王 標(biāo)（廣州粵能電力科技開發(fā)有限公司，廣東 廣州 510800）

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淺談節(jié)能降耗中熱能與動力工程的實際運用

王 標(biāo)
（廣州粵能電力科技開發(fā)有限公司，廣東 廣州 510800）

摘 要：電能是我國主要的能源，被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)。人們頻繁地使用電能，所以電廠肩負(fù)著巨大的供電責(zé)任，電廠的產(chǎn)能成為衡量其生產(chǎn)的重要指標(biāo)。然而，由于受到諸多因素的影響，電廠在工作過程中消耗的能源較多，因而電廠必須采取有效措施節(jié)約電能。由于熱能與動力工程對電廠節(jié)能工作的開展起到了重要作用，因此，本文針對熱能與動力工程進行了分析，并將熱能與動力工程在電廠中合理地運用，從而最大限度地提高電廠電能的利用率。

關(guān)鍵詞：熱能與動力工程；電廠；合理運用

節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為全世界十分關(guān)注的熱點話題，所以我國電廠開始關(guān)注合理利用能源問題，將提高電廠生產(chǎn)效率作為主要目標(biāo)，并早日實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。電廠的供熱機組在運行過程中，應(yīng)該將熱能轉(zhuǎn)化成電能，充分運用剩余熱能為供熱系統(tǒng)的運行提供能源。但是，我國大部分電廠的生產(chǎn)方式是電能聯(lián)產(chǎn)，在實際工作中，這種方式的生產(chǎn)效率相對偏低，甚至是存在一些問題亟需解決。熱能與動力工程在電廠中的合理運用，能夠為節(jié)能工作的開展奠定良好的基礎(chǔ)，從而為電廠的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造有利條件。

一、熱能與動力工程概述

熱能與動力工程能夠?qū)崿F(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過程中，熱能在一定裝置的作用下，將其轉(zhuǎn)化成動力能源，并將動力能源轉(zhuǎn)換成熱能和電能，在能量轉(zhuǎn)化期間，最終實現(xiàn)獲取我們想要的電能。電廠在生產(chǎn)電能時，為了確保能源的順利轉(zhuǎn)化，需要遵循能量守恒定律，所以熱能與動力工程對電廠電能的生產(chǎn)發(fā)揮了巨大作用。其中，圖1是蒸汽中間再熱系統(tǒng)，在汽輪機的帶動下，冷凝器中內(nèi)容凝結(jié)成液體，然后低壓水泵和給水加熱器加熱水，并通過高壓水泵，給予鍋爐一定的能量，促進能量的轉(zhuǎn)換。熱能與動力工程中，包含著燃燒學(xué)的部分，那么，再將熱能與動力工程應(yīng)用在電廠中，電廠工作人員會運用燃燒動力學(xué)的相關(guān)知識，從而高效地生產(chǎn)電能。動力學(xué)主要有工程流體力學(xué)、燃燒動力學(xué)等內(nèi)容，在燃料燃燒過程中，液體、固體等燃料的著火點不同，所以所消耗的能源有所不同。燃料在燃燒時，會產(chǎn)生SO2、NOX氣體，所以電廠需要對燃燒污染物加以處理。此外，為了保證蒸汽中間再熱系統(tǒng)的正常運行，需要做好手動調(diào)頻工作，24h后維護人員再次操作，而且一定要發(fā)揮噴管的作用，工作人員根據(jù)閥門運行的個數(shù)進行流量峰值調(diào)節(jié)，從而確保熱能與動力工程在電廠中合理地運用。因此，雖然熱能與動力工程能量的轉(zhuǎn)換看似簡單，但轉(zhuǎn)化的過程十分復(fù)雜，但將熱能與動力工程合理地運用于電廠電能的生產(chǎn)，能夠提高電能生產(chǎn)效率。

二、影響電廠電能生產(chǎn)的主要因素

電廠在實際電能生產(chǎn)過程中，由于存在諸多環(huán)節(jié)，如果某一環(huán)節(jié)存在問題，將導(dǎo)致出現(xiàn)重?zé)岈F(xiàn)象。重?zé)岈F(xiàn)象主要指的是重復(fù)利用熱能。當(dāng)然，在電廠相關(guān)熱能系統(tǒng)運行過程中，重?zé)岈F(xiàn)象的產(chǎn)生是在所難免的，因為有效地利用能量能夠促進節(jié)能環(huán)保，所以如何合理利用能量將成為關(guān)注的問題。然而，在電廠生產(chǎn)電能期間，由于受到諸多因素的影響，容易出現(xiàn)變工況的情況產(chǎn)生，導(dǎo)致變工況出現(xiàn)有只要如下幾個原因：第一，鍋爐運行情況的改變。由于鍋爐運行情況并不是一成不變的，所以造成汽輪機在運行過程中并沒有一定的規(guī)律產(chǎn)生。鍋爐的運行能夠?qū)崿F(xiàn)將熱能釋放的過程，它是改變熱能的主要手段，因而在某種程度上會影響電廠電能的生產(chǎn)。第二，電能存儲不便影響變工況。因為電能的存儲并不是十分方便，因而對電廠生產(chǎn)工作的開展產(chǎn)生了一定的影響，所以會容易導(dǎo)致電功率不穩(wěn)定的情況產(chǎn)生，限制了變工況的實施。第三，凝汽裝置的工況不穩(wěn)定。凝汽裝置作為電廠電能生產(chǎn)中十分關(guān)鍵的裝置，其中的氣壓會發(fā)生改變，所以在變工況施工過程中，由于凝汽裝置的工況不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致生產(chǎn)結(jié)果與預(yù)期存在一定的差距。第四，通氣設(shè)備的老化和用電頻率問題。當(dāng)設(shè)備運行時間較長，而且未能得到及時養(yǎng)護和修理，將造成設(shè)備的運行發(fā)生較大變化。同時，當(dāng)存在用電頻率問題同樣會導(dǎo)致機器設(shè)備運行的穩(wěn)定性降低，從而限制了電廠電能的生產(chǎn)，在一定程度上影響變工況。

圖1 蒸汽中間再熱系統(tǒng)

三、熱能與動力工程在電廠中的合理運用

（一）選擇合理的調(diào)頻方案

熱能與動力工程能夠?qū)崿F(xiàn)能量間的轉(zhuǎn)化，所以將熱能與動力工程合理地運用在電廠中，可以確保電能的生產(chǎn)更加規(guī)范，減少電能的損失。外界負(fù)荷處于不斷變化中，因而電網(wǎng)頻率呈現(xiàn)波動狀態(tài)。因此，為了實現(xiàn)熱能與動力工程科學(xué)的運用在電廠中，必須選擇合理的調(diào)頻方案，結(jié)合電網(wǎng)頻率，并網(wǎng)運行機組時刻調(diào)節(jié)自身的動態(tài)性能，自行增加或者減少所承受的外界負(fù)荷，使得電網(wǎng)頻率正常。并網(wǎng)運行機組稱之為一次調(diào)頻，增加一次調(diào)頻的負(fù)荷是根據(jù)負(fù)荷功率隨頻率的變化，然后平衡調(diào)速器，選擇一次調(diào)頻方案能夠?qū)崿F(xiàn)快速的頻率調(diào)節(jié)。此外，當(dāng)調(diào)節(jié)量不同，而且不同的發(fā)電機組還有較大的差異，所以為了在一定范圍內(nèi)，通過選擇一次調(diào)頻方式保證電網(wǎng)頻率還是有難度的。因此，必須對調(diào)頻方案加以優(yōu)化，選擇二次調(diào)頻，在發(fā)電機組運行過程中，通過采用手動調(diào)頻和自動調(diào)頻兩種方式，使得發(fā)電機的運行效率得到提高。總之，將熱能與動力工程運用在電廠中，選擇合理的調(diào)頻方案，從而實現(xiàn)電廠電能的生產(chǎn)的高效性。

（二）采用調(diào)配選擇與工況變動方法

采用調(diào)配選擇與工況變動方法能夠為熱能與動力工程在電廠中的運用奠定良好的基礎(chǔ)，為了提高背壓式汽輪機的利用率，需要在背壓式汽輪機上安裝后置式的低壓凝汽式汽輪機，然后運用調(diào)配選擇與工況變動方法，自動增減負(fù)荷。此外，汽輪機的變工況焓降變化有很大的關(guān)系，當(dāng)閥門全開時，工況流量增多，壓力增大，那么需要對工況的變化情況加以調(diào)節(jié)，從而確保熱能與動力工程在電廠中有更好的應(yīng)用。

（三）有效利用多級汽輪機的重?zé)岈F(xiàn)象

多級汽輪在運行過程中，會產(chǎn)生重?zé)岈F(xiàn)象，上一級汽輪機損失的熱能能夠被下一級汽輪機所利用，所以有效利用多級汽輪機的重?zé)岈F(xiàn)象，可以使得熱能與動力工程合理地運用于電廠中。并不是重?zé)嵯禂?shù)較高能源利用率也隨之增高，在發(fā)電機運行過程中，工作人員應(yīng)該將重?zé)嵯禂?shù)控制在最佳范圍內(nèi)，通過調(diào)節(jié)重?zé)嵯禂?shù)，從而提高發(fā)電機發(fā)電的效率。由于不同發(fā)電機組從設(shè)計上有較大的差異，所以其重?zé)嵯禂?shù)并不完全相同，將最佳的重?zé)嵯禂?shù)應(yīng)該控制在0.04～0.08，此時多級汽輪機的重?zé)岈F(xiàn)象才能得到有效利用，而且使得發(fā)電機組達(dá)到最佳的運行狀態(tài)。

為了確保熱能與動力工程合理的運用在電廠中，可以結(jié)合工況變化對汽輪機進行改革和升級，然后進行調(diào)配，從而最大限度的提高汽輪機的利用率。例如，在對背壓式汽輪機進行改造過程中，為了增強汽輪機的利用率，應(yīng)當(dāng)在背壓式汽輪機的上安裝后置的低壓凝氣式汽輪機，低壓凝汽式汽輪機是后置式的，背壓式汽輪機作為氣源，進而達(dá)到雙重發(fā)電的效果，將背壓式汽輪機與低壓凝氣式汽輪機整合在一起，使得凝汽式汽輪機的發(fā)電系統(tǒng)更加完善。在汽輪機運行期間，外界負(fù)荷變動，機組將呈現(xiàn)動態(tài)特征，并實現(xiàn)自動增加動作，使得電網(wǎng)的電波更加平穩(wěn)，這個完整的過程叫作跳頻，其速度調(diào)節(jié)相對較快。為了促進熱能與動力工程在電廠中的應(yīng)用，應(yīng)該選擇合理的調(diào)配方式，避免焓降變化對汽輪機運行工況的影響。

結(jié)語

電廠在生產(chǎn)電能過程中，為了有效利用能源，需要合理地運用熱能與動力工程，使得電廠的工作效率有明顯的提高。在解決我國用電量不斷增加問題時，要貫徹落實節(jié)能環(huán)保，降低能源的消耗，電廠通過提高工作效率，使得電能的生產(chǎn)效率得到提升。

參考文獻

［1］付丹陽.熱能與動力工程在電廠中的合理運用［J］.江西建材，2014（14）：216-216.

［2］吳永強.熱能與動力工程在電廠中的合理運用［J］.黑龍江科技信息，2014（3）：105-105.

［3］楊少華.熱能與動力工程在電廠中的合理運用［J］.魅力中國，2014（27）：252-252.

［4］張德宏.熱能與動力工程在電廠中的合理運用分析［J］.商品與質(zhì)量，2015（24）：301-302.

［5］曲寵上，王貴圖，朱青，等.熱能與動力工程在電廠中的合理運用分析［J］.商品與質(zhì)量，2015（36）：175-175，174.

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