热电厂中热能与动力工程的改进方向

发表时间:2020/5/21   来源:《科学与技术》2020年1月2期   作者:杨新颖
[导读] 如今,资源紧缺问题困扰着各国政府部门和相关企业,
        摘要:如今,资源紧缺问题困扰着各国政府部门和相关企业,热电厂也是其中之一。热电厂的工业生产原理很简单,就是通过设计好的动力装置将热能先转化为动能,再带动发动机组将动能转化为电能。目前在此过程中,我国的热电厂还存在转化率较低,能源利用效率有限。为实现我国的可持续发展目标,热电厂需要采取一定的手段有效提升热电厂发电期间的能源使用效率,达成节能减排。
        关键词:热电厂;热能;动力工程;改进方向

        1热能动力工程的研究方向分析
        热能动力工程的主要研究对象是内燃机,另外还包括现在正处于积极发展阶段的新型动力机械。其主要理论依据是物理学科的工程热(工程热力学属于物理学科么,概念是否准确?),还涉及到了工程力学、机械学、自动化控制学、计算机和环境科学等学科。具体研究的是怎样将燃料中的化学能和液体动能高效安全无污染的转换成动力,并对转换过程中需要使用的设备和技术进行探讨。
       
        2热电厂中热能与动力工程的发展现状分析
        热能与动力工程的核心理论基础是热物理学。热能与动力工程以内燃机和正在发展中的其它新型动力机械及系统为研究对象,运用机械工程学、环境科学、微电子技术等学科的知识和内容,研究如何安全高效地把燃料的化学能和液体的动能转换成动力的基本规律和过程,研究转换过程中的系统和设备的自动控制技术。从热能与动力工程的相关理论中不难发现,热电厂运行整个过程的节能操作都与热能及动力工程密切相关,因此,研究热电厂热能及动力工程中存在的问题具有十分重要的现实意义,有助于推动建设资源节约型和环境友好型社会。目前,热电厂中热能与动力工程还存在诸多需改进的问题。
        2.1重热现象
        热电厂的合理运行过程中,保证能量使用合理、前后环节之间的通道压差持平,那么下一个环节中的焓值通常会比上一环节低很多,在多级汽轮机内上一级损失的一小部分能量可以在以后各级中得到利用,这种现象被称为“重热现象”。由于重热的利用可使整个的效率大于各级的平均效率,但他是以降低级效为前提的。重热现象的出现会产生一系列的危害,不仅作用于该现象本身,还会引发多种不利于提高能源使用效率的问题,通常包括下列问题:首先,重热现象会导致热电厂中电能的储存和释放出现问题,甚至引发用电不稳。其次,重热现象会对发电过程中燃烧环节的稳定造成影响,导致蒸汽数值发生变化,产生比较大的波动,进而导致整个发电系统的性能也受到影响。最后,重热现象还会影响到整个发电过程中的气压,引发压力波动,导致电能频率发生波动,电能品质被减低。
        2.2节流调节
        节流调节广泛应用于热电厂运行过程中。在发电设备工作状况发生变化时,系统中常常会产生较大的能源消耗,影响公司的经济效益。事实上,节流调节更适用于容量额度较小的设备,当机组设备的任何一级达到额定的负荷承载最大值时,其级数会随之相应增加,机组数逐渐减少,进而使得供电压力的临界值小于数值大小。只有机组中的级数达到三级以上,节流调节才能正常应用,但是,发电设备工作若是没有变化,那么不同机组中同构的流量值相等。所以,发电设备工作状态发生变化时,系统仍然可以保持着正常稳定的运行模式。
        2.3湿汽损失
        出现湿汽损失包括:蒸汽在膨胀的过程中会发生液化形成一些水滴,进而影响到蒸汽,造成湿汽损失;水滴移动速度明显低于蒸汽的速度时,蒸汽在高速移动中很容易受到影响,进而导致湿汽损失;水滴还会影响到喷管中主流的正常运动,导致能量的损失,有时还会引发多余的设备操作。
       
        3热电厂中热能与动力工程的现存问题
        第一,能源利用不充分。

我国是能源消耗大国,热电厂中的煤炭消耗量非常之大,但是在发电过程中有很大一部分热能和余压会被循环水带走,直接散发到空气中,造成能源浪费。第二,环境问题。热电厂在发电过程中会产生大量的二氧化硫、氮化物等污染物,堪称“环境杀手”。热电厂发展的规模越大、数目越多、发电量越高,环境污染就越严重,不仅对于热电厂本身的排污处理造成了难题,更是严重影响了周围居民的正常生活。第三,安全问题。热电厂中的发电机组在向着高效率、高转速、自动化发展,提高了对风机安全性的要求。一旦风机在运行的过程中出现故障,会对设备、操作人员造成严重损伤,对电厂造成严重的经济损失。
       
        4热电厂中热能与动力工程的改进方向
        创新是引领发展的第一动力,是企业发展的不竭源泉,为实现企业的高质量发展,应持续提高管理创新,技术创新和机制创新的能力。为提高能效利用和发展环境友好型社会,热电厂应持续技术创新和管理创新,以实现高效、清洁、健康的发展。
        4.1合理的工况变动
        汽轮的质量和运行情况关系着焓值的降低数值,当所有的阀门全部打开后,工作流量和压力都会上涨,焓值的降低量会低于理论上的焓值降低量;如果我们只打开第一道阀门,此时的调节级要处于最大中间级,如果配合恰当的工况变动,则这个状态下各中间级的焓值的降低量和压力都恰巧是不会改变的。实际的工况调节就是调配的依据,根据实际上希望焓值降低的数值来对实际的工作状况进行调节,能够有效的保证热能动力工程需要完成的预期值。
        4.2降低湿气损耗
        在热电厂的实际生产过程中,可以采取以下几种措施来达到减少湿气损失的目的:在热电厂生产的机组中间,加入去湿装置,以减少湿气损失;提高机组的抗腐蚀能力,增加各部件之间的润滑状况,以达到减少湿气损失的目的;在机组中添置带有吸收水珠的喷管,及时将水蒸气凝结成的水珠吸走,降低湿气损失。
        4.3提高节流调节的有效性
        在安装机组过程的第一个阶段,节流调节可以完成一个完整的蒸汽循环。当设备的环境变化时,所有级别的温度都会下降。虽然适应性是强大的,但是有一个节流的损失导致经济大幅下降。因此,我们必须准确地计算出每一级的压差值和焓降值,同时控制汽轮机循环的状态,确定工作效率和每个组件的服务效率。

        5结语
        热能与动力工程在火电厂的有效运用是我国电力行业应持续改进的方向,应从电厂运行的实际情况出发,不断强化热能与动力工程的利用效率。持续节能减排、技术创新,实现高效自动化的工业生产,仍是热电厂需要改进的方向,任重而道远。
       
        参考文献
        [1]尹丽媛.论热电厂中热能与动力工程的改进方向[J].商品与质量,2016.
        [2]曹凤虎.论热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),2016.
        [3]孙伯赫.论热电厂中热能与动力工程的改进方向[J].黑龙江科技信息,2013.
        [4]尚慧.论热电厂中热能与动力工程的改进方向[J].商品与质量,2018.
        [5]陈雅丽,张俊萍.热能动力工程在热电厂中的运用探讨[J].电子制作,2015,12.
        作者信息:
杨新颖(1985.3),性别:女;籍贯:陕西西安;民族:汉;学历:工学硕士;单位:河南中核五院研究设计有限公司 职称:工程师;研究方向:热能动力。
       
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