如何提高热电厂热能与动力工程的效力
闻翔宇
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闻翔宇,. 如何提高热电厂热能与动力工程的效力[J]. 动力技术研究,20252. DOI:10.12721/ccn.2025.159500.
摘要: 近年来,我国城市化进程的逐步加快,使对电力资源的基本需求量逐步增加,为能够有效的解决电力资源缺乏的相关问题,做好电厂的热能动力研究势在必行,同时成为提高电厂运行经济效益的关键所在,对于创造我国良好的电力资源发展环境也有着重要意义。热力发电是我国现阶段的一种主要发电方式,当今科学技术水平不断提高的同时,热力发电工艺也在不断改进。但近年来,我国煤炭资源越来越少,从而给热电厂带来了一定的影响。这样的背景下,必须采取有效措施,提高热电厂热能与动力工程的效力,并促进热电转化效率的提升,从而更好地满足人们的用电需求,同时也有利于实现热电厂经济效益的提升。
关键词: 热电厂;热能与动力工程;措施
DOI:10.12721/ccn.2025.159500
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从目前我国电力资源情况来看,电力资源的供给是比较紧张的,这些电力资源的供给无法跟上社会发展进步的脚步,因此,解决发电效率低这一问题迫在眉睫。植物设备运行的重要基础之一就是热能和动力,这对于保证电厂运行的经济效益和社会效益起着很大的作用,是当前现代电厂运行当中十分重要的一部分。因此,在以后的日子里,如果再对相关的工作进行展开的时候,要根据实际情况来对电厂热能设备以及动力运行的状况进行判断,只有这样可以完善我国现阶段电厂热能动力不足的情况,促进电厂的发展,从而带动我国电力行业的发展,推动我国经济社会又好又快发展。

一、热电厂发电

热电厂发电的原材料以煤炭为主,特殊情况下也添加部分助燃剂,若想要提高热电厂热能与动力工程的效力,必须对热电厂的发电原理、流程进行仔细分析。首先,可以对热电厂的发电原理进行分析,一是根据煤炭的具体状况,准确计算煤炭在燃烧的时候产生的热量,这些热量会转化为蒸汽;二是热量所转化的蒸汽,会通过管道进入汽轮机,经过高速运转,而形成一部分动能,从而带动发电机发电;三是根据汽轮机的运行原理,将上一环节中产生的气体排放到凝汽器之内,经过冷却作用之后,这些气体变成了液态水,然后进行循环使用。其次,对热电厂的发电流程进行分析的时候,对我国热电厂的实际情况进行分析发现,其目前是以火力发电为主,第一步是对煤炭进行处理,然后将煤炭燃烧,煤炭燃烧的过程中会产生蒸汽、水;第二步是高压缸带动汽轮机运作,提高机组运行效率;第三步是对煤炭燃烧过程中出现的水蒸气实施二次加热处理,从而对煤炭燃烧产生的热量进行充分利用。

二、提高热电厂热能与动力工程效力的措施

1、降低蒸汽损失。蒸汽自锅炉产生,进入机组对动叶栅做完功之后,将会依靠自身余下的动能离开机组进入凝汽系统。那么这部分动能实际上是在机组之中未转化成机械能的那部分能量,我们通常将这一部分能量称之为“余速损失”。具体表现为:一是蒸汽在对动叶栅进行做功时,将会有部分蒸汽凝结为水,那么凝结的这部分蒸汽并未做功,进而动能降低。二是锅炉所产生的蒸汽,并非是百分之百的蒸汽,其中包含着大量的水珠,而水珠的流速显然要远远的低于蒸汽的流速,那么在对动叶栅做功的过程中,低速运动的水珠将会牵制高速运动的蒸汽,这样也会损失部分动能。三是当运动的水珠撞击到喷管的背弧时,将会影响主流,进而造成一定的动能损失,同时喷管背弧在受到水珠的撞击之后,还会影响动叶栅的正常旋转,从而降低叶轮的有用功。因此,为了提高热能与运力的效用,我们必须要采取有效措施,降低蒸汽的损失。一是锅炉工作人员尽量要保证蒸汽的各项参数维持在一定额度之中,从而使蒸汽的输出能够持续、稳定。二是保证全部的减温水调门要灵活、可靠。三是针对一些大中型的机组而言,我们可以采取增添去湿仪器设备、增加中间再次热循环工序以及改造喷管等方式进行改进,从而降低蒸汽损失。四是在汽轮机方面,我们可以采取降低推力轴承与支持轴承之间摩擦阻力的方式,降低相应的机械损失。

2、降低调压调节损失。对运行中的发电机组采取调压调节的目的是为了提高发电机组的可靠性、稳定性以及对负荷适应性,最终提高发电机组的经济性[4]。但需要注意的是,调压调节是有一定限度的,比如在调压调节不足的情况下,如果我们仍然坚持对高负荷区进行滑压调节,那么往往会事得其反,会导致一部分动能的降低,这显然会违背生产经济性原则,因此,这就决定了调压调节有时会影响整个发电机组的正常转动,进而降低热能与动力工程的效力产生一定的损失。而这种损失产生的原因主要是由于机组运行机理造成的,不是人为原因,也不是系统运行出现故障原因。那么如何降低调压调节所产生的损失还需要我们进一步探索,现阶段可以运用一些高科技产品来提高热能与动工程效率。

3、利用好重热现象。重热现象是指在多级汽轮机内上一级损失中的一小部分可以在以后各级中得到利用,这种现象称为多级汽轮机的重热现象①。具体来讲,是在多级的汽轮机组之中,上一级机组中的热损失会被后一级机级所吸收并利用,从而使后一级的进汽焓值大大提高,以此类推,那么整个机组的总焓降数值将会低于各级机组的焓降数值之和。但这只是一个理想状态,在实际生产的过程中,理论与实践往往会存在着较大的差异,同时设备本身的理论热回收效率与实际热回收效率也存在着一定的差距,这些因素都将会导致热损失是无法全部被回收的。对这一点,热电厂可以按照实际生产情况对重热系数进行科学、合理的设计,从而在保证发电效率的基础上,提高对热能与动力工程运用的效能。具体还要需要注意以下几点:一是对各个调节阀进行认真检查,保证各调节阀的流量是相等的;二是要考虑到调节阀开启的数量会对焓降构成一定影响;三是当工况发生变化时,将会引发调节级气室温度产生变化,进而影响机组的适应性。因此,对重热现象加以利用需要我们从热电厂的生产实际出发,综合考虑多种因素,最终才能够保证热能与动力工程效力的提高。

4、做好调配选择。适当的调配选择对于热能与动力工程的提高有着重大意义,但是想要清晰的论述调配选择是有一定难度的,因此,笔者在这里以背压式汽轮机为例进行阐述,进而希望对调配选择的分析更加清晰。为了增强背压式汽轮机的效率,我们采取了在背压式汽轮机上面装置了一个后置式低压凝汽式汽轮机的改进方法。通过这种改进,背压式汽轮机在运转过程中所排出的热气,直接被低压凝汽式汽轮机所利用,进而形成双重发电的机理,基于这一点,就构成了凝汽式汽轮机发电机组系统,不但高了热能与动力工程的效用,也提高了热电厂的生产效率。凝汽式汽轮机发电机组系统的特点是调频的速率较高,机组之间的差异性较大,调控难度较高。当电力系统的电网负荷产生较大变化时,如果只采取一次调频,那么会增加频率恢复的难度,所以需要进行二次调频,才能保证整个电力系统的稳定运行。二次调频主要分为自动调频与手动调频两种模式。现阶段,自动调频的应用更为广泛一些。热电厂在实际生产的过程中,必须要从生产的实际情况出发,合理的选择调配方式,从而提高机组的运行效率,否则将会因调配不当而降低热能的效力。

综上所述,经济迅速发展的背景下,为更好地满足当前人们对电力资源不断提高的需求,热电厂实际生产过程中,应采取减少蒸汽损耗现象的出现、降低湿气损失、对重热现象进行高效利用、减少调压调节带来的损失、合理选择调配方式等措施,来实现热电厂热能与动力工程效力的提高。

参考文献

[1]陈悦.热能动力工程提升热电厂性能的合理运用探讨[J].工程建设与设计,2021(16):127-128.

[2]朱云荣.热电厂热能动力工程的性能运用策略[J].中国高新科技,2020(16):18-20.

[3]杨丽萍.浅议热电厂中热能与动力工程的有效运用[J].科技经济导刊,2019,27(01):49-50.

[4]吴佳亮,丰鹏海.浅析热电厂中热能与动力工程的改进方向[J].民营科技,2021(09):58.