试论热能与动力工程在电厂中的运用探析

【摘要】工程系统的建设能达到一定的经济效益，我们才有建设的必要，如果达不到经济效益，就会造成资源的浪费。所以在考虑建设的必要性时综合衡量建设费用、设备费用，应在合理的资金预算范围内选用设备。系统在投入使用后，在提高生产效率、工作质量和安全保障方面的支出外，如果其效益仍高于本身的维修费用和折旧费，则该工程系统就有安装的必要性。本文从热能动力系统建设的必要性，并从不同的几个方面论述了热能与动力工程在电厂中的具体运用。

【关键词】热能与动力工程 电厂 效益 运用

社会经济的快速发展，社会生产生活对电能的需求也越来越大，电网建设也不短发展。火电厂作为重要的供电方，在生产电能方面有非常重要的地位。火电厂汽轮机组不仅能够用于电能转化，还能够充分利用汽轮机转动的动能。正式基于火电厂应用的广泛性，导致火电厂规模不断扩大，对我国供电企业产生了非常大的影响。

一、热能动力系统建设的必要性

尽管热能动力系统有着很大的优越性，但是他跟其他事物一样有着两面性，并不是在任何情况下都有建设使用的必要性，而是要根据实际情况，在不得不用的情况下再安装使用，并且能达到经济效益的目的。以下从两方面谈工程建设的必要性。

1.设计技术具有先进性

首先需要综合衡量工程系统设计所采用的技术各方面是否能达到国家要求的标准；工程系统各种设备和组合方式是否能达到国际的水平，在后期的维护中需要具备可行性，即在保持系统工程先进性的同时，要保证在投入使用后，可以有自行维护的能力，在引进先进的技术和设备的时候要根据使用单位的技术水平，切忌盲目追求先进性而忽视后期的维护能力。

2.综合考虑经济效益

工程系统的建设能达到一定的经济效益，我们才有建设的必要，如果达不到经济效益，就会造成资源的浪费。所以在考虑建设的必要性时综合衡量建设费用、设备费用，应在合理的资金预算范围内选用设备。系统在投入使用后，在提高生产效率、工作质量和安全保障方面的支出外，如果其效益仍高于本身的维修费用和折旧费，则该工程系统就有安装的必要性。

二、热能与动力工程在电厂中的运用

1、减少调压调节损失

调压调节有其优势也有其缺陷，其主要特点就是可以加强机组自身的运行稳定性以及它对负荷的适应能力，它还提高了一部分机组的经济效益，同时还为了动力工程以及热能在电热厂中的运用提供了有效的实际条件。其缺陷主要就是在其高负荷区域内进行滑压调节是不符合经济型要求的。大机组蒸汽在动叶栅内完成做功后，就会有机械能的公里转换存在，这样就在一定程度上产生蒸汽余速的损耗、斥气损失以及鼓风损失等。调压调节存在这些损失，表明汽轮机组运行经济性有所降低，但是造成这些损失的主要原因都是汽轮机组运行机理决定的，而不是单纯的人为失误或者系统故障，这些损失的存在就薄且需要我们不断积极的研究和探索调压调节的方法，争取研制出更为科学的产品，进一步减少能量损失。为了减少热能和动力工程的损失，我们应该在电厂生产过程中，深入探索调压调节损失等问题，在实践中应用具有更高科技含量的新产品，以此来提高电厂热能与动力工程的运用效率。

2、机组变工况特性与节流

当处于临界状态时，虽然机组的流量与机组前后压力的平方差成正比例关系，但是流量与级后的参数无关，同时轴向的推力在蒸汽温度降低、汽轮机发生水冲击时、负荷突增时、甩负荷时、叶片结垢时，都会出现增大的趋势。抓住这一特征进行有效的调节，进而提高整个电厂工作运行的效率。对于节流调节而言，通常不存在调节级，首级可实现全周进汽作业。当工况发生变化时，各级温度会发生变化，温度变化小则负荷适用性良好；如果存在节流损失，则会加大消耗，对其经济性造成一定的影响。实践中，其比较适合于带基本负荷的大机组以及小容量机组，但却经济性相对较差一些。电厂运行过程中，可通过弗留格尔公式，计算相关因素，并以此来保障动力工程中热能的有效应用，并结合该公式的实际应用条件，就不同流量下各级级前压力求得各级的比焓降和压差，从而准确确定相应零部件的具体受力情况、功率效率。在此过程中，还要对汽轮机的通流部分运行情况进行监视，即在流量确定的情况下，将运行过程中的机组前各级压力公式符合度作为重要参考依据，对通流部分面积是否变化进行判断。简单地说，就是根据弗留格尔公式计算出来的各因素，来保障汽轮机的内节流调节质量和效率，从而为动力工程和热能在电厂中的实际应用，准备条件和提供基础。

3、有效地合理利用重热现象

所谓重热现象，实际上就是在多级汽轮机之中，前级热损失被后级吸收利用，从而提高后级进汽焓，同时各级理想焓降之和必然超过全机总焓降值，即为重热现象。实践中可以看到，理想与实际数值之间通常存在着非常大差异性，而且机械设备自身的热回收效率也存在一定的差异，因此并非全部热损失均能被完全回收。

经过专家和技术人员测试，在通常情况下重热的系数大概会在4%～8%之间。由上述理论所知，重热系数越大越好。各电厂可以根据自身的热电生产过程的真实情况，选取比较合理的重热系数，在保障顺利发电的前提下，充分的将汽轮机产生的热能和动能科学的利用起来。基于此，电厂可依据实际生产实况，选取科学合理的重热系数，在有效保障发电质量和效率的基础上，实现热能的综合利用。时间中，为提高热能与动力工程的操作技能水平，需在调节过程中注意以下事项，即各调节阀流量是否相等；调节阀的开启数量会对焓降造成影响，部分负荷时，比节流调节效率要高；工况变化引起的调节级气室温度发生了额较大的变化，影响了负荷适应性。同步器的作用：1）在单机运行时，启动过程中提升机组转速到达额定值；带负荷运行过程中，应当确保机组在任何稳态负荷下都能维持额定转速值。2）并列运行时，用同步器可改变汽轮机功率，并可再重新分配各机组的负荷，保持电网频率基本不变。

4、调配选择与工况变动

为了说明恰当调配选择和工况变动的重要意义，在此以一个实例阐述。以背压式汽轮机为例，为了提高背压式汽轮机的利用率，专家们对其做了一些改造。改造如下：在背压式汽轮机上装置了一个后置式的低压凝汽式汽轮机。如此一来，背压式汽的轮机在运行中排除的热气就可以成为低压凝汽式汽轮机气源，形成了双重发电。经过改造后高背压式汽轮机和低压凝汽式汽轮机，组成了凝汽式的汽轮机发电机组系统，跳频是指当并网运行机组遇到电网频率变化时，会以自身的差异动态特性作为依据，启动自动增减负荷，维持电网周波的过程。

跳频的最大特点就是频率的调速快。但是，因为发电机组会随着调整量的变化出现一些差异，而且调整量也有所限制，这使得控制难度增加了很多，对值班调度员来说增加了很多的工作量。当电力系统发出的负荷或电力存在着很大的变化时，仅靠一次调频已经不能够实现将电力恢复到常规频率的状态。此时，工作人员不得不使用二次调频的方式来解决这个问题。这里使用的二次调频主要包括两种形式：即手动调频和自动调频。自动调频在调频过程中存在很多的优势，因此被广泛的推广使用在电厂的生产中。选择合理的调频方式对于提高企业的运行水平来说有着十分重要的意义。选择调频方式一定要正确认识电厂热能和动力工程，这样才能避免给企业造成不必要的损失。

此外，汽轮机的工况变化和焓降变化有着紧密的联系。当第一阀全开时，工况流量增加，压力就会随着增大。相对于焓降，要减小调节级，反之则相反的变化。当第一阀全开，第二阀关闭的时候，此时的焓降，其调节级需要调节到最大中间级。而此时工况也会发生变动，但是中间级的压力比和焓降均保持了不变。上述所表述的实验结果，给实际工作中的应用提供了可靠的案例依据。将焓降变化和实际的需求相结合，再进行合理地工况辩护啊调节，，这样才能够在电厂的生产中更好运用热能和动力工程。

结束语：

综上所述，在电厂的生产过程中，若能够采取一定的措施方法将热能和动力工程很好的结合起来，就能够在很大程度上降低电厂发电机组在运行中产生的各种能耗，从而提高电厂的发电生产效率。在当前能源短缺加剧的背景下，提高电厂的生产效率，增大能源利用率，减少能耗是未来电厂生产技术发展的主要方向。本文中所提出的几种提高热能与动力工程效益的措施方法并不是仅有的提高电厂运行效益的方法，相信在未来的电厂生产技术水平不断提升中，还会有更多提高热能和动力 工程运行效率的措施。

参考文献：

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