時代背景下熱能與動力工程在電廠中的改革及創(chuàng)新探析

楊佳峰

摘 要：隨著我國經(jīng)濟水平的不斷提高，社會生產(chǎn)對能源的需求也越來越多。在新的時代背景下，改變原有的能源供應(yīng)模式和生產(chǎn)方式已經(jīng)成為了一項迫在眉睫的任務(wù)。電廠作為為城市生活供應(yīng)能源的重要場所，其熱能和動力工程直接影響著人民群眾的日常生活。因此，對電廠熱能與動力工程進行改革創(chuàng)新十分必要。

關(guān)鍵詞：熱能；動力工程；電廠；改革與創(chuàng)新

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）21-0060-02

1 熱能與動力工程在電廠中的運用

1.1 熱能與動力工程的概況

熱能動力工程是一種能源轉(zhuǎn)化裝置，它可以實現(xiàn)熱能與動能之間的相互轉(zhuǎn)換，也可以將動能通過其他技術(shù)的處理轉(zhuǎn)化為電能。其操作系統(tǒng)和工作原理都十分復(fù)雜，但總的來說熱能動力工程遵循能量守恒原理。

在實際的生產(chǎn)中，電廠最初產(chǎn)生的并不是可以直接輸出到用戶端的電能，更多的是以熱能的形式存在的能源。而如何將熱能轉(zhuǎn)化為電能則是熱能動力工程的首要任務(wù)。一般來說，電廠都是先通過一系列的動力裝置將多余的熱能轉(zhuǎn)化為動能。然后經(jīng)過蒸汽技術(shù)或者其他裝置將動能進一步轉(zhuǎn)化為電能，從而達到生產(chǎn)電能的最終目的。經(jīng)過兩個步驟的能源轉(zhuǎn)換，就可以將能源充分運用起來。

1.2 熱能與動力工程改革創(chuàng)新的重要性

對熱能與動力工程進行改革和創(chuàng)新是十分必要的措施，這不僅是出于現(xiàn)實需求的考慮，也是為了推動現(xiàn)代社會的發(fā)展。電力資源的重要性在現(xiàn)代生活中已經(jīng)得到了凸顯，這也使得對熱能與動力工程進行改革創(chuàng)新更加必要的原因。

一方面，我國正處于經(jīng)濟高速發(fā)展的關(guān)鍵階段，對于電力能源有著巨大的需求。無論是居民的日常生活，還是大規(guī)模的工業(yè)建設(shè)，都需要電力能源提供動力。隨著時代的進步，更大的發(fā)展勢必會產(chǎn)生更大的能源需求。而我國能源短缺的現(xiàn)狀是一個十分突出的瓶頸，如果不能夠在能源開發(fā)與供應(yīng)上進行不斷的創(chuàng)新與改進，那么現(xiàn)有的能源就無法完全跟上社會主義建設(shè)的腳步。

另外，能源緊缺也會給廣大市民的生活帶來極大的不便，和諧社會的建設(shè)就會遭遇重大的困難。由此可知，保證能源對于維護社會穩(wěn)定與發(fā)展來說是一項十分必要的措施。而想要保證能源的長期供應(yīng)，現(xiàn)有的技術(shù)難以真正做到滿足需求。因此，在電廠中進行熱能與電力工程的改革與創(chuàng)新勢在必行。

另一方面，進行改革和創(chuàng)新也是由當前我國電廠熱能與動力工程的發(fā)展現(xiàn)狀所決定的。近年來，雖然電力供應(yīng)水平有所提高，電力資源的生產(chǎn)和運用效率也有了明顯的提升。但是我國電力熱能與動力工程與發(fā)達國家的先進技術(shù)相比還有很大的差距。這些技術(shù)上的差距具體體現(xiàn)在了電能生產(chǎn)的缺陷和問題上，并對社會的發(fā)展起到了嚴重的阻礙作用。如果不能夠及時進行創(chuàng)新，不斷開發(fā)、引進具有優(yōu)勢的先進技術(shù)，那么電力公司的經(jīng)營就會遇到嚴峻的挑戰(zhàn)。

總的來說，不管是出于社會大環(huán)境的必然要求，還是出于電力企業(yè)內(nèi)部發(fā)展的需求，對熱能與動力工程進行創(chuàng)新和改革都是當下非常重要的任務(wù)。

2 電廠熱能與動力工程的改革與創(chuàng)新

2.1 熱能與動力工程存在的問題

如果要對熱能與動力工程進行改革，首先需要認識到當前的系統(tǒng)存在著什么樣的問題，才能提出針對性的改進措施。結(jié)合電廠的生產(chǎn)實際，我國電廠在生產(chǎn)中熱能與動力工程的問題主要表現(xiàn)在如下幾個方面。

2.1.1 重熱現(xiàn)象

所謂的重熱現(xiàn)象就是指在電廠發(fā)電的過程中，出現(xiàn)重復(fù)利用熱能的現(xiàn)象。目前我國很多發(fā)電廠采取的發(fā)電方式仍然是火力發(fā)電。在這樣的發(fā)電方式下，就會有大量的熱能產(chǎn)生。對熱能的利用效率直接決定了發(fā)電效率的高低。重熱現(xiàn)象具體體現(xiàn)為在機器的下一次運作時，上一次已經(jīng)損耗的熱能卻發(fā)揮了作用。

這樣的現(xiàn)象如果控制不當則會對機器造成嚴重的影響，比如會影響到蒸汽機的數(shù)值和燃燒過程的充分性。也會對熱能資源的利用產(chǎn)生消極的影響。這主要是因為重熱現(xiàn)象有一系列的副作用，包括降低電能的品質(zhì)、影響氣壓的穩(wěn)定性而造成的氣壓波動等等。

2.1.2 節(jié)流調(diào)節(jié)

節(jié)流調(diào)節(jié)是電廠生產(chǎn)中一個比較常見的環(huán)節(jié)，能夠?qū)Πl(fā)電設(shè)備的功能起到一定程度的保護作用。當發(fā)電設(shè)備出現(xiàn)問題時，則系統(tǒng)的運營就會造成大量的能源消耗，也就意味著造成大量的資源浪費。

節(jié)流調(diào)節(jié)適合于容量額度小的設(shè)備，如果機組技術(shù)達到三級以上，則節(jié)流調(diào)節(jié)可以發(fā)揮積極作用，起到穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的作用。但是在實際生產(chǎn)中，節(jié)流調(diào)節(jié)的運用面臨著一些技術(shù)上和操作上的問題，極大的制約了電廠能源利用效率的提高，也因此對電力公司的經(jīng)濟收益產(chǎn)生了消極的影響。

2.1.3 濕汽損失

造成濕汽損失的具體原因有很多，具體來說分為三種：在動能轉(zhuǎn)化為電能的過程中，電廠往往采用的是蒸汽技術(shù)。而蒸汽技術(shù)下的轉(zhuǎn)換，就容易在蒸汽膨脹時出現(xiàn)水滴，直接使蒸汽產(chǎn)生濕汽損耗；水滴產(chǎn)生之后又會發(fā)生移動，如果水滴移動的速度低于蒸汽的速度，那么蒸汽就會受到影響；水珠的存在還會影響到噴管的主流運動，產(chǎn)生能量的損耗。

出于以上原因，在電廠發(fā)電的過程中，由于濕汽的損耗往往會造成一定量的電能損耗。

2.2 熱能與動力工程的改革創(chuàng)新措施

以上幾個方面的問題是我國電廠在熱能與動力工程中遇到的普遍問題，也是導致熱能動力系統(tǒng)工作效率低下的主要原因。因此，電廠必須針對這些問題進行對應(yīng)的改革和提高，才能實現(xiàn)熱能與動力工程的創(chuàng)新。通過以下幾個方面的努力，能夠切實達到進行熱能與動力工程創(chuàng)新的效果：

2.2.1 控制重熱現(xiàn)象

雖然重熱現(xiàn)象可能會對電廠的生產(chǎn)產(chǎn)生不利的影響，但是在實際的生產(chǎn)中又無法完全避免出現(xiàn)重熱現(xiàn)象。因此，在電廠熱能與動力工程的工作中，應(yīng)該合理控制和利用重熱現(xiàn)象，將其對資源的損耗降至最低。

事實上，電廠生產(chǎn)的每一個環(huán)節(jié)中都可能會產(chǎn)生大量的、多余的熱能，造成資源的浪費。而熱能動力系統(tǒng)主要承擔著將多余的熱能轉(zhuǎn)化為其他能量的重要任務(wù)。上一級產(chǎn)生的多余熱量進入到下一級的操作中，可以通過重復(fù)利用資源來提高能源利用效率。因此，重熱的數(shù)值在一定的范圍內(nèi)是合理的，可以做到減少能量的損失。

但是一旦超過了合理的范圍，則重熱現(xiàn)象的弊端就會顯現(xiàn)出來。所以電廠應(yīng)該根據(jù)熱能動力系統(tǒng)實際的運行過程來選定恰當?shù)闹責嵯禂?shù)，最大限度將其控制在合理的范圍之內(nèi)。

2.2.2 降低調(diào)壓能耗

經(jīng)過長時間的運轉(zhuǎn)，電廠的發(fā)電設(shè)備可能會產(chǎn)生負荷上的變化，這種負荷的變化又會導致機器設(shè)備生產(chǎn)效率的下降。于是，很多電廠企業(yè)都會對發(fā)電機組的壓力進行調(diào)節(jié)，以保證機器設(shè)備的正常工作。但往往在這個調(diào)壓的過程中會產(chǎn)生很多能源的損耗，對電廠的生產(chǎn)效率造成影響。因此，采取創(chuàng)新的技術(shù)和方法來降低調(diào)壓時產(chǎn)生的能耗是十分必要的改革措施。

根據(jù)經(jīng)驗，造成調(diào)壓損耗的主要原因一是因為發(fā)電機組自身的設(shè)計不夠合理，導致在操作的過程中產(chǎn)生了一些無法避免的能源浪費；二是因為工作人員操作上的細節(jié)不夠恰當，導致調(diào)壓過程增加了很多本來不必要的能源浪費。由此可以得出，電廠不僅要積極采用質(zhì)量過關(guān)的發(fā)電機組，爭取從源頭上減少調(diào)壓能耗；也要加強對技術(shù)人員的培訓，督促工作人員不斷補充新知識，提高其具體操作的可靠性和專業(yè)性。

2.2.3 改進調(diào)頻技術(shù)

調(diào)頻措施能夠起到穩(wěn)定電網(wǎng)運行的作用，也是熱能動力工程改革與創(chuàng)新的一個方向。

目前電力系統(tǒng)的調(diào)頻工作一般分為兩個步驟：首先是一次調(diào)頻，然后是二次調(diào)頻。一次調(diào)頻通常是由發(fā)電機組自動完成的，不需要進行額外的人工操作。但是一次調(diào)頻的精準度很難滿足實際的發(fā)電需求，因此往往還需要人為進行二次調(diào)頻。二次調(diào)頻一般由具有專業(yè)技術(shù)的工作人員進行人工操作，能夠很大程度上提高操作的準確性和可靠性。這樣一來，提高操作人員的調(diào)頻技術(shù)在這個步驟中就顯得尤為重要。

2.2.4 改進節(jié)流調(diào)節(jié)

節(jié)流調(diào)節(jié)作為降低能耗的一種有效手段，應(yīng)該在熱能與動力工程的改革創(chuàng)新中得到重視。通過節(jié)流調(diào)節(jié)，可以在第一級階段就完成全周進汽。但需要注意的是由于節(jié)流調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的損失也會使電廠的經(jīng)濟效益受到一定的損傷。因此，在已知流量的前提下，對流動部分的面積變化進行準確的預(yù)估是需要進行改進的內(nèi)容之一。只有這樣才能夠提高節(jié)流調(diào)節(jié)的效率，減少節(jié)流損失。

2.2.5 降低濕汽損失

濕汽損失是導致熱能與動力工程效率低下的重要原因之一，降低濕汽損失能夠有效提高熱能與動力工程的發(fā)電效率。

在實際生產(chǎn)中，減少濕汽損失的常用方法主要有：安裝去濕裝置、充分利用中間再熱循環(huán)裝置、采用帶有吸水縫的噴管或是采用先進技術(shù)來提高發(fā)電機組的抗沖蝕能力。

這幾種方法都是經(jīng)過實踐檢驗，在電廠生產(chǎn)中行之有效的降低濕汽損失的方法，值得推廣和借鑒。當然，對于減少濕汽損失的方法還可以進行更多的探索和創(chuàng)新。

3 結(jié) 語

綜上所述，熱能與動力工程是我國電廠生產(chǎn)中常見的系統(tǒng)之一，通過將熱能轉(zhuǎn)化為動能，再將動能轉(zhuǎn)化為電能這一過程能夠發(fā)揮提供電力能源的重大作用。

當前，我國電廠的熱能與動力工程還存在著很多的問題，急需采取創(chuàng)新性的措施加以改進。通過采取有效的改革創(chuàng)新措施，能夠進一步促進我國電力事業(yè)的長遠發(fā)展，為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)增添助力。

參考文獻：

[1] 徐東棟.熱電廠中熱能與動力工程的有效運用[J].科技風，2015，（23）.