淺析電廠熱能及動力工程中存在的主要問題

金曉琳

摘 要：電廠熱能及動力工程是對能源進行轉換的工程，但是在實際應用中卻存在著很多的問題，因此，為了更好的促進電廠熱能和動力工程的發展對其中存在的重熱現象和節流調節以及濕氣損失等問題進行更好的分析，能夠更好的找到解決的措施。

關鍵詞：熱電廠；動力工程；問題；解決措施

電廠在生產過程中，要想將熱能轉化為動能，然后在汽輪發電機設備的作用下，將動能轉化為電能，在這個過程中，汽輪機在能量轉換的時候會出現一定的能量損失，因此，在電廠生產過程中對熱能和動力工程中存在的問題進行分析是非常重要的，這樣能夠更好的降低出現的熱能損失，同時也能更好的提高操作水平。

1 重熱現象中存在的問題

電廠在生產過程中會出現重熱現象，在前級出現的損失通常在下級會得到很好的利用，但是在下級的時候在相同的壓差下也是會存在著前級損失無法得到增加的情況，這種現象的出現就被稱作為汽輪機的重熱現象。導致出現這種情況的原因也非常多的，其中電能在生產過程中不能進行大量的儲存，這樣就要借助外界的功率來進行不斷的改變，同時鍋爐在燃燒的時候也會出現不穩定的情況，這樣就會導致進入到汽輪機中的蒸汽參數會出現不斷變化的情況，同時在凝汽器的內部也會出現壓力不斷變化的情況，這些因素的影響都會導致電網頻率發生變化，也會在汽輪機組中存在著流通部分出現結垢的情況。

2 一次調頻中存在的問題

并網運行機組在遭受到外界負荷變化的情況下會導致電網的頻率出現變動的情況，這樣就會導致機組在運行過程中會導致機組的調速系統在各自不同的動態特性下啟動自動增減負荷功能，這樣能夠更好對電網的波動情況進行解決，這個過程就被稱作為一次調頻。汽輪機在發生變工況的情況時會出現各級焓降發生變化的情況，汽輪機在第一個閥全開的情況下會出現流量增大的情況，這樣可以調節級來進行調節。在第一個閥全開第二個閥沒有開啟的情況下，調節級相對的焓降情況會在一個中間的級上，但是在出現工況變動的情況下，各中間級會出現焓降不會出現變化的情況。在汽輪機中每個調節閥允許通過的最大流量都是不同的，因此，隨著調節閥開啟的數目不同，也會出現不同的變化，在負荷出現變化的情況下，節流調節的工作效率會出現比較高的情況。在工況發生變化的情況下，調節級的溫度也會出現很大的變化，因此，在汽輪機中，適合各種類型的調劑系統裝置是非常重要的。同步器的主要作用就是為了在單機運行情況下更好的將機組轉速提升到額定值，同時在負荷運行情況下，要保證機組在任何負荷情況下都是可以在額定值的范圍內平穩運行。在并列運行情況下，可以對汽輪機的功率進行必要的調節，同時也能對各個機組之間的負荷情況進行重新的分配，這樣能夠更好的保證電網的頻率不會出現變化。

3 節流調節中存在的問題

在沒有調節級的情況下，第一級會在全開的情況下進入到汽輪機中，這種情況在工況發生一定的變化時，各級的溫度變化幅度是比較小的，同時在負荷適應性上也比較好。變工況的時候會導致出現一定的節流損失，這樣在經濟性上也是會出現一定的變化的，因此，節流調節比較適用于容量較小的機組，或者是機組基本負荷較大的情況下。級組包含的級數越多，機組的數值就會出現越小的情況，同時在臨界壓力方面數值也會是非常小的。為了更好的保證電廠的生產，在工作級組方面級數不應該小于三到四級，同時在一種工況下，通過各級級組的流量要相同，在不同的工況下，各級的通流面積要保持不變。這樣能夠更好地對相應功率效率變化情況進行掌握，同時也能更好的對零部件之間存在的受力情況進行掌握。汽輪機在通流方面是否正常可以通過監視來進行掌握，同時也可以根據各級級組的壓力情況來進行判斷。

4 調壓調節中存在的問題

在機組運行過程中增加其運行過程中的可靠性，同時對負荷適應情況進行改變，這樣能夠更好的提高機組在承受負荷時候的經濟性。機組在高負荷的情況下經濟性無法得到保證，因此，在電力生產過程中要對出現的能量損失情況進行重視，同時，對機械動能出現的消耗情況要進行必要的處理，在進行處理的時候可以通過調節調壓的方式來進行。在汽輪機的進汽機組中，工作噴管的布置也是非常重要的，這樣能夠更好的將出現的能源損失在非工作弧段中。

旋轉的動葉片每一個瞬間都會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，動靜軸向間隙中間充滿了停滯而產生的大量蒸汽，所以當動葉片轉到非工作弧段時，會出現像鼓風機一樣，導致這些停滯的蒸汽迅速從葉輪的一側鼓到另一側，這都需要消耗部分的有用功，這部分能量損失稱為鼓風損失。與鼓風損失相反的是，斥汽損失常發生在噴管的工作弧段，剛從非工作弧段轉到工作弧段的動葉柵內充滿了停滯的蒸汽，噴管中流出的蒸汽需要首先排斥并加速這些停滯蒸汽，便要消耗部分動能，稱為斥汽損失。

5 濕氣損失中存在的問題

產生濕汽損失的主要原因：濕蒸汽在進行膨脹的過程中，一部分蒸汽會凝結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，高速汽流便會被低速水珠牽制，消耗大部分部分動能造成損失；水珠應為撞擊噴管背弧而擾亂主流造成的損失，撞擊動葉背弧阻礙動葉旋轉而消耗葉輪有用功；濕蒸汽變得過冷現象也是其中一種造成濕汽損失的原因。危害便是：損傷動葉進汽的邊緣，特別葉頂背弧處沖蝕最嚴重。減少濕汽損失的方法：使用中間再熱循環；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。汽輪機運行時，要克服支持軸承和推力軸承的摩擦阻力，還要帶動主油泵、調速器，這都將消耗一部分有用功而造成損失，為機械損失。在軸流式汽輪機中，經常是高壓蒸汽由一端進入，低壓蒸汽由另一端流出，從整齊觀察，蒸汽對汽輪機轉子施加了一個由高壓端指向低壓的軸向力，使汽輪機轉子存在一個向低壓端移動的趨勢，這個力便叫轉子的軸向推力。

6 極組的變工況特性

當變工況的前后級組沒有達臨界狀態時，各級組的流量和級組前后產生壓力平方差的平方根是正比；當變工況前后級組全部顯示為臨界狀態，就可通過級組中的流量與級前壓力成為正比，同時與級后參數沒有關系。軸向推力變化的規律：新蒸汽溫度相對降低；汽輪機產生水沖擊時；負荷突然增大時；甩負荷時；葉片結成垢時，軸向推力會全部增大。

7 結束語

電廠熱能及動力工程過程中存在著很多的問題，為了更好的發展電力企業對其中存在的問題進行分析是非常必要的，同時對相關的理論知識進行研究也是非常必要的，這樣能夠更好的對電廠熱能和動力工程之間的關系進行了解，同時也能對其變化情況進行掌握。這樣在工作中能夠更好的對出現的異常情況進行判斷，同時也可以使技術工人的操作技術更加精湛，同時提高技能；并可以通過了解降低焓降的變化情況從而降低熱的損失知識體系，同時可以使熱能利用率得到顯著的提高。

參考文獻

[1]陳威.電廠優化運行中汽輪機能損相關問題的探討[J].中國新技術新產品，2010（5）.

[2]金海斌.電廠在人力資源培訓開發管理中存在的問題和對策[J].能源與環境·管理論壇，2009（3）.

[3]呂鈺.燃燒化學機理簡化及甲烷湍射流火焰的直接數值模擬研究[J].浙江大學，2011.

[4]陳兒同，張華，徐斌凱等.真空冷卻中能耗問題的分析研究[J].制冷學報，2010.