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[摘 要]热电厂在利用化石燃料进行发电时，由于工艺水平的不足，仍然存在着诸多能源损耗问题。由于多级汽轮机做功损失所产生的重热现象，必须通过有效的再利用予以改善，且并不是重热系数越高越好；对于节流调节和调压调节过程中的能量损失，需要从热能转化原理的角度出发进行精确计算，以保证调节参数的适宜；湿气损失问题在机组运行过程中是不可避免的，只能通过降湿、再加热等手段予以改善；而对于外负荷变化而引起的频率波动问题，不仅要改进一次调频的方法，在必要时要主动采用人为二次调频予以调节。
[关键词]热电厂；热能与动力工程；改进
中图分类号：S199 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）16-0072-01
随着社会需求和科学技术的不断发展，热电长的热能与动力工程应用面临着越来越大的挑战。其在实际运行过程中，不仅要满足电网的稳定、可靠的供电需求，还要依据可持续发展的基本原则，提高能源的利用效率，同时减少对环境的破坏。实际上，在热电厂的运行过程中，还存在着节流损失、湿气损失、重热现象等诸多不利于能源有效利用的因素。因此，热能与动力工程技术人员要从专业的角度出发，对存在的能源利用问题进行分析，并提出有效的创新方法予以改进。
1 热电厂热能与动力工程现状
热电厂通过石油、天然气等化石燃料进行电能生产，以将燃料的化学能有效转化为电能。然而由于工艺水平的不足，在发电工程中仍然存在能量的不必要浪费现象。要想提高热电厂的发电效率，就要从热能发电的工作原理出发，分析其间的热能与动力工程形式，以提出有效的改进方案。尤其是通过工程热力学等物理角度出发，对动力机械效率和可靠性的研究，是降低发电污染、提高转化效率的最有效手段。
2 热电厂热能与动力工程当前存在的问题
2.1 重热现象
重热现象是指由于多级汽轮机级内的做功损失，可以通过重新转化为热能而被蒸汽吸水，使得后级的进气焓值增加，从而使得汽轮机整机的理想焓降小于各级理想焓降之和的现象。重热现象在热电生产中，容易导致每个环节的能量利用率出现不稳定，进而对整体热电生产工作造成影响。尤其是在对能源的质量的影响上，由于重热现象的存在，化石燃料在燃烧过程中，其蒸汽的波动幅度增加，对气压和热效率均会造成影响，严重时会影响到整个发电过程的稳定性。
2.2 调节损失问题
当发电厂现场工况出现变化时，节流调节能量损失的限制效应是难以避免的。而调压调节工序虽然可以提高机组的可靠性，但在负荷较高时，方案的经济性较差。实际上，在现场设备的运行过程中，尤其是蒸汽在叶片做功完成能量转换过程中，必然会存在大量能力损失。
2.3 湿气损失问题
湿气损失问题，是指发电机组在运行过程中产生的蒸汽凝结成为水滴后，對水汽扰动而造成的能量损失。机组的湿气损失一般包括过饱和损失、摩擦阻力损失、制动损失和疏水损失等，其中的最大威胁在于对叶片进气边缘结构的损伤，尤其是在页面顶端的背弧位置，会造成明显的冲蚀现象。由于在发电过程中，水滴的产生是不可避免的，使得在实际的运行过程中，维护人员对湿气损失的重视程度不够，为发电运行效率带来了很大的损失。
2.4 频率波动问题
电力系统的频率，不仅决定于电力系统内部所有并联发电机组的功率，还计入系统负荷的有功功率，是依靠二者的平衡来维持的。然而，在电力系统运行过程中，尤其是发电并入外网时，受到外负荷的影响，电网频率本身会出现较大幅度的波动，从而影响到电网的稳定性。在实际应用中，电厂是通过一次调频来解决该问题的：一次调频是发电机组调速系统的固有能力，其通过监测电网频率的变化而进行自动的频率调整，改变各机组所带负荷，使其与外负荷相匹配，具有频率调整响应快等优点。然而一次调频是一种有差调节，其只是缓和电网频率的改变程度，随着发电机组的不同，频率调整量也会发生变化，在实际应用中，其对电网的调整能力十分有限。
3 热电厂热能与动力工程的改进方向
3.1 重热现象的科学利用
由于重热现象的存在，热电机组不能很好地进行电能的储存和释放，降低了发电效率。对此，要有效控制重热现象，尤其是在锅炉的能源转换过程中，科学地利用重热系数。需要注意的是，重热现象的利用过程，实质是从能量损失中进行能力回收，以提高后级的运行效率。而重热系数随着汽轮机内部损失和级数的增大而增大，因此要避免进入重热系数越大越好的误区。
3.2 调节损失的改进
为了控制机组在节流调节过程中的损失，在对热电厂进行维护管理过程中，需要运用到弗留格尔公式。即借助热能与动力的协调关系，对流量关系下不同级间的压差和焓降进行推算，从而确认对应结构部件的具体功率情况和受力状况。在精确掌控流量数据的条件下，主动推算级间的压力变化，为电厂的节流调节参数调整提供有效参考；另外，对于调压调节的损失，除了提高工艺水平以增强机组对内部负荷的适应能力以外，还应当创新技术，对叶片提供蒸汽的做功过程中剧烈的机械能转化现象进行改善。尤其是对于鼓风和斥气损失问题上，要从机组运行机理的角度进行深入分析，尽可能消除调压调节过程中的能量损失隐患。
3.3 湿气损失的预防与改进
要想改进热电厂的湿气损失现象，主要从三个方面入手：首先要提高发电机组的抗腐蚀能力，无论是摩擦阻力损失还是水体冲蚀损失，都是由于机组在高湿度状况下抗腐蚀能力不够造成的，因此可以在机组的运行环境中安装去湿干燥装置以保护发电机组，提高其抗腐蚀的能力；第二，可以通过使用带有吸水缝的喷灌，使其能够很好克服推理轴承之间的阻力，降低凝结水滴对叶片的撞击损失；同时，如果能够有效利用中间热循环，通过再加热的方式，改善湿气的凝结状况，对提高机组的运行效率也是有益的。
3.4 一次调频方式的改进
在一次调频的过程中，常常出现调速不等率与迟缓率过大、调频死区明显、动态特性差等问题。为了改善以上问题，有几种可以参考的改进方式：一方面，可以投入DEH调频功能，而关闭CCS调频，这种方式下，可以具有更高的负荷响应速度，但同时也会由于汽轮机调节阀的速度变化过快，引起机组负荷和气压的频繁变化，成为一项扰动因素；若只投入CCS调频，关闭DEH时，调频负荷响应会很慢，只能在一些特殊场合应用；相对而言，同时投入CCS与DEH调频功能，不仅可以具有较高的转差响应，同时由于CCS对功率调节的良好跟踪作用，使得转速调节作用叠加，更加大了阀门变化速度，缩小了功率变化时间，且能够很快得拉回超调的功率值，使得系统的快速性和准确性都大幅提高。另外，合理选择调频次数，也是保证电网良好运行的重要手段。当电力系统负荷超过一次调频的承受范围时，应当主动采用二次调频方式，即通过同步器对某些机组的负荷进行增减，使电网频率精确保持。目前的二次调频主要有两种方法：一种是通过上级下令进行统一的二次调频，另一种则是由AGC自动控制手段进行自行调度。简单来讲，二次调频就是人为调整机组负荷。
结语
总而言之，热电厂的热能与动力工程问题改进，不仅涉及到热电厂的运行效益，还是节约能源、保护环境以实现可持续发展的重要手段。而针对其中所存在的技术问题，相关技术人员要敢于创新，试验新的工艺方法，想方设法提高机组的运行效率。本文仅从热电运行的现状出发，提出一些改进建议，对相关工作具有一定的参考意义。
参考文献
[1] 孙运波.热电厂中热能与动力工程的改进方向分析探讨[J].商品与质量：消费研究，2015（10）：345-345.
[2] 付峥，于洋.关于改进热电厂热能与动力工程的有效措施分析[J].科学与财富，2016（10）.
[关键词]热电厂；热能与动力工程；改进
中图分类号：S199 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）16-0072-01
随着社会需求和科学技术的不断发展，热电长的热能与动力工程应用面临着越来越大的挑战。其在实际运行过程中，不仅要满足电网的稳定、可靠的供电需求，还要依据可持续发展的基本原则，提高能源的利用效率，同时减少对环境的破坏。实际上，在热电厂的运行过程中，还存在着节流损失、湿气损失、重热现象等诸多不利于能源有效利用的因素。因此，热能与动力工程技术人员要从专业的角度出发，对存在的能源利用问题进行分析，并提出有效的创新方法予以改进。
1 热电厂热能与动力工程现状
热电厂通过石油、天然气等化石燃料进行电能生产，以将燃料的化学能有效转化为电能。然而由于工艺水平的不足，在发电工程中仍然存在能量的不必要浪费现象。要想提高热电厂的发电效率，就要从热能发电的工作原理出发，分析其间的热能与动力工程形式，以提出有效的改进方案。尤其是通过工程热力学等物理角度出发，对动力机械效率和可靠性的研究，是降低发电污染、提高转化效率的最有效手段。
2 热电厂热能与动力工程当前存在的问题
2.1 重热现象
重热现象是指由于多级汽轮机级内的做功损失，可以通过重新转化为热能而被蒸汽吸水，使得后级的进气焓值增加，从而使得汽轮机整机的理想焓降小于各级理想焓降之和的现象。重热现象在热电生产中，容易导致每个环节的能量利用率出现不稳定，进而对整体热电生产工作造成影响。尤其是在对能源的质量的影响上，由于重热现象的存在，化石燃料在燃烧过程中，其蒸汽的波动幅度增加，对气压和热效率均会造成影响，严重时会影响到整个发电过程的稳定性。
2.2 调节损失问题
当发电厂现场工况出现变化时，节流调节能量损失的限制效应是难以避免的。而调压调节工序虽然可以提高机组的可靠性，但在负荷较高时，方案的经济性较差。实际上，在现场设备的运行过程中，尤其是蒸汽在叶片做功完成能量转换过程中，必然会存在大量能力损失。
2.3 湿气损失问题
湿气损失问题，是指发电机组在运行过程中产生的蒸汽凝结成为水滴后，對水汽扰动而造成的能量损失。机组的湿气损失一般包括过饱和损失、摩擦阻力损失、制动损失和疏水损失等，其中的最大威胁在于对叶片进气边缘结构的损伤，尤其是在页面顶端的背弧位置，会造成明显的冲蚀现象。由于在发电过程中，水滴的产生是不可避免的，使得在实际的运行过程中，维护人员对湿气损失的重视程度不够，为发电运行效率带来了很大的损失。
2.4 频率波动问题
电力系统的频率，不仅决定于电力系统内部所有并联发电机组的功率，还计入系统负荷的有功功率，是依靠二者的平衡来维持的。然而，在电力系统运行过程中，尤其是发电并入外网时，受到外负荷的影响，电网频率本身会出现较大幅度的波动，从而影响到电网的稳定性。在实际应用中，电厂是通过一次调频来解决该问题的：一次调频是发电机组调速系统的固有能力，其通过监测电网频率的变化而进行自动的频率调整，改变各机组所带负荷，使其与外负荷相匹配，具有频率调整响应快等优点。然而一次调频是一种有差调节，其只是缓和电网频率的改变程度，随着发电机组的不同，频率调整量也会发生变化，在实际应用中，其对电网的调整能力十分有限。
3 热电厂热能与动力工程的改进方向
3.1 重热现象的科学利用
由于重热现象的存在，热电机组不能很好地进行电能的储存和释放，降低了发电效率。对此，要有效控制重热现象，尤其是在锅炉的能源转换过程中，科学地利用重热系数。需要注意的是，重热现象的利用过程，实质是从能量损失中进行能力回收，以提高后级的运行效率。而重热系数随着汽轮机内部损失和级数的增大而增大，因此要避免进入重热系数越大越好的误区。
3.2 调节损失的改进
为了控制机组在节流调节过程中的损失，在对热电厂进行维护管理过程中，需要运用到弗留格尔公式。即借助热能与动力的协调关系，对流量关系下不同级间的压差和焓降进行推算，从而确认对应结构部件的具体功率情况和受力状况。在精确掌控流量数据的条件下，主动推算级间的压力变化，为电厂的节流调节参数调整提供有效参考；另外，对于调压调节的损失，除了提高工艺水平以增强机组对内部负荷的适应能力以外，还应当创新技术，对叶片提供蒸汽的做功过程中剧烈的机械能转化现象进行改善。尤其是对于鼓风和斥气损失问题上，要从机组运行机理的角度进行深入分析，尽可能消除调压调节过程中的能量损失隐患。
3.3 湿气损失的预防与改进
要想改进热电厂的湿气损失现象，主要从三个方面入手：首先要提高发电机组的抗腐蚀能力，无论是摩擦阻力损失还是水体冲蚀损失，都是由于机组在高湿度状况下抗腐蚀能力不够造成的，因此可以在机组的运行环境中安装去湿干燥装置以保护发电机组，提高其抗腐蚀的能力；第二，可以通过使用带有吸水缝的喷灌，使其能够很好克服推理轴承之间的阻力，降低凝结水滴对叶片的撞击损失；同时，如果能够有效利用中间热循环，通过再加热的方式，改善湿气的凝结状况，对提高机组的运行效率也是有益的。
3.4 一次调频方式的改进
在一次调频的过程中，常常出现调速不等率与迟缓率过大、调频死区明显、动态特性差等问题。为了改善以上问题，有几种可以参考的改进方式：一方面，可以投入DEH调频功能，而关闭CCS调频，这种方式下，可以具有更高的负荷响应速度，但同时也会由于汽轮机调节阀的速度变化过快，引起机组负荷和气压的频繁变化，成为一项扰动因素；若只投入CCS调频，关闭DEH时，调频负荷响应会很慢，只能在一些特殊场合应用；相对而言，同时投入CCS与DEH调频功能，不仅可以具有较高的转差响应，同时由于CCS对功率调节的良好跟踪作用，使得转速调节作用叠加，更加大了阀门变化速度，缩小了功率变化时间，且能够很快得拉回超调的功率值，使得系统的快速性和准确性都大幅提高。另外，合理选择调频次数，也是保证电网良好运行的重要手段。当电力系统负荷超过一次调频的承受范围时，应当主动采用二次调频方式，即通过同步器对某些机组的负荷进行增减，使电网频率精确保持。目前的二次调频主要有两种方法：一种是通过上级下令进行统一的二次调频，另一种则是由AGC自动控制手段进行自行调度。简单来讲，二次调频就是人为调整机组负荷。
结语
总而言之，热电厂的热能与动力工程问题改进，不仅涉及到热电厂的运行效益，还是节约能源、保护环境以实现可持续发展的重要手段。而针对其中所存在的技术问题，相关技术人员要敢于创新，试验新的工艺方法，想方设法提高机组的运行效率。本文仅从热电运行的现状出发，提出一些改进建议，对相关工作具有一定的参考意义。
参考文献
[1] 孙运波.热电厂中热能与动力工程的改进方向分析探讨[J].商品与质量：消费研究，2015（10）：345-345.
[2] 付峥，于洋.关于改进热电厂热能与动力工程的有效措施分析[J].科学与财富，2016（10）.