淺談熱能與動力工程在電廠中的應用

【摘?要】電能是一種環保優質的能源，現在應用的范圍日益廣泛，需求量也越來越大。電廠是我國電力能源的主要生產單位，在其生產過程中應用熱能與動力工程，可以顯著地降低能源消耗，提高電廠的產能、效率與效益。本文先對熱能與動力工程進行了概述，在此基礎上，重點研究了其在電廠中的應用，以供相關理論與實踐參考。

【關鍵詞】熱能與動力工程;電廠生產;應用策略

隨著煤炭、石油、天然氣等能源的急劇減少，以及環境與大氣污染的不斷加劇，需要加快尋找替代能源。電能是一種清潔優質的能源，而且，除了電廠外，風能、電能、核能等也都可轉化成電能，其來源廣泛，當前在各領域的應用越來越廣泛。火力發電是我國主要發電形式，在綠色發展、節能降耗減排理念推動下，電廠也必須要進行轉型升級，順應節能環保的發展趨勢，合理應用熱能與動力工程來節約能源消耗，提高產電效率和效益。

一、熱能與動力工程概述

熱能與動力工程具體來說，就是利用技術手段，將普通的熱能進行轉變，使之成為動能或是把動能轉化成為熱能。簡言之，就是在熱能和動力之間轉換產生能量，繼而再將這種能量應用于實際生產中。熱能與動力工程屬于新能源，其涉及的內容比較多，具體你操作流程也比較繁雜。電廠是利用熱能與動力工程來不斷地進行能量轉換的，應用熱能與電力工程可以提高能源利用率，減少能源浪費，對電廠的生產與發展具有重要的意義。

二、熱能與動力工程在電廠中的應用問題分析

（一）重熱現象問題

電廠運行過程中，重熱現象主要主要是指熱能的重復利用。從表面來看，重熱實現了對熱能的循環高效使用，然而，實際上，這一問題會對電力生產造成許多的危害，嚴重制約電廠能源利用率的提高。因為重熱會使電廠無法及時存儲電能，進而影響發電燃燒環節的穩定性，同時，發電燃燒過程中，還會對蒸汽機數值產生破壞，降低電廠氣壓的穩定與安全，而電壓的波動，還會直接降低電能的品質，不利于電廠的可持續發展。

（二）濕氣損失問題

電廠在應用熱能動力工程的過程中，濕氣損失問題也是比較突出的問題。導致濕氣損失的原因有很多。動能在蒸汽作用下會轉化成電能，在轉化時，蒸汽就會發生膨脹，形成大量的水滴，在一定程度上引起蒸汽損失。同時，蒸汽也一直是處于不斷的運動狀態的，在運動時，蒸汽的運動速度往往是比水滴的運動速度快的，這就使得水滴會對蒸汽產生影響，主流運動會受到噴管干擾，導致濕氣的消耗。有時候還會造成多余設備操作，而這又會消耗更多濕氣。

（三）節流調節問題

節流調節是電廠生產順利開展的重要保證，在電廠中的應用比較廣泛。如果發電設備的運行狀態發生變動，電力生產系統能源消耗加大時，節流調節就會利用其調節作用，保證系統的正常運行。在容量額度相對較小的生產設備，節流調節是非常適用的，對系統的正常生產具有積極的促進作用。不過，依據相關理論可知，應用節流調節也是需要一定的條件的，的運用存在一定的條件，那就是機組的級數需要大于三級，通過不同機組的電流量值也必須要接近相同，這樣才能充分發揮節流調節的作用，保持生產系統穩定。如果設備運行負荷較大，就會使得機組的數量相應地減少，導致系統能耗增大，降低電廠的經濟效益。

三、熱能與動力工程在電廠中的應用策略

（一）對重熱進行合理利用

在電廠熱能與動力工程應用中，如果發生重熱問題，就說明多級汽輪機組內部運行中與上一級相比，出現明顯的損失，降低電能使用率。所以，必須要合理利用重熱，以確保重熱系數得到有效控制。以汽輪機為例，要對其再熱熱段管道的完整性進行嚴格控制，并對熱段管道口徑進行適當增大，這樣可以有效減少對管道的壓損及熱量消耗，降低凝汽器背壓，不過，凝汽器的背壓不能無限地降低，應控制在9.55kPa。在電廠熱能轉化中，還可在多級汽輪機設備中安裝吸收式熱泵，來對重熱進行利用。吸收式熱泵主要由發生器、冷凝器、吸收器和蒸發器構成，其能使下一級設備主動循環利用上一級設備熱能轉化產生的余熱或新能量，從而提高熱量的轉化效率。重熱系數的區間范圍在0.04-0.08，如果系數越大，就說明熱能的重復利用機率也越高，熱能損耗量就會明顯降低。在具體確定數值過程中，要充分考量設備實際運行狀況，綜合考慮得出恰當數值，并對重熱情況進行密切監測，根據變化情況進行有效調整，確保重熱現象得到合理、有效的利用。

（二）減少濕氣損失

提升熱能及動力工程實際工作效率，就要解決熱能與動力工程的濕氣損失問題。濕氣損耗時會消耗部分熱能，增加機組能耗。可在熱能與動力工程裝置中加設再熱循環裝置，將作功后的蒸汽導入再熱裝置中，就可對蒸汽進行再次加熱，使蒸汽溫度接近主蒸汽溫度，返回汽輪機中進行再次作功。通過這種方法，顯著降低了濕氣耗損，提高循環熱效率，也保證了排氣濕度達標，還能有效降低葉片的侵蝕，延長設備的使用壽命。此外，還要提高機組生產的抗沖蝕能力，噴灌設備選擇使用帶有吸水縫的種類，也能有效降低電廠運行過程中的濕氣損失，實現節能減耗的目的。

（三）優化節流調節

在電廠發電作業中，應用熱能與動力工程時，就會放入所有的氣體，系統的運行溫度會隨著設備的運行狀態發生改變，這樣就會導致能源損耗問題。解決此問題，可使用帶正常負載的裝置，結合實際情況來合理調節控制閥，利用控制信號和動力操作，來對介質的力量、壓力等進行優化改變，從而提高節流調節的可能性。發電機組可自動完成一次調頻作業，但這難以有效滿足發電實際需求，還需要人工進行精準把握，開展二次調頻作業，從而有效降低節流帶來的能耗。

四、結語

綜上所述，隨著時代發展對節能減排的要求越來越高，現在熱能與動力工程在電廠中的應用越來越多。為充分發揮其功能作用，有效降低電廠運行中能源損耗，電廠應認識到熱能與動力系統的重要作用，結合實際運行情況，分析熱能與動力工程應用出現的主要問題，有針對性地采取切實可行的策略，來提高電廠的電能的生產效率，加電廠的生產效益，推動電廠實現健康、可持續發展。

參考文獻：

[1]朱懋友.探究火電廠中熱能與動力工程的改進方向[J].中外企業家，2019（35）：128.

[2]張杰，廖雋捷.探究火電廠中熱能與動力工程的改進方向[J].城市建設理論研究（電子版），2019（20）：5.

[3]李愛軍.火電廠中熱能與動力工程的改進探討[J].科技經濟導刊，2017（05）：77.

作者簡介：

王展治?441423198508143332?華潤電力（海豐）有限公司??廣東工業大學??2008年8月參加工作，汽機工程師。

（作者單位：華潤電力（海豐）有限公司）