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【摘 要】电力资源日常生活中不可或缺的动力资源,也是人类目前应用最清洁的能源之一。随着经济的快速发展及城市规模的逐渐扩大,人们对电能的需求也与日俱增,使电能逐渐供不应求,甚至在用电高峰期依靠限制用电措施进行解决。因此,为保障城市用电实际需要,就要不断提高热电能源利用率。热电厂要完善设备改变目前存在的状况,使热电联产发挥更大的作用。
【关键词】热能与动力工程;重热现象;损耗
如何进一步提高热能与动力工程的实际应用效率已经成为当前各大热电厂的一项重要研究课题。提高这些能源的实际应用效率将会给热电厂创造可观的额外收益。本文将针对热电厂中热能与动力工程的应用展开深入的探讨。
1.对重热现象的理解
国内热电厂通常拥有多级汽轮机,每一级汽轮机在运转过程中都会发生热功的损失,在以后各级中对其中一小部分进行回收利用,这样就能够将上一级产生的热功损耗通过蒸热吸收转化成热能。进而提高汽轮机进汽焓值,逐渐增加理想状态的焓降值,在这个过程中,能大大提高后一级进汽焓降,而理想焓降也会逐渐增加,导致各级理想焓降会大于全机理想焓降的数值,这被成为重热现象.在火电厂的运行过程中,由于设备结构及材料等存在差异,导致热能回收情况也会有很大不同,热损失的回收率并不能达到理想状态。经数据显示,在一般情况下,重热系数一般在 4%~8%左右。热电厂需要结合各自生产运营实际对重热系数值进行合理确定,在保证发电正常的基础上,科学合理地利用热能动力能,从而实现发电厂效益的最大化。
2.热电厂的热能与动力的关系
在热电厂的发电过程中,热能被转化成动能,动能再经过汽轮发电机的作用后,一部分被转化为电能,其余部分再次从汽轮机中被转送出去。在转化的过程当中,蒸汽会有部分热损失以及焓降,优化转化的过程,不仅会使热电厂在生产过程中的能耗大大减少,而且对操作技能的提高也有很大的帮助。把前级的损失用到下级的转换过程中,让下级的理想焓降值在同压差下比前级在没有损失情况下的理想焓降值大一点。电没有办法大量地储存,功率随着外界的需要不停地在变化 t进入到汽轮机里的蒸汽的参数随着锅炉内燃料燃烧的不稳定而随时在发生着变化,凝汽设界工况的变化,使得凝汽器的压力发生变化;电网频率的变化,汽轮机内部通流部分产生污垢等都是导致机组产生变工的主要因素。
3.提高效率的方法
3.1减少调压调节的损失
调压调节有其优势也有其缺陷,其主要特点就是可以加强机组自身的运行稳定性以及它对负荷的适应能力,它还提高了一部分机组的经济效益,同时还为动力工程以及热能在电热厂中的运用提供了有效的实际条件。其缺陷主要就是在其高负荷区域内进行滑压调节是不符合经济性要求的。大机组蒸汽在动叶栅内完成做功后,就会有机械能的功力转换存在,这样就在一定程度上产生蒸汽余速的损耗、斥气损失以及鼓风损失等。调压调节存在这些损失,表明汽轮机组运行经济性有所降低,但是造成这些损失的主要原因都是汽轮机组运行机理决定的,而不是单纯的人为失误或者系统故障,这些损失的存在都需要借助先进的工艺技术进行改进和完善。所以,这些损失的存在就迫切需要我们不断积极的研究和探索调压调节的方法,争取研制出更为科学的产品,进一步减少能量损失。
3.2尽量减少湿气损失
在热电厂的能源损耗中,湿气损失是其中主要的部分,因此降低湿气的损失量对于热电厂中热能与动力工程的应用也是非常重要的方面。我们从以下方面来分析湿气损失的主要原因:湿蒸汽发生膨胀的过程中,部分蒸汽会凝结成水珠,损耗了蒸汽量;水珠的流动速度远远低于蒸汽的流动速度,所以受制于水珠流动速度,损耗了大量动能;以及湿蒸汽过冷现象等。湿气的严重损耗就会使动叶边缘产生损伤,尤其是叶顶背弧处所受到的冲蚀很严重。降低湿气可以实施以下方法:在实际热电厂运行中采用中间环节再热循环;采用去湿设备;增强机组的抵抗冲蚀的能力等。
3.3科学合理选择调配
在汽轮机组并网运行过程中若出现电网频率变化时,要根据设备的差异动态特性对自动负荷调整进行启动,将低压凝汽式汽轮机安装到其后方,背压式汽轮机运行过程中所排热气可作为低压凝汽式汽轮机的全新气源,构成全新的凝汽式汽轮发电机组而实现两个汽轮机的双重发电。值班调度员要在汽轮机组运行过程中结合实际对其进行调整及频率调速实现对机组的控制,这在控制中具有较大的难度,也使工作量明显增加[2]。若出现电力或负荷波动较大的情况时,只进行一次调频并不能使电力状态恢复到常规频率,就要求调度员采用二次调频予以解决。二次调频一般分为自动调频和手动调频两种方式,自动方式由于具有明显优势而在实际中被热电厂广泛应用。调频方式合理不仅可以使汽轮机组运行能力得到明显提升,而且还能避免企业带来额外损失。
4.热电厂中热能与动力工程的发展方向
自动化与能源管理对于高效生产而言不可或缺。工业企业的竞争力在很大程度上也取决于他们对能源管理的掌控。过去单单依靠分立的改进措施来提高生产效率已不再奏效,而是需要信息技术、通讯技术和自动化技术在公司流程中的横向和纵向无缝集成,从而提高生产效率和能源利用效率。一台电机的能耗成本在整个电机生命周期成本中占97%以上;变频器可以精确地根据要求使电气传动设备以可调节的转速运行,有效的节约能源,对风机、泵类及压缩机等应用极为有效,节约能源最高可达 50%;综上,引进配套的先进生产设备,有利于企业与社会的双赢[1]。全集成自动化是生产过程中节能的最佳解决方案,是一种适用于所有工业领域的集成解决方案平台。通过全集成自动化统一的编程/组态、统一的数据管理和统一的通讯,能够整体改进制造工艺和业务流程,实现整个生产流程的自动化和优化,合理高效地利用能源。全集成能源管理,是提高工厂的透明度和管理水平的最有效工具[3]。针对配电系统的前期规划设计和系统装配,它提供了简便、快捷、可靠的工具软件,协助设计和生产;而且运行管理人员利用系统提供的实时信息,有利于设备调度停运、故障预维护、合理安排检修计划、电耗管理等,确保配电系统的安全、经济运行。全集成能源管理提供了优质、节能的配电产品的同时,优化配电系统的设计成本和运行维护成本,是配电系统的理想解决方案。
5.结语
想要确保热能与动力工程在热电厂中合理有效的运用,是目前电力行业必须要面对的一个重要问题,在此过程中,应做好对重热现象的研究,调配选择以及工况变动、节流调节、调压调节损失以及减少湿气损失等方面的研究,只有如此,才能更好地实现提高热能与动力工程应用效率的这一目的,进而提高热电厂的运行效率和经济性。
【参考文献】
[1]刘杰.热能与动力工程在热电厂的运用分析[J].科技传播,2012,(17):2-3.
[2]黄景利.热电厂中的热能与动力工程[J].黑龙江科技信息,2010(9):101.
[3]于光佐.论热电厂中热能与动力工程的有效運用[J].科技创新导报,2011(10):210.
【关键词】热能与动力工程;重热现象;损耗
如何进一步提高热能与动力工程的实际应用效率已经成为当前各大热电厂的一项重要研究课题。提高这些能源的实际应用效率将会给热电厂创造可观的额外收益。本文将针对热电厂中热能与动力工程的应用展开深入的探讨。
1.对重热现象的理解
国内热电厂通常拥有多级汽轮机,每一级汽轮机在运转过程中都会发生热功的损失,在以后各级中对其中一小部分进行回收利用,这样就能够将上一级产生的热功损耗通过蒸热吸收转化成热能。进而提高汽轮机进汽焓值,逐渐增加理想状态的焓降值,在这个过程中,能大大提高后一级进汽焓降,而理想焓降也会逐渐增加,导致各级理想焓降会大于全机理想焓降的数值,这被成为重热现象.在火电厂的运行过程中,由于设备结构及材料等存在差异,导致热能回收情况也会有很大不同,热损失的回收率并不能达到理想状态。经数据显示,在一般情况下,重热系数一般在 4%~8%左右。热电厂需要结合各自生产运营实际对重热系数值进行合理确定,在保证发电正常的基础上,科学合理地利用热能动力能,从而实现发电厂效益的最大化。
2.热电厂的热能与动力的关系
在热电厂的发电过程中,热能被转化成动能,动能再经过汽轮发电机的作用后,一部分被转化为电能,其余部分再次从汽轮机中被转送出去。在转化的过程当中,蒸汽会有部分热损失以及焓降,优化转化的过程,不仅会使热电厂在生产过程中的能耗大大减少,而且对操作技能的提高也有很大的帮助。把前级的损失用到下级的转换过程中,让下级的理想焓降值在同压差下比前级在没有损失情况下的理想焓降值大一点。电没有办法大量地储存,功率随着外界的需要不停地在变化 t进入到汽轮机里的蒸汽的参数随着锅炉内燃料燃烧的不稳定而随时在发生着变化,凝汽设界工况的变化,使得凝汽器的压力发生变化;电网频率的变化,汽轮机内部通流部分产生污垢等都是导致机组产生变工的主要因素。
3.提高效率的方法
3.1减少调压调节的损失
调压调节有其优势也有其缺陷,其主要特点就是可以加强机组自身的运行稳定性以及它对负荷的适应能力,它还提高了一部分机组的经济效益,同时还为动力工程以及热能在电热厂中的运用提供了有效的实际条件。其缺陷主要就是在其高负荷区域内进行滑压调节是不符合经济性要求的。大机组蒸汽在动叶栅内完成做功后,就会有机械能的功力转换存在,这样就在一定程度上产生蒸汽余速的损耗、斥气损失以及鼓风损失等。调压调节存在这些损失,表明汽轮机组运行经济性有所降低,但是造成这些损失的主要原因都是汽轮机组运行机理决定的,而不是单纯的人为失误或者系统故障,这些损失的存在都需要借助先进的工艺技术进行改进和完善。所以,这些损失的存在就迫切需要我们不断积极的研究和探索调压调节的方法,争取研制出更为科学的产品,进一步减少能量损失。
3.2尽量减少湿气损失
在热电厂的能源损耗中,湿气损失是其中主要的部分,因此降低湿气的损失量对于热电厂中热能与动力工程的应用也是非常重要的方面。我们从以下方面来分析湿气损失的主要原因:湿蒸汽发生膨胀的过程中,部分蒸汽会凝结成水珠,损耗了蒸汽量;水珠的流动速度远远低于蒸汽的流动速度,所以受制于水珠流动速度,损耗了大量动能;以及湿蒸汽过冷现象等。湿气的严重损耗就会使动叶边缘产生损伤,尤其是叶顶背弧处所受到的冲蚀很严重。降低湿气可以实施以下方法:在实际热电厂运行中采用中间环节再热循环;采用去湿设备;增强机组的抵抗冲蚀的能力等。
3.3科学合理选择调配
在汽轮机组并网运行过程中若出现电网频率变化时,要根据设备的差异动态特性对自动负荷调整进行启动,将低压凝汽式汽轮机安装到其后方,背压式汽轮机运行过程中所排热气可作为低压凝汽式汽轮机的全新气源,构成全新的凝汽式汽轮发电机组而实现两个汽轮机的双重发电。值班调度员要在汽轮机组运行过程中结合实际对其进行调整及频率调速实现对机组的控制,这在控制中具有较大的难度,也使工作量明显增加[2]。若出现电力或负荷波动较大的情况时,只进行一次调频并不能使电力状态恢复到常规频率,就要求调度员采用二次调频予以解决。二次调频一般分为自动调频和手动调频两种方式,自动方式由于具有明显优势而在实际中被热电厂广泛应用。调频方式合理不仅可以使汽轮机组运行能力得到明显提升,而且还能避免企业带来额外损失。
4.热电厂中热能与动力工程的发展方向
自动化与能源管理对于高效生产而言不可或缺。工业企业的竞争力在很大程度上也取决于他们对能源管理的掌控。过去单单依靠分立的改进措施来提高生产效率已不再奏效,而是需要信息技术、通讯技术和自动化技术在公司流程中的横向和纵向无缝集成,从而提高生产效率和能源利用效率。一台电机的能耗成本在整个电机生命周期成本中占97%以上;变频器可以精确地根据要求使电气传动设备以可调节的转速运行,有效的节约能源,对风机、泵类及压缩机等应用极为有效,节约能源最高可达 50%;综上,引进配套的先进生产设备,有利于企业与社会的双赢[1]。全集成自动化是生产过程中节能的最佳解决方案,是一种适用于所有工业领域的集成解决方案平台。通过全集成自动化统一的编程/组态、统一的数据管理和统一的通讯,能够整体改进制造工艺和业务流程,实现整个生产流程的自动化和优化,合理高效地利用能源。全集成能源管理,是提高工厂的透明度和管理水平的最有效工具[3]。针对配电系统的前期规划设计和系统装配,它提供了简便、快捷、可靠的工具软件,协助设计和生产;而且运行管理人员利用系统提供的实时信息,有利于设备调度停运、故障预维护、合理安排检修计划、电耗管理等,确保配电系统的安全、经济运行。全集成能源管理提供了优质、节能的配电产品的同时,优化配电系统的设计成本和运行维护成本,是配电系统的理想解决方案。
5.结语
想要确保热能与动力工程在热电厂中合理有效的运用,是目前电力行业必须要面对的一个重要问题,在此过程中,应做好对重热现象的研究,调配选择以及工况变动、节流调节、调压调节损失以及减少湿气损失等方面的研究,只有如此,才能更好地实现提高热能与动力工程应用效率的这一目的,进而提高热电厂的运行效率和经济性。
【参考文献】
[1]刘杰.热能与动力工程在热电厂的运用分析[J].科技传播,2012,(17):2-3.
[2]黄景利.热电厂中的热能与动力工程[J].黑龙江科技信息,2010(9):101.
[3]于光佐.论热电厂中热能与动力工程的有效運用[J].科技创新导报,2011(10):210.