电厂水能及动力工程存在的主要问题研究

范宗军

摘要：能源和现代科学技术是社会发展的核心力量，因此，能源与动力工程的建设与管理地位十分突出。坚持政府主导、企业主责、社会参与、有效监督的工作原则，通过加强节能技术应用、投入精确水雨情测报和提升水电厂运行管理等手段，在能源与动力工程中的研究中探索降低能耗，保持可持续发展。本文在了解水能和动力工程基础上，分析了水能与动力工程创新的重要性，并提出一些创新措施，以供同业者参考

关键词：电厂水能;动力工程;问题;解决措施

引言

水能与动力工程对于经济和社会的发展起着重要作用，在水资源的合理运用下变得更积极、稳定，因此合理的应用水能与动力工程，不仅能够推动我国可持续发展策略的实施，还能使我国的社会经济质量能取得更进一步的发展。但在水能与动力工程的应用过程中存在一些常见的问题，本文将分析这些问题，同时，人为干预等情况是的环境也受到了一定的影响，相关人员对水能与动力工程的应用及其对环境的影响进行深刻的分析与研究。

1水力发电原理

水資源在被应用过程中，不仅可以提升水资源利用率，也可以减少煤炭等常规能源发电所带来的环境污染。水力发电原理是：水轮机在水库引出隧洞（压力钢管）等水流推动下会不断转动，水的势能会转化为动能。通过将水轮机连接到发电机上，推动发电机进行不断转动，在励磁、调速、保护等辅助设备的联合作用下促使发电机执行发电操作。通过水力发电，我们可以看出：水位差与水轮机动能、发电能量之间成正比例。

2动力工程

在新的历史时期，电力工程不仅促进生产力的进一步发展，而且承担着提高能源效率和减少污染物排放的重要任务。我国政府积极提高国家自主贡献力度，采取更有力的政策和举措，规划了二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和的目标，从未来发展趋势来看，积极推动动力工程的研发，将水能及动力工程与先进的科学技术相融合，推动能源清洁低碳安全高效利用是社会可持续发展的建设的必然方式。

3电厂水能及动力工程存在的主要问题

3.1一次调频投用问题

一次调频（PSS）主要针对那些变化幅度小、周期短的偶然性负荷波动，当出现这类负荷波动时，发电机组调速器检测到转子转速的变化（负荷波动导致出现有功功率的不平衡进而导致转子转速变化），便相应地增加或减少进水量，使得水轮机输出的功率能够跟上负荷的变化，重新达到功率平衡，调整的结果是保证系统频率有一定程度的恢复。一次调频是系统所有发电机组都参与的，目前，50兆瓦以下的小型机组，由于系统容量不断壮大和水轮机可调输出的机械功率空间，对系统的调节能力有限，只能是很有限的有差调节，另外，从安全运行的方面来看，小型机组抗击能力不强，造成不愿主动投入PSS调节。

3.2 调压问题

电厂要以发电机组原有运行条件为基础，加强调压问题研究，以提高系统的稳定性，保证运行效率，最大程度地提高机组的经济性。事实上，在对高负荷区域进行调节时，其经济性较弱，因此该调压方式更加适用于大型发电机组。为有效地解决水能与动力工程所存在的问题，提高能源利用率，电厂需要就调压问题进行系统的研究和分析，根据自身实际发展情况，有针对性地引进和应用先进的生产技术，全面发挥水能与动力工程的实际应用价值。

3.3 湿气损耗较严重

湿气损耗较严重也是水能与动力工程中的常见问题，湿气损耗严重具体体现在三个方面。一是在蒸汽机装置中，蒸发膨胀工作会产生一些小水滴，这些小水滴会给整体系统的运行造成一定的影响;二是水蒸气和小水滴的运行速度无法相同，一般情况下水蒸气的运行速度要比水滴的运行速度快，这就会造成湿气损耗;三是装置内的水滴聚集以后，会对水蒸气的运行产生影响，进而导致水蒸气的工作效率降低，使得装置的热能出现损耗。

3.4级组变工况问题

在变工况条件下，前后级组未达到临界状态时，每个级组的流量与级组前后产生的压力平方差的平方根是以正比存在。另外，变工况条件下，前后级组均达到临界状态时，可将级组流量与级前压力调整为正比，并断定变工况时，与级后参数无关系。当水轮机受到水冲击时，轴向推力会相应地增大。且当负荷瞬间增大时，轴向推力也会增大，叶片结成垢时，级组的轴向推力也会增大。

3.5对环境造成污染问题

对环境造成污染一直是水能与动力工程的主要问题之一，且这种污染会制约企业的发展，引起民生性社会群体问题，其对环境的污染主要体现在废油污染、噪音污染、生活污水污染等以及水库水质富营养化问题。废油污染主要是机械渗漏和检修废弃;噪音污染是由于机械设备的噪音很大，给环境造成一定的污染;污水污染的主要形式就是人员办公生产过程中产生的废水废弃物，上述问题需要在制度规定、技术监督、文明建设等管理上强化防止措施，履行环境保护责任。造成水库水质富营养化是周边投肥养殖以及水体轮换周期过长，需要企业加强与政府及行业主管的协调沟通。

4节能技术在能源与动力工程中的具体应用

为了能在发电过程中充分发挥机组的性能，必须加强对水力发电系统的运行质量和运行效率的日常管理，影响机组运行稳定最大影响的因素主要是运行和检修中的调节。在日常生产经营过程中，水力发电厂的泄洪弃水会给企业造成巨大的经济损失。为了有效地提高水能源利用效率，必须对这个问题进行系统的研究，为了在实际生产过程中实现高精度来水预测和运行调度，必须定期校核洪水过程线，建立流域内水雨情与水库调度模型，深入分析历年典型来水记录，在中长期降雨过程预测的基础上，总结经验、科学研判在最大限度提高库水位增加发电效益，同时实现不弃水。优化机组运行也是调整机组达到最优状态的重要措施，机组效率的监测就显得非常有必要，需要实时监测机组功率与发电流量的关系，一般在机组蜗壳进水侧安装测流装置，也可安装在尾水渠等出水侧的平缓段，根据机组情况安装机械式或声波式测流计，建立一段较长时间周期内的记录，从而校核每台机组的效率曲线，选择最适合生产的运行区间和水位-机组-功率组合。

结束语

过往传统的煤炭能源发电，会引发空气污染等一系列的环境污染问题，为此，水能及动力工程成为了电厂新时期的发电途径。以上内容着重分析了电厂水能及动力工程存在的主要问题。希望可以给相关工作者带来借鉴参考价值。

参考文献

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