張旁升

（太原理工大學(xué)電氣與動(dòng)力工程學(xué)院 山西太原 030024）

淺析熱能動(dòng)力工程存在的問題及其性能的應(yīng)用

張旁升

（太原理工大學(xué)電氣與動(dòng)力工程學(xué)院 山西太原 030024）

熱能動(dòng)力工程就是研究熱能和動(dòng)力間的相互轉(zhuǎn)化，結(jié)合電廠的特點(diǎn)，對(duì)熱能動(dòng)力工程問題及其性能應(yīng)用進(jìn)行分析。本文首先概述了熱能動(dòng)力工程，對(duì)電廠熱能動(dòng)力工程中存在的主要問題及其性能的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

熱能動(dòng)力工程；電廠；問題；性能；應(yīng)用

隨著科技的進(jìn)步，促進(jìn)了熱能動(dòng)力工程技術(shù)的發(fā)展，并且其在電廠中的應(yīng)用也日益廣泛。但是在實(shí)際運(yùn)行中仍然存在諸多問題，基于此，以下就熱能動(dòng)力工程存在的問題及其性能的應(yīng)用進(jìn)行探討。

1 熱能動(dòng)力工程的概述

熱能動(dòng)力工程在應(yīng)用過程中主要的功能就是實(shí)現(xiàn)熱能和動(dòng)力之間的轉(zhuǎn)換。對(duì)能源的產(chǎn)生和使用進(jìn)行分析，能夠更好的加以利用，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果。對(duì)熱能動(dòng)力工程進(jìn)行研究的目的是提高電能、機(jī)械能以及熱能之間的轉(zhuǎn)換效率。并且熱能動(dòng)力工程涉及的內(nèi)容非常廣泛，實(shí)用性也非常強(qiáng)。

2 電廠熱能動(dòng)力工程中存在的主要問題

（1）一次調(diào)頻現(xiàn)象存在的問題。主要是因?yàn)椴⒕W(wǎng)裝置遭到有關(guān)的外力作用，效率會(huì)形成大量的震動(dòng)，這時(shí)調(diào)節(jié)速度系統(tǒng)會(huì)對(duì)各式不一樣的靜態(tài)因素開展分析，并且會(huì)主動(dòng)對(duì)電網(wǎng)載重降低的處置，從而保持電網(wǎng)效率的安穩(wěn)，這個(gè)環(huán)節(jié)就是一次調(diào)頻。并且在發(fā)電有關(guān)設(shè)備存在大量的震動(dòng)時(shí)，整體體系中的焓值會(huì)存在相關(guān)的更改：調(diào)整級(jí)關(guān)鍵指因?yàn)榈谝患?jí)閥門打開造成工作狀況流量存在很大的提升，進(jìn)而壓力增強(qiáng)，這時(shí)焓降相應(yīng)的減小，反之焓降提升。在末級(jí)流量存在較大上漲時(shí)，這時(shí)焓降也會(huì)有所提升，在整體的調(diào)節(jié)程序中：①體系中的流量最大閥值是不一樣的，要按照詳細(xì)的級(jí)開展判別。②在形成負(fù)擔(dān)的狀況下，調(diào)整的功用相對(duì)要高。同時(shí)在負(fù)擔(dān)的工作程序中能夠保證設(shè)備在不一樣的情況下都可以把轉(zhuǎn)動(dòng)速度保持在安穩(wěn)的情況；在裝置同時(shí)開展作業(yè)時(shí)，能夠經(jīng)過同步設(shè)備對(duì)汽輪設(shè)備的效果開展更改，并且能夠在不一樣的設(shè)備間開展負(fù)擔(dān)的配置，進(jìn)而能夠確保高效率的安穩(wěn)。

（2）重?zé)岈F(xiàn)象問題。電廠內(nèi)熱量轉(zhuǎn)變時(shí)會(huì)出現(xiàn)重?zé)岈F(xiàn)象，前一步驟中的能源會(huì)在下一步驟中得到合理性應(yīng)用，這時(shí)在相同的通道壓差狀況下和之前的程序進(jìn)行比較，后面的程序中體現(xiàn)出來的焓值會(huì)發(fā)生很大程序的降低，這樣現(xiàn)象就是重?zé)岈F(xiàn)象。通常由于重?zé)岈F(xiàn)象造成的影響：①重?zé)岈F(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致電能的效果變得不穩(wěn)定，擾亂電能品質(zhì)；②重?zé)岈F(xiàn)象會(huì)對(duì)發(fā)電過程中的燃燒帶來不同影響，導(dǎo)致燃燒程序不安穩(wěn)，并且對(duì)蒸汽情況產(chǎn)生作用，導(dǎo)致其出現(xiàn)波動(dòng)，對(duì)發(fā)電體系的功能存在干擾；此外重?zé)岈F(xiàn)象還會(huì)對(duì)發(fā)電程序中氣壓的安穩(wěn)性存在作用，致使壓力存在變化。

3 電廠熱能動(dòng)力工程主要性能的應(yīng)用

（1）電廠運(yùn)行工況變更時(shí)的合理應(yīng)用。在電廠運(yùn)行過程中，遇到電網(wǎng)頻率變動(dòng)，會(huì)以自身差異動(dòng)態(tài)特性為依據(jù)，進(jìn)行增減負(fù)荷的自動(dòng)啟動(dòng)，這一整個(gè)過程被稱作是一次跳頻。其特點(diǎn)是頻率調(diào)速快，但發(fā)電機(jī)組隨調(diào)整量不同而存在差異，且為有限的調(diào)整量，增加了值班調(diào)度員的控制難度。而當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)出電力或負(fù)荷存在較大變化時(shí)，應(yīng)用一次調(diào)頻難以實(shí)現(xiàn)常規(guī)頻率恢復(fù)時(shí)，就需要采用二次調(diào)頻的方式。一般情況下，二次調(diào)頻包括手動(dòng)與自動(dòng)調(diào)頻兩種形式，其中自動(dòng)調(diào)頻方式因在應(yīng)用特性表現(xiàn)出諸多特性而成為普遍推廣的二次調(diào)配形式。在電廠中，恰當(dāng)選擇調(diào)配方式，對(duì)于提高其自身運(yùn)行水平十分必要，立足對(duì)并網(wǎng)運(yùn)行機(jī)組的正確認(rèn)識(shí)和狀況掌握，避免因錯(cuò)誤調(diào)配方式，所造成的熱能動(dòng)力工程應(yīng)用效用低下。此外，焓降變化同汽輪機(jī)工況變化存在密切聯(lián)系，當(dāng)全開第一閥，增加工況流量時(shí)，壓會(huì)隨之增大，相比于焓降，調(diào)節(jié)級(jí)要減小，反之則呈現(xiàn)同上述相反的變化。而在關(guān)閉第二閥，全開第一閥時(shí)，相對(duì)于焓降，調(diào)節(jié)級(jí)到達(dá)最大中間級(jí)，此時(shí)，如發(fā)生工況變動(dòng)，則中間級(jí)的壓力比與焓降均維持不變。這為我們實(shí)際工況的調(diào)節(jié)提供了依據(jù)，結(jié)合所需得到的焓降變化，來進(jìn)行恰當(dāng)?shù)墓r變化，來更好地滿足熱能動(dòng)力工程在電廠中的應(yīng)用需要。

（2）調(diào)壓調(diào)節(jié)性能的應(yīng)用分析。調(diào)壓調(diào)節(jié)增加了機(jī)組對(duì)負(fù)荷的適應(yīng)性和自身運(yùn)行可靠性，促進(jìn)了部分負(fù)荷下機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的提高，為熱能動(dòng)力工程在電廠中的實(shí)際應(yīng)用提供了條件，但同時(shí)，調(diào)壓調(diào)節(jié)亦存在不足，如高負(fù)荷區(qū)域下實(shí)施滑壓調(diào)節(jié)不負(fù)荷經(jīng)濟(jì)性要求；動(dòng)葉柵內(nèi)大機(jī)組蒸汽做功后，存在機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，會(huì)造成蒸汽的余速損失；鼓風(fēng)損失與斥氣損失等。這些調(diào)壓調(diào)節(jié)損失的存在，亦表示著電廠熱能與電廠動(dòng)力工程的應(yīng)用損失，但這部分損失，很大程度上是由機(jī)組運(yùn)行機(jī)理決定的，而非簡(jiǎn)單的系統(tǒng)故障和人為失誤，需要依靠先進(jìn)工藝的引進(jìn)，技術(shù)上的突破來減少損失。這就要求我們應(yīng)當(dāng)在調(diào)壓調(diào)節(jié)損失方面，積極探索，研發(fā)出更具科技含量的產(chǎn)品，拜托現(xiàn)有的能量損失限制，從而使電廠熱能與電廠動(dòng)力工程的應(yīng)用更具先進(jìn)性和前瞻性。

（3）濕氣損失控制的應(yīng)用。濕氣損失是電廠能耗損失的重要組成部分，減少濕氣損失，對(duì)于熱能動(dòng)力工程在電廠中的有效運(yùn)行非常重要。濕氣損失產(chǎn)生原因主要包括：濕蒸汽膨脹過程中，會(huì)發(fā)生部分凝結(jié)作用，造成蒸汽量的減少；蒸汽流速遠(yuǎn)高于部分水珠流速，在水珠牽制下，大量動(dòng)能被消耗；濕蒸汽過冷現(xiàn)象等。濕氣損失的直接危害就是動(dòng)葉進(jìn)汽邊緣遭受損傷，葉頂背弧處所受沖蝕尤為嚴(yán)重。為減少濕氣損失，在電廠實(shí)際運(yùn)行中，可采取如下措施：應(yīng)用去濕裝置；應(yīng)用中間再熱循環(huán)；提升機(jī)組抗沖蝕能力；應(yīng)用帶有吸水縫的噴灌等。在汽輪機(jī)運(yùn)行過程當(dāng)中，除要克服推力軸承與支持軸承的摩擦力外，還應(yīng)啟動(dòng)調(diào)速器和主油泵，這些動(dòng)作的完成均需要消耗一定的能力損失，即機(jī)械損失。這時(shí)，就可考慮軸流式汽輪機(jī)的應(yīng)用，一端引入高壓蒸汽，另一端排除低壓蒸汽，這樣無形中就形成了高壓向低壓的指向力，降低了能量消耗，保證了熱能動(dòng)力工程在電廠中的高效運(yùn)行。

4 結(jié)束語

熱能動(dòng)力工程主要研究熱能動(dòng)力之間的轉(zhuǎn)換問題，而電廠是將熱能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，然后再將動(dòng)能利用蒸汽技術(shù)來推動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)作，在這個(gè)過程中，有部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為了電能，也有一部分就會(huì)消耗在這個(gè)過程轉(zhuǎn)換中，因此加強(qiáng)對(duì)其進(jìn)行分析，有利于節(jié)約能源。

[1]劉杰.熱能與動(dòng)力工程在熱電廠的運(yùn)用分析[J].科技傳播，2012.

[2]于光佐.論熱電廠中熱能與動(dòng)力工程的有效運(yùn)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012.

[3]鄭飛.關(guān)于熱能與動(dòng)力工程的討論[J].中國(guó)科技博覽，2012.

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1004-7344（2016）29-0294-01

2016-9-28