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【摘要】本文主要围绕着电厂热能动力设计展开分析，探讨了电厂热能动力设计的重要环节，提出了应对的方法和具体的设计策略，以期可以提高电厂热能动力设计的水平。
【关键词】电厂；热能动力；设计
中图分类号：S611文献标识码： A
一、前言
电厂热能动力的设计关乎电厂今后的运行效果，所以，一定要重视电厂热能动力的设计工作，找出设计的关键工作，明确每一个重要的设计环节，提高设计的整体水平。
二、热动能设计原则
任何设计都需要遵循基本原则，电厂热动能设计更应该如此。在热动能设计中应把握“系统可行性、技术先进性、经济合理性”，这三个基本原则。
1、子系统具有很高的优越性，但是不同场合选择性也不相同，要针对实际情况再做决定。
2、技术先进性，先进的技术很重要，但是不能盲目引进，要达到国家标准、满足客户需求，在追求先进技术时，要使设备得到及时的维修。
3、经济合理性，热动能设计目的在于经济上取得最大利益。要根据实际情况，制定切实有效的方法来节能，不能仅仅为追求节能而增加不必要的投资，尽可能的合理选用设备。总之，要根据具体的实际情况来处理，多方面的考虑节能措施，相互协调平衡，达到最大经济效益。
三、电力热能动力工程系统的设计
做完整体设计规划之后，接下来就到了正式的设计阶段了，在做正式设计工作时需要做好以下几步工作。
1、工程系统的总体设计
在规划好设计方案、明确客户需求和考虑好建设必要性之后，就是到了总体设计的实施阶段了。前面几个阶段做的工作是对工程系统的初步了解和调查，到了总体设计实施阶段就要权衡好采用何种实施方案和具体技术方法，考虑工程系统建设的实用性、可靠性和可扩充性。总体设计是一个从统筹到具体细节设计的总过程。从统筹到具体细节是前后衔接的，但又是相互独立的，是对初步设计的完善、深化，主要包括系统功能设计、环境设计、集成设计、逻辑设计、应用设计、流程设计和协调设计。
2、工程系统的具体设计
具体设计即是工程的施工设计，其分为系统技术设计、施工平面图设计。其中尤以施工图的设计极其重要，因为施工图是在初步设计完成和工程实施方案确定后开始进行的，对初步设计和施工方案进行了细致的技术分析，准确计算得出各项工程参数后再标注在施工平面图上，有些还对子系统进行专业的标识和文字说明，对特殊的接口和要求的安装工艺进行说明，所以说施工平面图是进行施工的导向标，关系到工程的成败与否。工程系统的施工平面图纸应当注意以下细节：有相关的图纸目录，对施工的总体说明，热能动力系统图，机房布置明细图，管线平面图、配线盒端口接线图，如果无法将主要的施工说明标识在图纸上，则需加文字进行补充说明，确保施工图的准确性和明晰性。
3、工程系统的修改和扩充完善
工程系统的修改是指在热能动力系统安装完成之后，通过对总系统和分系统其进行运行测试，测试其各方面的功能和指标是否达标，若不达标则需要进行必要的修改，尽量做到满足系统的应用需求。工程系统的扩充相对修改来说则不是一个一蹴而就的过程，而是一个长期持久的过程。热能动力系统的建设一般都要经过立项、设计、施工、安装、调试、评估和验收这个周期，整个周期都需要2-3年甚至更长的时间，在这个时期里可能会遇到更新的技术、或许发现初步设计方案有不完善的地方，这时候就需要对系统进行更深层次的审视，对系统某些功能进行扩充提高，但是也要基于一定的实际需求。
四、电厂热能动力利用效率提高的对策
1、合理利用重热现象
所谓重热现象，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。重热系数则指的是相比于汽轮机理想焓降，各级理想焓降之合的多出值，所占汽轮机理想焓降的比例。充分利用重热现象，可使得整个效率比各级平均效率要大，而这一现象利用是在级效率降低的基础上完成的，只能将一部分损失回收，一般情况下，其重热系统保持在0.04与0.08之间，且并非越大越有利。这就要求，热电厂中对于重热现象的利用，应当以选取合理的重热系数为前提，结合自身热能与动力工程实际，来确定合理的重热系数，从而使机组更好地服务于热电厂运行。
2、减少调压调节损失
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，但同时，调压调节亦存在不足，如高负荷区域下实施滑压调节不负荷经济性要求；动叶栅内大机组蒸汽做功后，存在机械能的转化，会造成蒸汽的余速損失；鼓风损失与斥气损失等。这些调压调节损失的存在，亦表示着热电厂热能与热电厂动力工程的运用损失，但这部分损失，很大程度上是由机组运行机理决定的，而非简单的系统故障和人为失误，需要依靠先进工艺的引进，技术上的突破来减少损失。这就要求我们应当在调压调节损失方面，积极探索，研发出更具科技含量的产品，拜托现有的能量损失限制，从而使热电厂热能与热电厂动力工程的运用更具先进性和前瞻性。
3、湿气损失减少原因及措施
湿气损失是热电厂能耗损失的重要组成，减少湿气损失，对于热能与动力工程在热电厂中的有效运行十分必要。分析湿气损失的产生原因，主要包括如下方面：在湿蒸汽膨胀过程中，蒸汽发生部分凝结作用，造成蒸汽量的大大减少；蒸汽流速远高于部分水珠流速，在水珠牵制下，大量动能被消耗；水珠撞击喷管背弧扰乱主流造成损失，撞击动叶背弧阻碍动叶旋转消耗叶轮的有用功；湿蒸汽过冷现象等。湿气损失的直接危害就是动叶进汽边缘遭受损伤，叶顶背弧处所受冲蚀尤为严重。为减少湿气损失，在热电厂实际运行中，可采取如下措施：应用去湿装置；应用中间再热循环；提升机组抗冲蚀能力；应用带有吸水缝的喷灌等。在汽轮机运行过程当中，除要克服推力轴承与支持轴承的摩擦力外，还应启动调速器和主油泵，这些动作的完成均需要消耗一定的能力损失，即机械损失。这时，就可考虑轴流式汽轮机的应用，一端引入高压蒸汽，另一端排除低压蒸汽，这样无形中就形成了高压向低压的指向力，降低了能量消耗，保证了热能与动力工程在热电厂中运行的高效性。
五、热能动力工程的发展创新
热电厂在生产过程中可以对出现的重热现象进行合理的利用，通常重热指数会在一定的范围内合理的变化，在这种情况下，可能会出现能量损失的情况，因此，重热数值并不是越大越好，同时，热电厂在生产过程中要对出现的重热情况进行合理的利用，先要将重热数值控制在合理的范围内，然后根据热电厂的热能动力工程运行情况来进行确定。
一次调频和二次调频。一次调频是一种被动的调频措施，是根据调节发动机的转速来进行进一步的调节，这种调频措施不能对外界数值的变化而进行精准的调节，只能进行一定的控制。而二次调频在把电网频率控制在一定数值的情况下，可以利用智能调节预先设定方程式，来对机组进行重组和分配，这种调频方式可以对数据进行有效的控制，相对精确可靠。
降低湿气损失。湿气的增多会给热电厂的运作带来一定的困扰，产生湿气后对热电厂中的运作潜在许多隐患，例如，湿蒸气随着温度的变化，会凝结成小水珠，而在汽流的运行过程中小水珠可能会对流速产生影响，造成了动能不必要的消耗损失。有时蒸汽温度过低也会加重湿气，为了降低湿气的损失，减少它对机组运行的影响，可以采用祛湿装置，但安装这种装置要定期检修和更换，会带来较大的经济成本的支出，因此中间增加热循环过程是一种经济有效的措施。
结束语
综上所述，在电厂热能动力设计过程中，必须要明确设计的重要环节，进而针对重要的环节使用科学合理的设计方法，提高电厂热能动力设计的效果，提高设计的水平。
【参考文献】
[1]王文才.热力动力学设计研究[J].中国技术新产品，2011（22）：18.
[2]郭万林.热动力系统设计探讨[J]中国科技博览，2010（35）：25.
[3]张弓.电力热能动力技术研究[J].电力自动化产品信息，2010（14）：21.
【关键词】电厂；热能动力；设计
中图分类号：S611文献标识码： A
一、前言
电厂热能动力的设计关乎电厂今后的运行效果，所以，一定要重视电厂热能动力的设计工作，找出设计的关键工作，明确每一个重要的设计环节，提高设计的整体水平。
二、热动能设计原则
任何设计都需要遵循基本原则，电厂热动能设计更应该如此。在热动能设计中应把握“系统可行性、技术先进性、经济合理性”，这三个基本原则。
1、子系统具有很高的优越性，但是不同场合选择性也不相同，要针对实际情况再做决定。
2、技术先进性，先进的技术很重要，但是不能盲目引进，要达到国家标准、满足客户需求，在追求先进技术时，要使设备得到及时的维修。
3、经济合理性，热动能设计目的在于经济上取得最大利益。要根据实际情况，制定切实有效的方法来节能，不能仅仅为追求节能而增加不必要的投资，尽可能的合理选用设备。总之，要根据具体的实际情况来处理，多方面的考虑节能措施，相互协调平衡，达到最大经济效益。
三、电力热能动力工程系统的设计
做完整体设计规划之后，接下来就到了正式的设计阶段了，在做正式设计工作时需要做好以下几步工作。
1、工程系统的总体设计
在规划好设计方案、明确客户需求和考虑好建设必要性之后，就是到了总体设计的实施阶段了。前面几个阶段做的工作是对工程系统的初步了解和调查，到了总体设计实施阶段就要权衡好采用何种实施方案和具体技术方法，考虑工程系统建设的实用性、可靠性和可扩充性。总体设计是一个从统筹到具体细节设计的总过程。从统筹到具体细节是前后衔接的，但又是相互独立的，是对初步设计的完善、深化，主要包括系统功能设计、环境设计、集成设计、逻辑设计、应用设计、流程设计和协调设计。
2、工程系统的具体设计
具体设计即是工程的施工设计，其分为系统技术设计、施工平面图设计。其中尤以施工图的设计极其重要，因为施工图是在初步设计完成和工程实施方案确定后开始进行的，对初步设计和施工方案进行了细致的技术分析，准确计算得出各项工程参数后再标注在施工平面图上，有些还对子系统进行专业的标识和文字说明，对特殊的接口和要求的安装工艺进行说明，所以说施工平面图是进行施工的导向标，关系到工程的成败与否。工程系统的施工平面图纸应当注意以下细节：有相关的图纸目录，对施工的总体说明，热能动力系统图，机房布置明细图，管线平面图、配线盒端口接线图，如果无法将主要的施工说明标识在图纸上，则需加文字进行补充说明，确保施工图的准确性和明晰性。
3、工程系统的修改和扩充完善
工程系统的修改是指在热能动力系统安装完成之后，通过对总系统和分系统其进行运行测试，测试其各方面的功能和指标是否达标，若不达标则需要进行必要的修改，尽量做到满足系统的应用需求。工程系统的扩充相对修改来说则不是一个一蹴而就的过程，而是一个长期持久的过程。热能动力系统的建设一般都要经过立项、设计、施工、安装、调试、评估和验收这个周期，整个周期都需要2-3年甚至更长的时间，在这个时期里可能会遇到更新的技术、或许发现初步设计方案有不完善的地方，这时候就需要对系统进行更深层次的审视，对系统某些功能进行扩充提高，但是也要基于一定的实际需求。
四、电厂热能动力利用效率提高的对策
1、合理利用重热现象
所谓重热现象，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。重热系数则指的是相比于汽轮机理想焓降，各级理想焓降之合的多出值，所占汽轮机理想焓降的比例。充分利用重热现象，可使得整个效率比各级平均效率要大，而这一现象利用是在级效率降低的基础上完成的，只能将一部分损失回收，一般情况下，其重热系统保持在0.04与0.08之间，且并非越大越有利。这就要求，热电厂中对于重热现象的利用，应当以选取合理的重热系数为前提，结合自身热能与动力工程实际，来确定合理的重热系数，从而使机组更好地服务于热电厂运行。
2、减少调压调节损失
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，但同时，调压调节亦存在不足，如高负荷区域下实施滑压调节不负荷经济性要求；动叶栅内大机组蒸汽做功后，存在机械能的转化，会造成蒸汽的余速損失；鼓风损失与斥气损失等。这些调压调节损失的存在，亦表示着热电厂热能与热电厂动力工程的运用损失，但这部分损失，很大程度上是由机组运行机理决定的，而非简单的系统故障和人为失误，需要依靠先进工艺的引进，技术上的突破来减少损失。这就要求我们应当在调压调节损失方面，积极探索，研发出更具科技含量的产品，拜托现有的能量损失限制，从而使热电厂热能与热电厂动力工程的运用更具先进性和前瞻性。
3、湿气损失减少原因及措施
湿气损失是热电厂能耗损失的重要组成，减少湿气损失，对于热能与动力工程在热电厂中的有效运行十分必要。分析湿气损失的产生原因，主要包括如下方面：在湿蒸汽膨胀过程中，蒸汽发生部分凝结作用，造成蒸汽量的大大减少；蒸汽流速远高于部分水珠流速，在水珠牵制下，大量动能被消耗；水珠撞击喷管背弧扰乱主流造成损失，撞击动叶背弧阻碍动叶旋转消耗叶轮的有用功；湿蒸汽过冷现象等。湿气损失的直接危害就是动叶进汽边缘遭受损伤，叶顶背弧处所受冲蚀尤为严重。为减少湿气损失，在热电厂实际运行中，可采取如下措施：应用去湿装置；应用中间再热循环；提升机组抗冲蚀能力；应用带有吸水缝的喷灌等。在汽轮机运行过程当中，除要克服推力轴承与支持轴承的摩擦力外，还应启动调速器和主油泵，这些动作的完成均需要消耗一定的能力损失，即机械损失。这时，就可考虑轴流式汽轮机的应用，一端引入高压蒸汽，另一端排除低压蒸汽，这样无形中就形成了高压向低压的指向力，降低了能量消耗，保证了热能与动力工程在热电厂中运行的高效性。
五、热能动力工程的发展创新
热电厂在生产过程中可以对出现的重热现象进行合理的利用，通常重热指数会在一定的范围内合理的变化，在这种情况下，可能会出现能量损失的情况，因此，重热数值并不是越大越好，同时，热电厂在生产过程中要对出现的重热情况进行合理的利用，先要将重热数值控制在合理的范围内，然后根据热电厂的热能动力工程运行情况来进行确定。
一次调频和二次调频。一次调频是一种被动的调频措施，是根据调节发动机的转速来进行进一步的调节，这种调频措施不能对外界数值的变化而进行精准的调节，只能进行一定的控制。而二次调频在把电网频率控制在一定数值的情况下，可以利用智能调节预先设定方程式，来对机组进行重组和分配，这种调频方式可以对数据进行有效的控制，相对精确可靠。
降低湿气损失。湿气的增多会给热电厂的运作带来一定的困扰，产生湿气后对热电厂中的运作潜在许多隐患，例如，湿蒸气随着温度的变化，会凝结成小水珠，而在汽流的运行过程中小水珠可能会对流速产生影响，造成了动能不必要的消耗损失。有时蒸汽温度过低也会加重湿气，为了降低湿气的损失，减少它对机组运行的影响，可以采用祛湿装置，但安装这种装置要定期检修和更换，会带来较大的经济成本的支出，因此中间增加热循环过程是一种经济有效的措施。
结束语
综上所述，在电厂热能动力设计过程中，必须要明确设计的重要环节，进而针对重要的环节使用科学合理的设计方法，提高电厂热能动力设计的效果，提高设计的水平。
【参考文献】
[1]王文才.热力动力学设计研究[J].中国技术新产品，2011（22）：18.
[2]郭万林.热动力系统设计探讨[J]中国科技博览，2010（35）：25.
[3]张弓.电力热能动力技术研究[J].电力自动化产品信息，2010（14）：21.