试论热力发电厂动力循环和热经济性.doc

试论热力发电厂动力循环和热经济性 摘要：在我国伴随着能源的需求越来越大，开发新型能源的技术和经济投入比较庞大，所以开发新能源的可能性比较小，所以充分的提高能源的利用率才是最根本的方法，电力能源作为各行各业生产生活的基本能源，要充分的去保证电力资源的充足，在我国当前，热力发电厂是电能的主要来源，面对严峻的能源危机，努力提高热力发电厂的热经济性是未来热力发电厂的必然发展方向，本文就当前热力发电厂的循环系统进行研究分析，并对现在的热力发电厂的热经济性进行评价，提出相应的改善措施，最终提高能源的利用效率。关键词：热力发电厂 热经济性 动力循环 热力发电厂的热经济性分析是热力发电厂进行节能降低能耗的基础研究，它能够对热力系统进行设计、改造，目前我国的热力发电厂还存在着较严重的能源损耗现象，能源的利用率十分地低下，使用了热力发电厂的循环系统能够有效地提高热力发电厂的能源利用效率，节省了大量的能源，本文从热力发电厂的选址、人员选配、技术革新等方面对热力发电厂的热经济性的提高提出科学的改善措施，更好地服务于人民大众。 1.热力发电厂循环系统 首先了解一下热力发电厂的发电原理，发电的实质就是能量的转换，通过化石燃料的燃烧产生的热能，转换为蒸汽热能，推动蒸汽转子的旋转变为机械能，最后通过热力发电厂的发电设备转变成电能，这就是过去热力发电厂的发电原理，现代的热力发电厂增加了动力循环系统，就是将热力发电第一次产生的热量进行发电之后，再将余热用于发电厂的动力循环系统中，再次发出相应的电能，热力发电厂的循环系统相对于以往的发电系统有着很大的优势，它能够降低能源的使用，增加资源的再次利用，能够产生的电力资源，循环系统的建造还能够节省很多的发电厂的建设面积，热力发电厂产生的尾气还能够收集起来，将尾气中的热量再次利用起来，能够高效的保护生态环境。 热力发电厂的主要化石能源就是煤炭资源，将煤炭通过传送给煤机，经过碾磨形成煤粉，再将煤粉送入锅炉燃烧，燃烧产生大量的热量，将锅炉管内的水进行加热，随之产生大量的高温蒸汽，这些高温蒸汽推动着汽轮机高速运转，汽轮机通过外部的转轴带动发电机进行发电，最后经过最后的变压器处理接入电网中，这是一个明显的热能转化为机械能最后转化为电能的过程，但是过去的热力发电的能量转换率十分低下，只有少量的能源才能够被转换为电能，大量的热量的没有很好地被充分利用起来，比如锅炉燃烧过程中热量的损失、一些管道的热量损失等等，所以要想真正的提高热力发电厂的能源利用效率，就必须解决好热能损耗的问题，采取相应的措施去解决相关问题。 2.热力发电厂热经济性评价及其意义 2.1热力发电厂热经济性的评价 热力发电厂的热经济性的评价标准就是指能量在转化的过程中造成了多少的能源损失和能源的利用率是多少，评价一个热力发电厂的热经济性主要是依据热力学的第一和第二定律的基础之上的，常用的热经济的评价方法有很多种，比如热平衡方法、循环函数方法、等效热降方法等等，下面主要介绍热量法和熵方法这两种比较常见的方法。 热量法是根据热力学第一定律总结出来的一种方法，主要原理就是根据燃料产生的化学能在数量的改变来评价热力发电厂的热经济性，化石燃料产生的总能源在数量级上就等于有效利用的能量加上能量转换过程中损失掉的能量，所以热力发电厂的热力效率就是等于有效利用的能量除以燃料产生的总能量，在热力发电厂的循环系统中，在循环过程中同样存在着大量的热量散失，比如在热力发电的锅炉中，在锅炉中输入的燃料总能量=锅炉的热负荷+锅炉散热+锅炉排污损失+未完全燃烧损失的能量，当蒸汽进入汽轮机后，也存在大量的热量散失，比如汽轮机的蒸汽潜热损失、汽轮机的内部损失、还有汽轮机的机械损失，综上我们可以得出热量法就是通过计算热力发电厂的热效率和热损失率来衡量一个热力发电厂的热经济性。 还有一种热经济性的评价方法就是熵方法，熵方法是根据热力学的第二定律得出的，通过分析产生热能的各种影响因素，分析化学燃烧的做工能力及其的利用效率来研究热力发电厂的热经济性，比如在热力发电厂的能量循环过程中，加热器和冷凝器是两个存在温度差的两个换热过程，能量的损失多少就会随着熵的变化而改变，熵方法就是通过计算的熵的变化来计算热量损失的大小。 总体而言，热量法是从热损失的角度去计算热力发电厂的热经济性，熵方法则是从做功能力的损失上来计算热经济性。 2.2分析热力发电厂循环热经济性的意义 由上文的公式可得出锅炉的能量转换效率，锅炉的热能损失包括排烟损失、未完全燃烧损失、排污损失，使用了动力循环系统将能够有效地降低烟雾造成的污染、改善不完全燃烧的现象，减少热量的损耗，还能够收集余热进行二次发电，这些措施能够有效地提高热经济性，减少环境的污染。管道的效率是提高整个热力发电总效率的关键环节，气体的传输的过程中，经过管道会有能量的损失，使用热力循环系统时，可以最大程度的收集多余的气体，使气体得到充分的利用，将收集的气体与汽轮机中的热耗混合一起，使得整个机组产生更多的能量，达到减少热量和经济消耗的目的，提高能源的利用效率，将以前浪费的资源转化为经济效益。 从整个发电厂来考虑，全厂的能源热耗量=发电机的输出功率+全厂的能量损失，在整个的发电厂系统之中，要考虑整体的热能损失，其中就包括发电机在工作时的输出功率的损失、发电机机械磨损的热能损失，将这些能量损失因素的考虑，在使用循环系统时，可以最大程度的减少这些因素给整个系统造成的能量损失，通过对热力发电厂的热经济性的影响因素研究发现，在整个锅炉系统中，锅炉的初始温度对热经济性有着很大的影响，当锅炉中的初始温度升高时，锅炉的气体排放就会降低，热经济性就会提高，另外初始温度提高，气体的热量损失也会降低，所以提高锅炉的初始温度就会提高发电厂的热经济性。 能源的消耗量和能源的消耗率是衡量整个热力发电厂的热经济性的重要的经济指标，热力发电厂在生产中会消耗大量的能源和资金，是一个消耗型的产业，但是与水电、核电相比，热力发电厂具有投资少、建设周期短的优势，我国目前主要的发电模式就是热力发电，所以通过对热力发电厂的热经济的研究分析，能够改善我国目前的热力发电厂的工作布局，提高发电的能源效率从而提高能源的经济效益。 3.提高热力发电厂热经济性的措施 上文研究和分析了热力发电厂的热经济的评价方法及其意义，下面重点阐述如何提高热力发电厂的热经济性，首先要进行安全的管理，对热力发电厂的设备进行定期的保养和检查，如果进行新建发电厂要考虑发电厂的厂址选择，尽量选择交通便利，人员稀少的地区，有利于设备的运输和安装，考虑到煤炭等资源的运输，在安装过程中要对人员进行必要的培训，大型的锅炉设备安装运行比较复杂，要运用新的技术和工艺来提高能源的利用效率；要保证厂区的电网的稳定，电网的稳定能够有助于厂区的生产生活的正常进行；最后还要对电厂的从业人员进行培训教育，建立健全企业的管理制度，随着现代化的技术和设备运用到热力发电中，从业人员要适应时代的发展，学