電廠熱能系統(tǒng)運行的基本原理及提升熱力效力的有效措施

安利國

（河北華電石家莊裕華熱電有限公司，河北 石家莊 051430）

電廠熱能系統(tǒng)運行的基本原理及提升熱力效力的有效措施

安利國

（河北華電石家莊裕華熱電有限公司，河北 石家莊 051430）

本文分析了電廠熱能系統(tǒng)運行原理，并提出了提高熱力效力的措施。

電廠熱能系統(tǒng)；基本原理；熱力效力提升

隨著電力資源需求量增加，為了對缺乏電力資源這一問題妥善解決好，確保電力企業(yè)的經(jīng)濟效益與社會效益，做好電廠熱能動力研究刻不容緩。所以有關企業(yè)應在具體運用中，深入研究電廠熱能以及動力工程效益問題，便于為將來電廠的規(guī)范化、現(xiàn)代化發(fā)展奠定堅實基礎。因此，本文首先概述了熱電廠發(fā)電原理以及工作流程，然后提出了加強熱電廠熱能與動力工程效力的對策，以促進我國電廠取得更好的發(fā)展，在競爭激烈的電力市場中站穩(wěn)腳跟。

1 電廠熱能系統(tǒng)發(fā)電原理與熱能發(fā)電流程

1.1 電廠熱能系統(tǒng)發(fā)電原理

從當前熱能電廠熱能系統(tǒng)發(fā)展原理，可以將其劃分為三種部分進行分析。

（1）通過煤炭燃燒來形成熱量，并將其熱量轉(zhuǎn)化成為蒸汽。

（2）將所轉(zhuǎn)化的蒸汽經(jīng)由管道輸送于汽輪機中，利用汽輪機的高速穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)來帶動發(fā)電機進行發(fā)電。

（3）使用后的蒸汽，可以由汽輪機將其匯集到凝汽器中，然后將其進行冷卻并轉(zhuǎn)化為初始狀態(tài)的液態(tài)水。通過這樣的循環(huán)利用，提升了電廠綜合效益。

1.2 發(fā)電流程的概述

當前，國內(nèi)電廠發(fā)電以火力發(fā)電方法為主，煤炭是其燃燒的主體燃料。因此在電廠發(fā)電中，應先有效處理煤炭，在充分燃燒煤炭后將其傳輸?shù)藉仩t之中，然后在鍋爐轉(zhuǎn)化下使煤炭成為蒸汽與水。同時，還需要蒸汽與水加入高壓缸之中，在汽輪機帶動下做好加熱工作，從而大大提高整體運作效率。但結(jié)合實際情況來講，在這一過程中為了最大程度上發(fā)揮煤炭燃燒的效果，應二次加熱水蒸氣，以此將其在高壓缸中再次輸入，在這一過程中就能夠?qū)⒚禾渴Ｓ酂崃咳姘l(fā)揮，最大程度上減少能源資源的消耗和浪費。

2 提升電廠熱力效力的有效方法

2.1 盡量控制蒸汽損失

2.1.1 尋找解決余速損失的方法

對于蒸汽損失而言，主要由于余速損失所造成。從其損失原因來進分析，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

（1）水珠的不穩(wěn)定性，對相關設備運行效果形成影響。因為水珠穩(wěn)定性不高，在噴管結(jié)構(gòu)中會對設備轉(zhuǎn)動效果有所影響，如在具體運作中，在噴管背弧中，設備受到了水珠撞擊之后，會造成葉柵難以正常穩(wěn)定運作，這時候沒有解決相應問題，就會造成葉輪功率下降的情況。

（2）鍋爐動力轉(zhuǎn)化問題。因為在鍋爐運行中，無法保證能夠?qū)崮墚a(chǎn)生的蒸汽全部轉(zhuǎn)化成為氣體屬性，很容易讓其鍋爐內(nèi)部匯集大量的水分。也正是其水分對于動葉柵的做功效果不大，會影響到其設備的高速穩(wěn)定運行，自然就造成了損失的問題發(fā)生。

（3）蒸汽動葉柵中的運行損失。在電廠設備運作中，傳輸和運行蒸汽并不是很穩(wěn)定的，導致部分蒸汽由于冷卻而轉(zhuǎn)變成為液態(tài)水狀態(tài)。在這樣的一個由氣到水的轉(zhuǎn)化過程中，其動力作用會在很大程度上受到影響，對于發(fā)電設備的作用不大。

2.1.2 具體解決方法

為了可以對上述問題妥善解決，應在運行蒸汽設備之前，檢測好運行參數(shù)，進而確保穩(wěn)定輸出蒸汽，強化設備運行效率。

（1）應檢測設備中的減溫水調(diào)門，并針對其部件的靈活性進行分析，要確定其部件在高速運轉(zhuǎn)過程中，能夠?qū)⑵洳考πОl(fā)揮到最佳狀態(tài)。

（2）在大型設備機組運作中，可結(jié)合具體狀況來增加一些去濕設備，便于確保熱循環(huán)效果。

（3）為了能夠更好地解決機械損失問題，可以在汽輪機設備運行過程中，通過減少推力軸承以及支持軸承間阻力方式來增強其設備的運行效率，讓其設備的發(fā)電效率得到最大化的體現(xiàn)。

2.2 尋找調(diào)壓調(diào)節(jié)損失的方法

為了能夠讓其機組穩(wěn)定地運行，需要尋找到可以減少調(diào)壓調(diào)節(jié)的方法。這樣才能解決其設備對高負荷運行環(huán)境的適應性，在一定程度可以提高企業(yè)經(jīng)濟效益。在這一過程中，應調(diào)整好設定的壓力，若是調(diào)節(jié)調(diào)壓出現(xiàn)問題，設備在高負荷運行環(huán)境中會進行滑壓調(diào)節(jié)。可以應對高負荷運行對設備產(chǎn)生的損傷，但過程會對其設備動力效能形成影響。一旦設備出現(xiàn)運轉(zhuǎn)負荷過高的問題，不但影響著企業(yè)效益，而且也很難確保設備運行的安全。這一問題的出現(xiàn)，與人為因素沒有關系，主要是其設備運行兼容性的問題所形成，無法對其運轉(zhuǎn)負荷進行合理化調(diào)節(jié)。

2.3 發(fā)揮好重熱作用

在汽輪機運行中，很常見重熱現(xiàn)象，多在汽輪機一級損失中得以普遍利用，這一現(xiàn)象被成為汽輪機重熱情況。其出現(xiàn)的原因在設備正常運作中，下級設備運行吸收了上級機組中的運行損失，并運用在設備運作中，進而提高了設備的進汽燴值。這一過程反復進行，就大大提高了整個機組運行效率。

雖然這一運行原理可對設備生產(chǎn)中熱回收效率問題有效處理，但在具體進行中，通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)回收率還是有著很大差異，造成熱損失很難全面吸收。在解決這一問題中，應結(jié)合電廠運作環(huán)境，深入分析重熱系數(shù)，經(jīng)分析設計出與電廠自身發(fā)電相符的重熱結(jié)構(gòu)，進而大大強化設備運作水平。在解決這一問題中，應先檢查好調(diào)節(jié)閥，在保證調(diào)節(jié)閥流量穩(wěn)定的狀況下可提高設備運作能力。應對調(diào)節(jié)閥對于燴降的影響有所考慮，并制定相應的解決對策。在工況有變化后，會提高調(diào)節(jié)閥中的溫度。在這一過程中，要結(jié)合電廠運行的實際情況來切實解決好熱力問題，進而確保熱力設備穩(wěn)定正常運作。

2.4 噴水減溫方式

解決供氣過熱這一問題最好的方法就是噴水減溫方法。在當前電廠熱能系統(tǒng)運作中，這一方法也得到了普遍的應用。如下圖1為噴水減溫系統(tǒng)圖。

圖1 噴水減溫系統(tǒng)圖

將一臺減溫器加裝到抽汽管路中，并自動控制好減溫器出口溫度。以供汽的距離來確定蒸汽從減溫器出口過熱度。經(jīng)濟的管道溫降通常為6～7℃／k m。而熱戶所需要的供氣溫度在滿足供汽壓力后的飽和溫度就可以了。

汽網(wǎng)的供熱距離通常為為5～7 k m。在這樣的距離下，對外汽需要留有一定溫度的過熱度。若是汽機油汽1.0 MP a、300℃，熱用戶距熱電廠5 k m，管路壓降0.5 MP a，用戶用汽壓力0.5 MP a，0.5 MP a蒸汽的飽和溫度為150℃，供汽的溫度最低可降至180℃。1.0 MP a、300℃蒸汽焓值為3051．2 k J/k g。1.0 MP a、180℃的蒸汽焓值為2775 k J/k g。假如減溫水的溫度為104℃，則冷卻水量為蒸汽量的11.8%，也就是減少蒸汽的過熱度，可增加11.8%的供汽量。

2.5 運用兩相流加熱器

當前電廠回熱系統(tǒng)都是使用的面式加熱器，其有著很多方面的不足。

（1）存在著過高的疏水壓力，很難處理，導致很多電廠將疏水排放掉，浪費了很多能源。

（2）加熱效率不高，存在著傳熱溫差問題。

（3）不安全，因為高加疏水壓力太大，管板以及管件中的漲口經(jīng)常開裂，出現(xiàn)了水側(cè)泄漏到汽側(cè)的情況，出現(xiàn)了嚴重的水擊。結(jié)合這些問題的出現(xiàn)，很多電廠為了運作的安全可靠性，在這方面投入了很多財力、人力。而兩相流加熱器取代面式加熱器后，不但減少了電廠運作成本，而且其也完善了面式加熱器運用中的不足。由此可見，兩相流加熱器應在電廠熱能系統(tǒng)中得到普遍應用，從而提高電廠經(jīng)濟效益，使其在競爭激烈的市場中占有一席之地。

3 結(jié)語

總之，當前國內(nèi)電力資源供應緊張，為了減少能源的消耗，必須要解決好電廠發(fā)電效益低這一實際問題。在電廠設備運行中，熱能與動力作為基礎，對于提高電廠整體發(fā)展能力有著現(xiàn)實意義。同時熱能與動力也是現(xiàn)代化電廠運行和發(fā)展不能缺少的一部分內(nèi)容。所以，在各項工作中應結(jié)合現(xiàn)場具體狀況，分析好電廠設備熱能以及動力運行情況，便于將電廠熱能動力不足這一實際問題切實解決好，為將來更好的進行發(fā)電工作提供依據(jù)。

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[2]武偉佳,淺析熱能與動力工程的應用[J],科技創(chuàng)新與應用,2014,(25).

[3]崔瑤,時代背景下熱能與動力工程在電廠中的改革與創(chuàng)新[J],科技與企業(yè),2014,(13).

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