曹明浩

淺析節(jié)能降耗中熱能與動(dòng)力工程的實(shí)際運(yùn)用

曹明浩

（華陽(yáng)電業(yè)有限公司廈門分公司，福建 廈門 361000）

中國(guó)經(jīng)濟(jì)正在快速發(fā)展，隨著電網(wǎng)的覆蓋不斷增加，中國(guó)的電力資源也成為消耗最多的能源之一。從熱能與動(dòng)力工程的理論層面分析，對(duì)其在實(shí)際中的應(yīng)用進(jìn)行了討論。

熱能與動(dòng)力工程；節(jié)能降耗；電力能源；發(fā)散性技術(shù)

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過(guò)程中，中國(guó)的電力能源的使用得到了大力發(fā)展。尤其是在電廠的發(fā)電中，對(duì)熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用非常廣泛。在當(dāng)前的電網(wǎng)面積增加以及熱能與動(dòng)力工程的不斷應(yīng)用中，電廠開(kāi)始將目光轉(zhuǎn)向?qū)Y源的合理運(yùn)用上，其中節(jié)能降耗是其中的重點(diǎn)，節(jié)能降耗這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展是保證電廠可持續(xù)發(fā)展的重要技術(shù)。

1 熱能與動(dòng)力工程的概念

熱能與動(dòng)力學(xué)工程是通過(guò)工程學(xué)、力學(xué)、計(jì)算機(jī)等學(xué)科的發(fā)散性技術(shù)理論，在熱能的生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)能量進(jìn)行管控以及優(yōu)化的效果，以此來(lái)使能量的轉(zhuǎn)換效率得到提高，并且使能量的損耗降到最低。與此同時(shí)，對(duì)動(dòng)力工程在內(nèi)燃機(jī)等動(dòng)力系統(tǒng)中的合理運(yùn)用，對(duì)熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的效率的提升效果顯著，可以合理有效降低能量的損耗。

2 影響電廠電能生產(chǎn)的原因分析

電廠的發(fā)電過(guò)程是極為復(fù)雜的，其中包含很多的生產(chǎn)步驟，如果有一個(gè)步驟出現(xiàn)了問(wèn)題都會(huì)對(duì)電廠的實(shí)際生產(chǎn)造成嚴(yán)重的影響，還很有可能造成重?zé)岈F(xiàn)象的出現(xiàn)。所謂的重?zé)崾侵笇崮芊磸?fù)利用的過(guò)程。在電廠中這一情況如果出現(xiàn)在實(shí)際的生產(chǎn)中會(huì)造成重?zé)岬那闆r發(fā)生，所以電廠要采取有效的措施將這一情況下所產(chǎn)生的熱能合理進(jìn)行應(yīng)用，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。但在實(shí)際的生產(chǎn)中，電廠往往會(huì)受到外界因素的干擾，會(huì)造成變工情況的發(fā)生，總而言之，出現(xiàn)變工情況的主要因素有以下方面。

2.1 熱能的損失

在電廠的運(yùn)作中，最常出現(xiàn)的能量之間的轉(zhuǎn)換即為熱能的轉(zhuǎn)化，但熱能在轉(zhuǎn)換中最容易出現(xiàn)能量的流失損耗?；诖?，在電廠的節(jié)能降耗工作中一直將控制熱能的損耗作為工作的重點(diǎn)。但實(shí)際上在電廠的節(jié)能降耗工作中，由于會(huì)使用到大規(guī)模的熱能的傳遞以及轉(zhuǎn)化，并不能保證每一個(gè)環(huán)節(jié)的熱能都不會(huì)損耗，因此會(huì)出現(xiàn)損耗的熱能累積到下一環(huán)節(jié)的情況。所以，在這一環(huán)節(jié)中，熱能過(guò)剩的現(xiàn)象如果不能及時(shí)得到解決，則可能會(huì)導(dǎo)致重?zé)岈F(xiàn)象的發(fā)生，這樣的情況一旦出現(xiàn)會(huì)引起整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行中的能量失衡現(xiàn)象，會(huì)造成不可挽回的后果。

2.2 凝氣裝置的運(yùn)行不穩(wěn)定

凝氣裝置是電廠生產(chǎn)中的主要裝置，這項(xiàng)裝置在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的變化，會(huì)隨著各種因素的影響（如負(fù)荷及冷卻水溫度變化）而使凝氣裝置內(nèi)部的氣壓產(chǎn)生變化，所以在這種因素的影響下，由于凝氣裝置缺乏穩(wěn)定性而使得實(shí)際的變工與預(yù)期之間存在一定的誤差。

2.3 設(shè)備和用電頻率的問(wèn)題

通過(guò)相關(guān)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由于設(shè)備的工作時(shí)間較長(zhǎng)以及沒(méi)有對(duì)設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的維修和養(yǎng)護(hù)，導(dǎo)致“帶病”運(yùn)行的情況時(shí)有發(fā)生，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行與使用來(lái)說(shuō)有著較為嚴(yán)重的影響。在用電頻率上也存在著不小的風(fēng)險(xiǎn)，會(huì)造成設(shè)備的穩(wěn)定性及安全性降低，這樣一來(lái)就會(huì)影響電廠的生產(chǎn)并且會(huì)使變工的進(jìn)程降低，對(duì)變工的順利開(kāi)展提出了挑戰(zhàn)。

3 熱能與動(dòng)力工程的實(shí)際運(yùn)用策略

在中國(guó)工業(yè)發(fā)展的不斷提升過(guò)程中，環(huán)境污染的問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重。而電廠的發(fā)展在未來(lái)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中作用是十分重要的，與此同時(shí)，電廠的能源利用率提高與煤炭的消耗之間關(guān)系重大。但是要想使電廠的煤炭消耗量降低而使能源利用率提高，就要對(duì)其在生產(chǎn)中的核心部分重點(diǎn)把控。所以，熱能與動(dòng)力工程的節(jié)能降耗是關(guān)乎發(fā)電廠節(jié)能降耗的關(guān)鍵?？偠灾?，只有通過(guò)有效的措施使得發(fā)電技術(shù)加以改善，才能夠?qū)﹄娏Φ南钠鸬胶侠淼目刂?，以此保證對(duì)環(huán)境的破壞降到最低。

3.1 制訂科學(xué)的調(diào)頻方案

制訂合理、科學(xué)的調(diào)頻方案是降低能耗的關(guān)鍵，這主要是因?yàn)闊崮芘c動(dòng)力工程中能量的相互轉(zhuǎn)換是同時(shí)存在的，起著相輔相成的作用，對(duì)調(diào)頻方案的合理制訂會(huì)使熱能與動(dòng)力工程之間的配合更加完善，熱能與動(dòng)力工程在電廠的裝置中得到有效使用可解決電能所產(chǎn)生的損耗問(wèn)題。目前，中國(guó)使用的調(diào)頻設(shè)備主要是變-直-變的設(shè)備，這一設(shè)備具有調(diào)頻效率高、造成的額外耗能少、運(yùn)行穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，可以將熱能與動(dòng)力工程科學(xué)運(yùn)用到電能生產(chǎn)之中，基于這些優(yōu)點(diǎn)，對(duì)這一變頻設(shè)備的使用應(yīng)大力推廣。要想保證熱能與動(dòng)力工程發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)，就需要在與電網(wǎng)頻率相結(jié)合的前提下制訂科學(xué)的調(diào)頻措施方案，這樣能夠使并網(wǎng)運(yùn)行機(jī)組對(duì)其自身進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)一步對(duì)外網(wǎng)進(jìn)行相應(yīng)改變，以此來(lái)確保電網(wǎng)的頻率穩(wěn)定。并網(wǎng)運(yùn)行的機(jī)組也稱之為一次調(diào)頻，機(jī)組的負(fù)荷功率會(huì)隨著頻率的改變而產(chǎn)生相應(yīng)的變化，因此，在增加負(fù)荷時(shí)要主要考慮到這一因素。在平衡調(diào)速器的過(guò)程中，使用一次調(diào)頻能調(diào)節(jié)頻率。在調(diào)節(jié)量的不斷變化下，發(fā)電機(jī)組之間的變化也各有不同，所以，在選擇一次調(diào)頻時(shí)，也要確保其在規(guī)定的范圍之內(nèi)進(jìn)行。對(duì)調(diào)頻方案進(jìn)行優(yōu)化或有選擇地進(jìn)行二次調(diào)頻，這就會(huì)使發(fā)電機(jī)組中出現(xiàn)兩種調(diào)頻的方式，即手動(dòng)調(diào)頻與自動(dòng)調(diào)頻，這兩種方式的出現(xiàn)對(duì)提高發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行效率以及質(zhì)量有很大的提升效果，能夠有效提高發(fā)電機(jī)的運(yùn)行效率，這一過(guò)程對(duì)電廠電能的生產(chǎn)效率的提高也是十分有效的。

3.2 廢熱的回收利用

發(fā)電廠在排放污水的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)大量的廢水余熱浪費(fèi)現(xiàn)象，這時(shí)選擇擴(kuò)容的方式能夠降低污水排放過(guò)程中對(duì)環(huán)境造成的影響，還能對(duì)污水持續(xù)排放過(guò)程中所產(chǎn)生的余熱進(jìn)行再利用，滿足節(jié)能降耗的要求。

對(duì)相關(guān)研究進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，在排出污水時(shí)使用排污熱回收器能夠?qū)⑽鬯欧胚^(guò)程中的余熱進(jìn)行保存，這項(xiàng)裝置是目前電廠對(duì)廢水余熱回收最科學(xué)的方法。比如對(duì)輔汽系統(tǒng)疏水和吹灰蒸汽疏水排至蒸汽暖風(fēng)器，這樣一方面提高了進(jìn)入爐膛風(fēng)溫，回收了熱能，同時(shí)疏水疏至凝汽器，回收了工質(zhì)。這一方法能夠有效地解決熱能損耗問(wèn)題，對(duì)節(jié)能降耗起到了不可忽視的作用。

3.3 有效利用多級(jí)汽輪機(jī)的重?zé)岈F(xiàn)象

在運(yùn)行多級(jí)汽輪的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)重?zé)岈F(xiàn)象，這是由于上一級(jí)汽輪機(jī)損耗的熱能接著被下一級(jí)所使用，因此對(duì)多級(jí)汽輪機(jī)的有效利用能夠保證熱能與動(dòng)力工程的合理有效使用。重?zé)嵯禂?shù)與能源利用率之間并不存在必然聯(lián)系，不會(huì)出現(xiàn)重?zé)嵯禂?shù)越高使得能源利用率也隨著提高的情況。在發(fā)電機(jī)的運(yùn)行之中，通過(guò)工作人員對(duì)重?zé)嵯禂?shù)的合理控制，保證其在有效的范圍之內(nèi)，接下來(lái)對(duì)重?zé)嵯禂?shù)的調(diào)節(jié)能夠使發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率得到提升。

3.4 采用調(diào)配選擇與工況變動(dòng)方法

使用調(diào)配選擇能提升發(fā)電過(guò)程中的可靠性，可靠性的提升對(duì)熱能與動(dòng)力工程在電廠中的實(shí)際應(yīng)用起著重要的作用。但需要注意的是，在這樣的情況下對(duì)凝氣裝置性能的提升主要利用增加輔助裝置來(lái)使得汽輪機(jī)的使用效率得到提升。比如，在汽輪機(jī)上安裝低壓凝氣裝置等操作會(huì)使實(shí)際中的大負(fù)荷工作與汽輪機(jī)的負(fù)荷過(guò)小之間的矛盾得以解決。同時(shí)，積極查漏，消除真空系統(tǒng)漏點(diǎn)，天氣較熱時(shí)降低凝汽器冷卻水溫度等，通過(guò)這些方式保證凝氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，能夠有效地使運(yùn)行系統(tǒng)的溫度降低。

4 結(jié)語(yǔ)

在電能的生產(chǎn)中，對(duì)能源的消耗是不可避免的，但是中國(guó)現(xiàn)在的資源與環(huán)境形勢(shì)越發(fā)嚴(yán)峻，所以實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗是不可避免的。為了減少熱能的損耗，需通過(guò)對(duì)方案的合理制訂以及技術(shù)的有效提升，在實(shí)際生產(chǎn)中真正起到節(jié)能降耗的作用，為熱能與動(dòng)力工程的可持續(xù)發(fā)展提供可能。

［1］王飛騰.熱能與動(dòng)力工程的技術(shù)創(chuàng)新方式研究［J］.冶金管理，2019（7）：81.

TK018

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.22.058

2095－6835（2019）22－0140－02

〔編輯：張思楠〕