谈电力行业中热能与动力工程的实际运用

威海金贸新能源有限公司 凌宇

1 电力行业中热能与动力工程的应用概述与价值

随着我国经济发展不断加快，国家各个部门对于新能源的重视程度逐渐提升，各类企业对于绿色环保能源的使用频率全面提高。但在目前科技快速发展的情况下，我国每日的能源消耗仍然离不开煤炭，而煤炭资源的消耗带来相较于新能源更多的环境污染。目前国民环境保护意识逐渐提升，大量与环境保护相关的项目开始发展，并已经取得了大量优秀的成果。热能与动力工程相关技术的使用是环境保护项目的有效成果之一。这些技术自出现以来就受到了社会的广泛关注，合理使用这些技术不仅能够减少电力行业在经营生产过程中的环境污染，还能够节约经营中消耗的资源。当下我国经济转型，各个行业都对电能呈现出了更大的需求，为了节约资源，保护环境，探索更加节能降耗的发电形式是十分必要的。这种需求状态下，电力行业的降耗改革对有效控制环境污染、促进国家经济发展有着深远的影响。

热能与动力工程相关技术的应用领域是电力生产行业。有效应用相关技术能够让电能转化效率更高，减少电力生产过程中电能的损耗。调查显示，一家发电厂有效进行节能减耗改革节能降耗相关措施实施效果如表1所示。由表1可知，能够科学合理地应用热能与动力工程技术，能够对电厂经营产生极大的影响。工作人员应在完全掌握理解相关理论知识的前提下，以科学的技术应用方案来改善电厂实际生产电力的流程，确保节能降耗的目标能够实现[1]。

表1 节能降耗相关措施实施效果

能源与动力工程学科于20世纪进入我国学术领域，并于20世纪中期完成初步的学科建设，由此产生相关行业与产业。能源与动力工程领域涵盖的分支领域数量繁多，如暖通通风和空调工程、水电工程等多个领域都是能源与动力工程领域具有代表性的分支领域。自我国改革开放以来，经济发展水平不断提升，国家经济环境也发生了翻天覆地的变化，社会各领域企业对于人才的需求标准也有了不同以往的要求。而对电力行业而言，为了更好地适应新时期下的经济环境，满足新时期电力生产的新需求，热能与动力工程的学科建设被越来越重视，相关技术领域的技术在实践中的应用产生的影响越来越深远。

我国作为煤炭资源的大国，煤炭资源的日常大量消耗造成严重的环境污染问题，尤其是以燃煤为动力的电厂，其消耗的煤炭资源众多，以热能与动力工程技术来进行节能降耗，能够减少煤炭资源的消耗，提升有限资源的使用效率，为电厂在环境保护视域下的长远发展开拓道路。

电厂在热能与动力工程技术的应用中，其主要应用方向为推进电力生产过程中热能与动能的传递效率提升，减少能量的无效损耗，减缓因发电对自然生态环境产生的影响。电厂中热能与动力工程技术应用仿真如图1所示。目前，我国相关技术的发展趋势良好，不断有优秀的研究成果涌现，但其中依然存在一些难以解决的问题。面对这些问题，相关领域的学者们应积极应对困难，思考问题的有效解决方案，尽可能实现电厂电力生产节能降耗的目标。

图1 电厂中热能与动力工程技术应用仿真

2 目前电力行业在热能与动力工程中存在的问题

2.1 进行系统的节流调节时出现失控情况

在电力生产过程中，需要相关工作人员根据电力的生产实际情况，对生产电力的相关设备仪器进行功率控制，要求工作人员在确保电力生产不受影响的前提下，尽可能以增加电力输出的形式提升系统整体效率[2]。调查文献发现，节流调节技术的合理使用能够有效降低生产消耗的能源。但在实际使用中，由于进行节流调节所需消耗的电能相对较多，因此经常会出现能源流失、节能调节失去控制等情况。在我国目前大多数相关企业中，整个电力生产流程中涉及的各个系统大多由一个完整的系统进行控制，而其节流调节则主要依靠专业技术人员。若在生产流程中出现节流调节失控，势必会对节能降耗的目标实现造成障碍[3]。

2.2 生产流程中出现热能的大量损耗问题

电力生产中期极易出现热能损耗的情况，使得最终消耗的能源总量快速上升，热能损耗问题就是造成节能降耗目标难以实现的关键之一。热消耗问题若未及时得到有效的处理，可能会导致运动能量失衡现象的出现，更有甚者会引发重热现象，使电厂遭受巨大的经济损失[4]。在实际工作中，由于热能与其他能量不同，是电力生产能源转换中的关键，因此其出现损耗对后续工作的顺利进行也会产生影响。

2.3 工作中出现湿气造成能量损耗的问题

湿气造成的能量损耗是电力生产流程中热转化环节的延伸问题。实际电力生产过程中，有大量的热量会通过汽轮机发生转化，因此想要实现节能降耗，解决湿气损耗问题是必不可少的。电力生产中产生的热量在与空气进行反应后，就会产生部分水蒸气。这些蒸汽会导致电力生产在安全评定时出现问题，影响工作人员安全性。同时这些蒸汽还会造成能量的损耗，需要进行科学化调控[5]。

3 电力行业中热能与动力工程的应用策略

3.1 在电力生产过程中选择适宜的变频设备

电力的长期储存是困扰我国学者们的问题之一，而电力生产总量的变化与其所负电荷息息相关。因此，进行热能与动力工程应用的相关研究时应对相应设备进行科学合理地调整，根据设备本身的造价及功能等展开更加综合地判断。变频设备的主要作用就是在电力生产时促使其中各种设备的转速发生改变，之后通过这种转速的改变引发电功率的变化，最后维持设备在生产中的作用，同时设备消耗的能源更少，更具有经济性。

电力生产设备的安装需要科学合理地将设备安装到位，能够减少泵与风气的损耗，使设备的使用年限延长，生产效率增加。在电力生产过程中选择适宜的变频设备能够节省更多的热能，降低设备耗电，实现节能降耗的目标。

3.2 在电力生产过程中调配选择及工况变动法

电力的生产过程本身就是不断变化的，其具有明显的动态化特性使得电力生产的实际情况往往会受到季节、负荷等多个因素的影响。在电力生产过程中对生产场所进行调整，使得电力生产生成的热能能够更高效高质地转化为电能。例如对生产场所真空的最佳状态的调整，冬季温度相对较低，在调整水流量及压力时，只需将风机的转速进行一定的基本调整即可；夏季温度开始上升，设备的负荷也发生一定的变化，循环中的水量开始增多，受此影响，只需要调整风机叶片的运转角度并改变运转速度，就能够获得符合需求的循环水温度，使得真空环境更加合理，进而减少资源的消耗。

工作人员还应灵活应用工况变动法和调配选择方法。这两种方法在电力生产流程中的合理应用，能够通过提升电厂设备数量降低每台设备的每日使用频率。例如在电厂增加安装低压凝气装置，降低电力生产系统的工作压力，从而引导负荷调节的效率变快，减少日常工作中系统的能耗。

3.3 在电力生产过程中缩减能耗及湿气损失

结合电力生产中难以避免的湿气损失对能耗的影响，电力在实际生产中，会出现较为明显的能耗增加。这一情况的出现与电力生产的重要设备汽轮机有关。汽轮机在运行中会产生部分湿蒸汽，这些湿蒸汽在冷凝反应下变为水滴。在水滴聚集一定量后，就会落到汽轮机上，打破了汽轮机蒸汽波的平稳性，对汽轮机设备本身的运行也形成了不良影响，导致汽轮机出现震动幅度突然增大或汽轮机叶片被水滴长时间侵蚀的现象等，严重时可能会导致出现严重的水冲击现象，影响设备工作年限的同时，威胁工作人员的安全。

因此，在电力生产过程中，工作人员注意生产中的热力循环是否存在问题，以调整汽轮机相关参数的形式使湿蒸汽的产量降低，一方面减少在蒸汽生成时的热量损失，另一方面降低蒸汽波被打乱的可能性，自然减小湿气损失，使得生产产生的热能能够被灵活应用。

3.4 在电力生产过程中重视调节系统节流损失

电力生产的相关机组若长期处于平稳运行的状态，可能在节流方面损耗了部分能源，这些损耗积累后所造成的损失不容小觑。发电厂的相关工作人员应详细了解相关知识，并以科学合理的方法方案进行改善与调整，减少其对企业造成的损失。就我国发电厂而言，其每日电力生产流程中出现的节流损耗所导致的企业经济效益损失应控制在0%～5%的范围内。

当电力生产相关机组在运行时，若机组所承担的负荷相较以往较低，则电机组的温度也会受影响出现降低的现象，此时电机组对电力生产流程的适应性更强。因此，在实际电力生产时，工作人员应合理选择功率相对较小的电机组装置，并适当增加电机组数量，减小发电流程中每台电机组的负荷，减少电机组升温，使电机组能够快速适应电力生产的状态，减少节流损耗的经济损失。

3.5 在电力生产过程中分析多级汽轮机重热现象

当发电厂电力生产的工作量相对较大时，电厂会使用多个发电机组，同时进行电力生产。这种方法确实能够在短时间内提升发电厂的电力生产效率，但同时也会造成重热现象的出现，使单个电机组的电力生产效率降低，对电机组本身机械也会产生一定的损伤，同时还会增加生产过程中热量的回收难度。因此，当工作人员需要在原有设施的基础上增加机组数量以满足电力生产需求。

首先，需要全面地分析目前发电厂的电力生产条件，以调整新机组位置的方式尽量减少重热现象的出现。其次，应完善安装新机组的具体环境，对各个机组的位置布置进行调整与改善，促使发电厂的重热利用率被有效控制。若在安装新机组后，发电时出现较为明显的热损耗现象，则应及时将其回收，并调整其位置等，将热能以热能与动力工程进行收集与利用，使发电厂的热能回收利用效率得到提升，减少资源的浪费。

4 结语

实现电力生产的节能降耗，是促进我国生态环境保护的重要措施，也是维护我国新时代长远健康发展的必经之路。因此，电力生产企业应注重对节能降耗相关方案的研究和制订，积极优化改革热能与动力工程技术，在电力生产中引入新技术与新理念，在不影响电力生产质量与产量的基础上，为我国环境保护贡献力量。