談電力行業中熱能與動力工程的實際運用

威海金貿新能源有限公司 凌宇

1 電力行業中熱能與動力工程的應用概述與價值

隨著我國經濟發展不斷加快，國家各個部門對于新能源的重視程度逐漸提升，各類企業對于綠色環保能源的使用頻率全面提高。但在目前科技快速發展的情況下，我國每日的能源消耗仍然離不開煤炭，而煤炭資源的消耗帶來相較于新能源更多的環境污染。目前國民環境保護意識逐漸提升，大量與環境保護相關的項目開始發展，并已經取得了大量優秀的成果。熱能與動力工程相關技術的使用是環境保護項目的有效成果之一。這些技術自出現以來就受到了社會的廣泛關注，合理使用這些技術不僅能夠減少電力行業在經營生產過程中的環境污染，還能夠節約經營中消耗的資源。當下我國經濟轉型，各個行業都對電能呈現出了更大的需求，為了節約資源，保護環境，探索更加節能降耗的發電形式是十分必要的。這種需求狀態下，電力行業的降耗改革對有效控制環境污染、促進國家經濟發展有著深遠的影響。

熱能與動力工程相關技術的應用領域是電力生產行業。有效應用相關技術能夠讓電能轉化效率更高，減少電力生產過程中電能的損耗。調查顯示，一家發電廠有效進行節能減耗改革節能降耗相關措施實施效果如表1所示。由表1可知，能夠科學合理地應用熱能與動力工程技術，能夠對電廠經營產生極大的影響。工作人員應在完全掌握理解相關理論知識的前提下，以科學的技術應用方案來改善電廠實際生產電力的流程，確保節能降耗的目標能夠實現[1]。

表1 節能降耗相關措施實施效果

能源與動力工程學科于20世紀進入我國學術領域，并于20世紀中期完成初步的學科建設，由此產生相關行業與產業。能源與動力工程領域涵蓋的分支領域數量繁多，如暖通通風和空調工程、水電工程等多個領域都是能源與動力工程領域具有代表性的分支領域。自我國改革開放以來，經濟發展水平不斷提升，國家經濟環境也發生了翻天覆地的變化，社會各領域企業對于人才的需求標準也有了不同以往的要求。而對電力行業而言，為了更好地適應新時期下的經濟環境，滿足新時期電力生產的新需求，熱能與動力工程的學科建設被越來越重視，相關技術領域的技術在實踐中的應用產生的影響越來越深遠。

我國作為煤炭資源的大國，煤炭資源的日常大量消耗造成嚴重的環境污染問題，尤其是以燃煤為動力的電廠，其消耗的煤炭資源眾多，以熱能與動力工程技術來進行節能降耗，能夠減少煤炭資源的消耗，提升有限資源的使用效率，為電廠在環境保護視域下的長遠發展開拓道路。

電廠在熱能與動力工程技術的應用中，其主要應用方向為推進電力生產過程中熱能與動能的傳遞效率提升，減少能量的無效損耗，減緩因發電對自然生態環境產生的影響。電廠中熱能與動力工程技術應用仿真如圖1所示。目前，我國相關技術的發展趨勢良好，不斷有優秀的研究成果涌現，但其中依然存在一些難以解決的問題。面對這些問題，相關領域的學者們應積極應對困難，思考問題的有效解決方案，盡可能實現電廠電力生產節能降耗的目標。

圖1 電廠中熱能與動力工程技術應用仿真

2 目前電力行業在熱能與動力工程中存在的問題

2.1 進行系統的節流調節時出現失控情況

在電力生產過程中，需要相關工作人員根據電力的生產實際情況，對生產電力的相關設備儀器進行功率控制，要求工作人員在確保電力生產不受影響的前提下，盡可能以增加電力輸出的形式提升系統整體效率[2]。調查文獻發現，節流調節技術的合理使用能夠有效降低生產消耗的能源。但在實際使用中，由于進行節流調節所需消耗的電能相對較多，因此經常會出現能源流失、節能調節失去控制等情況。在我國目前大多數相關企業中，整個電力生產流程中涉及的各個系統大多由一個完整的系統進行控制，而其節流調節則主要依靠專業技術人員。若在生產流程中出現節流調節失控，勢必會對節能降耗的目標實現造成障礙[3]。

2.2 生產流程中出現熱能的大量損耗問題

電力生產中期極易出現熱能損耗的情況，使得最終消耗的能源總量快速上升，熱能損耗問題就是造成節能降耗目標難以實現的關鍵之一。熱消耗問題若未及時得到有效的處理，可能會導致運動能量失衡現象的出現，更有甚者會引發重熱現象，使電廠遭受巨大的經濟損失[4]。在實際工作中，由于熱能與其他能量不同，是電力生產能源轉換中的關鍵，因此其出現損耗對后續工作的順利進行也會產生影響。

2.3 工作中出現濕氣造成能量損耗的問題

濕氣造成的能量損耗是電力生產流程中熱轉化環節的延伸問題。實際電力生產過程中，有大量的熱量會通過汽輪機發生轉化，因此想要實現節能降耗，解決濕氣損耗問題是必不可少的。電力生產中產生的熱量在與空氣進行反應后，就會產生部分水蒸氣。這些蒸汽會導致電力生產在安全評定時出現問題，影響工作人員安全性。同時這些蒸汽還會造成能量的損耗，需要進行科學化調控[5]。

3 電力行業中熱能與動力工程的應用策略

3.1 在電力生產過程中選擇適宜的變頻設備

電力的長期儲存是困擾我國學者們的問題之一，而電力生產總量的變化與其所負電荷息息相關。因此，進行熱能與動力工程應用的相關研究時應對相應設備進行科學合理地調整，根據設備本身的造價及功能等展開更加綜合地判斷。變頻設備的主要作用就是在電力生產時促使其中各種設備的轉速發生改變，之后通過這種轉速的改變引發電功率的變化，最后維持設備在生產中的作用，同時設備消耗的能源更少，更具有經濟性。

電力生產設備的安裝需要科學合理地將設備安裝到位，能夠減少泵與風氣的損耗，使設備的使用年限延長，生產效率增加。在電力生產過程中選擇適宜的變頻設備能夠節省更多的熱能，降低設備耗電，實現節能降耗的目標。

3.2 在電力生產過程中調配選擇及工況變動法

電力的生產過程本身就是不斷變化的，其具有明顯的動態化特性使得電力生產的實際情況往往會受到季節、負荷等多個因素的影響。在電力生產過程中對生產場所進行調整，使得電力生產生成的熱能能夠更高效高質地轉化為電能。例如對生產場所真空的最佳狀態的調整，冬季溫度相對較低，在調整水流量及壓力時，只需將風機的轉速進行一定的基本調整即可；夏季溫度開始上升，設備的負荷也發生一定的變化，循環中的水量開始增多，受此影響，只需要調整風機葉片的運轉角度并改變運轉速度，就能夠獲得符合需求的循環水溫度，使得真空環境更加合理，進而減少資源的消耗。

工作人員還應靈活應用工況變動法和調配選擇方法。這兩種方法在電力生產流程中的合理應用，能夠通過提升電廠設備數量降低每臺設備的每日使用頻率。例如在電廠增加安裝低壓凝氣裝置，降低電力生產系統的工作壓力，從而引導負荷調節的效率變快，減少日常工作中系統的能耗。

3.3 在電力生產過程中縮減能耗及濕氣損失

結合電力生產中難以避免的濕氣損失對能耗的影響，電力在實際生產中，會出現較為明顯的能耗增加。這一情況的出現與電力生產的重要設備汽輪機有關。汽輪機在運行中會產生部分濕蒸汽，這些濕蒸汽在冷凝反應下變為水滴。在水滴聚集一定量后，就會落到汽輪機上，打破了汽輪機蒸汽波的平穩性，對汽輪機設備本身的運行也形成了不良影響，導致汽輪機出現震動幅度突然增大或汽輪機葉片被水滴長時間侵蝕的現象等，嚴重時可能會導致出現嚴重的水沖擊現象，影響設備工作年限的同時，威脅工作人員的安全。

因此，在電力生產過程中，工作人員注意生產中的熱力循環是否存在問題，以調整汽輪機相關參數的形式使濕蒸汽的產量降低，一方面減少在蒸汽生成時的熱量損失，另一方面降低蒸汽波被打亂的可能性，自然減小濕氣損失，使得生產產生的熱能能夠被靈活應用。

3.4 在電力生產過程中重視調節系統節流損失

電力生產的相關機組若長期處于平穩運行的狀態，可能在節流方面損耗了部分能源，這些損耗積累后所造成的損失不容小覷。發電廠的相關工作人員應詳細了解相關知識，并以科學合理的方法方案進行改善與調整，減少其對企業造成的損失。就我國發電廠而言，其每日電力生產流程中出現的節流損耗所導致的企業經濟效益損失應控制在0%～5%的范圍內。

當電力生產相關機組在運行時，若機組所承擔的負荷相較以往較低，則電機組的溫度也會受影響出現降低的現象，此時電機組對電力生產流程的適應性更強。因此，在實際電力生產時，工作人員應合理選擇功率相對較小的電機組裝置，并適當增加電機組數量，減小發電流程中每臺電機組的負荷，減少電機組升溫，使電機組能夠快速適應電力生產的狀態，減少節流損耗的經濟損失。

3.5 在電力生產過程中分析多級汽輪機重熱現象

當發電廠電力生產的工作量相對較大時，電廠會使用多個發電機組，同時進行電力生產。這種方法確實能夠在短時間內提升發電廠的電力生產效率，但同時也會造成重熱現象的出現，使單個電機組的電力生產效率降低，對電機組本身機械也會產生一定的損傷，同時還會增加生產過程中熱量的回收難度。因此，當工作人員需要在原有設施的基礎上增加機組數量以滿足電力生產需求。

首先，需要全面地分析目前發電廠的電力生產條件，以調整新機組位置的方式盡量減少重熱現象的出現。其次，應完善安裝新機組的具體環境，對各個機組的位置布置進行調整與改善，促使發電廠的重熱利用率被有效控制。若在安裝新機組后，發電時出現較為明顯的熱損耗現象，則應及時將其回收，并調整其位置等，將熱能以熱能與動力工程進行收集與利用，使發電廠的熱能回收利用效率得到提升，減少資源的浪費。

4 結語

實現電力生產的節能降耗，是促進我國生態環境保護的重要措施，也是維護我國新時代長遠健康發展的必經之路。因此，電力生產企業應注重對節能降耗相關方案的研究和制訂，積極優化改革熱能與動力工程技術，在電力生產中引入新技術與新理念，在不影響電力生產質量與產量的基礎上，為我國環境保護貢獻力量。