淺析節(jié)能降耗中熱能與動力工程的實際運用

曹明浩

淺析節(jié)能降耗中熱能與動力工程的實際運用

曹明浩

（華陽電業(yè)有限公司廈門分公司，福建 廈門 361000）

中國經(jīng)濟正在快速發(fā)展，隨著電網(wǎng)的覆蓋不斷增加，中國的電力資源也成為消耗最多的能源之一。從熱能與動力工程的理論層面分析，對其在實際中的應(yīng)用進行了討論。

熱能與動力工程；節(jié)能降耗；電力能源；發(fā)散性技術(shù)

在社會經(jīng)濟快速發(fā)展的過程中，中國的電力能源的使用得到了大力發(fā)展。尤其是在電廠的發(fā)電中，對熱能與動力工程的應(yīng)用非常廣泛。在當前的電網(wǎng)面積增加以及熱能與動力工程的不斷應(yīng)用中，電廠開始將目光轉(zhuǎn)向?qū)Y源的合理運用上，其中節(jié)能降耗是其中的重點，節(jié)能降耗這項技術(shù)的發(fā)展是保證電廠可持續(xù)發(fā)展的重要技術(shù)。

1 熱能與動力工程的概念

熱能與動力學工程是通過工程學、力學、計算機等學科的發(fā)散性技術(shù)理論，在熱能的生產(chǎn)過程中對能量進行管控以及優(yōu)化的效果，以此來使能量的轉(zhuǎn)換效率得到提高，并且使能量的損耗降到最低。與此同時，對動力工程在內(nèi)燃機等動力系統(tǒng)中的合理運用，對熱能轉(zhuǎn)化為動能的效率的提升效果顯著，可以合理有效降低能量的損耗。

2 影響電廠電能生產(chǎn)的原因分析

電廠的發(fā)電過程是極為復雜的，其中包含很多的生產(chǎn)步驟，如果有一個步驟出現(xiàn)了問題都會對電廠的實際生產(chǎn)造成嚴重的影響，還很有可能造成重熱現(xiàn)象的出現(xiàn)。所謂的重熱是指將熱能反復利用的過程。在電廠中這一情況如果出現(xiàn)在實際的生產(chǎn)中會造成重熱的情況發(fā)生，所以電廠要采取有效的措施將這一情況下所產(chǎn)生的熱能合理進行應(yīng)用，以達到節(jié)能降耗的目的。但在實際的生產(chǎn)中，電廠往往會受到外界因素的干擾，會造成變工情況的發(fā)生，總而言之，出現(xiàn)變工情況的主要因素有以下方面。

2.1 熱能的損失

在電廠的運作中，最常出現(xiàn)的能量之間的轉(zhuǎn)換即為熱能的轉(zhuǎn)化，但熱能在轉(zhuǎn)換中最容易出現(xiàn)能量的流失損耗?；诖?，在電廠的節(jié)能降耗工作中一直將控制熱能的損耗作為工作的重點。但實際上在電廠的節(jié)能降耗工作中，由于會使用到大規(guī)模的熱能的傳遞以及轉(zhuǎn)化，并不能保證每一個環(huán)節(jié)的熱能都不會損耗，因此會出現(xiàn)損耗的熱能累積到下一環(huán)節(jié)的情況。所以，在這一環(huán)節(jié)中，熱能過剩的現(xiàn)象如果不能及時得到解決，則可能會導致重熱現(xiàn)象的發(fā)生，這樣的情況一旦出現(xiàn)會引起整個系統(tǒng)運行中的能量失衡現(xiàn)象，會造成不可挽回的后果。

2.2 凝氣裝置的運行不穩(wěn)定

凝氣裝置是電廠生產(chǎn)中的主要裝置，這項裝置在運行過程中會產(chǎn)生一定的變化，會隨著各種因素的影響（如負荷及冷卻水溫度變化）而使凝氣裝置內(nèi)部的氣壓產(chǎn)生變化，所以在這種因素的影響下，由于凝氣裝置缺乏穩(wěn)定性而使得實際的變工與預(yù)期之間存在一定的誤差。

2.3 設(shè)備和用電頻率的問題

通過相關(guān)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由于設(shè)備的工作時間較長以及沒有對設(shè)備進行及時的維修和養(yǎng)護，導致“帶病”運行的情況時有發(fā)生，對設(shè)備的運行與使用來說有著較為嚴重的影響。在用電頻率上也存在著不小的風險，會造成設(shè)備的穩(wěn)定性及安全性降低，這樣一來就會影響電廠的生產(chǎn)并且會使變工的進程降低，對變工的順利開展提出了挑戰(zhàn)。

3 熱能與動力工程的實際運用策略

在中國工業(yè)發(fā)展的不斷提升過程中，環(huán)境污染的問題也越來越嚴重。而電廠的發(fā)展在未來的經(jīng)濟發(fā)展中作用是十分重要的，與此同時，電廠的能源利用率提高與煤炭的消耗之間關(guān)系重大。但是要想使電廠的煤炭消耗量降低而使能源利用率提高，就要對其在生產(chǎn)中的核心部分重點把控。所以，熱能與動力工程的節(jié)能降耗是關(guān)乎發(fā)電廠節(jié)能降耗的關(guān)鍵?？偠灾?，只有通過有效的措施使得發(fā)電技術(shù)加以改善，才能夠?qū)﹄娏Φ南钠鸬胶侠淼目刂?，以此保證對環(huán)境的破壞降到最低。

3.1 制訂科學的調(diào)頻方案

制訂合理、科學的調(diào)頻方案是降低能耗的關(guān)鍵，這主要是因為熱能與動力工程中能量的相互轉(zhuǎn)換是同時存在的，起著相輔相成的作用，對調(diào)頻方案的合理制訂會使熱能與動力工程之間的配合更加完善，熱能與動力工程在電廠的裝置中得到有效使用可解決電能所產(chǎn)生的損耗問題。目前，中國使用的調(diào)頻設(shè)備主要是變-直-變的設(shè)備，這一設(shè)備具有調(diào)頻效率高、造成的額外耗能少、運行穩(wěn)定的優(yōu)點，可以將熱能與動力工程科學運用到電能生產(chǎn)之中，基于這些優(yōu)點，對這一變頻設(shè)備的使用應(yīng)大力推廣。要想保證熱能與動力工程發(fā)揮自身的優(yōu)勢，就需要在與電網(wǎng)頻率相結(jié)合的前提下制訂科學的調(diào)頻措施方案，這樣能夠使并網(wǎng)運行機組對其自身進行調(diào)節(jié)，進一步對外網(wǎng)進行相應(yīng)改變，以此來確保電網(wǎng)的頻率穩(wěn)定。并網(wǎng)運行的機組也稱之為一次調(diào)頻，機組的負荷功率會隨著頻率的改變而產(chǎn)生相應(yīng)的變化，因此，在增加負荷時要主要考慮到這一因素。在平衡調(diào)速器的過程中，使用一次調(diào)頻能調(diào)節(jié)頻率。在調(diào)節(jié)量的不斷變化下，發(fā)電機組之間的變化也各有不同，所以，在選擇一次調(diào)頻時，也要確保其在規(guī)定的范圍之內(nèi)進行。對調(diào)頻方案進行優(yōu)化或有選擇地進行二次調(diào)頻，這就會使發(fā)電機組中出現(xiàn)兩種調(diào)頻的方式，即手動調(diào)頻與自動調(diào)頻，這兩種方式的出現(xiàn)對提高發(fā)電機組的運行效率以及質(zhì)量有很大的提升效果，能夠有效提高發(fā)電機的運行效率，這一過程對電廠電能的生產(chǎn)效率的提高也是十分有效的。

3.2 廢熱的回收利用

發(fā)電廠在排放污水的過程中會出現(xiàn)大量的廢水余熱浪費現(xiàn)象，這時選擇擴容的方式能夠降低污水排放過程中對環(huán)境造成的影響，還能對污水持續(xù)排放過程中所產(chǎn)生的余熱進行再利用，滿足節(jié)能降耗的要求。

對相關(guān)研究進行分析可以發(fā)現(xiàn)，在排出污水時使用排污熱回收器能夠?qū)⑽鬯欧胚^程中的余熱進行保存，這項裝置是目前電廠對廢水余熱回收最科學的方法。比如對輔汽系統(tǒng)疏水和吹灰蒸汽疏水排至蒸汽暖風器，這樣一方面提高了進入爐膛風溫，回收了熱能，同時疏水疏至凝汽器，回收了工質(zhì)。這一方法能夠有效地解決熱能損耗問題，對節(jié)能降耗起到了不可忽視的作用。

3.3 有效利用多級汽輪機的重熱現(xiàn)象

在運行多級汽輪的過程中會出現(xiàn)重熱現(xiàn)象，這是由于上一級汽輪機損耗的熱能接著被下一級所使用，因此對多級汽輪機的有效利用能夠保證熱能與動力工程的合理有效使用。重熱系數(shù)與能源利用率之間并不存在必然聯(lián)系，不會出現(xiàn)重熱系數(shù)越高使得能源利用率也隨著提高的情況。在發(fā)電機的運行之中，通過工作人員對重熱系數(shù)的合理控制，保證其在有效的范圍之內(nèi)，接下來對重熱系數(shù)的調(diào)節(jié)能夠使發(fā)電機的發(fā)電效率得到提升。

3.4 采用調(diào)配選擇與工況變動方法

使用調(diào)配選擇能提升發(fā)電過程中的可靠性，可靠性的提升對熱能與動力工程在電廠中的實際應(yīng)用起著重要的作用。但需要注意的是，在這樣的情況下對凝氣裝置性能的提升主要利用增加輔助裝置來使得汽輪機的使用效率得到提升。比如，在汽輪機上安裝低壓凝氣裝置等操作會使實際中的大負荷工作與汽輪機的負荷過小之間的矛盾得以解決。同時，積極查漏，消除真空系統(tǒng)漏點，天氣較熱時降低凝汽器冷卻水溫度等，通過這些方式保證凝氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，能夠有效地使運行系統(tǒng)的溫度降低。

4 結(jié)語

在電能的生產(chǎn)中，對能源的消耗是不可避免的，但是中國現(xiàn)在的資源與環(huán)境形勢越發(fā)嚴峻，所以實現(xiàn)節(jié)能降耗是不可避免的。為了減少熱能的損耗，需通過對方案的合理制訂以及技術(shù)的有效提升，在實際生產(chǎn)中真正起到節(jié)能降耗的作用，為熱能與動力工程的可持續(xù)發(fā)展提供可能。

［1］王飛騰.熱能與動力工程的技術(shù)創(chuàng)新方式研究［J］.冶金管理，2019（7）：81.

TK018

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.22.058

2095－6835（2019）22－0140－02

〔編輯：張思楠〕