摘要：随着能源资源的日渐匮乏以及人们对于环境保护意识的不断提升，如何通过有效的技术手段来提升热电厂的供热能力，且减少环境污染物的排放量时当前热电厂工作人员所面临的主要问题。本文主要时以热电厂为研究对象，对其所涉及到的热能和动力工程进行了研究和探讨，以期为我国热电厂的改造和升级奠定理论基础并提供支持。
关键词：热电厂；热能；动力工程
热电厂的主要是将热能转化为动能后，一部分动能通过蒸汽轮机转化为电能，而另一部分则直接以热能的方式传输出来。在这个过程中，蒸汽的热能会因为动能转化和传输而有所降低，如何减少热能的损失，提高热电厂的供热和供电能力是困扰热电厂研究人员的首要问题，本文主要是通过对热电厂的发电流程和工作原理以及热电厂中热能与动力工程的关系的研究，来对如何实现热电厂热能和电能之间的高效转化进行探讨和研究。
1热能与动力工程及其必要性
热能与动力工程其实主要就是涉及到了能量的相互转化过程，尤其是在具体的电厂生产过程中，必不可少的会产生较多的热能，而这些热能并不是我们需要的，只有电能才是我们需要的一种能源，所以我们要尽可能的把这种不需要的热能转化为电能，这也就是热能与动力工程所能够起到的作用，在具体的能量转化过程中，该技术的实施能够首先把多余的热能转化为动能，然后把这些动能通过必要的装置来转化为我们需要的电能，在此过程中就完成了热能到电能的转化，无形中相对于原有的电能产出来说就提高了电能的数量。
合理的运用热能和动力工程技术能够提高电厂的生产效率，其实这也就是我们采用热能和动力工程的最为主要的意义，但是除此之外，对于热能和动力工程的应用还具备较强的必要性：（1）首先是对于电厂企业自身来说，合理的运用热能和动力工程对于自身生产效率的提高也就相当于提高了自身的核心竞争力，这就有利于电厂在当前竞争越来越激烈的电力市场中获得更好的发展机会，也能获得更高的生产利润，对于电厂自身的发展意义重大；（2）其次，对于我国的能源和资源现状来说，在电厂生产中利用热能和动力工程也是极为必要的，尤其是对于当前消耗能源较大的火电厂来说，其生产效率的提高也就相当于节省了能源的使用。
2关于热电厂的概述
2.1热电厂发电的原理
热电厂发电的原理即在锅炉中加入定量的水，然后通过加热等方式使水沸腾产生蒸汽，然后将蒸汽传送到汽轮机中，带动汽轮机的转动来促使热电厂中发电机组进行发电。在整个过程中，热能除了部分经汽轮机转化为动力能外，其它的则通过各种途径损耗了，对于发电过程来讲其热能损失是很大的。而由汽轮机排出的废蒸汽遇到冷凝器的冷端设备时就会转化为冷却水再经过水循环通道流回到锅炉内部，这种水循环通道有利于减少发电过程中水的损耗，保证热电厂的正常运行。
2.2热电厂发电的流程
热电厂发电的流程就是利用煤炭等可燃物将水转化为水蒸气，水蒸气进行汽轮机后带动汽轮机转动，从而实现发电。在整个过程中，首先，要实现煤炭的运输、粉碎以及填炉的过程，在这个过程中需要考虑通过实现煤炭的充分燃烧来加速水的加热过程，进而实现发电的效率。其次，为了提高水蒸气的热效率，在实际发电过程中，一般选用两次加热的方式来实现水蒸气的转变过程，即水蒸气需要经首次加热进入高压缸，然后通过二次加热进入中压缸，最后才进入到汽轮机中进行发电，该方式可有效提高热发电效率。
3热电厂的热能与动力的关系
3.1热能的转换
热电厂在工作时，主要是将热能转化为动能后，一部分动能通过蒸汽轮机转化为电能，而另一部分则直接以热能的方式传输出来，解决城市觉民的取暖问题。在整个过程中，蒸汽由于传输和转化而出现了热量损失和热焓降低等现象，这不仅会使热电厂的热力供应量降低还会降低热电厂的发电效率。
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3.2导致机组变工的因素
（1）首次调频。对于发电机组而言，若电网的频率随着外界负载的多少发生变化时，其发电机组中各自的发电机单元就会立刻按照自身的发电状况，对整个系统的负载进行调节和控制，进而确保电网频率的顺利进行。（2）发电系统中阀门的开启和关闭。在热电厂正常发电过程中，当首次打开系统中的所有阀门时，系统的电流和电压就会增加，从而对蒸汽的热焓进行调节。当系统中蒸汽的流量减小时，其蒸汽焓值就会降低。在这个过程那个中，主要是通过阀门的调节来对系统的压力、比焓降以及流量进行调节，以期对发电效率进行调节。
3.3喷管调节的适用场合及其特点
各调节阀门在调节的过程中，其调节流量和调节适应场合都各不相同，对于喷管而言，其调节场合和特点主要有以下几个方面的内容：（1）由于调节阀门的调节作用，蒸汽在各个调节阀门后的喷管中的流量值和最大流量是不尽相同的；（2）若喷管调节时存在调节级，且负载不大于 1 时，时间和调节阀的开启数目存在着比例关系；（3）若系统中的负载较少时，那么通过喷管对系统的发电效率和供热量进行调节时，其效果会更好；（4）若热电厂在工作过程中，其工作条件或者燃煤率发生变化，而导致蒸汽室的温度变化较大时，其喷管对于负载的承载能力也有所降低；（5）同步器是指能够对汽轮机的调节系统进行调节和控制的装置，通过利用同步器对汽轮机进行控制可以实现系统的优化，有利于热电厂发电和供热效率的提高。
3.4节流调节的适用场合及其特点
节流调节是通过对热电厂的蒸汽流量进行调节来控制热电厂的发电效率和供热量，其适用场所和特点主要体现在以下几个方面：（1）若节流阀无调节等级时，其节流调节只能实现热电厂的全周进气；（2）若热电厂的工作情况发生变化时，其节流阀的调节是按照级配进行的，所以整个通道中的负载较小，对于整个蒸汽运输和汽轮机的动能转化要求都不高；（3）在使用节流调节时，整个热电厂蒸汽热量损耗最为严重，热焓值降低量也较多，这种情况不利于工业生产，经济效益也最低。
4热电厂在发电过程中产生湿气损失的原因以及解决办法
4.1产生湿汽损失的原因
热电厂在发电过程中，由于需要实现蒸汽的热能—动能转化以及热量的运输，所以该过程中往往也伴随着热量和湿气的丧失，其湿气损失的原因如下所示：（1）蒸汽传输过程中，蒸汽凝结而导致传送到汽轮机上用于热能—动能转化的蒸汽量较少；（2）蒸汽在运输过程中，一部分水化，导致蒸汽的传输速度下降，造成蒸汽运输过程中热量散失加大；（3）蒸汽冷凝时出现的冷凝气对于蒸汽输送也具有一定的影响。
4.2减少湿汽损失的方法
减少湿气损失的方法有很多，而对于热电厂来说，主要有以下几种方法：（1）在蒸汽运输途中对蒸汽重新加热，提高蒸汽流速，降低热损失；（2）在蒸汽传送管道内，设置祛湿装置；（3）运用对热量损失不大，且不会造成冷凝蒸汽的空心喷管；（4）对整个蒸汽运输管道和热量输送管道进行内壁防腐处理，提高管道内壁的抗冲蚀和腐蚀的能力。
结束语：
综上所述，在对热电厂进行建设和运营的过程中，要清楚热能与动力工程转化的影响因素和解决方案，并针对已有的设施进行有目的的改造和优化，只有这样才能够保证热电厂发电效率和供热能力的提高。
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[3]罗战杰，许少群.浅谈电厂中热能与动力工程的有效运用[J].科技与企业，2015（09）：113.
论文作者:罗祥燨
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签：热电厂论文; 蒸汽论文; 热能论文; 过程中论文; 动能论文; 动力工程论文; 喷管论文; 《电力设备》2018年第16期论文;