張展閣

摘 要：隨著我國能源消耗不斷加劇，各大電力生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)運行中越來越重視節(jié)能降耗。發(fā)電企業(yè)在生產(chǎn)運行中要想有效控制能源消耗，就必須控制生產(chǎn)設(shè)備運行中的能量損耗，而應(yīng)用熱能與動力工程技術(shù)能夠有效改善發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)過程中的能量損耗。因此本文闡述熱能與動力工程概念，分析熱能與動力工程在發(fā)電廠電力生產(chǎn)中具體應(yīng)用，并提出應(yīng)用過程中影響發(fā)電廠電能生產(chǎn)的主要因素，旨在提升發(fā)電企業(yè)的電能生產(chǎn)效率，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：節(jié)能降耗;熱能;動力工程;應(yīng)用

中圖分類號：TM621 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）20-0001-02

電力資源是我國國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)性資源，我國發(fā)電企業(yè)是我國電力供應(yīng)的源頭企業(yè)，電力企業(yè)要想生存發(fā)展，節(jié)能降耗是核心理念。發(fā)電企業(yè)在電力生產(chǎn)中主要是通過應(yīng)用熱能與動力工程進行能量轉(zhuǎn)化，從而達(dá)到生產(chǎn)電能的目的。而在發(fā)電企業(yè)電力生產(chǎn)中貫徹節(jié)能降耗理念，就必須合理的調(diào)整熱能與動力工程的應(yīng)用方式，這對發(fā)電企業(yè)提高生產(chǎn)效率，降低能源消耗，提升企業(yè)經(jīng)濟效益具有重要的現(xiàn)實意義。

1 熱能與動力工程概述

動力是一種應(yīng)用范圍十分廣泛的力量能源，而動力能源的涵蓋范圍較大，其中包括風(fēng)能、太陽能、水資源以及煤炭資源都屬于動力能源。動力工程則是應(yīng)用動力能源的主要途徑，而在發(fā)電廠的電力生產(chǎn)過程中，應(yīng)用動力能源需要大量的承載設(shè)備，如發(fā)電機、汽輪機以及鍋爐等設(shè)備。發(fā)電廠生產(chǎn)電力資源是基于熱能與動力工程將動力與熱能進行相互轉(zhuǎn)化，從而達(dá)到生產(chǎn)電能的目的。而發(fā)電企業(yè)在利用電能生產(chǎn)設(shè)備的基礎(chǔ)上，應(yīng)用熱能與動力工程對能量進行轉(zhuǎn)化，是發(fā)電企業(yè)保證電能生產(chǎn)效率的重要前提條件。

2 影響發(fā)電廠電能生產(chǎn)的主要因素

2.1 鍋爐運行因素

當(dāng)前我國火電廠的電力生產(chǎn)中，應(yīng)用最為廣泛的就是利用鍋爐對能源進行燃燒，通過對煤炭能源燃燒后產(chǎn)生的熱能作為發(fā)電機的動能，實現(xiàn)電力生產(chǎn)。由于這種電力生產(chǎn)方式主要依托于機械設(shè)備，因此不可避免的會存在諸多不確定的故障因素和風(fēng)險因素，這種鍋爐運行因素對發(fā)電廠的電能生產(chǎn)效率有著較大的影響。鍋爐作為火電廠電能生產(chǎn)中最為重要的特種設(shè)備，在實際電力生產(chǎn)過程中，必須對鍋爐設(shè)備的運行情況進行重點關(guān)注，這是由于鍋爐設(shè)備在電能生產(chǎn)過程中，對煤炭能源的燃燒以及熱能的釋放是通過多種形式來作業(yè)運行的，這就導(dǎo)致在實際電力生產(chǎn)過程中影響電能生產(chǎn)效率的因素具有很多種，鍋爐運行時煤炭燃燒的熱能釋放效率也會因各種因素導(dǎo)致不斷變化。據(jù)此可以明確認(rèn)為，鍋爐在不同的運行環(huán)境下其煤炭燃燒的熱能釋放效率是決定鍋爐運行效率的重要因素，同時也是發(fā)電廠電能生產(chǎn)效率的主要影響因素。因此要想提高發(fā)電廠的電能生產(chǎn)效率，應(yīng)對鍋爐的性能做好全面了解，并對其進行合理改造，從而有效提高鍋爐的產(chǎn)熱效率，繼而提高發(fā)電廠的電能生產(chǎn)效率。

2.2 設(shè)備的選擇及熱能損失因素

發(fā)電廠要想有效的節(jié)能降耗，必須注重對發(fā)電廠生產(chǎn)設(shè)備的選擇以及電能生產(chǎn)過程中熱能損失的計算。發(fā)電廠生產(chǎn)設(shè)備的選擇與熱能損失有著密切的關(guān)系。電能生產(chǎn)設(shè)備的運行工況是直接關(guān)系熱能損耗量的重要因素，若是電能生產(chǎn)設(shè)備對熱能利用率較低將直接導(dǎo)致的發(fā)電廠的生產(chǎn)能耗加大，這對發(fā)電廠的節(jié)能降耗是十分不利的。而我國目前的部分發(fā)電廠在電能生產(chǎn)設(shè)備的選擇上還難以到達(dá)節(jié)能降耗的基本要求，電能生產(chǎn)設(shè)備配比不合理，導(dǎo)致熱能損耗難以控制在限定范圍內(nèi)，成為當(dāng)前發(fā)電廠需要迫切解決的問題。在解決此問題的過程中，雖然我國部分發(fā)電廠采用了能夠具有變頻調(diào)節(jié)功能的電能生產(chǎn)設(shè)備類型，并取得了不錯的應(yīng)用效果。但在實際應(yīng)用這些生產(chǎn)設(shè)備的過程中，還存在諸多需要解決的問題，如生產(chǎn)成本增加、技術(shù)難度較大、技術(shù)可靠性低等，這些問題都極大的限制了發(fā)電廠的節(jié)能降耗，因此要想有效解決這些問題，必須對電能生產(chǎn)設(shè)備的選擇加大重視力度，同時做好熱能損耗的控制。

2.3 凝氣裝置的工況缺乏穩(wěn)定性因素

發(fā)電廠電能生產(chǎn)過程中，凝氣裝置是發(fā)電裝置中的核心部位，凝氣裝置的運行工況對電能生產(chǎn)過程中的熱效率有著直接影響。凝氣裝置是由凝氣式汽輪機為主，其他輔助設(shè)備為輔共同組成，而在發(fā)電廠發(fā)電過程中，凝氣式汽輪機由于其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，同時電能生產(chǎn)過程中影響因素眾多，導(dǎo)致在實際的運行過程中其運行工況的穩(wěn)定性控制難度較大。此外，凝氣式汽輪機在電力生產(chǎn)過程中受外界因素影響，致使其施工運行效率難以得到有效保障，同時由于其運行環(huán)境因素以及工作狀態(tài)下氣壓的產(chǎn)生都會導(dǎo)致其在運行過程中出現(xiàn)較大的狀態(tài)波動，這種情況就會致使凝氣裝置的整體運行工況缺乏穩(wěn)定性，無法實現(xiàn)理想狀態(tài)下的運行工況，導(dǎo)致對發(fā)電廠的電能生產(chǎn)效率造成一定的影響。

3 節(jié)能降耗中熱能與動力工程的應(yīng)用

3.1 調(diào)頻方案的合理性

發(fā)電廠節(jié)能降耗工作中，提高鍋爐的燃煤效率是一種行之有效的方式，提高燃煤效率會在一定程度上提升熱能生產(chǎn)量，從而降低發(fā)電廠的能源消耗。而我國部分發(fā)電廠的提高燃煤效率的主要途徑都是通過調(diào)節(jié)電能生產(chǎn)設(shè)備破頻率，電能生產(chǎn)設(shè)備的頻率調(diào)節(jié)通常都是改變定子電源的頻率速度來實現(xiàn)的。這種調(diào)頻提高電能生產(chǎn)效率，降低發(fā)電廠能源消耗的手段已經(jīng)在我國多數(shù)發(fā)電廠中得到應(yīng)用。目前我國的變頻設(shè)備通常都是交—直—交的變頻模式，這種變頻模式能夠更好的適應(yīng)我國多數(shù)發(fā)電廠的實際情況，主要幫助發(fā)電廠電能生產(chǎn)的機械設(shè)備保持在穩(wěn)定勻速的運行工況，從而提升發(fā)電廠的電能生產(chǎn)效率。這種調(diào)頻方式在電能生產(chǎn)過程中能夠有效減少能源的消耗，同時其應(yīng)用范圍相對較為廣泛，在多種電動機械設(shè)備中都能得到良好的應(yīng)用，同時使用變頻調(diào)速時，電動機械設(shè)備的電流較穩(wěn)定，運行效率也有所提高。因此，發(fā)電廠在電能生產(chǎn)過程中，應(yīng)有效結(jié)合電網(wǎng)頻率，選擇科學(xué)合理的調(diào)頻方案，有利于發(fā)電廠在電能生產(chǎn)中實現(xiàn)對熱能的合理運用，同時電能生產(chǎn)過程中電場的動力工程應(yīng)用也能有效提高電能生產(chǎn)效率，降低發(fā)電廠能耗。

3.2 廢水余熱回收利用

發(fā)電廠在電能生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生含有大量熱能的水蒸氣，若是只對其進行簡單處理，則會損失大量可供利用的熱能資源，同時還會產(chǎn)生大量的廢水，這對發(fā)電廠的節(jié)能降耗十分不利。而發(fā)電廠電能生產(chǎn)設(shè)備中，除氧器是控制水蒸氣的重要設(shè)備，若是在除氧器運行過程中，將帶有熱能的水蒸氣大量排放，就會導(dǎo)致大量熱能的損失。因此為了更好的實現(xiàn)熱能最大化利用，通過冷卻器減少熱能損失，不僅能夠降低發(fā)電廠能耗，還能進一步提高電能的生產(chǎn)效率。在發(fā)電廠廢水排污過程中，排污形式分為定期排污以及連續(xù)排污，主要是根據(jù)發(fā)電廠生產(chǎn)效率以及排污效果來決定排污方式。在進行廢水余熱回收過程中，通常會使用擴容器進行降壓，但這種方式雖然可以二次回收廢水余熱，但在實施過程中，回收效率不高，廢水的熱能還會大量損失。當(dāng)前我國發(fā)電廠的廢水余熱回收利用還處于技術(shù)研究階段，為了更好的回收利用廢水余熱，降低發(fā)電廠能耗和減少對周圍的環(huán)境污染，目前通常使用排污熱回收容器來存放鍋爐的余熱廢水，這樣能夠有效提高能源利用率，同時符合發(fā)電廠節(jié)能降耗和環(huán)保要求。

3.3 蒸汽損失的有效降低

發(fā)電廠生產(chǎn)電能過程中，減少鍋爐的蒸汽損失量是降低發(fā)電廠能耗的有效手段。發(fā)電廠發(fā)電過程主要是通過鍋爐設(shè)備燃煤產(chǎn)生熱能，而熱能轉(zhuǎn)化為機械能帶動發(fā)電機運轉(zhuǎn)是有蒸汽來實現(xiàn)的。但是發(fā)電機組在蒸汽熱能的作用下對發(fā)電機葉櫥完成做功，在進入凝氣裝置后則是通過的剩余蒸汽中的熱能轉(zhuǎn)化成機械動能，而這部分能量正是發(fā)電機組為轉(zhuǎn)化機械能的蒸汽熱能，這部分能量損耗過程一般被稱為“余速損失”。而提高發(fā)電廠的能源利用率，降低能源消耗的有效途徑就是降低這部分的能量損耗。因此需要制定降低鍋爐蒸汽損失的有效策略，這就要求發(fā)電廠鍋爐的管理人員必須對鍋爐的運行狀態(tài)以及鍋爐的各項數(shù)據(jù)參數(shù)做好監(jiān)控，時刻關(guān)注鍋爐內(nèi)部的壓力變化以及溫度變化，當(dāng)鍋爐內(nèi)部的壓力和溫度低于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，鍋爐管理人員應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拇胧?，增加鍋爐內(nèi)部的溫度或壓力，從而保證水蒸氣的損失在規(guī)定范圍內(nèi)。若是鍋爐壓力過低，水蒸氣中會含有大量的液化水滴，若是溫度不足，則會導(dǎo)致液態(tài)水氣化過程受到影響，這兩種因素都會對水蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為機械動能的效率造成影響。同時要確保鍋爐的熱能應(yīng)用效率，就必須保證蒸汽做功的連續(xù)性，有效控制鍋爐熱能輸出的穩(wěn)定性、持續(xù)性。

3.4 減少調(diào)壓調(diào)節(jié)損失的方式

熱能與動力工程在發(fā)電廠節(jié)能降耗的應(yīng)用中，可以通過調(diào)壓調(diào)節(jié)對發(fā)電過程中的能量損耗問題進行有效處理，在一定程度上對發(fā)電設(shè)備調(diào)壓調(diào)節(jié)能夠全面提升發(fā)電機的運行效率。在應(yīng)用熱能以及動力工程的條件下，調(diào)壓調(diào)節(jié)能夠進一步提高電能的生產(chǎn)效率，全面優(yōu)化發(fā)電廠的生產(chǎn)流程，有效促進熱能和動力工程在發(fā)電廠節(jié)能降耗領(lǐng)域的進一步應(yīng)用。但同時子啊調(diào)壓調(diào)節(jié)過程中，也會存在諸多的問題，如長時間高負(fù)荷運行、調(diào)壓調(diào)節(jié)不符合實際生產(chǎn)情況以及與發(fā)電廠的生產(chǎn)效益不成正比等。這類問題的產(chǎn)生通常屬于發(fā)電機組運行不合理導(dǎo)致的，并未人為因素和生產(chǎn)設(shè)備故障。而運用新型發(fā)電設(shè)備，合理調(diào)整發(fā)電流程，能夠有效提高熱能以及動力工程的應(yīng)用效率，從而有效降低調(diào)壓調(diào)節(jié)在發(fā)電廠電能生產(chǎn)中產(chǎn)生的能源損耗。在發(fā)電廠發(fā)電過程中，機械設(shè)備會不可避免的產(chǎn)生一系列問題，鍋爐設(shè)備在運行過程中產(chǎn)生的熱能在轉(zhuǎn)化為動能時也會產(chǎn)生一定的損耗。由于熱能損耗造成的鼓風(fēng)損失以及斥氣損失會在一定程度上影響汽輪機運行效率，這些非人為因素和機械故障造成的能耗增大，主要是由于發(fā)電廠發(fā)電設(shè)備運行機理不合理導(dǎo)致的，因此發(fā)電廠應(yīng)全面改進發(fā)點工藝和設(shè)備，引入新型設(shè)備和技術(shù)，從而提升發(fā)電廠熱能和動力工程的應(yīng)用效率。

4 結(jié)語

綜上所述，發(fā)電企業(yè)應(yīng)用熱能與動力工程技術(shù)在電力生產(chǎn)過程中能夠有效降低能源消耗，提升發(fā)電企業(yè)經(jīng)濟效益。在應(yīng)用熱能與動力工程技術(shù)的過程中，應(yīng)提高熱能與動力工程的實際應(yīng)用效率，通過該技術(shù)的應(yīng)用要合理制定措施，控制發(fā)電廠的電能生產(chǎn)過程中的能量損耗，優(yōu)化電能生產(chǎn)流程，降低生產(chǎn)設(shè)備故障發(fā)現(xiàn)率，減少電能生產(chǎn)中壓力調(diào)節(jié)時的熱能損耗，提高發(fā)電企業(yè)點能生產(chǎn)效率，降低企業(yè)能源消耗，提升發(fā)電企業(yè)的經(jīng)濟效益和能源利用率，從而促進我國能源可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1] 周宏定.節(jié)能降耗中熱能與動力工程的應(yīng)用[J].中國設(shè)備工程，2017（19）：181-182.

[2] 丁雪.節(jié)能降耗中熱能與動力工程的應(yīng)用[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2017（21）：30-32.

[3] 楊海利，王家明.分析節(jié)能降耗中熱能與動力工程的應(yīng)用[J].化工管理，2018，488（17）：246-247.

[4] 王標(biāo).淺談節(jié)能降耗中熱能與動力工程的實際運用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016，320（10）：84-85.

[5] 薛佩東.談節(jié)能降耗中熱能與動力工程的實際運用[J].中國科技投資，2017（28）：210.

[6] 陳亮.談節(jié)能降耗中熱能與動力工程的實際運用[J].山西建筑，2017，43（17）：178-179.

[7] 阮智邦.基于節(jié)能降耗理念下熱能及動力工程的應(yīng)用研究[J].中國新通信，2018，20（11）：236.