热能动力工程在电厂中的有效运用

发表时间:2021/5/28   来源:《科学与技术》2021年2月5期   作者:孟令坤
[导读] 火电发电是我国目前的主要生产能力,但也存在着能耗过高的问题。
        孟令坤
        华电内蒙古蒙泰不连沟煤业有限责任公司煤矸石热电厂  010321
        摘要:火电发电是我国目前的主要生产能力,但也存在着能耗过高的问题。面对全球能源紧缺的局面,能源动力工程的应用需要得到高度重视,才能真正实现发电工程的节能环保目标。发电站工作时,产生热能的运行设备将转换成电能,作为供暖系统的动力,从而为人类节约地球能源提供基本生活条件。
        关键词:热能动力;工程;电厂;运用
        引言:热能与动能的有效转换关系是在火电厂生产过程中建立起来的。火力发电厂把火电工程应用到电力生产中,在一定程度上提高了发电效率。采用火电工程技术解决电厂发电中存在的问题,采取有效措施提高热能利用率。
        1.热能动力工程的概念
        如其名称所示,热能工程就是将热能转化为动力和动能,再将这种动力和动能转化为人们日常生活所需要的电能和热能。热能与动能的相互转换是火电工程研究的主要方向,它实际上遵循能量守恒定律。能源守恒定律是所有能源进行转换与转化的重要基础。利用能量守恒定律可以及时发现发电过程中能量转换和能量问题,并按照能量守恒定律得到有效解决,从而提高电厂设备的整体运行效率。火力发电工程的内在概念和内涵十分复杂,不仅涉及众多的知识领域,而且也涉及许多学科知识。火力发电厂合理、有效地运用火力发电工程,不仅能使机组的整体工作效率最大化,而且能使机组的运行成本降到最低。可以说是火电工程是顺应现代社会发展,对地球的能源保护和环境保护发挥更大作用的现代化工程。
        2.电厂运用热能与动力工程的重要意义
        从目前我国电厂的运行状况来看,合理利用热能动力工程具有重要意义,其必要性主要体现在两个方面:
        2.1热能与动力工程在电厂的有效利用是我国目前发展状况的要求。我们都知道,中国目前发展过程中所面临的最大问题是能源问题,能源短缺问题在中国的发展过程中越来越突出。就是在这种情况下,中国非常重视节约和利用能源,尽可能地提高工业部门的能源利用率。对发电厂而言,在发电过程中合理利用热能与电能,可以在很大程度上提高发电效率。
        2.2高效利用热能和动力工程也是电厂自身发展的基本要求。伴随着我国电力需求的持续增长,电厂数量也在不断增加,并随着我国市场化进程的加快,电厂逐渐融入市场环境,无形中加大了其压力。为更好地应对日益增加的竞争压力,电厂必须采取相应措施,以提高自身的生产效率。从而能够增强我们的核心竞争力,促进企业的快速发展,从而有效地利用热能与动力工程能够提高电厂的功率转换效率,从而为电厂的快速发展做出应有的贡献。
        3.提高热能动力工程在热电厂中利用效率的有效措施
        3.1合理运用重热现象
        当前我国以热电厂为主。而在发电过程中,如果能把热能和电力工程结合起来,就能在发电的基础上实现供热,一定程度上提高了电厂的发电效率。一般而言,电厂供热机组在运行过程中,可将热能转换成电能,并可利用余热为供热系统提供一定的能量。在具体实施过程中我们也会遇到电厂再热现象。多汽轮机回热现象上一级能量转换过程中,热电厂只回收一小部分,因此,上一级能量损失产生的热量通过蒸热吸收可以转化为热能。结果表明,最后一级输入焓有较大幅度的提高,理想焓降逐渐增大,并且每一级的理想焓降在一定程度上要大于整机理想焓降。这就是所谓的再热现象。电厂再热现象也会影响电厂能源利用效率。第一,它使火力发电厂的电能存储不规律,造成电能的不稳定。其次,燃烧过程不稳定,导致气压稳定,使气压波动。所以,当采用再热现象时,必须选择合理的再热系统数量。据资料显示,再热系数一般为4%~8%。

再根据实际热动力工程,确定合理的再热系数;按照再热现象理论,随着再热系数的增大,热回收率也随之增大。但是,根据火电厂的实际运行情况,把再热系数设置在合理的范围内,以确保在正常的发电过程中,热能和动力的更好利用。
        3.2合理选择调配方式
        在合理改变机组运行条件的情况下,运行状态和机组质量对焓升有一定的影响。全部开启后,总压力和工作流量将依次增加,焓降值将有一定幅度地低于理论焓降值。如仅开启第一个阀,则调整级此时必须保持在最大中间阀。若科学地改变工况条件,则中间级焓降和总压均不变。工作状态的调整实际上是进行部署的主要参考。根据期望目标的降焓预测值,科学地调整实际运行条件,为火电工程实现期望值提供基本保障。除工况变化外,合理的配置选择将对火力发电工程在火力发电厂的具体应用产生一定的影响。配置方式的选择可分为两种形式,即二级调频和一级调频。在调频系统中,主调频系统运行速度较快,不同的调节组合,各单元之间存在一定的差异。在有限的总调整量下,部署方式的选择比较困难,容易产生数值误差,造成功能损失。若一次调频不能使频率恢复到正常状态,可与二次调频组合使用,主要有手动和自动两种调频方式。其中,自动调频方法由于具有显著的利用率,所以其应用频率比较高。科学选择调频方式是火电厂运行和发展的关键。频率调节方式选择不当,会影响整个火电项目的运行效率。
        3.3通过节流调节减少调压损失
        对于大容量机组和某些小容量机组,一般采用节流调节方式。利用节流技术对火电厂运行中出现的负荷问题进行合理调节。由于该技术还处于研发初期,因此在具体的应用过程中还存在着各种各样的问题,其中之一就是在城市中会出现大量的节流消耗,从而影响到单元运行能力。火力发电厂节流阀损耗是火力发电厂生产和发展的一个重要环节,必须进行科学控制,以减少节流阀损耗带来的不利影响。这不是人为因素造成的,而是火电厂运行过程中各种机械设备所致。综合运用调节和调压措施,能有效提高机组对负荷的适应能力,促进机组稳定运行,提高机组运行的经济性,提高火电工程的整体效益。但值得注意的是,压力调节不完善,存在着高负荷、低经济性、大机组串联运行、蒸汽损失增大等问题。火力发电项目中,调压损失主要由机组运行机制造成。为避免此损失,可引进各种先进技术,对电压调节进行深入研究与分析。
        3.4降低湿气损失和能源消耗
        造成水分损失的主要原因有二。设备中湿蒸汽首先在特定的环境条件下不断冷凝,然后再转变成湿气。二是湿蒸汽在冷凝成水过程中,对蒸汽循环的整体趋势会产生一定的影响,导致电厂蒸汽损失较大;由此可以看出问题的严重性,必须采取有效措施加以解决。采取中间加热措施,可促进问题的有效解决。通过湿式设备也能进行相应的操作,减少蒸汽损失。低压与高压组合使用,可减少湿蒸汽损失。这将提高热效率。这些内容就是我们所说的火电工程,促进火电工程优化创新,使之在火电厂中得到有效利用。
        结语:电能和热能的转换、电能和动能的相互转换是火电厂发电过程中不可避免的现象。为确保火力发电厂生产过程的顺利进行,需要加强火力发电厂热能工程的应用研究,以优化热能转化过程。火力发电厂的建设不仅能提高火力发电厂的生产效率,而且能降低生产能耗,对提高火力发电厂的运行效率具有重要意义。
        参考文献:
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        [2]徐乐生.热电厂中热能与动力工程的有效运用研究[J].中国高新区,2018(07):145.
        [3]屈小亮,李亚军.热电厂中热能与动力工程的有效运用分析[J].科技创新与应用,2015(31):146.
        [4]张俊琦.热能动力工程在电厂锅炉中的应用探讨[J].工业设计,2016,01(33):141-142.
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