论热电厂中热能与动力工程的有效运用

来源:用户上传      作者:

　　【摘要】热电厂使用供热式机组，不仅能够实现供电，还能在供电之余利用汽轮机抽气或者排气用来满足用户日常生产和生活所需要的热量，与一般性发电厂电、热分产相比更具前瞻性和先进性。但仅着眼于动力工程与热能在热电厂中的运用，就会发现不少问题，阻碍了热电厂进一步提升能量的利用率。基于此，探讨热能与动力工程在热电厂中的巧妙运用有着非常现实性的意义，对热电厂的长足发展与性能的优化有着巨大的经济效益与社会效益。
　　【关键词】热能 动力工程 热电厂
　　热电厂不仅能够发电，还能在发电的同时进行供热，实现“电热联产”。热电厂的这种“电热联产”形式在节能、环保方面有着相当重要的意义。本文从以下几个方面阐述了热能与动力工程在热电厂中的巧妙运用，希望能给予相关人士一些参考性意见或者建议。
　　一、减少湿气的损失
　　热电厂能耗损失的重要组成部分之一则为湿气损失，热能与动力工程在热电厂中的有效运用必须以减少湿气损失为前提。经过分析发现，引起湿气损失的主要原因包括：蒸汽的流动速度要远远大于部分水珠的流动速度，在这些水珠的牵绊下，许多动能被消耗掉，造成湿气损失，或者湿蒸汽过冷；在湿蒸汽开始产生膨胀现象的过程中，蒸汽会产生部分凝结作用，使得湿气量损失。湿气损失的直接影响就是会损伤动叶进气的边缘，尤其是叶顶端背弧处，所受到的冲蚀更为严重。因此，必须采取措施减少湿气损失情况。在热电厂中，可以采取以下措施减少湿气在运行中的损失：可以运用带有吸水缝的喷灌，也可以提高机组的抗冲蚀能力，还可以运用中间再热循环，或者运用去湿装置等等，以上措施都能够很好地减少在热电厂运行过程中湿气的损失。
　　二、降低调压调节的损失
　　调压调节不仅增加了机组对自身运行的可靠性，同时还增加了机组对负荷的适应性，实现了机组在部分负荷之下经济性的提高，是热能与动力工程在热电厂中运用的基础条件。但与此同时，调节调压本身也存在一些问题，比如在高负荷压力之下实行滑压调节违背了经济性要求，在动叶栅内的大机组蒸汽做功之后，就会转化机械能，会导致斥气损失、鼓风损失与余速损失等。在调节调压过程中产生的这些损失，也即是热能与动力工程在热电厂中的运用损失，需要我们加以关注，采取措施尽量降低。分析后可以发现，这部分损失并不是简单的由人为失误或者系统故障产生的，在很大程度上是由于机组的运行机理而造成的。由此，若想降低调压调节的损失，就必须引进较为先进的工艺技术，依靠技术上的突破来尽量降低这部分损失。
　　三、开展较为有效的节流调节工作
　　在节流调节中没有调节级一说，通常情况下，在第一级就可以实现全周进汽，在工况出现变化时，由于各级的温度变化较小，这种现象使得其具备较好的符合适应性，适用于小容量机组和基本负荷大机组。但变工况会产生节流损失，使得热能与动力工程在热电厂中的运用的经济效益不高。因此，必须在热电厂的运行中展开较为有效的节流调节工作，减少节流损失。在热电厂的实际运行中，可以运用弗留格尔公式确保热能与动力工程在热电厂中的运用的可靠性。结合弗留格尔公式的运用条件，就以同流量之下各级的压差和焓降加以推算，进而确定相关零部件的功率效率和受力的基本情况，同时监视汽轮机是否正常流通，也即在已知流量的前提下，将运行汽轮机时组前的各级压力的公式的符合度作为依据，判断流动部分的面积的相应变化情况。
　　四、恰当的工况变动与调配选择
　　（1）恰当的工况变动。汽轮机工况的变化和焓降的变化有着密切的关系，当全开第一阀工况的流量增加时，其压力也会随着增大，调节级与焓降相比较要减小；而当流量减少时，其压力也会随着减小，调节级与焓降相比较则会增大。在全开第一阀，关闭第二阀时，跟焓降相比，调节级要达到最大中间级，如果在这种情况下工况发生恰当的变动，那么各中间级的焓降不会发生变化，各中间级的压力比也不会发生变化。实际工况的调节就有了现实性的依据，我们可以在结合所需要得到的焓降的变化的基础上，展开恰到好处的工况变化，实现热能与动力工程在热电厂中的运用的需求。
　　（2）恰当的调配选择。除此之外，由于外界负荷的变化导致并网运行机组在遇到不断变动的电网频率时会依据自身的差异动态特性自动启动增减负荷，维持电网周波，这个过程被称作一次调频。一次调频负荷的增量由负荷功率随频率的下降而自动减少和调速器作用使发电机有功出力增加两个方面共同调节来平衡。一次调频是有差调节，只能将频率控制在一定范围内。一次调频的主要特点就是频率的调速非常快，然而发电机组会随着不同的调整量而存在特定的差异性，且这个调整量较为有限，这就给值班调度控制人员带来了工作难度。且当负荷存在比较大的变化或者在电力系统发出电力时，选用一次调频很难恢复常规频率，在这种情况下，就需要选用二次调频的方法。通常情况下，二次调频包括两种调频形式，一种为自动调频方式，
　　五、合理、科学利用重热现象
　　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，这种现象被称之为多级汽轮机的重热现象。将各级的理想焓降之和比汽轮机理想焓降部分多出来的值所占汽轮机理想焓降的比例叫做重热系数。由于合理、科学利用重热现象能够使得整体的效率要大于各级的平均效率，但是它的实现是以降低级效率为前提的，因此只能回收热损失的一部分，所以重热系数并不是越大越好，通常重热系数维持在0.04-0.08之间为最佳。基于此，在热电厂中要想实现合理、科学利用重热现象，则必须选取恰当的重热系数。在实际运用中，要在结合自身动力工程与热能的基础上，确定较为合理、科学的重热系数，进而确保机组的最佳运行状态，在热电厂中实现更加完美的运行服务。
　　六、结语
　　在热电厂中利用、转换能量除了风能、潮汐能和水力等极少数能源之外，大部分都是直接利用热能或者将热能转化为其它形式的能量进行多种形式的间接利用。本文主要从减少湿气的损失、降低调压调节的损失、展开较为有效的节流调节工作、恰当的工况变动与调配选择以及合理、科学利用重热现象等五方面论述了热能与动力工程在热电厂中的巧妙运用，仅供参考。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-11666256.htm