李想
(珠海深能洪灣電力有限公司,廣東珠海 519000)
熱能與動力工程是能量轉化的重要基礎學科,加強熱能和動力工程在電廠中的合理運用分析,是新形勢下響應國家節能降耗的重要對策。隨著經濟的發展和公眾生活水平的不斷提升,對于能源的需求量也越來越大,發電過程中電廠本身也會消耗大量能源,在電廠整個發電運行過程中也會產生熱能損耗[1]。當前電廠在熱能和動力工程應用方面還存在一些問題,應用率不高,應用范圍不廣,大大影響了運行效率,需要進一步加強技術研究和升級探索,從而提高應用效率和應用質量。
熱能與動力工程是指以工程熱物理學科為理論基礎,針對內燃機、動力機械和動力系統等方面引入工程學、機械原理、力學、計算機技術等方法進行分析和研究,從而將材料原料的化學能和動能進行有效轉化,進而轉化為動力的過程的技術體系。
我國能源工程起步較晚,最初是應用在水利工程建設項目、機械和熱力發電項目中的。隨著科技水平的提升和現代化網絡技術的發展,熱能與動力工程在發電廠的應用范圍越來越廣,在安全、質量、效率、技術等方面得到了深入拓展和應用,進一步提高了電廠的運行效率[2]。
當前電廠在發展和運行過程中急需轉變現有的運行生產模式,將熱能與動力工程進行有效運用和結合,才能為電廠可持續發展注入更多的新鮮活力和創新力量,進而提高工業生產能力和經濟社會效益。
當前電廠在應用熱能與動力工程運用方面還存在節流調節、重復利用熱能、濕氣損耗等方面的問題,需要具體問題具體分析,具體應用方面的問題表現在:
第一,節流調節方面的運行應用問題分析。電廠在發電過程中需要加強對汽輪機功率的有效控制,在這個運行過程中,可能會消耗大量的能源和電力,進而造成運行成本的增加,不利于電廠有效控制成本和運營成本,究其原因就是節流調節方面存在問題[3]。在整個節流調節過程中電廠整個體系運行是一個復雜的系統工程,一旦出現系統運行節點故障,就可能導致整個電廠的運行系統受影響,甚至癱瘓,從而影響系統的正常運行效率,嚴重時甚至引發安全事故,造成重大人員傷亡等。
第二,重熱方面存在的問題分析。在電廠運行過程中前一個運行程度損耗的熱能,能夠應用于下一個環節中,進而造成重熱現象。當然維持一定的重熱系統,有利于提高能量的利用率,提高操作技術人員對整個運行機組的熟練程度。但是如果控制不當,可能就會造成運行失衡。電廠運行過程中涉及多個運行環節,每一個運行階段都需要有序銜接,在這個過程中難免會產生熱能重復利用的問題,進而影響電廠的運行成本和利用率。如果重復利用率較高,就會導致電廠整體運行體系的正常運行受阻,甚至引發一系列的后續連鎖反應,大大影響了運行效率和整個運行秩序。
第三,濕氣損耗方面存在的問題分析。電廠運行過程中由于汽輪機在將動能轉換為電能過程中產生的水滴降低了轉換效率或者液態水的流速低于氣流速度,造成動能損耗,也有可能因為液態水黏在管壁上,進而發生無用功,水蒸汽預冷進一步減少了汽量,并對運行設備的葉輪邊緣產生腐蝕性影響等,這些都有可能產生濕氣損耗問題。出現濕氣損耗現象,將會對整個電廠工程的運行效率產生很大影響,也會對設備、材料等造成很大的浪費,進而增加運行成本[4]。
針對當前電廠中運用熱能與動力工程的現狀和存在的問題,建議從以下方面進行優化和完善:
第一,加強熱能損耗因素分析和排查,并制定有效的措施,從而提高運行效率。當前國家對于節能降耗方面的支持政策越來越多,對于電廠而言要充分利用政策契機,一方面積極爭取更多的政策扶持,另一方面要對電廠運行過程中產生熱能損耗的點源、引發原因以及所有設備的運行狀況和使用性能等進行全面排查和分析,找出可能引發熱能損耗的具體情況,并進行原因分析和排查,從而提高熱能的利用效率。同時加強全員培訓,積極鼓勵員工學習熱能和動力工程方面的理論知識、工程機械情況等,制定有效的風險隱患排查機制,一旦發生安全隱患和潛在危險因素,立即啟動應急響應機制,快速處理,提高應對處置能力。加強技術創新,加強二次調頻,在保證手動調頻的前提下引入計算機網絡系統等提高自動調頻效率和準確性,加強對重熱系數的科學計算和分析,并實行動態調整,根據系統實際運行情況對重熱系數進行科學研究和設定,確保找到最合適的參數范圍,以此提升熱能的利用率,為保障電廠安全穩定高效節能運行提供重要的技術支撐。
第二,加強改造創新,完善運行工藝,最大化降低調壓調節損失。電廠在日常運行工作中,需要不斷進行壓力調整,才能實現滿負荷運行,進而保證高效穩定安全運行。但是對于調壓環節由于是一個系統的過程,如果機組運行負荷較大,就需要進行動態調節和檢驗,才能保證運行負荷始終處于正常狀態[5]。所以要針對這樣的運行過程進行機械運動分析,找出影響機組有效運行的因素,加強機組改造和創新,完善機組運行流程,運用熱能與動力工程基本原理等進行分析和研究,引入更多的先進技術和工藝,結合電廠實際運行情況進行針對性設計和優化,進而保證調壓調節損失降到最低,提高能源利用率和開發率。
第三,加強節流調節,提高分析的準確性。對于電廠節流調節方面運行存在的問題,就需要針對運行管理各個環節進行排查,對于電能的不方便存儲、鍋爐不穩定運行、凝汽裝置的工況、用電的頻率、設備的老化等情況導致出現變工況等情況需要進行綜合分析和細致研究,加強節流調節控制,對運行具體環節相關的參數進行精確分析和計算,確保電廠工程穩定可靠運行,參數計算科學,設置合理,加強質量監督和技術分析,確保嚴格按照設計要求開展節流調節,并根據具體運行操作情況實時動態監控和調整,從而保證節流調節正常有序開展。
熱能與動力工程在電廠中的合理運用是一個系統的工程,需要科學計算和全面分析,針對電廠運行的具體環節和具體流程進行針對性分析,在找準問題的基礎上,通過運用科學理論指導、加強熱能損耗隱患排查、強化節流調節技術優化和動態監控等方式將隱患降到最低,針對可能導致出現能量消耗和熱量重復利用等情況,要完善過程計算,提高技術人員操作水平和業務素質,進而為促進熱能與動力工程在電廠中合理運用率提供重要的技術體系支撐。