摘要：电能是我国主要的能源，被广泛应用于各行业。人们频繁地使用电能，所以电厂肩负着巨大的供电责任，电厂的产能成为衡量其生产的重要指标。然而，由于受到诸多因素的影响，电厂在工作过程中消耗的能源较多，因而电厂必须采取有效措施节约电能。由于热能与动力工程对电厂节能工作的开展起到了重要作用，因此，本文针对热能与动力工程进行了分析，并将热能与动力工程在电厂中合理地运用，从而最大限度地提高电厂电能的利用率。
关键词：热能与动力工程；电厂；合理运用
一、热能与动力工程在电厂发电中的作用
1.1热能与动力工程发电概述
热能与动力工程所需要遵循的为能量守恒定律，其在运用中主要是根据这一原理将热能转化为动能，又从动能转化为电能。而在电厂进行生产活动的过程中主要是在能源燃烧反应中释放出足够的热量，这部分热量通过蒸发器及高压水泵的作用而产生大量的水蒸气，之后水蒸气推动了汽轮机，之后利用汽轮机的运转来带动发电机组产生电能，这部分电能则通过电力装置传输出来，由变电站进行电能的分配使用。
1.2利用热能与动力工程进行节能降耗的作用
根据以上的介绍可以初步了解在热能与动力工程的应用中的特点，其对整个生产环节产生了一定的主导作用，因此在电力工程中需要对热能与动力工程进行着重研究，并在此条件下探讨如何将热能与力学进行全面的结合。目前在我国经济发展的过程中电厂作为我国重要的支柱型产业之一在未来必定还会不断的建设及发展，因此为了在最大限度上保证可以产生一定的环境效益，必须要掌握其在生产中的核心内容，热能与动力工程就是直接关系着电厂运行的部分，并且在热能与动力工程中需要注意开发出其能源工程及热力发动机排放与环境工程的作用，研究如何降低能源消耗，从而提高发电效率和能源利用率，最终达到节能减排的目的。
二、影响电厂电能生产的主要因素
2.1锅炉运行情况
目前在电力生产过程中多数是应用锅炉进行能源的燃烧，之后将其燃烧所得热能转化为动能进行发电工作，但是此种发电方式本身就是依靠机械设备来进行的，因此其存有的故障、风险等因素也较多，尤其是在故障隐患问题处理不及时的情况下极易造成电能生产效率低下的问题。作为特种设备的锅炉在生产应用中需要对其运行情况重点进行关注，锅炉在运行的过程中其燃烧及热能的释放并不是以固定的形式进行运行作业的，在实际中受到多种因素的影响，在释放热能上的效率也有一定的变化。为此，在实际中可以说锅炉在特定的环境下其热能的释放决定了锅炉的运行效率，也决定了电厂的生产效率。因此在提高锅炉热能运行效率上需要注重对锅炉性能进行改造，并在运行工况的调节做到更精准、细致。
2.2电厂设备的选择及热能损失
在电力生产的过程中，设备运行工况直接影响热能的利用，利用率低将导致热能损失增加，因此在实际中多数电厂所选用的设备在节能降耗上没有取得进展，存在设备配比不足，热能损失难以控制。虽然目前在电厂中有一些设备采用变频调节，有了一定功效，但是在实际中这些设备存在着成本高、技术可靠性差、技术要求高等特点，这些都是节能降耗所需要面对的主要问题。
2.3凝汽装置的工况不稳定
在发电的过程中，凝汽装置关系着在生产过程中的热效率问题，也是发电生产活动中的核心装置之一。根据凝汽式汽轮机的特点，其结构在实际中非常复杂，因此在实际运行中存在的不稳定因素也较多，同时汽轮机在生产使用中还较为容易受外界因素的影响出现运行上的问题，造成装置施工效率得不到良好的保障，再加上受外界环境及工作气压产生的一定影响，汽轮机在使用中的状态波动过大，无法稳定的依据理想设计要求进行生产运行，降低了整体的发电效率。
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三、热能与动力工程在电厂中的合理运用
（一）选择合理的调频方案
热能与动力工程能够实现能量间的转化，所以将热能与动力工程合理地运用在电厂中，可以确保电能的生产更加规范，减少电能的损失。外界负荷处于不断变化中，因而电网频率呈现波动状态。因此，为了实现热能与动力工程科学的运用在电厂中，必须选择合理的调频方案，结合电网频率，并网运行机组时刻调节自身的动态性能，自行增加或者减少所承受的外界负荷，使得电网频率正常。并网运行机组称之为一次调频，增加一次调频的负荷是根据负荷功率随频率的变化，然后平衡调速器，选择一次调频方案能够实现快速的频率调节。此外，当调节量不同，而且不同的发电机组还有较大的差异，所以为了在一定范围内，通过选择一次调频方式保证电网频率还是有难度的。因此，必须对调频方案加以优化，选择二次调频，在发电机组运行过程中，通过采用手动调频和自动调频两种方式，使得发电机的运行效率得到提高。总之，将热能与动力工程运用在电厂中，选择合理的调频方案，从而实现电厂电能的生产的高效性。
（二）采用调配选择与工况变动方法
采用调配选择与工况变动方法能够为热能与动力工程在电厂中的运用奠定良好的基础，为了提高背压式汽轮机的利用率，需要在背压式汽轮机上安装后置式的低压凝汽式汽轮机，然后运用调配选择与工况变动方法，自动增减负荷。此外，汽轮机的变工况焓降变化有很大的关系，当阀门全开时，工况流量增多，压力增大，那么需要对工况的变化情况加以调节，从而确保热能与动力工程在电厂中有更好的应用。
（三）有效利用多级汽轮机的重热现象
多级汽轮在运行过程中，会产生重热现象，上一级汽轮机损失的热能能够被下一级汽轮机所利用，所以有效利用多级汽轮机的重热现象，可以使得热能与动力工程合理地运用于电厂中。并不是重热系数较高能源利用率也随之增高，在发电机运行过程中，工作人员应该将重热系数控制在最佳范围内，通过调节重热系数，从而提高发电机发电的效率。由于不同发电机组从设计上有较大的差异，所以其重热系数并不完全相同，将最佳的重热系数应该控制在0.04～0.08，此时多级汽轮机的重热现象才能得到有效利用，而且使得发电机组达到最佳的运行状态。
为了确保热能与动力工程合理的运用在电厂中，可以结合工况变化对汽轮机进行改革和升级，然后进行调配，从而最大限度的提高汽轮机的利用率。例如，在对背压式汽轮机进行改造过程中，为了增强汽轮机的利用率，应当在背压式汽轮机的上安装后置的低压凝气式汽轮机，低压凝汽式汽轮机是后置式的，背压式汽轮机作为气源，进而达到双重发电的效果，将背压式汽轮机与低压凝气式汽轮机整合在一起，使得凝汽式汽轮机的发电系统更加完善。在汽轮机运行期间，外界负荷变动，机组将呈现动态特征，并实现自动增加动作，使得电网的电波更加平稳，这个完整的过程叫作跳频，其速度调节相对较快。为了促进热能与动力工程在电厂中的应用，应该选择合理的调配方式，避免焓降变化对汽轮机运行工况的影响。
结语
随着我国大气污染的严重性，如何进行生态环境保护，如何进行节能降耗的优化已经日渐为人们所关注的重要内容。电厂作为我国重要的经济发展支柱，更加需要在节能减排中做出应用贡献。通过多方研究，在热能与动力工程的应用过中，可以很好地达到节能降耗的效果，通过热能的充分利用便可以为供热系统的运行提供强大的能源支持。因此，我们必须从其影响因素人手，探索更好的发展路径，让热能与动力工程的运用发挥更大的价值与作用。
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论文作者:霍若思,崔雨田
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/20
标签：汽轮机论文; 能与论文; 电厂论文; 动力工程论文; 电能论文; 工况论文; 热能论文; 《电力设备》2018年第34期论文;