火電廠熱能與動力工程的現狀與改進策略

范宇

陽城國際發電有限責任公司 山西晉城 048000

隨著近年來我國經濟的飛速發展，由熱能與動力工程產生的制約與影響也逐漸顯露出來，尤其是其作為電熱廠與鍋爐運行的關鍵構成，在能源消耗問題日趨嚴重的大背景下，若無法得到科學有效的改革創新，對我國的整體發展非常不利。基于此，結合實際情況創新并優化熱能與動力工程非常必要，其不僅能促進能源利用率的有效提升，還能全面增強熱能與動力工程的實際效果，在為電熱廠與鍋爐廠等相關行業領域的良好發展提供更大推動力量的同時，為我國綜合實力的進一步提升奠定基礎。

1 熱能動力工程簡述

熱能動力工程即熱能和工程間關系下的實體工程。當前，熱能動力工程應用范圍較廣，很多企業都將熱能發電機引入到企業供電設備中。另外，還有一些企業將水利電動力工程引入其中，與此同時，還應注意和傳統礦物資源相比，水利電動力工程作為相對環保的一種工程，實際造價相對較高。現階段，國家主要倡導節能環保建設，但水利電動力工程多用在大企業當中。文章提出的鍋爐，主要包含熱力發電機、熱能轉換動力機械等技術。熱能動力工程無論設計科目，主要研究熱能和動力二者間關系，即二者間轉換問題，現階段，熱能動力工程多用在熱電廠、自動化方向中，未來將在此基礎上，解決一些能源應用問題。從上面我們了解到，熱能動力工程可以用于解決工業生產動力問題，所以說熱能動力工程和國民經濟建設密切相關，熱能動力工程改革有助于推動國內可持續發展建設[1]。

2 熱能與動力工程現狀

2.1 主汽壓力系統能耗過高

在火力發電廠主汽壓力系統運行中可以采用集中管控的方法，將各環節進行單元制管理，從而維持系統運行的可靠性。在此過程中，需要對各個單元之間的聯動能耗，利用相應的數學計算模型進行驗算，不過這種方式應用的直接后果是，系統能耗量較以往會快速上升。例如火焰中心的高度超過限制，就需要通過熱汽溫調節，使得煤水在直流爐中經過配比得到校正。校正過程中操作人員的技術水平非常關鍵，既要有扎實的理論知識，又要具有實際的操作能力，但是參與校正的過程，很容易出現人為操作容錯率較高的情況，這也降低了系統運行問題的解決效率，并且還會進一步增加系統能耗，提高系統運行過程中的成本投入。

2.2 過熱汽溫系統設計不合理

在超臨界機組過熱汽溫調節過程中，經常會使用到粗調的方式，并且還需要對煤水進行調節，以此來達到提升系統運行穩定性的作用。結合以往的應用經驗可以得知，對過熱汽溫系統缺陷發生影響因素有很多，如工作環境變化過大、系統內部管道阻塞、系統運行過載等。由于這些因素也存在著一定的不確定性，所以一旦系統設計不合理，就會造成過熱汽溫系統缺陷，這種缺陷會導致控制力度不夠，汽溫調節失去效用。在傳統系統運行過程中，所采用的系統溫度調節方式為減溫水調節，但是這種方式對于投資成本來說是不利的。這是因為在熱氣溫系統調節有很多種模式，無論是使用擺動式燃燒器，還是循環噴射熱風都可能造成資源的浪費[2]。

3 熱能與動力工程科技創新的主要方向

3.1 創新調節節流技術

相關人員必須明確調節節流技術創新的重要性。節流調節時，若沒有調節級的分類，應及時根據具體情況采取其他措施，確保節流調節工作的有效性。在汽輪機第一級可全周進汽的情況下，各級溫度會逐漸降低，如果汽輪機組運行狀態屬良好，可采取小容量機組與基本負荷大機組；若要適當提升其經濟性，相關人員可以節流損失問題為基點，制定相應的措施并落實。除此之外，要充分發揮調節節流技術的重要作用，需要對汽輪機運行功率與零部件受力情況展開檢測，并確保結果的準確性，這是密切關注汽輪機運行狀態的重要途徑，同時相關人員也要結合流量等已知條件，依照運行機組的各級壓力公式，對動態的流動面積展開分析。經實踐證明，將沸留格爾公式應用于熱能與動力工程中，不僅能為機組節流調節的效果提供保證，也能為工程運行奠定良好堅實的基礎。

3.2 調壓能耗在電廠中的應用

在電力生產過程中，發電機組的負荷會產生一定變化，電廠的工作效率會因為多樣變化受到嚴重影響，因此需要運用合理措施來解決該問題，提高發動機工作時的調節能力就可以有效保證發動機的負荷更加穩定，由此提高發電機組的穩定性和工作效率。但在實際操作過程中，調壓進行過程中產生一定的能力損耗不可避免，所以在進行調壓操作時，只能最大程度地使這種損耗降低，這種解決措施也只是起到部分作用。同時，技術操作處理過程中，技術人員的專業水平和操作能力會較大程度影響著能力損耗的多少，在進行調節時，技術人員應及時采取相應操作處理技術來控制調壓，否則能量的損耗會額外增加。因此對技術人員進行常態化培訓是十分重要的，在這個過程中，能夠使技術人員的操作水平得到有效提高，為調壓能耗的控制提供有利條件[3]。

3.3 加強系統的能耗控制

通過加強系統的能耗控制，可以優化系統的運行模式，同時也為火電廠經濟可持續發展，奠定堅實的基礎。在具體的應用環節中：一是利用零配件科學管理模式，結合目前火電廠發電技術運行需求，對于火電廠中資源進行合理配置，以防止火力發電廠在技術應用時，出現能耗增高的問題。二是對水泵的真空處理技術，可以對其進行全面優化升級，確保水泵能夠充分適應燃煤消耗量控制要求，結合循環系統運行，確保技術改造能夠達到系統能耗降低的目的。三是借助信息技術搭建技術平臺，利用新技術對能耗問題進行合理控制，確保系統運行的穩定性。

3.4 爐內燃燒控制技術

①空燃比例連續控制體系；該系統控制是以邏輯控制器與比例閥等部分組成。空燃比例連續控制體系可以將鍋爐中的燃燒傳遞至編程邏輯控制器內，接著借助比例閥內的電子信號傳輸信息，對這一信息進行合理調節，便于對鍋爐內溫度進行合理控制。但受到科學技術等方面限制，這一系統在實際應用期間，溫度控制方面精度仍不準確，仍需要很多技術人員來干預。②雙交叉先付系統。雙交叉先付系統主要是借助溫度傳感器控制鍋爐。系統將會測量鍋爐內溫度，然后將溫度信號傳遞至邏輯控制器內，接著借助這一裝置對空氣流量閥程度進行合理調控，然后調整燃料進出口情況，便于精準控制鍋爐內部溫度。熱能動力工程中的鍋爐溫度應與工程現狀相結合，合理應用燃料控制鍋爐內溫度。因不同燃料差異較大，因此有些完善溫度控制相對較淡，有些則反映較為強烈，因而使得溫度控制難度逐漸增加，所以鍋爐燃料填充前，應先掌握燃料特性，詳細對比不同燃燒點情況，最后分析燃燒溫度范圍與可持續時間，再選擇最佳燃料進行生產加工[4]。

3.5 提高熱能和機械能轉化效率

電廠鍋爐的運營原理為能量轉換，即提高熱能和機械能的轉化效率，為電廠發電提供能量支持。所以如何提高熱能和機械能的轉化效率和質量變得尤為重要。電廠應該把機械操作理論技術與實際能源轉化的數據相結合，將鍋爐內部零件運營情況與實際能源的產值相結合，總結分析鍋爐能源轉化過程中存在的問題。電廠應該定期進行機械維修，實施規范化的管理運營，根據現有的實際能源產值對機械進行合理調配，引進新型的機械設備，調節各個結構之間的運營關系，提升能源的產值，為的電廠的高速發展提供堅實的保障。技術人員要結合現有掌握的技術，增加能量的轉化效率，增強鍋爐的使用性能。第一，技術人員應該掌握熱能動力學的相關技術原理，提高熱能知識儲備和運用能力。第二，定期計算鍋爐運營產生的具體數值，再結合實際情況，形成能源運營公式。第三，制定考核表，對機械進行登記管理，實時了解每臺機械的運營狀況。只有這樣才能提高熱能和機械能的轉化效率，提高發電廠的工作效能。以上幾種技術在使用過程中各存在一定的優缺點，但都能對電廠鍋爐起到較好的溫度調節作用，可以有效地提高電廠鍋爐的燃燒效率，并且還能起到節能減排的目的，有效地實現了燃燒技術的創新[5]。

4 結語

總而言之，熱能與動力工程相對來講系統性與復雜程度極強，此時只有針對實際需求，對熱能與動力工程進行更深層次的創新研究，才能在提高轉化成效的基礎上促進企業工作效率的真正提升，進一步充分發揮熱能與動力能在國家發展與社會運行中的重要作用。在新時代、新形勢的影響下，國家與社會各界都越來越重視生態改善與環境保護，而通過對熱能與動力工程技術的有效創新，是降低此工程對周邊環境影響與污染的關鍵途徑，進而推動我國節約型、環保型社會發展目標的順利達成。