茅建明
浙江安吉天子湖热电有限公司 浙江省湖州市 313310
摘要：在火力、水力发电和制造业等生产领域，热能转换与动力设备和系统是完成机械能、热能和电能等能量形式转换并服务于生产、生活需要的关键。而电能生产是能源开发与利用的核心环节，不仅要保障能量得到有效利用，而且其生产工艺设计、管理技术的应用还关系到排放指标的控制问题。本文对发电厂热能动力系统优化与节能改造进行分析，以供参考。
关键词：发电厂；热能动力；节能改造
引言
近年来，资源枯竭与环境污染问题无时无刻困扰着全球人民。因此，传统的先发展而后治理的发展模式逐渐被淘汰。世界各国都开始加大对可持续发展的投资力度，作为能够为世界社会提供足量电力能源的工厂，发电厂会在为人民生活提供便利的同时给环境带来负面影响。尽管当前国家正在倡导开发风能核能以及潮汐能等环保能源，但是火力发电依旧是当前国内的主要电力能源获取方式。
1概述
热能与动力工程涉及到多个学科专业技术的研究和应用，而且在各个生产领域都不可或缺，所有涉及到机械能与热能转换的场景，都需基于热能与动力转换设备和系统的设计与运行，满足电能供应、工业生产等社会生产生活需求。所以，在实践中围绕能源的转换要求进行发电厂等热能与动力工程的建设和运行管理，对保障经济与社会发展有着及其重要的作用。而保障能量转换和利用效率并有效控制排放，是热能与动力工程项目设计和运行管理的重要目标之一，所以，近年来节能减排成为了业界研究的重点。
2热能与动力工程中能源损耗的主要类型分析
湿气损耗，在热动装置的运行中，湿气损耗也是重要的损耗类型，对节能减排目标的实现极为不利。湿气损耗主要表现为三种形式：一是蒸汽在蒸发、膨胀的过程中普遍会产生小水滴，一旦小水滴形成大量聚集的水滴团，那么就会对蒸汽系统的稳定运行造成不利影响；二是从移动速度角度来讲，蒸汽的移动要快于小水滴的移动，这样在同等距离下两者的移动时长是不一样的，湿气损耗也由此产生；三是小水滴一旦大量聚集，不可避免地会产生水滴流，那么湿气的运行就会受阻，热量损失也会加重。
3热能与动力工程在发电厂中的具体应用
3.1降低调压调节的损失
万事都有利有弊，调压调节也包括在内，其主要特点是能够提升机组自身的稳定性与适应能力，还可以有效改善机组给整个发电厂带来的经济效益。与此同时，调压调节还可以为热能动力系统提供有效的实际条件。其不足主要集中在处理高负荷区域时经济成本较高，大型机组蒸汽在动叶栅中工作后，机械能会发生公里转换，在一定程度上会产生蒸汽余速损失、废气损失和爆炸损失。这些损失存在于调压过程中，说明汽轮机组运行的整体经济性在不断降低，造成这些损失的主要原因是由汽轮机组的运行机制决定的，而不是简单的人为失误或系统故障。发电厂的工作人员需要积极研究和探索压力调节的方法，旨在开发出更科学的产品，进一步降低能量损耗。为减少热能和电力工程的损耗，应深入探讨电厂生产过程中的调压损耗等问题，并在实践中应用技术含量较高的新产品，提高电厂热能和电力工程的应用效率。
3.2提升能量转换率和降低能耗
通过优化热能与动力工程设备和系统的运行或者改进生产工艺，可以直接提高能量转换效率和降低能耗，达到节能减排的目的。
首先，锅炉、汽轮机及其辅助设备的运行均需依赖电力驱动，基于热能与动力工程学相关原理，通过改进自动化控制系统或优化生产工艺、机组构成，根据电网负荷变化精确控制各个环节的设备工况，可以使之在高效状态下运行，从而降低机组运行中的能量损耗；其次，对汽轮机和锅炉等核心设备的构造进行改进，通过提升其性能和减少燃料燃烧、热能传递等关键流程的能量损失，也可以有效提高燃料、蒸汽中能量的转换效率，达到节约能源并优化各项排放指标的目的。
4热能动力系统的节能改造措施
4.1蒸汽凝结水回收技术
在工业生产中，大量的能源和工业用水被用来产生蒸汽热，实现工业生产过程。然而，在工业生产过程中，蒸汽完成放热过程以后所形成的凝结水通常会被浪费掉，废蒸汽冷凝水占蒸汽总热量的四分之一左右。如果这些高温冷凝水能够充分利用，不但可以降低对工业用水的使用量，而且还能够大大降低燃料能源消耗量。因为用蒸汽凝结水回收技术可以将低压蒸汽替换为蒸汽水余热，借助凝结水余热的作用来实现节能的目标。值得一提的是，压力回水以及背压回水是冷凝水回收的最主要方式。其中，背压回水主要是指借助疏水阀的背压作为主要动力，实现凝结水及水蒸汽的传输，该类回水方式能够显著提高水蒸汽的利用率，从而达到节能环保的效果。
4.2选择合理的调频方案
降低能源降耗的主要关键就是要制定科学和合理的调频方案，这是由于特能和机械能源，以及电能之间的转化现象也是同时进行和存在的，科学合理地制定调频方案使其功能也更加完善，调频装置的合理应用也在一定程度上，解决和处理了电能损耗问题。当前调频设备具备调频工作效率高和额外耗能低，以及运行稳定等诸多特点，能更好地将热能和动力项目合理应用到整个电能生产运行过程，基于以上特点在发电厂大力推广变频设备的应用。想要确保热能和动力项目自身的运行优势，需要在和电网频率结合的基础之上制定相应的调频方案措施，只有这样，才能保证电网频率整体达到稳定性。并网机组还被称为一次性调频，机组负荷率会随频率变化而变化，所以，在整个增加负荷的过程中，需要高度重视该项因素。此外，在调速器平衡过程，可运用一次性的调频。当调频量出现变化时，其发电机组间的变化会出现不同，因此，在应用一次调频中，应保证其控制在合理的范围内在进行。同时在优化调频方案和选取二次调频作业时，常会使得发电机组产生两类调频方法，也就是手动和自动调频方式，这两类调频方式对发电机组质量和运行效率的提高有着一定的作用。
4.3降低调节降压损失
调节降压过程中的损失是我国能源降耗的主要方式之一，其可以提高发电机组运行的整体安全和稳定性，确保发电厂供电实际效果不受影响。想要确保发电机组运行工作效率，有关人员应进行调压工作，还应加强其承重和符合的压力水平，从而提高其供电的工作效率。该类解决方式的基本特点就是运用效果比较明显，其操作简单。而具有的缺点就是该类方法还需要符合我国社会经济发展的基本需求，要与实际经济需求进行匹配，在高负荷的运行下进行调节调压的工作。但在发电过程还会出现水蒸气，所以，为了反之能源损耗，我们需依照工程实际情况进行妥善安排，及时优化与完善调整作业的水平，并运用新型技术和产品，解决当前发电厂生产运行中所存在的主要问题及挑战，并充分发挥该项工作技术的基本作用，从而促进整个电厂的稳定和安全性发展。
结束语
综上所述，热动工程在我国工业生产领域的应用十分广泛，尤其是在发电厂实践中，能够大大提升能源的利用效率，降低不可再生能源的使用率，增加电能的生产量，促进我国电力行业的可持续发展。
参考文献
[1]张杰,廖隽捷.探究火电厂中热能与动力工程的改进方向[J].城市建设理论研究(电子版),2019(20):5.
[2]廖隽捷,张杰.电厂锅炉应用于热能与动力工程的发展与创新[J].城市建设理论研究(电子版),2019(19):5.
[3]黄锋.热能与动力工程在工程中的应用[J].南方农机,2019,50(02):236.
[4]谢景兴.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧特点分析[J].居舍,2019(02):193.
[5]张书锋.热能动力工程在电厂锅炉中的运用分析[J].化工管理,2018(35):220-221.