摘要：热电厂的主要功能是实现热能转化为动能，然后动能经蒸汽技术推动发电机工作，其中有些动能转化为电能，而另一些则消耗在这个转换中。研究其产生的相关原因，可有助于节能降耗，以及技术的更新。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。
关键词：热能动力工程；节能降耗；应用
社会生产及生活中离不开电能的应用，为此电厂的建设一直在不断的扩张，同时电厂也是资源消耗及环境污染的主要因素之一，因此更要注重引导电厂向着节能降耗的方向发展。目前在对电力生产过程的研究中发现，热能与动力工程的应用可以有效地降低能源消耗量，其可以应用余热发电的特点有效地降低废气的排放量，达到能源的高效转化，使整个发电过程具有节能减排的作用。
一、热能与动力工程概述
热能已被广泛应用于我国许多行业，并在国民经济中占有核心地位。最广泛使用的是电力工业，在使用核电、火电及其他设备、热能动力工程及相关技术，是其工作的基础。钢铁行业，尤其是在高炉炼铁、炼钢和轧制过程中，也得到了广泛的应用机械工业及相关工业建筑，包括物质生产、物质生产、锻造、焊接、铸造技术、热能利用率；农业生产和水产养殖，也有广泛的应用，同时，在广大人民的日常生活中，热量也有着许多的用处，如北方冬季供暖等。基于上述分析，我们可以看到，热能与动力工程，在人们的生活和生产中起着非常重要的作用，是最重要的能源之一，我们将根据热能的特性，来研究更深入的热能的状态，在日常使用中发挥更大的作用。热能与动力工程是以工程热物理为主要理论基础，以内燃机和开发其他新型动力机械和系统为研究对象，采用物理知识和工程力学、机械工程、自动控制、计算机科学、环境科学、微电子技术等知识，研究如何将燃料的化学能和液体的高、低（或无）污染转化为动力的基本规律和过程，在过程中的自动控制技术。随着常规能源的日益短缺，人们的环保意识不断增强，节能，高效，减少或消除污染排放，开发新能源等可再生能源已成为能源、交通、汽车、造船、电力、航空航天等许多领域的重要课题，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。
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
3.1选择合理的调频方案
热能与动力工程能量间转化是相辅相成的，动力工程的效率促进了热能的转化率，热能的利用率也促进了动力工程的合理化进程，热能与动力工程有效运用在电厂装置和设置中，保证电能的生产过程和生产流程更加符合相关规范，减弱了电能的损耗和消耗。由于用电系统也是存在变化的，外界的自然干预使得用电负荷处于变数变化中，故而电网频率也是存在波峰波谷的动态变化状态的。所以，合理的调频方案可以实现热能与动力工程的良好配合，发挥合理的作用并运用在电厂中，具体结合实际的负荷电网频率，并网运行机组时时刻刻根据频率调节自身的动态运行性能，自行接受外部负荷并承受的外界负荷，维系电网工作频率的正常化。并网运行机组一般被称为一次调频，根据外部环境负荷功率是一次调频的工作负荷频率的变化的主要依据，而后平衡调速器的工作状态，实现快速的频率调节选择一次调频方案就能够解决这个问题。适当的对调频方案改进改造，有选择性的进行二次调频，尤其是在发电机组运行过程中，可以手动调频和自动调频两种相结合的两种方式，如果一次调频解决问题不彻底，可以采用二次手动调频的方式解决问题，促进发电机的运行功率效率提高。
3.2采用调配选择及工况变动的方法
为了保证汽轮机可以得到高效利用，可以采用调配选择来使热能与动力工程可以在电厂中得到高效利用，同时利用调配选择还可以有效的提高发电过程中的可靠性，使发电计划更具有可行意义。在此种条件下需要注意对凝汽装置性能进行提升，从而保证在实际中具有良好的使用效率，主要通过增加辅助装置来提高汽轮机的利用效率，使其在实际中具有较好的热效率。
并且在调配选择的作用下可以使装置根据电厂的实际工作状况的变化进行汽轮机工作负荷的调节，避免在实际中出现工作负荷过大而造成汽轮机应用受到影响或是汽轮机负荷过小热效率不足的情况。并且在调配选择中还需要注意对阀门情况进行监控，由于汽轮机会进行工况变动，为此阀门全开时系统可能无法承载其施加的作业压力，为此必须要由工作人员进行调控，避免在短时间内峰值陡然增高，进而保证汽轮机可以对能量进行高效转化。
3.3降低蒸汽损失
蒸汽产生于锅炉，在机组对动叶栅做功完成之后，离开机组进入凝汽系统是依靠自身余下的动能来完成的，这部分蒸汽自身余下的动能，正是机组当中未能转化为机械能的那部分能量，通常被叫做“余速损失”。降低蒸汽损失的有效解决措施，首先是取决于锅炉管理人员。锅炉管理人员应该时刻保持对锅炉仪表的关注，时刻掌握其指示情况，在锅炉温度或压力低于标准时及时采取升温、升压措施。压力过低，会影响水蒸气的气化，蒸汽中含有大量水滴；温度不足，会影响液态水的气化，蒸汽做功效率也会受到影响。保证蒸汽做功的连续性，还应该控制锅炉蒸汽的稳定、持续的输出。其次，应该时刻了解行业发展趋势，及时更换老化零部件，及时引进新材料和新技术，全面降低蒸汽传输阻力，减少热能因机械摩擦而产生的损失。
结语：
电厂在生产电能过程中，为了有效利用能源，需要合理地运用热能与动力工程，使得电厂的工作效率有明显的提高。在解决我国用电量不断增加问题时，要贯彻落实节能环保，降低能源的消耗，电厂通过提高工作效率，使得电能的生产效率得到提升。
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论文作者:宋金强
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/6/5
标签：热能论文; 电厂论文; 能与论文; 动力工程论文; 锅炉论文; 节能降耗论文; 汽轮机论文; 《电力设备》2018年第2期论文;