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        分析節(jié)能降耗中熱能與動力工程的應用

        2019-12-18 08:31:10王翼東
        魅力中國 2019年45期
        關(guān)鍵詞:動力工程熱能調(diào)頻

        王翼東

        (黑河市熱電有限責任公司,黑龍江 黑河 164300)

        隨著信息化時代的來臨,社會建設(shè)日新月異。我國在經(jīng)濟飛速發(fā)展、人民生活質(zhì)量不斷提高、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)突飛猛進的同時,也面臨著電能資源匱乏、生態(tài)環(huán)境受到污染以及能源得不到有效利用等問題。從專業(yè)性角度來看,熱能與動力工程是一個綜合型、應用型的學科,其研究范圍包括了熱能動能設(shè)備、環(huán)境的保護、高效清潔地利用能源、設(shè)計運行系統(tǒng)以及處理信息等。當前階段,熱能與動力工程主要為一些熱力發(fā)電公司、電力設(shè)計機構(gòu)以及大中型的電力企業(yè)服務(wù),作為影響著熱能與動力工程領(lǐng)域發(fā)展的主要資源,電力資源在許多行業(yè)和機構(gòu)中都扮演著不可或缺的重要角色。

        一、節(jié)能降耗中熱能與動力工程在電廠中的應用意義

        在傳統(tǒng)工業(yè)的發(fā)展進程中,我國呈現(xiàn)出重工業(yè)化生產(chǎn)環(huán)境污染問題嚴重、技術(shù)創(chuàng)新力度不足及新型技術(shù)應用程度低的問題,這些問題在電廠中較為明顯。在電力能源的生產(chǎn)中,為讓熱能轉(zhuǎn)化動能過程中的能耗得到降低,需要對其能量轉(zhuǎn)換進行優(yōu)化,需要提高發(fā)動機操作水平。對此,可以應用熱能與動力工程,熱能與動力工程在整個運行系統(tǒng)中占有主導地位,在具體應用中,需要聯(lián)系實際情況,充分結(jié)合熱能與力學。現(xiàn)階段,電廠已然成為我國社會經(jīng)濟發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè),為讓電廠可以將自身生態(tài)效益、環(huán)境效益進行充分發(fā)揮,需要將熱能與動力工程廣泛應用在電廠電力能源生產(chǎn)中,進而達到減少動力能耗,提升發(fā)電效率的目的。

        二、影響電廠生產(chǎn)電能的主要原因

        影響電廠生產(chǎn)電能的原因有很多,首先,電能存貯不方便,會使得電功率總是變化不穩(wěn)定,這從一定程度上影響著電能的生產(chǎn),甚至會妨礙到變工況的進行。其次,電能生產(chǎn)十分依賴于凝氣設(shè)備,其在具體工作時會使得內(nèi)部氣壓產(chǎn)生變化,如果其運行不穩(wěn)定,會導致生產(chǎn)結(jié)果偏離預期的結(jié)果。正是由于凝氣設(shè)備的重要性,使得其不穩(wěn)定的運行狀況會給電能生產(chǎn)帶來嚴重影響。再次,鍋爐的主要作用是釋放熱能,對動力轉(zhuǎn)化成熱能起著舉足輕重的作用。然而,鍋爐的運行很容易受到外界因素的干擾和影響,這使得鍋爐的運行狀況難以控制,從而難以把控電能的生產(chǎn)結(jié)果是否符合要求。最后,通氣設(shè)備由于長時間的運行,又沒有及時進行檢修,會有很大損耗,如用電頻率不穩(wěn)定,相關(guān)功能出現(xiàn)退化,這會給電力生產(chǎn)帶來安全隱患和風險。

        三、電廠熱能與動力工程之間的關(guān)系

        (一)熱能轉(zhuǎn)換動能的過程

        在電廠生產(chǎn)電力的過程中,熱能會轉(zhuǎn)化為動能,而一部分動能促進發(fā)電機的運轉(zhuǎn),一部分動能通過發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能,剩余動能則被汽輪發(fā)電機運送至其它設(shè)備。在汽輪機發(fā)電組運行過程中,汽輪機內(nèi)部的蒸汽將消耗一部分熱能。若是對能量轉(zhuǎn)化過程進行優(yōu)化,則在電能生產(chǎn)中將會降低電能消耗,一定程度上提高了發(fā)電機組的操作水平。

        (二)影響機組變工的原因

        因為電廠存儲電能的不便,電能無法大規(guī)模存儲,且電功率也并非一成不變,而是隨著外界的變化而變化。就如進入汽輪機的蒸汽參數(shù)會隨著鍋爐燃燒的不穩(wěn)定而變化一樣,凝氣也會隨著凝器設(shè)備的壓力變化而變化。在電力生產(chǎn)過程中,電網(wǎng)頻率的變化、汽輪機內(nèi)部存在雜質(zhì)等都是造成機組變工的重要因素。

        四、節(jié)能降耗中熱能與動力工程的應用

        (一)選擇合理的調(diào)頻方案

        為實現(xiàn)熱能與動力工程科學在電能生產(chǎn)中的運用,合理的調(diào)頻方案是降低能耗的重要措施。在選用合理的調(diào)頻方案后,相關(guān)工作人員可結(jié)合電網(wǎng)運行頻率,時刻調(diào)節(jié)并網(wǎng)運行機組自身的動態(tài)性能,根據(jù)承受外界負荷的多少自行增加或減少頻率,使電網(wǎng)頻率正常,有效降低電機組運行時的消耗。此外,對調(diào)頻方案進行優(yōu)化時,應盡可能地選擇二次調(diào)頻,與一次調(diào)頻的難度相比,二次調(diào)頻可采用手動調(diào)頻或者自動調(diào)頻兩種模式來提高發(fā)電機的運行效率,且調(diào)頻難度較低。

        (二)采用調(diào)配選擇與工況變動法

        為實現(xiàn)熱能與動能在電廠中的運用,采用調(diào)配選擇與工況變動法是較為有效的方法之一。一般來講,提高汽輪機的整體使用效率,其一方法為增加輔助裝置提高效率。如:在汽輪機上安裝低壓凝氣裝置,此時即可運用調(diào)配選擇與工況變動法來使系統(tǒng)自動增減工作量,調(diào)節(jié)負荷,減低電機組運行時的能耗情況。

        (三)強化對系統(tǒng)節(jié)流環(huán)節(jié)的調(diào)控工作

        在電廠中的機電組自動運行過程中,因節(jié)流浪費現(xiàn)象時常發(fā)生,因此應強化節(jié)流工作,降低能耗。在電機組運行中工況發(fā)生變化時,電機組各段溫度幅度較小,能夠有效提高裝置的適應能力,然而,此種狀態(tài)配合小功率裝置剛好,當其配合大功率裝置時,進行工況調(diào)節(jié)極易造成節(jié)流工程中的能耗現(xiàn)象。因此,當電力企業(yè)使用大功率裝置發(fā)電時,應加強節(jié)流環(huán)節(jié)的調(diào)控,以此降低節(jié)流過程中產(chǎn)生的能耗現(xiàn)象。

        (四)減少能耗與濕汽損失

        在汽輪機發(fā)電組運行過程中,極易因濕汽損失而增加能耗。在特定條件下,濕蒸汽會凝結(jié)為水,凝結(jié)出來的水珠直接影響了汽輪機的蒸汽流動,進而影響其產(chǎn)生動能,在電廠發(fā)電因這個原因而產(chǎn)生能耗時,因濕蒸汽而引發(fā)的損失占據(jù)總能耗的比例最大。對此,為確保電機組正常運行,降低濕汽勢在必行,一般來講,電廠多會采用再熱與去濕設(shè)備去降低能源損耗,提高熱效率。

        結(jié)束語:

        發(fā)電廠的運作與人們的生活息息相關(guān),在提供電能的同時,也存在著很多問題,如能源消耗和資源浪費,這會造成電力企業(yè)的經(jīng)濟損失,此外,電廠在生產(chǎn)過程中,也產(chǎn)生了許多污染物如廢氣等,會嚴重破壞生態(tài)環(huán)境,不利于可持續(xù)發(fā)展。因此,在電廠發(fā)電的實際操作中,必須要對熱能及動力工程進行深入研究和分析,采取有效合理的措施,使用各種能節(jié)能降耗的技術(shù),重視能源的損耗問題,同時降低污染物的排放,保護生態(tài)環(huán)境,以獲得最大程度的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益,保證電力行業(yè)健康穩(wěn)定地發(fā)展,滿足社會建設(shè)的需要。

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