基于熱能與動(dòng)力工程在熱電廠中的有效運(yùn)用探索

陸琪琪

[摘? ? 要]熱電廠的運(yùn)行主要是依據(jù)供熱機(jī)組來開展，還可以根據(jù)對(duì)電力的使用，來完成能源的供應(yīng)，滿足群眾日常的生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用，與以往的形式相比較，熱電廠在使用過程中充分利用了熱能、動(dòng)力工程，將工作效率進(jìn)行大幅提升。為此，想要提升熱電廠在發(fā)電方面的使用優(yōu)勢(shì)，便要對(duì)工作進(jìn)行細(xì)致分析。基于此，本文重點(diǎn)分析熱能與動(dòng)力工程，與其具體的使用，同時(shí)細(xì)致闡述了產(chǎn)生變工況的特征，以及在熱電廠的應(yīng)用，供參考。

[關(guān)鍵詞]熱能;動(dòng)力工程;熱電廠

[中圖分類號(hào)]TM621 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）10–0–03

Exploration on the Effective use of Thermal Energy and

Power Engineering in Thermal Power Plants

Lu Qi-qi

[Abstract]The operation of thermal power plants is mainly carried out based on heat supply units. It can also complete the supply of energy according to the use of electricity to meet the daily life of the people and the applications in production. Compared with previous forms， thermal power plants are in use. China makes full use of thermal energy and power engineering to greatly improve work efficiency. For this reason， if you want to enhance the advantages of thermal power plants in the use of power generation， you must conduct a detailed analysis of the work. Based on this， this article focuses on the analysis of thermal energy and power engineering， and its specific use， and at the same time elaborates on the characteristics of variable working conditions and its application in thermal power plants for reference.

[Keywords]thermal energy， power engineering; thermal power plant

在國(guó)內(nèi)較多的電廠都開始對(duì)能源動(dòng)力工程加大重視，其是保障運(yùn)行效率提升的關(guān)鍵技術(shù)，還能夠達(dá)到節(jié)省能源、降低能耗的效果。在電廠供熱機(jī)組在運(yùn)行的過程中，主要是將熱能轉(zhuǎn)變成為電能，并依據(jù)其剩下的余熱來實(shí)現(xiàn)供熱的目標(biāo)。但該方式在使用中仍是處于初期的研發(fā)試用階段，不僅工作效率相對(duì)較低，還具備一定問題，為此便需要通過科學(xué)合理的措施來將電、熱聯(lián)產(chǎn)的工作效率進(jìn)行提升。

1 熱能與動(dòng)力工程

以煤炭為主要能源的熱電廠，能夠在一定程度上增長(zhǎng)核心企業(yè)的使用。近些年，伴隨資源、生態(tài)環(huán)境的不斷惡化，使得以往的熱電廠的工作模式，已經(jīng)不能滿足能源使用率、環(huán)境保護(hù)方面的需求。通過將提高能量轉(zhuǎn)換率、降低污染情況為主要工作目標(biāo)，來對(duì)相應(yīng)的發(fā)電機(jī)組，進(jìn)行全角度的優(yōu)化與升級(jí)，并在確保供應(yīng)質(zhì)量、可靠性都相對(duì)優(yōu)秀的前提下，減少煤炭的使用與污染物排放。將熱能動(dòng)力工程使用到熱電廠中時(shí)，主要的工作理念便是對(duì)發(fā)電機(jī)組設(shè)備運(yùn)行優(yōu)化，將以往無法進(jìn)行轉(zhuǎn)換的能量輸送到熱力供應(yīng)管網(wǎng)，從以往的電能轉(zhuǎn)變?yōu)椴鸾夥殖鰺崮堋＿\(yùn)行模式的改變會(huì)產(chǎn)生在技術(shù)方面問題，如何精準(zhǔn)控制機(jī)組運(yùn)行，讓能量使用率最大化呈現(xiàn)是需要等待解決的關(guān)鍵問題[1]。

2 產(chǎn)生變工況的特點(diǎn)

2.1 產(chǎn)生變工況的因素

（1）外界的使用電能總量數(shù)值不斷改變，使得能源被大量存儲(chǔ)。電能存儲(chǔ)對(duì)熱能的研究工作來說非常關(guān)鍵，需要加大注重對(duì)其的研究工作，并將相應(yīng)效果充分發(fā)揮出來，增加儲(chǔ)備的總量并以此促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展。

（2）鍋爐的燃燒工作存在不穩(wěn)定性，這會(huì)使汽輪機(jī)的蒸汽參數(shù)具備動(dòng)態(tài)化改變。鍋爐燃燒作為熱能的主要來源，但在其過程中，穩(wěn)定性相對(duì)較差會(huì)對(duì)汽輪機(jī)的正常運(yùn)行造成干擾，這便需要對(duì)電能的研究來解決該問題。

（3）凝氣工作環(huán)境的改變，會(huì)使其壓力數(shù)值產(chǎn)生改變，機(jī)組工作狀態(tài)在該情況下時(shí)，需要對(duì)多方面因素進(jìn)行綜合考慮，并將其與現(xiàn)實(shí)情況結(jié)合進(jìn)行細(xì)致分析。在一部分的氣級(jí)中，噴管主要依據(jù)分組布置的情況，能夠?qū)⑵浞譃楣ぷ骰《取⒎枪ぷ骰《取０l(fā)生鼓風(fēng)損失情況的路段是非工作弧度。

（4）處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的動(dòng)葉片，在工作流程中都處于工作、非工作弧度段中。在非工作弧度段內(nèi)，動(dòng)靜軸內(nèi)部填充了大量的蒸汽，而其進(jìn)入非工作弧度段時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生與鼓風(fēng)機(jī)相同的效果，這時(shí)得停止葉輪，讓熱量從一側(cè)進(jìn)入另一側(cè)，但此時(shí)會(huì)消耗一定的能量。

2.2 變工況的一系列特點(diǎn)

2.2.1 兩次調(diào)頻

面對(duì)兩次調(diào)頻工作，在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，系統(tǒng)負(fù)載會(huì)因此出現(xiàn)一定的改變情況，單次調(diào)頻已經(jīng)不能對(duì)工作波動(dòng)的需求進(jìn)行平息，為此便需要再次進(jìn)行調(diào)頻工作。在現(xiàn)實(shí)工作管理崗過程中，需要使用多次調(diào)頻的方式，來對(duì)機(jī)械進(jìn)行有效控制，同時(shí)還可以通過手動(dòng)、自動(dòng)的方式來實(shí)現(xiàn)。

2.2.2 自動(dòng)調(diào)頻

通過自動(dòng)調(diào)頻技術(shù)來進(jìn)行控制已成為主流的措施，其主要是在發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)上，對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化的調(diào)節(jié)。其在一定程度上徹底解決，對(duì)系統(tǒng)頻率波動(dòng)問題，并將變化產(chǎn)生的幅度降到最低。

2.2.3 非自動(dòng)調(diào)頻

非自動(dòng)調(diào)頻又稱為手動(dòng)調(diào)頻，在電能生產(chǎn)的過程中進(jìn)行技術(shù)維護(hù)工作，并以此來調(diào)整機(jī)器的運(yùn)行狀況，確保頻率的穩(wěn)定性。但該方式產(chǎn)生的反應(yīng)相對(duì)緩慢，在面對(duì)大調(diào)頻時(shí)，正常情況下是無法保障精準(zhǔn)程度的。這便需要使用手動(dòng)調(diào)頻的同時(shí)，還要對(duì)頻率的變動(dòng)情況進(jìn)行確定。

2.2.4 壓力控制特征

壓力控制特征主要包括以下幾個(gè)方面：①提升整體系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性、可靠性的同時(shí)對(duì)多種需求進(jìn)行滿足。②保障負(fù)載處于一定程度的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生更高程度的經(jīng)濟(jì)效益。③在滿載的情況下，進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)時(shí)產(chǎn)生的效益最差。④使用單組運(yùn)行的工作狀態(tài)時(shí)，能夠?qū)€(gè)體的需求進(jìn)行滿足，并針對(duì)真實(shí)情況來調(diào)節(jié)其運(yùn)行時(shí)的情況，從而達(dá)到當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行的需求。

3 熱電廠中熱能與電力工程的使用

3.1 噴管使用

①在系統(tǒng)中各個(gè)調(diào)節(jié)閥的流量程度存在不同;②有著一定的調(diào)節(jié)級(jí)成效，并且還會(huì)隨著調(diào)節(jié)閥的開啟總量而出現(xiàn)改變;③在系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)部分荷載的狀況時(shí)，節(jié)流調(diào)節(jié)的效果相會(huì)更優(yōu)秀一些;④工作條件在發(fā)生改變后，調(diào)節(jié)級(jí)的室內(nèi)溫度會(huì)發(fā)生變化，其并不符合多樣化的工作條件;⑤能夠使用在多種類型汽輪機(jī)中的裝置稱為同步器。

由于存在以上的多樣化特點(diǎn)，在系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中需要保障其是單機(jī)運(yùn)行，并將轉(zhuǎn)速提升至一定程度的額定參數(shù)后同時(shí)啟動(dòng)機(jī)器，以此來確保熱能、動(dòng)力工程中的熱電廠。其適用范圍更加寬廣[2]。

3.2 節(jié)流調(diào)節(jié)使用

（1）不具備對(duì)節(jié)級(jí)的調(diào)節(jié)作用，能在第一級(jí)的層面上實(shí)現(xiàn)全周進(jìn)汽。由于在節(jié)流工作上效果并不明顯，并沒有對(duì)氣流級(jí)的劃分工作進(jìn)行充分開展，這使熱能的研究工作因此出現(xiàn)缺陷。

（2）工況發(fā)生改變的情況下，各級(jí)之間的溫度變化程度較小，使負(fù)荷適應(yīng)能力降低。符合能力主要體現(xiàn)在變化、適應(yīng)兩方面。其中變化能力主要是依據(jù)工作的實(shí)際情況進(jìn)行一定改變。

（3）在變工況的條件下會(huì)出現(xiàn)能量方面的損失，并且在節(jié)流上的效果相對(duì)較差。節(jié)流特性主要實(shí)在節(jié)流、調(diào)節(jié)中產(chǎn)生的特點(diǎn)，這是在熱能與動(dòng)力工程中需要特別關(guān)注的要點(diǎn)。

（4）使用在小容量與帶基本符合的機(jī)組中，其臨界的壓力數(shù)值，主要是指在任何一級(jí)處在臨界狀態(tài)中的機(jī)組，最高背機(jī)組的數(shù)量越多，便會(huì)使其壓力數(shù)值減少，相反情況下;壓力數(shù)值較大時(shí)，并長(zhǎng)期處于非工作狀態(tài)時(shí)，便會(huì)使系統(tǒng)熱能造成損失。

4 熱電廠中熱能與動(dòng)力工程的使用分析

4.1 合理選擇重?zé)嵯禂?shù)

重?zé)嶂饕窃谡羝啓C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中，對(duì)蒸汽的組合使用并將其供應(yīng)到下一道工序中。這會(huì)使整體效率更加高效，以此將能源的使用效果進(jìn)行大幅提升。在火電廠的現(xiàn)實(shí)工作中，并不是所有的熱能損失都會(huì)吸收，為改變?cè)撉闆r便需要依據(jù)電廠熱工的權(quán)重系數(shù)對(duì)現(xiàn)實(shí)工作情況進(jìn)行調(diào)整，并讓熱總權(quán)重系數(shù)保持在5 %～9 %，但其中數(shù)值并不是越大越優(yōu)秀，而是需要根據(jù)各發(fā)電廠的真實(shí)情況，來對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)調(diào)整。

4.2 科學(xué)挑選調(diào)配方法

為能夠?qū)κ褂靡筮M(jìn)行滿足，熱電廠需要對(duì)使用的機(jī)組進(jìn)行合理調(diào)頻，而該方式的主要優(yōu)勢(shì)，體現(xiàn)在能夠在短時(shí)間內(nèi)完成工作，但在面對(duì)多種不同的機(jī)組時(shí)，需要根據(jù)真實(shí)情況進(jìn)行合理有效地調(diào)節(jié)，這會(huì)增加火電廠人工的作業(yè)壓力。面對(duì)該問題時(shí)，需要在工作中使用兩種不同的調(diào)頻技術(shù)，但其中缺少相應(yīng)的技術(shù)手段來對(duì)調(diào)頻進(jìn)行優(yōu)化，其中使用的方式主要能夠分為手動(dòng)調(diào)頻技術(shù)、自動(dòng)調(diào)頻技術(shù)。自動(dòng)調(diào)頻技術(shù)具備一定使用上的優(yōu)勢(shì)，其主要廣泛使用在火電廠的部署工作中。由此可見，發(fā)電廠的配電方式非常關(guān)鍵，不僅能夠保障電網(wǎng)供電的穩(wěn)定程度，還能將機(jī)組的運(yùn)行質(zhì)量提升。

4.3 節(jié)流調(diào)節(jié)減少損失

使用節(jié)流調(diào)節(jié)的主要目標(biāo)是讓其適用于大容量機(jī)組內(nèi)部。但節(jié)流調(diào)節(jié)技術(shù)同樣會(huì)使用在容量較小的機(jī)組內(nèi)部，其在工作中主要表現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)是具備一定的負(fù)荷、適應(yīng)能力，缺點(diǎn)是使用的過程中會(huì)讓節(jié)流出現(xiàn)流失的情況，并在一定程度范圍內(nèi)，降低機(jī)組在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的能力效果。該情況在調(diào)壓、調(diào)節(jié)工作中是不可避免的，需要將其產(chǎn)生的效果降到最低，確保產(chǎn)生的原因不能包括人為因素以及設(shè)備故障[3]。

4.4 降低能耗減少不損失

產(chǎn)生濕蒸汽的主要原因是：①濕蒸汽會(huì)在特定的條件下逐漸凝結(jié)成水;②在蒸氣進(jìn)行凝結(jié)時(shí)，所產(chǎn)生出的水蒸氣會(huì)對(duì)流動(dòng)時(shí)的動(dòng)能產(chǎn)生影響。濕蒸汽在火電廠的日常工作中損失的比例數(shù)值最大，為保障機(jī)組能夠平穩(wěn)、順利的運(yùn)行，便需要通過科學(xué)合理的解決措施，減少該方面造成的損失。火電廠主要是利用中間加熱的方式，來降低濕蒸汽對(duì)根部的設(shè)備的損失，并依據(jù)使用高、低壓的蒸汽流動(dòng)方向，從源頭上減少其損失的數(shù)量，并將熱效率進(jìn)行大幅提高。從該文章中能夠看出，對(duì)熱能工程進(jìn)行充分良好的使用，能夠讓單位在操作的過程中避免損失的發(fā)生。

5 熱電廠中熱能與動(dòng)力工程之間的聯(lián)系與發(fā)展

調(diào)節(jié)調(diào)壓措施能夠在一定程度上保障機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定與安全，并且讓其滿足多種負(fù)荷的需求。調(diào)節(jié)調(diào)壓作為工作中的關(guān)鍵方式，同時(shí)還是熱能動(dòng)力工程中性能進(jìn)行研究的主要內(nèi)容，其中壓強(qiáng)的大小會(huì)對(duì)熱能釋放工作產(chǎn)生一定影響，在研究工作中需要對(duì)其極大重視。調(diào)壓能力會(huì)對(duì)熱能轉(zhuǎn)化的工作效率有著一定影響，并將熱能的利用率提高。在軸流式汽輪機(jī)的設(shè)備中，高壓蒸汽從機(jī)械的一處進(jìn)入內(nèi)部，低壓蒸汽會(huì)從另一側(cè)排出。從機(jī)械系統(tǒng)中能夠發(fā)現(xiàn)，蒸汽在進(jìn)入內(nèi)部后會(huì)給其輪子轉(zhuǎn)動(dòng)提供軸向力，以此來實(shí)現(xiàn)熱能釋放、動(dòng)力工程開展。

汽輪機(jī)在正常運(yùn)行的過程中主要是通過蒸汽的形式來實(shí)現(xiàn)的，這是當(dāng)前熱能動(dòng)力工程研究工作的主要內(nèi)容，也是本領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行持續(xù)關(guān)注的問題，在現(xiàn)實(shí)的工作中，不僅要對(duì)二者之間的聯(lián)系進(jìn)行研究，還需要細(xì)致了解其具體的內(nèi)部特征。熱電廠的能量能夠?yàn)樯鐣?huì)提供一定的動(dòng)力支持，在日常的生活、生產(chǎn)中都與熱能之間不可分離。熱能運(yùn)行離不開動(dòng)力工程的使用，其同樣還是促進(jìn)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素，在不具備動(dòng)力工作的前提下，生產(chǎn)活動(dòng)都無法正常開展。為此便需要對(duì)二者的關(guān)系進(jìn)行加強(qiáng)，從而帶動(dòng)行業(yè)的共同進(jìn)步，促進(jìn)社會(huì)的進(jìn)步[4]。

6 結(jié)束語

熱能與動(dòng)力工程是日常生活、工作中的基礎(chǔ)保障，在對(duì)其的研究探索時(shí)，仍存在一定的問題需要進(jìn)行解決。通過細(xì)致分析熱能與動(dòng)力工程、產(chǎn)生變工況的特點(diǎn)、熱電廠中熱能與動(dòng)力工程的使用分析，以及熱電廠中熱能與動(dòng)力工程之間的聯(lián)系與發(fā)展，了解到需要將現(xiàn)在的研究作為工作基礎(chǔ)，在對(duì)其開展深層次研究，從而從其中突破技術(shù)手段上的制約，才能為熱能與動(dòng)力工程的良好使用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，并促進(jìn)社會(huì)不斷向前。

參考文獻(xiàn)

[1] 志剛，馮凱旋，賈澤.熱電廠中熱能動(dòng)力工程的運(yùn)用研究[J].中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2020（8）：135.

[2] 吳祖橋.如何提高熱電廠熱能與動(dòng)力工程的效力[J].當(dāng)代化工研究，2020（9）：37-38.

[3] 徐若恩.新時(shí)代背景下熱能與動(dòng)力工程在電廠中的改革與創(chuàng)新[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2020，28（1）：249-249.

[4] 趙銳芳.電廠鍋爐應(yīng)用于熱能與動(dòng)力工程的創(chuàng)新研究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020（3）：176-177.