发电厂热能动力工程问题及其主要性能的应用 洪海龙

发电厂热能动力工程问题及其主要性能的应用洪海龙

发表时间：2019-08-28T14:17:56.390Z 来源：《基层建设》2019年第16期作者：洪海龙

[导读] 摘要：本文从热能动力工程的概念切入，总结了发电厂热能动力工程应用中的若干问题，对发电厂热能动力设备的主要性能和应用进行了分析。

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摘要：本文从热能动力工程的概念切入，总结了发电厂热能动力工程应用中的若干问题，对发电厂热能动力设备的主要性能和应用进行了分析。在此基础上，本文阐述了热能动力工程在发电厂的应用发展方向和问题应对策略。希望对发电厂热能动力工程的推广和应用，提供一定的数据和理论基础。

关键词：发电厂；热能动力；问题；性能

引言

我国的能源问题十分突出，作为能源生产和消费的第一大国，我国能源对外依存度严重威胁到了国家发展的安全。虽然可以通过跨境管道引进天然气和东西资源平衡，通过LNG船舶进口液化天然气在接收站进行储存用于调峰稳定供应，通过海陆通道进口石油和煤炭等能源，多措并举可以维持我国经济的高速、平稳发展，但能源消耗带来的污染问题也日趋严峻。特别是雾霾天气和空气质量等问题，直接危害人的健康，影响正常的社会生活。近年来，国家通过出台法律法规、政策引导和经济扶持等多种渠道，促进产业转型和节能减排，推广新能源技术。随着发电技术的成熟，发电形式也日趋多样化。在国家政策的支持下，近年来我国的太阳能和风能等新能源发电项目如雨后春笋般涌现，设备成本逐渐降低技术日趋成熟。然而，在今后较长时间内，火力发电厂仍将是我国发电行业的重要组成部分。简言之，火力发电厂就是将燃料的化学能通过燃烧以热能的形式释放出来，以辐射和对流换热的形式将热能传递给水蒸气，水蒸气依靠其温压变化推动汽轮机等动力机械发电。电厂的热能动力设备作为主要能源消耗设备，在实际运行生产过程中还面临着较多问题，需要进行针对性的技术研究和实践，进一步提高热能动力工程设备的工作性能。

1 热能动力工程

热能动力工程综合了较多专业，因为需要燃料燃烧，涉及到燃烧学；因为需要热量传递，涉及到传热学；因为需要水蒸气做功，涉及到流体力学；因为需要热量转换为动力，涉及到热力学。热能动力工程的应用需要众多设备的辅助，包括循环泵、补水泵、给水泵等多种规格型号的水泵，包括鼓风机、引风机等多种形式的风机，包括远程控制、变频控制、电信号转换等众多专业。热能动力工程简称热动工程，由“热能”和“动力”两个组成部分，两部分不是相互独立的，而是相互作用的一个整体。依靠热能来产生动力的设备，目前主要有锅炉和内燃机两个大方向。锅炉系统的作用原理是：燃料燃烧的热能通过锅炉传递到水，水受热变为蒸汽，蒸汽作用于汽轮机等动力机械产生动力。内燃机系统的作用原理为：燃料在内燃机内部通过点燃火冲压瞬间在狭小空间剧烈燃烧，燃气剧烈膨胀，推动活塞运动产生动力。锅炉和内燃机各有其优缺点，各有其适用范围。在工业化和机械化的发展中离不开动力支持，随着智能化、自动化的技术加入，热能动力工程的发展日新月异。

2存在问题及对策

发电厂中的热能动力设备主要为锅炉和汽轮机，前者为热能设备，后者为动力设备。随着设备制造工艺的发展，现在的锅炉集成度越来越高、自动化程度越来越高、规模也越来越大。汽轮机也越来越复杂化、细分化，根据压力不同分为高压、中压和低压，为了最大程度利用蒸汽热能，增设了抽汽、回热等技术。为了减少热量浪费，采取热电联产型式的热电厂逐年增多。热电厂的建设取缔了周边的区域锅炉房，具有节能、环保和经济优势。随着热电厂的发展，逐渐探索出热电冷联产型电厂、电厂蒸汽海水淡化、电厂蒸汽加工等行业。电厂项目周边的上下游企业呈现多样化发展，极大提高了能源利用率。但发电厂热能动力工程应用中还存在着不少问题，需要不断进行设备提升改造和技术创新。比如，设备加工和安装精度不足，造成的噪声、震动和粉尘问题；比如，核心设备受材料学、软件调控系统、电气自动化等行业限制，对国外品牌依赖度高的问题；比如，人员素质和管理制度差距，照搬引进等造成水土不服仍需改进等问题。上述问题对发电厂热能与动力工程的影响，从设计阶段开始，包括施工阶段和运维管理阶段，严重影响发电厂的经济效益和安全发展。策略：（1）引进技术与自我创新两条腿走路。我国的发展经历已经证明，核心技术无法依靠引进技术来获取。特别是顶尖技术设计军民两用，国外对我国的封锁限制更为严苛。也不能走闭门造车、闭关锁国的老路，需要保持不必要的技术引进和人才交流。通过交流，确定自己的发展方向，两条腿走路，一方面紧跟国外先进技术发展方向，另一方面独立开展创新研究。既不能脱离交流，又不能将自己的发展之路全部依靠国外技术。国外发达国家虽然无法保证全面领先，但在核心领域保持绝对领先，关键时候能对我国经济发展达到“点穴”的效果。（2）人才培养和制度革新迫在眉睫。学习借鉴国外先进的经验也需要分清楚精华和糟粕，绝不可以崇洋媚外和照搬硬套。制定多渠道上升路线，比如企业内部走技术和管理两条线，加大制度革新，为吸引人才、留住人才、引领技术创新铺路。无论是制度革新还是人才培养，无论是国家还是个人，要稳定和发展都离不开良好的人文和道德环境。（3）重视BIM技术和数值模拟技术的应用。采用先进的技术手段，与时俱进的更新应用途径。重视前期的时间和资金投入，做出细致可行、优化经济的技术图纸。运维过程中，既明确分工流程，又鼓励创新革新。加强电厂项目的全寿命周期意识，加强个人的大局意识和专业素养，一定可以逐步解决发电厂热能动力工程的问题。 3性能和应用

目前，我国发电厂的机组容量基本都在300兆瓦以上，小型机组基本已经关停或者限产。然而，1000兆瓦以上的大型机组刚处于起步阶段，受制于国家控制，需要去旧更新、弃小上大。锅炉的蒸发量在1000至31500吨/小时范围内，并日益趋于大型化。汽轮机内部转动部分旋转速度极高，需要外部静止部分隔离保护。静止部分主要为上下缸，缸上安装蒸汽管路和喷嘴。转动部分以轴为中心，轴上安装有叶轮。发电厂热能动力设备需要联合运转才能发挥作用，设备间的性能匹配十分重要。

4 结束语

在我国大力推行节能减排和经济转型的大形势下，发电厂热能动力工程的问题已经处于大发展和技术攻坚阶段。相信在不远的将来，可以实现热能动力设备性能的大幅提高，实现发电厂热能动力工程的更高效运转。

参考文献：

[1]宋纯活.发电厂热能动力工程问题及其主要性能的应用[J].通信电源技术，2018，35（10）：94-96.