热能与动力工程中的节能措施 张坤

发表时间:2020/8/12   来源:《电力设备》2020年第10期   作者:张坤 李坤
[导读] 摘要:市场经济体制的全面影响之下,我国社会生产力得到了进一步的发展,其生产模式由传统的手工业转换成工业化生产,为人民的生活质量提供了一定的保障。
        (山东蓝想环境科技股份有限公司  山东潍坊  262100)
        摘要:市场经济体制的全面影响之下,我国社会生产力得到了进一步的发展,其生产模式由传统的手工业转换成工业化生产,为人民的生活质量提供了一定的保障。但是,随着工业革命的全面爆发,现有的能源俨然无法满足经济市场生产需求,需要在现有的能源生产体系基础上进行其他能源的利用。电力凭借自身高效率、清洁的特征逐渐成为现代化工业生产不可或缺的能源之一,很大程度上影响并方便了人们的日常生产与生活。
        关键词:热能与动力工程;节能;措施
        引言
        用电量在城市化快速实现的情况下有了非常大的增长,国家有关部门在电厂节能减排工作方面提出了一系列新的要求,这种情况下做好节能减排工作对于电厂的可持续发展有极为重要的意义。热能与动力工程在发电系统中的应用一方面能够促使电厂发电效率得到快速提升,同时对于节能减排的实现能够起到重要的帮助作用。从目前的应用情况来看,热能和动力工程在发电工作中的应用率仍然偏低,同时应用范围也比较狭窄,这就限制了机组的运行效率,必须要进一步优化相关技术以提高机组工作效率。
        1热能和动力工程概述
        在热能动力学中,实现了热能向电能的顺利转变,通过使用和转变能量,可以有效控制自然资源的使用量,这对于实现可持续发展具有很大的帮助。在具体划分中,主要包括热能和动力体系,而且这两者之间的相互转化关系显著,可以借助蒸汽,促使热量的产生,并实现向电能的顺利转化,为提高电力系统服务水平创造条件。根据相关统计资料发现,2018年火力发电在全部发电量中占有较高的比重,高达72%,而电厂锅炉的效率仅仅占据40%,浪费了诸多不必要的能量。在相关研究中,锅炉效率在上升1%以后,发电效率会提高至0.3%,燃烧消耗量可以得到有效控制,从而有助于电厂的发展。所以在电力系统发展过程中,提高锅炉的热能转变效率尤为关键,借助热能动力理论,为应用热能转化技术提供一定的依据。
        2热能与动力工程中的节能措施
        2.1减少湿气损失
        事实上,湿气损失在电力资源生产过程中,是一种极为常见且难以克服的现象。当电厂在进行热能与动力工程的实际应用研究时,应当将该项内容作为重要研究课题,如何有效地控制湿气损失从而真正意义上节约生产资源,逐渐成为各个企业研究的重点及难点,此外,在此背景之下,就该课题进行研究还能够最大程度上提高热能与动力工程的应用价值。当汽轮机在实际运作过程中出现湿气损失,降会对动叶进气边缘产生一定的危害,根据实际生产经验,对造成湿气损失的原因进行归纳和总结:第一,在实际生产过程中,由于水蒸气与周围的气流存在一定的温度差,水蒸气遇冷便会发生凝结变化,吸收一定的热量。第二,所产生的水蒸气在形成水珠的过程中会影响蒸汽的正常流动,从而消耗一定量的蒸汽动能。第三,当湿蒸汽自身温度降低时,所形成的温差同样会造成蒸汽动能的损失和浪费。在对湿气损失产生原因进行总结后,需要采取相应的措施来将损失降到最低,其具体做法:第一,安装去湿气设备;第二,进行热循环系统的全面设计;第三,进行机组自身抗冲蚀能力的有效增加。在对汽轮机的运行特点展开研究发现,无论是轴承的摩擦还是油泵的启动都存在一定能量损耗,因此,为进一步有效地提高热能与动力工程的实际应用效率,企业可根据实际情况,引进并使用更为先进的汽轮机,从而达到节能降耗的效果,真正意义上提高热能与动力工程的实际应用效果。


        2.2加强热能节流调节工作
        在电厂开展热能与动力工程时,经常会出现节流损耗的问题,造成热能的不必要损耗。做好节流调节的控制工作,是减少热能损耗的重要项目。一般出现节流耗损的问题时,施工人员通过第一级对所有的电力情况进行科学的分析,通过这种方式能够有效地增强电发电设备的适用性和灵活性,实现小容量机组的工作。热能与动力工程出现节流损耗的情况时,会导致大容量机组的变工况情况就会出现非常大的节流损失问题,进而对电厂的发电效率造成影响,使得整个的电力工作造成影响。为了最大限度地提高整个电厂的供电效率,实现节能环保,减少资源浪费,就要做好调节和控制气流的工作。可以根据弗留格尔公式开展工作,在之后的调节工作中,施工人员要注意变工况的临界状态,控制好机组的流量与机组前后的压力平方差的平方根比成正比。需要注意的是,在应用这种方法技术时,为了充分发挥效果,要对电厂的情况进行详细调查,根据电厂热能与动力工程的实际施工情况和弗留格尔公式的必备条件、工作效率、外力条件等开展热能节流调节工作。还要对流量做好确认工作,对汽轮机进行管理控制,计算流动部分面积,最后分析具体的变化情况,有力地增强电厂发电效率,减少资源浪费的情况。
        2.3减少蒸汽损耗现象
        电厂发电过程中,煤炭燃烧是在锅炉中进行的,因此,蒸汽也是在锅炉中产生的,蒸汽进入机组之后,对动叶栅进行做功,做完功后可以一道自身的剩余动能离开机组,然后进入到凝汽系统中进行冷却。实际上,这些剩余动能是在机组中没有转化为机械能的部分能量,也被称为“余速损失”。其主要包括以下几个方面:第一,推动叶轮转动的时候,由于蒸汽的温度要远远大于叶轮的温度,因此,在这一环节中蒸汽不可避免地会出现液化现象,也就是在叶轮表面冷却液化为水,而液化成水的蒸汽,没有进行有效做功,是一种蒸汽损失;第二,只有温度达到一定程度之上,蒸汽才会完全气化,但这是一种理想状态,实际上,锅炉内部的蒸汽,只是“半气化”的状况,大量微小水滴夹杂在蒸汽之中。而这些微小水滴本身便有一定重量,在伴随蒸汽进行运动的时候,水滴流速要小于蒸汽的流速,因此对叶轮推动做功的过程中,因为水滴的流速较低,所以做功也相对较低,若是蒸汽中含有的水滴较多,则会大大降低蒸汽做功效率,从而导致大量热量的损耗。电厂热能与动力工程的效力会受到蒸汽损耗的影响,因此为实现热能与动力工程效力的提高,必须采取有效的措施,减少蒸汽损耗。可以从两个方面入手:第一,煤炭燃烧的过程中,锅炉管理人员应当对锅炉仪表情况进行仔细观察,一旦发现锅炉的温度、压力等参数低于标准要求之后,便要及时采取相应措施进行升温、升压。原因在于,温度不足会导致液态水无法完全气化,降低蒸气做功效率;压力过低则会导致水蒸气气化不足,增加蒸汽中的水滴含量。同时,还要对锅炉进行有效控制,确保蒸汽的稳定、持续输出,从而保障做功的持续性。第二,电厂发展过程中也要考虑到科学技术的进步,对老化、落后的零部件进行及时更换,多应用新设备、新材料,如可以使用新型高分子材料,来减少蒸汽传输中的阻力,从而降低由于机械摩擦而导致的热能损耗。
        结语
        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,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]井飞.火电厂热能与动力工程中的节能技术探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2019(7):195-196.
        [2]李响.新形势下火电厂锅炉设备在热能动力工程中的应用研究[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2019(07):147,149.
        [3]汪洋.新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展与创新[J].城市建设理论研究(电子版),2017(32):197.
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