熱電廠提高熱能與動力工程操作技能的方法

1、熱電廠提高熱能與動力工程操作技能的方法熱電廠提高熱能與動力工程操作技能的方法電力資源是現(xiàn)代化生產(chǎn)的主要動力，同樣也是促進(jìn)現(xiàn)代化工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、推動科學(xué)技術(shù)發(fā)展，以及不斷提高人們物質(zhì)文化生活的必要條件?！菊繜犭姀S作為聯(lián)合生產(chǎn)電能和熱能的發(fā)電廠，其供熱系統(tǒng)是以利于汽輪機(jī)同時生產(chǎn)電能和熱能的熱電合供系統(tǒng)作為熱源。如何通過改善熱點廠的熱能與動力性，以綜合提高熱點廠運行效率與運行水平，一直是近年來電力部門所關(guān)注的重要課題。本文結(jié)合實際工作經(jīng)驗，著重就熱電廠提高熱能與動力工程操作技能的方法進(jìn)行了探討與研究。【關(guān)鍵詞】熱電廠,熱能，動力工程,提高然而長期以來，我國電力工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，電力生產(chǎn)技術(shù)相對落后，并伴

2、隨有生產(chǎn)中能源損耗量大，環(huán)境污染日益嚴(yán)重等方面問題。在我國大力提倡節(jié)約型社會的時代背景下，如何有效提高能源的利用效率，以成為了促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)化和健康化發(fā)展的重要課題。因此，以熱電廠為代表的電力工業(yè)，應(yīng)當(dāng)不斷提高其熱能經(jīng)濟(jì)性與動力性，以此促進(jìn)熱電廠運行效率的進(jìn)一步優(yōu)化和能源利用效率的提升。一、改善熱電廠的熱負(fù)荷特性（一）選擇合適的重?zé)嵯禂?shù)重?zé)岈F(xiàn)象是指熱電廠多級汽輪機(jī)內(nèi)上一級損失的部分熱能，在以后各級中還能繼續(xù)利用，這種現(xiàn)象即被稱為重?zé)岈F(xiàn)象。由于重?zé)岈F(xiàn)象的存在，汽輪機(jī)全機(jī)的相對內(nèi)效率會高于各級平均的相對內(nèi)效率。但是實際生產(chǎn)中，并非重?zé)嵯禂?shù)選值越大越好。當(dāng)重?zé)嵯禂?shù)值過大時，整機(jī)的內(nèi)效率反而會

3、降低。通常而言，多級汽輪機(jī)的重?zé)嵯禂?shù)取值為0.030.08之間，其具體取值與以下因素有關(guān)：.與汽輪機(jī)的級數(shù)多數(shù)相關(guān)。當(dāng)汽輪機(jī)的級數(shù)越多時，則前級的損失在后面級中被回收的程度也就越大，所以重?zé)嵯禂?shù)的取值也越大。.與汽輪機(jī)各級的內(nèi)效率相關(guān)。如果汽輪機(jī)各級效率為100%寸，即使沒有損失發(fā)生，重?zé)嵯禂?shù)仍然為0。因此當(dāng)級效率越低時，重?zé)嵯禂?shù)的取值也越大。.與工作蒸汽的狀態(tài)相關(guān)。通常而言，過熱蒸汽區(qū)的重?zé)嵯禂?shù)會比飽和區(qū)大，這是由于過熱蒸汽區(qū)中等壓線向嫡增方向的擴(kuò)散速度比飽和區(qū)大的緣故。在實際生產(chǎn)中，我們可采用下列經(jīng)驗公式，來選擇適宜的重?zé)嵯禂?shù):在方程式中，Z為汽輪機(jī)級數(shù)，為汽輪機(jī)內(nèi)效率，H為汽輪機(jī)的理想焰

4、降。K為蒸汽狀態(tài)的修正系數(shù)，當(dāng)汽輪機(jī)各級均在過熱區(qū)工作時，K=0.2;各級全在飽和區(qū)工作時，K=0.12;部分在過熱區(qū)，部分在飽和區(qū)工作時，K=0.140.18。（二）提高蒸汽初參數(shù)熱電廠的綜合熱效率，會隨著主蒸汽壓力和溫度的上升而提高，也可以說，熱電廠汽輪機(jī)的熱能與動力工程性能是隨著耐高溫金屬材料的水平而提高的。當(dāng)熱電廠機(jī)組采用初壓為1624.5MPa,初溫為535565c的主蒸汽參數(shù)后，其綜合熱效率可達(dá)到40%U上。因此，為了提升熱能與動力性能，其中一個重要措施就是提高蒸汽的初參數(shù)，因此選擇耐高溫、高壓的汽輪機(jī)組將是未來熱電廠發(fā)展的主要方向之O（三）降低蒸汽損失蒸汽在熱電廠汽輪機(jī)內(nèi)由熱能轉(zhuǎn)

5、換為機(jī)械功的過程中，存在著各種損失，使蒸汽的可用熱能無法完全被轉(zhuǎn)換為機(jī)械功。在理想狀況下，蒸汽的膨脹過程應(yīng)當(dāng)是絕熱的等嫡過程，熱焰降應(yīng)為h0o然而在實際生產(chǎn)中，熱電廠蒸汽的膨脹過程并非是絕熱過程，總是伴隨著能力的損失，因此蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)的實際熱焰降hl總是小于h0o蒸汽在汽輪機(jī)中的損失，主要有以下幾種：.節(jié)流損失。由鍋爐傳遞來的新蒸汽，在經(jīng)過主汽門和調(diào)節(jié)汽門時，會受到閥門的節(jié)流作用，使得蒸汽的壓力降低，蒸汽的可用焰值會減少，從而降低了蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)的做功能力，這種損失通常被稱為節(jié)流損失。對于節(jié)流損失，通常采用將節(jié)流調(diào)節(jié)閥開大的方式，一方面可以加大蒸汽的流量，另一方面也減少了節(jié)流損失。.濕氣損失

6、。熱電廠中的凝汽式汽輪機(jī)，其排汽壓力通常較低，汽輪機(jī)在飽和蒸汽區(qū)內(nèi)工作時，因蒸汽濕度較大，常伴隨有水滴出現(xiàn)。這些水滴會隨著蒸汽一起流動，不但不會做功，反而會大量消耗能量，增加了汽輪機(jī)的軸向推力。因此，為降低濕氣損失，通常在熱電廠凝汽式汽輪機(jī)的末幾級上，都采用去濕措施，如在隔板外緣上開去濕槽，在噴嘴靜葉片的背弧開吸水縫等，從而使水滴能通過空心的靜葉片排入到凝汽器內(nèi)。（四）選擇合適的進(jìn)汽調(diào)節(jié)方式熱電廠汽輪機(jī)的進(jìn)汽調(diào)節(jié)方式主要有節(jié)流調(diào)節(jié)、噴嘴調(diào)節(jié)和旁通調(diào)節(jié)這三種，應(yīng)根據(jù)熱電廠的實際生產(chǎn)情況，選擇合適的進(jìn)汽調(diào)節(jié)方式，其提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性。.節(jié)流調(diào)節(jié)。節(jié)流調(diào)節(jié)最大優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，且當(dāng)汽輪機(jī)組滿負(fù)荷運行時

7、,其節(jié)流損失較小，而機(jī)組的內(nèi)效率較高。但是當(dāng)機(jī)組在低負(fù)荷工況運行時，由于節(jié)流損失的影響，必然會導(dǎo)致機(jī)組內(nèi)效率的顯著下降，并影響到熱電廠的經(jīng)濟(jì)性。因此，節(jié)流條件主要用于小功率機(jī)組中。.噴嘴調(diào)節(jié)。噴嘴調(diào)節(jié)的主要優(yōu)點是可有效克服節(jié)流調(diào)節(jié)在部分負(fù)荷時，機(jī)組內(nèi)效率降低的缺點，其在低負(fù)荷運行時比節(jié)流調(diào)節(jié)的損失小，經(jīng)濟(jì)性好。缺點主要是其安裝、檢修和調(diào)整的過程較為復(fù)雜，當(dāng)實施變工況運行時，負(fù)荷的變動整度不能太快。.旁通調(diào)節(jié)。旁通調(diào)節(jié)并非一種獨立的調(diào)節(jié)方法，而是針對以上兩種調(diào)節(jié)方式的輔助方法。對于熱電廠部分汽輪機(jī)組在超出負(fù)荷工況運行時，不能僅僅通過繼續(xù)開大汽閥來實現(xiàn)，而應(yīng)當(dāng)將新蒸汽繞過汽輪機(jī)的前幾級，并旁通到中

8、間級去做功，這樣能更有效的增加機(jī)組的內(nèi)效率。二、改善熱電廠供熱機(jī)組的形式（一）采用聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)提高效率為了減少傳熱溫差損失，提高循環(huán)上限溫度，隨著我國高溫金屬材料的開發(fā)以及汽輪機(jī)組效率的提升，采用燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，可將燃汽輪機(jī)排出的溫度較高的廢熱，用以加熱蒸汽循環(huán)，有利于提升熱電廠的綜合效率與熱能經(jīng)濟(jì)性。近年來，世界各發(fā)達(dá)國家中，新增加的發(fā)電裝機(jī)有50%以上均采用的燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的方式。燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)的主要特點有：1.提高熱經(jīng)濟(jì)性。只要汽輪機(jī)與燃?xì)廨啓C(jī)的容量匹配，并蒸汽選擇各項參數(shù)和熱力系統(tǒng)，熱電廠的綜合熱效率可提高到45%Z上。2.減輕環(huán)境的污染。由于聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)是利用了燃

9、氣輪機(jī)的廢熱，因此蒸汽鍋爐中有害氣體的排放量會得到極大的降低。（二）提高機(jī)組的運行水平隨著現(xiàn)代化熱電廠中機(jī)組容量的逐步增加，其參數(shù)提高必然會導(dǎo)致機(jī)組零部件的增多、機(jī)組尺寸和熱應(yīng)力也會相應(yīng)出現(xiàn)變化。因此，也相應(yīng)增加了事故因素，使機(jī)組運行的安全性和動力可靠性降低。為了提升熱電廠機(jī)組運行、維護(hù)和檢修水平，以增加機(jī)組動力可靠性與安全性，應(yīng)使用現(xiàn)代化的實時監(jiān)測設(shè)備和電子系統(tǒng)。同時，為了確保機(jī)組運行的經(jīng)濟(jì)性，還應(yīng)當(dāng)采用各種最優(yōu)化的運行方式，例如推廣在低負(fù)荷范圍內(nèi)的變壓運行，采用滑參數(shù)啟停的運行方式等等，以綜合性提高熱電廠機(jī)組的運行水平。三、改善熱電廠機(jī)組連接電網(wǎng)的特性對熱電廠機(jī)組連接電網(wǎng)特性的改善，主要通

10、過適當(dāng)?shù)恼{(diào)頻選擇來加以實現(xiàn)，包括了一次調(diào)頻和二次調(diào)頻。（一）一次調(diào)頻當(dāng)熱電廠機(jī)組在電網(wǎng)中并列運行時，如果外界負(fù)荷出現(xiàn)變化，將導(dǎo)致電網(wǎng)的頻率也會發(fā)生改變，從而引起電網(wǎng)中各機(jī)組均自動的按照其靜態(tài)特性承擔(dān)一定的負(fù)荷變化，以減少電網(wǎng)頻率改變的過程，即被稱為一次調(diào)頻。（二）二次調(diào)頻由于一次調(diào)頻只能夠緩和電網(wǎng)頻率改變的程度，并不能維持電網(wǎng)頻率不發(fā)生改變，這就需要再利用同步器增加或減少部分機(jī)組的功率，來恢復(fù)電網(wǎng)頻率的正常，這一過程就被稱為二級調(diào)頻，只有通過二次調(diào)頻后，才能精確的使電網(wǎng)的頻率能保持在一個恒定值。通常情況下，二次調(diào)頻主要包括了自動調(diào)頻和手動調(diào)頻這兩種形式，其中因自動調(diào)頻的準(zhǔn)確可靠、方便快捷等優(yōu)勢在當(dāng)前熱電廠中得到了普遍應(yīng)用和推廣。在熱點廠的實際生產(chǎn)中,選擇合適的調(diào)頻方式，對改善熱電廠機(jī)組連接電網(wǎng)的特性以及提高自身運行水平都有著重要的影響。四、總結(jié)在對熱電廠機(jī)組和整體運行水平的優(yōu)化過程中，應(yīng)結(jié)合實際生產(chǎn)