摘要:在经济发展和社会进步的双重推动下,电力逐渐渗透到人们的生活、学习和工作中,各种用电设备的出现,使得工作效率和工作质量都得到了明显提升。现阶段,国家电力的主要来源以热力发电为主,但是随着煤炭资源储量的减少,热电厂的经济效益受到了一定影响。为了满足各方面用电需求,同时也是为了提升企业竞争力,必须对当前热电厂热能与动力工程进行优化改革,提升热电转化效率。
关键词:提高;热电厂;热能与动力工程;效力
一、热电厂的概述
1.1原理
热电厂的工作原理是把热能转变为动能,从而生成电量,不过在真实的作业中,很多的热能会在汽轮设备中转化之后消失,从而导致了蒸汽的热损耗和焓值的降低,在很大程度上增加了热电厂的生产成本。所以对于存在的这些情况,开展解析以及探索,从而采取有效措施,提升热能以及动力项目的操纵技巧。
1.2流程
热电厂的发电方式是火力发电,热源主要来自于煤炭燃烧。热电厂首先将煤炭处理成煤灰,以便它能够充分燃烧。煤灰传送带输送到锅炉之中,燃烧所产生的热量将锅炉中的水变为水蒸汽,进入高压缸中,带动汽轮机组。这一过程是第一次加热,为了提高热效率,有些热电厂还需要对水蒸汽进行第二次加热,然后再将水蒸汽输送到中压缸中,进而带动汽轮机组进行发电。
1.3热电厂的选址问题
热电厂的装机容量受热负荷的性质以及大小等因素的制约,导致了目前热电厂的机组规模比火电厂的主力机组小很多。热电厂即要发电又要提供供热服务,因此锅炉的容量要比同规模的火电厂锅炉的容量大一些。由于功能以及原料的限制,所以热电厂必须靠近热负荷中心,具体来说,热电厂必须建立在人口密集的城镇中心,它在环保要求、拆迁、用水量、征地等方面的问题上均高于同容量的火电厂,同时它还必须建立热力管网,以便于供热系统的运行。
二、提高热电厂热能与动力工程的方法
2.1降低蒸汽损失
蒸汽自锅炉产生,进入机组对动叶栅做完功之后,将会依靠自身余下的动能离开机组进入凝汽系统。那么这部分动能实际上是在机组之中未转化成机械能的那部分能量,我们通常将这一部分能量称之为“余速损失”。具体表现为:一是蒸汽在对动叶栅进行做功时,将会有部分蒸汽凝结为水,那么凝结的这部分蒸汽并未做功,进而动能降低。二是锅炉所产生的蒸汽,并非是百分之百的蒸汽,其中包含着大量的水珠,而水珠的流速显然要远远的低于蒸汽的流速,那么在对动叶栅做功的过程中,低速运动的水珠将会牵制高速运动的蒸汽,这样也会损失部分动能。三是当运动的水珠撞击到喷管的背弧时,将会影响主流,进而造成一定的动能损失,同时喷管背弧在受到水珠的撞击之后,还会影响动叶栅的正常旋转,从而降低叶轮的有用功。因此,为了提高热能与运力的效用,我们必须要采取有效措施,降低蒸汽的损失。一是锅炉工作人员尽量要保证蒸汽的各项参数维持在一定额度之中,从而使蒸汽的输出能够持续、稳定。二是保证全部的减温水调门要灵活、可靠。三是针对一些大中型的机组而言,我们可以采取增添去湿仪器设备、增加中间再次热循环工序以及改造喷管等方式进行改进,从而降低蒸汽损失。四是在汽轮机方面,我们可以采取降低推力轴承与支持轴承之间摩擦阻力的方式,降低相应的机械损失。
2.2降低调压调节损失
对运行中的发电机组采取调压调节的目的是为了提高发电机组的可靠性、稳定性以及对负荷适应性,最终提高发电机组的经济性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但需要注意的是,调压调节是有一定限度的,比如在调压调节不足的情况下,如果我们仍然坚持对高负荷区进行滑压调节,那么往往会事得其反,会导致一部分动能的降低,这显然会违背生产经济性原则,因此,这就决定了调压调节有时会影响整个发电机组的正常转动,进而降低热能与动力工程的效力产生一定的损失。而这种损失产生的原因主要是由于机组运行机理造成的,不是人为原因,也不是系统运行出现故障原因。那么如何降低调压调节所产生的损失还需要我们进一步探索,现阶段可以运用一些高科技产品来提高热能与动工程效率。
2.3利用好重热现象
重热现象是指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,这种现象称为多级汽轮机的重热现象。具体来讲,是在多级的汽轮机组之中,上一级机组中的热损失会被后一级机级所吸收并利用,从而使后一级的进汽焓值大大提高,以此类推,那么整个机组的总焓降数值将会低于各级机组的焓降数值之和。但这只是一个理想状态,在实际生产的过程中,理论与实践往往会存在着较大的差异,同时设备本身的理论热回收效率与实际热回收效率也存在着一定的差距,这些因素都将会导致热损失是无法全部被回收的[5]。针对这一点,热电厂可以按照实际生产情况对重热系数进行科学、合理的设计,从而在保证发电效率的基础上,提高对热能与动力工程运用的效能。具体还要需要注意以下几点:一是对各个调节阀进行认真检查,保证各调节阀的流量是相等的;二是要考虑到调节阀开启的数量会对焓降构成一定影响;三是当工况发生变化时,将会引发调节级气室温度产生变化,进而影响机组的适应性。因此,对重热现象加以利用需要我们从热电厂的生产实际出发,综合考虑多种因素,最终才能够保证热能与动力工程效力的提高。
2.4做好调配选择
适当的调配选择对于热能与动力工程的提高有着重大意义,但是想要清晰的论述调配选择是有一定难度的,因此,笔者在这里以背压式汽轮机为例进行阐述,进而希望对调配选择的分析更加清晰。为了增强背压式汽轮机的效率,我们采取了在背压式汽轮机上面装置了一个后置式低压凝汽式汽轮机的改进方法。通过这种改进,背压式汽轮机在运转过程中所排出的热气,直接被低压凝汽式汽轮机所利用,进而形成双重发电的机理,基于这一点,就构成了凝汽式汽轮机发电机组系统,不但高了热能与动力工程的效用,也提高了热电厂的生产效率。凝汽式汽轮机发电机组系统的特点是调频的速率较高,机组之间的差异性较大,调控难度较高。当电力系统的电网负荷产生较大变化时,如果只采取一次调频,那么会增加频率恢复的难度,所以需要进行二次调频,才能保证整个电力系统的稳定运行。二次调频主要分为自动调频与手动调频两种模式。现阶段,自动调频的应用更为广泛一些。热电厂在实际生产的过程中,必须要从生产的实际情况出发,合理的选择调配方式,从而提高机组的运行效率,否则将会因调配不当而降低热能的效力。
结语
电力资源是现代化生产的主要动力,同样也是促进现代化工农业生产、推动科学技术发展,以及不断提高人们物质文化生活的必要条件。因此,以热电厂为代表的电力工业,应当不断提高其热能经济性与动力性,以此促进热电厂运行效率的进一步优化和能源利用效率的提升。
参考文献
[1]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.
[2]沈晓艳.热电厂中的热能与动力工程[J].黑龙江科技信息,2013.
[3]曲顺才.论热电厂中热能与动力工程的有效运用[J].黑龙江科技信息,2014.
作者简介
王伟(1988.08.30),性别:男;籍贯:河北廊坊;民族:汉;学历:本科、学士;职称:助理工程师;职务:电厂运行副值;研究方向:热能与动力工程;
黄彦程 (1990.07.17)性别:男 籍贯:黑龙江 齐齐哈尔市 民族:汉 学历:本科 职称:助理工程师 职务:借调扩建办公室 研究方向:电气自动化
论文作者:王伟,黄彦程
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/10
标签:热电厂论文; 机组论文; 汽轮机论文; 能与论文; 蒸汽论文; 损失论文; 动力工程论文; 《电力设备》2017年第36期论文;