基于提高热电厂热能与动力工程效力的措施论文_贡巧惠,吕朋光

基于提高热电厂热能与动力工程效力的措施论文_贡巧惠,吕朋光

河钢承钢能源事业部 河北承德 067000

摘要:目前,我国在电厂热能与动力工程技术研究方面硕果累累,成为我国电力系统现代化发展及提高社会基础设施建设水平的有效途径。虽然我国现有电力资源发展状况较为良好,但在细节方面的问题却不容忽视,成为阻碍我国电力行业现代化发展的主要问题。为此做好热能与动力工程的现代化研究势在必行,成为解决电厂热能动力下降与动力工程效益不达标的关键所在。因此,文章就提高电厂热能与动力工程效力的措施展开探究,并总结出现阶段电厂热能系统运行的基本原理及提升热力效力的有效措施及所需注意的相关问题。

关键词:热电厂;热能;动力工程;提高效力

1导言

热电厂的发电原理是利用专门的动力装置,将煤炭燃烧所释放的热量转化成电能。由于受现有生产技术、装备设施的影响,动力装置的热电转化效率比较低,大部分热量都以冷凝或散失等形式被消耗。因此,提高热电厂热能与动力工程转化效率的根本就在于降低热能损耗。文章首先对热电厂发电原理及其流程进行了简单概述,随后列举了几种常见的提高热电厂热能与动力工程的方法。

2热电厂发电原理与流程概述

2.1原理

热电厂发电原理主要由三个部分组成。首先需根据煤炭燃烧所产生的基本热量来对其进行转化,最终的转化产物为蒸汽;而后通过管道将蒸汽输送至气轮机中利用气轮机的高速运转,使其产生一定的机械动能此时便可带动发电机发电;最后根据汽轮机基本运行原理,将最终的气体排入凝汽器中,这便能够有效地将气体冷却为液态水,此时水泵将液态水进行循环利用,继而提高了发电的基本经济效益。

2.2流程

目前,我国电厂发电主要以火力发电为主,其主要的燃烧热料仍是煤炭。所以在电厂发电的过程中,需首先对煤炭进行有效的处理,通过充分的分解燃烧来将其传送到锅炉中,然后通过锅炉的转化使其变为蒸汽与水。此时,可将其加入高压缸中,通过带动汽轮机来完成首次加热,继而便可有效地提高运行效率。但在此过程中为进一步的发挥煤炭燃烧的基本效果,需对水蒸气进行二次加热,以此将其再次输入到高压缸中,在此过程中便可充分的发挥出煤炭的剩余热量。

3提高热电厂热能与动力工程的方法

3.1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"。主要表现为以下几个方面:首先,蒸汽在推动叶轮转动过程中,由于叶轮本身的温度要低于蒸汽温度,因此蒸汽会有一部分发生液化现象,在叶轮表面液化成水。遇冷液化成水的这部分蒸汽没有做功,因此可以看做是蒸汽损失。其次,蒸汽只有在达到一定高的温度之后才能完全气化(理想状态),而在锅炉内部,蒸汽处于"半气化"状态,其中夹杂着大量的微小水滴。水滴本身是具有一定重量的,因此在随蒸汽运动的过程中,这部分水滴的流速要低于蒸汽流速,在对叶轮进行推动做功时,由于速度不够快,因此做功也低。同时,当水蒸气中水滴数量较多时,还会影响其他蒸汽的做功效率,导致更多热能的散失。

在明确了影响热电厂热能与动力工程的因素后,我们可以采取有针对性的解决措施,主要可以从以下两个方面进行:一方面是锅炉管理人员要时刻注意观察锅炉仪表的指示情况,当锅炉压力或温度低于标准时,要及时采取升压、升温措施。当压力过低时,水蒸气的气化程度不足,蒸气中水滴含量较多;当温度不足时,液态水难以完全气化,也会影响蒸气做功效率。同时,还应当控制锅炉蒸气的持续、稳定输出,保证做功的连续性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另一方面是紧跟行业发展潮流,及时更换老化零部件,采用新型高分子材料,降低蒸气传输过程中的阻力,减少因机械摩擦带来的热能损失。

3.2降低调压调节损失

降低调压调节的基本目的在于提高设备运行机组运行的可靠性与稳定性,以便于能够更为有效地适应高负荷的运行环境,继而使其发挥出更为良好的经济效益。在此过程中需注意对调压调节限度的设定,如在调压调节不足时,设备的运行负荷较高,则不应做滑压调节,可有效的避免因设备运行负荷过高而产生动力效能下降问题。不仅降低了相关企业的经济效益,同时也难以保障设备运行的稳定性,继而造成经济与运行效率的双方面损失。该问题的产生,并非是人为失误造成,同时也不是设备运行故障而产生,而是由于设备的运行兼容性较差导致在运行过程中,无法有效地对运行负荷进行调节,如此时对设备的运行做出错误的判断,则易导致该问题的产生。

3.3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。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,最终才能够保证热能与动力工程效力的提高。

3.4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,不但提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。

结束语

要不断加强对热电厂热能与动力工程的相关研究和探索,把握好各个流程的具体操作和应对情况,总结原因,改进工作方式和方法,你呢够对工作运行中出现的问题进行及时处理,提高操作技能。有效的降低焓降从而降低热损耗,提高热能的利用效率,为实现节能减排和我国热电厂事业的可持续发展不断努力。

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论文作者:贡巧惠,吕朋光

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第20期

论文发表时间:2017/12/28

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