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摘要:随着我国经济和社会的不断发展和进步,我国逐渐将社会生产主力定位在发电方面,现如今我国主要使用的发电系统是火力发电系统,但是火力发电耗能过多,对全球资源短缺的影响不容忽视。本文通过对热能动力工程的概念,以及在电厂中应用热能动力工程的必要性,进行了分析和探讨,总结归纳出热能动力工程在电厂中的具体运用策略。
关键词:热能动力工程;电厂;有效运用
随着经济的不断发展,现有的化石资源已经远远不能满足我国现下经济的快速发展,能源问题越来越受到党和人民的密切关注。所以在有限的能源下,想要发展经济就必须用提高科学技术的手段来使能源的利用率得到提高。热能动力工程是一门工程应用专业,这门学科的包含机械工程学和跨热能动力工程,这两门学科也是其主要的理论基础,该学科的应用与发展原理就是将热能与机械能在一定的条件下进行互相的转化,来产生各机械设备运转所需要的动力。
1.热电厂发电的原理和流程
热电厂在发电时有一个严格的工作程序,谁先谁后的流程不能打乱,先是让锅炉产生一定压力和温度的蒸汽,经主气阀和调节气阀把蒸汽送到汽轮机当中,由汽轮机的转动将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械,一次流过一系列环形安装的喷嘴栅和动叶栅而膨胀做功,将其热能转换成推动汽轮机转子旋转的机械功,汽轮机所排出的气体部分被引入到凝汽器的冷端设备当中,使气态的水变回液态,再由凝结水泵输入到水泵中,至加热器中加热后再进入到锅炉中。这就是发电厂利用蒸汽不断的循环发电的工作原理。
其次是热电厂的发电,通常发电方式是火力发电,包括有主接线、电机及变压器、短路电流、主要电气设备、继电保护等方面。火力发电所使用的能源是用煤炭和天然气等燃料作为主要能源,而煤粉作为当前主要燃料对象,运输煤粉到锅炉中是采用皮带传送的技术进行运送的过程,煤粉在锅炉中燃烧后会产生一定的热量,产生的热量可以用做锅炉加热,加热后锅炉中的水就会变成水蒸汽,其实质这就是实现能量转换的过程。为了使热效率达到更高,在经过一次加热后,还可以进行第二次加热,让水蒸汽更多的进入到中压缸里,全面利用中压缸的蒸汽推动汽轮发电机进行机械转动使其发电的过程。
2.电厂锅炉设备使用现状
2.1全自动控制技术应用带来工作效率提高
燃气锅炉作为电厂锅炉中的最为重要的部分,其技术水平决定了锅炉的发展水平,更决定了电厂发电的效率。目前,发电厂使用了全自动设备对其进行控制,不仅减轻了工人的工作负担,更提高了工作效率。随着科学技术的不断发展与普及,全自动控制技术现已普遍应用于发电厂中,其中两大控制技术占据了重要地位,极大地促进了电厂的整体发展。
2.2严密的带动设备提高运转效率
电厂锅炉设备主要由外部控制与燃气锅炉控制两种组成,锅炉外壳起到了固定整体设备的作用,同时也能对燃烧器加以固定,除此之外设备的底部还有专门的水箱设备。通过这一系列带动设备,对电厂锅炉起到了保护作用,这种控制系统的运用,不需要投入使用人工,不仅减轻了工作量,还提高了整个发电厂的工作效率和整体运转效率。
2.3符合时代的需求和发展
我国现如今大多是以火力发电为主要生产力,但是火力发电有一个弊端就是耗能过大,在这个全球资源短缺的情况下,必须要将工作重点放在能源动力工程的运用中,才能够真正意义上实现发电工程的节能环保目标。在电厂供热设备运行时,将设备运行产生的热能转化成电能,并且以此作为供热系统的源动力,从而在节省地球能源的前提下,为人类的生活提供基本条件,可以说热能动力工程符合社会时代大发展的要求,因为现如今我国正处于一个经济高速发展、社会能源快速消耗的阶段,各领域对于能源的需求都是巨大的,并且依赖性十分高,可以说现如今人类生活一旦离开了能源的支撑,不仅国民经济会停滞不前,还会严重影响人们的日常生活。
3.热能动力工程在热电厂中的有效运用措施
3.1重热现象的有效运用
虽然重热现象可能会对电厂的生产产生不利的影响,但是在实际的生产中又无法完全避免出现重热现象。因此,在电厂热能与动力工程的工作中,应该合理控制和利用重热现象,将其对资源的损耗降至最低。事实上,电厂生产的每一个环节中都可能会产生大量的、多余的热能,造成资源的浪费。而热能动力系统主要承担着将多余的热能转化为其他能量的重要任务。上一级产生的多余热量进入到下一级的操作中,可以通过重复利用资源来提高能源利用效率。因此,重热的数值在一定的范围内是合理的,可以做到减少能量的损失。但是一旦超过了合理的范围,则重热现象的弊端就会显现出来。所以电厂应该根据热能动力系统实际的运行过程来选定恰当的重热系数,最大限度将其控制在合理的范围之内。
3.2减少调压过程的消耗
电厂在利用热能动力工程时,经常性的会出现气压过高的问题,所以在将热能动力工程运用在电厂中最主要的一点,就是要减少因为调压过程造成的能源消耗,因为发电机组装系统在运行过程中,经常性的需要调节发电机组合装系统出力,从而提升发电机组装系统的压力适应力,从而保证发电机组装系统的电压负荷一直处在一个较为平稳、稳定的状态之下。而通过发电机调节机组的负荷变化来进行调节,就能够最大限度上提升发电机组系统的整体工作效率,从而最大程度上降低电厂的发电成本,使电厂的经济效益最大化。但是在调节负荷电压机组的时候,很容易对其造成能源上的消耗,甚至会降低发电机组装系统的经济运行性。比如发电机组装系统的电压负荷较大时,必须要对其进行压力负荷的调节,但是这种滑压式调节操作,会导致发电机组装系统生产出并没有实际用处的机械能,这种没有实际用处的机械能,将会导致发电机组装系统的运行效率降低。
3.3提高热能与机械能的转换效率
根据热能动力工程学的知识原理,可以知道电厂锅炉设备的发电主要是通过能量之间的转换。因此,在当前的技术状态下提高转换能量的效率,从而提高设备的使用效率是技术革新的重点所在。结合当前技术运用中所存在的问题以及理论知识,提高设备的使用效率主要可以通过改善内部各个零部件的协作关系进而提高热能与机械能的转换效率。技术人员在研发时应树立整体意识,将各个零件与整体的设备联系起来,结合实际的发电量,进行有关联性的调整。
3.4利用多级汽轮机
多级汽轮机最常见的一个现象就是重热现象,而重热现象一般情况下,指的是在上一轮的汽轮机中损失的一部分热能,能够被下一级甚至接下来的后几级汽轮机反复地利用和使用。通过发电机调节机组的负荷变化来进行调节,就能够最大限度上提升发电机组系统的整体工作效率,从而最大程度上降低电厂的发电成本,使电厂的经济效益最大化。但是在调节负荷电压机组的时候,很容易对其造成能源上的消耗,甚至会降低发电机组装系统的经济运行性。在发电机组装系统运行过程中,工作人员可以调节重热的利用率,将重热的系数调节到合理范围之内,从而保证多级汽轮机中的剩余热能,能够被下一级甚至后几级汽轮机利用,不仅能够降低电厂的生产成本,还能够最大限度上降低能源的消耗。
结论
在科技不断进步,社会快速发展中,我国的工业得到了深入变革,对能源的需求是越来越大,热能与动力工程的运用已经成为我们工业发展的中心,也是我国国防建设与国民经济发展的支柱型产业与基础。热能与动力工程的相互转化是我们对热能研究的主要方面,作为一种新的技术革新,也是我们在今后的工业研究中必须深入探索的内容。
参考文献
[1]沈晓艳.热电厂中的热能与动力工程[J].黑龙江科技信息.2013(02).
[2]崔瑶.时代背景下热能与动力工程在电厂中的改革与创新[J].科技与企业.2014(13).
[3]武伟佳.浅析热能与动力工程的应用[J].科技创新与应用.2014(25).
[4]吴永强.热能与动力工程在电厂中的合理运用[J].黑龙江科技信息.2014(03).
[5]常泽辉,沈炳耘,侯静.开展科学研究对热能与动力工程专业建设促进作用的探究[J].实验室科学.2012(02).