淺析電廠熱能及動(dòng)力工程中存在的主要問(wèn)題

金曉琳

摘 要：電廠熱能及動(dòng)力工程是對(duì)能源進(jìn)行轉(zhuǎn)換的工程，但是在實(shí)際應(yīng)用中卻存在著很多的問(wèn)題，因此，為了更好的促進(jìn)電廠熱能和動(dòng)力工程的發(fā)展對(duì)其中存在的重?zé)岈F(xiàn)象和節(jié)流調(diào)節(jié)以及濕氣損失等問(wèn)題進(jìn)行更好的分析，能夠更好的找到解決的措施。

關(guān)鍵詞：熱電廠；動(dòng)力工程；問(wèn)題；解決措施

電廠在生產(chǎn)過(guò)程中，要想將熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，然后在汽輪發(fā)電機(jī)設(shè)備的作用下，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，在這個(gè)過(guò)程中，汽輪機(jī)在能量轉(zhuǎn)換的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)一定的能量損失，因此，在電廠生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)熱能和動(dòng)力工程中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析是非常重要的，這樣能夠更好的降低出現(xiàn)的熱能損失，同時(shí)也能更好的提高操作水平。

1 重?zé)岈F(xiàn)象中存在的問(wèn)題

電廠在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)重?zé)岈F(xiàn)象，在前級(jí)出現(xiàn)的損失通常在下級(jí)會(huì)得到很好的利用，但是在下級(jí)的時(shí)候在相同的壓差下也是會(huì)存在著前級(jí)損失無(wú)法得到增加的情況，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)就被稱作為汽輪機(jī)的重?zé)岈F(xiàn)象。導(dǎo)致出現(xiàn)這種情況的原因也非常多的，其中電能在生產(chǎn)過(guò)程中不能進(jìn)行大量的儲(chǔ)存，這樣就要借助外界的功率來(lái)進(jìn)行不斷的改變，同時(shí)鍋爐在燃燒的時(shí)候也會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，這樣就會(huì)導(dǎo)致進(jìn)入到汽輪機(jī)中的蒸汽參數(shù)會(huì)出現(xiàn)不斷變化的情況，同時(shí)在凝汽器的內(nèi)部也會(huì)出現(xiàn)壓力不斷變化的情況，這些因素的影響都會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)頻率發(fā)生變化，也會(huì)在汽輪機(jī)組中存在著流通部分出現(xiàn)結(jié)垢的情況。

2 一次調(diào)頻中存在的問(wèn)題

并網(wǎng)運(yùn)行機(jī)組在遭受到外界負(fù)荷變化的情況下會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)的頻率出現(xiàn)變動(dòng)的情況，這樣就會(huì)導(dǎo)致機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致機(jī)組的調(diào)速系統(tǒng)在各自不同的動(dòng)態(tài)特性下啟動(dòng)自動(dòng)增減負(fù)荷功能，這樣能夠更好對(duì)電網(wǎng)的波動(dòng)情況進(jìn)行解決，這個(gè)過(guò)程就被稱作為一次調(diào)頻。汽輪機(jī)在發(fā)生變工況的情況時(shí)會(huì)出現(xiàn)各級(jí)焓降發(fā)生變化的情況，汽輪機(jī)在第一個(gè)閥全開的情況下會(huì)出現(xiàn)流量增大的情況，這樣可以調(diào)節(jié)級(jí)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。在第一個(gè)閥全開第二個(gè)閥沒(méi)有開啟的情況下，調(diào)節(jié)級(jí)相對(duì)的焓降情況會(huì)在一個(gè)中間的級(jí)上，但是在出現(xiàn)工況變動(dòng)的情況下，各中間級(jí)會(huì)出現(xiàn)焓降不會(huì)出現(xiàn)變化的情況。在汽輪機(jī)中每個(gè)調(diào)節(jié)閥允許通過(guò)的最大流量都是不同的，因此，隨著調(diào)節(jié)閥開啟的數(shù)目不同，也會(huì)出現(xiàn)不同的變化，在負(fù)荷出現(xiàn)變化的情況下，節(jié)流調(diào)節(jié)的工作效率會(huì)出現(xiàn)比較高的情況。在工況發(fā)生變化的情況下，調(diào)節(jié)級(jí)的溫度也會(huì)出現(xiàn)很大的變化，因此，在汽輪機(jī)中，適合各種類型的調(diào)劑系統(tǒng)裝置是非常重要的。同步器的主要作用就是為了在單機(jī)運(yùn)行情況下更好的將機(jī)組轉(zhuǎn)速提升到額定值，同時(shí)在負(fù)荷運(yùn)行情況下，要保證機(jī)組在任何負(fù)荷情況下都是可以在額定值的范圍內(nèi)平穩(wěn)運(yùn)行。在并列運(yùn)行情況下，可以對(duì)汽輪機(jī)的功率進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)，同時(shí)也能對(duì)各個(gè)機(jī)組之間的負(fù)荷情況進(jìn)行重新的分配，這樣能夠更好的保證電網(wǎng)的頻率不會(huì)出現(xiàn)變化。

3 節(jié)流調(diào)節(jié)中存在的問(wèn)題

在沒(méi)有調(diào)節(jié)級(jí)的情況下，第一級(jí)會(huì)在全開的情況下進(jìn)入到汽輪機(jī)中，這種情況在工況發(fā)生一定的變化時(shí)，各級(jí)的溫度變化幅度是比較小的，同時(shí)在負(fù)荷適應(yīng)性上也比較好。變工況的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)一定的節(jié)流損失，這樣在經(jīng)濟(jì)性上也是會(huì)出現(xiàn)一定的變化的，因此，節(jié)流調(diào)節(jié)比較適用于容量較小的機(jī)組，或者是機(jī)組基本負(fù)荷較大的情況下。級(jí)組包含的級(jí)數(shù)越多，機(jī)組的數(shù)值就會(huì)出現(xiàn)越小的情況，同時(shí)在臨界壓力方面數(shù)值也會(huì)是非常小的。為了更好的保證電廠的生產(chǎn)，在工作級(jí)組方面級(jí)數(shù)不應(yīng)該小于三到四級(jí)，同時(shí)在一種工況下，通過(guò)各級(jí)級(jí)組的流量要相同，在不同的工況下，各級(jí)的通流面積要保持不變。這樣能夠更好地對(duì)相應(yīng)功率效率變化情況進(jìn)行掌握，同時(shí)也能更好的對(duì)零部件之間存在的受力情況進(jìn)行掌握。汽輪機(jī)在通流方面是否正?？梢酝ㄟ^(guò)監(jiān)視來(lái)進(jìn)行掌握，同時(shí)也可以根據(jù)各級(jí)級(jí)組的壓力情況來(lái)進(jìn)行判斷。

4 調(diào)壓調(diào)節(jié)中存在的問(wèn)題

在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中增加其運(yùn)行過(guò)程中的可靠性，同時(shí)對(duì)負(fù)荷適應(yīng)情況進(jìn)行改變，這樣能夠更好的提高機(jī)組在承受負(fù)荷時(shí)候的經(jīng)濟(jì)性。機(jī)組在高負(fù)荷的情況下經(jīng)濟(jì)性無(wú)法得到保證，因此，在電力生產(chǎn)過(guò)程中要對(duì)出現(xiàn)的能量損失情況進(jìn)行重視，同時(shí)，對(duì)機(jī)械動(dòng)能出現(xiàn)的消耗情況要進(jìn)行必要的處理，在進(jìn)行處理的時(shí)候可以通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)壓的方式來(lái)進(jìn)行。在汽輪機(jī)的進(jìn)汽機(jī)組中，工作噴管的布置也是非常重要的，這樣能夠更好的將出現(xiàn)的能源損失在非工作弧段中。

旋轉(zhuǎn)的動(dòng)葉片每一個(gè)瞬間都會(huì)使處于噴管工作弧段或者非工作弧段，尤其在非工作弧段中，動(dòng)靜軸向間隙中間充滿了停滯而產(chǎn)生的大量蒸汽，所以當(dāng)動(dòng)葉片轉(zhuǎn)到非工作弧段時(shí)，會(huì)出現(xiàn)像鼓風(fēng)機(jī)一樣，導(dǎo)致這些停滯的蒸汽迅速?gòu)娜~輪的一側(cè)鼓到另一側(cè)，這都需要消耗部分的有用功，這部分能量損失稱為鼓風(fēng)損失。與鼓風(fēng)損失相反的是，斥汽損失常發(fā)生在噴管的工作弧段，剛從非工作弧段轉(zhuǎn)到工作弧段的動(dòng)葉柵內(nèi)充滿了停滯的蒸汽，噴管中流出的蒸汽需要首先排斥并加速這些停滯蒸汽，便要消耗部分動(dòng)能，稱為斥汽損失。

5 濕氣損失中存在的問(wèn)題

產(chǎn)生濕汽損失的主要原因：濕蒸汽在進(jìn)行膨脹的過(guò)程中，一部分蒸汽會(huì)凝結(jié)成水滴促使做功的蒸汽量大幅度減少；一些水珠的流速大大低于蒸汽流速，高速汽流便會(huì)被低速水珠牽制，消耗大部分部分動(dòng)能造成損失；水珠應(yīng)為撞擊噴管背弧而擾亂主流造成的損失，撞擊動(dòng)葉背弧阻礙動(dòng)葉旋轉(zhuǎn)而消耗葉輪有用功；濕蒸汽變得過(guò)冷現(xiàn)象也是其中一種造成濕汽損失的原因。危害便是：損傷動(dòng)葉進(jìn)汽的邊緣，特別葉頂背弧處沖蝕最嚴(yán)重。減少濕汽損失的方法：使用中間再熱循環(huán)；使用去濕裝置；使用具有吸水縫的空心噴管；提高抗沖蝕能力。汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，要克服支持軸承和推力軸承的摩擦阻力，還要帶動(dòng)主油泵、調(diào)速器，這都將消耗一部分有用功而造成損失，為機(jī)械損失。在軸流式汽輪機(jī)中，經(jīng)常是高壓蒸汽由一端進(jìn)入，低壓蒸汽由另一端流出，從整齊觀察，蒸汽對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子施加了一個(gè)由高壓端指向低壓的軸向力，使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子存在一個(gè)向低壓端移動(dòng)的趨勢(shì)，這個(gè)力便叫轉(zhuǎn)子的軸向推力。

6 極組的變工況特性

當(dāng)變工況的前后級(jí)組沒(méi)有達(dá)臨界狀態(tài)時(shí)，各級(jí)組的流量和級(jí)組前后產(chǎn)生壓力平方差的平方根是正比；當(dāng)變工況前后級(jí)組全部顯示為臨界狀態(tài)，就可通過(guò)級(jí)組中的流量與級(jí)前壓力成為正比，同時(shí)與級(jí)后參數(shù)沒(méi)有關(guān)系。軸向推力變化的規(guī)律：新蒸汽溫度相對(duì)降低；汽輪機(jī)產(chǎn)生水沖擊時(shí)；負(fù)荷突然增大時(shí)；甩負(fù)荷時(shí)；葉片結(jié)成垢時(shí)，軸向推力會(huì)全部增大。

7 結(jié)束語(yǔ)

電廠熱能及動(dòng)力工程過(guò)程中存在著很多的問(wèn)題，為了更好的發(fā)展電力企業(yè)對(duì)其中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析是非常必要的，同時(shí)對(duì)相關(guān)的理論知識(shí)進(jìn)行研究也是非常必要的，這樣能夠更好的對(duì)電廠熱能和動(dòng)力工程之間的關(guān)系進(jìn)行了解，同時(shí)也能對(duì)其變化情況進(jìn)行掌握。這樣在工作中能夠更好的對(duì)出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行判斷，同時(shí)也可以使技術(shù)工人的操作技術(shù)更加精湛，同時(shí)提高技能；并可以通過(guò)了解降低焓降的變化情況從而降低熱的損失知識(shí)體系，同時(shí)可以使熱能利用率得到顯著的提高。

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