热电厂中热能与动力工程的实际应用分析

热电厂中热能与动力工程的实际应用分析

曾繁强

广东拓奇电力技术发展有限公司 广东广州 510530

摘要：改革开放以来，国内的工业生产领域尽管取得了一些成就，但是总体水平普遍落后于发达国家，耗费能量高、能源成本居高不下，污染极其严重，生产效率创新低，实现热电厂中热能与动力工程的可持续发展就成为相关企业必须解决的问题。本文就我国热电厂中热能和动力工程的改进这个课题展开论述，为该领域的研究做出理论探索。

关键词：热电厂；热能；动力工程；实际应用；分析

1热电厂中热能与动力工程存在问题分析

现阶段热电厂运行发展中，仍以煤炭资源当做主原料之一，煤炭在燃烧的历程中会产生出多种污染物质，具体包括硝酸盐、二氧化硫以及颗粒尘埃等物质。这些化工污染源若是不能有效处理，就会直接被排放到空气中，不仅带来了环境的污染，而且严重威胁到了人和生物的生命健康。例如，二氧化硫如果同空气中的水分子进行化学反应就会引发酸雨现象。近些年以来，随着社会主义建设进程的逐渐加大，各种工业领域逐渐加大电力方面的需求，热电厂数量开始增加，带来的污染物也越来越多。

2热电厂热能与动力工程效力的提升策略

2.1减少蒸汽损耗现象的出现

热电厂发电过程中，煤炭燃烧是在锅炉中进行的，因此，蒸汽也是在锅炉中产生的，蒸汽进入机组之后，对动叶栅进行做功，做完功后可以一道自身的剩余动能离开机组，然后进入到凝汽系统中进行冷却。实际上，这些剩余动能是在机组中没有转化为机械能的部分能量，也被称为“余速损失”。其主要包括以下几个方面：第一，推动叶轮转动的时候，由于蒸汽的温度要远远大于叶轮的温度，因此，在这一环节中蒸汽不可避免地会出现液化现象，也就是在叶轮表面冷却液化为水，而液化成水的蒸汽，没有进行有效做功，是一种蒸汽损失；第二，只有温度达到一定程度之上，蒸汽才会完全气化，但这是一种理想状态，实际上，锅炉内部的蒸汽，只是“半气化”的状况，大量微小水滴夹杂在蒸汽之中。而这些微小水滴本身便有一定重量，在伴随蒸汽进行运动的时候，水滴流速要小于蒸汽的流速，因此对叶轮推动做功的过程中，因为水滴的流速较低，所以做功也相对较低，若是蒸汽中含有的水滴较多，则会大大降低蒸汽做功效率，从而导致大量热量的损耗。热电厂热能与动力工程的效力会受到蒸汽损耗的影响，因此为实现热能与动力工程效力的提高，必须采取有效的措施，减少蒸汽损耗。可以从两个方面入手：第一，煤炭燃烧的过程中，锅炉管理人员应当对锅炉仪表情况进行仔细观察，一旦发现锅炉的温度、压力等参数低于标准要求之后，便要及时采取相应措施进行升温、升压。原因在于，温度不足会导致液态水无法完全气化，降低蒸气做功效率；压力过低则会导致水蒸气气化不足，增加蒸汽中的水滴含量。同时，还要对锅炉进行有效控制，确保蒸汽的稳定、持续输出，从而保障做功的持续性。第二，热电厂发展过程中也要考虑到科学技术的进步，对老化、落后的零部件进行及时更换，多应用新设备、新材料，如可以使用新型高分子材料，来减少蒸汽传输中的阻力，从而降低由于机械摩擦而导致的热能损耗。

2.2降低湿气损失

热电厂生产中，湿气损失也是一种较为常见的现象。目前来说，减少生产过程中的湿气损失，是热电厂发展过程中为实现高效生产而必须解决的一个重点问题，同时也是提升热电厂热能与动力工程效力的有效策略。同时，湿气损失会给动叶进气边缘造成直接损害，特别是会给叶顶背弧处带来十分严重的冲蚀，增加了热电厂的安全隐患，极易带来危险事故。结合以往经验，热电厂湿气损失的主要原因在于：第一，热电厂生产中，受到湿蒸汽膨胀作用的影响，部分蒸汽发生凝结，形成水珠，导致湿气损失的出现；第二，凝结的水珠给蒸汽流动速度造成一定的影响，导致大量蒸汽动能不必要地被消耗；第三，湿蒸汽过冷的情况下，也会使得蒸汽动能出现一定的流失。为了有效降低湿气损失，可以采取以下措施：第一，应用去湿装置；第二，提高机组的抗冲蚀能力；第三，添加中间再热循环系统；第四，使用带吸水缝的喷灌。热电厂生产中，汽轮机运行的过程中，除了对支持轴承、推力轴承的摩擦进行克服，还要将主油泵、调速器启动，这些工作的完成，均需要造成一定能力的消耗，即机械损失。为确保热电厂热能与动力工程的效力，可以使用轴流式汽轮机，其工作原理为，高压蒸汽导入至汽轮机的一端之后，经过轴流式汽轮机的运转之后，其另一端便会排除低压蒸汽，从而在轴流式汽轮机的内部形成了一个高压向低压的力。应用轴流式汽轮机，可实现能耗的降低，还可以提高热能与动力工程效力。

2.3对重热现象进行高效利用

重热现象指的是，在多级汽轮机中，上一级损失的部分热能，可以在后续各级中进行利用，这便是多级汽轮机的重热现象。上一级机组出现的热损失，在后一级机组中进行应用，可提高后一级机组的进汽焓值，使得整个机组的总焓降数值要小于各机组焓降数值相加之和。但这是一个理想的状态，理论与实践往往存在巨大的差异，而设备的实际热回收率也与其理论热回收率存在明显差异。因此，不可避免地会存在一部分热损失不能被回收。面对这样的问题，热电厂应根据自身实际生产情况，科学设计重热系数，确保发电效率的前提下，促进热电厂热能与动力工程效力的提高。首先，应仔细检查各个调节阀的情况，确保其流量相同；其次，对阀开启的数量进行调节的时候，会对焓降产生一定的影响，应充分考虑到这一点；最后，工况改变的时候，调节级气室温度也会出现改变，从而给机组的适应性产生一定的影响。因此，在实际应用重热现象的时候，必须充分考虑热电厂的实际情况。

2.4提高对调配选择的重视

适当的、合理的调配选择，有利于实现热电厂热能与动力工程效力的提升，但是，目前关于调配选择方面依然存在一定的难度，现以背压式汽轮机为主要案例，对调配选择方面的内容进行了分析。为实现背压式汽轮机整体运行效率的提升，可以在其上面安装一个后置式低压凝汽式汽轮机，从而实现对背压式汽轮机的优化与改进。采取这样的改进方式，使得背压式汽轮机运行中产生的热气可以被后置式低压凝汽式汽轮机直接利用，达到了双重发电的效果，也就是构建了凝汽式汽轮机发电机组系统，该系统具有调频速率较高、调控难度较高以及机组间差异较大的特点。电力系统电网负荷出现明显改变的时候，若是仅应用一次调频方式，则频率恢复难度往往会大幅度增加，因此，必须开展二次调频，二次调频的时候，可以采取自动调频的方法，也可以采取手动调频的方式，目前最为常用的便是自动调频方式，但不管是哪种调频方式，均可以为电力系统的正常运行运动提供良好的支持。热电厂必须以自身实际生产情况为根据，对调配方式进行合理选择，以实现机组运行效率的提高，避免由于调配不当而导致的热能效力降低的问题。

3结语

对于现代化工业生产体系来说，其系统的正常运作离不开能源，而电力作为一项清洁、高效的能源最大程度上改善了现有的生产现状，为其注入了源源不断的动力资源，是人类生活不可或缺的一部分。随着能源危机的不断恶化，人们的环保意识有所提高，如何在现有的能源基础上增大实际使用率，成为了各大电力企业关注的重点和热点。

参考文献

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