分析節(jié)能降耗中熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用

王翼東

（黑河市熱電有限責(zé)任公司，黑龍江 黑河 164300）

隨著信息化時(shí)代的來臨，社會(huì)建設(shè)日新月異。我國(guó)在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展、人民生活質(zhì)量不斷提高、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)突飛猛進(jìn)的同時(shí)，也面臨著電能資源匱乏、生態(tài)環(huán)境受到污染以及能源得不到有效利用等問題。從專業(yè)性角度來看，熱能與動(dòng)力工程是一個(gè)綜合型、應(yīng)用型的學(xué)科，其研究范圍包括了熱能動(dòng)能設(shè)備、環(huán)境的保護(hù)、高效清潔地利用能源、設(shè)計(jì)運(yùn)行系統(tǒng)以及處理信息等。當(dāng)前階段，熱能與動(dòng)力工程主要為一些熱力發(fā)電公司、電力設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)以及大中型的電力企業(yè)服務(wù)，作為影響著熱能與動(dòng)力工程領(lǐng)域發(fā)展的主要資源，電力資源在許多行業(yè)和機(jī)構(gòu)中都扮演著不可或缺的重要角色。

一、節(jié)能降耗中熱能與動(dòng)力工程在電廠中的應(yīng)用意義

在傳統(tǒng)工業(yè)的發(fā)展進(jìn)程中，我國(guó)呈現(xiàn)出重工業(yè)化生產(chǎn)環(huán)境污染問題嚴(yán)重、技術(shù)創(chuàng)新力度不足及新型技術(shù)應(yīng)用程度低的問題，這些問題在電廠中較為明顯。在電力能源的生產(chǎn)中，為讓熱能轉(zhuǎn)化動(dòng)能過程中的能耗得到降低，需要對(duì)其能量轉(zhuǎn)換進(jìn)行優(yōu)化，需要提高發(fā)動(dòng)機(jī)操作水平。對(duì)此，可以應(yīng)用熱能與動(dòng)力工程，熱能與動(dòng)力工程在整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)中占有主導(dǎo)地位，在具體應(yīng)用中，需要聯(lián)系實(shí)際情況，充分結(jié)合熱能與力學(xué)?，F(xiàn)階段，電廠已然成為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè)，為讓電廠可以將自身生態(tài)效益、環(huán)境效益進(jìn)行充分發(fā)揮，需要將熱能與動(dòng)力工程廣泛應(yīng)用在電廠電力能源生產(chǎn)中，進(jìn)而達(dá)到減少動(dòng)力能耗，提升發(fā)電效率的目的。

二、影響電廠生產(chǎn)電能的主要原因

影響電廠生產(chǎn)電能的原因有很多，首先，電能存貯不方便，會(huì)使得電功率總是變化不穩(wěn)定，這從一定程度上影響著電能的生產(chǎn)，甚至?xí)恋K到變工況的進(jìn)行。其次，電能生產(chǎn)十分依賴于凝氣設(shè)備，其在具體工作時(shí)會(huì)使得內(nèi)部氣壓產(chǎn)生變化，如果其運(yùn)行不穩(wěn)定，會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)結(jié)果偏離預(yù)期的結(jié)果。正是由于凝氣設(shè)備的重要性，使得其不穩(wěn)定的運(yùn)行狀況會(huì)給電能生產(chǎn)帶來嚴(yán)重影響。再次，鍋爐的主要作用是釋放熱能，對(duì)動(dòng)力轉(zhuǎn)化成熱能起著舉足輕重的作用。然而，鍋爐的運(yùn)行很容易受到外界因素的干擾和影響，這使得鍋爐的運(yùn)行狀況難以控制，從而難以把控電能的生產(chǎn)結(jié)果是否符合要求。最后，通氣設(shè)備由于長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，又沒有及時(shí)進(jìn)行檢修，會(huì)有很大損耗，如用電頻率不穩(wěn)定，相關(guān)功能出現(xiàn)退化，這會(huì)給電力生產(chǎn)帶來安全隱患和風(fēng)險(xiǎn)。

三、電廠熱能與動(dòng)力工程之間的關(guān)系

（一）熱能轉(zhuǎn)換動(dòng)能的過程

在電廠生產(chǎn)電力的過程中，熱能會(huì)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，而一部分動(dòng)能促進(jìn)發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，一部分動(dòng)能通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能，剩余動(dòng)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(duì)能量轉(zhuǎn)化過程進(jìn)行優(yōu)化，則在電能生產(chǎn)中將會(huì)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。

（二）影響機(jī)組變工的原因

因?yàn)殡姀S存儲(chǔ)電能的不便，電能無法大規(guī)模存儲(chǔ)，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(huì)隨著鍋爐燃燒的不穩(wěn)定而變化一樣，凝氣也會(huì)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。

四、節(jié)能降耗中熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用

（一）選擇合理的調(diào)頻方案

為實(shí)現(xiàn)熱能與動(dòng)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(shí)刻調(diào)節(jié)并網(wǎng)運(yùn)行機(jī)組自身的動(dòng)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(shí)的消耗。此外，對(duì)調(diào)頻方案進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，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(dòng)調(diào)頻或者自動(dòng)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。

（二）采用調(diào)配選擇與工況變動(dòng)法

為實(shí)現(xiàn)熱能與動(dòng)能在電廠中的運(yùn)用，采用調(diào)配選擇與工況變動(dòng)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(shí)即可運(yùn)用調(diào)配選擇與工況變動(dòng)法來使系統(tǒng)自動(dòng)增減工作量，調(diào)節(jié)負(fù)荷，減低電機(jī)組運(yùn)行時(shí)的能耗情況。

（三）強(qiáng)化對(duì)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(dòng)運(yùn)行過程中，因節(jié)流浪費(fèi)現(xiàn)象時(shí)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(shí)，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(shí)，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(shí)，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。

（四）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(huì)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(dòng)，進(jìn)而影響其產(chǎn)生動(dòng)能，在電廠發(fā)電因這個(gè)原因而產(chǎn)生能耗時(shí)，因濕蒸汽而引發(fā)的損失占據(jù)總能耗的比例最大。對(duì)此，為確保電機(jī)組正常運(yùn)行，降低濕汽勢(shì)在必行，一般來講，電廠多會(huì)采用再熱與去濕設(shè)備去降低能源損耗，提高熱效率。

結(jié)束語：

發(fā)電廠的運(yùn)作與人們的生活息息相關(guān)，在提供電能的同時(shí)，也存在著很多問題，如能源消耗和資源浪費(fèi)，這會(huì)造成電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失，此外，電廠在生產(chǎn)過程中，也產(chǎn)生了許多污染物如廢氣等，會(huì)嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境，不利于可持續(xù)發(fā)展。因此，在電廠發(fā)電的實(shí)際操作中，必須要對(duì)熱能及動(dòng)力工程進(jìn)行深入研究和分析，采取有效合理的措施，使用各種能節(jié)能降耗的技術(shù)，重視能源的損耗問題，同時(shí)降低污染物的排放，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，以獲得最大程度的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，保證電力行業(yè)健康穩(wěn)定地發(fā)展，滿足社會(huì)建設(shè)的需要。