浅析电厂热能及动力工程中存在的主要问题论文_张金光

浅析电厂热能及动力工程中存在的主要问题论文_张金光

山东瑞博节能环保有限公司 山东济南 250031

摘要:电厂在生产过程中,要想将热能转化为动能,然后在汽轮发电机设备的作用下,将动能转化为电能,在这个过程中,汽轮机在能量转换的时候会出现一定的能量损失,因此,在电厂生产过程中对热能和动力工程中存在的问题进行分析是非常重要的,这样能够更好的降低出现的热能损失,同时也能更好的提高操作水平。

关键词:热电厂;动力工程;问题;解决措施

一、我国热电厂中热能与动力工程本身存在的问题

1 重热现象导致热电厂能源利用率低下

热电厂的合理运行过程中,保证能量使用合理、前后环节之间的通道压差持平,那么下一个环节中的焓值通常会比上一环节低很多,这种现象被称为“重热现象”。重热现象的出现会产生一系列的危害,通常包括下列问题:首先,重热现象会导致热电厂中电能的储存和释放出现问题,甚至引发用电不稳。其次,重热现象会对发电过程中燃烧环节的稳定造成影响,导致蒸汽数值发生变化,产生比较大的波动,进而导致整个发电系统的性能也受到影响。最后,重热现象还会影响到整个发电过程中的气压,引发压力波动,导致电能频率发生波动,电能品质被减低。

2 一次调频现象

一次调频现象是指并入电网工作时会受到外力的影响,但是当外力本身出现闭环时会影响到电网的稳定性,电网频率会出现大幅度的波动,当频率出现大幅度波动时,调速部门就会分析相关的数据,通过减少负荷的方式来保持电网的稳定性。一次调频在热电厂的发展初期能够有效地促进能源的有效利用,但是随着相关技术的不断发展和更新,一次调频已经不能适应生产的需要。在实际的工作中,发电机的相关装置数值出现大幅度的波动,会给整个调频工作带来很大的麻烦,在调频之前要对数据进行详细的分析,很多时候往往会出现数据失真导致调频错误的想象,大的波动还要在一次调频的基础上进行二次调频。

3 节流调节

通常情况下,节流调节更加适合使用在小容量的机组,同时也适用于较大机组负荷的情况。当机组的级数越多时,机组数值就越小,临界压力数值也越小。为确保电厂正常生产,工作级组的级数需要控制在3级-4级的范围内,并保证在相同的工况下,各级机组通过的流量应该一致,如果工况不同,也要保证不同级通流面积不变。采用这样的处理方式,可以更加准确地掌握功率的效率变化,另外,也可以更准确的掌握零部件间的受力情况。要想查看汽轮机是否正常通流,可采用动态监视的方式来掌握具体情况,也可结合不同级机组的具体压力情况判断。

4 低压调节

在热电厂制造电能的程序中,调节调压关键具备着下面几个部分的特点:第一,调节调压可以维持发电设备工作状况的安稳,并且可以对载重进行较好的配置,同时在发电装置担负载重时能够在很大程度上减少发电使用的费用;第二,在发电装置的载重较多时,调节调压的形式并非能够节约成本,对提升发电单位的经济利润存在阻碍;还有,调节调压在规模较大的装置中也能够使用,这种通过余速功能转动脱离叶栅的操纵造成的装置位置功能的损耗就是以及余速损失。叶片在旋转的过程中会始终处于工作状态或者非工作状态,此时在动静轴向间隙中出现了大量的蒸汽,在叶片处于非工作状态时,就会像鼓风机一样造成大量的蒸汽的扩散,对整个发电系统的能量造成损失,从而使得发电设备的工作效率降低。另外一种状态是斥汽损失,其主要发生在喷管的工作过程中,主要是由非工作状态转到工作状态的叶栅会带来大量的蒸汽,这些蒸汽会使得设备完成一定的功能。

5 湿气损失

发电机在工作的时候会产生大量的蒸汽,蒸汽在膨胀的过程中会生成大量的水滴,这些水滴会直接影响到水汽的运动,造成能量的流失,使得发电机的工作效率降低。但是发电机在工作时生成水滴不可避免,但是热电厂可以采取相应的措施,减少水滴对整个生产过程的影响。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实际的操作中,工作人员会直接忽视水滴对生产的影响,并没有采取相应的措施来解决问题,随着时间的积累,水滴的影响越来越大,给热电厂的经济效益带来更严重的损害。

二、热电厂中热能与动力工程的改进

1 合理、科学利用重热现象

在多级汽轮机内上一级损失中的一小部分可以在以后各级中得到利用,这种现象被称之为多级汽轮机的重热现象。将各级的理想焓降之和比汽轮机理想焓降部分多出来的值所占汽轮机理想焓降的比例叫做重热系数。由于合理、科学利用重热现象能够使得整体的效率要大于各级的平均效率,但是它的实现是以降低级效率为前提的,故此只能回收热损失的一部分,也因此重热系数并不是越大越好,通常重热系数维持在0.04至0.08之间为最佳。基于此,在热电厂中要想实现合理、科学利用重热现象,则必须选取恰当的重热系数。在实际运用中,要在结合自身动力工程与热能的基础上,确定较为合理、科学的重热系数,进而确保机组的最佳运行状态,在热电厂中实现更加完美的运行服务。

2 选择适当的调频次数

当电网自身的工作状态发生变化时,系统会自动的调节频率来降低负载,保证发电机组的正常工作,这样自动的调频方式成为第一调频,也是保证电网工作的主要手段。一次调频最大的特点就是频率速度较快,根据不同的情况,一次调频的频率也有所不同,这给相关的工作带来了一定的难度。当电力系统的负荷过大,一次调频无法保证电网的正常工作时,要积极地采取二次调频,二次调频一般分为人工调频和自动调频的方式,在不同的情况会采用不同的调频方式。发电机组在工作时会遇到很多的突发状况,所以相关的工作人员在调频前,要对实际的情况有详细的了解,这样才能正确的选择调频次数和方式。如果工作人员没有根据实际情况选择调频方式,会给发电机组的工作带来很大的麻烦,直接影响到发电机组和电网的正常工作,损害了热电厂的利益。

3 有效地使用节流调节

节流调节不用考虑不同的调节级,它在第一级就可以很好地完成本职工作。当工作状况发生变化时,各级的温度变化也不是特别明显,可以表现出超强的适应调节能力,能够很好的保证发电机组的正常运作,节流调节在小负荷和稳定的工作环境下会发挥更大的功效。在利用节流调节时,可以借助弗留格尔公式来促进热能与动力系统的有效运作,对不同的数据进行研究分析,确定节流调节使用的最佳时间和方式,为热能与动力工程的更好工作创造有利的条件。

4 充分利用调压调节的优势,减少损失

调压调节对于发电机组的适应性和调节性有很大的帮助,为热能与动力工程的实际应用提供了有利的条件,提高了发电机组的工作效率。但是调压调节本身还是存在一定的不足,特别是当机组停止工作时,叶片还是会消耗能源。针对这种情况需要从设备自身入手,引进先进的科学技术来减少调压调节带来的损失,这需要相关的研发人员对调压调节的工作状态进行相应的研究,针对实际的情况对发电机的设备实行相应的调整和改进,弥补调压调节的不足,让热能与动力工程的技术应用更具有先进性,创造出更大的价值。

5 减少湿气造成的损失

湿汽损失会损伤动叶进汽的边缘,特别是对叶顶背弧处的冲蚀严重。目前减少湿汽损失的方法有很多,而中间再热循环、去湿装置和具有吸水缝的空心喷管的采用都能减少湿气的损失。为了有效减少湿气还要提高抗冲蚀能力,在汽轮机运行时要克服支持轴承和推力轴承的摩擦阻力,加上还需要带动主油泵和调速器,这就会导致产生一部分有用功的损耗造成损失。在轴流式汽轮机中通常是高压蒸汽由一端进入,低压蒸汽由另一端流出,蒸汽对汽轮机转子施加了一个由高压端指向低压的轴向力,使汽轮机转子存在一个向低压端移动的趋势,这个力就叫子的轴向推力。

结语:

电能是确保我国经济稳定发展的基本保障之一,电能的正常供应和使用直接关乎到社会生产和人民的正常生活。为确保电力单位实现可持续发展,相关单位不仅要分析电厂热能和相关动力工程问题的产生原因,同时,也需要不断对该类问题进行深入性探究,加强对热能与各项动力工程间关联性的分析,并积极学习相关操作技术,进而全面提升热能的有效利用率,推动电力行业的稳定发展。

参考文献:

[1]赵宏岩.浅谈电厂热能及动力工程中存在的问题[J].黑龙江科技信息,2014(31).

[2]朱德武.热电厂中的热能与动力工程[M].广州:广东经济出版社,2012(20).

[3]于光佐. 论热电厂中热能与动力工程的有效运用[J]. 科技创新导报,2012,28:82.

论文作者:张金光

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第7期

论文发表时间:2017/8/9

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