新时期热能与动力工程在电厂中的创新浅析

新时期热能与动力工程在电厂中的创新浅析

中国能源建设集团辽宁电力勘测设计院有限公司辽宁沈阳110179

摘要:随着我国科学技术的发展,热电厂中的热能与动力工程也取得了很大进步。但我国大多数电厂热能与动力工程依然存在许多问题。所以,文章对我国大部分电厂动力工程以及电厂热能所存在的问题进行全面分析。通过对本文的研究与探讨可以对国家电厂热能和动力工程问题给予解决方案,使电厂在能源上能够节约。

关键词:热能;动力工程;电厂;创新

1导言

在我国热电厂的发展过程中,借助社会经济以及科学技术迅速发展的力量,热电厂数量正在不断增长,各个电厂通过积极地将先进的科学技术引用到热电热能生产过程中。通过热能动力工程,不仅能保障社会群众在日常生活当中对于使用热量的需求,更能在生产过程中将电及热量分开来,与传统的生产模式相比具有更强的优势。

2热电厂中的热能与动力工程运行特点分析

在热电厂中热能与动力工程运行过程中,需要进行喷管调节与节流调节和系统设备的调压调节。因此,只有了解其各自的调节适用场合以及调节特点,才能不断提高热能与动力工程机组的实际运行效率。经过实践研究发现,机组运行负荷在不同的调节阀中产生的最大流量并不相等,而且当系统有调节级且其实际的运行负荷在1以下时,机组调节阀开启的实际数目与时间变化存在一定的关系。在此过程中,当机组的实际运行工况发生变化时,调节级汽室温度变化较为明显,而且会导致机组设备适应性变差。但对机组中的喷管进行调节时,能够保证机组设备在运行过程中,迅速达到预定参数值,并使系统中的运行负荷进行科学调配,保证了热电厂热能与动力工程相关设备能够良好运行。

3当前热能动力工程的定义和现状

改革开放以来,随着科学技术的不断发展,国家教育部在颁发的普通高等学校本科专业中把热能动力工程从几十个分支专业压缩成为9个专业,再随着后来的发展教育部颁布的新专业目录中再将上述的9个专业统一为热能与动力工程专业,这也使得热力动力工程发生了质变。所谓“热能动力”也可以称之为热能动力系统工程,它是指热能安全、低污染、高效地转换成动能,给电厂的生产和发展提供原动力。

热力动力工程主要是对热能与动力方面进行深入的研究,是跨热能与动力工程、机械工程等学科领域的工程应用型专业。热力动力主要学习机械工程、热能动力工程和工程热物理的基础理论,学习各种能量转换及有效利用的理论和技术。多能源互补与多功能综合是当代世界能源动力系统发展的主要特征和趋势。热能动力多联产系统是一个多种形式原燃料及电能等能源输入、多种形式产品及热能动力等能量输出的复杂系统。随着经济的发展,能源、环境问题日益突出,由此而诞生的能源、环境、经济等综合的评价准则受到重视。

4热能动力工程在热电场中的应用所产生的问题研究

4.1电能不方便存储

由于诸多原因,会严重影响电功率的问题,并且存在着很多人为操作上的差异,很容易导致电功率存在着不稳定等情况,并在一定程度上也对热电厂的运行带来影响,也使热电厂所在产生电能存储方面也会出现较为严重的问题。

4.2锅炉在运行的过程中处于多种状态

在整个热电厂的运行过程中,锅炉的使用也是非常频繁的,但是锅炉在运行过程中,它的方式以及速度并不是一直处于一种状态的,它是会根据时间、容量等各个方面原因来进行不断的变化,这也就导致了汽轮机在正常使用情况下为什么会发生无规律性的变化,从而在很大程度上给热电厂整体的运行带来了一定的影响。

4.3凝器装置在运行过程中存在着不稳定的情况

热电厂工作的展开,需要对凝器装置进行必要性的检查。而面对凝器装置在运行过程中出现不稳定的情况,如果在检测时发现了凝器装置在运行过程中出现了变化,那么这些变化就应该是受到其他因素的影响才致使凝器装置内部出现了变化。而作为热电厂的员工,当发现到这种问题出现的时候,应当对此进行高度的重视,并立即对其进行调整,确保整个热电厂在工作运行中的安全性。

4.4损耗湿气

损耗湿气的主要影响因素首先是由于湿润气体会膨胀,若存在其他的影响因素,导致气温降低液化了,则无法正常做功;其次,液态水其流速较小,会造成一定程度功能损耗;再次,液态水自身特点导致其会沾在壁管当中,对于水来说产生损耗也会做无用功;另外,水蒸气遇冷减少汽量,导致叶轮边沿损伤,对其背面会造成较为严重的腐蚀。

5提高热电厂热能与动力工程效力的方法

5.1降低蒸汽损失

5.1.1余速损失

蒸汽的基本损失以余速损失为主,其产生的主要原因由三个方面组成。首先是蒸汽动叶栅的运行损失。在电厂设备运行过程中,蒸汽的传输与运行并不稳定,这便使部分蒸汽产生了凝结为水的情况。由于在凝结过程中蒸汽由气态转化为液态,此时便无法有效地进行动力作用,降低了电力设备的基本动能。其次是锅炉动力转化问题。由于在锅炉的运行过程中无法将蒸汽百分之百的转化为气体结构,使锅炉内部存在着一定的水分,由于水分的动力效果较差无法有效地在动叶栅中做功,使其影响到蒸汽的高速运行,进而产生了动力损失的问题。最后是水珠对喷管结构的影响。由于水珠的稳定性较差,在喷管结构中会影响设备的基本转动效果,如实际的运行过程中,设备在喷管背弧受到水珠撞击影响后,会使动叶栅无法有效的运转,此时若未能将相关问题加以有效的解决,将易产生叶轮功率下降的问题。

5.1.2解决措施

为能够有效地解决以上问题,需在蒸汽设备运行前,对运行的基本参数进行检测,从而保障蒸汽输出的稳定,以此来提高设备的运行效果。首先需对设备的减温水调门进行检测,通过分析其基本的灵活性,来确保其在运行过程中能够发挥出实际的效果,同时对基本运行稳定性的检测也不容忽视。其次在大中型设备机组运行过程中,可根据实际情况增添部分去湿仪器,以便于保证热循环效果,这便能够为下一阶段喷管的改进提供有力的环境保障。最后在汽轮机运行过程中可采用降低推力轴承与支持轴承间的阻力等方式,来有效地解决机械损失问题,这对于有效的提高发电设备的基本运行效率有着极为重要的作用。

5.2热能的利用。热能在我国许多行业当中都有着广泛的运用,并且,在国民经济当中,也占据了核心的地位。总的来讲,热能的相关利用,在以下几个行业当中最为广泛:电力工业,热能动力工程在其中有着非常重要的应用,在核发电、火力发电等装置设备的使用之中,热能动力工程及相关的技术,是其工作的基础;钢铁工业,尤其在高炉炼铁、炼钢以及轧钢等工艺当中,应用极为广泛;相关的有色金属工业,其中包括有铝、铜等有色金属,其冶炼,均使用的是热能;化学工业,在化学工业的相关应用之中,合成氮、酸碱等的相关生产工艺程序,主要使用到的是热能动力工程之中的技术手段,以其基本的原理来作为理论依据;石油工业,其中包括石油的采集、冶炼、运输等等多个环节,都运用到了热能动力工程当中的相关技术理论;机械工业以及相关的建筑工业,包括材料的生产、材料的制造、相关工艺锻造、焊接技术以及铸造等,都有热能的利用;交通运输领域当中,包括汽车、轮船、飞机等的使用;农业生产以及水产养殖等方面,也有着广泛的运用,包括蔬菜的温室培养、鱼池的加温加热、电力方面的农业灌溉等方面,均有着广泛的使用。同时,在人们的日常生活之中,热能也有着广泛的使用,例如冬天之时的供暖设备等。根据上述的分析,可以看出,热能及其相关的动力工程,在人们的生活以及生产当中,发挥着非常重要的作用,是一项极为重要的能源,下文将针对热能的特点,进行深入细致的探究,帮助在日常的使用过程当中,发挥出更大的效应。

5.3湿气损失的改善措施

电厂的动力工程与电厂热能常常所遇到的问题之一就是湿汽的损失,发生这种问题其根本原因有下面几种:第一,锅炉机组中的湿蒸汽在发生膨胀的过程当中,经常会发生凝冻现象,那么部分蒸汽就无法发挥作用,损失了它的工作能力。第二,气流和水珠之间速度差异很大,如果气流的流动速度小于水珠的流动速度,那么水珠将会直接对气流的流速造成影响,并且对其功能消耗,损耗了能量。第三,水珠应该对喷管背弧进行撞击并打扰主流所造成的损耗,击打动叶背弧防止动叶旋转造成损耗有用功。要想对湿气的损失降低,在现在的工作当中我们需要在气流中间添加热循环设备,就可以使湿气当中的水珠再一次气化,形成对应的气流。也可以将除湿设备装置在设备当中,要尽可能的去避免气流当中的湿气,这是降低湿气最重要的方式。

5.4合理运用调压调节

调压调节对于机组来说符合适应性以及自身运行过程中的可靠性都会增加,在部分负荷的情况下,机组能够提升经济性,为热能动力工程在实际生产过程中的运用提供了优越的条件,但是,调压调节同样存在不足之处,例如,在高负荷区域下要进行滑压调节对于经济性会产生影响。动叶栅中的大机组蒸汽做功之后,机械能会转化,蒸汽损失余速;鼓风损失以及斥气损失等也是较为严重的问题。由于调压调节存在这些损失,会导致热电厂的热能及动力工程运用过程中的损失,这部分损失大多是由机组运行机理来决定的,并不是简单的系统故障或是人为操作失误。解决这样的问题,就需要引进更加先进的生产工艺,在科技上完成突破以控制损失。这样就要求相关部门和研究人员能够针对调压调节的损失这一问题来进行积极的探索和研究,研发出具有更高科技含量的设备装置,摆脱当前运用过程中存在的能量损失,让热电厂当中的热电厂动力工程的性能运用更加先进、更加合理,实现热电厂的可持续发展。

5.5解决锅炉排烟损失问题

火力电厂发电核心装置就是锅炉,锅炉在持续运转工作过程中,排烟温度容易造成影响。要将排烟温度保持对应设定范围值之间,锅炉机组就不产生任何问题。假如把排烟温度值大大超过了我们之前设定的温度,很容易发生锅炉排烟损失上的增加。从而锅炉工作效率大大降低,对整体电厂的经济效益造成严重影响。排烟量的多少与排烟温度的高低相互之间都存在着联系,假如排烟量过大那就会对排烟造成巨大损失,所以在实际工作当中对锅炉排烟的问题一定要进行深刻的研究摸索。大多数情况,能造成排烟温度变化的因素主要是风速、燃料以及风温等等三个方面。所以想要解决锅炉排烟所造成的损失,我们首先应该优先重视燃料上的选择,应当选取杂质相对较小的燃料,要将燃料中的水分、灰分和挥发分都要做好控制。最后学会运用科学控制风温的方法在锅炉机组工作过程当中进行有效控温,才能有效提升锅炉的工作效率,并且能够对锅炉排烟损失做到降低。

结束语

综上所述,热电厂的主要任务是实现热能和动能的转化,动能则经过蒸汽技术及设备来推动热电厂的发电机进行工作,部分动能就能够转化为电能,为需要的单位部门提供电力,另外的一部分则是消耗在转换过程当中。对这一能量损耗的主要原因进行探究,能够进一步节约能源、降低损耗。电厂的动力工程与热能所存在的问题也要加深研究这有助于提升燃料能量上利用率,并且提升燃料高效率燃烧,从而达到国家实现节能减排的社会发展目标。

参考文献:

[1]刘杰.热能与动力工程在热电厂的运用分析[J].科技传播,2012(17)

[2]朱德武.热电厂中的热能与动力工程[M].广州:广东经济出版社,2012(20).

[3]王洪民.热电厂热能动力工程的性能合理运用分析[J].中国新技术新产品,2015.

标签:;  ;  ;  

新时期热能与动力工程在电厂中的创新浅析
下载Doc文档

猜你喜欢