新形勢下電廠熱能動力設備發(fā)展前景研究

孫道坤

石橫特鋼集團有限公司 山東 泰安 271612

熱能動力也是大家常說的熱能與動力工程，其研究的內容也就是熱能以及動力兩大類，其涵蓋了熱能工程、水利電動工程等，通常情況下，電廠的鍋爐運行主要使用的是流程工程以及熱力發(fā)動機等，其主要的作用就是將熱能順利的轉換為動能，現(xiàn)如今的熱能動力工程，主要是在現(xiàn)代化的動力工程的基礎上發(fā)展而來，其動力工程作業(yè)質量以及效率得到了很大的改善。之所以越來越多的學者開始關注熱能動力工程，主要是由于能源問題己經(jīng)成為國家發(fā)展的制約問題，而熱能動力工程則可以在一定程度上有效緩解這一問題。

1 基于熱電廠視角的熱能與動力工程關系分析

熱電廠是以熱能為動力進行發(fā)電的重要方式，在現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展過程匯總，熱能與動力工程在熱電廠的發(fā)展方面發(fā)揮著重要的價值。而在當前資源利用方式趨于多樣化的情況下，對于熱能的開發(fā)與利用也在不斷地創(chuàng)新和發(fā)展，新的熱能發(fā)展理念正在逐漸產(chǎn)生和發(fā)展，這其中熱能與動力工程的結合實現(xiàn)了良好的效益。隨著熱電廠發(fā)展效益的積極呈現(xiàn)，社會對于熱電廠的認可度正在逐漸提升，而要保持熱電廠實現(xiàn)長期穩(wěn)定的發(fā)展，就需要不斷地從技術方面著手來尋求良好的發(fā)展路徑。而熱電廠的發(fā)展事實也證明在熱電廠領域，熱能與動力工程的結合能夠實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展，提升熱電廠生產(chǎn)的效益。并且隨著技術的創(chuàng)新，熱能與動力工程相結合的發(fā)展模式不僅能夠推動電力領域熱能改革的深入，同時也能夠促使電廠生產(chǎn)動力的技術性發(fā)展，為熱電廠的創(chuàng)新發(fā)展起到積極的作用。當然，在關系方面，熱能除了與動力工程有著密切的聯(lián)系以外，還能夠在一定的情況下相互轉化，從而為電力領域熱能與動力的協(xié)調發(fā)展提供了強有力的支撐。

2 熱能動力項目在電廠內的使用途徑

2.1 降低調壓環(huán)節(jié)的能耗 在電廠中使用熱能動力項目時，常常會產(chǎn)生氣壓偏高的現(xiàn)象，而在電廠內使用熱能動力項目，就可以降低由于調壓引起的能耗。由于發(fā)電器在實際運行階段，常常需要調整發(fā)電器組合結構出力，進而提高發(fā)電器的荷載適應力，以確保發(fā)電器的電壓荷載始終處于一個比較穩(wěn)定、順暢的環(huán)境下。而通過調整發(fā)電器的負荷條件，就可以有效提高發(fā)電器的總體運行效率，進而節(jié)省電廠的生產(chǎn)成本，實現(xiàn)電廠經(jīng)營利益的最大化。但是，在調整負荷電壓器時，極易對其帶來能源方面的耗損，甚至會減少發(fā)電器的經(jīng)濟生產(chǎn)性。例如，發(fā)電器的電壓負荷很大時，就必須調整汽壓力負荷，但該種滑壓式調整操作，會造成發(fā)電器產(chǎn)生不必要的機械能，該種機械能會造成發(fā)電器的工作效率下降。

2.2 篩選與完善調頻方案 因為發(fā)電器的負荷壓力始終處在一個持續(xù)改變的狀態(tài)下，對此，發(fā)電機組合結構的電力系統(tǒng)頻率也將伴隨負荷壓力的變化而改變，而且在這種反復變化的環(huán)境下，電力系統(tǒng)頻率機組還將按照并網(wǎng)工作的頻率，及時調整本身動態(tài)性能與改變頻率，通過該種智能的調整，來降低發(fā)電機組合結構造成的負荷壓力，由此保持電力系統(tǒng)頻率，該種自動調節(jié)性能被叫做“一次調頻”。其平衡點要求實現(xiàn)負荷壓力功率與調速器二者間的平衡，“一次調頻”自動調節(jié)環(huán)節(jié)，僅能把頻率調節(jié)保持在特定范圍之內，且在頻率調節(jié)過程，具備迅速調節(jié)頻率的特征。因此，電廠內的相關人員在使用熱能動力項目之前，必須完善調整、調配方案，而且，必要條件下還應當選取二次調配，進而確保在發(fā)電機組合結構工作中，采用科學可行的調頻方法，以不斷提高工作效率。

2.3 減少濕氣損失干擾 發(fā)電機組合結構在運行階段，既會出現(xiàn)很多熱能，還會由于大量熱能而出現(xiàn)很多濕氣，該種濕氣現(xiàn)象是無法規(guī)避的，并且，結合熱能傳輸原理，在出現(xiàn)濕氣時，濕氣蒸發(fā)或是溫度偏低時，將同時帶走少量熱能，進而出現(xiàn)不必要的能耗與能源耗費。目前最常見與廣泛采用的方式是，在發(fā)電機組合結構中設置一個吸取水蒸汽的設備，采用該種方法來降低濕氣對熱能的耗損，但除該種方法外，還能在發(fā)電機組合結構中設置祛濕的設備或是水蒸汽循環(huán)設備，使用這兩種設備來回收水蒸汽，進而確保能源的循環(huán)回收使用。

3 電廠熱能動力發(fā)展的前景

3.1 鍋爐燃燒控制方面 控制鍋爐的燃燒時能量轉化的核心技術，現(xiàn)在鍋爐燃料填充的方式也從傳統(tǒng)的人工填充改變個自動控制燃料填充，有些鍋爐已經(jīng)具備全自動燃燒控制的功能，根據(jù)不同的熱能動力控制技術，有幾種鍋爐的燃燒控制，其中最重要的是燒嘴、燃燒控制器、熱電偶比例閥、電動蝶閥、流量計氣體分析裝置和PLC等部件共同組成的空燃比里連續(xù)控制系統(tǒng)，這種控制系統(tǒng)經(jīng)過熱電偶來檢測出數(shù)據(jù)傳送到PLC，將數(shù)據(jù)與PLC本身數(shù)據(jù)進行比較獲取偏差值，然后通過使用比例積分和微分來計算出輸出電信號。

其次是燒嘴、燃燒控制器、流量計熱電偶、流量閥幾個部分共同組成了雙交叉的先付控制系統(tǒng)，工作的主要原理是通過溫度的熱傳感器熱電偶來精確測量需要的溫度，然后最變成電信號，電信號代表了測量的實際溫度，測量的期望穩(wěn)定是已經(jīng)存貯在上位機工藝曲線自動給定的，通過控制燃料要通過專用的質量控制裝置來進行準確的測量。

3.2 風機翼型葉片仿真方面 在電廠鍋爐內部，葉輪機械的流暢需要依靠強烈的非定常特征，內部的構造也非常的復雜，導致測量實驗無法十分的細致。目前，還沒有一門力學原理能夠解釋流動分離失速以及喘振等流動現(xiàn)象。所以，要了解機械內部的流動本質要進行詳細可靠的流動實驗以及數(shù)值的模擬實驗，并且通過軟件的二維數(shù)值來模擬出電廠鍋爐風機的翼型葉片，空氣從不同的方向吹盡翼型葉片中，造成了流動分離，然后根據(jù)模擬的數(shù)值來創(chuàng)建模型，在劃分網(wǎng)格，設定好邊界的區(qū)域與條件，輸出網(wǎng)格，使用求解器進行求解，這樣就可以模擬不同的氣流流動的二維數(shù)值，進而達到了模擬的目的。另外還能根據(jù)模擬不同角度的速度矢量制作成矢量圖，然后進行對比和分析，得出鍋爐風機翼型編輯曾攻角與分離的關系。

3.3 提升電廠熱能動力技術的研發(fā)能力 就目前來看，電廠熱能動力的技術研究應當著力于對電廠鍋爐熱能動力發(fā)展的研究，提升鍋爐內實現(xiàn)熱能向機械能轉換技術。雖然目前鍋爐在應用熱能動力技術后填充燃料的方式逐漸向自動技術方面的轉換，通過雙交叉限幅控制技術、空燃比里連續(xù)控制技術等技術的使用來提升鍋爐內熱能動力的發(fā)展，但是仍然受到較大的技術因素束縛，這就需要在接下來的電廠熱能動力發(fā)展過程根據(jù)實際生產(chǎn)的需要來開展有效的熱能動力發(fā)展技術研究與運用，切實提升新形勢下電廠熱能動力發(fā)展的實際效果。

4 結束語

就電廠的電力生產(chǎn)工作來說，其關鍵的問題就在于解決電廠熱能與動力之間的良性轉化關系，使得資源能夠在生產(chǎn)環(huán)節(jié)得到高效地應用。雖然電廠熱能動力的發(fā)展優(yōu)勢和空間都比較廣，但是其發(fā)展卻并不是一帆風順的，需要通過技術的研發(fā)與利用來促使相關的發(fā)展設想轉變?yōu)楝F(xiàn)實。