浅析中小型热电站热机专业设计的关键环节

摘 要：当今社会中小型热电站的基础设计内容不断的推陈出新，其设计的核心思想也逐渐被应用到社会实践当中来。随着电站数目的增多，人们越来越重视中小型热电机在专业方面设计的合理性及重要性。所以设计的各个环节都要严格地按照专业设计标准进行确定，以便减少不必要能量的损失及提高动力效率，本文就中小型热电站热机工作的关键环节进行了一定的论述。

关键词：热电站；热机设计；存在问题；解决方式

中图分类号：TM621 文献标识码：A

热电站机械设备的多样性及用途种类的复杂化，使得人们将更多的目光投向其的实用价值。我国经过多年的设计经验得出了一个结论：保证热机设计关键环节作用并积极跟进，就可以很大程度上的避免事故的发生，并且提高运作的效率。

1中小型热电站热机的工作原理

热机是利用内能来做功的机器，它是将内能转化成机械能的零件。热机的工作原理是将燃料燃烧，生成高温高压的水蒸气或者是燃气，使其推动活塞或叶轮而做功。热机的效率为用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。

热电站热机的工作过程是由进气、压缩、燃烧和膨胀、排气等过程组成。这些过程中只有膨胀过程是对外作功的过程，其他过程都是为更好地实现做功过程而必须的过程。按照实现一个工作循环的行程数，工作循环也可分为四冲程和二冲程两类。要对其进行专业的设计，首先就要了解热机的工作性能，热电站热机主要有三个性能分别是：内燃机性能、动力性能、经济性能。内燃机性能主要包括动力性能和经济性能。动力性能是指内燃机发出的功率（扭矩），表示内燃机在能量转换中能量的大小，标志动力性能的参数有扭矩和功率等参考数据。经济性能：是指发出一定功率时燃料消耗的多少，表示能量转换中质的优劣，标志经济性能的参数有热效率和燃料消耗率，电厂对于热和电力之间的效率转化问题也可以在这里找到答案。

2关于中小型电厂热机专业设计内容的论述

当今社会，随着电力需求的不断提高，越来越多的发电设备被更新，但是针对目前的现状，靠电厂的发电对用户进行供应，仍然是当今社会用电的主流。虽然新能源及其利用技术在不断研究和开发中，但是我国电力工业在今后相当长的一段时间内仍将以燃煤的火力发电为主。火力发电厂既是产能大户，又是耗能大户，作为其运行经济性考核的关键工具的热力系统在当中起着关键性的作用，所以对于它的研究具有十分重要的理论和现实意义，它既是热力系统设计、技术改造的理论基础，又是火电厂热力设备经济运行在线分析的实用技术。

如何提高热机专业设计的通用性、智能化、精确度和适应计算机计算已经成为该领域研究的重中之重。本文认为在对现有火电厂热力系统分析计算方法进行深入研究分析的基础上，从传统的常规热平衡（热力学基本定律在热力系统计算上的显式表达）出发，引入矩阵思想，通过严格数学推导，就可以构建适于火电厂热力系统分析方程。这样可以更直接表达机组热经济性指标（循环效率）的矩阵元素，也可方便地用数学语言表达热力系统的结构特性和热力特性，从而使得热机工作效率的进一步提升，降低对于热机设计的工作难度。

3关于中小型热机专业设计存在的问题

在中小型热机专业设计的过程当中，由于设计人员水平有限，加上使用人员的不合理操作，导致中小型火电厂的经济效率得不到提升，进一步影响它的发展。本着节约的原则出发，以少化钱、多办事的精神来发展新发电厂，就需要在设计工作上努力寻求一些新的发展途径，来保证热机的正常工作和运行，于此同时，还必须推陈出新，力求在保证安全可靠和运行经济的条件下尽可能的节省建设资金，发挥电厂热机的实际作用。合理利用和节约能源是设计工作中的一项长期的方针，要时刻抓紧，尽力贯彻。目前，大部分的中小型火力发电站的热机使用都存在效率不高的问题，而关键是在应用过程中浪费了火力能源，所以在应用的过程中节能也不失为一种提高热机效率，改进目前热机效率利用率低的现状的手段之一。针对此问题，就要求设计者在设计热机的时候要注重对于节能环保的要求，节能的总目标无非就是提高能源利用的经济效益。就整个国民经济来说，从能源的开采、加工、运输、转换、分配直到消费各个环节都要挖掘潜力，减少耗费，不断提高能源的利用率。热机专业设计工作中的节能措施是广阔的，也是节能关键环节之一。节能的措施包括从具有方针性的发展热电联产和改造中、低压机组等到结合电厂的实际情况采用一些行之有效的提高热经济性的设计措施。前者是设计的前期工作中应论证决策的内容。热电联产是建设资源节约型和环境友好型城市的重要渠道之一。无论是城市的集中供热还是工业供热，都因具有较高的热效率，而且体现了国家充分利用有限能源的步伐。由于热机参数的多样性和广泛性，以及热机的供热管网热损失比较大，管网规模不可能太大等原因，使中小热电站在我国现有的热电站份额中仍然是主力军。然而，由于中小型热電站热机组的热力参数与利用率较低，以及为了降低工程造价而简化工艺系统等原因，造成了中小型热电站供电煤耗居高不下，从而使热机的利用率一直不高，进而使得热机的节能效果大打折扣，而热机效率的底下的原因与电站设计时设备选型不当，工艺系统考虑不周有很大的关系。因而在中小型热电站热机设计过程中应充分注意节能问题，注意各方面的细节。由于热电站本身的局限性，所以在中小型热机的设计中还是出现了各种各样问题，所以提高热机的效率，并为以后的运行创造有利条件，也是设计的重中之重。事实上，在国家热电站热机初步设计的有关文件中，就明文规定了初步设计说明书中应有节能篇章，这也体现了其重要性。本文就是对热电站热机专业设计中的若干问题进行的阐述。

4关于热机专业设计的优化

优化热机发电领域专业的设计思路及方法：以该电厂发电项目热机系统为参考模型，结合目前机组的运行情况，以生物质燃料性质为出发点，就电厂热机专业设计的主辅机选型、热机系统、主厂房布置等，结合本工程试运出现的若干问题，对生物质发电厂热机专业的设计进行优化，以推动生物质发电技术的进一步发展。三维设计代表了目前世界上工程设计技术的最高水平，是设计手段（工具）和设计方法的革命性变革。引进AVEVA的三维相关软件，经过培训消化和本地化开发，在多个工程中得到了广泛应用，取得较大成绩。优化中小型热电站设计管理对于项目的执行有着举足轻重的作用，同时它也是实现电厂盈利的有效方法，更是保证工程顺利执行的重要手段之一。近些年来我国的电厂项目在经济效益和热机的利用率方面有了较为显著的成效，但是在目前电厂热机的项目应用方面仍然有较大的缺陷，在目前我国的电厂项目中，主要还是依靠价格上的优势，在技术上的优势并不明显。

所以在今后电厂热机的应用方面，我们还应该提高相关的专业技术水平，保证电厂的经济效益，提高热机的利用率，有效解决热机设计中的关键问题。目前，我国为提高热机效率，应该积极地引进先进的设计技术，致使热机的设计，热机器件的构建，以及热机的利用方面得到不断的发展，从而使的我国中小型电厂在热机能够取得长足的进步。

参考文献

[1]李新家.中小型热电站热机专业设计的关键环节[J].中国科技信息，2009.

[2]解思起.火电厂设计热机专业会议在长沙召开[J].电力技术，1982.

[3]解思起.当前火电厂热机专业设计中做好节约能源工作的几项措施[J].电力技术，1982.

[4]谢青华.中小型热电站设计中的节能问题[J].福建能源开发与节约，1996.

推荐访问:热电站 热机 浅析 关键环节 设计