电厂热能系统运行的基本原理及提升热力效力的有效措施

安利国

（河北华电石家庄裕华热电有限公司，河北 石家庄 051430）

电厂热能系统运行的基本原理及提升热力效力的有效措施

安利国

（河北华电石家庄裕华热电有限公司，河北 石家庄 051430）

本文分析了电厂热能系统运行原理，并提出了提高热力效力的措施。

电厂热能系统；基本原理；热力效力提升

随着电力资源需求量增加，为了对缺乏电力资源这一问题妥善解决好，确保电力企业的经济效益与社会效益，做好电厂热能动力研究刻不容缓。所以有关企业应在具体运用中，深入研究电厂热能以及动力工程效益问题，便于为将来电厂的规范化、现代化发展奠定坚实基础。因此，本文首先概述了热电厂发电原理以及工作流程，然后提出了加强热电厂热能与动力工程效力的对策，以促进我国电厂取得更好的发展，在竞争激烈的电力市场中站稳脚跟。

1 电厂热能系统发电原理与热能发电流程

1.1 电厂热能系统发电原理

从当前热能电厂热能系统发展原理，可以将其划分为三种部分进行分析。

（1）通过煤炭燃烧来形成热量，并将其热量转化成为蒸汽。

（2）将所转化的蒸汽经由管道输送于汽轮机中，利用汽轮机的高速稳定的运转来带动发电机进行发电。

（3）使用后的蒸汽，可以由汽轮机将其汇集到凝汽器中，然后将其进行冷却并转化为初始状态的液态水。通过这样的循环利用，提升了电厂综合效益。

1.2 发电流程的概述

当前，国内电厂发电以火力发电方法为主，煤炭是其燃烧的主体燃料。因此在电厂发电中，应先有效处理煤炭，在充分燃烧煤炭后将其传输到锅炉之中，然后在锅炉转化下使煤炭成为蒸汽与水。同时，还需要蒸汽与水加入高压缸之中，在汽轮机带动下做好加热工作，从而大大提高整体运作效率。但结合实际情况来讲，在这一过程中为了最大程度上发挥煤炭燃烧的效果，应二次加热水蒸气，以此将其在高压缸中再次输入，在这一过程中就能够将煤炭剩余热量全面发挥，最大程度上减少能源资源的消耗和浪费。

2 提升电厂热力效力的有效方法

2.1 尽量控制蒸汽损失

2.1.1 寻找解决余速损失的方法

对于蒸汽损失而言，主要由于余速损失所造成。从其损失原因来进分析，主要表现在以下几个方面。

（1）水珠的不稳定性，对相关设备运行效果形成影响。因为水珠稳定性不高，在喷管结构中会对设备转动效果有所影响，如在具体运作中，在喷管背弧中，设备受到了水珠撞击之后，会造成叶栅难以正常稳定运作，这时候没有解决相应问题，就会造成叶轮功率下降的情况。

（2）锅炉动力转化问题。因为在锅炉运行中，无法保证能够将热能产生的蒸汽全部转化成为气体属性，很容易让其锅炉内部汇集大量的水分。也正是其水分对于动叶栅的做功效果不大，会影响到其设备的高速稳定运行，自然就造成了损失的问题发生。

（3）蒸汽动叶栅中的运行损失。在电厂设备运作中，传输和运行蒸汽并不是很稳定的，导致部分蒸汽由于冷却而转变成为液态水状态。在这样的一个由气到水的转化过程中，其动力作用会在很大程度上受到影响，对于发电设备的作用不大。

2.1.2 具体解决方法

为了可以对上述问题妥善解决，应在运行蒸汽设备之前，检测好运行参数，进而确保稳定输出蒸汽，强化设备运行效率。

（1）应检测设备中的减温水调门，并针对其部件的灵活性进行分析，要确定其部件在高速运转过程中，能够将其部件功效发挥到最佳状态。

（2）在大型设备机组运作中，可结合具体状况来增加一些去湿设备，便于确保热循环效果。

（3）为了能够更好地解决机械损失问题，可以在汽轮机设备运行过程中，通过减少推力轴承以及支持轴承间阻力方式来增强其设备的运行效率，让其设备的发电效率得到最大化的体现。

2.2 寻找调压调节损失的方法

为了能够让其机组稳定地运行，需要寻找到可以减少调压调节的方法。这样才能解决其设备对高负荷运行环境的适应性，在一定程度可以提高企业经济效益。在这一过程中，应调整好设定的压力，若是调节调压出现问题，设备在高负荷运行环境中会进行滑压调节。可以应对高负荷运行对设备产生的损伤，但过程会对其设备动力效能形成影响。一旦设备出现运转负荷过高的问题，不但影响着企业效益，而且也很难确保设备运行的安全。这一问题的出现，与人为因素没有关系，主要是其设备运行兼容性的问题所形成，无法对其运转负荷进行合理化调节。

2.3 发挥好重热作用

在汽轮机运行中，很常见重热现象，多在汽轮机一级损失中得以普遍利用，这一现象被成为汽轮机重热情况。其出现的原因在设备正常运作中，下级设备运行吸收了上级机组中的运行损失，并运用在设备运作中，进而提高了设备的进汽烩值。这一过程反复进行，就大大提高了整个机组运行效率。

虽然这一运行原理可对设备生产中热回收效率问题有效处理，但在具体进行中，通过调查发现回收率还是有着很大差异，造成热损失很难全面吸收。在解决这一问题中，应结合电厂运作环境，深入分析重热系数，经分析设计出与电厂自身发电相符的重热结构，进而大大强化设备运作水平。在解决这一问题中，应先检查好调节阀，在保证调节阀流量稳定的状况下可提高设备运作能力。应对调节阀对于烩降的影响有所考虑，并制定相应的解决对策。在工况有变化后，会提高调节阀中的温度。在这一过程中，要结合电厂运行的实际情况来切实解决好热力问题，进而确保热力设备稳定正常运作。

2.4 喷水减温方式

解决供气过热这一问题最好的方法就是喷水减温方法。在当前电厂热能系统运作中，这一方法也得到了普遍的应用。如下图1为喷水减温系统图。

图1 喷水减温系统图

将一台减温器加装到抽汽管路中，并自动控制好减温器出口温度。以供汽的距离来确定蒸汽从减温器出口过热度。经济的管道温降通常为6～7℃／k m。而热户所需要的供气温度在满足供汽压力后的饱和温度就可以了。

汽网的供热距离通常为为5～7 k m。在这样的距离下，对外汽需要留有一定温度的过热度。若是汽机油汽1.0 MP a、300℃，热用户距热电厂5 k m，管路压降0.5 MP a，用户用汽压力0.5 MP a，0.5 MP a蒸汽的饱和温度为150℃，供汽的温度最低可降至180℃。1.0 MP a、300℃蒸汽焓值为3051．2 k J/k g。1.0 MP a、180℃的蒸汽焓值为2775 k J/k g。假如减温水的温度为104℃，则冷却水量为蒸汽量的11.8%，也就是减少蒸汽的过热度，可增加11.8%的供汽量。

2.5 运用两相流加热器

当前电厂回热系统都是使用的面式加热器，其有着很多方面的不足。

（1）存在着过高的疏水压力，很难处理，导致很多电厂将疏水排放掉，浪费了很多能源。

（2）加热效率不高，存在着传热温差问题。

（3）不安全，因为高加疏水压力太大，管板以及管件中的涨口经常开裂，出现了水侧泄漏到汽侧的情况，出现了严重的水击。结合这些问题的出现，很多电厂为了运作的安全可靠性，在这方面投入了很多财力、人力。而两相流加热器取代面式加热器后，不但减少了电厂运作成本，而且其也完善了面式加热器运用中的不足。由此可见，两相流加热器应在电厂热能系统中得到普遍应用，从而提高电厂经济效益，使其在竞争激烈的市场中占有一席之地。

3 结语

总之，当前国内电力资源供应紧张，为了减少能源的消耗，必须要解决好电厂发电效益低这一实际问题。在电厂设备运行中，热能与动力作为基础，对于提高电厂整体发展能力有着现实意义。同时热能与动力也是现代化电厂运行和发展不能缺少的一部分内容。所以，在各项工作中应结合现场具体状况，分析好电厂设备热能以及动力运行情况，便于将电厂热能动力不足这一实际问题切实解决好，为将来更好的进行发电工作提供依据。

[1]付丹阳,热能与动力工程在电厂中的合理运用[J],江西建材,2014,(14).

[2]武伟佳,浅析热能与动力工程的应用[J],科技创新与应用,2014,(25).

[3]崔瑶,时代背景下热能与动力工程在电厂中的改革与创新[J],科技与企业,2014,(13).

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