热能与动力工程在汽轮机中的有效运用研究
邬晓静
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邬晓静,. 热能与动力工程在汽轮机中的有效运用研究[J]. 动力技术研究,2022.12. DOI:10.12721/ccn.2022.159239.
摘要:
随着我国经济的快速发展,我国的经济实力以及科学技术水平得到了进一步的发展,促进了我国各行业的进步。当前我国科学技术研究以及生产大都依赖电力,对于电力的需求不断提升,因此对我国电力技术以及设备的要求提出了更严格的要求。特别是当前汽轮机中热能与动力工程,是当前国家较为重视的研发工程,热能与动力工程的应用对于汽轮机的发电具有重要的意义,在应用的过程中具有节能环保的优势,能够有效地发挥汽轮机的能源利用率。
关键词: 热能与动力工程汽轮机应用
DOI:10.12721/ccn.2022.159239
基金资助:

前言:在当前的现代化时代中,电能是人们日常生活所离不开的能源之一,随着当前经济的快速发展,城市化建设速度与规模也在不断增长,人们的生活质量也在不断提升,对于电能的需求也在不断提升,急需稳定的高质量电能供应。因此稳定供电的重要性不言而喻,电能的供应缺口也愈发的明显,特别是大城市更为明显,在用电高峰期会对电能产生较大的消耗,容易出现供电的不稳定与不足的情况。因此研究热能与动力工程如何在汽轮机中应用具有较高的实际意义,能够有效缓解大城市供电不足的情况,是当前能源发展的必然趋势与研究重点。

一、关于热能与动力工程以及汽轮机工况

1.热能与动力工程原理

热能与动力工程简单来讲是将热能转化成动能,在转化的过程中可以实现能源的转化,完成热能转化为动能的过程,实现能源的转化传递,有效地提升能源的利用率,实现节能环保的目的,提高能源的使用率。

热能与动力工程理念的提出是有一定的实际意义的,在当前可持续发展的相关要求以及节能降耗等理念的背景下,被明确提出来进行汽轮机生产运行的应用,促进生产中的节能环保。在我国各行业的生产中,需要始终坚持生态节约、保护环境的基本理念,实现人与自然的和谐相处。

2.汽轮机变工况和操作原理概述

在当前的电能应用中,因技术原因,无法实现电能的大量储存,是当前大家所公认的常识。当前各行业的生产中,都需要电能的供应,由于行业与市场的不同,因此会导致电荷负载出现不同程度的变化,因此在汽轮机电力能源生产的过程中,由于燃料燃烧的状态不同,常常会出现蒸汽参数的变化,导致汽轮机凝汽器压力发生变化,导致汽轮机工作的不稳定性。

汽轮机在电力生产的过程中,运用到了轴封抽气系统,是汽轮机生产中抽气、排气的系统,在进行抽气排气过程中需要配合换热器的应用,通过换热器的应用将蒸汽排出。在汽轮机排出蒸汽的过程中,蒸汽会在较低的温度环境中变成冷凝水,并从汽轮机的u型管中排出,剩余的气体则会被汽轮机抽出。在汽轮机的运转过程中的运作效率较低,对热能的利用率较低,主要依赖电能来提供动力,以电力的动力输出为主,在此过程中会产生大量的热能,在转化的过程中会出现一定的消耗,无法被有效地利用。

二、热能与动力工程在汽轮机中的运用

热电厂汽轮机的使用与操作过程中,会由于长时间地运行出现内部何在与压力上升的情况,运行的温度也会出现波动,不利于汽轮机正常运行的稳定性,导致汽轮机的运行状态出现波动,增加能源的消耗,将大量的蒸汽能转变为热能,降低能源转化效率。因此在汽轮机运行过程中,需要进行温度与湿气的监测与控制,并对内部的压力与荷载进行调整,从工程特征进行计算机控制系统的构建,系统内录入多项信息数据,包括汽轮机的温度变化以及压力变化值,以便于在根据实际运行不同时间段内产生热能的利用。

在汽轮机热能与动力工程应用的过程中,需要加强信息技术的监测力度,对汽轮机运行中的各项数据进行分析,制定出具体的热能与动力工程的运用方案。并探究汽轮机热能与动力工程应用过程中出现动力不足与增加成本消耗的原因,根据信息技术监测的数据进行针对性方案的制定,尽量实现汽轮机动能的收集,并根据实际的动力需要进行合理分配。

1.调节汽轮机气流

调节汽流技术的运用是从生态和环境变化中而来,要能够控制流量与流速,主要用来提升汽轮机的运行效率,根据电厂汽轮机运行的特点,在运用热能与动力工程的过程中极大地提升运行稳定性与运行效率,并控制设备温度的上升,防止因温度变化而造成设备的损耗。在计算机运行中,无需依据调节级的方式进行调整,而是要使用计算机系统控制,实现对每一个节级变化的有效调控,在第一级汽轮机全周期中,如果机械使用情况发生变化,则温度会不会升高,而是依照情况逐步下降,可承受较大的负荷,因此,在这一方面的应用中需要注意负荷较大的发电机组、容量较小的发电机组,实际运用中,收集汽轮机现有各项数据,从数据中分析和了解汽轮机运行状态,对汽轮机节流进行有效调节和准确控制。

2.控制湿汽损失

湿气是汽轮机和整个发电机组当中常见的损失部分,对于湿汽的控制能够为热能与动力工程的运用提供更加良好的条件,汽轮机的调整是设置轴流式零件,在零件的两端放置吸入排除蒸汽的装置,在其前端设置吸收高压蒸汽,而在另一端设置低压蒸汽排出,运用这一方式,汽轮机内高压蒸汽会自动向低压蒸汽移动,从而形成无形的指向力,降低轴承之间的摩擦,减少机械损耗。

3.汽轮机调配和汽轮机工况变的调节

汽轮机是发电机组的重要组成部分,其运行的状态直接影响着机组运行的状态,尤其运行调配是否合理是影响决定机组运行情况的重要因素。在并网运行环境中,每次遇到汽轮机变工况,通常是采用控制阀操作使其调整焓降,第一阀全部打开后,机械运行的流量会随之增长,承受的压力也会变大,进行调节级降低,随后打开第二阀,将第一阀全部打开,此时若运行状况发生变化,则汽轮机中级压力不变,焓降也会保持稳定,所以,操作人员可根据汽轮机变工况的实际改变汽轮机压力和动力,科学进行合理调配。

三、总结语

热能与动力工程已经得到国家的高度重视,并投入大量的资金和人才以及物力进行相关应用的研究。在热电厂汽轮机发电过程当中,发电原理是将热能转化为电能,但首先是将热能转化为动能,再由动能转化为电能,通过高温高压蒸汽进入汽轮机,推动汽轮机带动发电机高速旋转,发电机切割磁力线发电,做过部分功的蒸汽能够从汽轮机内抽出用于供热,而整体转化当中,蒸汽在汽轮机中会产生一定的热损失和焓降现象,而采用热能和动力工程,能够有效地优化转换过程,减少生产中能源的消耗,提高能源的利用率,强化操作水平。

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