探析熱能與動力工程在工程中的應用

楊奇

摘? ?要：隨著經濟與社會的快速發展，近年來我國各領域的能源需求不斷增長，能源生產方式與供應模式的革新也開始成為業界關注的焦點?；诖?，本文簡單分析了熱能動力工程應用中的常見問題，并深入探討了熱能與動力工程在火電廠中的創新應用路徑，希望由此能夠為我國熱電領域發展帶來一定啟發。

關鍵詞：熱能? 動力工程? 鍋爐

中圖分類號：G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）07（a）-0049-02

2018年，我國全部發電量的71.8%為火力發電，但火電廠鍋爐的效率僅為40%左右，我國熱力發電領域存在著較為嚴重的能源浪費問題。結合相關研究可發現，火電廠鍋爐效率每提升1%，即可實現0.3%的發電效率提升，而為了盡可能提升火電廠鍋爐效率，正是本文圍繞熱能與動力工程在工程中應用開展具體研究的原因所在。

1? 火電廠工程問題分析

1.1 重熱現象

在火電廠的運行過程中，熱能重復利用現象被稱為重熱現象。熱能的利用效率直接影響火電廠發電效率，但如果運行過程出現重熱現象，已經損耗的熱能會在機組下一次運作時發揮作用，這種情況的出現便會對火電廠機組的正常運行造成嚴重影響，如影響燃燒過程的充分性、影響蒸汽機數值等，熱能資源利用很容易因此受到較為消極影響。此外，重熱現象還可能導致電能品質降低、氣壓波動等問題[1]。

1.2 濕汽損失

火電廠運行過程很容易出現濕汽損失，如蒸汽技術應用過程中因蒸汽膨脹而出現的水滴、過慢的水滴移動速度、噴灌主流運動受到的水滴影響等，這些都將引發濕汽損失與能量損耗，火電廠生產過程中的電能損耗因此出現。

1.3 其他問題

除上述問題外，我國火電廠還在鍋爐和風機層面存在不足，如長期處于高壓環境下超負荷工作的風機很容易出現受損或燒壞問題，火電廠的正常運行、工作人員的人身安全也會因此受到較為負面影響。結合實際調研可以發現，現階段我國火電廠運行含存在著能力轉化效率較低、技術改進滯后等問題，較低電能轉化效率、火電廠技術與設備的更新滯后均需要得到重視，技術改革與創新需盡可能實現同步發展，解決能量消耗大、轉換效率低下兩方面問題[2]。

2? 熱能與動力工程在火電廠中的創新應用路徑

結合上述問題，本節深入分析了熱能與動力工程在火電廠中的創新應用路徑，主要包括控制重熱現象、減小濕氣損失、調整吹灰技術、合理選用燃燒技術、創新燃燒控制技術、調壓能耗控制、調頻技術改進、節流調節改進。

2.1 控制重熱現象

為實現火電廠中的熱能與動力工程創新應用，重熱現象的控制必須得到重點關注。考慮到重熱現象無法完全避免，火電廠運行過程必須關注重熱現象的利用，以此盡可能降低資源損耗?；痣姀S生產的每一個環節均不可避免的會出現大量、多余的熱能，因此需設法保證下一級操作能夠有效利用上一級產生的多余熱量，能源利用效率可由此實現長足提升。在重熱現象的具體控制和利用中，火電廠必須選擇科學合理的重熱系數。

2.2 減小濕氣損失

在控制重熱現象的同時，基于熱能與動力工程的火電廠運行濕汽損失減少同樣需要得到重視。結合濕汽損失的主要出現原因，火電廠應針對性配置去濕裝置、提高發電機組抗沖蝕能力、采用帶有吸水縫的噴灌、應用中間再熱循環，這些措施均能夠有效減小機組運行過程中的減小濕氣損，最大化發揮熱能與動力工程作用。

2.3 調整吹灰技術

吹灰技術的調整同樣屬于熱能與動力工程在火電廠中的創新應用，這一應用可有效減少熱能消耗，灰塵控制、鍋爐運用效率提升也能夠獲得有力支持。吹灰技術的應用需同時關注汽溫的改善、再熱機器吹灰效率的提升、誤差的控制。汽溫的改善需保證鍋爐在燃燒過程中不會在溫度較高處出現結渣，鍋爐內物資充分燃燒、熱量消耗的降低可由此得到有力支持，各級過濾器的使用效率也能夠大幅下降，并控制鍋爐內外溫差與燃燒過程中的熱量消耗;再熱機器吹灰效率的提升可有效減少燃燒物質的損耗，結渣等問題的出現幾率也能夠得到有效控制;誤差的控制需關注再熱器風口溫度偏差的控制，以此避免火電廠鍋爐熱量轉變效率受到影響。如鍋爐受熱部分不會受到影響，可結合實際添一級再熱器，以此根據鍋爐內側受熱面與鍋爐周圍的受熱部分明確煙霧測量偏差值。

2.4 合理選用燃燒技術

鍋爐內左右區域部分吸收熱量過多屬于我國火電廠在燃燒過程中存在的常見問題，由于中間部分吸收的熱量較小，鍋爐燃燒效率因此受到了較為負面影響。在熱能與動力工程的應用中，需合理選用燃燒技術設法實現火電廠鍋爐內部的受熱均衡。在鍋爐燃燒過程中，需使鍋爐能夠全方位接觸熱量，如改變鍋爐水平角度、提高通氣效率。在燃燒技術的選擇中，火電廠必須結合自身實際，并基于燃燒技術的選擇針對性進行員工培訓，這樣才能夠最大化發揮燃燒技術優勢。

2.5 創新燃燒控制技術

火電廠運行過程中燃燒控制技術的創新同樣屬于熱能與動力工程的典型應用，如基于現代化控制技術的自行投放燃料便屬于其中典型，由此火電廠的節能減排目標實現即可獲得有力支持。雙交叉先付操控技術與空燃比里連續操控技術屬于現階段我國火電廠領域常用的兩種燃燒控制技術，前者的核心為溫度傳感器，通過精確測量溫度并將溫度信號轉換為電信號，即可基于期望達到溫度與實際測量溫度的偏差值實現燃燒控制，配合應用PLC技術，自動化的燃料和空氣流量閥門控制可由此實現，基于電動方法的定位、燃料與空氣比例的結合操控，并聯動空氣量的操控（孔板與差壓變送器），鍋爐內的溫度即可實現高質量調節，部件的節省、準確的溫度操作可由此順利實現;后者技術在應用中需得到熱電偶檢查的支持，通過針對性檢查求得探測數值，即可結合PLC技術進行對應數據的對比，由此圍繞偏差值開展針對性計算，即可自動獲得用于調整電動閥和比例閥的電信號，火電廠鍋爐溫度同樣可實現較為精確的調整。值得注意的是，空燃比里連續操控技術在應用中需仔細確認額定數值，否則很容易出現溫度操控不準確問題。

2.6 其他路徑

除上述措施外，熱能與動力工程在火電廠的創新應用還需要關注調壓能耗、調頻技術、節流調節，具體路徑如下：（1）調壓能耗控制。火電廠發電設備很容易在長期運行過程中出現負荷變化，并因此出現生產力下降問題，這類問題需通過機組壓力調節實現解決。但受到機組設計不合理、操作精細度欠缺等因素影響，火電廠的鍋爐效率很容易因此受到影響，因此火電廠必須針對性開展技術人員培訓，并針對性改造或引進發電機組，以此從源頭上解決問題。（2）調頻技術改進?，F階段電力系統調頻可分為一次調頻與二次調頻，其中一次調頻不需要人工操作，發動機組能夠自動完成，因此由專業技術人員負責的二次調頻必須得到重視，火電廠必須保證二次調頻的可靠性和準確性，以此更好發揮熱能與動力工程應用優勢。（3）節流調節改進。火電廠需關注節流調節產生損失對自身經濟效益的影響，并設法準確預估流動部分的面積變化，由此開展的針對性改進即可有效降低節流損失。

3? 結語

綜上所述，熱能與動力工程在工程中的應用存在較高現實意義，在此基礎上，本文涉及的控制重熱現象、減小濕氣損失、調整吹灰技術、合理選用燃燒技術、創新燃燒控制技術、調壓能耗控制、調頻技術改進、節流調節改進等內容，則提供了可行性較高的熱能與動力工程應用路徑，而為了更好滿足我國火電領域發展，各類信息化技術的更深入應用必須得到重視。

參考文獻

[1] 魏春雷.熱能與動力工程中的節能技術探討[J].城市建設理論研究：電子版，2018（31）：166.

[2] 李香濤.熱能與動力工程在鍋爐中應用問題的創新[J].山東工業技術，2018（21）：91.