而促进了发电机的工作功率效率进一步提高。

3.4降低调压调节损失

降低调压作用的最基础目的就是改善电气设备进行机组工作的能力和稳定能力，从而于电气设备能更加合理地应对较高负载的工作环境，进而使之表现出更加优异的经济性。但在此工作过程中需注意对调压作用限值的选择，若当调压作用不够时，或者电气设备的运动负载较高时，则不应作滑压调整，可有效的防止了由于电气设备运动负载过高，而产生的动力效率低下问题。不但减少了有关企业的经济性，同时也无法保证了设备工作的安全稳定，进而导致了经济性和设备工作效能的双方面损失。该问题的形成，不仅是人为失误造成，同时也并非机械设备工作故障所形成，只是因为机器设备的工作可靠程度不够导致在工作流程中，无法合理地对工作负载做出调整，如此及时对机器设备的工作作出错误的评估，则容易造成该问题的形成。

结束语

总之，中国在电厂热能利用与发电工程等领域取得了丰硕的成果，这是中国电力工业发展的一条重要途径，也是中国社会基础设施建设的一个重要途径。虽然中国电力资源的发展状况比较好，但是在一些小问题上也不能忽略，因此，在电力系统的建设和运行中，电厂需要不断地对其进行有效的热能开发和发电的效益分析。才能为中国未来发展阶段电站的现代化和规范化发展，提出更强力的支持。

参考文献

[1] 朱怿. 基于在电厂中热能与动力工程的运用研究[J]. 电力系统装备,2021(21):69-70.

[2] 齐盛. 论热电厂中热能与动力工程的改进方向[J]. 价值工程,2020,39(22):108-109.