探析热能与动力工程在工程中的应用
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作者:杨奇
摘 要：随着经济与社会的快速发展，近年来我国各领域的能源需求不断增长，能源生产方式与供应模式的革新也开始成为业界关注的焦点。基于此，本文简单分析了热能动力工程应用中的常见问题，并深入探讨了热能与动力工程在火电厂中的创新应用路径，希望由此能够为我国热电领域发展带来一定启发。
关键词：热能 动力工程 锅炉
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）07（a）-0049-02
2018年，我国全部发电量的71.8%为火力发电，但火电厂锅炉的效率仅为40%左右，我国热力发电领域存在着较为严重的能源浪费问题。结合相关研究可发现，火电厂锅炉效率每提升1%，即可实现0.3%的发电效率提升，而为了尽可能提升火电厂锅炉效率，正是本文围绕热能与动力工程在工程中应用开展具体研究的原因所在。
1 火电厂工程问题分析
1.1 重热现象
在火电厂的运行过程中，热能重复利用现象被称为重热现象。热能的利用效率直接影响火电厂发电效率，但如果运行过程出现重热现象，已经损耗的热能会在机组下一次运作时发挥作用，这种情况的出现便会对火电厂机组的正常运行造成严重影响，如影响燃烧过程的充分性、影响蒸汽机数值等，热能资源利用很容易因此受到较为消极影响。此外，重热现象还可能导致电能品质降低、气压波动等问题[1]。
1.2 湿汽损失
火电厂运行过程很容易出现湿汽损失，如蒸汽技术应用过程中因蒸汽膨胀而出现的水滴、过慢的水滴移动速度、喷灌主流运动受到的水滴影响等，这些都将引发湿汽损失与能量损耗，火电厂生产过程中的电能损耗因此出现。
1.3 其他问题
除上述问题外，我国火电厂还在锅炉和风机层面存在不足，如长期处于高压环境下超负荷工作的风机很容易出现受损或烧坏问题，火电厂的正常运行、工作人员的人身安全也会因此受到较为负面影响。结合实际调研可以发现，现阶段我国火电厂运行含存在着能力转化效率较低、技术改进滞后等问题，较低电能转化效率、火电厂技术与设备的更新滞后均需要得到重视，技术改革与创新需尽可能实现同步发展，解决能量消耗大、转换效率低下两方面问题[2]。
2 热能与动力工程在火电厂中的创新应用路径
结合上述问题，本节深入分析了热能与动力工程在火电厂中的创新应用路径，主要包括控制重热现象、减小湿气损失、调整吹灰技术、合理选用燃烧技术、创新燃烧控制技术、调压能耗控制、调频技术改进、节流调节改进。
2.1 控制重热现象
为实现火电厂中的热能与动力工程创新应用，重热现象的控制必须得到重点关注。考虑到重热现象无法完全避免，火电厂运行过程必须关注重热现象的利用，以此尽可能降低资源损耗。火电厂生产的每一个环节均不可避免的会出现大量、多余的热能，因此需设法保证下一级操作能够有效利用上一级产生的多余热量，能源利用效率可由此实现长足提升。在重热现象的具体控制和利用中，火电厂必须选择科学合理的重热系数。
2.2 减小湿气损失
在控制重热现象的同时，基于热能与动力工程的火电厂运行湿汽损失减少同样需要得到重视。结合湿汽损失的主要出现原因，火电厂应针对性配置去湿装置、提高发电机组抗冲蚀能力、采用带有吸水缝的喷灌、应用中间再热循环，这些措施均能够有效减小机组运行过程中的减小湿气损，最大化发挥热能与动力工程作用。
2.3 调整吹灰技术
吹灰技术的调整同样属于热能与动力工程在火电厂中的创新应用，这一应用可有效减少热能消耗，灰尘控制、锅炉运用效率提升也能够获得有力支持。吹灰技术的应用需同时关注汽温的改善、再热机器吹灰效率的提升、误差的控制。汽温的改善需保证锅炉在燃烧过程中不会在温度较高处出现结渣，锅炉内物资充分燃烧、热量消耗的降低可由此得到有力支持，各级过滤器的使用效率也能够大幅下降，并控制锅炉内外温差与燃烧过程中的热量消耗;再热机器吹灰效率的提升可有效减少燃烧物质的损耗，结渣等问题的出现几率也能够得到有效控制;误差的控制需关注再热器风口温度偏差的控制，以此避免火电厂锅炉热量转变效率受到影响。如锅炉受热部分不会受到影响，可结合实际添一级再热器，以此根据锅炉内侧受热面与锅炉周围的受热部分明确烟雾测量偏差值。
2.4 合理选用燃烧技术
锅炉内左右区域部分吸收热量过多属于我国火电厂在燃烧过程中存在的常见问题，由于中间部分吸收的热量较小，锅炉燃烧效率因此受到了较为负面影响。在热能与动力工程的应用中，需合理选用燃烧技术设法实现火电厂锅炉内部的受热均衡。在锅炉燃烧过程中，需使锅炉能够全方位接触热量，如改变锅炉水平角度、提高通气效率。在燃烧技术的选择中，火电厂必须结合自身实际，并基于燃烧技术的选择针对性进行员工培训，这样才能够最大化发挥燃烧技术优势。
2.5 创新燃烧控制技术
火电厂运行过程中燃烧控制技术的创新同样属于热能与动力工程的典型应用，如基于现代化控制技术的自行投放燃料便属于其中典型，由此火电厂的节能减排目标实现即可获得有力支持。双交叉先付操控技术与空燃比里连续操控技术属于现阶段我国火电厂领域常用的两种燃烧控制技术，前者的核心为温度传感器，通过精确测量温度并将温度信号转换为电信号，即可基于期望达到温度与实际测量温度的偏差值实现燃烧控制，配合应用PLC技术，自动化的燃料和空气流量阀门控制可由此实现，基于电动方法的定位、燃料与空气比例的结合操控，并联动空气量的操控（孔板与差压变送器），锅炉内的温度即可实现高质量调节，部件的节省、准确的温度操作可由此顺利实现;后者技术在应用中需得到热电偶检查的支持，通过针对性检查求得探测数值，即可结合PLC技术进行对应数据的对比，由此围绕偏差值开展针对性计算，即可自动获得用于调整电动阀和比例阀的电信号，火电厂锅炉温度同样可实现较为精确的调整。值得注意的是，空燃比里连续操控技术在应用中需仔细确认额定数值，否则很容易出现温度操控不准确问题。
2.6 其他路徑
除上述措施外，热能与动力工程在火电厂的创新应用还需要关注调压能耗、调频技术、节流调节，具体路径如下：（1）调压能耗控制。火电厂发电设备很容易在长期运行过程中出现负荷变化，并因此出现生产力下降问题，这类问题需通过机组压力调节实现解决。但受到机组设计不合理、操作精细度欠缺等因素影响，火电厂的锅炉效率很容易因此受到影响，因此火电厂必须针对性开展技术人员培训，并针对性改造或引进发电机组，以此从源头上解决问题。（2）调频技术改进。现阶段电力系统调频可分为一次调频与二次调频，其中一次调频不需要人工操作，发动机组能够自动完成，因此由专业技术人员负责的二次调频必须得到重视，火电厂必须保证二次调频的可靠性和准确性，以此更好发挥热能与动力工程应用优势。（3）节流调节改进。火电厂需关注节流调节产生损失对自身经济效益的影响，并设法准确预估流动部分的面积变化，由此开展的针对性改进即可有效降低节流损失。
3 结语
综上所述，热能与动力工程在工程中的应用存在较高现实意义，在此基础上，本文涉及的控制重热现象、减小湿气损失、调整吹灰技术、合理选用燃烧技术、创新燃烧控制技术、调压能耗控制、调频技术改进、节流调节改进等内容，则提供了可行性较高的热能与动力工程应用路径，而为了更好满足我国火电领域发展，各类信息化技术的更深入应用必须得到重视。
参考文献
[1] 魏春雷.热能与动力工程中的节能技术探讨[J].城市建设理论研究：电子版，2018（31）：166.
[2] 李香涛.热能与动力工程在锅炉中应用问题的创新[J].山东工业技术，2018（21）：91.
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