摘要：当前我国电厂生产过程中存在的生产效率较低，我们必须想办法切实采取必要的措施来提高电厂的生产效率，本文就针对电厂生产中热能和动力工程的应用问题进行了阐述，然后探讨了电厂合理运用热能与动力工程的对策。
关键词：热能与动力工程；热电厂；运用
前言
电厂在生产动能的过程中，要想将热能转化成电能，就需要通过一定的动力设备来辅助进行。比如说锅炉、汽轮机、发电机等转换装置，但这样的动力设备在能量转换的过程中会相对应的出现一定的能量损失，降低热能使用效率。所以可以看出，如果能够对电厂生产过程中的热能和动力工程问题进行细致分析和研究，那么就能更加有效的减少热能损耗，也可以提高电厂生产效率，降低能源损耗，加快我国环保型和节能型社会的建设步伐。
1热能与动力工程概述
热能与动力工程就是将热能转化为动能、动能转化为热能和电能，其主要研究热能与动能之间的相互转化，遵循的主要规律为能量守恒定律。此外，还能及时发现发电过程中出现的问题，并采取有效措施加以解决，提高设备的运行效率。热能与动力工程的内容较为复杂，涉及多个领域和学科的知识。合理运用热能与动力工程不仅可以提高电厂的工作效率，还能降低成本，增加电厂的经济效益。总而言之，热能与动力工程是一种符合科学发展观的工程，在生态环境保护中也有极大的促进作用。
2电厂在运用热能和动力工程方面存在的问题
2.1在重复利用热能方面存在的问题
重复使用热能可以称为重热，是发电过程中常见的状态。在发电系统操作中，机器在上一个工作过程中损耗热能能有效地利用在接下来的工作过程，就是重热现象。但重热现象产生会影响电厂的正常工作。重热现象不仅会影响自身的工作的操作，也会引起连锁反应，影响能源的使用。比较常见的危害有以下几点：导致电厂电能存储难题，影响蒸汽引擎的数值，不利于气压的稳定，影响电能质量等等。
2.2在节流调节方面存在的问题
在发电的过程中，一般节流调节方法是用来控制蒸汽机的功率。当有紧急突发状况出现在发电过程中，会导致能耗大，给电厂的正常运行带来极大危害。但按照有关的科学研究表明，使用节流调节方式有前提条件，即机组的级数至少是三级且通过结构具有差异的机组的流量数额是相同的。节流调整方法主要用于容量数值下的设备。如果不符合前提条件而使用这种方式，将影响电厂的正常运行。
3电厂合理运用热能与动力工程的对策
3.1减少调压过程的能耗
发电机组运行过程中需要及时调节机组出力，提高机组对压力的适应能力，使其在运行中负荷变化始终处于平稳状态。通过调节机组的运行负荷，可以提高机组的工作效率，降低发电成本，增加电厂的经济效益。但是，调压过程中也会造成能源消耗，降低发电机组运行的经济性。例如：如果发电机组运行负荷较大，需要进行滑压调节操作，而滑压调节会导致发电机组生产出无用的机械能，降低运行效率。要合理运用热能与动力工程，提高运行效率，必须将调压过程中产生的能耗降至最低。而通过对调压过程中的能耗进行分析可以发现，能耗产生的根源在于发电机组自身的结构设计及其工作原理，而非工作人员的操作失误或发电机组出现故障。因此，要减少调压过程的能耗，需优化发电机组结构设计，完善其工作机制。
3.2优化调频方案的选择
由于外界负荷处于不断变化状态，电网频率也会不断波动。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在此情况下，并网运行机组会根据电网频率实时调节自身的动态性能，自动增加或减少自身承受的外界负荷，以维持电网频率正常，并网运行机组的这一操作也被称为一次调频。一次调频负荷的增量需依据负荷功率随频率的变化以及调速器两个方面实现平衡，一次调频只能将频率控制在一定范围内，其具有频率调节快的特点。但是由于调整量不同，不同发电机组存在特定的差异，而且由于调整量在某个范围内变化，工作人员使用一次调频方式维持电网频率存在一定的难度。此外，在负荷变化幅度较大的情况下，一次调频难以达到恢复常规频率的目的。因此，工作人员要优化调配方案，选择二次调频进行处理。二次调频包括自动调频和手动调频两种方式，具有可靠性高、易操作的特点。在发电机组运行中，要选择正确的调频方式，提高运行效率。
3.3合理利用多级汽轮机的重热现象
多级汽轮机的重热现象是指在多级汽轮中，上一级汽轮机损失的一部分热能可以被下一级汽轮机或后几级汽轮机利用。重热系数是指各级理想焓降之和多于汽轮机理想焓降的值在汽轮机理想焓降中所占的比例。由于重热现象的利用，多级汽轮机的整体运行效率要高于单个汽轮机的平均运行效率。但是，汽轮机整体运行效率的提高是建立在牺牲级效率的基础上，即汽轮机只是回收部分热损失。因此，并非重热系数越高，能源利用率就越高，最佳重热系数应处于一定的范围。在发电机组运行过程中，工作人员可以通过调节重热的利用率，将重热系数调节至合理范围内，从而达到提高发电效率的目的。但是，不同发电厂的发电机组设计存在差异，其最佳重热系数也就必然各不相同。通常情况下，重热系数处于0.04～0.08为最佳状态。因此在实际生产过程中，电厂需要根据发电机组的特点，找出适合本厂的最佳重热系数，才能让发电机组尽可能处于最佳运行状态。
3.4降低湿气损失带来的影响
发电机组运行过程中不仅会产生热能，而且会产生大量湿气。由于热传递的原理，温度更低的湿气会带走一部分热能，从而产生能耗。因此，加强湿气的控制和管理可以降低能耗，提高发电效率。湿气造成能源损失的原因在于湿气的流动会产生热损失，水蒸气的凝结也会产生湿气损失。此外，湿气损失还会对发电机组产生直接的影响：湿气会造成动叶边缘发生冲蚀，使叶片长度和面积变小，使用年限缩短。当前较为普遍的湿气损失控制方式为吸收水蒸气，减少湿气对热能的损耗及叶片的冲蚀。此外，还可以安装去湿装置或循环装置，吸收并回收湿气。
3.5有效地进行节流调节
正常情况下，第一级节流调节就可以达到全周进汽的效果。如果发电机组运行工况发生变化，而且各级温度差异不大，第一级节流调节具备较好的效果，在小容量机组及基本负荷较大的机组中应用效果更为明显。然而工况的变化会造成节流损失，导致热能与动力工程的运用效果不理想，不能达到降低成本、提高经济效益的目的。因此，在发电机组实际运行中，需要依据弗留格尔公式，确保热能与动力工程运用的可靠性。工作人员可结合弗留格尔公式的运用条件，推断同流量下各级的压差和焓降，再进一步确定机组零部件的受力状况和功率，监视汽轮机的运行状况。即在汽轮机流量已知的情况下，将汽轮机运行前的各级压力状况与弗留格尔公式进行对比，根据结果判断通流面积及其相应的变化。
结束语
总之，当前能源短缺加剧的背景下，提高电厂的生产效率增大能源利用率，减少能耗是未来电厂生产技术发展的主要方向。本文中所提出的几种提高热能动力工程效益的措施方法并不是仅有的提高电厂运行效益的方法，相信在未来的电厂生产技术水平不断提升中还会有更多提高热能与动力工程运行效率的措施。
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论文作者:杨洪伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/25
标签：机组论文; 电厂论文; 汽轮机论文; 热能论文; 能与论文; 动力工程论文; 湿气论文; 《基层建设》2018年第6期论文;