新形勢(shì)下熱能與動(dòng)力工程在火電運(yùn)行方面的應(yīng)用

陳信沖

（山西國(guó)錦煤電有限公司，山西 呂梁 030500）

1 熱能與動(dòng)力工程簡(jiǎn)介

熱能與動(dòng)力工程通常涵蓋流體工程、流體機(jī)械等學(xué)科，通過這些學(xué)科知識(shí)點(diǎn)匯集與總結(jié)方面工作的開展，促使熱量與動(dòng)能間實(shí)現(xiàn)高效轉(zhuǎn)化，進(jìn)而為火電運(yùn)行方面發(fā)揮有力的促進(jìn)及助力作用。眾所周知，熱能與動(dòng)力工程所涉及的范圍較廣，包括水利水電工程、工程熱物理等，包含各種各樣的技術(shù)，通過這些環(huán)節(jié)所發(fā)揮的效力作用，才能夠促使熱能與動(dòng)力工程實(shí)現(xiàn)有力地發(fā)展，進(jìn)一步向可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)開拓及前行。

此外，在自動(dòng)化技術(shù)水平發(fā)展迅速的有利條件下，進(jìn)一步給熱能與動(dòng)力工程創(chuàng)造了發(fā)展的契機(jī)，熱能與動(dòng)力工程得以從簡(jiǎn)單的能量轉(zhuǎn)換發(fā)展到能源利用率提升的應(yīng)用，促使熱能與動(dòng)力工程的價(jià)值最大程度地發(fā)揮出來，才能夠?qū)崿F(xiàn)為人類發(fā)展謀福利的目標(biāo)。

與此同時(shí)，火力發(fā)電領(lǐng)域，熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用主要集中在鍋爐系統(tǒng)，為此，鍋爐優(yōu)化設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)管理方面的工作將是重中之重，通過切實(shí)性工作的力量，提高鍋爐運(yùn)行效率，火電運(yùn)行環(huán)節(jié)才能夠?qū)崿F(xiàn)高度節(jié)能減排的目標(biāo)。

2 火電運(yùn)行中熱能與動(dòng)力工程應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 重?zé)岈F(xiàn)象

重?zé)岈F(xiàn)象在火電運(yùn)行中最突出且一直以來都是人們最為頭痛的問題點(diǎn)之一，在此過程中，重?zé)岈F(xiàn)象發(fā)生后，鍋爐系統(tǒng)能源利用率必將處于降低的狀態(tài)，進(jìn)而引發(fā)電能失穩(wěn)的問題發(fā)生，電能供應(yīng)受阻時(shí)，帶來的影響度將難以估量。此外，重?zé)岈F(xiàn)象還會(huì)影響燃料的燃燒效率，發(fā)電效率難以提升的同時(shí)，進(jìn)一步引發(fā)污染問題的產(chǎn)生，在此情形下，對(duì)于火電運(yùn)行方面帶來的創(chuàng)傷度將是巨大的。

2.2 節(jié)流調(diào)節(jié)

通常，節(jié)流調(diào)節(jié)在火電運(yùn)行過程中有著很明顯的特征，可以滿足小型設(shè)備的正常運(yùn)行，而一旦設(shè)備在運(yùn)行期間負(fù)荷值達(dá)到最大值時(shí)，機(jī)組數(shù)量也將逐漸降低，此時(shí)，唯有提高機(jī)組級(jí)數(shù)，才能夠保障設(shè)備的正常運(yùn)行，然而，此種情形下，設(shè)備同步性所產(chǎn)生的損耗將是巨大的。

2.3 濕汽損失

引發(fā)濕汽損失的原因相對(duì)而言要復(fù)雜得多，如蒸汽膨脹后，蒸汽流失的概率必將大增，蒸汽水滴頻繁轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)，必將促使蒸汽損失擴(kuò)大化發(fā)展。同時(shí)，火電廠鍋爐系統(tǒng)蒸汽始終處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，蒸汽損失度必將加重，而為了促使熱能與動(dòng)力工程得以優(yōu)化，必須通過相應(yīng)技術(shù)手段的應(yīng)用，才能夠促使?jié)駳鈸p失得到有效性地控制。

3 火電運(yùn)行中熱能與動(dòng)力工程應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)

3.1 重?zé)峥茖W(xué)利用

火電廠熱能與動(dòng)力工程優(yōu)化環(huán)節(jié)，相關(guān)人員必須充分了解發(fā)電原理及火電廠實(shí)況，進(jìn)一步結(jié)合汽輪機(jī)重?zé)岈F(xiàn)象發(fā)生的根本原因，制定出解決重?zé)岈F(xiàn)象的方式、方法，探索出可行性的發(fā)展路子，這樣才能夠達(dá)到有效性控制能量損耗的目的。在此過程中，提高汽輪機(jī)級(jí)數(shù)等方式的運(yùn)用都是不錯(cuò)的選擇。

眾所周知，火電廠鍋爐系統(tǒng)重?zé)岈F(xiàn)象難以從根源上消除，而如果換一種方式，予以科學(xué)、合理利用重?zé)岈F(xiàn)象，變劣勢(shì)為優(yōu)勢(shì)后，將能夠達(dá)到間接性節(jié)能降耗的目的。

此外，火電廠正常運(yùn)行中，通過適當(dāng)調(diào)高重?zé)嵯禂?shù)的舉措，汽輪機(jī)組整體運(yùn)行效果能夠獲得有力地提升。實(shí)際應(yīng)用過程中，要根據(jù)汽輪機(jī)組實(shí)際運(yùn)行情況，提高機(jī)組內(nèi)部運(yùn)行效率，促使損失熱能得以回收利用，才能夠達(dá)到有效利用能源、節(jié)約能源的目的。

3.2 強(qiáng)化節(jié)流調(diào)節(jié)

強(qiáng)化節(jié)流調(diào)節(jié)對(duì)于熱能與動(dòng)力工程應(yīng)用方面能夠發(fā)揮有力的促進(jìn)作用。節(jié)流調(diào)節(jié)的實(shí)現(xiàn)需要參考設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)實(shí)際運(yùn)行狀況實(shí)施切實(shí)性的調(diào)節(jié)工作，才能夠避免節(jié)流損耗的產(chǎn)生。為此，需要針對(duì)汽輪機(jī)能量流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)督，跟進(jìn)汽輪機(jī)各結(jié)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)，促使節(jié)流調(diào)節(jié)發(fā)揮到極致，才能提高發(fā)電質(zhì)量水平。

一般汽輪機(jī)組超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，壓力調(diào)節(jié)的方式較為常用，通過此種方式的應(yīng)用，機(jī)組損耗得到有力管控后，機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性才能夠達(dá)到提升的目的。

此外，調(diào)壓調(diào)節(jié)過程中，調(diào)壓技術(shù)發(fā)揮的影響作用是很大的，而為了促使調(diào)壓效果得到有力地提升，針對(duì)調(diào)壓技術(shù)升級(jí)改造的環(huán)節(jié)尤為重要，應(yīng)積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，才能提高機(jī)組的能源利用水平。

3.3 控制濕氣損耗

通常，濕氣損耗與空氣溫差之間息息相關(guān)，一旦空氣溫差形成后，就會(huì)出現(xiàn)蒸汽發(fā)生凝結(jié)的現(xiàn)象。同時(shí)，濕氣量不足時(shí)，設(shè)備動(dòng)葉邊緣、葉頂背弧等部位受損異常發(fā)生的概率較高，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致發(fā)電效率受到嚴(yán)重的影響。

在此過程中，為了有效地解決濕氣損耗問題，可提升機(jī)組設(shè)備的抗腐蝕性能，機(jī)組內(nèi)添加吸水縫噴灌設(shè)備的應(yīng)用等，并落實(shí)這些環(huán)節(jié)的工作，才能夠達(dá)到降低能耗的目的。同時(shí)，實(shí)際操作中，這些方法的劣勢(shì)之處也較為突出，會(huì)造成一定程度的機(jī)械動(dòng)能損耗，產(chǎn)生的影響度也是很大的。為此，輪流式汽輪機(jī)系統(tǒng)中，通過安裝熱循環(huán)系統(tǒng)的應(yīng)用，可使?jié)衿麚p失的現(xiàn)象得到有力地控制。

4 火電運(yùn)行中熱能與動(dòng)力工程應(yīng)用技術(shù)改進(jìn)

4.1 吹灰技術(shù)改進(jìn)

吹灰技術(shù)是熱能與動(dòng)力工程應(yīng)用過程中創(chuàng)新及開拓的成果，通過該技術(shù)的應(yīng)用，可有效地控制鍋爐熱能消耗，使鍋爐的運(yùn)行效率得到極大地提升。同時(shí)，在吹灰技術(shù)改進(jìn)過程中，需要關(guān)注氣溫調(diào)節(jié)、誤差控制等方面的問題。在此過程中，通過氣溫調(diào)節(jié)的舉措，鍋爐內(nèi)部燃料燃燒的充分性得以提升，既能夠達(dá)到降低熱能損耗的目的，又能夠達(dá)到降低物質(zhì)燃燒損耗的目的，可謂一舉兩得[1]。

4.2 燃燒技術(shù)改進(jìn)

鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行中，爐膛左右區(qū)域局部吸熱過多的現(xiàn)象較為常見，此種情形下，鍋爐燃燒效率必將深受影響。為此，在應(yīng)用熱能與動(dòng)力工程時(shí)，要有針對(duì)性地提出燃燒技術(shù)的改進(jìn)舉措，可以通過調(diào)整鍋爐水平角度、通氣率的方式，促使鍋爐燃燒過程中各個(gè)方位均勻受熱，從而有效地解決存在的問題[2]。

4.3 控制技術(shù)改進(jìn)

熱能與動(dòng)力工程應(yīng)用中，常用的燃燒控制技術(shù)主要為雙交叉先付操控技術(shù)、空燃比例連續(xù)操控技術(shù)。其中，雙交叉先付操控技術(shù)應(yīng)用過程中，要獲取溫度信號(hào)，并分析實(shí)際溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫偏差值，確定偏差值超標(biāo)時(shí)，進(jìn)一步通過改變?nèi)剂贤斗欧桨讣翱諝饬髁块y開閉程度的策略，有效地調(diào)節(jié)燃燒過程，使燃燒效率得以提升。同時(shí)，該技術(shù)具有調(diào)節(jié)質(zhì)量高，溫度控制精確度高等方面的優(yōu)勢(shì)，備受人們的青睞。

空燃比例連續(xù)操控技術(shù)應(yīng)用過程中，需要熱電偶檢查的配合，進(jìn)一步獲取探測(cè)數(shù)值，通過對(duì)比分析和計(jì)算的方式，獲取電動(dòng)閥及比例閥的調(diào)節(jié)方案，有效控制鍋爐系統(tǒng)的溫度，這樣才能夠達(dá)到減少能耗的目的[3]。

4.4 調(diào)頻技術(shù)改進(jìn)

調(diào)頻技術(shù)通常可分為一次調(diào)頻和二次調(diào)頻，通過人工輔助的方式開展二次調(diào)頻，提升調(diào)頻的精確度，熱能與動(dòng)力工程應(yīng)用效果才能夠達(dá)到理想化的目標(biāo)值所需。在此過程中，為進(jìn)一步提升背壓式汽輪機(jī)的運(yùn)行效率，添加低壓凝汽式汽輪機(jī)的方式較為常用，此種不同類型的機(jī)組相融合方式的應(yīng)用，經(jīng)過人們不斷地實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，發(fā)電效率倍增。

一般而言，調(diào)頻技術(shù)是為應(yīng)對(duì)電網(wǎng)頻率發(fā)生突變而誕生，通過自動(dòng)調(diào)整效力作用的發(fā)揮，電網(wǎng)周波的穩(wěn)定性才能夠得到保障。同時(shí)，大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，影響頻率的主要因素為調(diào)速，而調(diào)整量的實(shí)際控制難度大，所面臨的壓力及挑戰(zhàn)同時(shí)也是巨大的。在此過程中，唯有對(duì)這些方面進(jìn)行深度研究，才能夠促使這些方面的工作取得優(yōu)異的成就[4]。

此外，面對(duì)電力系統(tǒng)負(fù)荷變化，通常通過一次調(diào)頻的方式，很難促使負(fù)荷在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)至正常，往往需要經(jīng)過多次調(diào)頻后才能夠達(dá)到實(shí)際所需。為此，實(shí)際應(yīng)用過程中，為保證電廠發(fā)電質(zhì)量，應(yīng)選擇適宜的調(diào)頻方式。

4.5 調(diào)壓能耗控制

火電廠發(fā)電設(shè)備長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行過程中，發(fā)生負(fù)荷變化的情形較為常見，此種情形下，將需要通過機(jī)組壓力調(diào)節(jié)的方式，解決此方面的問題點(diǎn)。同時(shí)，通過針對(duì)發(fā)電機(jī)組實(shí)施技術(shù)升級(jí)的方式，也能夠在一定程度上解決負(fù)荷波動(dòng)的問題，這需要人們不斷地研究及探索[5]。

4.6 提升AGC 效率

AGC 指的是機(jī)組自動(dòng)發(fā)電控制，可有效控制調(diào)整調(diào)頻機(jī)組，滿足用戶多樣化的用電需求，進(jìn)而為社會(huì)及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展發(fā)揮有力地貢獻(xiàn)作用。

通常，在并網(wǎng)機(jī)組中，發(fā)電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)需要依照用電負(fù)荷的不同實(shí)施精確調(diào)整，使運(yùn)行能耗方面得到有力地管控。同時(shí)，利用熱能與動(dòng)力工程原理，針對(duì)鍋爐燃燒特性進(jìn)行優(yōu)化，鍋爐燃燒效率才能夠得以提高。此外，參照流體力學(xué)原理，控制汽輪機(jī)的高中壓調(diào)節(jié)閥，確保鍋爐與汽輪機(jī)系統(tǒng)間協(xié)調(diào)配合的密切度提升，有效控制電力負(fù)荷，發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行效率才能夠得到有力地保障[6]。

5 熱能與動(dòng)力工程質(zhì)量水平提升的策略

5.1 加強(qiáng)人員培訓(xùn)，強(qiáng)化人員素質(zhì)

日常工作過程中，企業(yè)需要根據(jù)員工實(shí)況，定期針對(duì)技術(shù)人員開展技術(shù)、素質(zhì)、質(zhì)量等方面的培訓(xùn)教育工作。在此過程中，相應(yīng)培訓(xùn)計(jì)劃的落實(shí)、相應(yīng)考核評(píng)估工作的開展是培訓(xùn)工作效力作用得以發(fā)揮的基礎(chǔ)，通過將考核結(jié)果納入員工個(gè)人綜合測(cè)評(píng)中的應(yīng)用，員工參與培訓(xùn)的積極性才能夠被調(diào)動(dòng)起來，培訓(xùn)的質(zhì)量水平才能夠得到有力地提升。同時(shí)，員工的素質(zhì)得到提升，員工在各種管理理念、思想的熏陶下，一步步成長(zhǎng)起來，才能夠各司其職，在自身的崗位發(fā)光發(fā)熱，為熱能及動(dòng)力工程的應(yīng)用、技術(shù)的創(chuàng)新及開拓方面獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策，共同為電廠的發(fā)展發(fā)揮貢獻(xiàn)作用。

5.2 加強(qiáng)對(duì)相關(guān)設(shè)備的創(chuàng)新應(yīng)用

電廠設(shè)備的創(chuàng)新始終是重點(diǎn)，電廠應(yīng)不斷引進(jìn)及應(yīng)用新技術(shù)，依靠新技術(shù)所發(fā)揮出來的效力作用，電廠在節(jié)能降耗、提升工作效率等方面才能夠?qū)崿F(xiàn)大闊步式地發(fā)展。在此過程中，尤其針對(duì)風(fēng)機(jī)、鍋爐等設(shè)備，都可以采用先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行大膽創(chuàng)新，如在鍋爐風(fēng)機(jī)上加裝變頻調(diào)速器的應(yīng)用、科學(xué)利用不同燃料投放方式等，都能夠促使電廠的工藝、流程等達(dá)到有效性優(yōu)化及改觀的目的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造更多價(jià)值的目標(biāo)，在此過程中，相關(guān)人員需要不斷刻苦鉆研，探索出更多的創(chuàng)新思路、方式、方法，電力行業(yè)的發(fā)展才能夠取得更多的成就。

5.3 熱能與動(dòng)力工程的密切配合應(yīng)用

熱能與動(dòng)力工程二者之間相輔相成，互相促進(jìn)及發(fā)展，同時(shí)，熱能及動(dòng)力工程應(yīng)用過程中，要注重綜合鍋爐和汽輪機(jī)的優(yōu)勢(shì)，熱力發(fā)電方面才能夠取得輝煌的成就，同時(shí)對(duì)于節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)方面也能夠發(fā)揮極大地助力及促進(jìn)作用。實(shí)際研究過程中，要進(jìn)一步借助高科技技術(shù)的力量，促使兩者的優(yōu)勢(shì)得以充分地發(fā)揮，火電運(yùn)行才能夠擁有極大的動(dòng)力支持力量，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展及提升。

6 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段，在能源需求量大增的情況下，我們必須全面地考慮各種因素的影響，使火力發(fā)電過程中相應(yīng)的能耗損失減少，進(jìn)一步借助熱能與動(dòng)力工程原理，促使火電運(yùn)行過程中各種技術(shù)改造工作取得巨大進(jìn)步，電力行業(yè)才能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。同時(shí)，技術(shù)的革新、管理的提升、優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)的打造等都是重中之重，只有依靠專業(yè)人才，才能促進(jìn)電廠的發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)為民造福的目標(biāo)。