浅谈电厂热能及动力工程中存在的问题和解决对策
李彤

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李彤,. 浅谈电厂热能及动力工程中存在的问题和解决对策[J]. 动力技术研究,2024.7. DOI:10.12721/ccn.2024.159430.
摘要:
能源是当今世界发展的关键要素,特别是从21世纪开始,随着人类对节能的认识不断增强,许多电厂的热能和动力工程依旧存在许多问题,与如今社会发展趋势背道而驰。为此,本文对电厂热能和动力工程中存在的问题进行详细论述,并提出相应对策,以期达到节能的目的。
关键词: 电力热能;动力工程;问题;解决对策
DOI:10.12721/ccn.2024.159430
基金资助:

引言:电力作为促进人类社会发展的关键能源要素,对整个社会的生产和生活产生了巨大影响。大多数的发电厂都是利用相应电力装置工作,将热能转变为动能,然后利用电力装置将动能转换为电能,而热能又会在此过程中被消耗掉。其中最主要的一点便是,电厂热力与动力工程所存在的问题,逐渐成为急需解决的任务。

1电厂热能及动力工程中存在的问题

1.1重热现象产生的问题

电厂在生产过程中出现重热现象,其原因在于前一道工序中的损耗有半数会重新施加到下一道工序上,而下一道工序上相同的压力差由于前一道工序的损耗而无法增加,这种现象被称为“汽轮机重热现象”,该现象会导致电力在生产过程中无法产生足够多的能量,因此应借助外部能量进行不断变化,但锅炉的燃烧过程中,其运行状态并不稳定。这就导致汽轮机内部的水蒸气发生变化,而电容器内部的压力也在发生着变化。上述情况最终会造成电网频率发生改变,还会导致汽轮机机组在循环过程中出现结垢等情况。

1.2锅炉能源损失问题

锅炉作为火力发电中最重要的核心装备,如果运行过长,将会导致大量的油烟排放,从而严重影响锅炉质量。因此,在安装锅炉时,技术人员会设置一个安全、合理的排烟装置,只要将温度设定在可控范围内,便可确保其在正常工作状态下不会发生质量问题,如果锅炉工作温度超出预定标准,便会造成大量的烟气损耗,降低了锅炉的工作效率,严重影响了电厂的经济效益。从这一点上可以看出,排烟的实际温度和锅炉的使用相互关联,如果排烟量过大,就会缩短排烟锅炉的使用寿命,因此在使用时应重视排烟锅炉的外露排烟设备[1]

1.3调整节流问题

调整热电厂过程中的节流问题,主要分为两步:(1)是无调节阶段的运用,当发电装置工作时会发生改变,各个步骤间的温差没有明显差异,因此可以更好地调整对系统进行自动分派的工作;(2)由于工作过程中出现的情况不断且变化不断,使得系统中的能量被大量耗费,造成了巨大的经济损失,严重影响了发电厂的经济效益。因此,在调整节流时,最好采用一些小容量的装置。无论设备在哪一阶段,当设备承担最大负载能力时,数据便会逐渐上升,使得设备的参数也会随之降低,从而导致压力差值小于数值。

1.4一次调频存在的问题

当并网运行机组受到外部负载影响而改变时,电网频率也会随之变化,这就会导致机组在实际运行时,机组调节系统会根据不同动态特征,完全开启自动增减负载功能,可以更好地应对电网波动现象。当汽轮机运行状态改变时,会导致各级随之发生变化,当第一个阀完全开启时,汽轮机会产生流量增加的情况,需要通过调节级进行调节工作。

1.5湿气流失存在的问题

在电厂热能和动力工程中,湿气流失也是普遍现象,造成这一现象的原因有:(1)由于水珠与喷管背部碰撞,使主流被打乱,因此造成损耗,动叶背弧出现撞击后,同样会撞击动叶旋转,会在一定程度上消耗叶轮的有用功。(2)气流与水珠的速度不同,当水珠的速度小于气流速度时,气流速度便会被水珠所干扰,会消耗部分动能,造成能量损失。(3)锅炉机组由于湿蒸气发生膨胀,产生冷凝现象,致使少量蒸气无法做工,进而导致能力流失。

2解决电厂热能及动力工程问题的相关对策

2.1改善重热现象

重热现象指的是在热力发电过程中,由于各种原因,蒸汽的温度和压力不能达到最佳状态,从而导致能源利用率降低,影响发电效率。为使重热现象得以有效改善,需要从外部施加功率对其进行全方位改造。为改善重热现象,可以从以下几个方面进行全方位改造:(1)优化锅炉设计和技术改造:通过改进燃烧过程、提高锅炉热效率、降低污染排放等措施,提高锅炉的稳定性。(2)精确控制汽轮机蒸汽参数:对汽轮机的蒸汽参数进行实时监测和调节,使其在最佳工作状态下运行,提高发电效率。(3)强化凝汽器运行管理:对凝汽器内部的压力、温度等参数进行严格调控,确保凝汽器运行稳定,降低重热现象的发生概率。

2.2降低锅炉排烟损失

通常情况下,排烟温度受燃料、风温和风速三大要素的影响,因此应从这三个角度来研究排烟温度问题。(1)要注意燃料的选用,尽可能选用一些不含杂质的燃料,对燃料中的灰分、水分和挥发性质进行控制,唯有如此,燃料的燃烧效果才能得以最大程度的改善,排出的烟气温度得以有效降低,进而实现对排烟损耗的抑制。(2)要注意对风速的调节,在实际发电过程中,要尽量将风速控制在合适和平稳的状态下,以确保燃料的充分燃烧,降低锅炉排烟损耗。(3)要在锅炉机组运行时对风温进行科学控制,风温关系到燃料的燃烧效果和质量,只有重视风温的调控,才能确保锅炉的运行效果,降低锅炉排烟损耗。

2.3有效率的调整节流工作

一般而言,在调节节流工作的初始阶段便会发生改变,这是由于各阶段的温度都在降低,这种改变是由于其自身已具备较强的适应性,无论是小空间的机组又或是负荷大的机组均适用。此外,变工同样存在发生节流损失的情况,同样会导致热能和动力工程在电厂中的效益降低。因此要对其进行有效调整节流工作,以便最大限度降低其损耗[2]

2.4正确应用调配方法

由于外部负载的不断改变,导致并网机组在不断承受着电网频率的自动增减,这种情况按照本身的特性和差异,被称为一次调频。当在发电时,若有较大的负载发生变动,则更适宜于一次调频。如果很难恢复正常频率,那就只有用二次调频。二次调频又具备两种不同方式:即自动式、人工式。因此,选择适当的频率调节方法,对于改善我国重热现象的利用率与水平具有十分重要的意义。因此,在选取调频方式时,要对并网运行机组进行全面的认识和理解,以免因采用不当的调配方式而导致热力与动力工程的使用率大幅下降。

2.5降低湿气损失对能耗的影响

湿汽损耗是发电厂无法避免的情况。该问题如果不能得以及时处理,将会对相应机械设备的正常运转造成严重影响。因此,如何解决湿汽损耗问题,也是目前电厂热力和动力工程的一个重要课题。针对这一问题,可以采取如下措施:(1)增加除湿器,对蒸汽水珠进行净化。(2)使用中间再热循环。(3)选用耐腐蚀的材质,以提高机组的耐腐蚀性能。(4)采用具有吸水缝的喷灌机。

结束语

综上所述,当前国内电厂在实际生产运行过程中还面临着很多问题,只有通过对电厂热能和动力工程中出现的问题进行综合研究和剖析,才能保证我国电力工业的快速发,能够显著提升能源效率,加速能源的高效利用,为我国实现能源节约与减排的社会目标奠定基础。

参考文献

[1]杨卫东.浅谈电厂热能及动力工程中存在的问题和解决对策[J].中外企业家,2018,(13):234.

[2]李小明.热能与动力工程在锅炉运用中存在的问题及解决对策[J].建材与装饰,2017,(45):183.

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