热能动力工程在热电厂中的应用探析
发表时间：2019-07-03T16:40:22.213Z 来源：《基层建设》2019年第10期作者：丘剑乐
[导读] 摘要：近年来，随着我国经济的发展，热电能源成为我国电力建设的重要发展方向。
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摘要：近年来，随着我国经济的发展，热电能源成为我国电力建设的重要发展方向。热能动力工程在热电厂的应用，有利于减少热量消耗，提高能量的利用率。在此过程中，应做好重热现象的研究，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。本文在此从几个不同的方面对热电厂中热能动力工程的具体应用做了一定的分析。
关键词：热能；动力工程；热电厂
前言：热电厂通过设计好的动力装置将热能先转化为动能，再带动发动机组将动能转化为电能。在这个过程中，我国的热电厂目前还存在转化率较低，能源利用效率有限。为了实现我国的可持续发展目标，热电厂需要采取一定的手段有效提升热电厂发电期间的能源使用效率，达成节能减排。
一、热电厂中热能动力工程概述
热能动力工程就是为了解决能源与动力问题而诞生的学科，其以工程热物理理论为基础，研究各类动力工程和机械的运行规律，以实现燃料的高效、安全使用。热电厂的功能不仅仅是供电，还能够供热，进而完成电热共同生产。通过对热电共同生产的方式，可以有效的节约资源和保护环境。必须要加强热能和动力工程的运用，并且及时解决已经发现的问题，才能够从根本上做到节约资源以及提高企业的经济效益。
热能与动力工程的相互转化是目前对热能研究的重点，也是在今后的工业研究中需要重点探索的内容。在我们的热电厂的发展过程中，我们需要将热能和动力工程的运用加以结合，形成一种全新的发展生产模式，将我们的热电厂发展成为一种创新的，高效的工业生产，这种工业生产在发展的过程中可能会遇到困难，但我们总会找到解决困难的措施，这也是我们前进的必要趋势。
二、热电厂中热能动力转化的原理
在热电厂，进行发电时，首先锅炉中产生了一些蒸汽，之后被送到汽轮机之中，在其转动的影响下，发电机被带动之后进行发电。在汽轮机之中排出来的气体进入凝汽器中的冷端设备中，使水从气态转变为液态，之后通过凝结水泵进入到水泵中，最后又回到锅炉之中。这是其发电原理，利用的是蒸汽的循环来实现的。关于热电厂进行发电的具体流程。热电厂一般采用的是火力进行发电。煤炭是其进行发电的重要能源，经过相关处理之后，煤炭变成了煤灰，用皮带将其输送到了锅炉之中，煤粉燃烧后会有热量产生，能够在锅炉加热时进行应用，使在锅炉之中的水能够变成水蒸气，在第一次加热后，其到达高压缸中。为了提高热效率，能够对水蒸气实行第二次加热，使其达到中压缸，利用其中的蒸汽对汽轮发电机进行推动，使其发电。
三、热能动力工程在热电厂中的具体应用
1、根据热电厂实际的情况，进行合理选择重热系数
重热指的就是把在汽轮机运行中的蒸汽所产生的某些损失结合运用起来，并重新提供给下一道工序运用。这样就可以很好的使整体的效率高于平均效率，从而在很大程度上提高了能源使用率。但是在热电厂实际的运行当中，也不是全部的损失都能被吸收运用，因此，这就需要热电厂根据实际情况调整重热系数，一般重热系数都在4%-8%之间上下浮动的，然而数值绝非是越大越好，根据各个热电厂的实际情况选择最恰当的数值。
2、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。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。
3、调压调节
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。基于此，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。
4、节流调节
热电厂可以采用弗留格尔公式，利用它进行计算，从而有效保证热能和动力工程能够实现有效的运用。在同等流量之下，运用公式可以对每一级的压差和比焓值计算，强化对去论足的监督，以促进其正常流通运行，在确保流量的情况下，将汽轮机组之前的每一级的压力所运用的公式作为依据，对每一部分的流通变化情况加以正确合理的判断。通过计算，可以发现利用弗留格尔公式能够在热电厂汽轮机组中加以运用，有效保障了节流调节，与此同时，也为热能和动力工程的有效运用提供的基础和条件。
5、减少湿气损失
湿气损失是热电厂能耗损失的重要组成，减少湿气损失，对于热能与动力工程在热电厂中的有效运行十分必要。分析湿气损失的产生原因，主要包括如下方面：在湿蒸汽膨胀过程中，蒸汽发生部分凝结作用，造成蒸汽量的大大减少；蒸汽流速远高于部分水珠流速，在水珠牵制下，大量动能被消耗；湿蒸汽过冷现象等。湿气损失的直接危害就是动叶进汽边缘遭受损伤，叶顶背弧处所受冲蚀尤为严重。为减少湿气损失，在热电厂实际运行中，可采取如下措施：应用去湿装置；应用中间再热循环；提升机组抗冲蚀能力；应用带有吸水缝的喷灌
