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        火電廠熱能與動力工程的現(xiàn)狀與改進策略

        2021-11-23 22:46:48范宇
        商品與質量 2021年5期
        關鍵詞:動力工程熱能節(jié)流

        范宇

        陽城國際發(fā)電有限責任公司 山西晉城 048000

        隨著近年來我國經濟的飛速發(fā)展,由熱能與動力工程產生的制約與影響也逐漸顯露出來,尤其是其作為電熱廠與鍋爐運行的關鍵構成,在能源消耗問題日趨嚴重的大背景下,若無法得到科學有效的改革創(chuàng)新,對我國的整體發(fā)展非常不利?;诖?,結合實際情況創(chuàng)新并優(yōu)化熱能與動力工程非常必要,其不僅能促進能源利用率的有效提升,還能全面增強熱能與動力工程的實際效果,在為電熱廠與鍋爐廠等相關行業(yè)領域的良好發(fā)展提供更大推動力量的同時,為我國綜合實力的進一步提升奠定基礎。

        1 熱能動力工程簡述

        熱能動力工程即熱能和工程間關系下的實體工程。當前,熱能動力工程應用范圍較廣,很多企業(yè)都將熱能發(fā)電機引入到企業(yè)供電設備中。另外,還有一些企業(yè)將水利電動力工程引入其中,與此同時,還應注意和傳統(tǒng)礦物資源相比,水利電動力工程作為相對環(huán)保的一種工程,實際造價相對較高?,F(xiàn)階段,國家主要倡導節(jié)能環(huán)保建設,但水利電動力工程多用在大企業(yè)當中。文章提出的鍋爐,主要包含熱力發(fā)電機、熱能轉換動力機械等技術。熱能動力工程無論設計科目,主要研究熱能和動力二者間關系,即二者間轉換問題,現(xiàn)階段,熱能動力工程多用在熱電廠、自動化方向中,未來將在此基礎上,解決一些能源應用問題。從上面我們了解到,熱能動力工程可以用于解決工業(yè)生產動力問題,所以說熱能動力工程和國民經濟建設密切相關,熱能動力工程改革有助于推動國內可持續(xù)發(fā)展建設[1]。

        2 熱能與動力工程現(xiàn)狀

        2.1 主汽壓力系統(tǒng)能耗過高

        在火力發(fā)電廠主汽壓力系統(tǒng)運行中可以采用集中管控的方法,將各環(huán)節(jié)進行單元制管理,從而維持系統(tǒng)運行的可靠性。在此過程中,需要對各個單元之間的聯(lián)動能耗,利用相應的數(shù)學計算模型進行驗算,不過這種方式應用的直接后果是,系統(tǒng)能耗量較以往會快速上升。例如火焰中心的高度超過限制,就需要通過熱汽溫調節(jié),使得煤水在直流爐中經過配比得到校正。校正過程中操作人員的技術水平非常關鍵,既要有扎實的理論知識,又要具有實際的操作能力,但是參與校正的過程,很容易出現(xiàn)人為操作容錯率較高的情況,這也降低了系統(tǒng)運行問題的解決效率,并且還會進一步增加系統(tǒng)能耗,提高系統(tǒng)運行過程中的成本投入。

        2.2 過熱汽溫系統(tǒng)設計不合理

        在超臨界機組過熱汽溫調節(jié)過程中,經常會使用到粗調的方式,并且還需要對煤水進行調節(jié),以此來達到提升系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的作用。結合以往的應用經驗可以得知,對過熱汽溫系統(tǒng)缺陷發(fā)生影響因素有很多,如工作環(huán)境變化過大、系統(tǒng)內部管道阻塞、系統(tǒng)運行過載等。由于這些因素也存在著一定的不確定性,所以一旦系統(tǒng)設計不合理,就會造成過熱汽溫系統(tǒng)缺陷,這種缺陷會導致控制力度不夠,汽溫調節(jié)失去效用。在傳統(tǒng)系統(tǒng)運行過程中,所采用的系統(tǒng)溫度調節(jié)方式為減溫水調節(jié),但是這種方式對于投資成本來說是不利的。這是因為在熱氣溫系統(tǒng)調節(jié)有很多種模式,無論是使用擺動式燃燒器,還是循環(huán)噴射熱風都可能造成資源的浪費[2]。

        3 熱能與動力工程科技創(chuàng)新的主要方向

        3.1 創(chuàng)新調節(jié)節(jié)流技術

        相關人員必須明確調節(jié)節(jié)流技術創(chuàng)新的重要性。節(jié)流調節(jié)時,若沒有調節(jié)級的分類,應及時根據(jù)具體情況采取其他措施,確保節(jié)流調節(jié)工作的有效性。在汽輪機第一級可全周進汽的情況下,各級溫度會逐漸降低,如果汽輪機組運行狀態(tài)屬良好,可采取小容量機組與基本負荷大機組;若要適當提升其經濟性,相關人員可以節(jié)流損失問題為基點,制定相應的措施并落實。除此之外,要充分發(fā)揮調節(jié)節(jié)流技術的重要作用,需要對汽輪機運行功率與零部件受力情況展開檢測,并確保結果的準確性,這是密切關注汽輪機運行狀態(tài)的重要途徑,同時相關人員也要結合流量等已知條件,依照運行機組的各級壓力公式,對動態(tài)的流動面積展開分析。經實踐證明,將沸留格爾公式應用于熱能與動力工程中,不僅能為機組節(jié)流調節(jié)的效果提供保證,也能為工程運行奠定良好堅實的基礎。

        3.2 調壓能耗在電廠中的應用

        在電力生產過程中,發(fā)電機組的負荷會產生一定變化,電廠的工作效率會因為多樣變化受到嚴重影響,因此需要運用合理措施來解決該問題,提高發(fā)動機工作時的調節(jié)能力就可以有效保證發(fā)動機的負荷更加穩(wěn)定,由此提高發(fā)電機組的穩(wěn)定性和工作效率。但在實際操作過程中,調壓進行過程中產生一定的能力損耗不可避免,所以在進行調壓操作時,只能最大程度地使這種損耗降低,這種解決措施也只是起到部分作用。同時,技術操作處理過程中,技術人員的專業(yè)水平和操作能力會較大程度影響著能力損耗的多少,在進行調節(jié)時,技術人員應及時采取相應操作處理技術來控制調壓,否則能量的損耗會額外增加。因此對技術人員進行常態(tài)化培訓是十分重要的,在這個過程中,能夠使技術人員的操作水平得到有效提高,為調壓能耗的控制提供有利條件[3]。

        3.3 加強系統(tǒng)的能耗控制

        通過加強系統(tǒng)的能耗控制,可以優(yōu)化系統(tǒng)的運行模式,同時也為火電廠經濟可持續(xù)發(fā)展,奠定堅實的基礎。在具體的應用環(huán)節(jié)中:一是利用零配件科學管理模式,結合目前火電廠發(fā)電技術運行需求,對于火電廠中資源進行合理配置,以防止火力發(fā)電廠在技術應用時,出現(xiàn)能耗增高的問題。二是對水泵的真空處理技術,可以對其進行全面優(yōu)化升級,確保水泵能夠充分適應燃煤消耗量控制要求,結合循環(huán)系統(tǒng)運行,確保技術改造能夠達到系統(tǒng)能耗降低的目的。三是借助信息技術搭建技術平臺,利用新技術對能耗問題進行合理控制,確保系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

        3.4 爐內燃燒控制技術

        ①空燃比例連續(xù)控制體系;該系統(tǒng)控制是以邏輯控制器與比例閥等部分組成??杖急壤B續(xù)控制體系可以將鍋爐中的燃燒傳遞至編程邏輯控制器內,接著借助比例閥內的電子信號傳輸信息,對這一信息進行合理調節(jié),便于對鍋爐內溫度進行合理控制。但受到科學技術等方面限制,這一系統(tǒng)在實際應用期間,溫度控制方面精度仍不準確,仍需要很多技術人員來干預。②雙交叉先付系統(tǒng)。雙交叉先付系統(tǒng)主要是借助溫度傳感器控制鍋爐。系統(tǒng)將會測量鍋爐內溫度,然后將溫度信號傳遞至邏輯控制器內,接著借助這一裝置對空氣流量閥程度進行合理調控,然后調整燃料進出口情況,便于精準控制鍋爐內部溫度。熱能動力工程中的鍋爐溫度應與工程現(xiàn)狀相結合,合理應用燃料控制鍋爐內溫度。因不同燃料差異較大,因此有些完善溫度控制相對較淡,有些則反映較為強烈,因而使得溫度控制難度逐漸增加,所以鍋爐燃料填充前,應先掌握燃料特性,詳細對比不同燃燒點情況,最后分析燃燒溫度范圍與可持續(xù)時間,再選擇最佳燃料進行生產加工[4]。

        3.5 提高熱能和機械能轉化效率

        電廠鍋爐的運營原理為能量轉換,即提高熱能和機械能的轉化效率,為電廠發(fā)電提供能量支持。所以如何提高熱能和機械能的轉化效率和質量變得尤為重要。電廠應該把機械操作理論技術與實際能源轉化的數(shù)據(jù)相結合,將鍋爐內部零件運營情況與實際能源的產值相結合,總結分析鍋爐能源轉化過程中存在的問題。電廠應該定期進行機械維修,實施規(guī)范化的管理運營,根據(jù)現(xiàn)有的實際能源產值對機械進行合理調配,引進新型的機械設備,調節(jié)各個結構之間的運營關系,提升能源的產值,為的電廠的高速發(fā)展提供堅實的保障。技術人員要結合現(xiàn)有掌握的技術,增加能量的轉化效率,增強鍋爐的使用性能。第一,技術人員應該掌握熱能動力學的相關技術原理,提高熱能知識儲備和運用能力。第二,定期計算鍋爐運營產生的具體數(shù)值,再結合實際情況,形成能源運營公式。第三,制定考核表,對機械進行登記管理,實時了解每臺機械的運營狀況。只有這樣才能提高熱能和機械能的轉化效率,提高發(fā)電廠的工作效能。以上幾種技術在使用過程中各存在一定的優(yōu)缺點,但都能對電廠鍋爐起到較好的溫度調節(jié)作用,可以有效地提高電廠鍋爐的燃燒效率,并且還能起到節(jié)能減排的目的,有效地實現(xiàn)了燃燒技術的創(chuàng)新[5]。

        4 結語

        總而言之,熱能與動力工程相對來講系統(tǒng)性與復雜程度極強,此時只有針對實際需求,對熱能與動力工程進行更深層次的創(chuàng)新研究,才能在提高轉化成效的基礎上促進企業(yè)工作效率的真正提升,進一步充分發(fā)揮熱能與動力能在國家發(fā)展與社會運行中的重要作用。在新時代、新形勢的影響下,國家與社會各界都越來越重視生態(tài)改善與環(huán)境保護,而通過對熱能與動力工程技術的有效創(chuàng)新,是降低此工程對周邊環(huán)境影響與污染的關鍵途徑,進而推動我國節(jié)約型、環(huán)保型社會發(fā)展目標的順利達成。

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