电厂热能动力的重要设计环节研究

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  摘 要:本文首先对循环流化床热能动力系统设计的思路进行了阐述,然后对循环流化床热能动力系统设计的环节进行了讨论,最后提出了提高电厂热能动力效率的有效措施,保护了环境,促进了可持续性发展。
  关键词:电厂热能动力;循环流化床热能动力系统;湿气损失
  中图分类号:TM62-4 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)23-0051-02
  热能动力与许多科学学科都有关联,热能动力受到压力温度,流量,环境介质中许多环境因素和不确定因素的干扰,得出的结论也都是相对复杂,并且专业性较强的。优化热能动力工程中的方案,有利于保障整个工程的质量。文章对循环流化床机组热能动力的设计环节进行深入的探讨和分析。
  1 循环流化床热能动力系统设计的思路
  1.1 设计先进性
  对于循环流化床热能动力系统的设计,在设计和建造期间,要以国内外先进技术发展的现状和发展思想为依据,同时必须要满足国家最新关于技术标准的要求。对工程进行创新,实现一个高质量、造价低、运营费用低、消耗量低的优秀工程设计。系统在布置和放置时,要考虑环境的因素,在减少资源的消耗的同时,要保证生产环境的安全可靠性,从而达到可持续性发展的目的。考虑业主的系统设计的满意度,减少工程总投资,提升设备的安全可靠性,对重大问题进行仔细的专题探索。
  1.2 综合经济效益
  企业在工厂的热消耗率、煤电的供应、对于水的消耗、污染物的排放量和企业中员工定员等方面远远超出于全国的平均水平。在工程前期设计投资中,主要包括设计费、建造所需要的费用、设备所需要的费用等;在施工过程中,对循环流水床热能动力系统进行严格的质量检验;当运营费用远远大于维修所需要的费用和机器平时损耗的费用,那么这项工程在未来具有很大的生存能力,是一个可以长期收益的项目[1]。
  2 循环流化床热能动力系统设计的环节
  2.1 總体设计
  ①在对方案进行设计的时候,要进行合理的规划和讨论;要深入的了解业主具体的要求,仔细研究建设的重要性。②在对流化床热能动力总体设计进行实施的阶段前,要简单的对工程系统进行一定的了解和调查,对每一种可能实施的方案和具体的方法进行讨论,与系统的安全性实用型和将来能进行扩展等方面进行综合的考察。最终确定一项最为合适,最为优秀的工程系统施工方案。热能动力系统设计是一个从城市化到具体细节的整体过程,统筹和细节工作在一定程度上是有着密切联系的,但其又是相互独立的两个部分,工程需要对设计初期进行不断的改善[2]。对于系统功能的设计、工程集成的设计、对于环境的考察、应用的方法、逻辑设计、流程设计和协调设计是组成总体设计的最主要的6个方面。
  2.2 热能动力系统的施工设计环节
  施工设计阶段分为两个方面:①施工平面图的设计;②确定系统技术设计。施工图的设计是重中之重,施工图的完善在设计完成的初期和确定工程的具体实施方案后进行执行,在设计图中需要标记出各种参数和数据,在设计工程图时,要进行仔细的分析和测绘。施工设计图分为子主两部分,在主设计图中要标明与子设计图之间的联系,设计图通常要用文字或公式进行详细的解说;如果有部分安装接口需要进行特殊处理,要进行标注。施工图作为热能动力系统施工的指向,会给最后工程质量是否良好带来最为直接的影响。对于工程施工图,还要注意以下几个方面:要具有相关图纸的图纸目录,要对总体工程进行一个系统详细的说明,在施工环节除了要进行标注外,还要有文字进行补充说明。主要的系统图由总平面布置图、竖向布置图、管线及沟道布置图组成。
  2.3 对工程系统进行修改和改进
  对工程系统进行修改,要在系统安装工作完成后,对热能动力系统和分系统进行试运作发现问题后进行调试,在调试时,要观察系统中各部分的功能指标是否能达到工程图中相应要求,如果发现功能并没有达到工程图纸中的要求,要进行及时的调试,以此来满足用户的需求。在工程系统中进行改进,所需要的时间比修改所需要的时间长。对于热能动力系统而言,其在建设的过程中包括设计的过程、施工的过程、安装和调试的过程,这些过程可能需要花费≥3年的时间,在这3年时间内,可能会出现一些新的技术,或设计方案需要进行改动,那么这个时候就必须要更加深入的研究和探讨,对于施工技术的改进,要符合发展的现状并且符合效益。
  3 提高电厂热能动力效率的措施
  3.1 对重热现象进行合理的应用
  重热现象进行合理的分级利用,能使整个系统的效率高出于平均效率高,但是如果想要利用重热现象,那么必须要将级效率降低,在降低的过程中,只能回收一部分的损失,重装系统一般维持在0.04~0.08之间,数值越大所产生的效果越好。在选取合理的重热系数前,要有自身的热能和动力系统作为依据。
  3.2 降低调压流损失
  降压节流能提高机组的可靠性和实用性,机组调峰也具有更强的适应能力。与此同时,热能动力系统也增加了许多的运行方式,正常情况下的降压调节产生的消耗相对较大,不能满足于企业对于经济的要求,随着变频技术和叶莉自耦技术的革新,发现降低处理运行后变得更加环保,效率提高。现在技术的出现大大减少了能量的损失。
  3.3 减少湿气损失的措施
  湿气是导致热电厂能耗损失的一个巨大因素,如果湿气产生的损失能得到高效的管控,能使热能与动力工程有更加有效的应用于电厂。产生湿气损失的原因多种多样以下几点是主要因素:当时朝气澎胀时会产生一部分的凝结,中期料会大幅的减少;蒸汽流速远远大于水流的流速,水珠消耗了大量的动能;水珠对喷管进行撞击,对主流产生干扰;湿蒸汽过冷等问题。失去时总是会带来很多危害,其中最主要的就是会对动叶进汽边缘进行损伤,所造成的影响是叶顶背弧会受到强烈的冲击和侵蚀。在运行的过程中添加去湿装备;利用中间再热循环;对叶片进行改造,加强抵抗冲击和侵蚀的能力;采用有带有吸水缝喷灌措施等都能有效的减少湿气造成的损失。
  3.4 优化循环流化床锅炉技术
  循环流化床锅炉是一种新型的燃烧设备,在清理燃烧,特别是在清理燃烧过劣质的煤上有着很强的优势,并且其具有污染物排放量较少、燃料适用性广泛、负荷调节的性能好、燃烧或燃烧后的炉灰渣容易清理等优点,有着较高的节能和环保性。其与平时所用的常规煤粉炉相比还有一些问题需要改进:体积较大;风烟系统受到的阻力强;风机所需要的用电量大;难以自动操控;受热面磨损程快。对于以上问题可以采用对炉膛设计进行优化;降低水冷壁的磨损可以选用高效的分离器;安全可靠,高效的冷渣器和高流风机,直接影响主设备是否能正常运行。
  4 结束语
  综上所述,以第一次工业革命为起点,热能动力近百年来发展迅速,被广泛应用于全国各地和各个领域,在工业文化中占有一席之地,并已经逐渐适应地成为企业发展的一部分。在我国煤矿丰富但缺少油和天然气的环境下,以煤炭作为主要燃烧的材料仍旧是大多数的企业仍在运用的手段,企业大多数还是利用热能系统进行供给。为了实现可持续性发展,保护环境,在燃烧上推新了循环流化床锅炉的燃烧方式。为了使热能动力系统工程的理论得到推广,其中的技术部分依旧在不停地补充。
  参考文献
  [1]周宏定.电厂热能动力系统设计问题浅析[J].中国设备工程,2017(18):90~91.
  [2]王 雷.电厂热能动力的重要设计环节浅谈[J].能源与节能,2016(09)82~83.
  收稿日期:2018-7-9
  作者简介:李学博(1978-),男,山东济南人,工程师,本科,从事热能动力设计工作。
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