摘 要：熱電廠以其獨特的“熱電聯(lián)產(chǎn)”的能量生產(chǎn)方式，為各行業(yè)生產(chǎn)以及人們的日常生活使用需求提供熱能和電能，在環(huán)保、節(jié)能方面的優(yōu)勢表現(xiàn)得日趨明顯。本文對于“熱電廠中的熱能和動力工程如何能得到有效運用”這個問題，展開了全面分析和討論研究，綜合分析影響熱電廠熱能與動力工程的幾大制約因素，后對其有效運用策略和發(fā)展前景進行探究，希望可以為熱電廠的節(jié)能減排、提高發(fā)電功率提供理論依據(jù)。

關鍵詞：熱能；動力工程；有效運用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.095

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，熱電廠以其高效、穩(wěn)定、安全和可持續(xù)發(fā)展的特點，逐步成為電網(wǎng)的重要電源支撐點。而熱能與動力工程具有顯著的節(jié)約能源效果和比較高的生產(chǎn)效率，在社會生產(chǎn)生活的各個領域得到了廣泛的應用和推廣。在熱電廠中，科學合理地運用熱能與動力工程將會進一步提升熱電廠的能量利用率，能明顯改善生產(chǎn)成本，它與熱電廠緊密相連、相輔相成，對于熱點長的性能優(yōu)化和可持續(xù)發(fā)展具有積極的現(xiàn)實意義。

1 熱電廠中的熱能與動力工程相關原理分析

熱能與動力工程設備的工作原理是把燃煤、燃氣、燃油等燃料資源，裝入熱能動力裝置進行燃燒，并以此獲取熱能，然后把熱能送達動力設備，從而實現(xiàn)了熱能向機械能的轉(zhuǎn)化，并使其以動力的形式輸出。熱能動力設備按照能量轉(zhuǎn)換方向分類，可分為兩類：一類工作機，通過消耗機械能而使流體獲得能量或使系統(tǒng)形成真空的動力設備，比如離心泵、真空泵、風機、壓縮機等；而另一類是原動機，將燃料的化學能、原子能和生物質(zhì)能等所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為機械能的動力設備，比如蒸汽機、汽油機、柴油機等。

熱電廠常見的原材料是煤炭，根據(jù)實際使用需求也會添加部分助燃劑。工作原理是：通過動力裝置或者設備燃燒煤炭，將產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化成動能，進而再把動能轉(zhuǎn)化為電能，首先，熱能在煤炭在燃燒過程中會大量產(chǎn)生，熱能進入鍋爐后就會產(chǎn)生大量的蒸汽。其次，隨著蒸汽體積的不斷膨脹，密閉鍋爐容器的筒壁承受的內(nèi)部壓力就會不斷增大，此時通過輸氣管道的傳送，蒸汽會到達汽輪機組中。而蒸汽持續(xù)不斷的沖擊會帶動汽輪組進行高速的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了熱能向動能轉(zhuǎn)化。最后，汽輪組的高速轉(zhuǎn)動又帶動發(fā)電機進行發(fā)電，從而產(chǎn)生了電能。在汽輪機中排出的氣體進入冷凝器的冷端設備，使蒸汽變?yōu)橐簯B(tài)水，再經(jīng)過水泵送回鍋爐內(nèi)，從而實現(xiàn)循環(huán)使用。

而這個過程中，在汽輪發(fā)電機的影響下，有一部分熱能會被轉(zhuǎn)送出去，以熱損失與焓降等形式消耗掉。因此，降低熱能損失是提高熱電廠熱能與動力工程轉(zhuǎn)化效率的根本，可以將前級中產(chǎn)生的損失在下級轉(zhuǎn)換過程中進行運用，使得下級焓降理想值大于前級，這個就是多級汽輪機中的重熱現(xiàn)象。

2 熱電廠中影響制約熱能與動力工程有效運用的相關因素

具體的影響制約因素表現(xiàn)為以下幾個方面：

首先是如何對電能進行有效的儲存，這個因素對熱電廠的生產(chǎn)效能的影響突出。生產(chǎn)電能是熱電廠的終極生產(chǎn)目標，而電能的儲存要求具備能動調(diào)節(jié)能力，根據(jù)社會生產(chǎn)、生活的用電功率需求的變化進行調(diào)節(jié)，特別是要保證在外界斷電的時候，能及時供電。電能儲存的不得當?shù)脑挘蜁崮艿氖褂迷斐闪瞬槐匾睦速M，影響了熱能與動力工程的有效運用。

再者是如何保證鍋爐的穩(wěn)定燃燒，鍋爐燃燒在熱電廠生產(chǎn)電能中的作用非常的重要，如果熱電廠不具備穩(wěn)定的燃燒的工況，那么勢必對燃料的有效運用產(chǎn)生很大的影響。如果鍋爐燃燒變化的幅度比較大，就不能充分有效地發(fā)揮汽輪機的性能，降低了熱能的使用效率。

另外就是如何保證旋轉(zhuǎn)動葉片以及凝器設備的正常運轉(zhuǎn)，這是比較突出的影響因素。旋轉(zhuǎn)動葉片如果能正常運轉(zhuǎn)，大量有用功會得到有效的利用，能大幅度提高產(chǎn)能，反之會使得有用功被大量消耗殆盡，對熱能和動力工程的有效運用起到較大的影響。凝器設備工況的改變會在很大程度上造成熱能的揮發(fā)，對資源造成很大的浪費，對熱能與動力工程作用充分發(fā)揮有著直接的影響。

3 提高熱能與動力工程在熱電廠中的有效運用分析

3.1 合理高效利用重熱現(xiàn)象

多級汽輪機里上一級損失中的一小部分在以后各級中得到利用，就是重熱現(xiàn)象。重熱系數(shù)則指的是各級理想焓降之和大于整機理想焓降的增量與整機理想焓降的比值。一般情況下，其重熱系數(shù)并非越大越好，最佳值應保持在0.04～0.08之間[1]。因此，要使機組更好地服務于熱電廠，就必須結合自身實際，選擇合理的重熱系數(shù)，能夠使得整體效率高于各級平均效率，提高重熱現(xiàn)象的利用率。

在實際的生產(chǎn)中應該注意：認真檢查各個調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥是用于調(diào)節(jié)工業(yè)自動化過程控制領域中的介質(zhì)流量、壓力、溫度等參數(shù)，檢修時要認真檢查閥芯各部分是否被腐蝕、磨損，要密切關注各調(diào)節(jié)閥的流量，它們的值必須是相等的；同時，要全面考慮調(diào)節(jié)閥的開啟數(shù)量，開啟的調(diào)節(jié)閥的數(shù)量在一定程度上會影響到焓降；還要考慮焓降變化和汽輪機的工況變化有著緊密的聯(lián)系。

因此，必須要從熱電廠的生產(chǎn)實際出發(fā)，對重熱現(xiàn)象加以合理的利用，才能最終保證熱能與動力工程效力的提高[2]。

3.2 有效調(diào)節(jié)噴管

作為熱電廠中最為關鍵的設備之一，在噴管調(diào)節(jié)過程中，必須掌握好準確的調(diào)試方法，同時還要能夠了解它的操作流程，才能更好的運用好熱能動力。噴管調(diào)節(jié)的差異性在正常的應用中表現(xiàn)明顯，相應的調(diào)節(jié)閥數(shù)量可能會對它產(chǎn)生影響，并使它發(fā)生改變。對于各個調(diào)節(jié)閥而言，其通過的流量最大值不盡相同，如果有調(diào)節(jié)級，在某些負荷時，相比截流調(diào)節(jié)的效率更高。在負荷合理的基礎上，能夠使汽輪機組在穩(wěn)態(tài)負荷之下，維持額定的轉(zhuǎn)速。除此以外，為了保障正常的電網(wǎng)頻率，并列運行情況下可以采用同步器來重新分配不用機組之間的負荷[3]。

3.3 充分重視節(jié)流調(diào)節(jié)

現(xiàn)在熱電廠的生產(chǎn)中，通過對蒸汽進行節(jié)流處理，所有進入汽輪機的蒸汽都通過多個節(jié)流閥流向第一級噴管。這樣，在額定時間內(nèi)導通的流量，嚴格按照科學標準計算調(diào)節(jié)，改變進汽的壓力就會改變主蒸汽流量及可用熵降，使之能夠使用適應外界負荷的變化，可以保障動能均衡，不會出現(xiàn)斷流或者動力不足的情況[4]。endprint

常見的進汽方式有全周進汽和部分進汽。在第一級就可完成全周進汽，工況的變化會嚴重影響到各級的溫度，各級溫度呈現(xiàn)減小的趨勢。通過先進的DEH調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)節(jié)流，能夠有效地控制每個調(diào)節(jié)

閥的配汽方式，實現(xiàn)全周進汽和部分進汽的相互切換。

此外通過公式推算，可以得出相同流量下各級的比焓降、壓差，可以確定相應的零部件受力情況和功率效率，可以對流動部分面積的變化情況作出判斷[1，5]。

3.4 盡量降低調(diào)壓調(diào)節(jié)損失

當熱電廠具有一定負荷度的時候，調(diào)節(jié)調(diào)壓可以有效地提高發(fā)電機組可靠性的、穩(wěn)定性，并能進一步提高熱電廠負荷的適應性。對調(diào)壓損失起到主要作用的因素并非單一的，可能是人為操作不當引起的，也可能是機組運行出現(xiàn)問題，比較常見的由于機組運行導致的調(diào)壓損失。常見的降低調(diào)壓損失的措施主要有以下幾個方面：首先，對調(diào)壓技術進行有效的改革，應當充分調(diào)研國、國外相關電廠先進調(diào)壓技術的發(fā)展及其應用情況，對成熟相關技術進行有效的引進，爭取該技術方取得關鍵性的突破，使得熱能與動力工程的運用效率得到有效的提高；其次，盡量采取措施降低斥氣損失、余速損失以及鼓風損失等常見的運用損失；最后，必須對機組進行常規(guī)的檢查、維護和保養(yǎng)，應當及時更換超出合理調(diào)壓損失范圍的機組，這樣才可以保證盡量降低調(diào)壓的損失[5]。

3.5 降低濕氣、機械損失

避免濕汽損失可采取的措施如下：合理有效地利用除濕裝置；不斷提高發(fā)電機組的抗沖蝕能力；綜合利用中間再熱循環(huán)；采用帶有吸水縫的噴灌等。

降低機械損失可采取的措施如下：采用軸流式汽輪機組，一端輸入高壓蒸汽，另外一端輸出低壓蒸汽，這樣由高壓端指向低壓端的軸向力作用在汽輪機轉(zhuǎn)子，使其向低壓端移動，降低了能量消耗，提高熱能與動力工程在熱電廠中的運行效率。

4 總結

我國經(jīng)濟飛速發(fā)展的今天，電力是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要能源，熱電廠作為主力軍應該承擔更多的社會責任。要降本增效提高企業(yè)的核心競爭力，最大限度提升熱電廠的運行效率，滿足社會龐大的供電需求。

參考文獻：

[1]于光佐.論熱電廠中熱能與動力工程的有效運用[J].科技創(chuàng)新導報，2012（28）：82

[2]季俊星.如何提高熱電廠熱能與動力工程的效力[J].民營科技， 2016（6）：46.

[3]路志標.熱電廠中的熱能與動力工程[J].科技傳播，2014（8）：109-110.

[4]徐海平.試論熱電廠中熱能與動力工程的有效運用[J].民營科技，2016（3）：203.

[5]許梟靜.熱能與動力工程在熱電廠中的應用[J].山海經(jīng)，2016（6）：184.

作者簡介：駱海峰（1980-），男，福建泉州人，本科，工程師，主要從事熱電聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)。endprint