探析热电厂中热能与动力工程的应用

摘要：随着我国经济的发展及城市化建设进程的加快，城市人口不断增加，电能缺口也不断扩大，拉闸限电的情况在用电高峰期经常发生。为了保障人们正常的用电需求，热电能源成为我国电力建设的重要发展方向。本文主要分析了热能与动力工程在热电厂的运用，结合电厂锅炉运行中的实际情况，探讨了节能减排的措施，以供参考。

关键词：热能与动力；锅炉，应用

社会经济的快速发展，电网建设也不断发展。热电厂作为重要的供电方在生产电能方面有非常重要。电厂在发电过程中也会产生很多其它的能量，这些能量无法利用的话就造成了能源的浪费，尤其是作为量比较大的热能和动力能源来说更需要我们加强研究，促使这些能源能够转化为我们所需要的电能，进而提高电厂的发电效率，达到节能的目的。

一、运用热能与动力工程的重要意义

目前我国电厂运行现状来看，合理的运用热能和动力工程意重大，其必要性主要表现在两个方面；

（1）在电厂中有效运用热能和动力工程是我国当前发展现状的要求。目前我国发展过程中面临的最大问题就是能源问题，能源的短缺现象在当前我国发展过程中日益突出。当前我国才会如此重视对于能源的节约利用，尽可能的在各个行业中提高能源的利用率，而对于电厂来说，在电厂发电过程中合理的运用热能和动力工程就能够在较大程度上提高电厂的发电效率，也就是达到了节能的目的，符合国家总体发展方针的要求。

（2）在电厂中有效运用热能和动力工程同样是电厂自身发展的基本要求。随着当前我国电力能源使用量的增加，电厂的数量也正在与日俱增，并且随着我国市场化进程的加快，电厂也逐渐融入到了市场环境中，这就无形中增加了电厂的压力，为了更好的应对这种越来越大的竞争压力，电厂必须采取恰当的措施来提高自身的生产效率，进而才能增强自身的核心竞争力。

二、降低热能损耗的措施

（1）采取合理的调配选择方案

由于外界负荷的变化导致并网运行机组在遇到不断变动的电网频率时，会依据自身的差异动态特性自动启动增减负荷，维持电网周波这个过程被称作一次调频。一次调频负荷的增量，由负荷功率随频率的下降而自动减少和调速器作用使发电机有功出力增加两个方面共同调节来平衡。一次调频是有差调节，只能将频率控制在一定范围内。一次调频的主要特点就是频率的调速非常快，然而发电机组调频形式，一种为自动调频方式，另外一种为手动调频方式。在热电厂运行中对提高其自身的运行效率与水平方面来说选择怡当的调频方式十分有必要且相当重要。因此，恰当调配方式的选择要立足于正确认识并掌握并网运行机组，以防因选择了错误的调配方式而导致热能与动力工程在热电厂中的运用效率的低下。

（2）节流调节

节流调节本身的作用就是为了提高生产效率，促进能量有效转化的措施。如果汽轮机中没有相应的调解级，对于较大型的锅炉机组而言并不会发生很大的损失，但是对于容积较小的机组，节流调节就显得尤为重要。

对于较小的汽轮机组而言，机组包含的级数越多，机组的数值就会出现越小的情况，同时在临界压力方面数值也会是非常小的。为了更好的保证电厂的生产，在工作级组方面级数不应该小于三到四级，同时在一种工况下，通过各级级组的流量要相同，在不同的工况下，各级的通流面积要保持不变。

（3）湿气损失

湿汽损失也是电厂热能及动力工程中经常面临的问题之一，产生这样问题的主要原因有以下几种：其一，湿蒸汽在锅炉机组中发生膨胀的过程之中，难免会产生凝结现象，这部分蒸汽就无法做功，导致能力的损失；其二，水珠与气流的速度存在差别，当水珠速度小于气流速度时，水珠便会影响气流的流速，消耗其动能，从而造成能量的损失；其三，水珠应为撞击喷管背弧而扰乱主流造成的损失，撞击动叶背弧阻碍动叶旋转而消耗叶轮有用功。

为了尽量降低湿气损失，在实际的工作之中我们要在气流中间增设热循环装置，这样可以让湿气中的水珠重新气化，变成相应的气流。也可以在设备之中增设相应的除湿装置，尽量降低气流中的湿气，这也是降低湿气损失的重要方式。

（4）锅炉排烟损失问题

锅炉是火力电厂发电的核心装置，锅炉在不断的运行与工作的过程之中，极易受到排烟温度的影响。一般而言，我们会对排烟温度进行科学的设置，只要排烟温度保持在相应的设置范围之内，锅炉机组不会出现问题，但是如果排烟温度大于我们预先设置的排烟温度，那么就会造成锅炉排烟损失增加，降低锅炉的工作效率，影响电厂整体的经营效益。

一般而言，影响排烟温度的因素主要有燃料、风温与风速三个方面，因此为了解决锅炉排烟损失应该从这三个方面进行考虑。首先，我们应该注重燃料的选择，尽量选择杂质较少的燃料，控制燃料中的灰分、水分以及挥发分，只有这样才能从根本上提高燃料的燃烧效率，有效降低排烟温度，从而控制排烟损失；其次，要注重风速的调整，在实际的发电过程之中应该尽量的控制风速大小适宜且稳定，只有这样才能保证燃料的充分燃烧的同时减少锅炉排烟损失；最后，在锅炉机组工作的过程之中应该科学的控制风温，风温对于燃烧的效率与质量有着直接的联系，只有注重风温的控制才能保证锅炉的工作效率，减少锅炉排烟损失。

三、热能与动力工程发展的方向

在热能动力工程的发展方向中，热能动力及控制工程方向尤为重要。在此工程里便涉及到热能与动力测试技术以及锅炉原理等知识的运用。目前，随着机组向大容量、高转速、高效率、自动化方向的发展，电站也对风机的安全可靠性提出了越来越高的要求，锅炉风机在运行中常发生烧坏电机、窜轴、叶轮飞车、轴承损坏等事故，严重危害设备、人身安全，也给电厂造成巨大的经济损失。此外，风机一直是电站的耗电大户，电站配备的送风机、引风机和冷烟风机是锅炉的重要辅机，降低其耗电率是节能的一项重要措施。

另一面，热能与动力工程专业将重点围绕国家能源战略，以“新能源、核能、智能电网、常规能源、节能减排”为主线，培养能适应国家能源领域（尤其是电力行业）快速发展要求的高级研究应用型人才。

4结束语

综上所诉，热电厂在改革的过程中，应该将重点放在热力设备和热力系统的节能减排改造上。在本文中笔者只是粗略的列举了几种节能减排措施，真正行之有效的具体节能措施还有很多。就目前情况来看，要想不断的推进我国电力企业的进步与发展，就应该针对热电厂的节能上进行深刻的分析与探讨，只有这样才能更好的促进问题的解决，为我国电力行业的发展提供相应的保障。与此同时，对电厂热能及动力工程存在的问题进行研究对于提高燃料能量利用率，促进燃料的高效燃烧，从而实现节能减排的社会目标。

参考文献

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[2]姚丽娟.热电联产供暖系统与发电厂热泵供暖系统对比分析[J].华北电力大学（北京），2011.

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