摘要:在电厂生产过程中,电能大多数情况下是以热能的方式存在,因此,如何实现热能向电能的转换是热能与动力工程的主要问题。通常来说,电厂首先会将热能向动能转换,之后再通过蒸汽技术将动能向电能转换,以此来实现用户端的电能供应。在电能需求量不断增加的背景下,传统的电能生产方式逐渐满足不了社会发展需求,基于现实情况和未来发展的考虑,必须要进行热能与动力工程的改革与创新,从而进一步推动我国现代化社会的发展。
关键词:热能与动力工程;电厂;改革;创新
引言
随着我国能源资源越来越紧缺,环境污染问题也日益凸显,提高能源生产效率迫在眉睫。如何做好电厂在协调好能源资源和环境保护的工作,缓解能源问题紧缺和环境问污染问题,使得电厂在具体发展过程中务必要将能源生产效率提高。
1热能与动力工程中的问题
1.1重热现象
在电厂发电时,热能被重复利用的情况指的就是重热现象。火力发电当前依然是我国各大电厂发电的主要方式,火力发电会产生大量的热能,热能利用效率越高发电效率也会更高。重热现象表现为机器将要进行下一次运作时,上次损耗的热能却在发挥作用。如果不能有效控制这种情况,必然会影响蒸汽机的数值,同时还会降低燃烧的充分性,不利于热能资源的利用。导致气压稳定性、电能品质等均会受到影响,从而引起气压波动。
1.2节流调节
作为电厂生产的常见环节,电流调节的主要作用是保护发电设备,在发电设备发生故障时,系统运营的能源消耗也会大大增加,很容易导致大量资源被浪费。对于一些小容量额度的设备来说,节流调节的应用效果较好,可以让设备运转的更加稳定。然而受到操作及技术的限制,在实际生产时节流调节的积极作用很难被发挥出来,电厂能源利用效率也会受到较大程度的限制,严重影响了电力企业的经济效益。
1.3湿汽损失
有很多因素都会导致湿汽损失,主要的因素包括以下三种:在电厂生产电能时,主要通过蒸汽技术来实现动能向电能的转化,在此技术下,动能转化为电能时会有水滴产生,可以直接导致湿汽损耗情况的产生;在产生水滴后,水滴由于移动的速度比蒸汽产生速度低,所以会对蒸汽产生较大程度的影响;另外,当有水珠产生时还会对喷管主流运动造成影响,继而损耗能量。综合以上,湿汽损失时会增加电能损耗,影响电厂发电效率。
2热能和动力工程在电场中创新的有效措施
2.1对降低湿气采取的有效措施
电厂运行的过程中,在产生热能时,也会伴随着大量湿气的产生。在热传递的作用下,会存在机组出现能耗现象,这是由于温度较低的湿气在损耗过程中会消耗部分热能导致的。这一问题的解决,有赖于相关部门对提高湿气控制,采取措施降低湿气,使得机组发电效率有所提高。譬如:某电厂在运行的过程中,湿气耗损问题也引起了上层和工作人员的注意,他们决定借鉴其他电厂在处理湿气能耗上的处理方法,贴合自身实际,研究与借鉴并重,工作人员决定采取中间加热的方式降低能耗。简单来说就是安装再热循环装置,通过对中间环节的控制,来降低湿气耗损。即在机组运行设备上,安装一个再热循环装置安装,通过此装置来避免温度过低造成的影响,将作功后蒸汽再次加热,以此确保加热后的蒸汽温度与主蒸汽温度相当,此后恢复正常工序。以上介绍的是中间加热手段,在提高循环热效率方面很有成效,同时其能够确保排气湿度符合标准规定,进而也起到了对叶片侵蚀的减缓作用。当然,提高设备运行的内效率,必须建立在不影响设备的正常使用年限,相辅相成,以此消弱能耗问题带来的弊端。当然,提升机组抗冲蚀能力,也可以缓解能耗。两种方法,双管齐下,事半功倍。
2.2合理利用重热的有效措施
当前,我国电厂运行中,应用较为广泛的是多级汽轮机。但其有很明显的弊端,多级汽轮机在工作时,每一级都会产生热量,积少成多,就会导致热量过剩。而这些热量并无实际用处,在此,可以考虑在具体作业时,将此热量进行储存转化来加以利用。譬如:某电厂在运行的过程中,重热现象引起了上层和工作人员的注意,他们决定采取储存热能的方式来合理利用重热现象。通俗地讲,就是将吸收式热泵安装在多级汽轮机设备中,而热泵的组成部分主要是发生器、冷凝器、吸收器和蒸发器。在热泵的作用下,上一级设备在热能转化过程中,剩余或者新产生的热能可以被下一级设备利用,环环相扣,以此来实现循环往复利用,从而将热量的转化效率大大提高。当然也要对转化效率进行提高,借此来保障电厂的生产效率。除此之外,在此过程中,重热系数的科学性与合理性也是工作人员所必须保持警惕的。一般来说,重热系数的区间范围是0.04~0.08。其具体数值则需要工作人员将所学与所想结合,并建立在设备运行实际情况上,综合各方面来计算得出。要对重热的真实情况进行实时检测,确保在发现问题的第一时间,能够找到解决办法,作出调整。
2.3开展节流调节的有效措施
一般来说,当要满足全周进汽时,其实只需要一级节流调节就可以了,而且效果显著。譬如:当对小容量机组和基本负荷较大机组进行实验时,当发电机组的工况变化和各级温度差异较小时,就会发现,调节效果就会变得明显。但现实问题在于,工况发生变化所带来的一些列问题。工况的变化会导致节流损失,不仅如此,它还能使得热能与动力工程的效果降低。由此会导致成本的提高,而实现高经济效益也就了无稽之谈。上述问题的解决,有赖于工作人员对汽轮机的全方位监控。由于问题不可小觑,必须在具体工作开展前,获取汽轮机流量。在实际运行中,通过设备的各项参数来计算设备的各级焓降和压差,了解设备的承重情况,各零部件的功率、注意细节等。综合各个事项,在压力情况方面,对汽轮机运行前进行对比情况分析,基于以上数据,对通流的变化情况进行判断。
2.4优化调频方案的有效措施
在电厂运行过程中,不起眼的外界负荷也会对电网频率造成影响。当外界负荷的状态变化明显时,电网频率也会随之有着较为明显的波动。应对上述存在问题,稳定电网频率是突破口,工作人员可以通过调频来避免这些问题。譬如:众所周知,调频工作一般囊括为两部分:即一次调频作业和二次调平作业。①一次调频作业的特点就是全自动,所有作业都是由发电机组自动完成的,全程无需人工,解放了劳动力。其弊端在于:一次调频并不能一次性满足发电需求,不得不需要人工来进行二次调频作业。②二次调频作业是对一次调频作业的补充和细化。该作业对技术人员的专业性要求极高,技术人员不仅要了解电网频率的实际情况,还要结合实际的发电需求,发现问题所在,进行精准有效的调节。由于这一过程操作难度很大,对技术人员专业性技术要求极高,所以电厂需定期对相关人员进行培训,以便技术人员能够更好的解决此类问题。
结语
随着电厂的发展,生产效率问题让愈来愈让人们重视,热能与动力工程在电厂中的创新改革也引起了业界的广泛关注。在我国电厂中,热能与动力工程有较多的问题存在。应当采取针对性的改革与创新措施,维持电能生产的正常进行,从而为我国电力事业的长期发展提供保障,促进我国社会主义现代化建设。
参考文献
[1]秦建亭,王涛.新时期热能与动力工程在电厂中的创新分析[J].通讯世界,2017(2):180-181.
[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.
[3]刘鹏.热能与动力工程在锅炉中应用问题的创新探究[J].山东工业技术,2018(16):98.