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        新時(shí)期熱能與動(dòng)力工程在電廠中的創(chuàng)新思考

        2021-03-29 01:40:41惠振軒
        裝備維修技術(shù) 2021年20期
        關(guān)鍵詞:動(dòng)力工程熱能

        惠振軒

        摘 要:隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,能源資源日益緊缺,環(huán)境問題逐漸受到社會(huì)的廣泛關(guān)注,這對(duì)熱能以及動(dòng)力工程提出了新要求。本文對(duì)熱能與動(dòng)力工程在工廠中的應(yīng)用情況進(jìn)行了簡(jiǎn)要概述,并立足于當(dāng)下的實(shí)際情況探討其在電廠中提高能源的生產(chǎn)效率的有效方式,以望借鑒。

        關(guān)鍵詞:熱能;動(dòng)力工程;濕氣損耗

        前言:

        我國(guó)近年來面臨著資源短缺的嚴(yán)峻形勢(shì),環(huán)境污染問題不容小覷。在電廠中需要實(shí)現(xiàn)能源合理運(yùn)用,提高使用效率,發(fā)揮熱能和動(dòng)力工程的優(yōu)勢(shì),提高能源轉(zhuǎn)化率。但是由于我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程相對(duì)較短,該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展相對(duì)不完善,因此相關(guān)人員需要予以重視,采取有效措施,推動(dòng)熱能和動(dòng)力工程的發(fā)展創(chuàng)新。

        一、熱能與動(dòng)力工程在工廠中應(yīng)用情況

        (一)損耗問題

        1.濕氣損耗

        電廠運(yùn)行會(huì)讓動(dòng)能在蒸汽的作用下轉(zhuǎn)化成動(dòng)能,此時(shí)溫度升高,蒸汽也隨之膨脹生成水滴。在這個(gè)過程中,消耗了較多濕氣。另外,水滴在移動(dòng)過程中也會(huì)對(duì)濕氣產(chǎn)生影響,如果水滴移動(dòng)速度小于蒸汽的移動(dòng)速度,就會(huì)在一定程度上再次消耗濕氣。并且,水滴對(duì)主流運(yùn)動(dòng)造成影響時(shí),噴管也會(huì)對(duì)其進(jìn)行干擾,形成連鎖反應(yīng),造成更多能量和濕氣的損耗。

        2.重?zé)徇^程造成的損耗

        電廠在運(yùn)行過程中,往往會(huì)產(chǎn)生重?zé)岈F(xiàn)象,主要表現(xiàn)為熱能的重復(fù)利用,在這個(gè)工程中存在較多會(huì)影響電廠能源利用率的問題,造成能源損耗。電廠的電能在重?zé)徇^程出現(xiàn)問題時(shí)難以得到有效存儲(chǔ),在發(fā)電和燃燒過程中還會(huì)對(duì)蒸汽機(jī)造成一定的負(fù)面影響,破壞燃燒環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性[1]。甚至?xí)斐蓺鈮翰▌?dòng),使得電能的品質(zhì)下降,進(jìn)而影響到整個(gè)發(fā)電廠的正常運(yùn)行。

        (二)節(jié)流調(diào)節(jié)作用

        電廠為了更好地調(diào)節(jié)電力的輸出效率,多通過汽輪機(jī)運(yùn)作功率,但這種較小的設(shè)備在運(yùn)作過程中,會(huì)造成能源流失。由弗留格爾公式可得,節(jié)流調(diào)節(jié)需要機(jī)組級(jí)數(shù)大于三級(jí)。這是因?yàn)楣?jié)流過程中需要科學(xué)合理的規(guī)劃,進(jìn)行系統(tǒng)的預(yù)測(cè)和有效排查。沒有掌握整體系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)就會(huì)在系統(tǒng)和系統(tǒng)之間的配合上產(chǎn)生沖突,增加能耗,甚至影響整個(gè)電廠的運(yùn)行效率。

        二、電廠中熱能與動(dòng)力工程的創(chuàng)新運(yùn)用

        熱能與動(dòng)力工程作為工學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科,可以應(yīng)用到與能源有關(guān)的大多數(shù)工作中。顧名思義,熱能與動(dòng)力工程指的是熱能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化,在提高能源的利用率方面有著顯著的作用,并能夠促進(jìn)相關(guān)行業(yè)實(shí)現(xiàn)良好有序發(fā)展,是緩解能源問題的一劑良方,本文接下來,會(huì)就電廠中熱能與動(dòng)力工程的創(chuàng)新運(yùn)用,提出相應(yīng)的建議,如下所述:

        (一)減少損耗

        1.降低濕氣

        濕氣溫度較低,會(huì)消耗一部分熱能,降低能源轉(zhuǎn)換率。若提高對(duì)濕氣的控制和管理效率,可在宏觀上對(duì)整個(gè)機(jī)組發(fā)電的效率有所助益。在電廠實(shí)際運(yùn)作過程中,濕氣損耗問題一直是工作人員所頭疼的問題,可行的做法是安裝中間再熱循環(huán)裝置,將處理過后的蒸汽循環(huán)導(dǎo)入到再熱裝置里,再次進(jìn)行處理。這樣可以使得蒸汽溫度與形成水滴的溫度相靠近,此時(shí)蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)熱能損耗可以大大降低。這種中間加熱的方法不僅能夠提高能源使用率,提高電廠發(fā)電效率,也能在一定程度下減少對(duì)葉片的損傷,大大提高設(shè)備使用年限。設(shè)備內(nèi)效率提高了,也降低了能耗,對(duì)于電廠的運(yùn)行而言是有所助益的。另外,若同時(shí)能夠提升機(jī)組的抗沖蝕能力,比如使用的噴灌裝置添加上吸水縫,能更進(jìn)一步減少濕氣的損耗。

        2.利用重?zé)?/p>

        我國(guó)電廠發(fā)電多使用多級(jí)汽輪機(jī),而每一臺(tái)設(shè)備都會(huì)產(chǎn)生一定的能耗,并且在日常應(yīng)用時(shí),每一臺(tái)汽輪機(jī)都會(huì)產(chǎn)生一定的熱能,導(dǎo)致熱量過剩。而這些熱量對(duì)于發(fā)電是無效的,科學(xué)有效地利用這一部分熱能是非常有必要的,需要通過合理科學(xué)的手段回收這部分熱能并加以及時(shí)地利用。如果沒有得到及時(shí)的利用,這一部分的熱能會(huì)被浪費(fèi),造成運(yùn)行過程中的失衡,產(chǎn)生一定的損失[2]。工作人員往往需要運(yùn)用一些手段來轉(zhuǎn)化這一部分熱能,此時(shí)便運(yùn)用到了熱能與動(dòng)力工程的轉(zhuǎn)化作用。合理排布汽輪機(jī),通過利用位置便利,提高熱能的利用率。這種措施能夠在保證轉(zhuǎn)化效率的同時(shí)不對(duì)電廠的正常運(yùn)行造成影響,并在一定程度上保證電廠的發(fā)電效率。

        汽輪機(jī)往往是分成上下級(jí)來使用,能更方便地利用該優(yōu)勢(shì)提升能源的使用效率。運(yùn)用重?zé)岈F(xiàn)象,安裝熱泵來吸收熱能可以有效的轉(zhuǎn)化這部分熱能。熱泵的主要構(gòu)成為蒸發(fā)器,吸收器,發(fā)生器和冷凝器,這利用了上一級(jí)設(shè)備產(chǎn)生的熱能來助力下一級(jí)設(shè)備的運(yùn)行,在一定條件下大大地降低了能耗。熱能的反復(fù)循環(huán)利用在一定程度上提高了熱能的轉(zhuǎn)換效率以及利用率,避免了能源方面的浪費(fèi)。需要注意的是,在實(shí)際運(yùn)作過程中,操作人員需要實(shí)時(shí)監(jiān)控重?zé)嵯禂?shù),保證其在0.04-0.08,以個(gè)人經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)來判斷它的實(shí)時(shí)變化,保證其科學(xué)合理,處于適當(dāng)?shù)臄?shù)值區(qū)域內(nèi)。實(shí)時(shí)觀測(cè)設(shè)備的運(yùn)行情況與重?zé)岚l(fā)生的情況,據(jù)此作出合理的調(diào)整來保證重?zé)徇^程的安全性與循環(huán)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這一過程并非是一成不變的數(shù)據(jù),而是實(shí)時(shí)變化的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),不能進(jìn)行固化的處理,而是要通過經(jīng)驗(yàn)來將數(shù)值穩(wěn)定在合理的范圍內(nèi)。

        (二)優(yōu)化節(jié)流調(diào)節(jié)

        一般來講,一級(jí)的節(jié)流調(diào)節(jié)已經(jīng)能夠保障各個(gè)電廠的正常減耗以及全周進(jìn)氣的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求,調(diào)節(jié)的作用相對(duì)比較明顯。容量較小的機(jī)組以及負(fù)荷相對(duì)較大的機(jī)組里,各級(jí)溫度差比較小的時(shí)候或者工況變化不大的情況下,調(diào)節(jié)作用更是有效顯著。但是,但凡有工況變化,都會(huì)有相對(duì)的能源損失,節(jié)能效果相對(duì)減弱,熱能與動(dòng)力工程的效果也會(huì)大打折扣。對(duì)于降低成本提高收益有負(fù)面影響,所以根據(jù)弗留格爾公式可以對(duì)節(jié)流調(diào)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化。根據(jù)實(shí)際的情況對(duì)各級(jí)焓降和壓差進(jìn)行計(jì)算,借此得到設(shè)備的承重,運(yùn)行功率等等?;谝陨蠑?shù)據(jù),可以全方位地對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況以及節(jié)流調(diào)節(jié)情況進(jìn)行預(yù)估,并與之前的狀況進(jìn)行對(duì)比,判斷通流情況,提高對(duì)熱能與動(dòng)力工程過程的控制效果。將裝置安裝到汽輪機(jī)上還可以幫助檢查機(jī)器是否正常運(yùn)行、是否有缺漏,排查真空系統(tǒng)。并且能夠有效地降低設(shè)備溫度,尤其是在夏季,降低安全隱患,最大程度上保證凝氣裝置的有效運(yùn)行。因此,工作人員需要對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)做到心里有數(shù),能夠明確各個(gè)流程,并能對(duì)此進(jìn)行宏觀以及微觀上的處理和排查[3]。特別是在設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí),例如老化或者運(yùn)轉(zhuǎn)失衡,需要及時(shí)的應(yīng)對(duì),主動(dòng)了解情況并加以分析,尋找產(chǎn)生問題的原因,在最大程度上保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

        當(dāng)然,也要降低外界的負(fù)荷,增加電網(wǎng)頻率。外界負(fù)荷不可避免,只能在一定范圍內(nèi)最大額度的降低能耗。而其中的突破口便是穩(wěn)定電網(wǎng)頻率。調(diào)頻可以有效地穩(wěn)定電網(wǎng)頻率,主要有以下兩個(gè)步驟,發(fā)電機(jī)組自發(fā)完成的一次調(diào)頻作業(yè)以及作業(yè)人員控制的二次調(diào)頻。這對(duì)于作業(yè)人員的專業(yè)性有較高的要求,需要在滿足發(fā)電需求的同時(shí),提高并穩(wěn)定電網(wǎng)頻率,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并快速解決。

        這種措施普遍對(duì)工作人員的能力有較高的要求,因此電廠應(yīng)當(dāng)組織定期的培訓(xùn)來保證工作人員的專業(yè)性。工作人員作業(yè)時(shí)也要注意保護(hù)用品的佩戴來保障自身的人身健康,遵守相關(guān)的規(guī)定,結(jié)合實(shí)際情況與自身經(jīng)驗(yàn)來保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)也可以輔以電腦控制系統(tǒng),在人力不及的情況下查漏補(bǔ)缺,動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),更加細(xì)化的對(duì)設(shè)備機(jī)組進(jìn)行檢測(cè)。也可以在一定程度上指明未來發(fā)展的可能性道路,將這一節(jié)能降耗的過程自動(dòng)化,增加工作的效率,進(jìn)一步提升電廠效益,為電廠發(fā)展增加技術(shù)支撐。

        結(jié)論:

        由于能源的日益稀少,節(jié)能降耗已經(jīng)成為刻不容緩的必需之計(jì)。而電廠作為較大的能源單位,更是肩負(fù)著不容推卸的責(zé)任。在發(fā)展過程中,運(yùn)用熱能和動(dòng)力工程的創(chuàng)新之法來節(jié)流降耗,不僅能夠降低生產(chǎn)成本提升經(jīng)濟(jì)效益,也能在電廠正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上承擔(dān)社會(huì)責(zé)任,為環(huán)境保護(hù)添磚加瓦。

        參考文獻(xiàn):

        [1]王海錚.新時(shí)期熱能與動(dòng)力工程在電廠中的創(chuàng)新分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2020(02):173-174.

        [2]戴裕.節(jié)能降耗中熱能與動(dòng)力工程的運(yùn)用探析[J].湖北農(nóng)機(jī)化,2020(07):82.

        [3]蘇曉寶.熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用及其對(duì)環(huán)境的影響[J].清洗世界,2020,36(09):58-59.

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