电厂热力范文

电厂热力范文（精选10篇）

电厂热力 第1篇

1 电厂热力系统经济指标

从当前的实际情况来看, 我国大多数的电厂常常利用全场热效率和热耗损作为自身热力系统经济性的重要考察指标。

1.1 全场热效率

我们所说的全厂热效率是指电厂在运行过程中的综合指标, 在进行具体的系统分析时, 可以将这个综合指标进行逐步分解, 用来区分各个厂家相关责任与主攻方向, 因此可以写为:ηb是指锅炉吸热量与煤实际发热量的比值;ηp是指汽轮机循环吸热量与锅炉实际吸热量的比值;ηi是指汽轮机内部吸热量与循环吸热量的比值;ηm是指汽轮机输出功率与内部功率的比值;ηg是指发电机上网功率与前端功率的比值;∑ξi是指电厂消耗电的总功率与发电机上网功率的比值。

1.2 热耗率

所谓热耗率是指对汽轮机发电机组热经济性的综合评价, 它的实质是当发电机每发电1k Wh的时候, 其从锅炉吸收的热量数值。公式为:

2 电厂热力系统的节能分析和改进

2.1 锅炉排烟余热回收利用技术

在发电厂中, 排烟管道的温度一般较高, 通常维持在150~160℃, 而有的锅炉由于装配了暖风器, 所以它的排烟温度还会有一定的提升, 有的温度可以达到180℃, 在整个锅炉的热损耗中, 因为烟气而损失的热量占有较高的比重, 充分合理的利用这一部分热量是节能的重要因素。当前主要的方法就是将锅炉的排烟热量与电厂的热力系统联系在一起, 从而使烟道的余热转化为电能, 不仅可以有效的降低排烟的热量, 还能够使发电厂的发电量得到进一步提升。

锅炉上还会常常见到的一种节能设备就是低压省煤器, 它经常被安装在锅炉的末端, 是一种与常见省煤器外观相似的汽水换热器, 但是它的内部流通的是低压凝结水而不是高压水。这一装置可以以串联或并联的方式热力系统进行连接。

一般来讲用于低压省煤器的水, 大多是锅炉系统中一些低压加热器出口处的水, 这些水的自身热量不高, 在经过低压省煤器后, 可以有效的吸收烟气中的热量, 经过加热的水又会重新进入锅炉的加热系统中。通常刚刚使用的锅炉机组一般采用串联的方式, 这样可以保证能够有充足的水流过低压省煤器。对于低压省煤器而言, 它自身的受热面积一定时整个省煤器的热转换功率才能保持最大, 从而更好的实现预期的节能要求。此外, 低压省煤器的热转换效率还会受到低压省煤器的连接位置影响, 一般来讲会存在一个最适合的引水位置和回水位置, 这两个位置直接影响着低压省煤器的热转换效率, 其位置的确定受下面几个条件的影响:1) 锅炉系统排出烟气的具体热能量;2) 低压省煤器中不能出现影响热交换的物质和问题, 如腐蚀、堵灰等;3) 尽量增加整个低压省煤器的热转换效率。从当前的电厂实际情况来看, 这一技术已经得到了相当广泛的应用, 而且实际的应用效果显著, 可以有效的降低烟气排放温度22~26℃, 整个锅炉的效率提升1.5~2%, 可以有效的降低供电标准煤耗6~9g/kWh, 使用过程中并没有出现降低转换效率的腐蚀和堵灰现象。因此这一技术可以有效的提升发电厂的节能效果, 特别是那些排烟温度较高的发电厂, 效果更加突出。

2.2 化学补充水系统的节能技术

对于那些利用抽凝式机组的发电厂而言, 一般可以通过两种方法将化学补充水添加到整个热力系统中来, 一种是通过除氧器, 另一种是利用凝汽器。如果利用凝汽器来对热力系统进行化学补充水的补充, 还可以起到一定的除氧作用。当补充的化学补充水的温度比较低时, 在凝汽器中利用特定的装置可以使补水以喷雾的形式进入凝汽器, 从而吸收一部分的排汽热量。此外, 化学补水进入低压加热器后, 通过低位能抽汽进行逐级的加热, 从而降低了高位能蒸汽量, 使得整个热力系统的节能效果得到了显著的增强, 通过实践应用, 这一技术在发电厂的应用可以使其标准煤耗量减少2~4g/kWh。

2.3 除氧器排汽和锅炉排污水余热回收利用技术

首先, 在除氧器的使用过程中, 为了更好的完成除氧的目的, 通常会对一定的蒸汽进行排放, 从而造成热量和效率的损失。因此, 在进行除氧器的设计和安装过程中, 应该注重对这一部分蒸汽进行有效的利用和控制, 从而降低能耗损失。实际操作中, 我们可以在除氧器上加装一个余热冷却器, 并利用化学补充水对散失的热量进行回收利用。

其次, 在电厂生产过程中, 锅炉排污水的热量损失在总的能源损失中占有重要地位, 一般可以占到2%~5%左右, 尤其是锅炉的连续排污, 造成大量的热量和工质的损失, 所以应该对这一部分引起足够的重视。一般我们可以设计一套排污扩容器利用系统来解决这一问题, 该系统通过扩容蒸发吸收一部分工质和热量, 实现了节能的目的。但是蒸发扩容后的污水仍然具有一定热量, 为了回收这一部分热量, 我们可以在系统中增加一个排污水冷却器, 这一装置中的化学补充水可以对这一部分热量进行有效的吸收, 并在热力系统中的其他部分进行利用, 从而使整个热力系统的节能效果更加优秀。

2.4 供热蒸汽过热度的合理利用技术

在很多的火力发电厂中, 它的工业供气量非常高, 并且蒸汽过热度很高, 而工业用户只需要普通的饱和蒸汽即可, 所以发电厂常常采取喷水降温的方式来对蒸汽进行降温, 从而造成了热量的浪费。此时我们可以将供热蒸汽过热度的热量通过一汽水换热器不断的加入热力循环, 这一热量进入热力循环必将排挤加热器的抽汽, 使之继续在汽轮机中做功, 完成了过热度热量的利用和转换。

综上所述, 火力发电厂热力系统节能潜力大。经济效果显著。火力发电厂热力系统实用节能技术可以伞面推广应用于火力发电厂的科研, 设计和节能技术改造中, 应大力提倡和推广。

摘要：随着社会的快速发展, 能源问题越来越成为人们关注的焦点。电能作为一种清洁的二次能源, 在人们的生产生活中发挥着越来越重要的作用, 但是电能的生产过程中也存在着一定的能源消耗。本文对电厂的热力系统经济指标进行分析, 提出了电厂节能的有效措施。

关键词：电厂,热力系统,节能分析

参考文献

[1]邵峰.典型热力系统节能诊断分析.热力发电, 2011.

[2]欧阳凯.浅析发电厂热力系统的节能模式.机电信息, 2011.

发电厂热力系统介绍 第2篇

仪控技术员，一般从事锅炉、汽机、DCS、外围这几个专业的仪控技术工作。作为技术员，首先得清楚这台机组的工作流程，也就是热力系统。我们热工的系统图，也就是在机务的流程图基础上，标注上热工仪表及控制设备。

这一讲我们简单介绍火力发电厂的热力系统及热工设备。

1、系统流程

火力发电厂是将燃料（煤、油、天然气）的化学能转变为热能和电能的工厂。基本的热力系统图见下图：储存在储煤场中的原煤由输煤设备从储煤场送到锅炉的原煤斗中，再由给煤机送到磨煤机中磨成煤粉。合格的煤粉由热二次风送到锅炉本体的喷燃器，由喷燃器喷到炉膛内燃烧。燃烧的煤粉放出大量的热能将炉膛四周水冷壁管内的水加热成汽水混合物。混合物被锅炉汽包内的汽水分离器进行分离（目前一般用汽水分离器、储水箱替代汽包及下降管），分离出的水经下降管送到水冷壁管继续加热，分离出的蒸汽送到过热器，加热成符合规定温度和压力的过热蒸汽，经管道送到汽轮机作功。过热蒸汽在汽轮机内作功推动汽轮机旋转，汽轮机带动发电机发电，发电机发出的三相交流电通过发电机端部的引线经变压器什压后引出送到电网。在汽轮机内作完功的过热蒸汽被凝汽器冷却成凝结水，凝结水经凝结泵送到低压加热器加热，然后送到除氧器除氧，再经给水泵送到高压加热器加热后送到锅炉继续进行热力循环。再热式机组采用中间再热过程，即把在汽轮机高压缸做功之后的蒸汽，送到锅炉的再热器重新加热，使汽温提高到一定温度后，送到汽轮机中压缸继续做功。

2、锅炉主要系统

1）汽水系统：锅炉的汽水系统的主要功用是接受燃料的热能，提升介质的热势能，增压增温，完成介质的状态转换。

2）烟风系统：提供锅炉燃烧的氧气，带动干燥的燃料进入炉膛，维持炉膛风压以稳定燃烧。

3）制粉系统：完成燃料的磨碎、干燥。使之形成具有一定细度和干燥度的燃料，并送入炉膛。

4）其它辅助系统：包括燃油系统、吹灰系统、火检系统、除灰除渣系统等。

3、锅炉主要设备 1）锅炉本体：锅炉设备是火力发电厂中的主要热力设备之一。它的任务是使燃料通过燃烧将化学能转变为热能，并且以此热能加热水，使其成为一定数量和质量（压力和温度）的蒸汽。由炉膛、烟道、汽水系统（其中包括受热面、分离器、联箱和连接管道）以及炉墙和构架等部分组成的整体。

2）一次风机：干燥燃料，将燃料送入炉膛。

3）送风机：克服空气预热器、风道、燃烧器阻力，输送燃烧风，维持燃料充分燃烧。4）引风机：将烟气排除，维持炉膛压力，形成流动烟气，完成烟气及空气的热交换。5）磨煤机：将原煤磨成需要细度的煤粉，完成粗细粉分离及干燥。

6）空预器：空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧所需空气的一种热交换装置。提高锅炉效率，提高燃烧空气温度，减少燃料不完全燃烧热损失。空预器分为导热式和回转式。回转式是将烟气热量传导给蓄热元件，蓄热元件将热量传导给一、二次风，回转式空气预热器的漏风系数在8～10％。

7）炉水循环泵：建立和维持锅炉内部介质的循环，完成介质循环加热的过程。8）燃烧器：将携带煤粉的一次风和助燃的二次风送入炉膛，并组织一定的气流结构，使煤粉能迅速稳定的着火，同时使煤粉和空气合理混合，达到煤粉在炉内迅速完全燃烧。

4、汽机主要系统

1）主蒸汽系统：吹动汽轮机旋转，带动发电机做功，是发电厂主要的做功介质通过的系统。

2）再热蒸汽系统：辅助主蒸汽系统做功，提高机组热效率。

3）抽汽加热系统：尽量减少进入凝汽器的无用能量，提高机组热效率。

4）轴封系统：防止汽轮机内部高压蒸汽向外泄露，保证汽轮机效率，保持真空系统严密性。

5）真空系统：维持汽轮机的低背压和凝汽器真空。

6）凝结水系统：将凝结水输送到除氧器，完成加热、除氧、化学处理和剔除杂质。7）给水系统：提高给水压力，加热后为锅炉提供给水。

8）主机油系统：包括润滑油系统、顶轴油系统、调节、保安系统。9）汽轮机调节、保安系统：协调各系统同步地按照要求进行工作。10）润滑油系统：为汽轮机提供润滑、冷却用油。

11）发电机冷却系统和密封系统：冷却系统的功能是冷却发电机，带走发电机工作时的热量。密封系统的功能是密封冷却介质的外泄。12）工业水系统：提供冷却介质，冷却各种辅助设备。

13）其它系统：压缩空气系统、旁路系统、减温水系统、精处理系统、胶球清洗系统等。

5、汽机主要设备

1）汽轮机本体：完成蒸汽热能转换为机械能的汽轮机组的基本部分，即汽轮机本身。它与回热加热系统、调节保安系统、油系统、凝汽系统以及其他辅助设备共同组成汽轮机组。汽轮机本体由固定部分（静子）和转动部分（转子）组成。固定部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧固件和轴承等，固定部分的喷嘴、隔板与转动部分的叶轮、叶片组成蒸汽热能转换为机械能的通流部分。转动部分包括主轴、叶轮或轮鼓、叶片和联轴器等。汽缸是约束高压蒸汽不得外泄的外壳。汽轮机本体还设有汽封系统。

2）发电机：发电机是将机械能转变成电能的电气设备，现在都采用三相交流同步发电机。同步发电机由定子（固定部分）和转子（转动部分）两部分组成。定子由定子铁心、定子线圈、机座、端盖、风道等组成。定子铁心和线圈是磁和电通过的部分，其他部分起着固定、支持和冷却的作用。转子由转子本体、护环、心环、转子线圈、滑环、同轴激磁机电枢组成。

3）给水泵：将除氧水箱的凝结水通过给水泵提高压力，经过高压加热器加热后，输送到锅炉省煤器入口，作为锅炉主给水。

4）高低压加热器：利用汽轮机抽汽，对给水、凝结水进行加热，其目的是提高整个热力系统经济性。

5）除氧器：除去锅炉给水中的各种气体，主要是水中的游离氧。

6）凝汽器：使汽轮机排汽口形成最佳真空，使工质膨胀到最低压力，尽可能多地将蒸汽热能转换为机械能，将乏汽凝结成水。

7）凝结泵：将凝汽器的凝结水通过各级低压加热器补充到除氧器。

8）油系统设备：一是为汽轮机的调节和保护系统提供工作用油，二是向汽轮机和发电机的各轴承供应大量的润滑油和冷却油。主要设备包括主油箱、主油泵、交直流油泵、冷油器、油净化装置等。

6、其它辅助系统

1）输煤系统：运输燃料进入厂房，进行初步加工和燃料筛选工作，同时完成外加物质的混合工作。所包涵的主要设备有斗轮机、碎煤机、翻车机、输煤皮带等。

2）化学水系统：将天然水在进入汽水系统前先除去杂质。其流程一般为：天然水――混凝沉淀――过滤――离子交换――补给水。混凝沉淀是加入混凝剂，产生絮凝体。过滤处理是使用石英砂等滤料除去细小悬浮物。化学除盐是使用混床除去金属离子和酸根，常使用树脂除盐。

电厂循环流化床锅炉热力学探析 第3篇

【关键词】循环流化床锅炉；热力学；热效率

发展循环流化床锅炉的目的是解决对于劣质燃料的使用，减少资源使用过程有害气体的排放，并减轻对环境的污染，来提高CFB锅炉的热效率。CFB锅炉运用的优点有：燃料资源的适应性强、燃烧的效率高、承受负荷范围较大、燃料预备处理系统简单。

1.流化床锅炉设备特点

1.1锅炉燃烧运用热力学的必要性

随着热力学在热能工业发展中的运用，流化床锅炉的运行技术在当今市场需求中被严格要求，需要制定相对应的措施和试验对相关重要的参数进行研究分析。CFB锅炉向大型化发展基础上对运行的经济提出较高的要求，对运行经济性提出了更高的技术要求，目前热力学方法被广泛运用于电厂的循环流化床锅炉燃烧运用中，从燃料的数量方面分析出燃烧中可得到的能量使用情况，对热力学探析有利于锅炉燃烧对电厂产生的经济效益，能够分析出电厂燃料的损失情况以及锅炉燃烧中各个受热面的能量利用情况。从而制定出相应的对策，为节约能源提供有利保障。

1.2循环流化床锅炉优化的作用

循环流化床燃烧技术是在传统技术上不断优化发展的一种新型燃烧技术，它将各种优点综合利用。流化床锅炉要求着更为完善的先进技术融入现代化的资源生产以及市场运用中，在优化中适应性得到不断加强，在市场中受到广泛认可并且速度向大型化发展。传统的锅炉燃烧效率低、产生的灰含量高，循环流化床在此基礎上增加床层悬浮中颗粒的稠密度，对悬浮中产生的物体进行加热燃烧，从而提高锅炉的热效率。电厂锅炉在应用中需要对锅炉进行专业的技术设计，制造高压自然循环系统的锅炉，安装上应采用两级分管技术，对传送煤机械和落煤接管道对应调试结合，将锅炉冷风口进行加热结合分管道对锅炉两层进行气体分离。

1.3设定标准燃烧内部指数

锅炉生产中对燃料有着重要的影响作用，运行时考虑各项参数的数值变动情况能够及时的做出调整，流化床锅炉结构特殊，风量对于运行生产有重要作用，制定风量的标准测量参数，保证运行中系统调节的正确性。流化床锅炉运行中对炉膛的空气也有一定的要求，注意燃烧中风量的控制，设定正确的参数保持燃料燃烧过程中的良好燃烧。结合热力学方法考虑锅炉床的床温以及循环中燃料的燃烧状况，从而指导锅炉运行，提高热效率。

1.4保障炉膛的运作负荷和热能

电厂煤发电是在锅炉中对煤进行燃烧产生相对应的电能量，其中锅炉是电厂生产中的主要设备。建立一套合理的优化措施在操作中根据程序运行，当锅炉在低负荷状态运行时将实际燃烧温度加大至适当的温度，保障炉膛内的温度与内部空气温差一致。锅炉床的工作原理是达到标定的燃烧沸腾温度才能够将锅炉内部燃料的化学能转化成电厂所需的热能，锅炉内部拥有充足的热源时会达到燃烧的最佳有利状态，充足的热能对燃料燃烧产生强烈的混合作用，快速的将各种热能量传输。

2.流化床锅炉对燃料的使用

2.1全方位发挥锅炉床燃烧作用

循环流化床锅炉床形同一个大型的池子，将所有燃料装进封闭的池子，把燃烧的温度调到标准温度开始燃烧。在循环流化床锅炉中按重量计，燃料仅占床料的1～3%，其余是不可燃的灰渣底料等。因此，加到床中的新鲜煤颗粒被相当于一个“大蓄热池”的灼热灰渣颗粒所包围。由于床内混合剧烈，把煤料加热到着火温度而开始燃烧。在这个加热过程中，所吸收的热量只占床层总热容量的千分之几，因而对床层温度影响很小，而煤颗粒的燃烧，又释放出热量，从而能使床层保持一定的温度水平，这也是循环流化床锅炉煤种适应性广的原因所在。

2.2循环锅炉床负荷程度

循环床锅炉系统自身有独特的结构优点，其中可以提高燃烧的效率使锅炉对灰渣燃料循环燃烧完全利用，燃烧的强度应符合流化床的承载负荷量，当负荷产生变动时需要调动燃料的床层高度，循环煤的内部燃烧和与外部周围的温度大致相同。一般情况锅炉的负荷比例可调至三到四之间，低负荷承受状态保持百分之五十左右。流化床锅炉燃烧结合优良的燃烧条件使炉膛的灰渣煤充分利用。

2.3循环流化床的锅炉运用特点

流化床锅炉在燃烧过程中采用新型的燃料体进行加热处理，锅炉燃烧时控制相对应的风量使用，将燃料的灰渣与正常煤的进行分离作业，优化锅炉内部燃烧的资源分布状态。流化床锅炉结构是由分离器与风板构成，风板作用是将灰渣与锅炉内部进行分离，保障锅炉内部的颗粒分布，对防止灰渣的回流有防范效果。循环流化床通常处于快速流化的状态之下，以颗粒的形式存在于各种形式下的运动，循环流化床在锅炉内部燃烧中分离整个内部空间的燃料分布，运行速度较传统燃料技术有较大的速度上提高。

3.循环流化床锅炉热力学的分析

3.1循环流化床的概念

流化床的基本概念是使可燃烧的燃料物体在任何状态能够被发挥作用，在某一高度上等于固体本身的重量、能够使大且轻的物体能够浮在流化床表面状态、起到连通器作用使床表面是保持水平平衡。流化床是在煤资源燃烧利用的基础上创造的，循环流化床是在鼓泡流化床的基础上延伸发展，使锅炉内部燃料的燃烧发生实质性变化。

3.2热力学与环境的关联分析

热力学应用与环境有一定的联系。热力学有利于证明环境的可持续发展能力，对电厂周围的环境生态系统、资源起到研究作用。流化床锅炉在燃烧煤时应结合周围的环境运行，在生产中应考虑资源的扩散能力对电厂周围环境的影响，利用热力学可针对这方面作出相应的分析，保障电厂锅炉燃烧时对周围生态环境的良性循环。

3.3热力学对锅炉热能量效率分析

循环流化床锅炉热力学对计算燃烧过程中产生的水蒸气能够判断锅炉是否是处在正常运行状态。也可计算出锅炉的热效率以及燃烧过程中的燃料损失情况。随着锅炉运行时的负荷变化所变化，热效率与锅炉运行时状态呈线性关联关系，锅炉内部的运行符合呈正比例增长时锅炉内部的燃烧温度应符合外部周围的温度。

4.小结

电厂建设中循环流化床锅炉在对燃料的燃烧中应结合热力学的分析计算运行，使锅炉工作处于高效率状态，对资源进行充分利用。在运行中锅炉的负荷会随之相应的升高，热能也随之增大，这就要求对运行负荷有对应的控制，提高锅炉热效率有重要作用，结合热力学实现锅炉燃料节能，达到高效生产的目的。 [科]

【参考文献】

[1]李先，康利生，刘永强，苏永健，李明柱.循环流化床锅炉水冷壁磨损预防措施分析[J].内蒙古电力技术，2012.（03）.

[2]李荣，张敏.循环流化床锅炉节能运行存在的问题及优化调整[J].内蒙古电力技术，2012.（04）.

电厂热力系统节能减排策略探讨 第4篇

国务院总理温家宝2007.4.25日在主持召开的国务院常务会议上, 重点强调了节能减排工作对中国可持续发展的重要意义。此外, 温总理在全国节能减排工作电视电话会议上指出, 必须把节能减排作为当前加强宏观调控的重点, 要正确处理经济增长速度和节能减排的关系, 真正把节能减排作为硬任务, 使经济增长建立在节约能源资源和保护环境的基础上。

目前我国能源的利用效率较低, 且一次能源消费中以煤为主, 煤炭的大量消费造成了严重的环境污染。作为国家中长期科学技术发展的11个重点领域之首的能源领域, 发展思路是坚持节能优先, 以降低单位GDP的能耗。

提高能源利用率是我国“十一五”规划及长期的战略发展目标, 电力行业节能降耗潜力十分巨大。近年来, 尽管节能降耗工作取得了较大成效, 一些行业的能耗持续下降。但与世界先进水平相比, 我国能源利用效率仍然较低。电力行业火电供电煤耗高出1/5。综观全国已投入运行的发电机组供电煤耗值, 与世界先进水平相比相差约60克/千瓦时, 也就是说, 按世界先进水平, 目前我国一年发电多耗原煤约1.1亿吨。能源效率低既是我国能源发展中的突出问题, 也是节约能源的潜力所在。

二、策略探讨

面对市场的开放, 上网电价的竞争, 发电厂应降低运行成本, 以最少的投入, 获得最大的收益。为了提高火力发电厂整体优化运行及其管理水平, 满足电力需求不断增长的趋势, 同时节约成本使企业从“竞价上网”中取胜, 对电厂热力系统节能减排策略进行了如下探讨:

1. 以提高火电机组整体优化运行及其管理水平为目标, 以降

低煤耗为主要目的, 通过对全厂机组运行状态在线监测与诊断、经济性能分析、系统优化控制, 达到提升机组安全经济性能指标、节约能源、改善环境的目的。

2. 加快发展电力工业的同时, 必须把提高能源利用率和防治污染放在重要位置。

为了使电站始终保持最佳燃烧效率及最低污染排放物, 必须保证机组无论是在标称模型下, 还是存在模型不确定性时均闭环稳定, 并具有良好的控制品质, 即机组能迅速适应电网负荷的变化, 同时机前压力的变化不超出允许的范围。

3. 设计有效的火电单元机组非线性协调控制系统。

该系统提出利用和开发非线性特性来改造常规PID控制器, 以提高控制系统性能, 使煤高效、洁净地利用, 推动经济社会可持续发展。

4. 通过减少煤炭的消耗量来提高火电厂的发电效率, 同时也可以降低污染物的排放。

在火电机组中推广使用性能管理系统, 该系统采用了一种基于离散坐标法描述锅炉内热流密度时空分布特性的新方法, 应用火焰动态计算模型, 分析火焰中心、炉膛结渣和高温腐蚀问题, 实现了运行条件优化;同时将国际先进的IAPWS-97水和水蒸气物性计算标准应用于q-γ-τ状态方程内, 构建全面反映火电机组热力性能特点的数学模型, 进行机组性能和耗差分析计算;另外在现有电厂信息化管理系统中, 率先引入机组运行性能管理模块, 实现了主动性能管理功能, 及时发现机组性能问题, 并提出解决措施, 逐步建立起机组应用性能的对标考核制度。

5. 研究确定锅炉燃烧稳定性系数, 判明不充分燃烧区域分布状况, 通过最佳风煤配比指导燃烧调整操作;

集成多家电厂及运行专家的经验, 通过主题词及特征参数的提取, 快速检索类似性能故障, 通过网络讨论集采总长形成电厂专有的性能知识库系统。

6. 国家为了提高能源的利用率, 需要对电厂的运行性能进行

在线控制和优化控制, 在大型火电厂建设时, 强制要求必须同时建设厂级运行性能在线诊断及优化控制系统。

7. 提高机组的通流效率, 降低低压缸的排汽压力 (提高真空) 、

再热器减温水量及减少系统的内外泄漏等都会显著提高机组的经济性, 降低供电煤耗率。机组供电煤耗越低、管理水平越高, 变动成本就会控制得越好.为了占领市场.竞价过程中就可以报出较低的价格;而成本较高、煤耗较高、管理不善的企业.在竞争中处于劣势.最终可能会因成本高而退出竞争.这实际上就是一个优胜劣汰的过程, 而产能富余是真正形成电力市场、充分竞争的前提。

8. 通过对机组设备日常运行状况、运行参数进行分析, 在确保

机组安全的前提下, 有针对性地进行优化运行调整试验, 确定机组运行的基础工况和基准参数, 同样可提高机组的运行经济性, 降低供电煤耗率。此外, 还可为实现机组性能的在线监测和优化运行管理提供必要的依据。

三、结论

我国政府已经确定在“十一五”期间单位GDP能耗降低20%左右和主要污染物排放减少1 0%的目标。但是, 2006年未能实现年初确定的节能减排目标。今年一季度, 中国经济同比增长1 1.1%, 而电力消耗却增长了14.9%;同时, 全面落实差别电价政策, 提高高耗能产品差别电价标准。鼓励地方在国家政策的基础上进一步提高差别电价标准, 扩大实施范围。从今年起, 中国将全面实施节能减排重点工程, 着力抓好节约和替代石油、燃煤锅炉改造、热电联产、建筑节能等十项重点节能工程, 预计今年可节约5000万吨标准煤。

摘要：为了提高火力发电厂整体优化运行及其管理水平, 达到节能减排的目的, 对电厂热力系统节能减排策略进行探讨, 符合国家能源战略发展目标的需求。

关键词：节能减排,火电机组,策略,能源

参考文献

[1]马　凯:节能降耗是缓解资源约束的根本出路, 　http://news.sohu.com/　20061101/n246140679.shtml

[2]江　浩　刘　琦:火力发电机组运行优化技术研究[R].国电热工研究院, 2003.

[3]国家发展计划委员会、科学技术部, 当前优先发展的高技术产业化重点领域指南, 1997/7

热力发电厂汽轮机部分总结 第5篇

Chapter1 解析转子惰走曲线，并说明停机中记录转子惰走时间的意义。

当机组无功负荷降低到零后，发电机与电网解列，然后汽轮机自动主汽门和调速汽门关闭后，汽轮机转子由于惯性仍然继续转动一段时间才能静止下来，这段时间称为惰走时间。

用转子惰走时间判断故障

每次停机都要记录转子惰走时间，以便判断汽轮机的某些故障。

如果惰走时间急剧减少，可能时轴承磨损严重或机组动静部分发生摩擦现象。如果惰走时间显著增加，可能是阀门关闭不严，或抽汽管道阀门关闭不严。

惰走曲线与真空变化有密切关系，下降太快，则惰走时间缩短。因此必须控制真空下降的速度，以便惰走时间是可比较的。

一般转速下降到额定转速一半时，开始降低真空

为什么说压力法滑参数启动适合单元机组冷态启动？

热态启动为什么要先向轴封供汽后抽真空？

注意先向轴封供汽后抽真空，真空可以很快建立。热态启动的冲转参数是怎样选择的？

单元机组的停运方式如何确定？

什么是汽轮机快冷技术？常见的有哪几种？

真空抽吸空气法。此时开启锅炉过热器对空排汽门及电动主闸阀，高、中压调速汽阀，使冷空气由高温过热器向空排汽管进入，经主汽管、主汽阀、调速汽阀、汽缸，最后进入凝汽器。

强制通风冷却法。强制通风冷却法就是用压缩空气对停机后的汽轮机进行强迫冷却。根据冷却空气与工作蒸汽流动方向的异同可分为逆流和顺流两种冷却方式。顺流冷却方式即高压缸冷却空气由自动主汽阀后疏水管引入，经高压缸排汽缸疏水管排出。逆流冷却方式即冷却空气相逆工作蒸汽流向流过汽轮机通流部分。

邻机抽汽快速冷却法。通过邻机抽汽，逐级降低压力冷却。启动的分类有哪些？

汽轮机启动方式大致可分为四类：

（1）按新蒸汽参数：额定参数启动、滑参数启动（压力法启动、真空法启动）；（2）按冲转时进汽方式：高中压缸启动、中压缸启动、高压缸启动；

（3）按控制进汽的阀门：调节气阀启动、自动主汽门启动、电动主闸门的旁路阀启动

（4）按汽机金属温度：冷态150-180℃、温态180~350℃、热态350~450、极热态》450℃

Chapter2 监视段压力的监视有何意义？（1）避免参数超限；

（2）力求设备在较经济的工况下运行；

（3）通过对设备的定期检查，掌握运行设备的健康状况，及时发现影响设备安全运行的隐患，做好事故预想，避免设备损坏。引起轴向位移增加的原因主要有哪些？(1)轴承润滑油质恶化；

(2)推力轴承结构有缺陷或工作失常；(3)轴向推力增大(4)蒸汽流量增大、蒸汽参数降低、真空降低、隔板汽封磨损漏汽量增大(5)通流部分积垢等因素都会引起抽向推力增大.(6)特别是汽缸进水将引起很大的轴向推力。

说明主蒸汽温度、压力、排汽温度变化对汽轮机运行的影响。列举汽轮机组振动大的原因。1.转子质量不平衡

汽轮机运行时出现动叶片和拉金断裂，动叶不均匀磨损，蒸汽中携带的盐分在叶片上不均匀沉积等使转子产生静不平衡。汽轮机检修时拆装叶轮，连轴节，动叶等转子上的零部件也会造成不平衡。

2.连轴器缺陷及转子不对中 3.电磁激振力引起的振动

1）发电机转子线圈匝间短路。励磁消失则振动消失。

2）发电机定子铁芯在磁力作用下发生激烈振动。在这一周期性力作用下，在定子铁芯中将出现双转速频率的振动。

3）发电机转子及定子间歇的不均匀而引起的发电机转子振动。4.振动系统的刚度不足与共振

强迫振动的振幅与系统的静刚度成正比，系统的静刚度不足又会引起共振频率降低。如果工作转速接近共振频率，就可能发生共振。

系统刚度不足除了设计上的原因外，还有轴承座与台板，轴承座与汽缸，台板与基础之间连接不够牢固等原因。5.轴承油膜振荡

轴颈在轴承中旋转时，油膜的作用使轴颈在轴承中产生涡动，出现涡动时的转速称为失稳转速。这就是所谓“油膜振荡”。6.轴的扭转振动

轴系两端若分别受到方向相反的扭转力作用，轴系就会发生扭转变形，当一端扭转力撤消后，轴截面就会在顺时针和逆时针来回扭转，这就是扭转振动。滑压运行的分类，各自特点

纯(全)变压、节流滑压和复合(混合)变压三种方式

纯变压运行可用于所有机组上(主汽门调节和喷嘴调节)，与汽轮机调节汽门设计无关。纯变压运行时，由锅炉燃烧改变汽量和汽压来改变负荷，即汽轮机调节汽门均保持全开或接近全开的位置上，很少节流。其特点是几乎无节流损失，但难以迅速改变负荷以响应电网频率变化的要求。

节流滑压克服纯滑压对外界负荷不敏感，但损失大

复合变压运行则常用于有若干个调节汽门，能部分进汽的汽轮机上。复合变压运行时，汽轮机满负荷时保持全压，初始的减负荷用关闭一两个调节汽门来完成。在第一个或第二个汽门关闭下再减负荷时，可用保持其余调节汽门全开，同时降低汽轮机进汽压力来完成。变压运行特点

1.变压运行可以改善机组部件的热应力和热变形：这是因为过热和再热汽温基本不变，热应力和热变形也维持不变。

2.再热汽温易于控制：过热和再热蒸汽在相当大的范围内可维持不变。

3.有利于机组变工况运行和快速启停操作：滑压运行时，锅炉汽温和汽轮机各级汽温变化很小，因此有利于变工况。

4.给水泵功耗小：给水流量减少，给水压力也减少。当给水泵为汽轮机驱动时，功耗节约更显著。5.提高机组效率和减轻汽轮机结垢：提高高压缸内效率，提高主蒸汽和再热蒸汽温度，降低给水泵功耗。被击碎的水垢减少，减轻结垢，蒸汽压力随负荷降低使得蒸汽溶解的盐分减少，也使结垢减少。

提高机组运行经济性的方法（1）提高循环热效率

（2）维持个主要设备的经济运行（3）降低厂用电率

（4）提高自动装置的投入率（5）提高机组的系统严密性 Chapter3 1.常见的机炉协调控制方式

以锅炉跟随为基础的协调控制方式，以汽机跟随为基础的协调控制方式，综合协调控制方式 2.一次调频、二次调频 一次调频

电力系统内并联运行机组的调速器在没有手动和自动调频装置参与的情况下，自动调节原动机的输入功率与系统系统负荷变化相互平衡来维持电力系统频率的一种自动调节 二次调频

用手动或自动装置改变调速器频率（或功率）给定值，调节进入原动机的动力元素来维持电力系统频率的调节方法，称为二次调频。Chapter4

(1)破坏真空和不破坏真空停机主要有哪些情况？ 破坏真空

1）汽轮机转速升高至危急保安器高限动作转速而危急保安器不动作时。2）汽轮发电机组振动达到停机值时； 3）汽轮机内部发出明显的金属声音时； 4〕汽轮机发生水冲击时； 5）轴封内发生冒火时；

6）任一轴承断油或冒烟，轴承乌金温度或回油温度上升至极限值时； 7）轴承润滑油压下降至极限值时； 8）转子轴向位移达到极限值时； 9）油箱油位下降至极限值时；

10）任一推力瓦块温度突然上升至极限值时； 11〕油系统着火，且不能及时扑灭； 12〕发电机或励磁机冒火或爆炸时； 13）氢冷发电机空气侧密封油完全中断； 14）主蒸汽、再热蒸汽管道或给水管道破裂。不破坏真空

1）主蒸汽或再热蒸汽温度升高达到规定的停机极限值时； 2）主蒸汽或再热蒸汽温度下降到规定的停机极限值时； 3）主蒸汽或再热蒸汽两侧温度偏差达到停机极限值时； 4）主蒸汽压力上升至规定停机极限值时； 5）凝汽器真空下降至规定停机极限值时；

6）汽轮机汽缸与转子膨胀（胀差）达停机极限值时； 7）发电机冷却水中断或发电机漏水时； 8）锅炉紧急停炉联跳汽轮机的保护不动作时； 9）厂用电全部失去时；

10）汽轮机组无蒸汽运行时间超过1min时；

11）机组热控电源全部失去，或汽轮机失去热控仪表、CRT电源超过规定时间； 12）高压缸排汽温度达到规定的停机极限值；

13）其他需要立即解列打闸，但打闸后对转速降低速度无特殊要求的事故时。(2)动静部分摩擦有哪些现象？

转子与汽缸的胀差指示超过极限、轴向位移超过极限值、上下缸温差超过允许值，机组发生异常振动轴封冒火，这时即可确认为动静部分发生碰磨，应立即破坏真空紧急停机。

停机后若重新启动时，需严密监视胀差、温差及轴向位移与轴承温度的变化，注意倾听内部声音和监视机组的振动。

如果停机过程转子惰走时间明显缩短，甚至盘车启动不起来，或者盘车装置运行时有明显的金属摩擦声，说明动静部分磨损严重，要揭缸检修。

(3)大轴弯曲有哪些原因？

（1）汽轮机在不具备启动条件下启动。启动前，由于上下汽缸温差过大，大轴存在暂时热弯曲。

（2）汽缸进水。停机后在汽缸温度较高时，操作不当使冷水进入汽缸会造成大轴弯曲。

（3）机械应力过大。转子的原材料存在过大的内应力或转子自身不平衡，引起同步振动。

（4）轴封供汽操作不当。疏水将被带入轴封内，致使轴封体不对称地冷却，大轴产生热弯曲。

(4)叙述真空下降的原因和处理措施 能引起凝结器真空下降的原因： 1）循环水中断或减少；

2）凝汽器空气抽出设备及其系统事故； 3）系统漏空气；

4）凝汽器汽侧满水等。

真空下降的处理

（1）当发现汽轮机真空下降后，首先应检查当时有无影响真空的操作，并查找相关原因。（2）在查找出消除原因的过程中，应严密监视真空变化情况，严格按规程规定内容进行降负荷。

火电厂热力系统节能优化研究 第6篇

火电厂作为中国的主要供电组成, 开展针对火电厂的节能优化势在必行, 其中火电厂热力系统节能作为新兴的节能手段, 是热力系统节能理论与高新科技手段有机结合的产物, 通过优化改良热力系统机构及连接方式, 能够充分利用热力系统余热资源, 从而促进提升火电厂热力系统运行效率, 在实现节能减排目标的同时推动火电厂经济效益的增长[1]。

1 火电厂热力系统节能优化途径

1.1 节能诊断优化改造

通过使用相关热力系统节能理论开展热力实验及系统运行热平衡数据诊断优化研究, 对火电厂热力系统中存在的缺陷和能损分布状况进行辨识, 明确系统节能潜力, 并制定有针对性的优化方案, 从而自结构层次实现热力系统节能优化。

1.2 实时检测指导运行

通过先进的电子监测系统, 实现对热力系统运行状况的实时检测, 明确各类运行能损的产生条件及能损大小, 并以此进一步探寻系统可能存在的缺陷, 以便有效指导热力系统管理人员日常操作与维护保养, 从而实现供电机组运行效率及经济效益双赢[2]。

1.3 优化设计合理配套

在全新热力系统的设计中, 充分应用现有热力系统节能理论, 对整个系统的结构和相关运行参数及各组件间连接方式等实施定量分析, 进行配套设备优化选择及系统局部优化调整, 从而使火电厂热力系统具备最佳设计状态, 提升其发电效率与热经济性。

2 火电厂热力系统节能优化技术

2.1 锅炉排烟余热回收使用技术

在火电厂, 其锅炉排烟口的排烟温度往往高达150℃~160℃, 从而导致大量热能无端浪费, 而这也是锅炉热损失的主要构成部分。对此, 通过合理的余热利用手段, 实现锅炉排烟余热回收使用就显得极为必要。而在诸多余热利用方法中, 将锅炉的排烟热量同火电厂热力系统相连, 借助热力系统汽轮机将锅炉排烟余热转化为电能, 是实现排烟余热充分利用的重要途径之一。而实现这一功能主要依靠低压省煤器来实现, 低压省煤器是装设在锅炉排烟口尾端的一个汽—水换热装置, 其内部不同于传统锅炉省煤器通入高压水, 而是通入低压凝结水, 同热力系统的连接也主要有并联与串联两种形式。

运行时, 低压凝水由低压加热装置送入低压省煤器中, 并在省煤器内完成同锅炉排烟的热量交换, 并在温度达到限值后排出省煤器和注入新的低压凝水。而相较于两种低压省煤器连接方式, 串联系统功效相对更为显著, 这是因为串联形式下流经加热装置的水量更大, 同时在低压省煤器受热面积一定的情况下, 低压省煤器的热负荷及锅炉排烟的冷却度均相对较高, 这有助于提升排烟余热的利用率, 更好地发挥节能功效。除此之外, 低压省煤器使用时存在一个最优的引水位置, 在该位置低压省煤器的热经济效益可达到最大值。而对这个最佳引水位置可借助下述三点内容加以确定:a) 锅炉排烟冷却度;b) 确保省煤器的热经济效益尽可能最大;c) 确保省煤器中不会出现腐蚀或堵灰现象。

锅炉排烟余热回收使用技术多年来先后在多家火电厂中得到了实践应用, 通过运用该项技术, 锅炉排烟温度平均降低了25℃左右, 锅炉效率增幅达2%~2.5%, 供电煤耗降低7 g/ (k W·h) ~10 g/ (k W·h) 。同时低压省煤器中未出现堵灰或腐蚀现象, 充分表明在锅炉排烟口安设低压省煤器具有良好的节能功效。

2.2 化学补充水节能技术

对于装设有抽凝式机组的火电厂而言, 其使用化学补充水的方式主要有下述两种:a) 将化学补充水注入汽轮机凝汽器中;b) 将化学补充水注入汽轮机除氧器中。当注入的化学补充水温度小于汽轮机温度时, 通过在凝汽器喉部安设一套装置, 使得补充水以喷雾的形式进入凝汽器喉部, 就可以实现对部分排气热能的有效回收, 并改善凝汽器真空度。

2.3 供热蒸汽过热度的回收使用技术

就火电厂发电而言, 往往存在明显的工业供气量超量及供气过热度较高的问题。而对于大多数工业热用户而言, 饱和蒸汽多可以满足其使用需求, 这使火电厂往往通过喷水的形式对过热蒸汽进行降温处理后再将热蒸汽送于用户使用。而这种将高品热能降低为低品热能的形式不可避免地会造成大量热能损失。而供热蒸汽过热度回收技术则是通过将过热蒸汽的富裕热能借由汽—水换热装置加以吸收后重新加入热力循环, 促使热力循环排挤加热器进行抽气, 进而驱动汽轮机做功, 达成对过热蒸汽富裕热能的有效使用与转换。经由对该项技术的实践应用, 供热蒸汽过热度回收使用系统能够降低供热机组平均煤耗1%左右, 若供热机组为中间再热式其节能功效可进一步提升, 具有显著的实用性与节能功效。整个系统的结构示意图如图1所示。

2.4 除氧器排气与锅炉排污水余热回收使用技术

a) 为充分保障除氧器工作能效, 其在运行时应当加入适量蒸汽, 而由于加入除氧器的蒸汽具有一定的温度与压力, 属于一种带工质的带热源, 在使用时不可避免地会造成一定的工质及热能损耗。因此在设计热力系统时, 应当采取一定的手段回收使用热能, 从而实现节能目标。一般而言, 除氧器余热回收多是依靠余热冷却器, 通过化学补充水吸热节能。其结构示意如图2所示;

b) 在火电厂日常运行中, 锅炉往往存在较高的排污率, 这种连续排污不仅会造成工质严重损失, 同时会导致大量热能无端损耗, 对其加以有效利用有助于促进热力系统节能优化目标的实现。常用的方法是在热力系统中添设排污扩容系统, 通过扩容系统对排污热水进行扩容蒸发, 从而实现部分工质吸收使用。但扩容蒸发后的污水通常具备一定温度, 可再在热力系统中增设一个排污水冷却系统, 通过化学补充水对排污水进行二次热能吸收, 从而实现废热资源充分利用, 实现热力系统热经济效益的最大提升。

3 结语

现阶段, 中国经济不断发展的同时仍面对着严重的资源匮乏与能源需求日益提升的双重困难, 加速能源节约建设刻不容缓, 特别是对于火电厂等能耗大户更是重中之重。作为一名合格的火电厂技术人员, 我们理应积极学习先进节能减排的理论与工艺, 并将其应用到自身实际工作中, 从而为构建中国能源节约型社会奠定基础。

参考文献

[1]卢秀珍.火电厂热力系统节能技术分析[J].硅谷, 2014 (1) :135.

发电厂热力系统节能技术研究 第7篇

电厂热力系统热经济效益是电厂节能降耗的理论分析基础, 它既是热力系统设计、改造的理论依据, 又是热力设备经济运行在线分析, 其分析和研究具有十分重要的理论和现实意义。在我国能源资源非常丰富, 但人均占有量却仅为世界平均数的1/2。同时, 一次能源的利用率仍较低。节能即可缓和能源供需矛盾, 又是改善环境, 提高经济效益的有力措施。火力发电厂作为耗能大户, 更应增强节能降耗。

1. 火力发电广热力系统节能技术的可行性

1.1 火力发电厂热力系统节能是电厂节

能工作的新领域, 是热力系统节能理论与高科技应用技术相结合的产物。在实施时大都不需要对主设备进行改造, 不增加新设备, 因此, 它广泛开展热力系统节能工作, 对当前调整产业结构提高管理水平, 促进技术进步。具有非常重要的现实意义。

1.2 对于新设计机组, 可通过优化设计, 合理配套进行节能;

而对于运行机组, 可通过节能诊断, 优化改造。监测能损, 指导运行, 实现节能目标。

1.3 在过去一个相当长的时期内, 由于工程界很少注意热力系统的节能。

缺少完整的热力系统节能理论以及必要的优化分析工具。在火电厂热力系统设计方面, 存在着系统结构与连接方式不合理的现象;在电厂运行过程中, 除去设计不足外还存在运行操作和维护不当的因素, 致使运行经济性达不到设计水平。所有这些, 都导致了机组热经济性的降低。热力系统节能理论及其实用节能新技术可以全面推广。

2. 热力系统节能分析与改进

2.1 锅炉排烟余热回收利用技术

对于火力发电厂, 通常排烟温度都很高, 一般为150～160℃, 加装暖风器的锅炉, 排烟温度可达150℃左右, 锅炉排烟热损失是锅炉热损失的主要部分。因此, 应充分加以利用。锅炉排烟余热利用方式有很多种, 其中, 把锅炉排烟热量与电厂热力系统联系起来, 使排烟余热通过热力系统在现有汽轮机上转变为电能, 是大幅度降低排烟温度, 利用排烟余热节约能源的一条有效途径。

低压省煤器是装在锅炉尾部末端的一个汽一水换热器, 形同一般锅炉省煤器, 但内部通过的不是高压给水, 而是低压凝结水。故称低压省煤器。其系统连接有两种基本形式。其一是低压省煤器串联于热力系统中。其二是低压省煤器并联于热力系统中。

低压省煤器的水源来自某个低压加热器的出口, 凝结水在低压省煤器中吸收排烟热量, 升高温度后。再通过低压加热器系统, 对于新设计的机组采用串联系统为好, 其优点是流经低压加热器的水量最大。在低压省煤器的受热面一定时, 锅炉排烟的冷却程度和低压省煤器的热负荷较大, 排烟余热利用较高, 节能效果好。低压省煤器联接于热力系统, 存在一个最佳引水位置, 在这个最佳引水温度下, 低压省煤器的热经济效果达到最大。低压省煤器的最佳引水点和返回热力系统的连接方式, 取决于:

(1) 锅炉排烟的冷却程度

(2) 低压省煤器不产生腐蚀和堵灰。

(3) 装置热经济性的提高应尽可能的大。

该项技术经多个电厂多年运行实践证实, 加装低压省煤器后, 可使锅炉排烟温度降低22～26℃, 锅炉效率提高1.5%～2%, 供电标准煤耗下降6～9g/k W.h, 未发现低压省煤器腐蚀和堵灰。实践证明, 在排烟温度较高的锅炉设备上加装低压省煤器具有显著的节能效果

2.2 化学补充水系统的节能技术

对于装有抽凝汽式机组的火力发电厂, 化学补充水进入热力系统的方式通常有两种:一是将化学补充水补入除氧器, 另～种是将化学水补入凝汽器, 从凝汽器补入时, 化学补充水可以在凝汽器中实现初步除氧。当补水温度低于汽轮机排汽温度时 (一般除盐水温在20℃左右) , 如果在凝汽器喉部加装一套装置, 让补充水以喷雾状态进入凝汽器喉部, 则可回收利用一部分排汽废热。改善凝汽器真空。同时, 由于化学补充水经低压加热器, 利用低位能抽汽逐级进行加热, 减少了高位能蒸汽量 (-f化学水补入除氧器相比) , 因而提高了装置的热经济性。采用该项技术后, 可使机组标准煤耗下降2～4g/k W.h。

2.3 除氧器排汽及锅炉排污水余热回收利用技术

(1) 为保证除氧器除氧效果, 除氧器在工作过程中必须排出一定量的蒸汽, 因而产生了工质和热量的损失。除氧器排除的蒸汽具有一定的压力和温度, 是一种带工质的单热资源。在热力系统设计中, 应该考虑采取有效措施加以利用和回收, 以达到节能的目的。除氧器余热回收利用的方法是加装一个余热冷却器, 采用化学补充水吸收排汽余热。

(2) 对于火力发电厂而言, 通常其锅炉排污率都很高, 一般为2%～5%。锅炉连续排污不仅带来工质损失, 而且还伴随着热量损失, 锅炉连续排污的热水具有较高的压力和温度, 是一种较高级的单热资源, 应充分加以利用.通常在热力系统设计中都有排污扩容器利用系统。利用连续排污扩容器扩容蒸发回收部分工质和热量, 达到提高热经济性, 节约能源的目的。但扩容蒸发后的污水仍具有一定的温度, 通常在设计没有考虑加以利用, 白白流掉, 不仅失去了能量, 也带来了污染。该部分能量利用方法是加装一个排污水冷却器, 采用化学补充水吸收其热量, 进一步利用其废热资源, 最大限度地提高系统的热经济性。

2.4 供热蒸汽过热度的合理利用技术

对于火力发电厂而言, 通常其工业供汽量都很大, 而且供汽的过热度都很高 (超过100℃) , 但对工业热用户而言, 大部分情况下, 饱和蒸汽就能满足其工艺要求, 所以火力发电厂通常采用喷水减温的方式, 将过热蒸汽降为微过热蒸汽送给热用户。由于喷水减温是将高品位热能贬值为低品位能量, 造成了能源的浪费。供热蒸汽过热度的工作原理是将供热蒸汽过热度的热量通过一汽水换热器不断的加入热力循环, 这一热量进入热力循环必将排挤加热器的抽汽, 使之继续在汽轮机中做功, 完成了过热度热量的利用和转换。很自然, 在对外供热量不变的情况下, 供汽量必须加大, 这样, 就实现了高品位过热度热量用于较高能量级并转化为功, 而代之以能量较低 (过热度大部分去除) 的热量对外供热的目的。因此, 获得能量级的作功, 从而大幅度提高机组的热经济性, 达到了节约燃料的目的。

3. 火力发电厂热力系统节能技术应用前景

热力系统节能是通过改变热力系统的结构和连接方式, 充分合理有效的把锅炉排烟余热资源, 除氧器排汽及锅炉连续排污水等余热资源利用于热力系统, 变废为宝, 即提高了火力发电厂的经济性。又减少了对环境的污染, 把供热蒸汽按能级实现合理的梯级利用, 提高了能源的利用效率。改变化学补充水进入热力系统的连接方式, 不但可以提高凝汽器的真空。改善机组的运行条件, 提高机组的热经济性, 而且化学补充水由凝汽器开始流经各级低压加热器, 充分利用了低位能抽汽, 改善了机组的回热效果, 进一步提高了机组的热经济性。同时, 又能降低化学补充水的含氧量, 改善除氧器的运行条件。热力系统节能技术在实施时, 只要稍加改变热力系统机构和连接方式, 增加少量的设备, 就能获得较大的经济效益。

结束语

综上所述, 火力发电厂热力系统节能潜力大, 经济效果显著。火力发电厂热力系统实用节能技术可以全面推广应用于火力发电厂的科研, 设计和节能技术改造中, 应大力提倡和推广。

摘要：电厂主要动力设备是由水轮机、发电机、调速系统及辅助设备系统所构成, 它的运行可靠性, 对提高企业的经济效益、保证电厂安全稳定运行有着重要的意义。本文对火力发电厂热力系统实用节能技术的措施进行了分析。

关键词：火电厂,热力系统,节能技术,热经济效益

参考文献

[1]顾红艳.电厂热力系统节能减排策略探讨[J].商场现代化, 2008.23.

火电厂热力系统节能理论发展综述 第8篇

作为火电厂节能降耗的理论分析基础,火电机组热力系统热经济性的定量分析方法的研究具有重要的理论和现实意义。早期的分析方法,如循环函数法[1]和等效焓降法[2]等,受当时计算手段的限制,均是以分析过程中手工运算量的大小为研究的基点,强调分析方法的简捷性,并由此对模型进行了一定的简化,使分析结果在某些局部分析中具有一定的近似性。而在当前节能工作的大环境下,特别是随着火电机组单机容量和总装机容量的日益增大,这种由于计算手段的局限性所造成的煤耗分析偏差不容忽视。

偏微分分析方法[3]的应用,是对电厂热力系统参数变化的线性化处理,使发电厂热力系统简化分析的概念更加清晰,易于接受,给等效焓降法赋予了新的生命力。

目前,在以计算机为主要计算手段的背景下,即便是最为繁琐的常规热平衡法[4]也极易通过编制程序分析计算。因此,分析方法的运算量大小不再是评价分析方法优劣的唯一标准,而精确度、通用性、智能型和适应计算机化已逐渐成为分析方法研究的基点。将矩阵运算引入热力系统热经济性定量分析中,通过矩阵的结构和元素值表达实际热力系统的结构和参数的研究方法,就是在这一背景下提出的。其典型代表是以q-r-τ矩阵为核心的矩阵分析方法的研究。

但是由于q-r-τ矩阵[5,6]本身仅仅是火电机组热力系统中各加热器热平衡方程的矩阵化表示形式,以计算各级回热抽汽系数为目的的热经济性计算过程中的一部分,因此无论是热力系统热经济性整体计算还是局部定量分析,还必须结合其他方程(如功率方程、吸热量方程),才能最终进行热经济指标的分析计算。

1 常规热平衡计算方法

常规热平衡法是最基本的热力系统分析计算方法,是热力学第一定律在火电厂热力系统计算中的直接表述。传统计算的方法和步骤,是列出n级回热加热器的每一级热平衡式和全机流量平衡式,联立这(n+1)个方程式,解出抽汽量D1,D2,,Dn,Dc等(n+1)个未知量或它们的系数α1,α2,,αn,αc,的数值,然后计算蒸汽在汽轮机内焓降做功的总和,以及冷源损失和汽轮机热耗等热经济性指标。

该方法概念清晰,自20世纪50年代由前苏联引入我国后,应用较广。但由于其在定量分析计算中的计算工作量很大,在以手工计算为主要计算形式的年代,严重制约了它的广泛应用。特别是当热力系统比较复杂或对热力系统进行多方案比较时,直接应用常规热平衡分析法往往很繁琐。因此在70年代以后逐渐被等效热降法或循环函数法等方法取代,一般仅用来检验其他方法的计算精度,而较少直接用于热力系统的分析计算。

2 循环函数法和等效焓降法的特点及其应用条件

2.1 循环函数法

循环函数法是马芳礼先生1980年左右提出的,是一种简化的分析方法。概括起来,循环函数法有以下几个特点:

1)该方法把汽轮机回热系统划分成若干个单元,分别求取各单元的进水系数dG,求得凝汽系数αk。这样处理的好处是,当某单元内的参数改变或计算失误时,只对该单元进行重新计算或修改,而不影响其他单元的结果。

2)对于任何具体的热力系统,都可给出其确定的计算公式。在这些公式中,由于事先对一些可能的未知量进行了适当的处理,因而在计算过程中可以一次完成计算,不再出现中间未知量而去解方程组。

3)该方法可把各种辅助循环完全从主循环中独立出来,单独计算它们对热耗率等热经济指标的影响。

4)在考虑了各种辅助汽水后,该方法可通过计算一系列综合特性系数(如进汽多耗系数αxk、再热多耗系数αxRk、抽汽减少系数αxmk、凝汽减少系数kx等),组成汽轮机与电厂的方程式,将全部循环中各个部分联系起来,从而有可能独立地完成整套热力系统的全部计算。

但循环函数法对概念的理解要求比较高,推导繁琐。因此,在实际生产领域,相比等效热降法而言,该方法应用较少。进入20世纪90年代以后,该方法由于是采用“单元”为基本模块计算,非常符合计算机模块化计算的要求,因此得到了一定的发展。同时该方法将矩阵思想引入单元的计算,以降低使用者对概念的理解程度,成为一个新的研究热点。但是循环函数法在推导中认为可逆损失仅为排汽冷源损失一项,且认为冷源损失只包括汽轮机末级的排汽一项,忽略了末级单元内加热器疏水进入冷凝器所带来的冷源损失等,因此该方法也存在一定的近似性。这一点迄今还尚未引起更多的关注。因此,尽管该方法的通用性较好,但同等效热降法一样,模型的近似性也是其天然的缺陷,并且对使用者的专业理论知识要求较多,也是制约其广泛应用的不可忽视的因素。

2.2 等效焓降法

等效焓降法由前苏联专家库兹涅佐夫提出,20世纪70年代末传入我国,20世纪80年代在国内由西安交通大学林万超教授等加以完善并得到广泛的应用。它属于定流量的方法,其主要特点为:

1)在求取各加热器的抽汽等效焓降Hi时,可利用前一级计算出的Hi-1,通过给出通式得到该级的Hi。从而使Hi的计算简化。

2)对于再热机组,可通过定热量法和变热量法分别计算出等效焓降,而两者的计算结果是相同的。从而反应了该方法的灵活性。

3)该方法最大的特点是当局部热力系统变化后,可方便地计算出这些变化对整机组热力特性的影响。另外,在考虑了附加成分后,该方法可针对所引入热源的形式不同,单独求出这些附加成份对整个系统热效率的影响。

等效热降法计算简洁而又准确,与真实热力系统相符,既可用于整体热力系统的计算,也适用于热力系统局部定量分析。它摒弃了热平衡法的缺点,不需要全盘重新计算就能查明系统变化的经济效益。即用简捷的局部运算代替整个系统的复杂运算。但是等效热降法的计算都是以新蒸汽流量保持不变为前提条件的,同时计算时认为新蒸汽参数、再热参数、终参数以及各级抽汽参数、汽态线不变,且保持不变,这样在计算过程中流量系数就成了一个近似值,导致计算结果的近似。而且“等效热降法”中许多问题可以从多方面进行,所得的公式虽然不同但结果相等,因此增加了计算机的识别难度,很难实现软件的通用。

应该指出的是“循环函数法”和“等效焓降法”都可对辅助汽水单独进行计算,但处理方式是不同的。循环函数法通常先单独算出辅助汽水对热力特性的影响,然后叠加到主循环中;而等效焓降法则首先计算出整体热力性能,然后确定各辅助汽水在整体热力特性中所占的比例。

3 偏微分理论

偏微分理论在电厂热力系统中的应用,最先是由华北电力大学张春发教授等提出的,用来对等效焓降和抽汽效率进行定义和推导。这一方法刚提出时成为“小扰动理论”[3]。小扰动是指汽轮机通流部分以外的扰动,通常是指对辅助设备及其系统的扰动,这种扰动尽管有时强度较大(如高加解列),但对通流部分的热力学状态参数影响不大,由此而对整个系统的热力学(强度)参数的影响不大。若进一步假定小扰动不影响汽轮机通流部分由此也不影响除扰动源附近系统其他部分热力学参数,则分析过程可以大大简化。

偏微分方法的应用,是对电厂热力系统参数变化的线性化处理,使发电厂热力系统简化分析的概念更加清晰,易于接受,给等效热降法赋予了新的生命力。

热(汽)耗变换系数法是定功率条件下分析热力系统的新方法,在矩阵热平衡方程式和应用偏微分理论的基础上导出了两个新的参数,即:热耗变换系数和汽耗变换系数。它能够快速计算电厂热力系统方案设计及设备改进后的经济效果,它们完全由矩阵给出,适合计算机运算。

4 以q-r-τ矩阵为核心的矩阵分析法

热力系统的矩阵分析法[7,8,9,10]是联立各级回热加热器的热平衡方程式,通过求解一组包含各级抽汽量的线性方程组完成对热力系统的计算的一种分析方法。矩阵分析法由热平衡法推导而来,其特点是一次能计算几个或几十个未知的参数,同时求出各级抽汽量。该方法便于实现计算机化,能够方便、快速、精确的解决问题。在国内,热力系统的矩阵分析法最早是郭丙然和陈国年先生于20世纪90年代初提出的[10]。经过10多年的不断发展,在原有方法的基础上,热力系统矩阵分析法不断改进,统一了热平衡的表达形式,考虑了辅助蒸汽、辅助水流以及散热损失等,使“矩阵法”应用于实际热力系统时更加方便,其意义也更清晰。

由于规划和设计电厂时一般应满足电网对输出功率的要求,因此电力设计规划部门在分析电厂热力系统时首选定功率法。但是考虑到电厂热力系统的结构特殊,需多次假定主蒸汽流量反复计算逐次逼近定功率的条件,这无疑是增加了计算工作量。在电厂热力系统分析算法方面相应的发展便是后期的矩阵分析法,但它只是将回热系统的串联求解抽汽量转化为适合计算机运算的矩阵环境,并未从根本上脱离定流量法及多次逼近定功率的复杂算法。华北电力大学的郭民臣教授[11]提出了把汽轮机的功率方程(也是能量平衡式)与加热器能量平衡方程联立,得出了定功率矩阵方程,在已知功率时应用该方程可一次性求出汽轮机进汽量和各加热器抽汽量,避免了逐步迭代的运算,实现了直接定功率分析,使得矩阵法成为一种更为简洁、精确、便于实现计算机化的热力系统分析法。近年来,矩阵法的应用得到了进一步的推广。

针对电厂热力系统诊断和能耗分析的各种理论各自有一整套算法,而这些方法之间的关系却很少有人研究的问题,郑州大学的闫水保教授[12]研究了循环函数法、矩阵法与等效热降法之间的联系以及各自的优缺点。

1)矩阵法在计算回热系统流量分布时有优势,但其作为一种独立的分析方法,不够完整。应将其引入循环函数法中,解决其流量分布计算繁琐的问题;

2)循环函数法是固定热源(锅炉)的分析方法,辅助循环的冷源位置和所涉及的回热加热器组随辅助循环的不同而不同,这部分的处理较复杂,计算量也较大;

3)等效焓降法计算辅助循环做功量的公式方面与循环函数法非常相似,但它是一种固定冷源(凝汽器)的分析方法,不同的辅助循环只反映在其焓矢量中,不同的辅助循环共用相同的结构矩阵和非调节抽汽做功能力矢量,故其计算量较小。

5 热力系统分析计算方法的特点及发展趋势

实际热力系统的结构都是非常复杂的,如果不加区别地去笼统分析,不仅会使热力系统的分析方法显得十分繁琐,而且很难探求其内在的规律性。通常的方法均是将实际热力系统分解为主系统和辅助系统,或主循环和辅助循环。主系统(或主循环)是指由汽轮机主凝结水和加热它的各级回热抽汽所构成的封闭系统;而除此之外的各种辅助汽水成分则被划归为辅助系统(或辅助循环)。这种处理方法,可以深入到热力系统的内部结构,能清楚的知道各种辅助成分(或扰动)对于热经济性的影响程度,非常符合于热经济性分析的要求,并具有主系统计算的统一性、精确性和辅助系统计算的多样性、近似性并存的突出特点。

在当前重视节能工作的大环境下,特别是随着火电机组单机容量和总装机容量的日益增大,客观上要求分析方法具有较高的计算精度,关键在于如何提高计算模型的精确度,这是火电厂热力系统分析计算方法研究中所必须关注的一个重要问题。而随着计算机编程的发展,在一定程度上,火电机组热力系统分析计算方法中的计算工作量的大小已不能作为衡量一种方法优劣的尺度,而方法的通用性、智能化、精确度和适应计算机计算应当作为研究问题的基点,成为当前热力系统分析计算方法中新的发展趋势。

笔者认为在全国大电力的环境下,今后相同类型的机组应当要联网并建立相应的实时动态数据库,以便电力分析人员去纵向比较同一机组在不同的运行时间段内的运行情况,找出最好运行工况下对应的各监控参数;也要横向比较同类型机组当前的运行状况,找出各机组热经济性差异的原因,提高运行人员的操作水平,达到节能降耗的目的。这就要求今后的热力系统分析计算方法是实时的、动态的,有强大的数据处理功能,不光能对1台机组进行实时的热力计算,还要具有寻优的功能,分析出当前参数下对应的最佳运行工况。

6 结语

电厂热力系统是火电厂实现热功转换的工艺系统,其工作状况的好坏直接影响电厂的经济效益。因此,电厂节能工作的效果直接取决于对热力系统分析的完善度和准确性。随着火电厂热力系统节能理论分析方法的不断完善,热力系统分析在指导电厂经济运行方面的作用越来越重要。

参考文献

[1]马芳礼.电厂热力系统节能分析原理[M].北京:水利电力出版社,1992.

[2]林万超.火电厂热系统节能理论[M].西安:西安交通大学出版社,1994.

[3]郭民臣,王清照.热(汽)耗变换系数法—分析电厂热力系统的新方法[J].中国电机工程学报,1994,17(4),227-229.

[4]郑体宽.热力发电厂[M].北京:中国电力出版社,1999.

[5]张春发,张素香,崔映红,等.现行电力系统热经济性状态方程[J].工程热物理学报,2001,22(6):665-667.

[6]郭民臣,王清照,魏楠,等.电厂热力系统矩阵分析法的改进[J].热能动力工程,1997,12(2):103-106.

[7]郭民臣,魏楠.电厂热力系统矩阵热平衡方程式及其应用[J].动力工程,2002,22(3):1733-1738.

[8]郭江龙,张树芳,陈海平,等.热力系统广义汽水分布矩阵方程及其应用[J].汽轮机技术,2005,47(6):414-416.

[9]闫顺林,张春发,李永华,等.火电机组热力系统汽水分布通用矩阵方程[J].中国电机工程学报,2000,20(8):69-73,78.

[10]陈国年,等.电厂热力系统分析的新方法——矩阵法[J].电力技术,1991,(8):28-32.

[11]郭民臣,王清照.电厂热力系统的定功率方程与热效率[J].现代电力,1997,14(2):11-16.

热力发电厂课程教学实践与探索 第9篇

因此总结提高热力发电厂课程的教学方法, 是提升能源与动力工程专业卓越工程师培养水平的重要环节。本文结合热力发电厂教学中采用的方法, 总结了教学行之有效的方法。

一、采用具体的案例教学

热力发电厂是一项系统工程, 工程应用技术已经很成熟, 研究对象相对明确, 因而在课堂教学中可引申发挥的空间有限。在实际教学时, 适当引入热力发电厂运行过程中的典型案例辅助教学, 对学生掌握知识非常有效。采用案例教学, 教学素材丰富生动, 选用的案例可通过调研或者查阅文献获得。作者本人也从事过7年的热力发电厂运行及设备改造工作, 积累了大量的工作经验及真实案例, 能够有效补充教材内容的缺陷, 并且典型案例与教学理论结合, 对学生来说有一定的新颖性, 这样既能引起学生的兴趣, 保持注意力的集中, 同时也可以使学生加深理解, 给他们留下深刻印象。例如讲解发电厂辅助蒸汽系统时, 在机组启动阶段, 必须有启动汽源供应蒸汽。本人以吉林省双辽发电厂0号蒸汽锅炉为例进行讲解。该电厂共4台300MW机组, 0号锅炉只在机组启动初期需要, 而在300MW正式投产后, 双辽发电厂采用0号锅炉供暖, 使该设备充分发挥了作用, 如果没有这台小锅炉, 该电厂是无法启动运行的。在讲解主蒸汽系统时, 对于单母管制系统、切换母管制系统及单元制系统, 为加强理解, 采用蛟河发电厂两台锅炉实际系统讲解实际母管系统及管路连接方式, 并引导学生设计机组调试阶段锅炉蒸汽吹扫方案, 让学生更深刻理解设备的实际运行情况, 而不局限于理论计算和理想系统。

二、设问教学, 加强互动

热力发电厂实际系统运行复杂, 相对而言, 教材上总结的知识点要较实际少很多, 且教材知识主要集中在热力系统稳态性能计算及校核, 对于系统实际动态调整过渡过程、异常工况很少涉及。因此教师有必要引导学生设想实际电厂运行可能出现的情况, 并应用已经学过的知识去分析研究, 得到正确的解释, 从而培养学生从系统观点去分析探究, 而不仅仅盯住设备自身出现的问题。设问教学, 是指教师在课堂上结合热力系统提出工程实际问题, 引导启发学生主动思考, 分析造成该问题的可能原因, 从而将已学过的专业知识灵活串接, 达到活学活用的效果。这里先举个简单的例子。锅炉汽包水位低, 与汽包自身基本无关, 而是由于蒸汽产量与给水量不匹配造成的, 因此需要从保证给水系统正常运行入手来解决汽包水位低的问题, 诸如此类的问题, 实际系统中不胜枚举。本人在课堂上给学生提出了若干个实际问题, 包括锅炉过热蒸汽温度低、烟气成分中氧量和CO同时高、水冷壁爆管原因分析等。经过不断深入引导, 学生总结了多方面的因素, 包括测试仪表精度、燃烧火焰中心变动、燃用燃料与设计燃料偏差大、受热面长时间积灰等, 都可能导致过热蒸汽温度降低。在分析过程中, 学生加深了对实际设备运行的理解, 有利于学生从书本中走出来, 将知识与实际联系起来。而通过分析所应用的基础知识, 完全基于能源与动力工程专业已经开设的专业课程, 因此, 课堂分析过程也起到了很好的梳理专业知识的作用。设问教学同时也要求教师能够尽快引导学生思考, 并在较短时间内帮助学生理顺思路, 找到解决问题的方法, 以避免学生对这个问题失去思考的兴趣。一般建议前一次课提出问题, 在下一次授课时进行提问并组织专题讨论, 这样既给了学生思考的时间, 又能做到及时反馈, 解决学生的疑问。

三、角色转换, 注重基础

在专业课程教学过程中, 普遍存在的一个问题就是老师认为自己已经将所有知识点都讲得很透彻了, 但是却有很多学生听得云山雾罩。这是因为教师和学生的起点不一样。作为一名教师, 对其传授的知识领域已经有了很深入的研究, 而学生却处于零起点, 同时非常缺乏实践经验。所以教师对于某些自己认为是众所周知的知识或者很容易理解的知识都是一带而过, 殊不知这些“常识”对学生来说却完全是陌生的, 而往往这些“常识”有很多是课程授课重点所在, 这就容易出现成学生对基础知识掌握不到位, 学习起来很吃力的现象。例如热力发电厂系统中存在着很多设备简称, 比如高加、低加、高压缸、中压缸等, 都是电力行业中通用的设备名称, 但这些简称对于学生而言却都是未知的名词。这就需要教师在授课过程中做好铺垫, 而不能直接认为学生已经掌握了这些简称的含义。笔者教学中曾直接将混合式回热加热器称为除氧器, 在发现学生不明白这个设备的概念后, 只好又重新解释了一次, 虽然不影响整体教学, 但却提醒教师在教学中应注意行业术语的解释和应用。教师时刻以零起点方式进行讲解, 照顾到学生的知识基础, 能够始终带动学生参与教学, 不断深入掌握实际系统, 达到良好的教学效果。

四、学研结合, 以研促学

高等学校承担高等教育的同时, 也承担了大量的科学研究任务, 而相当一部分科研项目是面向实际应用的。科研促进教学, 不只体现在教师掌握了前沿问题及解决方法上, 也应体现在学生了解前沿问题并逐步掌握解决问题的能力。在实际科学研究中提出问题, 并结合实际问题进行有针对性的教学, 对学生学习有百利而无一害。笔者从事船用蒸汽动力系统动态特性研究, 承担了蒸汽动力系统稳定性及控制策略研究等课题, 针对本部门建成的小型蒸汽动力实验装置, 开发了完整的小型蒸汽动力实验仿真平台。在实验及仿真研究中, 发现了若干热力系统运行存在的问题, 比如除氧器水位控制、冷凝器水位控制及汽包水位控制。在教学中, 笔者将实际系统热力系统、控制方案及实施方式讲解给学生, 提出可能出现的运行问题, 指导学生进行控制策略优化。学生对于该系统印象深刻, 同时也为解决问题提出了一些建议, 更重要的是, 学生学到了解决问题的思路和方式方法。这种针对性较强的问题, 对于学生理解热力系统的运行非常有帮助。

五、虚拟实践环节

实践环节对工科学生能力的培养起到至关重要的作用, 包括解决问题的能力、理论服务于实践的能力以及创新能力等。热力发电厂课程对象是大型的热力系统, 因而实践环节受到一定限制, 一方面, 运行中的电厂一般不接受学生进入现场, 以避免出现意外情况;另一方面, 电厂系统复杂, 设备众多, 现场实践很难兼顾众多的热力子系统, 效果难以保证;再次, 电厂设备巨大, 锅炉高达数十米, 现场不可能全面看见所有设备的运行状况。因此对于这样大型的热力系统, 仿真教学的优势就充分显现出来了。仿真教学同时解决了场地受限、教学成本等问题。本部门已开发了完整的蒸汽动力实验仿真平台以及锅炉、蓄热器、汽轮机为主要动力设备的虚拟仿真软件, 其中包括了除氧器、冷凝器、燃油系统等辅助热力系统。与此同时, 与该软件相对应的是本部门具有完全1:1参数的物理试验台。在授课中, 结合实际试验台系统, 通过软件将热力系统中所有的设备准确清晰地展示给学生, 并可以进行实验装置运行操作, 让学生在虚拟操作的同时, 感知热力系统运行特性, 加深对热电厂系统及设备运行特性的理解。

六、总结

缩小本科教育培养的人才与实际工程需求人才之间能力的差距, 是目前本科教育迫切需要解决的问题之一。热力发电厂作为能源与动力工程专业系统性较强的一门专业课程, 知识与实际电力发展结合紧密, 该课程的教学改革是长期不断完善的过程。笔者在热力发电厂课程教学中采用了以上的教学方式, 在课程教学中取得了一定效果, 在此总结提出旨在总结教学经验, 为同行教师教学提供参考。

参考文献

[1]叶涛.热力发电厂[M].北京:中国电力出版社, 2007.

[2]贾瑞博.“热力发电厂”教学研究与实践[J].中国电力教育, 2011, (33) :195-196.

浅析发电厂热力系统的节能模式 第10篇

一、热力系统经济指标

根据目前情况, 我国发电厂常用的热力系统的经济指标主要是全场热效率和热耗率等。

1、全场热效率ηcp

我们所说的全厂热效率是指电厂在运行过程中的综合指标, 在进行具体的系统分析时, 可以将这个综合指标进行逐步分解, 用来区分各个厂家相关责任与主攻方向, 因此可以写为:ηb是指锅炉吸热量与煤实际发热量的比值;ηp是指汽轮机循环吸热量与锅炉实际吸热量的比值;ηi是指汽轮机内部吸热量与循环吸热量的比值;ηm是指汽轮机输出功率与内部功率的比值;ηg是指发电机网功率与前端功率的比值;∑ξi是指电厂消耗电的总功率与发电机上网功率的比值。

2、热耗率

所谓热耗率是指对汽轮机发电机组热经济性的综合评价, 它的实质是当发电机每发电1 k W·h的时候, 其从锅炉吸收的热量数值。

二、热力系统计算方法

我们对热力系统进行计算的最终目的是为了明确机组内的各项热经济性指标, 因此, 如果我们要对机组的热经济性进行分析, 首先要选择适合的热力系统计算方法。目前, 对于热力系统的计算方法有很多种, 依据它们所依赖的热力学基础具体可分为以下几种:

1、常规热平衡法

热力系统计算的方法是发电厂系统改进中常见的一项工作, 而所谓的常规热平衡法是在结合质量与能量平衡的基础上, 对实际操作中的热力系统进行数值计算的方法。在计算时我们需要对热力系统进行变工况的运算, 以此来确定汽轮机各项设备的相应参数, 其运算的实质是确定汽轮机膨胀过程线和系统参数。

2、等效热降法

等效热降法是以内功率的变化来分析热力系统的热经济性的一种计算方法。在热力系统的局部分析中, 通过等效热降法可以改善常规热力计算中的不足与缺陷, 建立新的热力系统分析方法, 从而使热力计算具有实际的系统分析功能。

3、熵分析法

熵分析法是通过对体系的熵平衡计算来求取与分析影响熵产的相关因素, 最终确定熵产与不可逆损失之间关系的一种方法, 以此来作为评价过程的完善程度和改进过程的依据。

4、火用分析法

火用分析法是在热力学2大定量的基础上提出的, 它结合实际环境情况对能的本性进行了全面地了解、分析, 是以其实用性为出发点提出的一种新的思维方法, 是从能量转换的角度表示整个设备热力过程完善性的科学指标。

5、代数热力学法

我们所讲的代数热力学法是一种分析热力系统能量的好方法。在具体实践中, 该方法通过运用事件矩阵来对整个系统中各个子系统的能量关系进行描述, 最终得到结构矩阵, 这个矩阵从全局的高度开拓了研究热力系统的新趋势。

6、循环函数法

循环函数法是根据热力学的第二定律制定出来的计算方法, 该方法是以循的不可逆性作为分析汽轮机循环节能定性的判断依据, 通过具体的循环函数式为汽轮机循环节能的定量进行计算的一种好方法。

三、当前存在的问题

1、分析方法欠缺

就目前而言, 我们对于系统工程的分析方法仍然有所欠缺, 所使用的数学工具陈旧, 需要进一步的改革, 在研究使用计算机进行实际的热力系统节能分析上还存在着严重的问题与缺陷, 通常基本采用的仍是原来的局部优化的运行方法, 对于系统节能的分析方法研究过少, 还需要不断完善与改进。

2、研究具有局限

从本质上讲, 我们对于相关系统的研究始终处于一个相对固定的状态, 这种稳态研究固然能使发电系统在运行中保持恒定, 降低了对其研究的复杂程度, 但是同时也存在一定的局限性。这种局限性会制约我们今后的研究, 对我国电厂整体的节能降耗工作造成不利的影响。

3、没有深入挖掘

对于不同的热力系统分析理论, 我们都是从各种角度来研究热力系统这一个对象, 在实际研究过程中, 我们对于这些不同理论之间的相互关系没有进一步地把握到位, 无论是改善机组现有的运行水平, 还是挖掘机组的节能潜力, 我们都需要一种准确有效的节能理论进行指导, 这样才能有的放矢地采取相应的节能措施。因此, 在具体的研究过程中, 我们一定要合理地确定优化的性能指标, 深入挖掘分析, 从而有效地建立起系统与生产过程的数学模型。

四、热力系统节能技术措施

热力系统的节能可通过各种不同的途径来实现。在我国电厂发展历程中, 曾经先后采用过回热循环和再热循环2种不同的循环模式, 这两种模式均使得资源的循环效率普遍得到了提高。当前, 我们对节能技术的改造措施有以下几方面:

1、汽轮机通流部分的改造

对于汽轮机通流部分的改造一般来说可以分为2大类, 一是通过提高汽轮机的内效率达到最终的降耗目的, 另一种是在进行降低消耗的同时再提高汽轮机的出力, 在实际操作过程中, 具体改造有更换汽缸, 将双列调节级改为单列调节级等。

2、锅炉空气预热器的改造

空气预热器在实际操作过程中如果出现漏风, 就会直接影响到锅炉的实际燃烧情况, 因此, 我们可以通过新型密封技术降低其漏风率, 这不仅可以减少排烟的损失, 而且还降低了含碳量, 节约了电力资源。

3、锅炉制粉系统技术改造

我们通过对锅炉制粉技术的改造, 可大大提高制粉的效率, 将制粉单耗降至最低, 从而最终达到降低煤耗的目的, 迅速提升电厂的整体效率。

五、结语

综上所述, 由于目前我国仍然面临着能源逐渐匮乏和需求总量日益增大的矛盾, 因此, 国家与政府一定要及时做好节能降耗的工作, 尤其对于那些能耗相当大的行业来说, 节能减排工作更是要提上日程, 对其加以重视。我国的电厂热力系统应该首当其冲, 因为与其他发达国家相比, 其还存在着很大的潜力与发展空间, 我们通过对其的充分挖掘, 可以使相关热力系统的分析方法逐步改进与完善, 从而促进我国整个电厂热力系统节能降耗工作的长远发展, 为建设和谐社会作出应有的贡献。

参考文献

[1]李蔚, 陈坚红, 等.内联网模式下的火电机组在线监测及能损分析系统[J].动力工程, 2001 (6) .

[2]李舒宏, 武文斌, 张小松.多功能热泵空调热水器的实验研究[A].第十二届全国冷 (热) 水机组与热泵技术研讨会论文集[C], 2005.