(山西京玉发电有限有限责任公司 山西朔州 037200)
摘要：环境污染及资源消耗已经成为我国在发展过程中的固有问题，这也在一定程度上限制了我国可持续发展的进程，为此在生产活动中如何进行节能降耗已经成为社会中的热点话题。在现今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，使整個发电过程具有节能减排的作用。
关键词：节能降耗；热能与动力；运用
引言
在国家电网覆盖面积不断扩展的背景下电力生产过程中所造成的大气污染及资源消耗的问题，尤其是在现今人们对生态环境极度关注的影响下，使电厂生产中的节能环保问题也成为其发展中研究的重点之一。在电厂发电的过程中离不开热能与动力工程的应用，其在实际中关系着能源转换效率，可以说直接影响了电厂在能源上的消耗量。
一、热能与动力工程概述
热能与动力工程能够实现能量的转化，在转化过程中，热能在一定装置的作用下，将其转化成动力能源，并将动力能源转换成热能和电能，在能量转化期间，最终实现获取我们想要的电能。电厂在生产电能时，为了确保能源的顺利转化，需要遵循能量守恒定律，所以热能与动力工程对电厂电能的生产发挥了巨大作用。其中，图1是蒸汽中间再热系统，在汽轮机的带动下，冷凝器中内容凝结成液体，然后低压水泵和给水加热器加热水，并通过高压水泵，给予锅炉一定的能量，促进能量的转换。热能与动力工程中，包含着燃烧学的部分，那么，再将热能与动力工程应用在电厂中，电厂工作人员会运用燃烧动力学的相关知识，从而高效地生产电能。动力学主要有工程流体力学、燃烧动力学等内容，在燃料燃烧过程中，液体、固体等燃料的着火点不同，所以所消耗的能源有所不同。燃料在燃烧时，会产生SO2、NOX气体，所以电厂需要对燃烧污染物加以处理。此外，为了保证蒸汽中间再热系统的正常运行，需要做好手动调频工作，24h后维护人员再次操作，而且一定要发挥喷管的作用，工作人员根据阀门运行的个数进行流量峰值调节，从而确保热能与动力工程在电厂中合理地运用。因此，虽然热能与动力工程能量的转换看似简单，但转化的过程十分复杂，但将热能与动力工程合理地运用于电厂电能的生产，能够提高电能生产效率。
二、影响电厂电能生产的主要因素
电厂在实际电能生产过程中，由于存在诸多环节，如果某一环节存在问题，将导致出现重热现象。重热现象主要指的是重复利用热能。当然，在电厂相关热能系统运行过程中，重热现象的产生是在所难免的，因为有效地利用能量能够促进节能环保，所以如何合理利用能量将成为关注的问题。然而，在电厂生产电能期间，由于受到诸多因素的影响，容易出现变工况的情况产生，导致变工况出现有只要如下几个原因：第一，锅炉运行情况的改变。由于锅炉运行情况并不是一成不变的，所以造成汽轮机在运行过程中并没有一定的规律产生。锅炉的运行能够实现将热能释放的过程，它是改变热能的主要手段，因而在某种程度上会影响电厂电能的生产。第二，电能存储不便影响变工况。因为电能的存储并不是十分方便，因而对电厂生产工作的开展产生了一定的影响，所以会容易导致电功率不稳定的情况产生，限制了变工况的实施。第三，凝汽装置的工况不稳定。凝汽装置作为电厂电能生产中十分关键的装置，其中的气压会发生改变，所以在变工况施工过程中，由于凝汽装置的工况不稳定，从而导致生产结果与预期存在一定的差距。第四，通气设备的老化和用电频率问题。当设备运行时间较长，而且未能得到及时养护和修理，将造成设备的运行发生较大变化。同时，当存在用电频率问题同样会导致机器设备运行的稳定性降低，从而限制了电厂电能的生产，在一定程度上影响变工况。
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三、热能与动力工程在电厂中的合理运用
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。
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、有效利用多级汽轮机的重热现象
汽轮机在使用中具有重热现象，因此为了可以使能源得到高效利用需要对此部分能量进行回收利用。在电厂中增加汽轮机的数量，并根据其实际的发电情况对汽轮机进行重新布置，通过对汽轮机的排布布局来使其重热得到利用。其排布状况通常是以上下级的形式分布，这样可以使汽轮机在出现热损耗时这部分的热能可以被其他汽轮机进行回收利用，多重汽轮机重热回收可以有效的对此部分热损耗进行重新利用，使热能与动力工程融入到热损耗回收利用中，保证可用能源的高效利用，体现出其节能降耗的作用。一般情况下，汽轮机最佳的重热系数应该控制在0.04-0.08，由于其机组的差异性不同必然也是一个界定的范围内，不能完全固化为特定的数值。
结束语
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。
参考文献:
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[2]吴永强.热能与动力工程在电厂中的合理运用[J].黑龙江科技信息，2014（3）：105-105.
[3]杨少华.热能与动力工程在电厂中的合理运用[J].魅力中国，2014（27）：252-252.
论文作者:王朋
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/14
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