浅析电厂热能及动力工程中存在的主要问题

金晓琳

摘 要：电厂热能及动力工程是对能源进行转换的工程，但是在实际应用中却存在着很多的问题，因此，为了更好的促进电厂热能和动力工程的发展对其中存在的重热现象和节流调节以及湿气损失等问题进行更好的分析，能够更好的找到解决的措施。

关键词：热电厂；动力工程；问题；解决措施

电厂在生产过程中，要想将热能转化为动能，然后在汽轮发电机设备的作用下，将动能转化为电能，在这个过程中，汽轮机在能量转换的时候会出现一定的能量损失，因此，在电厂生产过程中对热能和动力工程中存在的问题进行分析是非常重要的，这样能够更好的降低出现的热能损失，同时也能更好的提高操作水平。

1 重热现象中存在的问题

电厂在生产过程中会出现重热现象，在前级出现的损失通常在下级会得到很好的利用，但是在下级的时候在相同的压差下也是会存在着前级损失无法得到增加的情况，这种现象的出现就被称作为汽轮机的重热现象。导致出现这种情况的原因也非常多的，其中电能在生产过程中不能进行大量的储存，这样就要借助外界的功率来进行不断的改变，同时锅炉在燃烧的时候也会出现不稳定的情况，这样就会导致进入到汽轮机中的蒸汽参數会出现不断变化的情况，同时在凝汽器的内部也会出现压力不断变化的情况，这些因素的影响都会导致电网频率发生变化，也会在汽轮机组中存在着流通部分出现结垢的情况。

2 一次调频中存在的问题

并网运行机组在遭受到外界负荷变化的情况下会导致电网的频率出现变动的情况，这样就会导致机组在运行过程中会导致机组的调速系统在各自不同的动态特性下启动自动增减负荷功能，这样能够更好对电网的波动情况进行解决，这个过程就被称作为一次调频。汽轮机在发生变工况的情况时会出现各级焓降发生变化的情况，汽轮机在第一个阀全开的情况下会出现流量增大的情况，这样可以调节级来进行调节。在第一个阀全开第二个阀没有开启的情况下，调节级相对的焓降情况会在一个中间的级上，但是在出现工况变动的情况下，各中间级会出现焓降不会出现变化的情况。在汽轮机中每个调节阀允许通过的最大流量都是不同的，因此，随着调节阀开启的数目不同，也会出现不同的变化，在负荷出现变化的情况下，节流调节的工作效率会出现比较高的情况。在工况发生变化的情况下，调节级的温度也会出现很大的变化，因此，在汽轮机中，适合各种类型的调剂系统装置是非常重要的。同步器的主要作用就是为了在单机运行情况下更好的将机组转速提升到额定值，同时在负荷运行情况下，要保证机组在任何负荷情况下都是可以在额定值的范围内平稳运行。在并列运行情况下，可以对汽轮机的功率进行必要的调节，同时也能对各个机组之间的负荷情况进行重新的分配，这样能够更好的保证电网的频率不会出现变化。

3 节流调节中存在的问题

在没有调节级的情况下，第一级会在全开的情况下进入到汽轮机中，这种情况在工况发生一定的变化时，各级的温度变化幅度是比较小的，同时在负荷适应性上也比较好。变工况的时候会导致出现一定的节流损失，这样在经济性上也是会出现一定的变化的，因此，节流调节比较适用于容量较小的机组，或者是机组基本负荷较大的情况下。级组包含的级数越多，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。这样能够更好地对相应功率效率变化情况进行掌握，同时也能更好的对零部件之间存在的受力情况进行掌握。汽轮机在通流方面是否正常可以通过监视来进行掌握，同时也可以根据各级级组的压力情况来进行判断。

4 调压调节中存在的问题

在机组运行过程中增加其运行过程中的可靠性，同时对负荷适应情况进行改变，这样能够更好的提高机组在承受负荷时候的经济性。机组在高负荷的情况下经济性无法得到保证，因此，在电力生产过程中要对出现的能量损失情况进行重视，同时，对机械动能出现的消耗情况要进行必要的处理，在进行处理的时候可以通过调节调压的方式来进行。在汽轮机的进汽机组中，工作喷管的布置也是非常重要的，这样能够更好的将出现的能源损失在非工作弧段中。

旋转的动叶片每一个瞬间都会使处于喷管工作弧段或者非工作弧段，尤其在非工作弧段中，动静轴向间隙中间充满了停滞而产生的大量蒸汽，所以当动叶片转到非工作弧段时，会出现像鼓风机一样，导致这些停滞的蒸汽迅速从叶轮的一侧鼓到另一侧，这都需要消耗部分的有用功，这部分能量损失称为鼓风损失。与鼓风损失相反的是，斥汽损失常发生在喷管的工作弧段，刚从非工作弧段转到工作弧段的动叶栅内充满了停滞的蒸汽，喷管中流出的蒸汽需要首先排斥并加速这些停滞蒸汽，便要消耗部分动能，称为斥汽损失。

5 湿气损失中存在的问题

产生湿汽损失的主要原因：湿蒸汽在进行膨胀的过程中，一部分蒸汽会凝结成水滴促使做功的蒸汽量大幅度减少；一些水珠的流速大大低于蒸汽流速，高速汽流便会被低速水珠牵制，消耗大部分部分动能造成损失；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；湿蒸汽变得过冷现象也是其中一种造成湿汽损失的原因。危害便是：损伤动叶进汽的边缘，特别叶顶背弧处冲蚀最严重。减少湿汽损失的方法：使用中间再热循环；使用去湿装置；使用具有吸水缝的空心喷管；提高抗冲蚀能力。汽轮机运行时，要克服支持轴承和推力轴承的摩擦阻力，还要带动主油泵、调速器，这都将消耗一部分有用功而造成损失，为机械损失。在轴流式汽轮机中，经常是高压蒸汽由一端进入，低压蒸汽由另一端流出，从整齐观察，蒸汽对汽轮机转子施加了一个由高压端指向低压的轴向力，使汽轮机转子存在一个向低压端移动的趋势，这个力便叫转子的轴向推力。

6 极组的变工况特性

当变工况的前后级组没有达临界状态时，各级组的流量和级组前后产生压力平方差的平方根是正比；当变工况前后级组全部显示为临界状态，就可通过级组中的流量与级前压力成为正比，同时与级后参数没有关系。轴向推力变化的规律：新蒸汽温度相对降低；汽轮机产生水冲击时；负荷突然增大时；甩负荷时；叶片结成垢时，轴向推力会全部增大。

7 结束语

电厂热能及动力工程过程中存在着很多的问题，为了更好的发展电力企业对其中存在的问题进行分析是非常必要的，同时对相关的理论知识进行研究也是非常必要的，这样能够更好的对电厂热能和动力工程之间的关系进行了解，同时也能对其变化情况进行掌握。这样在工作中能够更好的对出现的异常情况进行判断，同时也可以使技术工人的操作技术更加精湛，同时提高技能；并可以通过了解降低焓降的变化情况从而降低热的损失知识体系，同时可以使热能利用率得到显著的提高。

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