節(jié)能降耗中熱能與動力工程的應(yīng)用

周宏定

（南京國聯(lián)電力工程設(shè)計(jì)有限公司，江蘇 南京 10000）

節(jié)能降耗中熱能與動力工程的應(yīng)用

周宏定

（南京國聯(lián)電力工程設(shè)計(jì)有限公司，江蘇 南京 10000）

隨著社會經(jīng)濟(jì)的增長，人們的生活得到了極大改善，各種電氣設(shè)備的不斷普及，使得電力資源成為我國生產(chǎn)生活中耗用最多的能源之一，且在電能消耗方面呈逐年遞增態(tài)勢。作為我國的重要能源，電力資源已被應(yīng)用于各行各業(yè)，人們對電能量需求的增加，電力企業(yè)肩負(fù)著重大的供電壓力。電廠總產(chǎn)能因各種因素的影響而消耗較多資源，提高電力生產(chǎn)的節(jié)能效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展被提上日程。本文主要根據(jù)節(jié)能損耗中的熱能以及動力工程的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析，為電廠節(jié)能工作的開展提供良好基礎(chǔ)。

節(jié)能降耗；熱能；動力工程；應(yīng)用

隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出，節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為了我國各界人士廣泛關(guān)注的問題，尤其是電力能源普及開來以后，人們對電能生產(chǎn)廠地的生產(chǎn)損耗問題越發(fā)關(guān)注，提高電廠生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保成為電廠的發(fā)展目標(biāo)。在電廠運(yùn)行過程中，電廠的供熱機(jī)組運(yùn)行時，主要將熱能轉(zhuǎn)化為了電能，并充分利用剩余熱量催動供熱系統(tǒng)的運(yùn)行。然而，我國多數(shù)電磁生產(chǎn)為電能聯(lián)產(chǎn)，在實(shí)際工作中，電能生產(chǎn)效率低下，且存在著一些問題亟待解決。熱能與動力工程在電廠中的合理運(yùn)用，為節(jié)能工作的開展奠定了基礎(chǔ)，為電廠生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展提供了有力保障。

1 影響電廠電能生產(chǎn)因素

在電廠實(shí)際運(yùn)行中，由于電能的生產(chǎn)存在較多的環(huán)節(jié)，其中一項(xiàng)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，極可能導(dǎo)致電能生產(chǎn)機(jī)器出現(xiàn)重?zé)岈F(xiàn)象，造成能源的大量消耗，引發(fā)此種現(xiàn)象的主要問題出于機(jī)器對熱能的重復(fù)利用。在電廠相關(guān)熱能系統(tǒng)運(yùn)行過程中，重?zé)岈F(xiàn)象在所難免。在電廠生產(chǎn)運(yùn)行過程中，有效利用生產(chǎn)中所產(chǎn)生的能量能夠促進(jìn)環(huán)保，而如何利用能量成為重點(diǎn)。在電能生產(chǎn)過程中，因?yàn)樯a(chǎn)環(huán)境中的較多環(huán)節(jié)，極易出現(xiàn)變工況的問題。變工況出現(xiàn)問題的主要原因有：一是鍋爐在運(yùn)行時情況改變。在鍋爐運(yùn)行中，鍋爐的運(yùn)行情況并非一成不變，使得汽輪機(jī)在運(yùn)行時無規(guī)律可言。鍋爐運(yùn)行是熱量釋放的過程，是改變熱量的主要手段，在一定程度上影響著電能的生產(chǎn)。二是電能存儲不便。在電能存儲中，存儲方法對電能生產(chǎn)的順利開展帶來一定影響，導(dǎo)致電功率的不同，影響了電能的生產(chǎn)，限制了變工況的實(shí)施。

因發(fā)電廠機(jī)組投入生產(chǎn)以來，一直存在的過熱器等超溫嚴(yán)重、能源消耗較多等問題，影響到了機(jī)組運(yùn)行的安全經(jīng)濟(jì)性與可調(diào)控性，為降低能耗，提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性。某發(fā)電廠對廠內(nèi)機(jī)組進(jìn)行試運(yùn)行，選擇了2號機(jī)組于2012年的某月試運(yùn)行169小時，并通過減少部分低溫過熱器，增加一定數(shù)量的受熱面來降低鍋爐的受熱量。結(jié)果表明，在改造前期，過熱器減溫水總量為170t/h，改造后，計(jì)算值總計(jì)為75t/h，降低能耗的50%以上，由此可見熱能與電廠能耗的重要聯(lián)系。

2 電廠熱能與動力工程之間的關(guān)系

2.1 熱能轉(zhuǎn)換動能的過程

在電廠生產(chǎn)電力的過程中，熱能會轉(zhuǎn)化為動能，而一部分動能促進(jìn)發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，一部分動能通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能，剩余動能則被汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)送至其它設(shè)備。在汽輪機(jī)發(fā)電組運(yùn)行過程中，汽輪機(jī)內(nèi)部的蒸汽將消耗一部分熱能。若是對能量轉(zhuǎn)化過程進(jìn)行優(yōu)化，則在電能生產(chǎn)中將會降低電能消耗，一定程度上提高了發(fā)電機(jī)組的操作水平。

2.2 影響機(jī)組變工的原因

因?yàn)殡姀S存儲電能的不便，電能無法大規(guī)模存儲，且電功率也并非一成不變，而是隨著外界的變化而變化。就如進(jìn)入汽輪機(jī)的蒸汽參數(shù)會隨著鍋爐燃燒的不穩(wěn)定而變化一樣，凝氣也會隨著凝器設(shè)備的壓力變化而變化。在電力生產(chǎn)過程中，電網(wǎng)頻率的變化、汽輪機(jī)內(nèi)部存在雜質(zhì)等都是造成機(jī)組變工的重要因素。

3 節(jié)能降耗中熱能與動力工程的應(yīng)用

3.1 選擇合理的調(diào)頻方案

為實(shí)現(xiàn)熱能與動力工程科學(xué)在電能生產(chǎn)中的運(yùn)用，合理的調(diào)頻方案是降低能耗的重要措施。在選用合理的調(diào)頻方案后，相關(guān)工作人員可結(jié)合電網(wǎng)運(yùn)行頻率，時刻

調(diào)節(jié)并網(wǎng)運(yùn)行機(jī)組自身的動態(tài)性能，根據(jù)承受外界負(fù)荷的多少自行增加或減少頻率，使電網(wǎng)頻率正常，有效降低電機(jī)組運(yùn)行時的消耗。此外，對調(diào)頻方案進(jìn)行優(yōu)化時，應(yīng)盡可能地選擇二次調(diào)頻，與一次調(diào)頻的難度相比，二次調(diào)頻可采用手動調(diào)頻或者自動調(diào)頻兩種模式來提高發(fā)電機(jī)的運(yùn)行效率，且調(diào)頻難度較低。

3.2 采用調(diào)配選擇與工況變動法

為實(shí)現(xiàn)熱能與動能在電廠中的運(yùn)用，采用調(diào)配選擇與工況變動法是較為有效的方法之一。一般來講，提高汽輪機(jī)的整體使用效率，其一方法為增加輔助裝置提高效率。如：在汽輪機(jī)上安裝低壓凝氣裝置，此時即可運(yùn)用調(diào)配選擇與工況變動法來使系統(tǒng)自動增減工作量，調(diào)節(jié)負(fù)荷，減低電機(jī)組運(yùn)行時的能耗情況。

3.3 強(qiáng)化對系統(tǒng)節(jié)流環(huán)節(jié)的調(diào)控工作

在電廠中的機(jī)電組自動運(yùn)行過程中，因節(jié)流浪費(fèi)現(xiàn)象時常發(fā)生，因此應(yīng)強(qiáng)化節(jié)流工作，降低能耗。在電機(jī)組運(yùn)行中工況發(fā)生變化時，電機(jī)組各段溫度幅度較小，能夠有效提高裝置的適應(yīng)能力，然而，此種狀態(tài)配合小功率裝置剛好，當(dāng)其配合大功率裝置時，進(jìn)行工況調(diào)節(jié)極易造成節(jié)流工程中的能耗現(xiàn)象。因此，當(dāng)電力企業(yè)使用大功率裝置發(fā)電時，應(yīng)加強(qiáng)節(jié)流環(huán)節(jié)的調(diào)控，以此降低節(jié)流過程中產(chǎn)生的能耗現(xiàn)象。

3.4 減少能耗與濕汽損失

在汽輪機(jī)發(fā)電組運(yùn)行過程中，極易因濕汽損失而增加能耗。在特定條件下，濕蒸汽會凝結(jié)為水，凝結(jié)出來的水珠直接影響了汽輪機(jī)的蒸汽流動，進(jìn)而影響其產(chǎn)生動能，在電廠發(fā)電因這個原因而產(chǎn)生能耗時，因濕蒸汽而引發(fā)的損失占據(jù)總能耗的比例最大。對此，為確保電機(jī)組正常運(yùn)行，降低濕汽勢在必行，一般來講，電廠多會采用再熱與去濕設(shè)備去降低能源損耗，提高熱效率。

4 結(jié)語

電廠生產(chǎn)電能的過程中，消耗能源必不可少。為有效利用能源、降低消耗，應(yīng)對電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)過程中所產(chǎn)生的熱能與動力工程進(jìn)行合理利用。總體來說，電廠工作人員一定要學(xué)會判斷熱能與動力工程運(yùn)用中所出現(xiàn)問題的各種原因，積極地采用有效的措施，制定合理方案，采用有效方法，強(qiáng)化節(jié)能，以此加深電廠的生產(chǎn)效率，為我國電廠發(fā)展提供有利條件，促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

[1]邵穎聰, 曲寵上, 王懷寬 ．淺談電廠中熱能與動力工程的應(yīng)用分析 [J]．商品與質(zhì)量 , 2015(36):348-349．

[2]高世臣．淺談熱能與動力工程的應(yīng)用及其對環(huán)境的影響 [J]．工程技術(shù):引文版, 2016(4):00017-00017．

[3]賈永．節(jié)能降耗中熱能與動力工程的實(shí)際運(yùn)用探微[J]．工程技術(shù):全文版, 2017(2):00230-00230．

TM621

A

1671-0711（2017）10（上）-0181-02