热能动力在电厂中的合理运用分析

发表时间:2020/6/3   来源:《中国电业》2020年第4期   作者:张良杰
[导读] 热能与动力工程是能量转化的专业学科,将热能动力运用于电厂中

        【摘 要】:热能与动力工程是能量转化的专业学科,将热能动力运用于电厂中,对促进热能向动能转化、减少电厂发电过程中的能量损耗、提升电厂生产效率等具有重要意义,这对提升电厂经济效益具有积极促进作用。文章分析了热能动力在电厂中的运用意义,剖析了热能动力在电厂中运用存在的问题,并尝试提出了优化热能动力在电厂中运用的具体策略,以供参考。
         【关键词】:热能动力;节流调节;重热现象;湿气损耗
         引言
         随着生活水平的提升,人们对电能的需求越来越高,节能降耗已成为电厂发展的必然趋势,而电厂在发电过程中会消耗大量的能量,产生大量的热能,在电厂发电过程中科学运用热能动力对提高能源利用率、提升电厂运行效率具有重要意义。然而从热能动力运用实践来看,很多电厂在节流调节、重热利用、湿气损耗等方面存在一些问题,在很大程度上影响了热能动力的运用效果,文章就此展开论述。
         1、热能动力在电厂中的运用价值
         1.1热能动力的内涵
         热能动力是一种复杂的内在概念,是电力学领域的重要研究与发展方向,涵盖诸多领域的学科知识,它以能量守恒定律为基础,先将热能转化为动能,随后再将动能转化为电能与热能,通过这种方式来为人类日常生活提供能量。从社会学维度来看,热能动力工程的科学运用可大大提升能源的利用效率,在推动环境保护方面发挥着重要的应用价值,是一项符合现代社会发展规律的现代化工程项目。因为能量守恒定律是热能动力工程实施的理论依据,所以可依托能量守恒定律来发现电厂在进行能量转换过程中出现的问题,以有针对性解决问题,进而提升电厂设备的运行效率与整体效益,起到降低能源损耗提高能源利用率的作用。
         1.2在电厂中运用热能动力的必要性
         社会经济的发展离不开各种资源的支持,然而很多资源具有不可再生性,全球资源紧缺问题日益严峻,节能环保已成为诸多行业发展的必然趋势,尤其是以煤炭等资源为主要发电原材料的电厂。众所周知,火力发电是传统的电厂发电方式,得到了广泛的应用,但其对煤炭等不可再生资源的使用需求较大,且发电过程中会排放大量的污染物,对环境保护与资源利用等都提出了更高的挑战。将热能动力运用于电厂发电过程中,通过优化与整合传统火力发电方式,可大大提高煤炭等资源的利用率,进而减少发电过程中产生的污染物,使环保理念得到有效落实,实现节能环保的目的。此外,在电厂发电过程中,通过将供热设备的热能转化为电能,不仅可大大提升电厂能源利用效率,在减少资源需求量的同时满足人们的用电需求,还能延长发电设备的使用寿命,进而降低电厂运行成本,有效贯彻与落实可持续发展理念,促进电厂实现长远稳定发展。
         2、在电厂中运用热能动力存在的问题
         2.1节流调节方面的运行问题
         科学控制汽轮机功率是电厂发电顺利开展的重要保障,节流调节不当将影响对汽轮机功率的有效控制,从而会加剧对能源与电力的消耗,增加电厂运行、有效控制与运营成本。气流调节是电厂运行体系中最为复杂的系统工程,节流调节问题是热能动力在电厂运用中最常见的问题,任何一个节点出现故障时都会影响整个电厂的运行,导致运行系统瘫痪,甚至引发安全事故。
         2.2重热方面存在问题
         电厂发电是个系统性的工作,会涉及多个运行环节,且各个环节环环相扣,前一个运行环节的损耗的热量具有应用于下一个环节的可行性,在衔接过程中会出现热能重复利用的问题,这就是重热现象,它是电厂运行中比较常见的问题。依托一定的重热系统及相关操作技术人员对整个机组运行的熟练掌握,可实现重热现象的科学利用,进而可有效提高电厂发电过程中对能量的利用效率。但一旦对重热现象控制不当,对重热利用率不足将会增加电厂的运行成本,且重热重复利用率过高又会阻碍电厂整体体系的正常运行,影响整体运行秩序与效率,甚至引发一系列不良连锁反应,带来无法弥补的重大损失。


         2.3湿气损耗方面存在问题
         湿气损耗是电厂发电过程中很常见的现象与问题,湿气损耗不仅将影响电厂整体运行效率,还将带来发电设备、资源等的损耗与浪费,从而增加电厂发电运行成本。湿气损耗问题多产生于汽轮机将动能转换为电能的过程中,一旦能量转换过程中产生了液态水,将对能量的转换效率产生不良影响,且这些水滴的流速通常会低于气流速度,从而带来动能的损耗。此外,这些液态水会附着在管壁上,会对蒸汽产生遇冷效应,从而影响蒸汽量,同时还会腐蚀发电运行设备的叶轮边缘。
         3、优化热能动力在电厂中的运用策略
         3.1合理实施调节工作 落实节流技术
         发电机组是电厂运行体系的重要构成,其稳定、高效运行是电厂安全、高效开展发电工作的重要保障,而调压调节工作是促进发电机组有效运作的重要环节,电厂工作人员应重视调节调压工作,科学运用热能动力,优化发电机组结构,改革与创新电厂现有运行工艺,以减少调压环节的热能损失,实现节能、降耗的目的。在电厂中运用热能动力时,要以合理调压为基础,在第一级进汽工作完成后科学开展节流调节,并严谨对待节流调节技术,以确保工况的稳定性,避免因工况变动带动每一级温度的变化。值得注意的是,节流调节具有一定的负荷适应性,应确保节流技术的运用在其负荷承受范围内,避免因使用方式不对而为工况带来不良影响。
         3.2合理运用重热现象
         电厂在运行过程中以节能、降耗为主要策略,然而在通过将热能转化为电能进行发电时经常会出现严重的热能损失现象,如果能合理利用这些热能损耗将大大提升电厂运行效率,电厂可从落实日常管理、规范热能动力、有效把控等方面入手。首先,电厂应结合自身具体运行情况加强热能动力日常管理,制定切实可行的精细化管理制度与流程,为节能降耗控制工作的开展提供理论依据与制度支持。其次,电厂应以精细化热能动力管理制度为依据,严格规范落实管理流程,提升重热现象利用的系统性,使各个环节的热能控制与再利用能够有效衔接,进而实现对热能的多重利用。譬如,可将多级汽轮机运转环节出现的热能损耗应用于下一个环节的运行活动中。值得注意的是,从本质上而言,重热现象也是热能损失现象,并非越多越好,过量重复使用热能损失量反过来又将影响电厂发电运行体系的整体秩序,甚至会为发电设备带来不可弥补的损坏,因此,电厂应结合实际运行情况合理利用重热现象。
         3.3降低湿气损失影响
         电厂发电机组系统在发电过程中不仅会出现热能损耗,同时还伴随着湿气损耗,且湿气现象也具有无法消除的特征,对汽流速度及进汽量都会产生一定的影响,此外,从热能传递原理来看,湿气蒸发还将带来一定的热能损耗。电厂应加强对湿气损耗的重视力度,科学制定湿气回收与处理方案,通过在发电机组中安装水蒸气循环、祛湿气等装置来回收利用水蒸气,以最大限度地降低湿气对电厂运行的影响,提高电厂运行过程中热能的利用效率。
         结语
         总而言之,电厂在满足人们能源需求方面发挥着重要作用,是我国社会经济的重要构成,合理运用热能动力来提高电厂运行效率、促进电厂实现可持续发展具有重要意义。电厂管理人员应积极探索创新发展模式,结合自身运行特征科学运用热能动力来开展节流调节工作,有效处理重热现象利用、湿气损耗等问题,以提升电厂生产能力与工作效益。
         参考文献
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         【2】王立国.浅谈节能降耗中热能与动力工程的实际运用[J].城市建设理论研究(电子版),2016(28):67-68.
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