热电厂中热能与动力工程的改进方向分析
孙宇 李岳纯
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孙宇 李岳纯,. 热电厂中热能与动力工程的改进方向分析 [J]. 动力技术研究,2021.12. DOI:10.12721/ccn.2021.159119.
摘要: 当前社会形势下,发展需要以能源和资源作为前提基础条件,而伴随我国经济水平的持续提升,逐渐也渗透出了能源供应紧张的局面,这就使得各国之间的能源以及资源竞争越来越激烈。本文结合实践,分析了当前我国热电厂运转过程中存在的问题,并探讨了其未来的改进方向。
关键词: 热电厂;热能;动力工程;改进方向
DOI:10.12721/ccn.2021.159119
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引言

我国煤炭储量近年来整体呈现出逐步下降的趋势,同时由于开采深度加深使其开采难度加大的缘故,最终导致煤炭成本不断上涨,这样一来,以煤炭为原料的热电厂整体经济效益就在不断下滑。为使热电厂企业经济有进一步的突破,我们需要采取当前较为先进的生产技术以及优化改进当前现有的设备,来全面提升热电厂的热电转化效率。

一、热电厂中热能与动力工程存在的问题

(一)能源成本不断攀升,能源浪费现象严重

虽然在全球范围内中国境内的煤炭资源储存量相对而言还是比较丰富的,但其因为人口基数特别大的缘故,导致全国范围内人均占有量特别少,另外立足当前我国的经济发展现状来分析,总体能源的消耗量表现出异常高的情况,由于煤炭开采难度的提升使得煤炭成本价一直上涨,于是,热电厂的工作迎来了新一期的挑战高潮。另外,在国内许多热电厂目前使用的设备也都比较落后,长期使用未经更换,使设备存在非常严重的老化问题,热电转化能力也比较低,与此同时,煤炭在燃烧过程中生成的一大部分热量都流失到了空气当中,未能实现高效利用。

(二)环境污染现象严重,污染质量成本高昂

热电厂在工作运行过程中主要使用的是煤炭原材料,但其燃烧过程会生成许多例如二氧化硫、颗粒物粉尘及氮化物等污染气体,若将这些废气未经处理排放至空气中,除了会污染环境以外,又会威胁到人体生命健康。最典型的比如,二氧化硫与空气中的水分结合就会行成酸雨;空气中大量的粉尘和氮化物结合就会行成高毒性的化化学烟雾等。最近几年,随着人们对电力需求度的持续提升,以及各种热电厂包括数量和规模的不断上升,污染问题愈来愈严重。即使有关部门对此问题有所注重,但由于防治成本比较高的缘故,最终治理效果总是不尽如人意[1]

二、热电厂的热能动力工程应用现状分析

(一)热能动力工程运行转化分析

能量转化是热电厂进行火力发电工作中的一个关键环节。结合此工作原理,我们可以知道的是,热电厂在运转当中,其热能和动能二者之间的互相转换,动能会借助汽轮机发电的作用向电能转化,剩余的能量则可以由汽轮机输出。如此,在实际转换时往往会使一定量的热能被损失,最终引起热电厂运行能耗不断提升,效率也开始降下来。热电厂将煤炭处理以后会变成煤灰,利用皮带传输往锅炉中输送煤灰,如此煤灰经充分燃烧会释放水蒸气,加热转化成水蒸气之后再重复加热,后便会进入高压缸中。为进一步提高锅炉的加热效率,可对其作循环加热处理。循环途中可将水蒸气输送至中压缸中,在此过程中利用中压缸蒸汽驱动汽轮机工作,电能就是这样生成的。

(二)热能动力工程选址问题分析

分析热电厂热能动力工程中,热电厂的选址问题同样很重要。在讨论热电厂的运行负荷性质及大小时,往往关键和热电厂的装机容量具有非常紧密的关系,这也是为什么我国热电厂机组运行规模明显比火力发电厂主流运行机组容量小的原因。热电厂的核心功能是放热和发电,因此要求必须适度增加锅炉的运行容量。但由于受到原料以及技术水平的限制,热电厂在选址时,需要选择在热负荷中心地段或城镇人口比较密集的地区,目的是为了保证热电厂的电热系统可以高速稳定地运转,与此同时再建构行成稳健的热力管网。

(三)热能动力工程机组变工分析

功率在汽轮机运转时会发生变动,同时蒸汽的运行参数也会发生变化。不仅如此,凝气设备的运行工况也会发生变化,并且同时伴随电网运行频率的变化,此外汽油机流通部分还会存有污垢等,这些问题最终都会引起热电厂能动力工程发生变化[2]

三、改进热电厂中热能与动力工程的主要方向

(一)进行重热现象的科学应用

结合目前热电厂动力工程及热能的转化情况,重热问题基本等同于多级涡轮装置上隐现的多级损失小部分,能够实现在下个程序中的重复利用。而对比蒸汽涡轮和加热系数的理想焓降,实际焓降能超越热焓比值和理想降温的比值。即便在此过程中同样会产生一些负面影响,但要是能实现它的有效应用,也可以同时提升能源的利用效率。必须保证加热系统要控制在正常范围内,且在此基础上需要有效应用重热现象,即使此流程无法将全部的消耗降至最低点,但却能预防少量的浪费。

(二)进行湿气损失的合理减少

在热电站损失资源的众多途径中,湿气算是比较常见的一种,而热电厂在运行过程中合理化应用动力工程及热能,最主要的地方在于湿气损耗的逐步降低。分析当前我国热电厂的发电历程会发现,为使湿气损耗降低,也采取了一系列方法:增加发电机的侵蚀、合理应用热循环、科学喷洒或应用喷雾装置等等。结合实践我们发现,从根源上缩减湿气损失,才能帮助热电厂节约资源,降低能耗。

(三)进行节流调节效率的提升

节流调节作为基础安装流程中非常重要的一个环节,它的应用能够完成系统根的蒸汽循环。如果设备运行过程中环境发生了改变,即证明它的层级温度也在随之下降。即便其具备较强的适应性功能,但节流损耗同样会使经济持续下滑,继而对热电厂经济的可持续发展造成一定的影响。所以实践中需要引入弗莱格尔规律,以能够精算各阶层焓降值,且能够有效控制汽轮机的循环形态,保证设备在运行过程中的组件运行效率和整体设备的运行效率。如果流量表现出已知状态,那么此时就能掌控流动部分面积发生更迭的变化情况[3]

结束语

综上,热电厂的生产运营是以煤炭资源为原材料的,且是利用热-电转化装置,把热能转化成电能。然而,转化过程由于受到现有技术条件的限制,其转化效率特别低,并且其中有相当一部分热能被浪费;另外,由于煤炭属于不可再生资源,因此能够提供给热力发电的煤炭资源储量有限。为此,我们需要根据现有的设备结合先进的技术手段,对热能以及动力工程进行优化改进,全方位提升热电厂的电能转化效率。

参考文献

[1]申佳伟,柳江.基于热电厂中的热能与动力工程分析[J].消费导刊,2017(37):44.

[2]陈伟,蒋德强.浅析热电厂热能动力工程性能的合理运用[J].建筑工程技术与设计,2017(21):4539-4539.

[3]黄映露.探析热电厂中热能与动力工程的应用[J].建筑工程技术与设计,2016(26):1510.

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