浅析节能降耗中热能与动力工程的实际运用

时间：2024-05-18

曹明浩

浅析节能降耗中热能与动力工程的实际运用

曹明浩

（华阳电业有限公司厦门分公司，福建厦门 361000）

中国经济正在快速发展，随着电网的覆盖不断增加，中国的电力资源也成为消耗最多的能源之一。从热能与动力工程的理论层面分析，对其在实际中的应用进行了讨论。

热能与动力工程；节能降耗；电力能源；发散性技术

在社会经济快速发展的过程中，中国的电力能源的使用得到了大力发展。尤其是在电厂的发电中，对热能与动力工程的应用非常广泛。在当前的电网面积增加以及热能与动力工程的不断应用中，电厂开始将目光转向对资源的合理运用上，其中节能降耗是其中的重点，节能降耗这项技术的发展是保证电厂可持续发展的重要技术。

1 热能与动力工程的概念

热能与动力学工程是通过工程学、力学、计算机等学科的发散性技术理论，在热能的生产过程中对能量进行管控以及优化的效果，以此来使能量的转换效率得到提高，并且使能量的损耗降到最低。与此同时，对动力工程在内燃机等动力系统中的合理运用，对热能转化为动能的效率的提升效果显著，可以合理有效降低能量的损耗。

2 影响电厂电能生产的原因分析

电厂的发电过程是极为复杂的，其中包含很多的生产步骤，如果有一个步骤出现了问题都会对电厂的实际生产造成严重的影响，还很有可能造成重热现象的出现。所谓的重热是指将热能反复利用的过程。在电厂中这一情况如果出现在实际的生产中会造成重热的情况发生，所以电厂要采取有效的措施将这一情况下所产生的热能合理进行应用，以达到节能降耗的目的。但在实际的生产中，电厂往往会受到外界因素的干扰，会造成变工情况的发生，总而言之，出现变工情况的主要因素有以下方面。

2.1 热能的损失

在电厂的运作中，最常出现的能量之间的转换即为热能的转化，但热能在转换中最容易出现能量的流失损耗。基于此，在电厂的节能降耗工作中一直将控制热能的损耗作为工作的重点。但实际上在电厂的节能降耗工作中，由于会使用到大规模的热能的传递以及转化，并不能保证每一个环节的热能都不会损耗，因此会出现损耗的热能累积到下一环节的情况。所以，在这一环节中，热能过剩的现象如果不能及时得到解决，则可能会导致重热现象的发生，这样的情况一旦出现会引起整个系统运行中的能量失衡现象，会造成不可挽回的后果。

2.2 凝气装置的运行不稳定

凝气装置是电厂生产中的主要装置，这项装置在运行过程中会产生一定的变化，会随着各种因素的影响（如负荷及冷却水温度变化）而使凝气装置内部的气压产生变化，所以在这种因素的影响下，由于凝气装置缺乏稳定性而使得实际的变工与预期之间存在一定的误差。

2.3 设备和用电频率的问题

通过相关的调查发现，由于设备的工作时间较长以及没有对设备进行及时的维修和养护，导致“带病”运行的情况时有发生，对设备的运行与使用来说有着较为严重的影响。在用电频率上也存在着不小的风险，会造成设备的稳定性及安全性降低，这样一来就会影响电厂的生产并且会使变工的进程降低，对变工的顺利开展提出了挑战。

3 热能与动力工程的实际运用策略

在中国工业发展的不断提升过程中，环境污染的问题也越来越严重。而电厂的发展在未来的经济发展中作用是十分重要的，与此同时，电厂的能源利用率提高与煤炭的消耗之间关系重大。但是要想使电厂的煤炭消耗量降低而使能源利用率提高，就要对其在生产中的核心部分重点把控。所以，热能与动力工程的节能降耗是关乎发电厂节能降耗的关键。总而言之，只有通过有效的措施使得发电技术加以改善，才能够对电力的消耗起到合理的控制，以此保证对环境的破坏降到最低。

3.1 制订科学的调频方案

制订合理、科学的调频方案是降低能耗的关键，这主要是因为热能与动力工程中能量的相互转换是同时存在的，起着相辅相成的作用，对调频方案的合理制订会使热能与动力工程之间的配合更加完善，热能与动力工程在电厂的装置中得到有效使用可解决电能所产生的损耗问题。目前，中国使用的调频设备主要是变-直-变的设备，这一设备具有调频效率高、造成的额外耗能少、运行稳定的优点，可以将热能与动力工程科学运用到电能生产之中，基于这些优点，对这一变频设备的使用应大力推广。要想保证热能与动力工程发挥自身的优势，就需要在与电网频率相结合的前提下制订科学的调频措施方案，这样能够使并网运行机组对其自身进行调节，进一步对外网进行相应改变，以此来确保电网的频率稳定。并网运行的机组也称之为一次调频，机组的负荷功率会随着频率的改变而产生相应的变化，因此，在增加负荷时要主要考虑到这一因素。在平衡调速器的过程中，使用一次调频能调节频率。在调节量的不断变化下，发电机组之间的变化也各有不同，所以，在选择一次调频时，也要确保其在规定的范围之内进行。对调频方案进行优化或有选择地进行二次调频，这就会使发电机组中出现两种调频的方式，即手动调频与自动调频，这两种方式的出现对提高发电机组的运行效率以及质量有很大的提升效果，能够有效提高发电机的运行效率，这一过程对电厂电能的生产效率的提高也是十分有效的。

3.2 废热的回收利用

发电厂在排放污水的过程中会出现大量的废水余热浪费现象，这时选择扩容的方式能够降低污水排放过程中对环境造成的影响，还能对污水持续排放过程中所产生的余热进行再利用，满足节能降耗的要求。

对相关研究进行分析可以发现，在排出污水时使用排污热回收器能够将污水排放过程中的余热进行保存，这项装置是目前电厂对废水余热回收最科学的方法。比如对辅汽系统疏水和吹灰蒸汽疏水排至蒸汽暖风器，这样一方面提高了进入炉膛风温，回收了热能，同时疏水疏至凝汽器，回收了工质。这一方法能够有效地解决热能损耗问题，对节能降耗起到了不可忽视的作用。

3.3 有效利用多级汽轮机的重热现象

在运行多级汽轮的过程中会出现重热现象，这是由于上一级汽轮机损耗的热能接着被下一级所使用，因此对多级汽轮机的有效利用能够保证热能与动力工程的合理有效使用。重热系数与能源利用率之间并不存在必然联系，不会出现重热系数越高使得能源利用率也随着提高的情况。在发电机的运行之中，通过工作人员对重热系数的合理控制，保证其在有效的范围之内，接下来对重热系数的调节能够使发电机的发电效率得到提升。

3.4 采用调配选择与工况变动方法

使用调配选择能提升发电过程中的可靠性，可靠性的提升对热能与动力工程在电厂中的实际应用起着重要的作用。但需要注意的是，在这样的情况下对凝气装置性能的提升主要利用增加辅助装置来使得汽轮机的使用效率得到提升。比如，在汽轮机上安装低压凝气装置等操作会使实际中的大负荷工作与汽轮机的负荷过小之间的矛盾得以解决。同时，积极查漏，消除真空系统漏点，天气较热时降低凝汽器冷却水温度等，通过这些方式保证凝气系统的稳定运行，能够有效地使运行系统的温度降低。