探析热电厂性能优化中中热能与动力工程的应用

　　摘要：随着现代化工业进程不断加快,热电厂的作用越来越突出,在热电厂能量转换时,多数能量会从动能转换为电能,但部分能量在转换时依旧会被直接损耗,以此产生热损耗与焓降现象,所以需深入探究如何有效降低热量损耗,提高能量转化率。而热能动力工程可有效解决这一问题,因此以其优化热电厂性能势在必行。据此本文主要对热电厂性能优化中热能动力工程的实践应用进行了详细分析,以期能够为热电厂的正常稳定运转提供有力帮助。

　　关键词：热电厂; 性能优化; 热能动力工程;

　　1 热电厂性能优化中热能动力工程应用的重要意义

　　在热能动力工程实践应用中,热电厂逐步探索了基于降低能耗、减少排放、提高效率的节约环保型发展模式,不断深化创新推广,从而提高节能减排效率,节约成本,带来良好综合效益。就环保角度而言,热电厂运转过程中极易造成环境污染,而且废弃物排放还会导致大气污染。现代化社会理念主张必须严格遵循生态效益与节能环保理念,污染问题不容忽视,所以,热电厂为进一步适应社会发展需求,树立良好形象,需科学合理利用热能动力工程性能[1]。

　　2 热电厂的热能动力工程应用现状分析

　　2.1 热能动力工程运行转化分析

　　热电厂大多都采用火力发电形式转换能量,其中能量转换最为关键。通过热电厂运行工作原理分析可知,热电厂运转过程中,热能与动能间互相转换,动能基于汽轮机发电作用转换为电能,其他能量通过汽轮机输出。在此转换过程中,将会损失部分热能,所以造成热电厂运行能耗快速上升,效率却逐步下降。煤炭是热电厂的主要能源,经过处理会转变为煤灰,基于皮带传输技术向锅炉中输送煤灰,在充分燃烧后便会释放释放,转化成水蒸气,再次加热后,水蒸气便会进入高压缸。所以为了提升锅炉加热效率,可循环加热处理。在此环节中,可将水蒸气输送于中压缸,如此便可通过中压缸蒸汽驱动汽轮机运转,从而生成电能。

　　2.2 热能动力工程选址问题分析

　　在热电厂热能动力工程分析中,还需注重热电厂选址问题。热电厂运行负荷性质与大小等要素与热电厂装机容量密切相关,所以我国热电厂机组运行规模明显小于火力发电厂主流运行机组容量。热电厂主要功能即放热与发电,所以需适度增加锅炉运行容量。而在原料与技术水平限制下,热电厂选址时,应选择在热负荷中心位置与城镇人口密度较大的区域,以确保热电厂供热系统稳定运转,同时还需构建健全的热力管网。

　　2.3 热能动力工程机组变工分析

　　在汽轮机正常运行时,功率会持续性变动,而此过程中,蒸汽运行参数也会随锅炉燃料燃耗变化随之变化。而且凝气设备运行工况变化、电网运行频率变化、汽油机流通部分存在污垢等,都会造成热电厂热能动力工程变化[2]。

　　3 基于热能动力工程优化热电厂性能

　　3.1 基于工况科学选择调配方式

　　平行运行机组在外界负荷变化与电网频繁变动时,会根据自身差异化动态特性,适度增减负荷以自动运转,进而保持电网周波,此过程便为一次调频,其具有频率调节速度快的特性,然而发电机组因为调整量不同存在一定差异,且调整量相对有限,导致调度人员难以控制。而电力系统负荷与电力变化过大时,一次调频根本无法恢复常规频率,这就需要二次调频。一般二次调频分为自动调频与手动调频,自动调频不仅便捷,且使用范围广泛。在热电厂工作过程中,通过充分了解并网运行机组情况,以选择合适的调配方式,防止由于调配方式失误造成热能动力工程应用效率下降,进而实现设备运行能力有效提升。与此同时,汽轮机工况与焓降变化之间息息相关,在全开第一阀,工况流量增多的情况下,压力会增大,相比焓降,需适度调小调节级,反之则调大调节级。在关闭第二阀,第一阀全开的情况下,相比焓降,调节级需高达最大中间级,此时工况变化,焓降与中间级压力比可始终保持不变,还可为调节实际工况提供有力参考,基于实际需求所获的焓降变化,可基于此调整工况,满足热能动力工程在热电厂性能优化中应用的具体需求。

　　3.2 合理利用机组内节流调节性能

　　节流调节不存在调节级,所以在第一级时,便可实现全周进汽,而工况变化,各级温度便会降低,负荷适应性良好,同时适用于小容量机组与基本负荷大机组,但是经济性较差,节流损失严重。热电厂日常运转过程中,可利用弗留格尔公式提高热能动力工程利用率,并基于公式应用要求计算相同流量视域下,各级压差与比焓降,以明确零件受力状态与功率,并监控汽轮机流通情况。简言之,在既知流量下,根据运行时组前各级压力公式负荷情况,详细评估流动部分面积变化状态。在引进弗留格尔公式之后,可确保机组内节流调节,以此为热能动力工程在热电厂性能优化中的应用创造良好条件[3]。

　　3.3 科学优化热能动力系统流程

　　就热电厂而言,热能动力系统运行时产生的部分能耗与能量损失,可以系统流程优化的方式实现降低。在系统运行中产生的湿气损失是由于湿蒸汽在既定条件下凝结为液态水,且部分凝结的水珠,极易造成蒸汽流动动能降低。就此热能动力系统损失较多的情况而言,需以一定流程进行系统优化,防止由此导致能量损失。在具体生产中,基于中间再热与去湿装置,适度降低湿气损失,或利用轴流式的汽轮机通过压力作用驱动蒸汽流动,从而实现能耗降低,电厂资源利用率提升,能源节约。

　　3.4 全面强化湿气损耗控制

　　湿气损失是热电厂能耗损失的重要组成部分,有效降低湿气损失,可提高热能动力工程使用效率,确保热电厂正常运行。为防止湿气损失,降低危害,在热电厂运行过程中,需采取科学可行措施加以弥补,即利用去湿装置或附带吸水缝的喷灌,改进优化机组,提高抗冲蚀能力,引进中间再热循环等等。在汽轮机正常工作时,不仅要克服支持轴承与推力轴承的摩擦力,还需及时启动主油泵与调速器,但是这些操作环节也会导致一定能量损失,即机械损失,对此可采用轴流式汽轮机,一侧引进高压蒸汽,一侧排除低压蒸汽,如此便可在无形中形成高压指向低压的闭环,这样一来,就可有效降低能耗,提高热能动力工程使用效率。

　　3.5 有效利用调压调节性能

　　调压调节可保障机组的负荷适应能力,促使机组稳定运行,还可带来良好经济效益,进而提高热能动力工程具体运行效率。但是调压调节性能依然存在一定局限性,即在高负荷区域内,滑压调节的经济性不足,且动叶栅内大机组蒸汽工作之后发生机械能转化现象,导致蒸汽余速严重损失。在热能动力工程实践应用过程中,因为机组运行机理不正确,时常会导致调压调节损失,为防止这种问题出现,需引进先进科学技术与工艺,同时详细分析调压调节损失问题。

　　4 热电厂热能动力实现长远发展的有效措施

　　4.1 重视重热现象的应用

　　重热现象在热能高效循环利用中发挥着关键性作用。目前我国电厂依旧以火力发电为主,在电力生产时,如何基于热能动力工程,同时实现电力生产与热能产生,为生产提供循环热能载体,可有效提高电厂发电效率,节约能源。重热现象的应用依赖于技术研发,也就是在热电厂能量转换时,如何将多级汽轮机生成的上级热能损失在后续汽轮机运行中实现回收利用,以此最大程度上降低上级热能损耗,将大多数热能转换为动能。此外,重热现象极易导致热电厂电能失范,降低电能功率稳定性,这也需要通过技术研发与利用切实解决。

　　4.2 提高热能动力技术研发水平

　　热电厂热能动力发展的重要载体为技术,只有充分掌握核心技术,才可进一步推动热电厂热能动力长远稳定发展。现阶段,热电厂热能动力技术研究应侧重于电厂锅炉热能动力发展领域,尤其是锅炉内部热能转化为机械能的相关技术。尽管锅炉在热能动力技术后填充燃料的方式转换为自动化技术层面,基于双角叉限幅控制技术、空燃比里连续控制技术等促进锅炉内部热能动力发展,然而依旧受技术因素限制,这就需在热电厂热能动力发展中就实际生产需求,进行热能动力发展技术分析与应用,从而提高电厂热能动力发展成效。

　　5 结语

　　总而言之,在现代化工业发展中,热电厂价值不断突显,而在热电厂运转过程中,科学合理利用热能动力工程,可有效降低能耗,优化资源配置,提高工作效率。而且创新既有产出模式,设计可行运行模式,不仅可为热能动力功能发展创造价值,还可有效解决一系列疑难杂题,进而为热电厂带来良好经济效益与社会效益。

　　参考文献

　　[1] 申佳伟,柳江.基于热电厂中的热能与动力工程分析[J].消费导刊,2017(37):44.

　　[2] 陈伟,蒋德强.浅析热电厂热能动力工程性能的合理运用[J].建筑工程技术与设计,2017(21):4539-4539.

　　[3] 黄映露.探析热电厂中热能与动力工程的应用[J].建筑工程技术与设计,2016(26):1510.