热能动力工程在电厂中的有效运用

李荣祖

（山东省实验中学，山东 济南 250001）

热能动力工程在电厂中的有效运用

李荣祖

（山东省实验中学，山东 济南 250001）

随着我国经济和社会的不断发展和进步，我国逐渐将社会生产主力定位在发电方面，现如今我国主要使用的发电系统是火力发电系统，但是火力发电耗能过多，对全球资源短缺的影响不容忽视。本文通过对热能动力工程的概念，以及在电厂中应用热能动力工程的必要性，进行了分析和探讨，总结归纳出热能动力工程在电厂中的具体运用策略。

热能动力工程；电厂；有效运用

我国现如今大多都是以火力发电为主要生产力，但是火力发电有一个弊端就是耗能过大，在这个全球资源短缺的情况下，必须要将工作重点放在能源动力工程的运用中，才能够真正意义上实现发电工程的节能环保目标。在电厂供热设备运行时，将设备运行产生的热能转化成电能，并且以此作为供热系统的源动力，从而在节约地球能源的前提下，为人类的生活提供基本条件，但是由于能源动力工程在我国发展较晚，所以其中仍然存在着一些问题。

1 热能动力工程的概念

顾名思义，热能动力工程是将热能转化成为动力、动能，再将这个动力、动能转为电能和热能，以供人们的日常生活所需。热能动力工程主要研究的方向，就是热能和动能之间的相互转变和转化，这种转化其实都遵循着一个规律，这个规律就是能量守恒定律。能量守恒定律是所有能源转化、转变的重要依据，并且根据能源守恒定律还能够及时的发现能量转化、发电过程中出现的所有能源问题，并且可以根据能源守恒定律进行有效的解决，从而提升电厂设备的整体运行效率。

热能动力工程其实内在概念和意义是十分复杂的，因为其不仅涉及了多个知识领域，其中包含的学科知识也很多。在电厂中合理、有效的运用热能动力工程，不仅能够最大限度提升电厂的整体工作效率，还能够最大程度上降低电厂的运行成本，从而提升电厂的整体经济效益。可以说热能动力工程是一项符合现代社会发展的现代化工程项目，对于地球的能源保护和环境保护方面有着较高的作用。

2 在电厂中应用热能动力工程的必要性

2.1 符合时代的需求和发展

我国现如今大多是以火力发电为主要生产力，但是火力发电有一个弊端就是耗能过大，在这个全球资源短缺的情况下，必须要将工作重点放在能源动力工程的运用中，才能够真正意义上实现发电工程的节能环保目标。在电厂供热设备运行时，将设备运行产生的热能转化成电能，并且以此作为供热系统的源动力，从而在节省地球能源的前提下，为人类的生活提供基本条件，可以说热能动力工程符合社会时代大发展的要求，因为现如今我国正处于一个经济高速发展、社会能源快速消耗的阶段，各领域对于能源的需求都是巨大的，并且依赖性十分高，可以说现如今人类生活一旦离开了能源的支撑，不仅国民经济会停滞不前，还会严重影响人们的日常生活。

2.2 使用热能动力工程存在的问题

热能动力工程运用在电厂中存在着很多问题，最大的问题就是由于能源动力工程在我国发展得较晚，所以热能动力工程运用在电厂中时，经常性的会存在着一些问题，而这些问题并不是单单依靠较短时间就能够解决。现如今各个电厂企业在利用热能动力工程时，效果并不是那么明显，甚至有一些企业不仅没有做到降低能源的消耗，还会对生态环境和能源资源带来较大的破坏，更有甚者会加大环境污染的相关问题。所以必须要合理、科学、有效的利用热能动力工程，通过合理的利用热能动力工程，来提升电厂的生产率和工作质量，从而为我国建设资源节约型发展大国打下良好的基础。

3 热能动力工程在电厂中的具体运用策略

3.1 减少调压过程的消耗

电厂在利用热能动力工程时，经常性的会出现气压过高的问题，所以在将热能动力工程运用在电厂中最主要的一点，就是要减少因为调压过程造成的能源消耗，因为发电机组装系统在运行过程中，经常性的需要调节发电机组合装系统出力，从而提升发电机组装系统的压力适应力，从而保证发电机组装系统的电压负荷一直处在一个较为平稳、稳定的状态之下。而通过发电机调节机组的负荷变化来进行调节，就能够最大限度上提升发电机组系统的整体工作效率，从而最大程度上降低电厂的发电成本，使电厂的经济效益最大化。但是在调节负荷电压机组的时候，很容易对其造成能源上的消耗，甚至会降低发电机组装系统的经济运行性。比如发电机组装系统的电压负荷较大时，必须要对其进行压力负荷的调节，但是这种滑压式调节操作，会导致发电机组装系统生产出并没有实际用处的机械能，这种没有实际用处的机械能，将会导致发电机组装系统的运行效率降低。

3.2 调频方案的优化和选择

由于发电机组装系统的负荷电压一直都是处于一个不断变化的状态下，所以发电机组装系统的电网频率也会随着负荷电压的变化而变化，并且在这种频繁变化的情况下，电网频率机组还会根据并网运行的频率，来进行实时的调节自身动态性能和变化频率，通过这种自动的调节，来减少发电机组装系统带来的负荷电压，以此来维持电网的频率，这种自身调节性能也被称为“一次调频”。“一次调频”负荷电压的平衡点，是需要实现负荷电压功率和调速器两者之间的平衡，“一次调频”在自身的调节过程中，仅仅只能将频率调节控制在一定的范围内，并且在调节频率时，都会具有快速频率调节的特点。所以电厂的工作人员在将热能动力工程运用在实际工作前，一定要优化调节、调配方案，并且必要时还要选择二次调频，从而保证在发电机组装系统运行中，选择合理、有效的调频方式，使运行效率得到全面提升。

3.3 利用多级汽轮机

多级汽轮机最常见的一个现象就是重热现象，而重热现象一般情况下，指的是在上一轮的汽轮机中损失的一部分热能，能够被下一级甚至接下来的后几级汽轮机反复地利用和使用。通过发电机调节机组的负荷变化来进行调节，就能够最大限度上提升发电机组系统的整体工作效率，从而最大程度上降低电厂的发电成本，使电厂的经济效益最大化。但是在调节负荷电压机组的时候，很容易对其造成能源上的消耗，甚至会降低发电机组装系统的经济运行性。在发电机组装系统运行过程中，工作人员可以调节重热的利用率，将重热的系数调节到合理范围之内，从而保证多级汽轮机中的剩余热能，能够被下一级甚至后几级汽轮机利用，不仅能够降低电厂的生产成本，还能够最大限度上降低能源的消耗。

3.4 降低湿气损失影响

发电机组装系统在运行过程中不仅会产生较多的热能，还会因为大量的热能而产生较多的湿气，这种湿气的产生是不可避免的，并且根据热能传递的原理，在产生湿气的同时，湿气蒸发或者气温过低时，会同时带走一部分的热能，从而产生了不必要的耗能和能源的浪费。现如今最为常见和普遍应用的策略，就是在发电机组装系统内部安装一个吸收水蒸气的装置，通过这种方式来减少湿气对热能的消耗，但是除了这种方式，还可以在发电机组装系统中，安装祛湿气的装置或者水蒸气循环装置，通过这两种装置来回收水蒸气，从而保证能源的再次回收和利用。

3.5 有效的调节气流

热能动力工程运用在电厂中最主要的一点就是要减少因为调压过程造成的能源消耗，因为发电机组装系统在运行过程中，经常性的需要调节发电机组合装系统出力，从而提升发电机组装系统的压力适应力，从而保证发电机组装系统的电压负荷一直处在一个较为平稳、稳定的状态之下。也就是说在汽轮机流量已知的前提下，将汽轮机的各级负荷压力和固定的弗留格尔公式进行对比，根据结果来进行面积同流的判断。

4 结语

综上所述，我国在电厂中运用热能动力工程已经势在必行，不仅仅是因为传统的火力电厂过于损耗资源，还因为在电厂中运用热能电力工程，将能够最大限度上提升电厂的整体工作水平，从而提升电厂的整体经济效益。热能动力工程在电厂中可以通过减少调压过程的消耗、调频方案的优化和选择、利用多级汽轮机以及降低湿气损失影响等多种方式，来提升热能动力工程在电厂中的整体运用效果，从而在保障节能的前提下，提升电厂的整体工作质量。

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TM621

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1671-0711（2017）09（上）-0172-02

课题项目：本论文属于山东省实验中学2016年暑期研究性学习项目。