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[關鍵詞]電廠;熱能動力;設計
中圖分類號:TK16-4 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)26-0081-01
一、當前熱能動力工程的定義和現狀
改革開放以來,隨著科學技術的不斷發展,國家教育部在頒發的普通高等學校本科專業中把熱能動力工程從幾十個分支專業壓縮成為9個專業,再隨著后來的發展教育部頒布的新專業目錄中再將上述的9個專業統一為熱能與動力工程專業,這也使得熱力動力工程發生了質變。所謂“熱能動力”也可以稱之為熱能動力系統工程,它是指熱能安全、低污染、高效地轉換成動能,給電廠的生產和發展提供原動力。
熱力動力工程主要是對熱能與動力方面進行深入的研究,是跨熱能與動力工程、機械工程等學科領域的工程應用型專業。熱力動力主要學習機械工程、熱能動力工程和工程熱物理的基礎理論,學習各種能量轉換及有效利用的理論和技術。多能源互補與多功能綜合是當代世界能源動力系統發展的主要特征和趨勢。熱能動力多聯產系統是一個多種形式原燃料及電能等能源輸入、多種形式產品及熱能動力等能量輸出的復雜系統。隨著經濟的發展,能源、環境問題日益突出,由此而誕生的能源、環境、經濟等綜合的評價準則受到重視。
二、熱能動力工程設計的基本要求
眾所周知,不管是什么項目工程的設計,都需要有專業高素質的設計人才和先進的設計技術為基礎,同時設計企業還需要對程設計的經濟效益進行考慮。
1、高素質的設計專業人才
熱能動力工程的設計需要專業的設計人才。在招聘設計人員的時候要通過各種方式選拔具有扎實的熱能動力設計基本功,有創新性、靈活的應變力的高素質人才。社會是不斷發展,科學技術日新月異,人們的需求也在不斷的改變。所以要定時的對熱能動力設計人員進行培訓,培養出能夠與時俱進的設計人才。
2、設計技術的先進性
設計技術先進性的考量標準是要符合客戶的需求,要符合國家的相關標準,技術水平要達到甚至超越當前的國際水平。同時在工程系統的設備選型和組合方式等設計內容也要具有先進性。要確保在后期設計的修改和完善的過程中,系統工程可以自行維護。在具體的電廠熱能動力設計中,要根據自己廠里面實際情況引進先進的技術和設備。
3、經濟效益的合理性
在市場經濟不斷發展的今天,企業的競爭就是經濟實力的競爭,所以在電廠熱能動力工程中要以取得經濟效益為目的。在熱能動力系統工程的設計中要綜合考慮工程建設的費用,設備的費用,維修的費用,以及其他的一切系統資金費用。要是經濟效益達到合理性。工程系統費用要在合理的范圍之內,保證在取得足夠的經濟效益的同時,能夠提高工作質量和保證安全。
三、對熱能動力工程設計的整體規劃設計
1、制定初步的設計方案
在充分考慮客戶的需求上,結合建筑物本身的功能,確定熱能動力系統目標。對實施所選用的技術、實施步驟和經費等情況進行論證,然后用通俗易懂的語言、直觀的圖表制定出初步的設計方案。熱能動力系統工程初步設計方案的制作一般包括三個步驟:第一,要涵括整體目標系統的概貌。第二,要確定目標系統的整體結構。第三,要對包括系統的目標、系統的實施計劃、系統的布線結構、系統的經費概算等子系統進行描述。
2、分析客戶的需求,做好客戶的溝通
設計人員首先需要了解客戶各方面的需求。一方面可以通過其他工作人員采集的客戶的信息材料了解客戶的需求。另一方面設計人員可以通過直接和客戶談話、討論、分析等方式了解客戶的需求。要從設計的功能、性能,以及費用等方面對客戶進行溝通。在充分了解客戶需求的基礎上根據設計人員自己的技術水平來進行合理的熱能動力設計。在設計的過程中遇到問題的時候也要和客戶進行及時的溝通,適時地改動設計方案。
3、研究設計方案的可行性
設計方案初步確定之后,要研究設計方案的可行性:分析目標熱能動力系統技術是否先進,方案的具體實施是否會遇到障礙,方案中的計劃經費是否符合實際施工,經濟效益是否合理等。只有設計方案具有以上的可行性,才能進入下一步的熱能動力設計工作。
四、熱能動力工程設計的各個環節及主要內容
1、電廠熱能動力工程的總體設計
根據客戶的需求,電廠熱能動力工程的規劃設計方案,實際經濟情況,技術條件等來擬定電廠熱能動力工程總體設計方案。要考慮工程系統建設的可靠性、實用性、擴充性等,要權衡好如何根據這個總體設計實施工程建設。電廠熱能動力工程的總體設計包括系統功能設計、環境設計、邏輯設計、應用設計、流程設計、協調設計、集成設計。
2、電廠熱能動力工程的具體設計
具體設計也叫詳細設計,工程施工設計,是系統技術設計和施工平面設計的總稱。初步設計方案完成之后確定其可行性,進而確定工程施工方案。施工設計圖是在這一些列方案完成之后進行的,在整個熱能動力設計中占有非常重要的地位。系統工程施工圖紙一般應包括圖紙目錄、施工總體說明、各熱能動力子系統系統圖、機房的布置詳圖、系統管線平面圖、系統配線與端接圖。工程施工圖設計就是細致全面的分析系統初步設計、施工方案和工程參數計算,并將取得的確切的技術數據繪制在施工平面圖紙上。在設計圖紙上要用專業的標識和文字說明對圖案進行說明。要在圖紙中設置好比例,明確好位置、詳細的尺寸、大致的走向等。設計圖紙中的圖案可以采用《國家標準通用圖集》進行繪制。具體來說,熱能動力設計圖紙的設計要滿足以下的要求。
(1)要預留熱能動力電源、熱能動力接地和熱能動力機設備的機房。
(2)預留建筑施工中需要的預埋件,孔洞,線槽,橋架尺寸,走向,工藝,橋架定位等。
(3)預留層面見的接入網管道。
(4)中央控制室的設置,動力機房大小的設置等各種建筑的平面布置要有一定的規格。
(5)系統設備的線路連接編號和配線要求要有一定的規格;
(6)設置系統監控點和系統監控設備。
3、電廠熱能動力工程系統的修改和完善
電廠熱能動力工程系統安裝完成之后要對電廠熱能動力工程系統的總系統和分系統進行檢驗測試,測試各方面的功能是指標是否滿足國家的相關技術規定,如果不滿足或者不完全滿足相關的規定要及時的對其進行修改。熱能動力系統的建設一般都要經過立項、設計、施工、安裝、調試、評估和驗收這個周期,所以說熱能動力系統的建設是一個長期的工程。
五、結語
綜上所述,熱能動力又稱為熱能動力系統,是指將熱能安全、低污染、高效地轉換成動能,給生產發展提供原動力。熱能動力系統是熱能轉換的關鍵,熱能動力設計是電廠熱能動力工程的重要環節,它關系到整個熱能動力工程的質量。科學合理的熱能動力設計可以有效的提升熱能動力工程建設。我們先對電廠熱能動力工程進行總體的設計,然后在進行系統技術設計和施工平面設計等詳細設計,最后要隨著熱能動力工程不斷的修改和完善熱能動力設計方案。
參考文獻
[1] 王文才.熱能動力設計研究[J].中國新技術新產品,2011,(22).
摘要:采用正交組合回歸設計試驗方法研究了亞溫淬火條件下,淬火溫度和回火溫度對45鋼強度及硬度的影響規律,并分析了該鋼亞溫淬火后的組織與性能。結果表明,在740~800 ℃范圍內,隨淬火溫度升高, 45鋼的強度及硬度升高,淬火組織中鐵素體量逐步減少,其分布形態也發生明顯變化, 800 ℃淬火后的力學性能接近于常規的840 ℃淬火。在試驗的基礎上,提出了45鋼活塞(780 ±10) ℃淬火+ (550 ±10) ℃回火的調質處理新工藝。
關鍵詞:調質處理 抗拉強度 顯微組織
1 金屬熱處理的實在意義
金屬熱處理是將金屬工件放在一定的介質中加熱到適宜的溫度,并在此溫度中保持一定時間后,又以不同速度冷卻的一種工藝。金屬熱處理是材料生產中的最重要的工藝之一,與其他加工工藝相比,熱處理一般不改變工件的形狀和整體化學成分,而是通過改變工件的內部的顯微組織,或改變工件的表面的化學成分,賦予或改善工件的使用性能。其特點是改善工件的內在質量,而這一般不是肉眼所能觀察到的。金屬熱處理中的“四把火”指退火、正火、淬火(固溶)和回火(時效)。
退火是指將工件加熱到適當溫度,根據材料的和工件的尺寸采用不同的保溫時間,然后進行緩慢冷卻,其目的主要是降低材料的硬度,提高塑性,以利于后續加工,減少殘余應力,提高組織和成分的均勻化。退火根據目的不同分為再結晶退火、去應力退火球化退火、完全退火等。正火是將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻,正火的效果同退火相似,只是得到的組織更細,常用于改善材料的切削性能,有時也用于對一些要求不高的零件的最終熱處理。淬火是將工件加熱保溫后,在水、油或其他無機鹽、有機水溶液淬冷介質中快速冷卻。淬火后材料為不平衡組織,通常很硬很脆,需要在高于室溫的某一溫度進行長時間的保溫,再進行冷 卻,這種工藝叫回火(時效)。
2 成型處理方法的研究
從以上定義可以看出,不論是退火、正火、淬火還是回火,熱處理過程中都要對工件進行加熱、保溫和冷卻。所以金屬熱處理中,加熱速度,保溫時間和冷卻速度成為熱處理工藝中最重要的工藝參數。
“四把火”中,淬火和回火(時效)關系最為密切,常常配合使用,二者缺一不可。但在實際生產中,為了節約成本,提高生產效率,對于性能要求低的產品,往往用在線淬火代替淬火爐淬火,用自然時效代替回火。
3 熱處理和材料成型結合驗證
在微觀設計活動的語境下,材料、成型、形態三者有著相互作用的關系,不僅僅是選擇和被選擇或是選擇和接受的一般關系。材料和成型——材料是微觀設計活動中所涉及到的材料(包括天然材料和人造材料),成型是材料基于其物理和化學特性上的成型 ;成型是材料在物理上和化學上變化后的結果或以化學變化為手段產生的物理上的形態結果。如 :鋁材在鑄造的過程中,利用其化學特性使之在特定條件下改變材料特性,又因特定外部條件的作用恢復鑄造之前的特性,但此時的物理形態已經發生了較大的變化,達到設計師的設計需求。材料決定成型,也就是說,在材料既定的前提下,成型是材料的特性(物理、化學特性)規定的;超出材料特性(物理、化學特性)的成型方式,在現實的微觀設計活動中存在的幾率很小,或只能通過材料和材料的復合使用才能達到 ;即使在CAD軟體中可以近似模擬,在微觀設計活動中可能成本很高失去實用價值或存在本身并不合理。如:一個由塑料制成的箱子和一個由木材制成的箱子,由于他們應用的材料不同,使得在實踐加工之后產生的形態結果迥然不同。在為廣大受眾服務的批量化生產條件下,塑料的箱子以注塑成型的方式制成,材料的物理和化學特性,如上文所介紹的,其轉角和過度的部位應呈現r半徑轉角的形態,以方便液態的塑料在模腔中的均勻流動和分布,減少生產缺陷 ;而換一種加工方式,塑料箱子的形態也可能是清棱清角的形態,但其結果理想程度不如前者。
4 熱能動力工程的研究方向
熱動主要研究熱能與動力方面,是跨熱能與動力工程、機械工程等學科領域的工程應用型專業。目前我國有120多所院校開設有該專業,它由舊本科的九個相關專業合并而成,包括了原來的熱力發動機(080311)、熱能工程(080501)、流體機械及流體工程(080313)、熱能工程與動力機械(080319W)、制冷與低溫技術(080502)、能源工程(080506W)、工程熱物理(080507W)、水利水電動力工程(080903)、冷凍冷藏工程(081409)專業。
熱動主要學習機械工程、熱能動力工程和工程熱物理的基礎理論,學習各種能量轉換及有效利用的理論和技術。專業通過理論力學、材料力學、工程制圖、機械設計、電工與電子技術、工程熱力學、流體力學、傳熱學、控制理論、熱工測試技術以及專業方向課程的學習,使我們具備工程熱力學、流體力學、傳熱學和熱工測試技術等熱能與動力工程領域的基礎理論、實驗技能和基本專業知識,掌握制冷空調設備、制冷裝置、動力機械與動力工程、流體機械等設計、制造和實驗研究的基本技術。在此基礎上,它是一個寬口徑的專業,拓展空間很大,就業方向很廣,有電廠熱能工程及其自動化方向、工程熱物理過程及其自動控制方向、流體機械及其自動控制方向、空調制冷方向等。同時,熱動還是現代動力工程師的基本訓練,可見熱動是現代動力工程的基礎。
5 金屬熱處理在成型技術中的應用
由于材料的特性決定這樣的缺陷明顯——應力的分布沒有注塑成型的形態分布均勻,在粘接處應力集中,容易變形或損壞。并且,從生產的角度考慮,由于粘接成型加工特點的限制,這樣的成型方式在大多情況下要由手工完成,很難適應服務廣義大眾的批量化生產。成型和形態不一定是一一對應的方式,相同的成型方式由于所應用的材料不同而產生不同的加工形態 ;不同材料之間的相似性決定了不同材料,在不同的外部環境下(如溫度不同、壓力不同、應用于材料中的添加劑不同等),可以應用同一種或是原理相同的成型方式 ;而材料之間的差異性使材料在應用了相同的成型工藝之后產生的形態不盡相同。兩種材料在工藝成型上,采用了相似的方式,卻產生了不盡相同的形態和外觀 ;導致在微觀設計活動中,設計師在最終形態上的要求改變。相同的形態可以由不同的成型方式來實現 ;相同的形態在結構上不一定相同,即同樣的產品形態可以由不同的結構方式結合而成,不同的材料在實現同一個形態時采用的方式不盡相同。
參考文獻:
關鍵詞:熱電廠;熱能動力工程;性能;合理運用
【分類號】TM621
隨著我國城市化進程的不斷加快,能源緊缺情況越來越嚴重,為了緩解緊張局勢,熱電廠應運而生。熱電廠和傳統的電廠相比較更具有優勢,主要是因為其中的熱能動力工程可以將熱量和電能區分開來,但在實際應用的過程中,熱電廠中存在的問題也日益突出,如何解決其中存在的問題,合理的應用熱電廠熱能動力工程中的性能已經成為當前人們關注的焦點。
一、熱電廠熱能動力工程性能運用中存在的問題
(一)損耗濕汽的原因
熱電廠熱能動力工程性能在應用的過程中,會損耗濕氣,產生此種情況的主要原因有以下幾點:第一,當濕潤的氣體能夠產生膨脹之后,若是氣溫低于正常溫度,氣體就會產生液化,進而變成水,這樣就會導致性能應用不成功;第二,液態水流動的速度和正常的氣流速度相比是較小的,所以會產生動能損耗;第三,當液態水和管壁接觸之后,水會被消耗,而且性能運行所做的功是沒有用處的,這樣就會使得葉輪做功被消減[1];第四,當水蒸氣和比較冷的空氣相接觸的時候,汽量會逐漸變少,而且葉輪的邊沿還會受到損害。
(二)防止濕汽損耗的要點
相關人員針對濕汽損耗進行了深入地研究,找出了幾點防止要點,具體有以下幾點:第一,對使用中的熱能進行二次利用;第二,在進行噴灌選擇的時候,應該選擇含有對液態水進行收集功能的噴灌設備;第三,采取有效的措施提高抗腐蝕的能力;第四,注重各部件之間的[2]。
(三)各級間變工況的變化要點
在各級變工況進行變化的時候,相關人員應該對其臨界點進行計算,在計算的過程中,應該聯系實際情況,對不同臨界值狀態下變工況的變化情況進行深入地分析。若是變工況的變化和臨界值不吻合,就應該改變計算比例,從而確保計算和實際情況。
二、熱電廠熱能動力工程性能的合理運用
(一)對各類工況進行調和
熱能動力工程性能在運行的過程中,應該對不同的工況進行調和,對工況產生的變化進行及時掌握。處于并網運行態勢下的機組,若是其外部銜接的電網更換頻率較高,那么機組就會采用自身所具有的差異動態,對負荷進行適當的增加或者是減少,從而確保電網周波可以保持在平衡狀態下。這樣完整的改變,可以被當做是跳頻[3]。機組運行中產生的跳頻,對調解速率的要求比較高。但是,已經設置好的調整量會和實際情況產生差異,當此種情況發生之后,調控的難度就會增加。
當電力系統中已有的負荷增加的時候,若是采用一次調頻(如圖一),那么頻率的狀態想要恢復正常就會非常的困難。當此情況出現之后,工作人員應該進行二次調頻,這樣就可以將其恢復正常。就一般情況進行分析后可以發現,二次調頻可以是手動進行的,也可以是智能進行的,不同途徑的調和更適用。
(二)縮減調壓的損耗
調節機組之間的壓差、運行中產生的負荷,都能夠增加適應特性,提高可靠性。還有一部分的負荷在特殊的狀態下可以提高經濟效益。此種性能的提升,可以為熱能動力工程的調節明確思路。但是,不同的調節途徑中也存在著一定的問題,比如說,在對高負荷特性的區段進行調解的時候,若是采用滑動態勢調節方法,就會損耗大量的成本。在調節中產生的損失,就是熱能動力工程性能在運行中產生的損耗[4]。這些損失的產生并不是因為人為故障,還有多種因素的影響,所以想要縮減調壓的損耗,就應該堅持不懈的研究新技術,開發新產品,只有從能量上減少損耗,才能提高其先進性。
(三)對重熱進行有序的運用
在熱能動力范疇中,重熱現象的出現是不可避免的,是多層級的汽輪機,較小部分以內的熱能損耗。此種重熱,在進行后續運轉的過程中,還可以進行再次利用。已經擬定好的重熱系數,是在與最好的狀態進行對比后確定的,理想狀態下的焓降,其余留出的部分,就是此種類型的比值。
對重熱進行充分地利用,可以提高原有的平均效率,但在應用的過程中,需要注意的是,對重熱進行利用只能將一部分的損耗進行回收,對其預設的系數變更應該在0.05以內,要知道,重熱的系數越大就越有利。鑒于此種情況,相關人員應該將熱能動力工程中的重熱進行有效的利用,在利用中應結合實際情況,找出最優的比值,只有這樣才能保證機組的正常運行[5]。
(四)應用節流調節
在熱電廠架構中的節流調節,并不具備調節級。在已經確定好的層級中,應該對進汽進行完整的確定,如果在這一過程中工況出現變化,各層級已經預設好的初始溫度已經隨之而發生改變。初始溫度只有在負荷符合規定的情況下才適用,而且初始溫度對于不同規模架構中的容量機組也是相適應的。
在實際運行的過程中,相關人員應該對各層級之間所產生的比焓降以及壓差進行對比。然后在此基礎上對各個零配件所承受的壓力情況以及狀態進行分析,正處于運轉態勢下的汽輪機,還應對其預設的流通是不是符合規定進行檢查,當掌握具體流量和壓力的時候,可以計算出變更的面積[6]。
結束語:
綜上所述,在我國城市化進程不斷加快的過程中,我國對能源的需求量越來越大,能源緊缺問題越來越嚴重,為了改善此種情況,相關研究人員應該對能源技術進行深入地研究,并對熱電廠熱能動力工程性能的運用進行不斷的探索,找出其中存在的問題,提出有效的解決對策,從而緩解能源緊缺局勢,為我國的快速發展奠定良好的基礎。
參考文獻:
[1]王霞.淺析熱電廠熱能動力工程性能的合理運用[J].建筑工程技術與設計,2015(18):1220-1220.
[2]周宗香.小議熱電廠熱能動力工程的性能合理運用[J].建筑工程技術與設計,2014(22):526-526.
[3]王洪民.熱電廠熱能動力工程的性能合理運用分析[J].中國新技術新產品,2015(7):74-74.
[4]屈花珍.淺析熱電廠熱能動力工程性能的合理運用[J].建筑工程技術與設計,2015(28):1360-1360.
關鍵詞:火力發電廠;熱能動力裝置;給水泵
中圖分類號:TM6 文獻標識碼:A
從理論上來說,熱能動力裝置主要是指將熱能轉化為機械能,并在此過程中產生原動力的熱力設備。特別是對于火力發電廠而言,熱能動力裝置的應用質量直接關系著整個火力發電廠的運行質量與工作水平。具體來說,火力發電廠運行過程中的熱能動力裝置主要可以分為燃燒系統和汽水系統這兩個類型。其中,燃燒系統借助于煙氣、通風、排灰的方式,將鍋爐內的水分轉化為蒸汽。此過程的
核心處理性能在于實現化學能自熱能的轉換處理;汽水系統主要借助于汽水、補給水、冷卻水的方式,將由鍋爐所產生的高壓及高溫蒸汽作為實現汽輪機作功的推動力。此過程的核心處理性能在于實現熱能向機械能的轉換。為提高整個火力發電廠的運行質量,針對熱能動力裝置進行系統且有效的檢測與維護,這一工作是至關重要的。本文試針對以上相關問題做詳細分析與說明。
1.火力發電廠熱能動力裝置檢修分析
首先,從檢修方式的角度上來說,借助于對檢修的方式,能夠及時判定熱能動力裝置存在的運行異常及故障,同時對熱能動力裝置部分可能出現故障的區域及故障類型加以預測與評估。同時,火力發電廠還可借助于狀態檢修及診斷技術的合理應用,達到動態且真實反映相關設備運行狀態信息的目的。需要注意的一點是:在火力發電廠選取相關檢修技術,實現對熱能動力裝置檢修作業的過程當
中,需要注意檢修方式的針對性以及多元性,在提高熱能動力裝置運行可靠性的同時,實現對火力發電廠發電成本的有效控制。但設備檢修并無法完全替代常規意義上的定期檢修工作,需要采取兩者結合的方式,保障設備運行可靠且穩定。
其次,從檢修目的的角度來說,可借助于檢修工作的方式,掌握熱能動力裝置的實時運行狀態,確保其運行安全、經濟且可靠。同時,以檢修為手段,還能夠實現對各檢修工作項目的合理安排,在降低熱能動力裝置檢修工作成本的同時,提高相應設備的可用率。在此基礎之上,還可構建能夠與狀態檢修工作要求充分契合的管理工作體制,達到提高火力發電廠運行質量與水平的重要目的。
最后,從檢修原則的角度上來說,要求在火力發電廠針對熱能動力裝置進行檢修作業的過程當中,嚴格遵循以下兩個方面的基本原則:(1)確保熱能動力裝置能夠始終安全且穩定的運行,即針對火力發電廠熱能動力裝置所涵蓋設備檢修工作期間的合理配置,重視對設備的檢測與維護,同時需要制定并落實針對性的管理工作制度,確保對熱能動力裝置相關設備檢修的及時性與有效性;(2)確保熱能動力裝置的檢修工作計劃能夠自總體至分部,有計劃地實施。在熱能動力裝置檢修工作的實施過程當中,需要及時總結相關的經驗教訓,結合實際情況,對設備檢修工作進行合理調整,盡可能地保障設備生產運行狀態的穩定與合理。
2.火力發電廠鍋爐裝置的檢測與維護
鍋爐是火力發電廠燃燒系統中最為關鍵的熱能動力裝置之一,同時也是保障火力發電廠運行系統工作質量穩定且可靠的關鍵內容。在實踐工作中,需要通過對鍋爐裝置進行定期檢修的方式,采取針對性的維護措施,確保鍋爐裝置運行的長效性與可靠性。具體而言,需要重點關注以下兩個方面的內容。
首先,從火力發電廠鍋爐裝置的檢修工作角度上來說,檢修工作中應當重點關注以下4點內容:(1)日常檢修過程中需要保障鍋爐裝置運行管道的通暢性。同時,還需要以檢修的方式避免因鍋爐運行管道泄漏問題而引發的水蒸氣溫度降低問題,避免因運行管道傳輸熱能失效問題而對發電作業產生的不良影響;(2)鍋爐裝置定期檢修中需要保障一次、二次鼓風系統在正常運行狀態以及風量的
合理性,杜絕出現漏風的問題;(3)鍋爐裝置定期檢修中需要安排工作人員專門針對鍋爐運行系統蒸汽裝置、管道回路、閥門部件的運行狀態進行合理檢測,確保鍋爐裝置能夠始終安全且穩定的運行;(4)防止鍋爐裝置人孔、手孔出現泄漏問題。
其次,從火力發電廠鍋爐裝置的維護工作角度上來說,維護工作中應當重點關注以下4點內容:(1)鍋爐裝置在修理或者是年檢之后,需要對手孔、頭孔、人孔等位置的螺栓部件進行定期的檢查,防止因長時間且持續性使用而對螺栓部件的緊固性產生不良影響;(2)每周需要針對鍋爐裝置燃燒器系統及電眼運行質量進行檢查。結合實際情況,可將相關零件拆卸下進行清洗,清洗之后重新安
裝,最大限度地保障零件運行穩定且可靠;(3)對停運鍋爐而言,同樣不能忽視保養的重要性。其中,對于擬停運時間在一個月以內的鍋爐設備而言,需要在停爐之后將鍋爐內部的液體放出,此過程中還需要注意提前關閉手孔以及閥門部件,并向鍋爐中注入一定劑量的軟化水,最后以專用泵將事先配置的堿性保護溶液注入鍋爐裝置內部,以達到保養鍋爐裝置的目的;而對于擬停運時間在一周以
內的鍋爐裝置而言,可采取的是壓力保養的方式。具體而言,需要將鍋爐裝置內部的壓力指標控制在0.1~0.5MPa范圍之內,將裝置內溫度控制在100℃以上,以實現空氣與鍋筒的有效隔絕,從而保養鍋爐;(4)每年度需要對安全閥閥門進行校驗處理,確保其密封可靠。
3.火力發電廠給水泵裝置的檢測與維護分析
在有關火力發電廠給水泵裝置的檢測過程當中發現:絕大部分給水泵系統均是由多臺給水泵裝置共同構成的。其中,2~3臺給水泵裝置被用作啟動給水泵,剩余1~2臺給水泵裝置則作為輔助用/備用給水泵。按照此種配置方式,最為突出的優勢在于:能夠在主機系統出現運行故障的情況下,通過啟動備用給水泵裝置的方式,來保障整個系統運行的持續性與穩定性。然而,在多臺給水泵綜合運行的狀態下,給水泵裝置電動機的運行過熱問題卻始終是潛在的安全隱患之一。
結合實踐運行經驗來看,在火力發電廠給水泵裝置出現發電機過熱的情況下,一方面需要及時更換其他的動力運行方式,另一方面則需要對給水泵進行停機維修處理。其中,對于因電壓問題所引發的給水泵電動機過熱問題而言,需要首先檢查電動機供電系統的運行質量,通過緩解電壓波動,維護供電系統運行穩定的方式,來解決此類故障。與此同時,對于因軸承部件損壞以及傳統系統轉動軸承缺油問題所引發的給水泵電動機運行不暢(引發過熱)的問題而言,需要通過排除性檢修的方式,明確具體的故障點以及故障類型,采取對傳統系統相應軸承部件進行更換或者是加油的方式解決此類問題。而對于因通風孔道堵塞或者是風扇運行失效所引發的通風系統運行不暢問題而言,需要采取逐項排查的方式,對失效風扇進行合理修補,同時對通風孔道進行通暢處理,解決故障。
4.結語
通過本文以上分析,需要認識到的是:伴隨著現代科學技術的持續發展與經濟社會現代化建設進程日益完善,社會大眾物質文化與精神文化需求均呈現出了極為突出的發展趨勢,由此也帶動著對電能的更大需求。可以說,熱能動力裝置的運行質量與水平直接決定著整個火力發電廠的工作性能。在當前技術條件支持下,火力發電廠熱能動力裝置主要可以分為燃燒系統裝置以及汽水系統裝置這兩
種類型,把握這部分裝置設備的操作與使用方法,通過檢測的方式,提高熱能動力裝置的維護針對性,應成為相關工作人員不斷提高實踐經驗的關鍵問題。
參考文獻:
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關鍵詞 熱能動力 電廠
一、熱能與動力工程概述
熱能與動力工程就是將熱能轉化為動能、動能轉化為熱能和電能,其主要研究熱能與動能之間的相互轉化,遵循的主要規律為能量守恒定律此外,還能及時發現發電過程中出現的問題,并采取有效措施加以解決,提高設備的運行效率熱能與動力工程的內容較為復雜,涉及多個領域和學科的知識合理運用熱能與動力工程不僅可以提高電廠的工作效率,還能降低成本,增加電廠的經濟效益總而言之,熱能與動力工程是一種符合科學發展觀的工程,在生態環境保護中也有極大的促進作用。
二、熱能與動力損耗的原因及其降低損耗的措施
1)我們知道,電廠的作用就是將熱能轉化為動能,再將動能通過蒸汽技術轉化為電能,時發電機能夠正常運轉工作。但是,在這個過程中,會出現熱能大量損耗的現象。如何降低熱能的損耗量呢,根據研究顯示,最好降低熱能損耗的方法莫過于有效合理的利用重熱現象了。
這里所說的重熱現象就是指重復利用熱能的現象。在機器工作時,如果被損耗的熱能在機器下一次運轉時能夠運用,就很好的做到了重熱現象。在機器工作實踐時,我們發現,真正能夠完全被利用的熱能與理論上應被利用的數量有較大差別,大大減少了理論上的要求值。此外,由于經濟實力有限,目前我國電力行業中的大多電廠的設備落后,沒有得到及時更新,機器在工作時,自身的回收效率低,使熱能部分散失,沒有得到有效利用,其結果就并不令人滿意。
有專家分析,我國電廠目前的重熱系數在4%-8%,而我們知道重熱系數越大,那么就表示熱能的重復利用率越高,從而損耗量就得以降低。所以,電廠在進行生產的過程中,應適當地提高重熱系數,以便提高熱能的重復利用率。當然,工作人員在進行調節時,要注意一些細節,比如要使得調節閥流量相等等一些細節問題。 降低濕氣損失帶來的影響。發電機組運行過程中不僅會產生熱能,而且會產生大量濕氣由于熱傳遞的原理,溫度更低的濕氣會帶走一部分熱能,從而產生能耗因此,加強濕氣的控制和管理可以降低能耗,提高發電效率濕氣造成能源損失的原因在于濕氣的流動會產生熱損失,水蒸氣的凝結也會產生濕氣損失此外,濕氣損失還會對發電機組產生直接的影響:濕氣會造成動葉邊緣發生沖蝕,使葉片長度和面積變小,使用年限縮短當前較為普遍的濕氣損失控制方式為吸收水蒸氣,減少濕氣對熱能的損耗及葉片的沖蝕此外,還可以安裝去濕裝置或循環裝置,吸收并同收濕氣。
3)展開較為有效的節流調節工作。在節流調節中沒有調節級一說通常情況下在第一級就可以實現全周進汽在工況出現變化時,由于各級的溫度變化較小,這種現象使得其具備較好的符合適應性,適用于小容量機組和基本負荷大機組。但變工況會產生節流損失,使得熱能與動力工程在熱電廠中的運用的經濟效益不高。因此必須在熱電廠的運行中展開較為有效的節流調節工作減少節流損失。在熱電廠的實際運行中可以運用弗留格爾公式:它表明:當變工況前后機組均未達到臨界狀態時,級組的流量與級組前后壓力平方差的平方根成正比。
確保熱能與動力工程在熱電廠中的運用的可靠性。結合弗留格爾公式的運用條件就以同流量之下各級的壓差和焰降加以推算,進而確定相關零部件的功率效率和受力的基本情況,同時監視汽輪機是否正常流通也即在已知流量的前提下將運行汽輪機時組前的各級壓力的公式的符合度作為依據推斷流動部分的面積的相應變化情況。可以這么說在熱電廠的實際運行中運用弗留格爾公式有效保障了機組內節流調節工作的順利開展與進行,為熱能與動力工程在熱電廠中的運用奠定了基礎。
4)減少調壓調節的損失的方式。調壓調節有其優勢也有其缺陷,其主要特點就是可以加強機組自身的運行穩定性以及它對負荷的適應能力,它還提高了一部分機組的經濟效益,同時還為動力工程以及熱能在電熱廠中的運用提供了有效的實際條件。其缺陷主要就是在其高負荷區域內進行滑壓調節是不符合經濟性要求的。大機組蒸汽在動葉柵內完成做功后,就會有機誡能的功力轉換存在,這樣就在一定程度上產生蒸汽余速的損耗、斥氣損失以及鼓風損失等。調壓調節存在這些損失,表明汽輪機組運行經濟性有所降低,但是造成這些損失的主要原因都是汽輪機組運行機理決定的,而不是單純的人為失誤或者系統故障,這些損失的存在都需要借助先進的工藝技術進行改進和完善。所以,這些損失的存在就迫切需要我們不斷積極的研究和探索調壓調節的方法,爭取研制出更為科學的產品,進一步減少能量損失。為了減少熱能和動力工程的損失,我們應該在電廠生產過程中,深人探索調壓調節損失等問題,在實踐中應用具有更高科技含量的新產品,以此來提高電廠熱能與動力工程的運用效率。
5)調配選擇與工況變動的方法。為了說明,調配選擇和工況變動的重要意義,在此以一個實例闡述。以背壓式汽輪機為例,為了提高背壓式汽輪機的利用率,專家們對其做了一些改造。改造如下:在背壓式汽輪機上裝置了一個后置式的低壓凝汽式汽輪機。如此一來,背壓式汽輪機在運行中排出的熱氣就可以成為凝汽式汽輪機的氣源,形成了雙重發電。經過改造后高背壓式汽輪和低壓凝汽式汽輪機,組成了凝汽式的汽輪機發電機組系統。
噴嘴調節汽輪機的變工況。噴嘴調節是新汽經過主汽閥后,再經過幾個依次啟閉的調節汽閥通向汽輪機的第一級(調節級)。每個調節汽閥分別控制一組調節級噴嘴,調節級都作成部分進汽的,一般部分進汽度小于0.8。通常第一個開啟的調節閥所控制的流量要比其余的汽閥大些,最后開啟的調節汽閥通常在超負荷時使用。
當調節級汽室壓力升高至0.546P0時,第一、第二調節汽閥均全開,第三調節汽閥也部分開啟,在第一、第二調節汽閥所控制的兩組噴嘴中,汽流速度剛好達到臨界速度。在這之前,由于P2始終低于臨界壓力,所以盡管P2升高,也不會使第一、二噴嘴組的流量下降,在這之后,只要第三調節汽閥的開度再增加, P2就將高于臨界壓力,于是這兩個噴嘴組中的流量將隨P2的升高而下降,這時流量和背壓的變化是橢圓曲線關系。在第一個調節閥控制的負荷范圍內,蒸汽在第一個噴嘴組中的焓降就是調節級的焓降,此時在第一個調節汽閥剛全開,而第二個調節汽閥尚未開啟時,焓降達到最大值。第二個調節汽閥未開啟時,第二噴嘴組的前后壓力相等,焓降為零。在第二調節汽閥逐漸開大過程中,隨汽閥節流作用的逐漸減弱,P0II增大比P2增長得快些, P2/ P0II逐漸減小,使第哦而噴嘴組的理想焓降逐漸增大,直至第二調節汽閥全開時,第二組噴嘴組中的理想焓降達到該噴嘴組的最大值。此時,第一、二噴嘴組前后壓力比相等,但在第二調節汽閥逐漸開大過程中,由于第一調節汽閥后壓力不變,而調節級汽室壓力卻隨流量的增加成正比的增加,故第一噴嘴組的焓降逐漸減小。
因此,調節級的焓降是隨汽輪機的流量變化而變化的,流量增加時,部分開啟汽閥所控的噴嘴焓降增大,全開汽閥所控的噴嘴焓降減小。在第一個調節汽閥全開而第二個調節汽閥尚未開啟時,調節級焓降達到最大值,此時流過第一噴嘴組的流量也最大。由于蒸汽對動葉的沖擊力與流量及焓降的乘積成正比,故這時位于第一噴嘴組后的調節級動葉的應力也最大,因此調節級的最危險的工況不是在額定功率時,而是在第一調節汽閥全開而第二調節汽閥尚未開啟時,這一點在運行中應充分注意。
三、結語
綜上所述,在電廠的生產過程中,若能夠采取一定的措施方法,將熱能和動力工程很好的結合在一起,就能夠在最大程度上,降低電廠發電機組在運行中產生的各種能耗,從而提高電廠的發電生產效率。在當前能源短缺加劇的背景下,提高電廠的生產效率、增大能源利用率、減少能耗是未來電廠生產技術發展的主要方向。文中所提出的幾種提高熱能動力工程效益的措施方法,并不是僅有的提高電廠運行效益的方法,相信在未來的電廠生產技術水平不斷提升中,還會有更多提高熱能與動力工程運行效率的措施。
參考文獻
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關鍵詞:熱電廠;熱能;動力工程;運用
中圖分類號:TK11文獻標識碼: A
一、熱電廠中熱能與動力工程的發展現狀
熱與能動力工程是最近幾年新近發展的一門學科,其研究的主要問題現實意義很重要,對于建設節能減排型的環境友好型社會有著非常重要的意義。當前,熱電廠中的熱能與動力工程發展中還存在著一些問題。
1、重熱現象
熱電廠的合理運行過程中,保證能量使用合理、前后環節之間的通道壓差持平,那么下一個環節中的焓值通常會比上一環節低很多,這種現象被稱為“重熱現象”。重熱現象的出現會產生一系列的危害,不僅作用于該現象本身,還會引發多種不利于提高能源使用效率的問題,通常包括下列問題:首先,重熱現象會導致熱電廠中電能的儲存和釋放出現問題,甚至引發用電不穩。其次,重熱現象會對發電過程中燃燒環節的穩定造成影響,導致蒸汽數值發生變化,產生比較大的波動,進而導致整個發電系統的性能也受到影響。最后,重熱現象還會影響到整個發電過程中的氣壓,引發壓力波動,導致電能頻率發生波動,電能品質被減低。
2、節流調節
節流調節在熱電廠的運行中應用范圍較廣。發電設備工作出現變化時,往往系統中的能源消耗會加大,進而對電力公司的經濟效益造成影響。實際情況下,節流調節用在容量額度相對較小的設備中更加適合,機組設備的額定負載最大值只要有任何一級達到,那么級數就會相應增高,同時減少機組數量,進而減低供電壓力的臨界值。只有機組中的級數達到三級以上,節流調節才能正常應用,但是發電設備工作若是沒有變化,那么不同機組中同構的流量值相等。所以,發電設備工作狀態發生變化時,系統仍然可以保持著正常穩定的運行模式。
3、濕汽損失
出現濕汽損失的問題主要原因是多方面共同作用,并不是源于單方面的原因,主要包括下列原因:蒸汽在膨脹的過程中會發生液化形成一些水滴,進而影響到蒸汽,造成濕汽損失;水滴移動速度明顯低于蒸汽的速度時,蒸汽在高速移動中很容易受到影響,進而導致濕汽損失;水滴還會影響到噴管中主流的正常運動,導致能量的損失,有時還會引發多余的設備操作。
二、如何提高熱能與動力工程的有效運用
1、有效合理地利用重熱現象
重熱現象指的是在多級汽輪機中,上一級別的熱功損耗被轉化成了重新被蒸熱后吸收的熱能源,這樣下一個級別的進汽焓值就可以提高了,與此同時,理想狀態之下的焓降值會不斷增加,由此一來,每一個級別的理想狀態下的焓降值會大于總體上理想狀態下的整個汽輪機組的焓降值。在熱電聯產的實際生產過程中,這種現象就是所謂的重熱現象。在汽輪機組重熱的這個進程中,由于理想狀態中的數值和現實中的數值之間難免會有差別,就會在整個設備回收熱能源中的回收率有所差別,不是所有的能源都能夠被回收。經過相關實驗和研究,發現在一般情況下,重熱的系數值多是處于4%-8%這個范圍內,依據上述內容不難發現,重熱系數和回收率成正比例相關。那么熱電廠在生產運行中就需要以實際的運行情況來確定合理科學的重熱系數數值,這樣能夠實現熱能和動力工程的有效合理和科學的運用。
2、進行節流調節操作
所謂節流調節指的是在第一級可以完成的進汽工作,因此這也可以說是一種沒有級別的調節工作。在工況發生改變的時候,每一級的溫度都會出現降低,還表現出比較強的負荷適應性,節流調節一般適用于小容量的或者是所帶基本負荷比較大的機組,但是難免出現節流損失情況的發生。由此其經濟效能大幅度降低了。熱電廠可以采用弗留格爾公式,利用它進行計算,從而有效保證熱能和動力工程能夠實現有效的運用。在同等流量之下,運用公式可以對每一級的壓差和比焓值計算,強化對去論足的監督,以促進其正常流通運行,在確保流量的情況下,將汽輪機組之前的每一級的壓力所運用的公式作為依據,對每一部分的流通變化情況加以正確合理的判斷。通過計算,可以發現利用弗留格爾公式能夠在熱電廠汽輪機組中加以運用,有效保障了節流調節,與此同時,也為熱能和動力工程的有效運用提供的基礎和條件。
3、減少調壓調節的損失的方式
調壓調節有其優勢也有其缺陷,其主要特點就是可以加強機組自身的運行穩定性以及它對負荷的適應能力,它還提高了一部分機組的經濟效益,同時還為動力工程以及熱能在電熱廠中的運用提供了有效的實際條件。其缺陷主要就是在其高負荷區域內進行滑壓調節是不符合經濟性要求的。大機組蒸汽在動葉柵內完成做功后,就會有機械能的功力轉換存在,這樣就在一定程度上產生蒸汽余速的損耗、斥氣損失以及鼓風損失等。調壓調節存在這些損失,表明汽輪機組運行經濟性有所降低,但是造成這些損失的主要原因都是汽輪機組運行機理決定的,而不是單純的人為失誤或者系統故障,這些損失的存在都需要借助先進的工藝技術進行改進和完善。所以,這些損失的存在就迫切需要我們不斷積極的研究和探索調壓調節的方法,爭取研制出更為科學的產品,進一步減少能量損失。為了減少熱能和動力工程的損失,我們應該在電廠生產過程中,深入探索調壓調節損失等問題,在實踐中應用具有更高科技含量的新產品,以此來提高電廠熱能與動力工程的運用效率。
4、降低濕氣帶來的損失和消耗
熱電廠的能源損耗很多,其中濕氣損失是主要的部分,要降低濕氣的損失量,這對于熱電廠中熱能和動力工程的運用來說是十分重要的方面。可以從這樣幾方面來分析濕氣之所以容易損失的原因:首先,濕蒸汽在發生膨脹的過程中一部分蒸汽會凝結成水珠,這就損耗了蒸汽量;其次,水珠的流動速度低于蒸汽的流動速度,受到水珠流動速度的影響日益損耗大量的動能;再次,使蒸汽過冷現象的存在也會造成濕氣的損失。濕氣的損耗會帶來動葉邊緣受到損傷,尤其是在葉頂背弧處,受到的損傷是很嚴重的。要有效的降低濕氣可以采取這樣的辦法,在實際熱電廠的運行過程中采用中間環節再熱循環系統,采取去濕氣設備裝置來增強機組的抵抗損失的能力等等。
三、熱電廠中熱能與動力工程的發展方向
在如今這個經濟飛速發展的信息時代,工業生產正在向著自動化、智能化、信息化、數字化發展,想要保證市場競爭力,必然要在能源管理中下功夫,結合新型的新型先進技術,提高生產效率,增加企業效益。未來熱電廠的發展可以參考下列幾點。對現有的設備進行技術改造,令設備的能源消耗盡量降低,引進先進的配套生產設備;實現全集成自動化生產,將改造工藝和整個生產流程有效結合,實現能源的高校利用;實現全集成能源管理,提高工廠管理的透明度,優化配電成本。
結束語
在未來熱力廠的發展中要有效保證熱能和動力工程的有效運用,這是目前電力行業面對的現實問題,要著手解決現實存在的種種實際問題,更好的實現熱能和電力工程的發展,進一步提高熱電廠的運行和水平,確保熱能與動力工程在熱電廠實現合理有效的運用,要不斷的認真總結和研究,緊密的將實際和理論結合起來,不斷豐富和拓展熱能與電力工程的有效運用。
參考文獻
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[關鍵詞]熱能與動力工程、現狀、科技創新
[中圖分類號]TM621[文獻標識碼]A
1熱能與動力工程
熱能已被廣泛應用于我國許多行業,并在國民經濟中占有核心地位。最廣泛使用的是電力工業,在使用核電、火電及其他設備、熱能動力工程及相關技術,是其工作的基礎。鋼鐵行業,尤其是在高爐煉鐵、煉鋼和軋制過程中,也得到了廣泛的應用機械工業及相關工業建筑,包括物質生產、物質生產、鍛造、焊接、鑄造技術、熱能利用率;農業生產和水產養殖,也有廣泛的應用,同時,在廣大人民的日常生活中,熱量也有著許多的用處,如北方冬季供暖等。基于上述分析,我們可以看到,熱能與動力工程,在人們的生活和生產中起著非常重要的作用,是最重要的能源之一,我們將根據熱能的特性,來研究更深入的熱能的狀態,在日常使用中發揮更大的作用。熱能與動力工程是以工程熱物理為主要理論基礎,以內燃機和開發其他新型動力機械和系統為研究對象,采用物理知識和工程力學、機械工程、自動控制、計算機科學、環境科學、微電子技術等知識,研究如何將燃料的化學能和液體的高、低(或無)污染轉化為動力的基本規律和過程,在過程中的自動控制技術。隨著常規能源的日益短缺,人們的環保意識不斷增強,節能,高效,減少或消除污染排放,開發新能源等可再生能源已成為能源、交通、汽車、造船、電力、航空航天等許多領域的重要課題,在國民經濟中發揮著越來越重要的作用。
2熱能與動力工程的現狀
中國的能源與動力工程是在20世紀50年代形成的。在當時,國外社會發展體制的影響,形成在熱能與動力工程專業包括電站鍋爐、火力發電、內燃機、渦輪機、風機、壓縮機、制冷、低溫、加熱、通風及空調工程、冷凍、冷藏、水電工程、水電站、水電站動力設備、水動力、自動化、機械、機電排灌工程、水力發電和提水工程和工程熱物理幾十個,形成了以工業產品生產人才培養目標的基本模式,在我國發展有著相互適應的時間和范圍。隨著改革開放的進行,我國國民經濟體系發生了很大變化。社會對人的培養提出了新的要求。為了滿足這一要求,國家發展了很多關于熱能與動力工程的提案,即熱能工程,熱能和動力工程機械,熱發動機,制冷和低溫工程,流體機械和流體工程,水利水電工程,工程熱物理等。這說明,在短短的十年時間里,熱能與動力工程的發展是突飛猛進的。這樣拓寬了專業人才培養模式。讓更多的學生基礎知識的不斷擴大,對市場的適應性需求大大加強。半個世紀以來,熱能與動力工程為社會輸送了大量的功能,他們是我國特別是能源領域的中堅力量,為建設我國的全面建設小康社會和在世界各國增加顏面做出了巨大貢獻。但是,就目前社會對于熱能的利用而言,卻存在著許多問題,目前,人類所使用的熱量,所以它主要是通過一次能源轉換而來,燃料的化學能轉換中,燃料的化學能轉換主要是通過燃燒的方式,將化學能轉化為熱能,并通過技術手段,轉化為人類生活和生產機械能的需要。但對環境的影響是存在的,主要存在于熱污染,空氣污染,噪音污染和放射性危害,主要河流的水站,在很大程度上會影響水生生物和空氣質量變化,熱能給環境帶來的影響是巨大的,在人們的生活中處處都是其帶來的環境污染,漫天的霧霾,細微的空氣顆粒等等都是燃燒所形成的空氣污染,這會讓我們的生活質量貶低,這回讓中國的國民的身體健康受到威脅和換上疾病,讓人們每天都為出行擔心,所以在熱能的轉化中,我們要更加的注重環境,這將是我們必要的責任,為了我國的發展做出貢獻,讓我們的人民生活得到一定的保障。如何開發和利用熱能和動力工程,是非常關鍵的工作內容,也是國家的重點。將根據熱能和動力工程的開發和利用進行了詳細的分析,對環境和能源節約和減少排放的發展和影響的前景,努力幫助更好的能源開發和利用,為人類的發展作出更突出的貢獻。
3探究熱能和動力工程的科技創新
現如今的熱力和動力工程存在著許許多多的問題需要解決,下面我們就來討論下熱力與動力工程的創新。加快相關產業結構調整。對于火電工程,需要很好的調整和改進的產業結構,努力提高能源利用效率。積極服務業是生產,發展和滿足人民的方便,提高生產質量的核心內容,在工業生產,淘汰落后的產品,對舊技術和相關設備必須要加快淘汰速度,并及時發展新技術,提高生產質量和生產效率,優化產業結構,進一步促進產業轉型升級。加強技術創新。對于熱能與動力工程及相關行業,需要一個良好的技術手段來進行創新,對行業上的設備進行一定的創新,來讓我國的熱能與動力工程的行業在我國起到一定的價值,在本行業中讓我國在世界上起到一定帶頭作用。針對目前存在的主要弊端,完善和促進市場經濟,環境和系統的良好節點。加強合作和相關研究機構,建立技術研發和服務平臺,積極開展相關的還原技術,替代技術,回收技術和資源技術,并努力減少排放,減少環境污染,同時提高能源利用效率。同時,也需要發展創新模式,以加快經濟周期,依靠現代科學技術,節能減排工作管理,作為工作的關鍵內容和核心內容,加快發展新技術,并結合實際的特點和具體應用的熱能與動力工程的步伐。新能源技術的發展得到具體的使用,根據企業的能源消耗和生產,采取節能措施,并進行回收利用,進而達到節能降耗的效果。
4結論
總之,根據熱能與動力工程我們作了詳細的闡述,分析了相關的熱工設備,針對目前存在的主要弊端,完善和促進市場經濟,環境和系統的良好節點,并實施方案和把我工作重點,力求更全面的熱能與動力工程實際情況的把握,更好的使用他們,然我們的社會得到一定的保障,讓我們生活的環境得到一定的保障,讓未來的人類有著更多的生存空間,為了我們的將來,讓我們一起努力,建設美好的明天。
[參考文獻]
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關鍵詞:卓越計劃;實踐能力;師資隊伍;人才培養
作者簡介:胡鵬飛(1985-),男,河北邯鄲人,東北電力大學能源與動力工程學院,助教;曹麗華(1973-),女,山東單縣人,東北電力大學能源與動力工程學院,教授。(吉林 吉林 132012)
基金項目:本文系東北電力大學教學改革基金項目“研究性學習在卓越工程師人才培養中的應用”、東北電力大學教學改革基金項目“研究性學習和創新能力培養在《單元機組集控運行》課程中的研究與實踐”、東北電力大學教學改革基金項目“《汽輪機原理》實驗自主學習網絡教學平臺建設”的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)14-0028-02
東北電力大學熱能與動力工程專業已經有60多年的辦學歷史,該專業于2010年入選教育部“卓越工程師教育培養計劃”試點專業,2013年入選教育部“本科教學工程”地方高校第一批本科專業綜合改革試點專業。畢業生主要分布在五大發電集團,通過調研用人單位對畢業生就業后發展的反饋,發現東北電力大學熱能動力工程專業的畢業生在電廠工程實踐中存在一些問題,不能很好地適應現場環境,不能解決現場出現的一些簡單問題。這反映出現有的教學體系已經不能滿足電廠工程生產的需要,與教育部“卓越工程師教育培養計劃”(以下簡稱“卓越計劃”)的要求預期有一定差距。
“卓越計劃”是為貫徹落實黨的十七大提出的走中國特色新型工業化道路、建設創新型國家、建設人力資源強國等戰略部署,貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》實施的高等教育重大計劃。“卓越計劃”對高等教育面向社會需求培養人才、調整人才培養結構、提高人才培養質量、推動教育教學改革、增強畢業生就業能力具有十分重要的示范和引導作用。“卓越計劃”的宗旨是培養具有較強工程實踐技能、創新精神的國際化工程技術和管理人才,為國家走新型工業化發展道路和建設創新型國家提供保障。[1,2]東北電力大學熱能與動力工程專業是“卓越計劃”試點專業,結合筆者在該專業任教的經歷對熱能動力工程專業卓越工程師教育培養進行了探討。
一、熱能動力工程專業教學存在的問題
1.師資隊伍存在的問題
電廠熱能動力工程專業卓越工程師培養的關鍵在于擁有一支具有電廠現場經驗的教師。由于學生人數越來越多,師生比例嚴重失衡,很多青年教師沒有進行電廠實踐就開始給學生講授專業課的知識。[3]這樣學生只能從書本上學習到電廠系統和電力生產的流程,從圖片上看到現場的重要設備,所學知識太過書本化、理論化,而對現場設備沒有概念,不知道設備的內部構造和實際作用,甚至到現場都不知道該設備的位置,這樣的畢業生不能勝任電廠工程實際的要求。
由于現在大學對教師的考核重心從教學向科研傾斜,造成現在青年教師的精力也都放在了科研上,本科生的教學質量嚴重下降,目前的師資隊伍已不能滿足“卓越計劃”對教師的要求。
2.學生培養方案存在的問題
目前學生培養方案只是注重書本知識,而對今后工作中起重要作用的工程實踐技能、科研與工程創新及管理能力的培養卻是少之又少,學生只是考試的機器、應試教育的犧牲品。這種只注重傳授學生顯性知識,而對學生隱性知識置之不理的培養方案是不健全的。[4]只有增加實踐能力、創新能力等綜合能力在學生培養方案中所占的比重,才能使學生在學習電力生產理論知識的同時,培養和訓練觀察分析能力、解決工程實際問題的能力,最終使學生既具有良好的素質和專業的基礎知識又能夠解決電廠生產過程中簡單的事故,從而全面提高學生在電力領域的綜合素質。
二、熱能動力工程專業師資隊伍建設
1.提高學校專業教師的工程實踐能力
一方面可以通過加強學校和電廠之間的研究合作,比如工程項目合作、共同完成技術開發、技術服務等,讓青年教師到電廠進行中長期培訓,熟悉電力生產過程、機組的運行方式、了解電廠主要生產設備的結構和電廠運行管理制度,提高學校青年教師的電廠工程實踐能力。
另一方面可以在校內聘請具有豐富電廠生產經驗的老教師,對青年教師進行“一對一”的傳、幫、帶培訓指導。老教師可以帶領青年教師到生產現場進行指導,幫助青年教師盡快成長,提高青年教師的工程實踐能力,使教師隊伍的整體水平有顯著提高。
2.企業教師的聘用
根據“卓越計劃”的需要,可以從電廠聘用技術人員參加本科生的教學。
(1)聘請電廠顧問。聘請電廠技術人員擔任教學顧問。電廠顧問可以和校方共同制定熱能動力工程專業的培養計劃,對學生現場實習進行指導;還可以參與汽輪機、鍋爐、熱力發電廠和單元機組集控運行等專業課的大綱和教材的編寫。
(2)聘請電廠兼職教師。對實踐性和應用性較強的專業課,可以從電廠聘請技術人員作為兼職教師,以現場的實際運行情況為主體給學生授課;也可以聘請相關電廠技術人員進行專題講座,對電廠某一生產環節進行專題授課。
3.制定各項配套政策
制定各項激勵政策,提高教師參與工作實踐能力培訓的熱情。對于去現場進行工程實踐能力培訓的教師給予一定的工程量補貼。對于參與“一對一”傳、幫、帶培訓指導的老教師,當青年教師通過培訓考核后,給予一定的獎勵。
三、熱能動力工程專業學生培養方案改革
1.培養目標
東北電力大學熱能動力工程專業主要學習發電廠生產過程,發電廠主要設備運行和維護。著重培養學生的電廠運行實踐能力、解決電廠突發事故的能力和進行電廠運行節能降耗研究的能力,使學生成為具有一定的觀察分析能力、解決現場實際問題的能力,能夠從事電廠生產過程的設計、生產過程的控制以及生產過程技術改革,并且有較強的工程實踐能力和創新精神的新一代電力行業人才。
2.培養標準
(1)掌握電力生產過程的操作技能,能夠對國內主力機型進行啟停操作,對生產過程中出現的簡單故障能夠進行調試和處理。這樣,學生到今后的工作崗位上就可以很快上手,通過考核。
(2)具有分析和解決現有電力生產過程中問題的能力。由于能源和環境問題已經成為制約我國發展的主要瓶頸,節能減排尤為重要。如果學生能夠對電力生產過程中存在的問題進行分析和解決,就能夠在今后的工作中對現有電力生產提出自己的看法和方案,這對學生的發展是十分有利的。
(3)具備有效的溝通和交流能力,具備一定的外語交流能力,具有強大的人際交流及工程表達能力;具備協調、管理、競爭和合作的能力,領導團隊運行、成長的基本能力;具有良好的社會適應性,自我調整能力強,能快速適應社會環境的復雜變化;具有應對危機與突發事故的基本能力。
(4)具有良好的職業道德,掌握一定的職業健康安全的法律法規、標準知識,以及應遵守的職業道德規范;掌握自我提升身體素質的基本技能。
3.培養標準的實現
(1)校內實踐教學。校內實踐教學由兩個部分構成:一部分是在課內教學統一安排的集中實踐教學;另一部分是學生在課外通過自主性學習與實踐。
課內實踐教學包括以下幾個環節:一是英語聽說訓練,包括聽力理解能力、口語表達能力和交談中使用基本的會話策略,通過此訓練能使學生具備一定的外語交流能力。二是課程設計,包括汽輪機課程設計、鍋爐課程設計、熱力發電廠課程設計和單元機組集控運行課程設計。通過課程設計可以使學生了解電廠最基本的設備和流程,為以后的工作學習奠定基礎。三是畢業設計。通過給學生布置研究性課題,讓學生具有一定的創新能力和科研能力,使學生具備終身學習的能力。四是仿真學習。學習300MW、600MW國內主力機型啟停和故障消除等操作,考核合格后,頒發相應證書。
課外實踐包括以下幾個環節:一是參與科研課題。學生在教師的指導下利用課余時間參與科研課題的研究,驗收時提供相應的報告和論文,通過后給予獎勵。二是能力拓展訓練。學生自主選擇設計能力、表達能力和管理能力等方面的訓練項目,并通過相應考核。三是參加全國大學生創新競賽、大學生節能減排競賽、大學生數學建模競賽等競賽活動。
(2)校外實踐教學。主要是電廠生產實習,學生通過實習教學環節,可以在一定程度上融入電廠生產活動,要求學生帶著問題進現場,使學生在短時間內盡量貼近生產、貼近技術、貼近工藝,激發學生的主觀能動性,使學生變成學習的“主體”。通過校外實習的教學環節,使學生能加深理論知識的理解,提高自身的工程實踐能力,達到“卓越計劃”的培養要求。
四、結束語
卓越工程師培養計劃是我國提出的重大教育改革項目,是進一步完善我國工程教育質量的重要舉措。建設具有工程實踐能力的師資隊伍是卓越工程師計劃順利實施的保證,而健全良好的學生培養方案是卓越工程師計劃的基石。本文針對東北電力大學熱能與動力工程專業在卓越工程師計劃培養中存在的問題,提出了一些改革措施和方案,目的在于把學生培養成符合“卓越計劃”要求的合格畢業生,但學生的工程實踐能力和創新能力的培養是一個循序漸進的過程,需要學校、企業和社會的共同努力才能完成。因此,培養造就一大批創新能力強、適應我國電力工業發展需要的高質量工程技術人才任重而道遠。
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關鍵詞:熱電廠;熱能;動力工程;操作技能;研究
熱電廠的工作原理是把熱能轉變為動能,從而生成電量,不過在真實的作業中,很多的熱能會在汽輪設備中轉化之后消失,從而導致了蒸汽的熱損耗和焓值的降低,在很大程度上增加了熱電廠的生產成本。所以對于存在的這些情況,開展解析以及探索,從而采取有效措施,提升熱能以及動力項目的操縱技巧。
1 合理應用重熱現象,有效調節汽輪機變工況
重熱現象,在多級汽輪設備上一級損失中的一小部分可以在以后各級中得到運用,進而提升進汽焓,并且各個級別想要的焓值降低量和肯定會超出總設備總的焓值降低量,就是重熱情況。實際操作中能夠得知,原理和真實數據間一般具有很大的區別,并且機器設施本身的熱回收效果也不同,所以并不是整體熱損耗都能夠再被吸收。根據這些,熱電廠能夠按照真實制造狀況,使用適宜的重熱參數,在確保發電品質以及效果的基礎上,完成熱能的使用。實際中,為提升熱能以及動力項目的操作措施水準,要在調節中關注到下面的幾個事情,就是各個調節閥門流量是不是一樣;調節閥門在打開狀態的數量對焓值降低量產生的作用,一些載重,比節流調節效果好;工作狀況改變造成的調解溫度也會發生改變,對載重的適宜性產生不良作用。同步設備的用途:(1)在單機工作中,提高設備轉動速度達到既定值。帶載重工作階段,要保證設備在全部載重穩定的情況下都可以保持既定轉動速度。(2)并列工作時,使用同步設備能夠轉變汽輪設備工作效率,同時可以重新配置各設備的載重,確保電網速度不變。
2 調配選擇與工況變動
實行中,為了能夠證明調節配置選用和工作狀況改動的意義,以下面的例子為典型開展詳細講述。案例:背壓樣式汽輪設備使用程序中,為有用的提升其真實使用效果,可以對其開展適宜的改善,同時為其裝置后汽輪設備,這樣就能夠充分施展背壓樣式汽輪設備的排氣性能,并且能夠成為抵押凝汽式汽輪設備的汽源,完成雙重發電。根據這些,能夠構成凝汽樣式汽輪設備發電設備體系,如果電網頻率顯現改變時,會以本身不同的動態特點當作參考資料,來完成載重增加減少的開啟。這種體系的關鍵特征是調頻速度十分快,設備具有很大的差距,并且制約調節數量,進而增大了調節操控的難度。如果電力體系電網載重具有很大的改變時,使用一次調頻的形式不會完成頻率的復原,一定要開展二次調頻。二次調頻能夠使用自動以及手動兩種形式,這里自動的調頻形式因為其使用也與二次調節配置形式不同。熱電廠真實工作程序中,必須選用適宜的調節配置形式,提升工作水準,才可以盡量的減少調節配置,致使動力項目熱能運用效果差。
3 調壓及減少濕氣損失
調壓的特點非常復雜,主要表現在以下幾個方面:(1)機組運行可靠性有所增加,而且負荷適應性也發生了較大的改變;(2)機組部分負荷條件下的經濟性提高了;(3)高負荷區域的滑壓調節存在著不經濟現象。在單元制大機組中,蒸汽在動葉柵中做功后,以余速動能離開動葉柵,它是未能在動葉柵中轉換為機械能的一部分動能,稱它為這一級的余速損失。從實際操作中能夠看出,出現濕氣損耗的關鍵因素體現在下面幾個部分:第一,濕蒸汽膨脹熱量轉化的過程中,一些蒸汽遇冷變為水珠,進而降低了可以進行轉化的蒸汽熱量。第二,蒸汽流動的速度要比水珠的流動速度快,速度快的蒸汽流動會受到水珠的阻礙,導致動能的損耗。第三,水珠會沖擊到噴管背弧,打亂主流順序,會帶來很大的損耗,噴管背弧被沖擊之后會給轉動帶來影響,損耗其有用功。如果濕蒸汽太冷,就會致使濕氣損耗。針對這些,對濕氣損耗開展有效措施。針對整體提升熱能動力項目操作措施有著十分關鍵的作用,這需要鍋爐工作者把新蒸汽系數盡可能的掌控在既定范圍內,之后全部減溫。調節閥門都必須符合標準。針對規模設備,可以再次加熱輪回形式,綜合去濕設施,對噴管開展改造,可以使用空心的吸水縫隙,能夠提升其抵抗沖擊的性能。汽輪設備在工作程序中,能夠有效克服軸承沖突,帶動速度調節設備以及主油泵,進而減少機器損耗。
4 機組變工況特性與節流
機組的工況前后級未達到臨界狀態時,級組的流量與級組前后壓力的平方差成正比例關系,但是當處于臨界狀態時,雖然兩者也是成正比例關系,但是流量與級后的參數無關,同時軸向的推力在新蒸汽溫度降低、汽輪機發生水沖擊時、負荷突增時、甩負荷時、葉片結垢時,都會出現增大的趨勢。抓住這一特征進行有效的調節,進而提高整個熱電廠工作運行的效率。對于節流調節而言,通常不存在調節級,首級可實現全周進汽作業。當工況發生變化時,各級溫度會發生變化,溫度變化小則負荷適應性良好;如果存在節流損失,則會加大消耗,對其經濟性造成一定的影響。實踐中,其比較適合于帶基本負荷的大機組以及小容量機組,但卻經濟性相對較差一些。熱電廠運行過程中,可通過弗留格爾公式,計算相關因素,并以此來保障動力工程中熱能的有效應用,并結合該公式的實際應用條件,就不同流量下各級級前壓力求得各級的比焓降和壓差,從而準確確定相應零部件的具體受力情況、功率效率。在此過程中,還要對汽輪機的通流部分運行情況進行監視,即在流量確定的情況下,將運行過程中的級組前各級壓力公式符合度作為重要參考依據;對通流部分面積是否變化進行判斷。簡單地說,就是根據弗留格爾公式計算出來的各因素,來保障汽輪機組的內節流調節質量和效率,從而為動力工程和熱能在熱電廠中的實際應用,準備條件和提供基礎。
5 結束語
增強對熱能以及動力項目的開發以及研究,了解各個變化工作狀況的詳細情況,研究其發生改變的原因,對作業中的一樣狀況開展有用的處置,提升操作措施以及操作水準。并且經過對減少焓值降低量熱損耗系統的熟悉以及探索,能夠促動熱能的使用率提升,從而減少了熱電廠工作費用的開支以及損耗量,真正的完成了節約能源減少污染物排放,保證國內熱電廠行業的發展。
參考文獻
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