热能与动力工程在火电厂的运用探索

热能与动力工程在火电厂的运用探索

(青海桥头发电有限责任公司青海省810000)

摘要:随着我国经济的发展及城市化建设进程的加快,城市人口不断增加,电能缺口也不断扩大,拉闸限电的情况在用电高峰期经常发生。为了保障人们正常的用电需求,热电能源成为我国电力建设的重要发展方向。

关键词:热能与动力工程;火电厂;运用

引言

近年来,随着我国经济水平的高速发展,人们的生活水平也在不断提高,人们对电能的需求越来越大,这样,提高电能的利用率显得极其重要。要提高电能的利用率,除了人们的日常生活中节约用电外,主要还是要提高发电的效率,从源头上增加电量。但现实发电中,热能损失、动能损失也十分常见,如何减少这些损失,并尽可能保证能量效用,将直接关系到发电效率及火电厂经济效益。

1.热能与动力工程的基本原理

热能与动力工程的基本原理简单说来就是热能与动力之间合理转化。在实际操作中,有两种不同的形式:热能转化为动力,动力再转化为电能,也可以热能直接转化为电能。不同的形式和方法可以根据实际情况有效利用能源,发挥其在消耗中的作用和价值。在实际生产生活中,解决能够有效利用好热能与动力工程的基本原理,直接关系到火电厂等相关企业的生存和发展,是企业经济效益水平的关键,其重要性可想而知。热能与动力工程学所涉及的其他方面也很多,与其他能源和学科都有着密切的关系,如果能进一步掌握其之间的复杂关系,在未来的发展中更是无往而不利,也为能源科学奠定良好的基础。从热能与动力工程的构成来讲,其在专业领域中可以分为四部分:

(1)依靠热能转换和利用为基础的热能动力与以包括能源的开发利用在内的控制工程;

(2)依靠内燃机以及其驱动系统为基础的热力发电机及汽车工程;

(3)依靠电能转化为机械能为基础的流体机械与制冷低温工程;

(4)依靠机械功转化为电能为基础的火力火电与水利水电动力工程。

2.火电厂热能与动力工程中存在的问题

2.1火电厂热能与动力工程中的重热现象

重热现象是火电厂正常运行中经常出现的问题,重热现象产生时说明能源利用不合理,出现了能源浪费的情况。在利用能源的过程中出现重热现象时,利用能源过程的前后两个环节压力相差不大,但是第二个环节的焓值明显高于第一环节,如果不能及时控制重热现象就会导致能源使用率逐渐降低。在重热现象出现时,火电厂会受到重热现象的影响难以储存电能,造成电能的浪费,另外重热现象还会影响电能的稳定性,从而影响火电厂的发电质量,这样不仅会造成能源的浪费,还会对火电厂的经济效益产生影响。

2.2火电厂热能与动力工程中的湿气损失

在火电厂热能与动力工程中存在一个比较严重的问题就是湿气损失,导致湿气损失出现的因素非常多。蒸汽膨胀会产生大量的水滴,水滴会对蒸汽的质量产生严重的影响,导致蒸汽损失。另外,如果水滴的移动速度慢于蒸汽的移动速度,蒸汽移动就会被水滴影响,导致湿气损失产生。除此之外,蒸汽在各种各样的运动中都会在一定程度上被水滴影响,所以要不断的调整设备解决这个问题,在调整设备的过程中非常可能到造成能量的损失和消耗。

2.3火电厂热能与动力工程中的节流调节机器

在火电厂热能与动力工程中存在一个比较广泛的问题就是节能调节,火电厂在正常运行时,发电设备会出现一定的转变,如果转变非常明显就会导致电力系统发生损耗,从而影响了火电厂的经济效益。节流调节在火电厂中的应用十分明显,能够满足容量较小的设备运行,但是在火电厂正常运行时有的设备达到运行负荷临界点时,火电厂机组的数量就会不断减少,但是为了保证设备运行,机组运行的级数会不断的上升,这会造成一定的损耗。

3火电厂热能与动力工程的改进措施

3.1对重热进行科学的运用

通过对重热现象的分析发现,在多级汽轮机组内部正常运行的过程中,与上一级相比损耗比较严重,但是这些损耗是可以被下一级运用的。重热系数就是指多级汽轮机组在正常的运行中理想焓降值和实际焓降值的比,在实际的运用中,要采用科学的方法将重热系数控制在一定范围内,重热系数不是越大越好。另外,采用科学的方式对重热进行回收运用并不能回收全部的损耗,所以在实际的运用时一定要保证方法科学,尽可能多的回收损耗。

3.2采取有效方式减少湿气损失

在火电厂正常运行时会诱发湿气损失,造成能源的损失和消耗,所以想要实现节能降耗就要采取有效的方式减少湿气损失。可以在火电厂中设置去湿装置,这样就能在一定程度上提高火电厂电机组的抗腐蚀能力。还可以对喷灌方式进行改善,采用吸水缝的喷灌方式减少湿气损失。通过以上有效的方式就能在很大程度上减少湿气损失,降低火电厂的能源损失,从而提高火电厂的运行效率。

3.3提高节流调节的可能性

在火电厂正常运行的过程中,节流调节能够完成周进气工作,但是火电厂运行设备会在正常运行的过程中改变状态,这时火电厂运行设备的各级温度都会发生一定的变化,造成能源损耗,同时还会对火电厂机组运行的经济性产生不良影响。想要解决以上问题,既要采取相应措施提高节流调节的可能性。对机组的零部件进行升级和改造,严格按照相关标准选择一定负荷的零部件,保证机组的性能。另外,相关工作人员要认真负责的工作,密切关注机组运行情况,积极应对机组问题,尽可能的较少能源损耗。

3.4做好工况变化及调配选择

为了更好地说明工况变化及调配选择所产生的作用,可以通过实例来进行说明。比如,为了提高背压式汽轮机的利用率,可以对该汽轮机进行改造更新,在该汽轮机上安装一个后置式低压凝汽式的汽轮机,就可以将背压式汽轮机作为气源,以实现双重发电的目的,这样也能够组建成一个完整的凝汽式汽轮发电系统。在汽轮机运行过程中,如果外界负荷发生变动,并行机组能够通过自身差异动态的特性,自动启动增减符合的动作,维持电网的运行周波,这样就形成的一个完整的运行过程,可以称之为跳频。这样的优点在于:频率的调速较快。但是由于发电机组的调整数量存在差异,加之调整量非常有限,为值班调度员的工作增加了难度。在电力系统运行过程中,如果电力系统电力负荷发生较大变动,通过一次调频的方式难以恢复常规的频率,这时就需要通过二次调频来实现控制的目的。在通常情况下,由于二次调频是由自动调频和手动调频两分钟方式组成的,且自动调频由于可靠性高、易操作性好而被广泛采用。在火电厂运行过程中,应选择设施的调配方式,提高火电厂运行效率及水平。同时,应结合并网运行机组实际运行情况,避免因调配方式不当而造成热能与动力工程利用效率低下。再者,由于焓降变化对汽轮机运行工况有非常大的影响,在第一阀全开时,工况流量会相应地增加,压力也会不断增大。对于焓降变化情况,应减小调节级;反之,则应增大调节级。在第二阀关闭,第一阀门全开时,应将调节级位于最大中间级。与此同时,如果工况发生变动,焓降与中间级压力均应保持不变。根据以上原理,在工况调节时应结合焓降变化情况,以适当调节工况变化,更好地发挥热能与热力工程的利用效率。

结束语

热能与动力工程在火电厂的有效运用,是我国电力行业目前应注意的问题。在火电厂运行过程中,应从火电厂运行的实际情况出发,不断强化热能与动力工程的利用效率,采取各种技术手段,降低湿气损失、调压调节损失,根据汽轮机运行工况变化的情况,及时调节节流,提高重热利用效率,促进我国火电厂经营的发展,为我国电力事业发展提供强有力的支撑。

参考文献:

[1]姚继伟.论热电厂中热能与动力工程的改进方向[J].黑龙江科技信息,2014,13(03):98-98.

[2]阳帆.试析火电厂中热能与动力工程的改进方向[J].科技创新与应用,2014,20(12):164-164.

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