试析火电厂中热能与动力工程的改进方向

2014-07-09 07:52阳帆
科技创新与应用 2014年20期
关键词:热能与动力工程火力发电厂

阳帆

摘 要:随着人类社会对利用能源的需求不断上升,显然本就是十分有效的资源无法满足这种需求,因此,我国社会经济的快速发展与日益枯竭的资源之间的矛盾也更加的突出。与欧美等发达国家相比,我国的生产力水平较为落后,并且能源损耗大、资源利用效率低,对人们生存的环境也产生了恶劣的影响,所以,现阶段我国各地政府以及企业所面临的最重要的问题就是尽可能的提高资源的利用效率,从而保证我国可持续发展战略的顺利完成,而以火力发电厂为代表的工矿企业的生产经营模式需要进行不断的改进和完善。文章便对火电厂中热能与动力工程的现状以及火电厂中热能与动力工程的改进对策两个方面的内容进行了详细的分析和探讨,从而详细的论述了火电厂生产运行的优化工作。

关键词:火力发电厂;热能与动力工程;现状及改进对策

要想有效的改进火电厂的热能与动力工程,那么就必须清楚火电厂的工作原理,通常情况下,火力发电厂是以煤炭作为燃料,在燃料燃烧的过程中将燃料的化学能转化成热能,之后再借助于汽轮机等动力机械装置将热能转化成机械能,最后汽轮机会带动发电机将机械能转化成为电能,而一小部分的能量会以热量的形式被消耗掉。通常情况下,在火电厂工作的过程中,能量的焓值要逐步下降,而要想有效的降低火力发电厂的能耗就可以利用这一特点,为了响应国家节能减排的发展战略,火电厂便可以降低整个发电系统的能耗,从而充分的提高资源的利用效率。

1 火电厂中热能与动力工程的现状

热能与动力工程的核心理论基础应是工程物理学,其主要的研究对象为快速发展的新型动力机械和系统,通过合理的应用微电子技术、环境科学以及机械工程学等多门学科的理论知识,研究怎样才能低污染、安全并且高效的将燃料的化学能转化成动能的过程,同时在能量的转换过程中,还研究设备和系统实现自动化的过程。热能与动力工程与火电厂的生产和运行紧密相连,所以,要想实现热电厂生产运行的节能减排,那么就必须认真的研究和探索火电厂热能与动力工程中存在的主要问题,同时提出有针对性的改进对策,这对我国建立环境友好型和能源节约型社会也有着积极的促进作用,具体来说,其问题主要有以下三方面。

1.1 重热现象及其问题表现

在火电厂生产运行的过程中,经常会出现重热现象,而所谓的重热现象就是指在合理的利用能量的基础上,前后两个环节的通道压力值持平时,下一个环节的焓值与上一个环节的焓值相比,呈现出了明显的下降趋势。因重热现象而导致的危害是多方面的,其中,最主要的危害就是会影响火电厂的能源利用效率,主要有以下三方面的问题表现:第一,由于重热现象的存在,火电厂就无法合理的存储和释放电能,当重热现象较为严重时,电能的稳定性也会随之下降,电能的质量也会受到影响;其次,在火电厂的发电过程中,重热现象还会降低燃烧环节的稳定性,蒸汽数值就可能会产生大幅度的波动,发电系统的整体性能就会降低;最后,火电厂发电过程中的气压也会受到重热现象的影响,一旦压力出现了不稳定的情况,那么电能频率的稳定性也会降低,进而影响电能的品质。

1.2 湿气损失及其问题表现

一般情况下,湿气损失问题的出现并不是单方面的因素而导致的,而是众多因素共同作用的结果,具体来说,有两个方面的内容:第一,当蒸汽处于膨胀的状态下时,会产生一些水滴的,而水滴就会影响蒸汽的状态,从而导致湿气损失问题的出现;第二,如果蒸汽的移动速度是大于水滴的移动速度的,那么水滴就会对蒸汽高速运动的过程产生影响,从而导致湿气损失,同时主动的运动情况也会受到水珠的干扰,不但要过多的对设备进行操作,还会增大能量的损失。

1.3 节流调节及其问题表现

节流调节在火电厂的运行过程中也有着广泛的应用领域,比如,当发电设备的工作性能出现了突然的变化时,那么整个发电系统就会产生更多的能量损耗,企业的整体效益就会降低。而节流调节往往对于具有较小容量额度的设备更加适用,如果发电机组任何一级接近了最大的负荷承载时,其机组数就會越来越少,而级数则会越来越高,确保供电压力的临界值符合要求。弗留格尔定理中也指出了要想合理的应用节流调节,就必须机组中的级数是超过三级的,并且如果发电设备的工作状态发生了变化,系统应能够保证稳定的工作模式;当其未发生变化时,通过任何一个机组设备的流量值应相同。

2 火电厂中热能与动力工程的改进对策

对于我国任何一个行业以及任何一个企业来说,创新才是发展壮大的源动力,科学技术永远是企业发展的第一生产力,对于以火电厂为代表的工矿企业来说,要想是实现可持续发展,就必须提升自身的管理水平和科技创新的能力,针对火电厂的发展现状,如果仍采用传统的相互分离的改进措施显然不符合要求,火电厂的发展趋势应是在企业的运行管理过程中合理的融入现代化的管理理论和科学技术,根据热电厂热能与动力工程存在的实际问题,创新改进的方式方法,提高热电厂的资源利用效率和生产效率,从而真正的是实现可持续的健康发展。

2.1 科学的应用重热现象

针对火电厂的热能与动力工程现状我们知道,所谓的重热现象就是指多级汽轮机组内一小部分的上一级损失,在下一级的环节中可能被再次利用,而重热系数就是指与汽轮机的理想焓降相比,各级焓降之和超出理想焓降的值与理想焓降的比值。因重热现象而带来的负面影响虽然较多,但是如果能够将其合理的利用,那么对于提高能源的利用效率也有促进作用。首先,应将重热系统保持在合理的范围内,其并不是越大越好,同时要想合理的利用重热现象,效率的降低应是基础,也就是说并不能将全部的损耗回收,只能回收一部分损耗。

2.2 尽可能的减少湿气损失

作为我国火电厂能耗损失的重要内容,要想保证火电厂中热能与动力工程的有效应用,减少湿气损失所起到的作用十分关键的。在火电厂的发电过程中,为尽可能的减少湿气损失,通常可以采取以下四种措施:提高发电机组的抗冲蚀能力;科学的应用去湿装置;采用带有吸水缝的喷灌;应用中间再热循环。只有将湿气损失尽可能的降低,才能确保热电厂真正的做到节能降耗。

2.3 提高节流调节的有效性

在机组的第一级中,节流调节就可以完成全周进汽,而当设备的工作状况出现变化时,各级的温度都会下降,虽然其适应性较强,但是因为节流损失的存在,其经济性就大大的降低了。所以,应充分的参考弗留格尔原理,准确的计算出流量相同情况下的各级的压差值和焓降值,监视汽轮机的流通状况,同时确定各个零部件的工作效率和受理情况。而如果流量已知,那么就能够及时的掌握流动部分面积的变化情况。

3 结束语

通过以上的论述,对火电厂中热能与动力工程的现状以及火电厂中热能与动力工程的改进对策两个方面的内容进行了详细的分析和探讨。在科学发展观的指引下,作为建设社会主义和谐社会的客观要求,在新形势下党中央提出了建设环境友好型和能源节约型社会的新举措。对于火电厂等工矿企业来说,应做好热能与动力工程的节能减排改造工作。针对火电厂中热能与动力工程的现状及存在的主要问题,应制定出有效的节能减排的改进措施,以点带面不断的总结经验教训,确保热能与动力工程在火电厂中有效的运用,促进我国火力发电厂的健康发展。

参考文献

[1]郝丽芬,李东雄,靳智平,等.燃煤电厂动力配煤技术的应用[J].发电设备,2010.

[2]陈兆兵,曹学武,王健.电厂动力设备状态维修管理系统的开发[J].电力建设,2009.

[3]张晓萱,黄国和,席北斗,等.不确定性的电厂动力配煤优化模型[J].华东电力,2008.

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