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节能降耗中热能与动力工程的应用分析

常姣姣

陕西省政府投资评审中心,陕西西安,710000

摘要: 近年来,我国电力行业发展迅速,然而在我国电力结构中,煤电占比依然保持在50%以上,由此产生的环境问题备受关注。在电厂运行的过程中,需要积极响应中国大力倡导可持续发展的理念,采用节能降耗措施,提高电厂的运行效率,对改善环境具有举足轻重的作用。本文采用热能与动力工程中的相关研究方法,对电厂节能降耗方法进行了研究。
关键词: 节能降耗;热能;电力;环境;动力工程
DOI:10.12721/ccn.2021.159054
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1热能与动力工程概述

热能与动力工程是工程热物理学科的一个研究方向,它涉及到了计算机技术、力学、机械原理等理论,主要是针对热能生产活动中出现的能量转换现象进行管控与计算分析,以便不断优化此过程,提高能量转化效率,减少能量损耗。从当前中国社会发展形式来看,其发展离不开电力的支持。所谓“电力”,指的是以电能为动力的一种能源,在人类社会中的应用十分广泛。在各大电厂生产运行过程中,要想提高能源转化率,减少能源浪费现象,就需要以电力系统为研究对象,对其进行综合优化分析,由此可见热能与动力工程的重要性。虽然理论上的能量转化问题较为简单,但在实际操作过程中,有关能量转化守恒问题却十分复杂,只有将热能与动力工程科学合理应用到工业当中,才能够提高电厂运行效率,最终起到节能降耗的作用。

2热能与动力工程在节能降耗中的应用

从中国电厂目前的运行情况来看,要想在节能降耗工作中应用热能与动力工程,可以从废水余热回收利用、调频方案以及减少蒸汽损失等方面入手,减少能源转换过程中的损耗,真正达到节能降耗的目的。笔者结合多年从业经验,详细论述了电厂中主要的节能降耗方案。

2.1选择科学合理的调频方案

在电厂运行过程中,要想实现节能环保,首先要从调频方案入手,以便能够尽快达到节能降耗的目的。想要制订科学、合理的调频方案,工作人员首先要掌握电厂的整体运行情况,了解电网运行频率,时刻调整电网运行机组的动态性能。在此过程中,需要充分考虑电力系统外界实际负荷情况,确保电网频率保持温度,这样才能够为电网运行机组节能损耗提供保障。此外,在制订调频方案时,还需要在原调频方案的基础上,选择比一次调频难度低的二次调频。频率调速这种方式对于电厂运行而言,具有耗能少、效率高以及范围广等优点,对于电厂开展节能降耗工作十分有利。总而言之,工作人员想要选择科学、合理的调频方案,就需要从电网的实际运行情况入手,有效落实热能与动力工程的应用,提高电能生产效率。

2.2余热回收利用

针对电厂节能降耗工作,加强余热的利用。在电厂运行过程中,冷端凝汽损失是电厂的主要损失来源,因此充分利用冷端凝汽余热对于提高机组运行效率具有非常重要的意义。目前,一种行之有效的回收凝汽损失的方法是利用热泵技术回收该部分热量,将其用于生水加热、厂区采暖或对外供热等方面,从而明显降低机组热耗。另外,也可以对锅炉排污损失等进行优化。一般情况下锅炉会采用定期、连续的方式排污,这时,可以采取扩容的方式,使一部分排污热水汽化,汽化产生的蒸汽根据运行压力可以导入除氧器或凝汽器中,一方面降低了工质的损耗,另一方面提高了机组的运行效率。在此过程中需要注意的是,如果污水回收利用率低,不仅会导致大量的废水余热被浪费,还极有可能对废水排放的周边环境造成影响。鉴于此,电厂的工作人员还需要对此技术的实施进行研究,以便能够存放余热,提高热能的利用率。

2.3完善热能损耗排查分析流程

在电厂运行过程中,要想清楚掌握热能损耗,了解热能损耗源头,。在此过程中,工作人员要结合实际情况,不断完善热能损耗排查分析流程,以便全面掌握热能损耗来源。此外,电厂还可以根据生产活动的具体情况,构建完善的风险隐患甄别排查体系,解决生产活动中的热能损耗问题。电力人员在构建排查体系的过程中,可以充分借鉴以往电力生产活动的运行资料和实际运营状况等,达到有效控制热能损耗的目的。

2.4有效利用多级汽轮机的重热现象

从汽轮机设备的运行情况来看,该设备在运行过程中往往会出现重热现象。重热现象是指汽轮机上一级机械等损失产生的热量重新回到蒸汽中,进而被下一级利用的现象。重热现象仅是对汽轮机运行过程中级间损失能量的部分回收,然而摩擦等产生的损失远远大于由于重热现象回收的热量,因此其值并不是越大越好。过大的重热系数在一定程度上降低机组热效率利用率,在汽轮机设计及运行过程中,一定要将重热系数控制在0.04~0.08之间,这一范围的设定是考虑到不同机组之间存在一定的差异,因为不能单纯以一个固定值作为汽轮机的运行系数。在汽轮机组设计过程中要采用综合手段合理控制汽轮机级热量损耗,控制机组重热系数。

2.5提高节流调节分析工作的准确性

结合当前中国电厂的运行情况,由于机组很难一直保持高负荷运行状态,在部分负荷运行状态下,汽轮机组的调节都会面临节流损失的问题,这一问题对电厂的节能损耗有较大的影响。针对此类问题,电力工作人员要对节流调节工作进行准确分析,确保节流调节工作能够顺利开展。在此过程中,工作人员一定要遵从生产活动的相关规则,按照实际情况,完善节流调节工作,对涉及到的机械设备进行动态监控,以便能够及时掌握节流调节工作的开展情况,降低节流调节成本。

3应用热能与动力工程的注意事项

在节能降耗工作中,应用热能与动力工程时会涉及到较多改造应用项目,结合当前中国节能降耗工作的开展情况,有关热能与动力工程的应用效果良好,但是在实际发展过程中还有许多需要注意的地方。

3.1经济性

在电厂运行管理过程中,开展节能降耗工作的主要目的是节约能源,以提高资源利用率,降低电厂运行成本。由此可见,节能降耗工作的开展要始终秉持经济性的原则。在节能降耗工作中,应用热能与动力工程时,首先要对其经济性进行分析,从经济收益周期评估到电力企业实际投资成本评估,全面思考热能与动力工程的应用效益,以免电厂在后期运行发展过程中盲目节能降耗,并提高节能降耗理念以及相关技术应用的科学性和合理性。

3.2安全性

众所周知,电厂是确保中国社会稳定发展的基础设施,一般情况下,电能生产活动存在较大危险,因此,在节能降耗工作中应用热能与动力工程时,要始终遵循安全性原则,分析与落实节能降耗工作中的安全注意事项,从人员管理到可靠性评估,必要时,还需要在节能降耗条件下分析电网的运行状态,以评估热能与动力工程的应用效果,确保节能降耗工作安全开展。

3.3稳定性

在节能降耗工作中应用热能与动力工程时,技术不稳定、停机频繁和故障率高等现象一旦出现,将会严重影响节能降耗工作的实际应用效果。针对此,在节能降耗工作开展过程中,一定要对相关应用技术的稳定性进行控制与评估,提高节能降耗工作的稳定性,确保热能与动力工程的应用能够推动节能降耗工作稳步开展。

结束语

综上所述,从当前中国电厂运行情况来看,要想积极响应中国可持续发展理念,电厂必须从自身生产入手,有效应用节能降耗措施,提高资源利用率,降低能源损耗。在此过程中应用热能与动力工程时,工作人员一定要从经济性、安全性和稳定性等方面对节能损耗工作进行评估,确保节能损耗工作能够有效开展,为提高电厂运行质量与效率打下坚实的基础。

参考文献

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