科技论文
热能和动力工程在发电厂节能降耗中的应用
时间：2023-06-23 23:16 所属分类：科技论文 点击次数：
引言
随着全球能源需求的不断增长，发电厂作为能源的主要生产基地之一，其节能降耗问题日益突出。在此背景下，热能和动力工程作为发电厂的重要组成部分，不仅需要保证发电的稳定性和可靠性，还需要尽可能减少能耗，提高效率，减少排放。因此，热能和动力工程在发电厂节能降耗中的应用越来越受到重视。
一、热能与动力工程在发电厂节能降耗中的应用价值
1．提高热效率：热效率是电厂的重要指标，直接关系到燃料的利用效率和能源的浪费。采用先进的锅炉、汽轮机、热系统等技术，可以提高热效率，降低燃料消耗和污染排放，达到节能降耗的目的。
2．优化控制系统：是电厂的关键组成部分，对发电效率和安全稳定性有重要影响。通过优化控制系统，如改进调速系统和升级控制柜，可以提高发电机的效率和运行稳定性，减少能源浪费，达到节能降耗的目的。
3．高效设备的使用：是节能降耗的重要手段。例如，使用高效节能的发电机、变压器和电缆可以减少能源损耗和浪费，提高设备的使用寿命，降低维护成本，从而达到节能降耗的目的。
4．加强能源管理：通过加强能源监测和数据分析，发现和解决能源浪费问题，采取科学合理的能源规划管理措施，有效减少能源消耗和污染排放，达到节能降耗的目的。
二、热能与动力工程在发电厂节能降耗中的应用
1．节流调节问题
节流调节是指通过控制发电厂锅炉系统中的汽水流量来调节锅炉输出功率，实现节能降耗的一种方法。然而，我国发电厂在节流调节方面存在以下问题：
节流阀质量不稳定：部分低质量节流阀可能密封性能差，漏气问题，导致节流调节效果差，甚至影响设备安全。
节流控制不准确：由于某些设备的技术限制和控制系统本身的不稳定性，目前我国
节流控制精度仍不够高。
节流阀易磨损：在实际运行中，由于流量大、压力高，节流阀容易磨损。这种磨损会降低节流阀的密封性能，导致节流控制不准确，从而降低节能降耗的效果。
节流阀维护困难：由于节流阀通常在高压、高温、高速、腐蚀等恶劣环境下工作，维护工作困难，如拆装困难、零件易损坏、调节精度要求高、现场环境复杂，维护可能需要长时间停机维护，影响电厂正常生产。
2．热能损耗问题
热能损耗是指发电厂锅炉、汽轮机等设备因热传递不完全、烟气排放热量未充分利用而造成的能量浪费。目前，我国发电厂在热能和电力工程领域的节能降耗中，热能损耗问题也是一个突出的问题。主要表现为：
(1)锅炉效率不高
锅炉是发电厂的核心设备，其效率直接关系到发电厂的能源利用效率。但由于锅炉在长期运行中受到污垢、结垢等因素的影响，以及部分厂家生产的设备技术水平较低，我国发电厂的锅炉效率相对较低。
（2）蒸汽系统热损失严重
在发电厂的蒸汽系统中，由于蒸汽输送管道保温不足、阀门泄漏等原因，蒸汽系统中的热能损失较为严重。这种热损失不仅浪费了大量的能源，而且还可能导致设备故障和生产不稳定。
(3)汽轮机效率不高
汽轮机是发电厂的主要发电设备，其效率直接关系到发电厂的经济效益。然而，在我国一些发电厂中，由于汽轮机技术滞后、设备老化等原因，其效率相对较低。
（4）烟气排放热量未得到充分利用
在发电厂燃烧过程中，排放的烟气中含有大量的热量，但目前我国一些发电厂未能充分利用这些热量。这不仅会导致能源浪费，还会对环境产生不良影响。
3．水分流失问题
水分损耗是指在发电厂的热能和动力工程中，由于水蒸气在输送过程中产生的压力损失和水蒸气凝结造成的能量损失。目前，我国发电厂在热能和动力工程领域的节能降耗中，水分损耗问题也是一个突出的问题。主要表现：
（1）水蒸气传输过程中的压力损失：由于管道摩擦阻力、弯头阻力等因素的影响，会产生一定的压力损失。这种压力损失会降低能源的利用效率。
（2）水分冷凝造成的能量损失：水蒸气在输送过程中也会冷凝，即水蒸气在输送过程中冷却形成液态水。这种现象会导致热能的损失，从而降低能源的利用效率。
（3）水蒸气凝结对设备的影响：水蒸气凝结产生的液体水可能对设备产生不良影响，如汽轮机叶片的腐蚀。这种影响会缩短设备的使用寿命，从而增加设备的维护和更换成本。
三、热能与动力工程在发电厂节能降耗中的应用方法
1．选择合适的变频设备：变频器作为电力系统节能降耗的主要设备之一，可以减少机械传动和控制系统中的能耗和损失。在电厂中，变频器的应用可以提高电机的效率和控制精度，实现节能降耗。在选择变频器时，应根据不同的设备和工况选择合适的型号和规格，以确保变频器的性能和可靠性。
2．部署选择和工作条件变化方法：通过部署选择和工作条件变化，可以减少能耗和损失。例如，在轮毂发电机组中，可以通过调整变流器的输出电流和电压来节能降耗。此外，在机组运行中，可根据实际情况及时调整机组负荷，减少能耗和损失。
3．减少能耗和水分损失：回收锅炉烟气中的余热加热水，可降低锅炉的燃料消耗和能耗。此外，在锅炉排放烟气中安装湿式电除尘器，可有效减少水分损失和二次污染。
4．注意调节系统节流损失：使用调节系统时，应尽量减少节流损失，如流量调节阀或变频泵，设置合理的节流范围和节流角度。
5．控制初始和最终参数：初始参数是指进入设备的热介质的温度和压力，最终参数是指设备的热介质的温度和压力。通过控制这些参数，可以在不影响设备运行的情况下尽可能提高设备效率，从而达到降低能耗的目的。
6．分析多级汽轮机重热现象：加强汽轮机设计，增加中压叶片数量，增加叶片面积，减少重热现象的发生；提高中压进气温度，增加进气口预热器或外部加热，降低中压叶片过热现象；采用再热技术重新加热高压排气，提高排气温度与中压叶片的温差，减少中压叶片的过热现象
7．实施传热实际应用：采用高效传热器，提高热能利用率，降低能耗；优化传热系统设计，优化管道系统，降低流阻，减少热损失；提高热回收率，采用余热回收技术，将废热转化为热能，加热水或蒸汽；加强热能管理，采用优化控制技术，实现热能系统的有效管理和控制。
四、结束语
热能和电力工程在电厂节能降耗中的应用至关重要。通过合理的应用和管理，可以大大提高电厂的能效和运行效率，降低成本，减少污染排放，实现可持续发展。虽然我国电厂在热能和电力工程的应用中仍存在一些问题，但我们相信，随着技术的不断创新和进步，这些问题将逐步得到解决。希望本文能为相关领域的研究者提供有价值的参考和启示。
