热电厂中的热能与动力工程

摘要 热能和动力工程的主要研究对象是内燃机还有动力机械和系统，可以利用工程力学以及机械工程学中的相关知识与内容，使燃料化学能向动力进行转换。由于我国常规能源越来越匮乏，人类开始意识到环保的重要性。因此，在热电厂中，构建高效热能和动力工程是非常重要的。本文首先介绍了热电厂，然后阐述了热能和动力之间的关系，最后对其中容易产生的问题进行阐述。

关键词 电热厂；热能；动力

中图分类号TM62 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）121-0109-02

因为受到地理条件的影响与限制，我国当前电力能源的相关提供者主要有风力发电以及水力电站还有核电站与火电厂和热电厂。其中热电厂是一个能源消耗较大的发电方式。要想提高其生产效率就要对其热能和动力工程进行研究。

1 概述

关于原理。在热电厂，进行发电时，首先锅炉中产生了一些蒸汽，之后被送到汽轮机之中，在其转动的影响下，发电机被带动之后进行发电。在汽轮机之中排出来的气体进入凝汽器中的冷端设备中，使水从气态转变为液态，之后通过凝结水泵进入到水泵中，最后又回到锅炉之中。这是其发电原理，利用的是蒸汽的循环来实现的。

关于热电厂进行发电的具体流程。热电厂一般采用的是火力进行发电。煤炭是其进行发电的重要能源，经过相关处理之后，煤炭变成了煤灰，用皮带将其输送到了锅炉之中，煤粉燃烧后会有热量产生，能够在锅炉加热时进行应用，使在锅炉之中的水能够变成水蒸气，在第一次加热后，其到达高压缸中。为了提高热效率，能够对水蒸气实行第二次加热，使其达到中压缸，利用其中的蒸汽对汽轮发电机进行推动，使其发电。

2 热能和动力

2.1 热能转换原理

在热电厂中，发电就是热能向功能的转化。在汽轮发电机作用影响下，一部分会转化成电能，剩下的由于受到汽轮机的作用，被转送出去。在转化的过程中，蒸汽会有热损失与焓降现象发生。在对其转化进行优化时，会大大减少生产中的能耗，还能强化操作技能。将前级中产生的损失在下级转换过程中进行运用，使在同压差下使下级焓降理想值比前级要大，这一现象指的就是多级汽轮机中的重热现象。

2.2 变工况的相关因素

众所周知，电是无法进行大量存储的，由于外界的需要，功率处于不断变化之中。由于锅炉内的相关燃料燃烧是不稳定的，在汽轮机之中的蒸汽参数还在不断改变，凝气设界工况发生改变，使得凝汽器中的具体压力也不断改变。变工况产生的主要原因是电网频率变化以及汽轮机内产生的污垢。

第一，对于并网运行的相关发电机组，若是外界负荷改变，电网频率随之发生变化，那么每一个发电机组会结合自己的静态特性，自动增减调速系统的负荷，这样使得电网不能对周波进行维持，这就是一次调频。

第二，关于调节级。第一阀打开全部工况之后，电流量增加，瞬时电压比增加，调节级比焓降便会逐渐减小。如果流量减小，其比焓降就减小。如果第一阀全开且第二阀没开，调节级比焓降就会在中间级达到最大值，若是工况改变，那么压力比位于中间级的具体压力就不会改变，比焓降同样不变。在最末级，若是流量增加，那么其压比就会减小，比焓降会逐渐增加。

2.3 关于喷管调节

对于各个调节阀而言，其通过的流量最大值不一定是相同的，如果有调节级，其调节阀开启的具体数量发生变化，在某些负荷时，相比截流调节，其效率会比较高。如果工况发生变化，会导致调节级中的汽室温度发生较大变化，使负荷适应性变差。汽轮机能够适用于不同类型之中，能够对系统静态特性线装置中的同步器进行平移调节，它的作用主要是在单机进行运行时，在启动过程中，将机组转速提升至额定值。在带负荷进行运行时，能够使机组在稳态负荷之下，维持额定的转速。另外，在并列进行运行时，采用同步器，能够改变汽轮机具体功率，并且对不同机组之间的负荷重新分配，保证电网频率正常。

2.4 关于节流调节

如果没有调节级，在第一级时，必须要全周进汽，如果便变工况，因为各级温度变化不大，负荷适应性比较好。变工况时会发生节流损失现象，影响其经济性。临界压力比较适合小容量机组以及带有基本负荷的相关大机组，若是级组之中的任何一级达到了临界状态，其级组最高背压还有包含的具体级数就越多，数值也会越小。在同一种工况下，级组中级数通过各级的具体流量是相同的，在不同的工况之下，级组各级具体的通流面积不能变。在实际工作中，要利用不同流量的状态下的级前压力将各级之间的压差以及比焓降推算出来，从而将功率效率和受力情况确定好。

2.5调压调节的相关特点

第一，提高机组运行可靠性，使其能更加适应负荷；

第二，在某些负荷下，提升了机组的经济性；

第三，在高负荷区，滑压调节具体经济效益受到影响；

第四，在单元大机组之中具有较强的实用性，在动叶栅中，蒸汽做功，受到余速动能影响离开了动叶栅，这一动能在动叶栅之中没有转换成为机械功，它又被人们叫做余速损失。

3 问题及措施

1）问题

主要是湿汽的损失，这一现象发生的原因主要有：第一，湿润的气体膨胀，有的在气温影响下变成水，不能实现做功；第二，液态水与气流相比，其流速相对较小，因而会使气体速度降低，造成动能损耗；第三，液态水在管壁上，不仅会造成水的消耗，而且做的还是无用功，导致叶轮做功降低；第四，水蒸气在遇冷之后，导致汽量减小，还会对叶轮边沿造成损害。

2）措施

第一，在过程中要对热能进行再利用；第二，加装上去湿的环节；第三，利用能够对液态水进行收集的喷管；第四，提升抗腐蚀的能力。装置在运行的过程中，要确保各个部件之间具有较好的润滑效果，还要对泵装置运行进行控制。

4 结论

总之，热电厂在生产过程中，要对热能和动力两者之间的关系和变化情况进行深入分析和研究，并在实际工作中进行正确判断，对其中发生的各种异常情况做好处理工作，这样才能使生产过程中的相关操作技术得到提升，还能提高热能利用率。

参考文献

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[2]沈晓艳.热电厂中的热能与动力工程[J].黑龙江科技信息，2013（2）.

[3]曲顺才.论热电厂中热能与动力工程的有效运用[J].黑龙江科技信息，2014（3）.

[4]黄景利.热电厂中的热能与动力工程[J].黑龙江科技信息，2010（27）.

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