熱能與動力工程相關問題的研究

王瑞峰 張立志

東方電氣集團東方汽輪機有限公司 四川德陽 618000

電廠汽輪機是日常生產中的重要設備，在運行過程中需要面對高溫、高壓環境，還要提供穩定、安全的功能輸出，以便滿足經濟、社會發展對能源的需求。隨著電網容量的擴大、電力行業的快速發展，電廠汽輪機安全運行是保證企業日常生產穩定、安全的重要前提，因此，必須重視電廠汽輪機的質量安全管控。

1 電廠汽輪機安裝過程中容易出現的問題

1.1 人為問題

汽輪機安裝需要現場人員進行施工，人為因素會導致安裝質量存在偏差。若現場施工人員沒有嚴格按照操作技術規范進行安裝，就會導致各種問題產生。另外，汽輪機安裝工藝復雜，不同環節需要相應人員予以關注，并配合好上下級工序，但在實際安裝過程中不能很好地予以落實，一旦其中某個環節出現問題，就容易造成汽輪機安裝質量下滑。部分現場施工人員在設備安裝完成后未能及時、準確地進行復查、驗收，直接將其投入使用，導致各類問題未能在投入使用前及時發現，給電廠汽輪機安裝和使用帶來不利影響[1]。

1.2 葉片受損

電廠汽輪機葉片較為脆弱，容易出現掉落、裂痕等現象，嚴重情況下葉片會被水腐蝕。這些問題需要通過分析葉片制造因素、使用因素情況來解決，并據此提供相應的安裝、維護指導。對于葉片的制造因素，一般都是生產廠家生產工藝、流程等不滿足標準要求，導致葉片整體設計、材料使用不能滿足使用要求。從葉片的使用因素來說，汽輪機需要承受較大的外部負荷，或者現場人為操作不規范，也會導致葉片受損問題。

1.3 軸承損壞

電廠汽輪機的軸承損壞情況主要有3 種情況：汽流軸承激振、推力軸承損壞和軸承振動。汽流軸承激振一般是由于汽輪機運行時蒸汽密度大、壓力高，蒸汽渦流干擾能力被蒸汽密度、軌道激振點所影響。通常情況下，蒸汽流激振出現頻率會隨蒸汽密度升高而升高；推力軸承的損壞主要是由于軸向發生移動，推力瓦塊溫度升高，嚴重情況下推力瓦塊會冒煙或局部熔化；軸承振動是電廠汽輪機常見問題，若處理不當容易引發跳閘事故，影響電廠的正常運營，出現軸承振動的主要原因是汽輪機機組轉子剛性、自振頻率受轉子長度、撓度影響，在轉子長度、撓度較大時，其剛性、自振頻率會隨之降低，此時蒸汽對轉子作用的頻率比較接近，容易出現振動現象，嚴重時會造成軸承損壞問題[2]。

2 熱能與動力工程相關要點

2.1 科學運用重熱現象

在火電廠運行過程中，為科學改進熱能與動力工程，需要在工作之前對電能產生過程及存在問題進行全面分析，對汽輪機重熱現象的出現進行仔細分析，進而對重熱現象加以科學運用，促進能量順利轉化，通過汽輪機級數的增多，來有效利用上一級損失，令熱能損耗得到有效控制。在火電廠運行過程中，重熱參數介于0．04-0．08 之間，通過提升重熱系數，能夠改善汽輪組整體效率，多級汽輪機熱損失是重要前提。但就現實情況來看，必須要結合火電廠汽輪機組的實際情況出發，通過內部效率的提升來改善多級汽輪機效率，促進熱能損失的科學化利用，促進火電廠節能降耗目標的順利實現。

2.2 提高節流調節有效性

為促進熱能與動力工程效能的科學化利用，需要在火電廠運行過程中，通過節流調節有效性的提升，來改進熱能與動力工程。節流調節不存在調節等級，因此在實際操作過程中要確保方式的科學化，結合設備操作狀態來對節流進行調節，以減少節流損耗。在火電廠運行過程中，在流量相同的情況下，詳細計算各級焓差值與壓力差值，實時監控汽輪機能量流通情況，把握汽輪機零部件實際工作狀態，通過節流調節有效性的提升，來改善火電廠發電質量[3]。節流調節的價值在于，能夠滿足小容量額度的設備應用需求，確保達到負荷承載量，減少機組數量并增加級數，確保供電壓力值達到相關標準，維護設備的穩定運行。

若汽輪機組超負荷工作，則可通過節流調節壓力的方式來進行輔助，降低汽輪機組熱能損耗，為汽輪機組自身穩定運行提供支持。火電廠熱能與動力工程的改進，要高度重視節流調節的問題，通過這一手段來為熱能與動力工程的合理化應用打下堅實的基礎。在調壓調節實際操作過程中，要積極改善現有調壓技術，將先進工藝引進，促進能源利用率的顯著提升。在此基礎上，更換調壓損失超出的機組成本，以科學技術為支持，大力研發新成本，保證機組穩定運行，確保滿足火電廠的運行需求，科學且高效的利用熱能與動力工程，減少不必要的能源消耗，令火電廠發電效率得到顯著改善。

2.3 加強對鍋爐燃燒的控制

從電廠運行整體角度，還需要加強對鍋爐燃燒的控制。在鍋爐工作過程中，鍋爐燃燒結構是其中的關鍵部位，其技術影響比較深刻，相關部門必須予以重視。在科學技術水平快速提升的大背景下，機械化模式已代替了傳統的人力燃燒模式，目前使用的燃燒方式主要分成兩種，分別是空氣比例連續控制，雙交叉限幅的控制。雙交叉限幅的控制方式具備專業的燃料控制裝置，有助于相關人員管理燃料質量，獲取更多準確、科學、有效的數據，為后期數據分析和處理工作的順利開展提供了保障。

3 結語

近年來，我國大力推行可持續發展，火電廠不能僅為了提供電能而大量地消耗能源，只有盡可能地提高能源轉化效率才能夠不斷發展。對于火電廠熱能和動力工程的合理應用，還有很大的提升空間。相關工作人員要對此給予足夠的重視，從而提高我國經濟水平，更好地滿足人們的日常生活需要。