淺析電廠熱能及動力工程中存在的主要問題

金曉琳

摘 要：電廠熱能及動力工程是對能源進(jìn)行轉(zhuǎn)換的工程，但是在實際應(yīng)用中卻存在著很多的問題，因此，為了更好的促進(jìn)電廠熱能和動力工程的發(fā)展對其中存在的重?zé)岈F(xiàn)象和節(jié)流調(diào)節(jié)以及濕氣損失等問題進(jìn)行更好的分析，能夠更好的找到解決的措施。

關(guān)鍵詞：熱電廠；動力工程；問題；解決措施

電廠在生產(chǎn)過程中，要想將熱能轉(zhuǎn)化為動能，然后在汽輪發(fā)電機(jī)設(shè)備的作用下，將動能轉(zhuǎn)化為電能，在這個過程中，汽輪機(jī)在能量轉(zhuǎn)換的時候會出現(xiàn)一定的能量損失，因此，在電廠生產(chǎn)過程中對熱能和動力工程中存在的問題進(jìn)行分析是非常重要的，這樣能夠更好的降低出現(xiàn)的熱能損失，同時也能更好的提高操作水平。

1 重?zé)岈F(xiàn)象中存在的問題

電廠在生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)重?zé)岈F(xiàn)象，在前級出現(xiàn)的損失通常在下級會得到很好的利用，但是在下級的時候在相同的壓差下也是會存在著前級損失無法得到增加的情況，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)就被稱作為汽輪機(jī)的重?zé)岈F(xiàn)象。導(dǎo)致出現(xiàn)這種情況的原因也非常多的，其中電能在生產(chǎn)過程中不能進(jìn)行大量的儲存，這樣就要借助外界的功率來進(jìn)行不斷的改變，同時鍋爐在燃燒的時候也會出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，這樣就會導(dǎo)致進(jìn)入到汽輪機(jī)中的蒸汽參數(shù)會出現(xiàn)不斷變化的情況，同時在凝汽器的內(nèi)部也會出現(xiàn)壓力不斷變化的情況，這些因素的影響都會導(dǎo)致電網(wǎng)頻率發(fā)生變化，也會在汽輪機(jī)組中存在著流通部分出現(xiàn)結(jié)垢的情況。

2 一次調(diào)頻中存在的問題

并網(wǎng)運(yùn)行機(jī)組在遭受到外界負(fù)荷變化的情況下會導(dǎo)致電網(wǎng)的頻率出現(xiàn)變動的情況，這樣就會導(dǎo)致機(jī)組在運(yùn)行過程中會導(dǎo)致機(jī)組的調(diào)速系統(tǒng)在各自不同的動態(tài)特性下啟動自動增減負(fù)荷功能，這樣能夠更好對電網(wǎng)的波動情況進(jìn)行解決，這個過程就被稱作為一次調(diào)頻。汽輪機(jī)在發(fā)生變工況的情況時會出現(xiàn)各級焓降發(fā)生變化的情況，汽輪機(jī)在第一個閥全開的情況下會出現(xiàn)流量增大的情況，這樣可以調(diào)節(jié)級來進(jìn)行調(diào)節(jié)。在第一個閥全開第二個閥沒有開啟的情況下，調(diào)節(jié)級相對的焓降情況會在一個中間的級上，但是在出現(xiàn)工況變動的情況下，各中間級會出現(xiàn)焓降不會出現(xiàn)變化的情況。在汽輪機(jī)中每個調(diào)節(jié)閥允許通過的最大流量都是不同的，因此，隨著調(diào)節(jié)閥開啟的數(shù)目不同，也會出現(xiàn)不同的變化，在負(fù)荷出現(xiàn)變化的情況下，節(jié)流調(diào)節(jié)的工作效率會出現(xiàn)比較高的情況。在工況發(fā)生變化的情況下，調(diào)節(jié)級的溫度也會出現(xiàn)很大的變化，因此，在汽輪機(jī)中，適合各種類型的調(diào)劑系統(tǒng)裝置是非常重要的。同步器的主要作用就是為了在單機(jī)運(yùn)行情況下更好的將機(jī)組轉(zhuǎn)速提升到額定值，同時在負(fù)荷運(yùn)行情況下，要保證機(jī)組在任何負(fù)荷情況下都是可以在額定值的范圍內(nèi)平穩(wěn)運(yùn)行。在并列運(yùn)行情況下，可以對汽輪機(jī)的功率進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)，同時也能對各個機(jī)組之間的負(fù)荷情況進(jìn)行重新的分配，這樣能夠更好的保證電網(wǎng)的頻率不會出現(xiàn)變化。

3 節(jié)流調(diào)節(jié)中存在的問題

在沒有調(diào)節(jié)級的情況下，第一級會在全開的情況下進(jìn)入到汽輪機(jī)中，這種情況在工況發(fā)生一定的變化時，各級的溫度變化幅度是比較小的，同時在負(fù)荷適應(yīng)性上也比較好。變工況的時候會導(dǎo)致出現(xiàn)一定的節(jié)流損失，這樣在經(jīng)濟(jì)性上也是會出現(xiàn)一定的變化的，因此，節(jié)流調(diào)節(jié)比較適用于容量較小的機(jī)組，或者是機(jī)組基本負(fù)荷較大的情況下。級組包含的級數(shù)越多，機(jī)組的數(shù)值就會出現(xiàn)越小的情況，同時在臨界壓力方面數(shù)值也會是非常小的。為了更好的保證電廠的生產(chǎn)，在工作級組方面級數(shù)不應(yīng)該小于三到四級，同時在一種工況下，通過各級級組的流量要相同，在不同的工況下，各級的通流面積要保持不變。這樣能夠更好地對相應(yīng)功率效率變化情況進(jìn)行掌握，同時也能更好的對零部件之間存在的受力情況進(jìn)行掌握。汽輪機(jī)在通流方面是否正?？梢酝ㄟ^監(jiān)視來進(jìn)行掌握，同時也可以根據(jù)各級級組的壓力情況來進(jìn)行判斷。

4 調(diào)壓調(diào)節(jié)中存在的問題

在機(jī)組運(yùn)行過程中增加其運(yùn)行過程中的可靠性，同時對負(fù)荷適應(yīng)情況進(jìn)行改變，這樣能夠更好的提高機(jī)組在承受負(fù)荷時候的經(jīng)濟(jì)性。機(jī)組在高負(fù)荷的情況下經(jīng)濟(jì)性無法得到保證，因此，在電力生產(chǎn)過程中要對出現(xiàn)的能量損失情況進(jìn)行重視，同時，對機(jī)械動能出現(xiàn)的消耗情況要進(jìn)行必要的處理，在進(jìn)行處理的時候可以通過調(diào)節(jié)調(diào)壓的方式來進(jìn)行。在汽輪機(jī)的進(jìn)汽機(jī)組中，工作噴管的布置也是非常重要的，這樣能夠更好的將出現(xiàn)的能源損失在非工作弧段中。

旋轉(zhuǎn)的動葉片每一個瞬間都會使處于噴管工作弧段或者非工作弧段，尤其在非工作弧段中，動靜軸向間隙中間充滿了停滯而產(chǎn)生的大量蒸汽，所以當(dāng)動葉片轉(zhuǎn)到非工作弧段時，會出現(xiàn)像鼓風(fēng)機(jī)一樣，導(dǎo)致這些停滯的蒸汽迅速從葉輪的一側(cè)鼓到另一側(cè)，這都需要消耗部分的有用功，這部分能量損失稱為鼓風(fēng)損失。與鼓風(fēng)損失相反的是，斥汽損失常發(fā)生在噴管的工作弧段，剛從非工作弧段轉(zhuǎn)到工作弧段的動葉柵內(nèi)充滿了停滯的蒸汽，噴管中流出的蒸汽需要首先排斥并加速這些停滯蒸汽，便要消耗部分動能，稱為斥汽損失。

5 濕氣損失中存在的問題

產(chǎn)生濕汽損失的主要原因：濕蒸汽在進(jìn)行膨脹的過程中，一部分蒸汽會凝結(jié)成水滴促使做功的蒸汽量大幅度減少；一些水珠的流速大大低于蒸汽流速，高速汽流便會被低速水珠牽制，消耗大部分部分動能造成損失；水珠應(yīng)為撞擊噴管背弧而擾亂主流造成的損失，撞擊動葉背弧阻礙動葉旋轉(zhuǎn)而消耗葉輪有用功；濕蒸汽變得過冷現(xiàn)象也是其中一種造成濕汽損失的原因。危害便是：損傷動葉進(jìn)汽的邊緣，特別葉頂背弧處沖蝕最嚴(yán)重。減少濕汽損失的方法：使用中間再熱循環(huán)；使用去濕裝置；使用具有吸水縫的空心噴管；提高抗沖蝕能力。汽輪機(jī)運(yùn)行時，要克服支持軸承和推力軸承的摩擦阻力，還要帶動主油泵、調(diào)速器，這都將消耗一部分有用功而造成損失，為機(jī)械損失。在軸流式汽輪機(jī)中，經(jīng)常是高壓蒸汽由一端進(jìn)入，低壓蒸汽由另一端流出，從整齊觀察，蒸汽對汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子施加了一個由高壓端指向低壓的軸向力，使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子存在一個向低壓端移動的趨勢，這個力便叫轉(zhuǎn)子的軸向推力。

6 極組的變工況特性

當(dāng)變工況的前后級組沒有達(dá)臨界狀態(tài)時，各級組的流量和級組前后產(chǎn)生壓力平方差的平方根是正比；當(dāng)變工況前后級組全部顯示為臨界狀態(tài)，就可通過級組中的流量與級前壓力成為正比，同時與級后參數(shù)沒有關(guān)系。軸向推力變化的規(guī)律：新蒸汽溫度相對降低；汽輪機(jī)產(chǎn)生水沖擊時；負(fù)荷突然增大時；甩負(fù)荷時；葉片結(jié)成垢時，軸向推力會全部增大。

7 結(jié)束語

電廠熱能及動力工程過程中存在著很多的問題，為了更好的發(fā)展電力企業(yè)對其中存在的問題進(jìn)行分析是非常必要的，同時對相關(guān)的理論知識進(jìn)行研究也是非常必要的，這樣能夠更好的對電廠熱能和動力工程之間的關(guān)系進(jìn)行了解，同時也能對其變化情況進(jìn)行掌握。這樣在工作中能夠更好的對出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行判斷，同時也可以使技術(shù)工人的操作技術(shù)更加精湛，同時提高技能；并可以通過了解降低焓降的變化情況從而降低熱的損失知識體系，同時可以使熱能利用率得到顯著的提高。

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