摘要:我国在电厂中运用热能动力工程已经势在必行,不仅仅是因为传统的火力电厂过于损耗资源,还因为在电厂中运用热能电力工程,将能够最大限度上提升电厂的整体工作水平,从而提升电厂的整体经济效益。热能动力工程在电厂中可以通过减少调压过程的消耗、调频方案的优化和选择、利用多级汽轮机以及降低湿气损失影响等多种方式,来提升热能动力工程在电厂中的整体运用效果,从而在保障节能的前提下,提升电厂的整体工作质量。本文介绍电厂发电的原理和流程,论述热能动力工程在电厂中的运。
关键词:热能动力工程;热电厂;运用
热电厂采用供热式机组,在电能供应之余,还利用汽轮机排汽或抽气来满足用户生活和生产所需热量,相比于一般发电厂“热、电分产”的形式更具先进性和前瞻性。但着眼于热能与动力工程在电厂中的基本运用,仍表现出众多问题,制约着热电厂能量利用率的进一步提升。因此,对热电厂中热能与动力工程的有效运用进行探讨十分必要,对于热电厂的性能优化与长足发展具有积极的现实意义。保证热能与动力工程在热电厂中的有效运用,来实现热能与电力工程针对性的运用强化,进一步提升热电厂运行效率,只要我们协同合作,在工作中一丝不苟,熟练掌握实操技术,电厂的发展前景必将十分广阔。
一、热能动力工程的概念
热能动力工程是将热能转化成为动力、动能,再将这个动力、动能转为电能和热能,以供人们的日常生活所需。热能动力工程主要研究的方向,就是热能和动能之间的相互转变和转化,这种转化其实都遵循着一个规律,这个规律就是能量守恒定律。能量守恒定律是所有能源转化、转变的重要依据,并且根据能源守恒定律还能够及时的发现能量转化、发电过程中出现的所有能源问题,并且可以根据能源守恒定律进行有效的解决,从而提升电厂设备的整体运行效率。热能动力工程其实内在概念和意义是十分复杂的,因为其不仅涉及了多个知识领域,其中包含的学科知识也很多。在电厂中合理、有效的运用热能动力工程,不仅能够最大限度提升电厂的整体工作效率,还能够最大程度上降低电厂的运行成本,从而提升电厂的整体经济效益。可以说热能动力工程是一项符合现代社会发展的现代化工程项目,对于地球的能源保护和环境保护方面有着较高的作用。
二、电厂发电的原理和流程
电厂在发电时有一个严格的工作程序,谁先谁后的流程不能打乱,先是让锅炉产生一定压力和温度的蒸汽,经主气阀和调节气阀把蒸汽送到汽轮机当中,由汽轮机的转动将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械,一次流过一系列环形安装的喷嘴栅和动叶栅而膨胀做功,将其热能转换成推动汽轮机转子旋转的机械功,汽轮机所排出的气体部分被引入到凝汽器的冷端设备当中,使气态的水变回液态,再由凝结水泵输入到水泵中,至加热器中加热后再进入到锅炉中。这就是发电厂利用蒸汽不断的循环发电的工作原理。其次是热电厂的发电,通常发电方式是火力发电,包括有主接线、电机及变压器、短路电流、主要电气设备、继电保护等方面。火力发电所使用的能源是用煤炭和天然气等燃料作为主要能源,而煤粉作为当前主要燃料对象,运输煤粉到锅炉中是采用皮带传送的技术进行运送的过程,煤粉在锅炉中燃烧后会产生一定的热量,产生的热量可以用做锅炉加热,加热后锅炉中的水就会变成水蒸汽,其实质这就是实现能量转换的过程。为了使热效率达到更高,在经过一次加热后,还可以进行第二次加热,让水蒸汽更多的进入到中压缸里,全面利用中压缸的蒸汽推动汽轮发电机进行机械转动使其发电的过程。
三、热能动力工程在电厂中的运用
1、减少调压过程的消耗。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电厂在利用热能动力工程时,经常性的会出现气压过高的问题,所以在将热能动力工程运用在电厂中最主要的一点,就是要减少因为调压过程造成的能源消耗,因为发电机组装系统在运行过程中,经常性的需要调节发电机组合装系统出力,从而提升发电机组装系统的压力适应力,从而保证发电机组装系统的电压负荷一直处在一个较为平稳、稳定的状态之下。但是在调节负荷电压机组的时候,很容易对其造成能源上的消耗,甚至会降低发电机组装系统的经济运行性。比如发电机组装系统的电压负荷较大时,必须要对其进行压力负荷的调节,但是这种滑压式调节操作,会导致发电机组装系统生产出并没有实际用处的机械能,这种没有实际用处的机械能,将会导致发电机组装系统的运行效率降低。
2、调频方案的优化和选择。由于发电机组装系统的负荷电压一直都是处于一个不断变化的状态下,所以发电机组装系统的电网频率也会随着负荷电压的变化而变化,并且在这种频繁变化的情况下,电网频率机组还会根据并网运行的频率,来进行实时的调节自身动态性能和变化频率,通过这种自动的调节,来减少发电机组装系统带来的负荷电压,以此来维持电网的频率,这种自身调节性能也被称为“一次调频”。“一次调频”负荷电压的平衡点,是需要实现负荷电压功率和调速器两者之间的平衡,“一次调频”在自身的调节过程中,仅仅只能将频率调节控制在一定的范围内,并且在调节频率时,都会具有快速频率调节的特点。所以电厂的工作人员在将热能动力工程运用在实际工作前,一定要优化调节、调配方案,并且必要时还要选择二次调频,从而保证在发电机组装系统运行中,选择合理、有效的调频方式,使运行效率得到全面提升。
3、利用多级汽轮机。多级汽轮机最常见的一个现象就是重热现象,而重热现象一般情况下,指的是在上一轮的汽轮机中损失的一部分热能,能够被下一级甚至接下来的后几级汽轮机反复地利用和使用。通过发电机调节机组的负荷变化来进行调节,就能够最大限度上提升发电机组系统的整体工作效率,从而最大程度上降低电厂的发电成本,使电厂的经济效益最大化。但是在调节负荷电压机组的时候,很容易对其造成能源上的消耗,甚至会降低发电机组装系统的经济运行性。在发电机组装系统运行过程中,工作人员可以调节重热的利用率,将重热的系数调节到合理范围之内,从而保证多级汽轮机中的剩余热能,能够被下一级甚至后几级汽轮机利用,不仅能够降低电厂的生产成本,还能够最大限度上降低能源的消耗。
4、降低湿气损失影响。发电机组装系统在运行过程中不仅会产生较多的热能,还会因为大量的热能而产生较多的湿气,这种湿气的产生是不可避免的,并且根据热能传递的原理,在产生湿气的同时,湿气蒸发或者气温过低时,会同时带走一部分的热能,从而产生了不必要的耗能和能源的浪费。现如今最为常见和普遍应用的策略,就是在发电机组装系统内部安装一个吸收水蒸气的装置,通过这种方式来减少湿气对热能的消耗,但是除了这种方式,还可以在发电机组装系统中,安装祛湿气的装置或者水蒸气循环装置,通过这两种装置来回收水蒸气,从而保证能源的再次回收和利用。
热能与动力工程在电厂的有效运用,是我国电力行业目前应注意的问题。在电厂运行过程中,从电厂运行的实际情况出发,不断强化热能与动力工程的利用效率,采取各种技术手段,降低湿气损失调压调节损失,根据汽轮机运行工况变化的情况,及时调节节流,提高重热利用效率,促进我国电厂经营的发展,为我国电力事业发展提供强有力的支撑。
参考文献
[1]陈威.电厂优化运行中汽轮机能损相关问题的探讨[J].新技术新产品,2015(5).
[2]沈炳耘.电厂优化运行中汽轮机能损相关问题的探讨[J].黑龙江科技信息,2016,(5).
[3]金海斌.电厂在人力资源培训开发管理中存在的问题和对策[J].能源与环境.管理论坛.2015,(3).
[4]刘艳珍.燃烧化学机理简化及甲烷湍射流火焰的直接数值模拟研究[J].浙江大学.2016,(1).
论文作者:孟虹亮
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/13
标签:电厂论文; 热能论文; 发电机论文; 动力工程论文; 汽轮机论文; 系统论文; 湿气论文; 《电力设备》2017年第31期论文;