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摘要:近年来,随着社会经济的快速发展、工业化建设进程的加快,同时热电厂也在迅速发展,热电其工作原理是利用热能与动能的转化进行运作不可避免的在此过程中伴有能量损失,因此需要采取有效的措施来提高热能与动力工程的操作技能,进而推动热电厂的高效健康发展。本文从热能与动力设备与系统重热现象、调配、节流调节、调压及减少湿气损失四个方面进行探讨,以求促进热电厂运行的进一步优化。
关键词:电热厂;热能;动力设备;合理运用
热电厂的基本工作原理是将热能转化為动能,进而形成电能,但是在实际的工作中,热能的一部分会在汽轮机中做功后排出形成了蒸汽的热损失以及焓降,极大的增加了热电厂的运营成本。研究其产生的原因,可有助节能降耗并推动技术更新提高操作技能。热电厂采用供热式机组,在电能供应之余还可以利用汽轮机排汽或抽气来满足用户生活和生产所需热量,相比于一般发电厂“热、电分产”的形式更具先进性和前瞻性。
一、合理利用重热现象
重热现象,指的是多级汽轮内一小部分的上一级损失,可在之后的各种被利用。将各级的理想焓降之和大于汽轮机理想焓降部分占汽轮机理想焓降的份额叫做重热系数。在实践中可以得出理论与实际数值之间通常存在着非常大的差异性且机械设备自身的热回收效率也存在一定的差别,因此并非全部热损失均能被完全回收。可见热电厂选取科学合理的重热系数可依据实际生产实况,在有效保障发电质量和效率的基础上,实现热能的综合应用充分利用重热现象,可使得整个效率比各级平均效率要大,从而使机组更好地服务于热电厂运行。一般情况下,其重热系统保持在0 . 0 4与0 . 0 8之间,且并非越大越有利。同时为提高热能与动力设备操作的水平,需在调节过程中注意以下事项:(1)各调节阀流量是否相等;(2)调节阀的开启数量会对焓降造成影响,当出现部分负荷时比节流调节效率要高;(3)工况变化引起的调节级气室温度发生了较大的变化影响了负荷适应性。
二、恰当的调配选择与工况变动
并网运行机组在遇到电网频率变动(界负荷变化所致)的情况下,会以自身的差异动态特性为依据,来进行增减负荷的自动启动,进而用于电网周波的维持,这样的一个完整过程就被称作是一次跳频。该系统的主要特点在于调频速率非常快,机组存在着较大的差异性,而且为有限调整量,增大了调控难度。当电力系统电网负荷发生较大变化时,采取一次调频的方式难以实现频率恢复时,必须进行二次调频。一般情况下,二次调频又可以分为手动、自动两种模式。手动模式指技术工依据装置的改变来调整机械的状态同时维持其频率稳定,但其影响迟缓且面对较大调频情况时通常难以实现;自动模式指在发电设备与控制系统中加装自动调节设备,从而解决整个运行中产生的频率波动,能将其变化幅度控制在很低的水平。在热电厂中,要想提高其自身运行水平恰当选择调配方式十分必要,同时立足对并网运行机组的正确认识和状况掌握,可避免因错误调配方式而造成的热能与动力工程运用效用低下。引起机组变工况的因素:(1)电不能大量储存导致外界所需的功率时刻在变化;(2)锅炉燃烧不稳定使进入汽轮机的蒸汽参数发生变化;(3)凝汽设界工况变化使凝汽器压力变化;(4)其它因素影响,例如汽轮机通流部分结垢、电网频率变化等。此外,与焓降变化密切联系还存在汽轮机工况变化。(1)当全开第一阀,减小工况流量时,压会随之减小,相比于焓降,调节级要增大,反之则呈现同上述相反的变化;(2)在关闭第二阀,全开第一阀时,相对于焓降,调节级到达最大中间级。如此时发生工况变动那么中间级的压力比与焓降均维持不变。这便是我们实际工况的调节依据,结合所需得到的焓降变化进行恰当的工况变化,来更好地满足热能与动力工程在热电厂中的运用需要。
三、有效的节流调节
机组的工况前后级未达到临界状态时,级组的流量与级组前后压
力的平方差成正比例关系;当处于临界状态时,虽然两者也是成正比例关系但是流量与级后的参数无关。合理运用这一特征可以有效的调节,提高整个热电厂工作运行的效率。通常节流调节不存在调节级,首级可实现全周进汽作业,当工况变化时,各级温度变化只减小,且表现出较好的负荷适应性,如果存在节流损失,则会加大消耗使其经济性受到一定的影响。实践中,除经济性相对较差一些外,其比较适合于带基本负荷的大机组以及小容量机组。同时应用弗留格尔公式,来保障热能与动力工程的有效运用,结合其应用条件就同流量下各级的比焓降、压差进行推算,进而确定相应的零部件受力情况和功率效率,同时可监视汽轮机是否正常流通。简单地说,根据弗留格尔公式计算出来的各因素来保障汽轮机组的内节流调节质量和效率,从而为实际应用准备条件并提供基础。
四、调压及减少湿气损失
调压调节增加了机组对负荷的适应性和自身运行可靠性,促进了部分负荷下机组经济性的提高,为热能与动力工程在热电厂中的实际运用提供了条件。调压的特点非常复杂,主要表现在以下几个方面:(1)加强了机组在运行过程中的可靠性,对于负荷的适应性也发生了较大的改变;(2)机组在某些负荷的条件下的经济性有一定提高;(3)高负荷区的滑压调节存在经济性的影响。(4)对于单元制大机组,当蒸汽在动叶栅当中做功后以余速的动能离开动叶栅,它是没有在动叶栅中被转化为机械功的一部分动能,也被称为这一级的余速损失。同时调压调节也有不足之处,如动叶栅内大机组蒸汽做功后,存在余速损失在机械能的转化造成蒸汽的过程中。这些调压调节损失亦表示着热电厂热能与热电厂动力工程中运用的损失,但这部分损失非简单的人为失误和系统故障,而是很大程度上决定于机组运行机理,需要依靠先进工艺的引进和技术上的突破来减少这部分调压调节损失。同时热电厂能耗损失中湿气损失也是重要组成部分,对于热能与动力工程在热电厂的有效运行,减少湿气损失十分必要。分析湿气损失的产生原因,主要包括如下方面:(1)湿蒸汽膨胀过程中,部分蒸汽发生凝结变成水,从而造成能够做功蒸汽量的大大减少;(2)水珠流速远低蒸汽流速,大量动能在水珠牵制下被消耗;(3)喷管背弧受到水珠撞击扰乱主流,并造成较大的湿气损失,同时动叶旋转也会受到阻碍,消耗叶轮的有用功。与此,动叶进汽边缘遭受损伤是湿气损失的直接危害,叶顶背弧处所受冲蚀最为严重。在热电厂实际运行中可采取如下措施来减少湿气损失:(1)应用去湿装置;(2)应用中间再热循环;(3)提升机组抗冲蚀能力;(4)应用带有吸水缝的喷灌等。因此,全面提高热能动力工程操作技能对湿气损失需进行严格控制是具有非常重要的作用,首先要求锅炉人员,能将新蒸汽参数尽可能在维持在额定,其次要有灵活可靠的减温水调门。大中型机组则可采用中间再热的循环方式并结合去湿设备,对喷管实施改进,如采用吸水缝形式的空心管来提高其抗冲蚀能力。
五、结语
加强研究和探索热能与动力工程设备与系统之间关系,当前摆在电力行业面前的重要课题便是:(1)保证热能与动力工程在热电厂中的有效运用;(2)有效的判断和处理工作中的异常情况,以求提高操作技能;(3)了解和研究降低焓降从而降低热损失的知识体系使热能的利用率提高,使得热电厂运行的成本的投入及消耗的损失降低,从而真正的实现了节能减排。有理由相信,在我们的努力下真正熟练地掌握有效的操作技术,热电厂的发展必将有十分广阔前景。
参考文献
[1]刘刚义. 热能与动力工程在热电厂中的运用分析[J]. 科技与企业,2014,10:172.
[2]张奕瑄. 热能与动力工程在热电厂的运用探索[J]. 电子制作,2014,05:268.
关键词:电热厂;热能;动力设备;合理运用
热电厂的基本工作原理是将热能转化為动能,进而形成电能,但是在实际的工作中,热能的一部分会在汽轮机中做功后排出形成了蒸汽的热损失以及焓降,极大的增加了热电厂的运营成本。研究其产生的原因,可有助节能降耗并推动技术更新提高操作技能。热电厂采用供热式机组,在电能供应之余还可以利用汽轮机排汽或抽气来满足用户生活和生产所需热量,相比于一般发电厂“热、电分产”的形式更具先进性和前瞻性。
一、合理利用重热现象
重热现象,指的是多级汽轮内一小部分的上一级损失,可在之后的各种被利用。将各级的理想焓降之和大于汽轮机理想焓降部分占汽轮机理想焓降的份额叫做重热系数。在实践中可以得出理论与实际数值之间通常存在着非常大的差异性且机械设备自身的热回收效率也存在一定的差别,因此并非全部热损失均能被完全回收。可见热电厂选取科学合理的重热系数可依据实际生产实况,在有效保障发电质量和效率的基础上,实现热能的综合应用充分利用重热现象,可使得整个效率比各级平均效率要大,从而使机组更好地服务于热电厂运行。一般情况下,其重热系统保持在0 . 0 4与0 . 0 8之间,且并非越大越有利。同时为提高热能与动力设备操作的水平,需在调节过程中注意以下事项:(1)各调节阀流量是否相等;(2)调节阀的开启数量会对焓降造成影响,当出现部分负荷时比节流调节效率要高;(3)工况变化引起的调节级气室温度发生了较大的变化影响了负荷适应性。
二、恰当的调配选择与工况变动
并网运行机组在遇到电网频率变动(界负荷变化所致)的情况下,会以自身的差异动态特性为依据,来进行增减负荷的自动启动,进而用于电网周波的维持,这样的一个完整过程就被称作是一次跳频。该系统的主要特点在于调频速率非常快,机组存在着较大的差异性,而且为有限调整量,增大了调控难度。当电力系统电网负荷发生较大变化时,采取一次调频的方式难以实现频率恢复时,必须进行二次调频。一般情况下,二次调频又可以分为手动、自动两种模式。手动模式指技术工依据装置的改变来调整机械的状态同时维持其频率稳定,但其影响迟缓且面对较大调频情况时通常难以实现;自动模式指在发电设备与控制系统中加装自动调节设备,从而解决整个运行中产生的频率波动,能将其变化幅度控制在很低的水平。在热电厂中,要想提高其自身运行水平恰当选择调配方式十分必要,同时立足对并网运行机组的正确认识和状况掌握,可避免因错误调配方式而造成的热能与动力工程运用效用低下。引起机组变工况的因素:(1)电不能大量储存导致外界所需的功率时刻在变化;(2)锅炉燃烧不稳定使进入汽轮机的蒸汽参数发生变化;(3)凝汽设界工况变化使凝汽器压力变化;(4)其它因素影响,例如汽轮机通流部分结垢、电网频率变化等。此外,与焓降变化密切联系还存在汽轮机工况变化。(1)当全开第一阀,减小工况流量时,压会随之减小,相比于焓降,调节级要增大,反之则呈现同上述相反的变化;(2)在关闭第二阀,全开第一阀时,相对于焓降,调节级到达最大中间级。如此时发生工况变动那么中间级的压力比与焓降均维持不变。这便是我们实际工况的调节依据,结合所需得到的焓降变化进行恰当的工况变化,来更好地满足热能与动力工程在热电厂中的运用需要。
三、有效的节流调节
机组的工况前后级未达到临界状态时,级组的流量与级组前后压
力的平方差成正比例关系;当处于临界状态时,虽然两者也是成正比例关系但是流量与级后的参数无关。合理运用这一特征可以有效的调节,提高整个热电厂工作运行的效率。通常节流调节不存在调节级,首级可实现全周进汽作业,当工况变化时,各级温度变化只减小,且表现出较好的负荷适应性,如果存在节流损失,则会加大消耗使其经济性受到一定的影响。实践中,除经济性相对较差一些外,其比较适合于带基本负荷的大机组以及小容量机组。同时应用弗留格尔公式,来保障热能与动力工程的有效运用,结合其应用条件就同流量下各级的比焓降、压差进行推算,进而确定相应的零部件受力情况和功率效率,同时可监视汽轮机是否正常流通。简单地说,根据弗留格尔公式计算出来的各因素来保障汽轮机组的内节流调节质量和效率,从而为实际应用准备条件并提供基础。
四、调压及减少湿气损失
调压调节增加了机组对负荷的适应性和自身运行可靠性,促进了部分负荷下机组经济性的提高,为热能与动力工程在热电厂中的实际运用提供了条件。调压的特点非常复杂,主要表现在以下几个方面:(1)加强了机组在运行过程中的可靠性,对于负荷的适应性也发生了较大的改变;(2)机组在某些负荷的条件下的经济性有一定提高;(3)高负荷区的滑压调节存在经济性的影响。(4)对于单元制大机组,当蒸汽在动叶栅当中做功后以余速的动能离开动叶栅,它是没有在动叶栅中被转化为机械功的一部分动能,也被称为这一级的余速损失。同时调压调节也有不足之处,如动叶栅内大机组蒸汽做功后,存在余速损失在机械能的转化造成蒸汽的过程中。这些调压调节损失亦表示着热电厂热能与热电厂动力工程中运用的损失,但这部分损失非简单的人为失误和系统故障,而是很大程度上决定于机组运行机理,需要依靠先进工艺的引进和技术上的突破来减少这部分调压调节损失。同时热电厂能耗损失中湿气损失也是重要组成部分,对于热能与动力工程在热电厂的有效运行,减少湿气损失十分必要。分析湿气损失的产生原因,主要包括如下方面:(1)湿蒸汽膨胀过程中,部分蒸汽发生凝结变成水,从而造成能够做功蒸汽量的大大减少;(2)水珠流速远低蒸汽流速,大量动能在水珠牵制下被消耗;(3)喷管背弧受到水珠撞击扰乱主流,并造成较大的湿气损失,同时动叶旋转也会受到阻碍,消耗叶轮的有用功。与此,动叶进汽边缘遭受损伤是湿气损失的直接危害,叶顶背弧处所受冲蚀最为严重。在热电厂实际运行中可采取如下措施来减少湿气损失:(1)应用去湿装置;(2)应用中间再热循环;(3)提升机组抗冲蚀能力;(4)应用带有吸水缝的喷灌等。因此,全面提高热能动力工程操作技能对湿气损失需进行严格控制是具有非常重要的作用,首先要求锅炉人员,能将新蒸汽参数尽可能在维持在额定,其次要有灵活可靠的减温水调门。大中型机组则可采用中间再热的循环方式并结合去湿设备,对喷管实施改进,如采用吸水缝形式的空心管来提高其抗冲蚀能力。
五、结语
加强研究和探索热能与动力工程设备与系统之间关系,当前摆在电力行业面前的重要课题便是:(1)保证热能与动力工程在热电厂中的有效运用;(2)有效的判断和处理工作中的异常情况,以求提高操作技能;(3)了解和研究降低焓降从而降低热损失的知识体系使热能的利用率提高,使得热电厂运行的成本的投入及消耗的损失降低,从而真正的实现了节能减排。有理由相信,在我们的努力下真正熟练地掌握有效的操作技术,热电厂的发展必将有十分广阔前景。
参考文献
[1]刘刚义. 热能与动力工程在热电厂中的运用分析[J]. 科技与企业,2014,10:172.
[2]张奕瑄. 热能与动力工程在热电厂的运用探索[J]. 电子制作,2014,05:268.