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基于新时代背景下热能与动力工程在电厂中的改进与创新

发表时间：2021/8/9 来源：《中国科技信息》2021年9月中作者：蔺伟

[导读] 在新时代发展的背景下，我国工业水平不断提高，人民生活水平越来越高，广大群众对各种能源的需求日益增加，社会的发展需要适应现状。

内蒙古鄂尔多斯市蒙泰集团热电事业部检修部蔺伟内蒙古鄂尔多斯 017000

摘要：在新时代发展的背景下，我国工业水平不断提高，人民生活水平越来越高，广大群众对各种能源的需求日益增加，社会的发展需要适应现状。本文在新时代背景下，对电厂热能与动力工程的改进与创新进行全面的分析和深入的探讨，并据此提出具体解决方案，以供参考。
关键词：新时代背景；热能与动力工程；改进与创新
        引言：我国社会经济和科学技术不断发展，电能的利用也得到了较好的发展。电厂实际上使用天然气、石油或煤炭作为主要燃料来发电，员工将这些燃料放入锅炉中，加入热水将其转化为蒸汽，从而将燃料的化学能完全转化为热能。压力使汽轮机旋转，将热能转化为机械能，最后，汽轮机的作用使发动机产生电能，实现整个电能产生过程。在这个过程中，热能与动力设备占据了绝对重要的地位，二次加热功能加速了水蒸气的流动，提高了电能的输出效率。
        一、热能与动力工程的概述
        热能与动力工程的理论基础是工程热物理学科，有效地引入了机械原理、工程、力学等多种方法，将原材料转化为基于动力机械、电力系统和内燃机系统的运动学，有效地将动力技术系统转化为电能。国内能源工程起步相对外向，最初应用于机械、火力发电、节水建设等领域，随着网络技术的发展，热能动力工程的应用广泛性也更高、安全、质量等方面应用也更为广泛，有助于有效提高电厂的运行效率。现阶段的电厂发展需要改进现有的运行和生产模式，以及相应的热能和动力工程的组合和应用，以保证和有效提高电厂发展的可持续性。
        二、热能与动力工程在电厂中改进与创新的必要性
        我国正处于社会变革和复杂化的重要时期，能源匮乏已成为制约我国经济实现新突破的瓶颈之一。为了解决这一问题，一方面要坚持走可持续发展道路，建设资源节约型、生态友好型社会，另一方面要始终保持经济发展的主线，借助现代先进的科技手段，先进的生产技术，制造新型发电和变电设备，培养了一支专业能力强、综合素质高的现代化人才队伍，为电厂热能及动力工程的多方面改进与创新提供支持。提高资源利用效率，降低发电成本，不仅是新时代的需求，也是提高电厂企业核心竞争力的迫切要求。电厂不断扩大，电力供应水平不断提高，但在需求激增的情况下，需要提高电力生产力，这就需要加强热能和动力工程的改进与创新。尤其是在市场经济环境下，为了使经济活动朝着全球化的方向发展，我国企业必须提高竞争意识，以应对国外同行业企业带来的各种挑战。电厂要增加电力供应，降低能源消耗，就需要对热能和电力工程进行改革和创新。
        三、电厂中热能与动力工程存在的问题
        1、重热现象的问题
        重热现象是指热能的再利用现象。如果机器运行时损失的热能可用于机器的下一次运行，则重热现象良好。重热现象的危害不仅在于其本身，也无助于提高电厂的能效。例如，重热现象使得电厂难以储存电能，在发电过程中，会影响燃烧环节的稳定性，并在一定程度上损害蒸汽机的数值。此外，还影响大气压力的稳定性，引起压力波动，影响电能质量。
        2.节流调节的问题
        节流调节是电厂运行中常用的一种运行方式。对于电厂来说，整个发电系统包括多种设备，由于这些设备的工作环节不同，往往会经历不同程度的老化，不仅增加了整个发电过程的能耗，而且限制了整体发电运行的正常秩序，给电厂的经济效益造成了不必要的损失。在实践中，节流调节更适合容量限制较小的机器，当某一级别的单元设备达到某一级别的最大承载能力时，剩余数量相应增加，单元数量逐渐减少，电源压力阈值小于数值。根据弗留格尔原理，应用节流调节的先决条件是机组中的级数至少为三级。

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同时，当电厂运行工况不变时，流量值保持不变，并通过不同的机组发生变化，系统可以保持恒定的工作模式。
        3.湿气损失的问题
        造成湿气损失的因素很多，主要有：电厂发电时，主要采用蒸汽技术将动能转化为电能，其中将动能转化为电能时会产生水滴，直接导致湿气损失的发生。液滴形成后，液滴以低于蒸汽产生速度的速度移动，这具有更大的影响。此外，如果产生液滴，也会影响喷嘴。主流运动通过制造冲击来消耗能量。综上所述，湿气损失会增加电力损失，影响电厂的发电效率。
        四、热能与动力工程在电厂中改进与创新策略
        1.合理使用重热现象
        在热能转化为电能的过程中，会产生巨大的热损失，为此，电厂必须在日常管理中加强对节能降耗的控制，建立严格的管理程序和制度，必须系统地使用规范运行。另外，在有效的热损失管理过程中需要合理使用重热现象。这意味着电厂中的许多设备在运行过程中也会产生热能，多级汽轮机可将运行过程中损失的部分热能用于后续运行阶段，这种多用途的热能称为重热现象。如果对热现象和重热现象进行科学合理的计算和应用，将大大提高电厂整体发电工作的效率。当然，重热现象越多，情况就越糟，因为也是一种热损失，无非是再利用热损。在电厂正常运行中，节能降耗应是主要着力点，很多重热现象只要合理回收就可以了，不建议推广使用。
        2.进行节流调节的有效措施
        一般来说，当要满足每周的蒸汽摄入量时，其实只需要一级节流调节，而且效果显著。例：在试验小容量机组和大基荷机组时，可以看到，当发电机组运行工况变化，各级温差较小时，调节效果会很明显。但真正的问题在于工作条件的变化带来的一系列问题，工况变化不仅会造成节流损失，还会降低热能和动力工程的有效性，这会导致成本增加，实现高经济效益也是无稽之谈。上述问题的解决取决于工作人员对汽轮机的全面监控，这个问题不容小觑，因此在做任何具体工作之前获取汽轮机流量。在实际运行中，利用设备的各种参数，计算出设备各级的焓降和压差，了解设备的负载情况、各部分的功率和对细节的关注。根据以上数据，对汽轮机运行前的对比分析，综合判断通流的变化情况。
        3.合理减少湿气损失
        由于湿气是电厂损失资源的途径之一，因此在电厂运行过程中，动力工程和热能合理利用的重点是有效减少湿气损失。纵观目前电厂的发电历史，制定了相应的降低湿气耗损的方法：进行发电机侵蚀的增加、科学提高应用强度、合理应用热循环、合理应用喷淋雾化装置等。实践证明，电厂只有从根本上杜绝或减少湿气损失，才能节约资源、降低能耗。
        4.优化调频方案的有效措施
        在工厂运行期间不明显的外部负载也会影响电网频率，当外部负载条件发生变化时，电网频率也会发生波动。为了解决上述问题，稳定电网频率是一个突破口，调频操作通常包括两部分：一次调频操作和二次调频操作。一次调频操作的特点是全自动，整个过程不需要人工，缺点是一次调频不能一次性满足发电需求。二次调频操作需人工完成，是对一次调频操作的补充和改进，需要技术人员具有高度的专业性。
        结语：综上所述，热能和动力工程在电厂中的合理应用，可以有效提高电厂的效率。在实际应用方面，相关企业和员工要明确应用过程中的不足，并结合自身实际需求，优化热能和电力工程方案，推进节能减排，必须有效提高电厂的应用效率，有效满足人们的需求。
参考文献：
[1] 刘娜.新时期热能与动力工程在电厂中的创新分析[J].装饰装修天地，2020（12）：297-298.
[2]刘永伟.时代背景下热能与动力工程在电厂中的改革与创新[J].环球市场，2017（11）：127.