新時(shí)期熱能與動力工程在電廠中的創(chuàng)新思考

惠振軒

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源資源日益緊缺，環(huán)境問題逐漸受到社會的廣泛關(guān)注，這對熱能以及動力工程提出了新要求。本文對熱能與動力工程在工廠中的應(yīng)用情況進(jìn)行了簡要概述，并立足于當(dāng)下的實(shí)際情況探討其在電廠中提高能源的生產(chǎn)效率的有效方式，以望借鑒。

關(guān)鍵詞：熱能;動力工程;濕氣損耗

前言：

我國近年來面臨著資源短缺的嚴(yán)峻形勢，環(huán)境污染問題不容小覷。在電廠中需要實(shí)現(xiàn)能源合理運(yùn)用，提高使用效率，發(fā)揮熱能和動力工程的優(yōu)勢，提高能源轉(zhuǎn)化率。但是由于我國工業(yè)化進(jìn)程相對較短，該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展相對不完善，因此相關(guān)人員需要予以重視，采取有效措施，推動熱能和動力工程的發(fā)展創(chuàng)新。

一、熱能與動力工程在工廠中應(yīng)用情況

（一）損耗問題

1.濕氣損耗

電廠運(yùn)行會讓動能在蒸汽的作用下轉(zhuǎn)化成動能，此時(shí)溫度升高，蒸汽也隨之膨脹生成水滴。在這個(gè)過程中，消耗了較多濕氣。另外，水滴在移動過程中也會對濕氣產(chǎn)生影響，如果水滴移動速度小于蒸汽的移動速度，就會在一定程度上再次消耗濕氣。并且，水滴對主流運(yùn)動造成影響時(shí)，噴管也會對其進(jìn)行干擾，形成連鎖反應(yīng)，造成更多能量和濕氣的損耗。

2.重?zé)徇^程造成的損耗

電廠在運(yùn)行過程中，往往會產(chǎn)生重?zé)岈F(xiàn)象，主要表現(xiàn)為熱能的重復(fù)利用，在這個(gè)工程中存在較多會影響電廠能源利用率的問題，造成能源損耗。電廠的電能在重?zé)徇^程出現(xiàn)問題時(shí)難以得到有效存儲，在發(fā)電和燃燒過程中還會對蒸汽機(jī)造成一定的負(fù)面影響，破壞燃燒環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性[1]。甚至?xí)斐蓺鈮翰▌?，使得電能的品質(zhì)下降，進(jìn)而影響到整個(gè)發(fā)電廠的正常運(yùn)行。

（二）節(jié)流調(diào)節(jié)作用

電廠為了更好地調(diào)節(jié)電力的輸出效率，多通過汽輪機(jī)運(yùn)作功率，但這種較小的設(shè)備在運(yùn)作過程中，會造成能源流失。由弗留格爾公式可得，節(jié)流調(diào)節(jié)需要機(jī)組級數(shù)大于三級。這是因?yàn)楣?jié)流過程中需要科學(xué)合理的規(guī)劃，進(jìn)行系統(tǒng)的預(yù)測和有效排查。沒有掌握整體系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)就會在系統(tǒng)和系統(tǒng)之間的配合上產(chǎn)生沖突，增加能耗，甚至影響整個(gè)電廠的運(yùn)行效率。

二、電廠中熱能與動力工程的創(chuàng)新運(yùn)用

熱能與動力工程作為工學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科，可以應(yīng)用到與能源有關(guān)的大多數(shù)工作中。顧名思義，熱能與動力工程指的是熱能和動能的相互轉(zhuǎn)化，在提高能源的利用率方面有著顯著的作用，并能夠促進(jìn)相關(guān)行業(yè)實(shí)現(xiàn)良好有序發(fā)展，是緩解能源問題的一劑良方，本文接下來，會就電廠中熱能與動力工程的創(chuàng)新運(yùn)用，提出相應(yīng)的建議，如下所述：

（一）減少損耗

1.降低濕氣

濕氣溫度較低，會消耗一部分熱能，降低能源轉(zhuǎn)換率。若提高對濕氣的控制和管理效率，可在宏觀上對整個(gè)機(jī)組發(fā)電的效率有所助益。在電廠實(shí)際運(yùn)作過程中，濕氣損耗問題一直是工作人員所頭疼的問題，可行的做法是安裝中間再熱循環(huán)裝置，將處理過后的蒸汽循環(huán)導(dǎo)入到再熱裝置里，再次進(jìn)行處理。這樣可以使得蒸汽溫度與形成水滴的溫度相靠近，此時(shí)蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)熱能損耗可以大大降低。這種中間加熱的方法不僅能夠提高能源使用率，提高電廠發(fā)電效率，也能在一定程度下減少對葉片的損傷，大大提高設(shè)備使用年限。設(shè)備內(nèi)效率提高了，也降低了能耗，對于電廠的運(yùn)行而言是有所助益的。另外，若同時(shí)能夠提升機(jī)組的抗沖蝕能力，比如使用的噴灌裝置添加上吸水縫，能更進(jìn)一步減少濕氣的損耗。

2.利用重?zé)?/p>

我國電廠發(fā)電多使用多級汽輪機(jī)，而每一臺設(shè)備都會產(chǎn)生一定的能耗，并且在日常應(yīng)用時(shí)，每一臺汽輪機(jī)都會產(chǎn)生一定的熱能，導(dǎo)致熱量過剩。而這些熱量對于發(fā)電是無效的，科學(xué)有效地利用這一部分熱能是非常有必要的，需要通過合理科學(xué)的手段回收這部分熱能并加以及時(shí)地利用。如果沒有得到及時(shí)的利用，這一部分的熱能會被浪費(fèi)，造成運(yùn)行過程中的失衡，產(chǎn)生一定的損失[2]。工作人員往往需要運(yùn)用一些手段來轉(zhuǎn)化這一部分熱能，此時(shí)便運(yùn)用到了熱能與動力工程的轉(zhuǎn)化作用。合理排布汽輪機(jī)，通過利用位置便利，提高熱能的利用率。這種措施能夠在保證轉(zhuǎn)化效率的同時(shí)不對電廠的正常運(yùn)行造成影響，并在一定程度上保證電廠的發(fā)電效率。

汽輪機(jī)往往是分成上下級來使用，能更方便地利用該優(yōu)勢提升能源的使用效率。運(yùn)用重?zé)岈F(xiàn)象，安裝熱泵來吸收熱能可以有效的轉(zhuǎn)化這部分熱能。熱泵的主要構(gòu)成為蒸發(fā)器，吸收器，發(fā)生器和冷凝器，這利用了上一級設(shè)備產(chǎn)生的熱能來助力下一級設(shè)備的運(yùn)行，在一定條件下大大地降低了能耗。熱能的反復(fù)循環(huán)利用在一定程度上提高了熱能的轉(zhuǎn)換效率以及利用率，避免了能源方面的浪費(fèi)。需要注意的是，在實(shí)際運(yùn)作過程中，操作人員需要實(shí)時(shí)監(jiān)控重?zé)嵯禂?shù)，保證其在0.04-0.08，以個(gè)人經(jīng)驗(yàn)與知識來判斷它的實(shí)時(shí)變化，保證其科學(xué)合理，處于適當(dāng)?shù)臄?shù)值區(qū)域內(nèi)。實(shí)時(shí)觀測設(shè)備的運(yùn)行情況與重?zé)岚l(fā)生的情況，據(jù)此作出合理的調(diào)整來保證重?zé)徇^程的安全性與循環(huán)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這一過程并非是一成不變的數(shù)據(jù)，而是實(shí)時(shí)變化的動態(tài)數(shù)據(jù)，不能進(jìn)行固化的處理，而是要通過經(jīng)驗(yàn)來將數(shù)值穩(wěn)定在合理的范圍內(nèi)。

（二）優(yōu)化節(jié)流調(diào)節(jié)

一般來講，一級的節(jié)流調(diào)節(jié)已經(jīng)能夠保障各個(gè)電廠的正常減耗以及全周進(jìn)氣的國家標(biāo)準(zhǔn)要求，調(diào)節(jié)的作用相對比較明顯。容量較小的機(jī)組以及負(fù)荷相對較大的機(jī)組里，各級溫度差比較小的時(shí)候或者工況變化不大的情況下，調(diào)節(jié)作用更是有效顯著。但是，但凡有工況變化，都會有相對的能源損失，節(jié)能效果相對減弱，熱能與動力工程的效果也會大打折扣。對于降低成本提高收益有負(fù)面影響，所以根據(jù)弗留格爾公式可以對節(jié)流調(diào)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化。根據(jù)實(shí)際的情況對各級焓降和壓差進(jìn)行計(jì)算，借此得到設(shè)備的承重，運(yùn)行功率等等。基于以上數(shù)據(jù)，可以全方位地對設(shè)備的運(yùn)行情況以及節(jié)流調(diào)節(jié)情況進(jìn)行預(yù)估，并與之前的狀況進(jìn)行對比，判斷通流情況，提高對熱能與動力工程過程的控制效果。將裝置安裝到汽輪機(jī)上還可以幫助檢查機(jī)器是否正常運(yùn)行、是否有缺漏，排查真空系統(tǒng)。并且能夠有效地降低設(shè)備溫度，尤其是在夏季，降低安全隱患，最大程度上保證凝氣裝置的有效運(yùn)行。因此，工作人員需要對每一個(gè)環(huán)節(jié)做到心里有數(shù)，能夠明確各個(gè)流程，并能對此進(jìn)行宏觀以及微觀上的處理和排查[3]。特別是在設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)，例如老化或者運(yùn)轉(zhuǎn)失衡，需要及時(shí)的應(yīng)對，主動了解情況并加以分析，尋找產(chǎn)生問題的原因，在最大程度上保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

當(dāng)然，也要降低外界的負(fù)荷，增加電網(wǎng)頻率。外界負(fù)荷不可避免，只能在一定范圍內(nèi)最大額度的降低能耗。而其中的突破口便是穩(wěn)定電網(wǎng)頻率。調(diào)頻可以有效地穩(wěn)定電網(wǎng)頻率，主要有以下兩個(gè)步驟，發(fā)電機(jī)組自發(fā)完成的一次調(diào)頻作業(yè)以及作業(yè)人員控制的二次調(diào)頻。這對于作業(yè)人員的專業(yè)性有較高的要求，需要在滿足發(fā)電需求的同時(shí)，提高并穩(wěn)定電網(wǎng)頻率，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并快速解決。

這種措施普遍對工作人員的能力有較高的要求，因此電廠應(yīng)當(dāng)組織定期的培訓(xùn)來保證工作人員的專業(yè)性。工作人員作業(yè)時(shí)也要注意保護(hù)用品的佩戴來保障自身的人身健康，遵守相關(guān)的規(guī)定，結(jié)合實(shí)際情況與自身經(jīng)驗(yàn)來保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)也可以輔以電腦控制系統(tǒng)，在人力不及的情況下查漏補(bǔ)缺，動態(tài)監(jiān)測，更加細(xì)化的對設(shè)備機(jī)組進(jìn)行檢測。也可以在一定程度上指明未來發(fā)展的可能性道路，將這一節(jié)能降耗的過程自動化，增加工作的效率，進(jìn)一步提升電廠效益，為電廠發(fā)展增加技術(shù)支撐。

結(jié)論：

由于能源的日益稀少，節(jié)能降耗已經(jīng)成為刻不容緩的必需之計(jì)。而電廠作為較大的能源單位，更是肩負(fù)著不容推卸的責(zé)任。在發(fā)展過程中，運(yùn)用熱能和動力工程的創(chuàng)新之法來節(jié)流降耗，不僅能夠降低生產(chǎn)成本提升經(jīng)濟(jì)效益，也能在電廠正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上承擔(dān)社會責(zé)任，為環(huán)境保護(hù)添磚加瓦。

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