前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的热能动力工程主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
[关键词]电厂;热能动力;设计
中图分类号:TK16-4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)26-0081-01
一、当前热能动力工程的定义和现状
改革开放以来,随着科学技术的不断发展,国家教育部在颁发的普通高等学校本科专业中把热能动力工程从几十个分支专业压缩成为9个专业,再随着后来的发展教育部颁布的新专业目录中再将上述的9个专业统一为热能与动力工程专业,这也使得热力动力工程发生了质变。所谓“热能动力”也可以称之为热能动力系统工程,它是指热能安全、低污染、高效地转换成动能,给电厂的生产和发展提供原动力。
热力动力工程主要是对热能与动力方面进行深入的研究,是跨热能与动力工程、机械工程等学科领域的工程应用型专业。热力动力主要学习机械工程、热能动力工程和工程热物理的基础理论,学习各种能量转换及有效利用的理论和技术。多能源互补与多功能综合是当代世界能源动力系统发展的主要特征和趋势。热能动力多联产系统是一个多种形式原燃料及电能等能源输入、多种形式产品及热能动力等能量输出的复杂系统。随着经济的发展,能源、环境问题日益突出,由此而诞生的能源、环境、经济等综合的评价准则受到重视。
二、热能动力工程设计的基本要求
众所周知,不管是什么项目工程的设计,都需要有专业高素质的设计人才和先进的设计技术为基础,同时设计企业还需要对程设计的经济效益进行考虑。
1、高素质的设计专业人才
热能动力工程的设计需要专业的设计人才。在招聘设计人员的时候要通过各种方式选拔具有扎实的热能动力设计基本功,有创新性、灵活的应变力的高素质人才。社会是不断发展,科学技术日新月异,人们的需求也在不断的改变。所以要定时的对热能动力设计人员进行培训,培养出能够与时俱进的设计人才。
2、设计技术的先进性
设计技术先进性的考量标准是要符合客户的需求,要符合国家的相关标准,技术水平要达到甚至超越当前的国际水平。同时在工程系统的设备选型和组合方式等设计内容也要具有先进性。要确保在后期设计的修改和完善的过程中,系统工程可以自行维护。在具体的电厂热能动力设计中,要根据自己厂里面实际情况引进先进的技术和设备。
3、经济效益的合理性
在市场经济不断发展的今天,企业的竞争就是经济实力的竞争,所以在电厂热能动力工程中要以取得经济效益为目的。在热能动力系统工程的设计中要综合考虑工程建设的费用,设备的费用,维修的费用,以及其他的一切系统资金费用。要是经济效益达到合理性。工程系统费用要在合理的范围之内,保证在取得足够的经济效益的同时,能够提高工作质量和保证安全。
三、对热能动力工程设计的整体规划设计
1、制定初步的设计方案
在充分考虑客户的需求上,结合建筑物本身的功能,确定热能动力系统目标。对实施所选用的技术、实施步骤和经费等情况进行论证,然后用通俗易懂的语言、直观的图表制定出初步的设计方案。热能动力系统工程初步设计方案的制作一般包括三个步骤:第一,要涵括整体目标系统的概貌。第二,要确定目标系统的整体结构。第三,要对包括系统的目标、系统的实施计划、系统的布线结构、系统的经费概算等子系统进行描述。
2、分析客户的需求,做好客户的沟通
设计人员首先需要了解客户各方面的需求。一方面可以通过其他工作人员采集的客户的信息材料了解客户的需求。另一方面设计人员可以通过直接和客户谈话、讨论、分析等方式了解客户的需求。要从设计的功能、性能,以及费用等方面对客户进行沟通。在充分了解客户需求的基础上根据设计人员自己的技术水平来进行合理的热能动力设计。在设计的过程中遇到问题的时候也要和客户进行及时的沟通,适时地改动设计方案。
3、研究设计方案的可行性
设计方案初步确定之后,要研究设计方案的可行性:分析目标热能动力系统技术是否先进,方案的具体实施是否会遇到障碍,方案中的计划经费是否符合实际施工,经济效益是否合理等。只有设计方案具有以上的可行性,才能进入下一步的热能动力设计工作。
四、热能动力工程设计的各个环节及主要内容
1、电厂热能动力工程的总体设计
根据客户的需求,电厂热能动力工程的规划设计方案,实际经济情况,技术条件等来拟定电厂热能动力工程总体设计方案。要考虑工程系统建设的可靠性、实用性、扩充性等,要权衡好如何根据这个总体设计实施工程建设。电厂热能动力工程的总体设计包括系统功能设计、环境设计、逻辑设计、应用设计、流程设计、协调设计、集成设计。
2、电厂热能动力工程的具体设计
具体设计也叫详细设计,工程施工设计,是系统技术设计和施工平面设计的总称。初步设计方案完成之后确定其可行性,进而确定工程施工方案。施工设计图是在这一些列方案完成之后进行的,在整个热能动力设计中占有非常重要的地位。系统工程施工图纸一般应包括图纸目录、施工总体说明、各热能动力子系统系统图、机房的布置详图、系统管线平面图、系统配线与端接图。工程施工图设计就是细致全面的分析系统初步设计、施工方案和工程参数计算,并将取得的确切的技术数据绘制在施工平面图纸上。在设计图纸上要用专业的标识和文字说明对图案进行说明。要在图纸中设置好比例,明确好位置、详细的尺寸、大致的走向等。设计图纸中的图案可以采用《国家标准通用图集》进行绘制。具体来说,热能动力设计图纸的设计要满足以下的要求。
(1)要预留热能动力电源、热能动力接地和热能动力机设备的机房。
(2)预留建筑施工中需要的预埋件,孔洞,线槽,桥架尺寸,走向,工艺,桥架定位等。
(3)预留层面见的接入网管道。
(4)中央控制室的设置,动力机房大小的设置等各种建筑的平面布置要有一定的规格。
(5)系统设备的线路连接编号和配线要求要有一定的规格;
(6)设置系统监控点和系统监控设备。
3、电厂热能动力工程系统的修改和完善
电厂热能动力工程系统安装完成之后要对电厂热能动力工程系统的总系统和分系统进行检验测试,测试各方面的功能是指标是否满足国家的相关技术规定,如果不满足或者不完全满足相关的规定要及时的对其进行修改。热能动力系统的建设一般都要经过立项、设计、施工、安装、调试、评估和验收这个周期,所以说热能动力系统的建设是一个长期的工程。
五、结语
综上所述,热能动力又称为热能动力系统,是指将热能安全、低污染、高效地转换成动能,给生产发展提供原动力。热能动力系统是热能转换的关键,热能动力设计是电厂热能动力工程的重要环节,它关系到整个热能动力工程的质量。科学合理的热能动力设计可以有效的提升热能动力工程建设。我们先对电厂热能动力工程进行总体的设计,然后在进行系统技术设计和施工平面设计等详细设计,最后要随着热能动力工程不断的修改和完善热能动力设计方案。
参考文献
[1] 王文才.热能动力设计研究[J].中国新技术新产品,2011,(22).
摘要:采用正交组合回归设计试验方法研究了亚温淬火条件下,淬火温度和回火温度对45钢强度及硬度的影响规律,并分析了该钢亚温淬火后的组织与性能。结果表明,在740~800 ℃范围内,随淬火温度升高, 45钢的强度及硬度升高,淬火组织中铁素体量逐步减少,其分布形态也发生明显变化, 800 ℃淬火后的力学性能接近于常规的840 ℃淬火。在试验的基础上,提出了45钢活塞(780 ±10) ℃淬火+ (550 ±10) ℃回火的调质处理新工艺。
关键词:调质处理 抗拉强度 显微组织
1 金属热处理的实在意义
金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后,又以不同速度冷却的一种工艺。金属热处理是材料生产中的最重要的工艺之一,与其他加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体化学成分,而是通过改变工件的内部的显微组织,或改变工件的表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能观察到的。金属热处理中的“四把火”指退火、正火、淬火(固溶)和回火(时效)。
退火是指将工件加热到适当温度,根据材料的和工件的尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却,其目的主要是降低材料的硬度,提高塑性,以利于后续加工,减少残余应力,提高组织和成分的均匀化。退火根据目的不同分为再结晶退火、去应力退火球化退火、完全退火等。正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退火相似,只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削性能,有时也用于对一些要求不高的零件的最终热处理。淬火是将工件加热保温后,在水、油或其他无机盐、有机水溶液淬冷介质中快速冷却。淬火后材料为不平衡组织,通常很硬很脆,需要在高于室温的某一温度进行长时间的保温,再进行冷 却,这种工艺叫回火(时效)。
2 成型处理方法的研究
从以上定义可以看出,不论是退火、正火、淬火还是回火,热处理过程中都要对工件进行加热、保温和冷却。所以金属热处理中,加热速度,保温时间和冷却速度成为热处理工艺中最重要的工艺参数。
“四把火”中,淬火和回火(时效)关系最为密切,常常配合使用,二者缺一不可。但在实际生产中,为了节约成本,提高生产效率,对于性能要求低的产品,往往用在线淬火代替淬火炉淬火,用自然时效代替回火。
3 热处理和材料成型结合验证
在微观设计活动的语境下,材料、成型、形态三者有着相互作用的关系,不仅仅是选择和被选择或是选择和接受的一般关系。材料和成型——材料是微观设计活动中所涉及到的材料(包括天然材料和人造材料),成型是材料基于其物理和化学特性上的成型 ;成型是材料在物理上和化学上变化后的结果或以化学变化为手段产生的物理上的形态结果。如 :铝材在铸造的过程中,利用其化学特性使之在特定条件下改变材料特性,又因特定外部条件的作用恢复铸造之前的特性,但此时的物理形态已经发生了较大的变化,达到设计师的设计需求。材料决定成型,也就是说,在材料既定的前提下,成型是材料的特性(物理、化学特性)规定的;超出材料特性(物理、化学特性)的成型方式,在现实的微观设计活动中存在的几率很小,或只能通过材料和材料的复合使用才能达到 ;即使在CAD软体中可以近似模拟,在微观设计活动中可能成本很高失去实用价值或存在本身并不合理。如:一个由塑料制成的箱子和一个由木材制成的箱子,由于他们应用的材料不同,使得在实践加工之后产生的形态结果迥然不同。在为广大受众服务的批量化生产条件下,塑料的箱子以注塑成型的方式制成,材料的物理和化学特性,如上文所介绍的,其转角和过度的部位应呈现r半径转角的形态,以方便液态的塑料在模腔中的均匀流动和分布,减少生产缺陷 ;而换一种加工方式,塑料箱子的形态也可能是清棱清角的形态,但其结果理想程度不如前者。
4 热能动力工程的研究方向
热动主要研究热能与动力方面,是跨热能与动力工程、机械工程等学科领域的工程应用型专业。目前我国有120多所院校开设有该专业,它由旧本科的九个相关专业合并而成,包括了原来的热力发动机(080311)、热能工程(080501)、流体机械及流体工程(080313)、热能工程与动力机械(080319W)、制冷与低温技术(080502)、能源工程(080506W)、工程热物理(080507W)、水利水电动力工程(080903)、冷冻冷藏工程(081409)专业。
热动主要学习机械工程、热能动力工程和工程热物理的基础理论,学习各种能量转换及有效利用的理论和技术。专业通过理论力学、材料力学、工程制图、机械设计、电工与电子技术、工程热力学、流体力学、传热学、控制理论、热工测试技术以及专业方向课程的学习,使我们具备工程热力学、流体力学、传热学和热工测试技术等热能与动力工程领域的基础理论、实验技能和基本专业知识,掌握制冷空调设备、制冷装置、动力机械与动力工程、流体机械等设计、制造和实验研究的基本技术。在此基础上,它是一个宽口径的专业,拓展空间很大,就业方向很广,有电厂热能工程及其自动化方向、工程热物理过程及其自动控制方向、流体机械及其自动控制方向、空调制冷方向等。同时,热动还是现代动力工程师的基本训练,可见热动是现代动力工程的基础。
5 金属热处理在成型技术中的应用
由于材料的特性决定这样的缺陷明显——应力的分布没有注塑成型的形态分布均匀,在粘接处应力集中,容易变形或损坏。并且,从生产的角度考虑,由于粘接成型加工特点的限制,这样的成型方式在大多情况下要由手工完成,很难适应服务广义大众的批量化生产。成型和形态不一定是一一对应的方式,相同的成型方式由于所应用的材料不同而产生不同的加工形态 ;不同材料之间的相似性决定了不同材料,在不同的外部环境下(如温度不同、压力不同、应用于材料中的添加剂不同等),可以应用同一种或是原理相同的成型方式 ;而材料之间的差异性使材料在应用了相同的成型工艺之后产生的形态不尽相同。两种材料在工艺成型上,采用了相似的方式,却产生了不尽相同的形态和外观 ;导致在微观设计活动中,设计师在最终形态上的要求改变。相同的形态可以由不同的成型方式来实现 ;相同的形态在结构上不一定相同,即同样的产品形态可以由不同的结构方式结合而成,不同的材料在实现同一个形态时采用的方式不尽相同。
参考文献:
关键词:热电厂;热能动力工程;性能;合理运用
【分类号】TM621
随着我国城市化进程的不断加快,能源紧缺情况越来越严重,为了缓解紧张局势,热电厂应运而生。热电厂和传统的电厂相比较更具有优势,主要是因为其中的热能动力工程可以将热量和电能区分开来,但在实际应用的过程中,热电厂中存在的问题也日益突出,如何解决其中存在的问题,合理的应用热电厂热能动力工程中的性能已经成为当前人们关注的焦点。
一、热电厂热能动力工程性能运用中存在的问题
(一)损耗湿汽的原因
热电厂热能动力工程性能在应用的过程中,会损耗湿气,产生此种情况的主要原因有以下几点:第一,当湿润的气体能够产生膨胀之后,若是气温低于正常温度,气体就会产生液化,进而变成水,这样就会导致性能应用不成功;第二,液态水流动的速度和正常的气流速度相比是较小的,所以会产生动能损耗;第三,当液态水和管壁接触之后,水会被消耗,而且性能运行所做的功是没有用处的,这样就会使得叶轮做功被消减[1];第四,当水蒸气和比较冷的空气相接触的时候,汽量会逐渐变少,而且叶轮的边沿还会受到损害。
(二)防止湿汽损耗的要点
相关人员针对湿汽损耗进行了深入地研究,找出了几点防止要点,具体有以下几点:第一,对使用中的热能进行二次利用;第二,在进行喷灌选择的时候,应该选择含有对液态水进行收集功能的喷灌设备;第三,采取有效的措施提高抗腐蚀的能力;第四,注重各部件之间的[2]。
(三)各级间变工况的变化要点
在各级变工况进行变化的时候,相关人员应该对其临界点进行计算,在计算的过程中,应该联系实际情况,对不同临界值状态下变工况的变化情况进行深入地分析。若是变工况的变化和临界值不吻合,就应该改变计算比例,从而确保计算和实际情况。
二、热电厂热能动力工程性能的合理运用
(一)对各类工况进行调和
热能动力工程性能在运行的过程中,应该对不同的工况进行调和,对工况产生的变化进行及时掌握。处于并网运行态势下的机组,若是其外部衔接的电网更换频率较高,那么机组就会采用自身所具有的差异动态,对负荷进行适当的增加或者是减少,从而确保电网周波可以保持在平衡状态下。这样完整的改变,可以被当做是跳频[3]。机组运行中产生的跳频,对调解速率的要求比较高。但是,已经设置好的调整量会和实际情况产生差异,当此种情况发生之后,调控的难度就会增加。
当电力系统中已有的负荷增加的时候,若是采用一次调频(如图一),那么频率的状态想要恢复正常就会非常的困难。当此情况出现之后,工作人员应该进行二次调频,这样就可以将其恢复正常。就一般情况进行分析后可以发现,二次调频可以是手动进行的,也可以是智能进行的,不同途径的调和更适用。
(二)缩减调压的损耗
调节机组之间的压差、运行中产生的负荷,都能够增加适应特性,提高可靠性。还有一部分的负荷在特殊的状态下可以提高经济效益。此种性能的提升,可以为热能动力工程的调节明确思路。但是,不同的调节途径中也存在着一定的问题,比如说,在对高负荷特性的区段进行调解的时候,若是采用滑动态势调节方法,就会损耗大量的成本。在调节中产生的损失,就是热能动力工程性能在运行中产生的损耗[4]。这些损失的产生并不是因为人为故障,还有多种因素的影响,所以想要缩减调压的损耗,就应该坚持不懈的研究新技术,开发新产品,只有从能量上减少损耗,才能提高其先进性。
(三)对重热进行有序的运用
在热能动力范畴中,重热现象的出现是不可避免的,是多层级的汽轮机,较小部分以内的热能损耗。此种重热,在进行后续运转的过程中,还可以进行再次利用。已经拟定好的重热系数,是在与最好的状态进行对比后确定的,理想状态下的焓降,其余留出的部分,就是此种类型的比值。
对重热进行充分地利用,可以提高原有的平均效率,但在应用的过程中,需要注意的是,对重热进行利用只能将一部分的损耗进行回收,对其预设的系数变更应该在0.05以内,要知道,重热的系数越大就越有利。鉴于此种情况,相关人员应该将热能动力工程中的重热进行有效的利用,在利用中应结合实际情况,找出最优的比值,只有这样才能保证机组的正常运行[5]。
(四)应用节流调节
在热电厂架构中的节流调节,并不具备调节级。在已经确定好的层级中,应该对进汽进行完整的确定,如果在这一过程中工况出现变化,各层级已经预设好的初始温度已经随之而发生改变。初始温度只有在负荷符合规定的情况下才适用,而且初始温度对于不同规模架构中的容量机组也是相适应的。
在实际运行的过程中,相关人员应该对各层级之间所产生的比焓降以及压差进行对比。然后在此基础上对各个零配件所承受的压力情况以及状态进行分析,正处于运转态势下的汽轮机,还应对其预设的流通是不是符合规定进行检查,当掌握具体流量和压力的时候,可以计算出变更的面积[6]。
结束语:
综上所述,在我国城市化进程不断加快的过程中,我国对能源的需求量越来越大,能源紧缺问题越来越严重,为了改善此种情况,相关研究人员应该对能源技术进行深入地研究,并对热电厂热能动力工程性能的运用进行不断的探索,找出其中存在的问题,提出有效的解决对策,从而缓解能源紧缺局势,为我国的快速发展奠定良好的基础。
参考文献:
[1]王霞.浅析热电厂热能动力工程性能的合理运用[J].建筑工程技术与设计,2015(18):1220-1220.
[2]周宗香.小议热电厂热能动力工程的性能合理运用[J].建筑工程技术与设计,2014(22):526-526.
[3]王洪民.热电厂热能动力工程的性能合理运用分析[J].中国新技术新产品,2015(7):74-74.
[4]屈花珍.浅析热电厂热能动力工程性能的合理运用[J].建筑工程技术与设计,2015(28):1360-1360.
关键词:火力发电厂;热能动力装置;给水泵
中图分类号:TM6 文献标识码:A
从理论上来说,热能动力装置主要是指将热能转化为机械能,并在此过程中产生原动力的热力设备。特别是对于火力发电厂而言,热能动力装置的应用质量直接关系着整个火力发电厂的运行质量与工作水平。具体来说,火力发电厂运行过程中的热能动力装置主要可以分为燃烧系统和汽水系统这两个类型。其中,燃烧系统借助于烟气、通风、排灰的方式,将锅炉内的水分转化为蒸汽。此过程的
核心处理性能在于实现化学能自热能的转换处理;汽水系统主要借助于汽水、补给水、冷却水的方式,将由锅炉所产生的高压及高温蒸汽作为实现汽轮机作功的推动力。此过程的核心处理性能在于实现热能向机械能的转换。为提高整个火力发电厂的运行质量,针对热能动力装置进行系统且有效的检测与维护,这一工作是至关重要的。本文试针对以上相关问题做详细分析与说明。
1.火力发电厂热能动力装置检修分析
首先,从检修方式的角度上来说,借助于对检修的方式,能够及时判定热能动力装置存在的运行异常及故障,同时对热能动力装置部分可能出现故障的区域及故障类型加以预测与评估。同时,火力发电厂还可借助于状态检修及诊断技术的合理应用,达到动态且真实反映相关设备运行状态信息的目的。需要注意的一点是:在火力发电厂选取相关检修技术,实现对热能动力装置检修作业的过程当
中,需要注意检修方式的针对性以及多元性,在提高热能动力装置运行可靠性的同时,实现对火力发电厂发电成本的有效控制。但设备检修并无法完全替代常规意义上的定期检修工作,需要采取两者结合的方式,保障设备运行可靠且稳定。
其次,从检修目的的角度来说,可借助于检修工作的方式,掌握热能动力装置的实时运行状态,确保其运行安全、经济且可靠。同时,以检修为手段,还能够实现对各检修工作项目的合理安排,在降低热能动力装置检修工作成本的同时,提高相应设备的可用率。在此基础之上,还可构建能够与状态检修工作要求充分契合的管理工作体制,达到提高火力发电厂运行质量与水平的重要目的。
最后,从检修原则的角度上来说,要求在火力发电厂针对热能动力装置进行检修作业的过程当中,严格遵循以下两个方面的基本原则:(1)确保热能动力装置能够始终安全且稳定的运行,即针对火力发电厂热能动力装置所涵盖设备检修工作期间的合理配置,重视对设备的检测与维护,同时需要制定并落实针对性的管理工作制度,确保对热能动力装置相关设备检修的及时性与有效性;(2)确保热能动力装置的检修工作计划能够自总体至分部,有计划地实施。在热能动力装置检修工作的实施过程当中,需要及时总结相关的经验教训,结合实际情况,对设备检修工作进行合理调整,尽可能地保障设备生产运行状态的稳定与合理。
2.火力发电厂锅炉装置的检测与维护
锅炉是火力发电厂燃烧系统中最为关键的热能动力装置之一,同时也是保障火力发电厂运行系统工作质量稳定且可靠的关键内容。在实践工作中,需要通过对锅炉装置进行定期检修的方式,采取针对性的维护措施,确保锅炉装置运行的长效性与可靠性。具体而言,需要重点关注以下两个方面的内容。
首先,从火力发电厂锅炉装置的检修工作角度上来说,检修工作中应当重点关注以下4点内容:(1)日常检修过程中需要保障锅炉装置运行管道的通畅性。同时,还需要以检修的方式避免因锅炉运行管道泄漏问题而引发的水蒸气温度降低问题,避免因运行管道传输热能失效问题而对发电作业产生的不良影响;(2)锅炉装置定期检修中需要保障一次、二次鼓风系统在正常运行状态以及风量的
合理性,杜绝出现漏风的问题;(3)锅炉装置定期检修中需要安排工作人员专门针对锅炉运行系统蒸汽装置、管道回路、阀门部件的运行状态进行合理检测,确保锅炉装置能够始终安全且稳定的运行;(4)防止锅炉装置人孔、手孔出现泄漏问题。
其次,从火力发电厂锅炉装置的维护工作角度上来说,维护工作中应当重点关注以下4点内容:(1)锅炉装置在修理或者是年检之后,需要对手孔、头孔、人孔等位置的螺栓部件进行定期的检查,防止因长时间且持续性使用而对螺栓部件的紧固性产生不良影响;(2)每周需要针对锅炉装置燃烧器系统及电眼运行质量进行检查。结合实际情况,可将相关零件拆卸下进行清洗,清洗之后重新安
装,最大限度地保障零件运行稳定且可靠;(3)对停运锅炉而言,同样不能忽视保养的重要性。其中,对于拟停运时间在一个月以内的锅炉设备而言,需要在停炉之后将锅炉内部的液体放出,此过程中还需要注意提前关闭手孔以及阀门部件,并向锅炉中注入一定剂量的软化水,最后以专用泵将事先配置的碱性保护溶液注入锅炉装置内部,以达到保养锅炉装置的目的;而对于拟停运时间在一周以
内的锅炉装置而言,可采取的是压力保养的方式。具体而言,需要将锅炉装置内部的压力指标控制在0.1~0.5MPa范围之内,将装置内温度控制在100℃以上,以实现空气与锅筒的有效隔绝,从而保养锅炉;(4)每年度需要对安全阀阀门进行校验处理,确保其密封可靠。
3.火力发电厂给水泵装置的检测与维护分析
在有关火力发电厂给水泵装置的检测过程当中发现:绝大部分给水泵系统均是由多台给水泵装置共同构成的。其中,2~3台给水泵装置被用作启动给水泵,剩余1~2台给水泵装置则作为辅助用/备用给水泵。按照此种配置方式,最为突出的优势在于:能够在主机系统出现运行故障的情况下,通过启动备用给水泵装置的方式,来保障整个系统运行的持续性与稳定性。然而,在多台给水泵综合运行的状态下,给水泵装置电动机的运行过热问题却始终是潜在的安全隐患之一。
结合实践运行经验来看,在火力发电厂给水泵装置出现发电机过热的情况下,一方面需要及时更换其他的动力运行方式,另一方面则需要对给水泵进行停机维修处理。其中,对于因电压问题所引发的给水泵电动机过热问题而言,需要首先检查电动机供电系统的运行质量,通过缓解电压波动,维护供电系统运行稳定的方式,来解决此类故障。与此同时,对于因轴承部件损坏以及传统系统转动轴承缺油问题所引发的给水泵电动机运行不畅(引发过热)的问题而言,需要通过排除性检修的方式,明确具体的故障点以及故障类型,采取对传统系统相应轴承部件进行更换或者是加油的方式解决此类问题。而对于因通风孔道堵塞或者是风扇运行失效所引发的通风系统运行不畅问题而言,需要采取逐项排查的方式,对失效风扇进行合理修补,同时对通风孔道进行通畅处理,解决故障。
4.结语
通过本文以上分析,需要认识到的是:伴随着现代科学技术的持续发展与经济社会现代化建设进程日益完善,社会大众物质文化与精神文化需求均呈现出了极为突出的发展趋势,由此也带动着对电能的更大需求。可以说,热能动力装置的运行质量与水平直接决定着整个火力发电厂的工作性能。在当前技术条件支持下,火力发电厂热能动力装置主要可以分为燃烧系统装置以及汽水系统装置这两
种类型,把握这部分装置设备的操作与使用方法,通过检测的方式,提高热能动力装置的维护针对性,应成为相关工作人员不断提高实践经验的关键问题。
参考文献:
[1]龙向军.本特利TSI系统在某电厂的使用情况和应用维护建议[A].湖南省电机工程学会热控专委会2006年学术会议论文集[C].2006.
关键词 热能动力 电厂
一、热能与动力工程概述
热能与动力工程就是将热能转化为动能、动能转化为热能和电能,其主要研究热能与动能之间的相互转化,遵循的主要规律为能量守恒定律此外,还能及时发现发电过程中出现的问题,并采取有效措施加以解决,提高设备的运行效率热能与动力工程的内容较为复杂,涉及多个领域和学科的知识合理运用热能与动力工程不仅可以提高电厂的工作效率,还能降低成本,增加电厂的经济效益总而言之,热能与动力工程是一种符合科学发展观的工程,在生态环境保护中也有极大的促进作用。
二、热能与动力损耗的原因及其降低损耗的措施
1)我们知道,电厂的作用就是将热能转化为动能,再将动能通过蒸汽技术转化为电能,时发电机能够正常运转工作。但是,在这个过程中,会出现热能大量损耗的现象。如何降低热能的损耗量呢,根据研究显示,最好降低热能损耗的方法莫过于有效合理的利用重热现象了。
这里所说的重热现象就是指重复利用热能的现象。在机器工作时,如果被损耗的热能在机器下一次运转时能够运用,就很好的做到了重热现象。在机器工作实践时,我们发现,真正能够完全被利用的热能与理论上应被利用的数量有较大差别,大大减少了理论上的要求值。此外,由于经济实力有限,目前我国电力行业中的大多电厂的设备落后,没有得到及时更新,机器在工作时,自身的回收效率低,使热能部分散失,没有得到有效利用,其结果就并不令人满意。
有专家分析,我国电厂目前的重热系数在4%-8%,而我们知道重热系数越大,那么就表示热能的重复利用率越高,从而损耗量就得以降低。所以,电厂在进行生产的过程中,应适当地提高重热系数,以便提高热能的重复利用率。当然,工作人员在进行调节时,要注意一些细节,比如要使得调节阀流量相等等一些细节问题。 降低湿气损失带来的影响。发电机组运行过程中不仅会产生热能,而且会产生大量湿气由于热传递的原理,温度更低的湿气会带走一部分热能,从而产生能耗因此,加强湿气的控制和管理可以降低能耗,提高发电效率湿气造成能源损失的原因在于湿气的流动会产生热损失,水蒸气的凝结也会产生湿气损失此外,湿气损失还会对发电机组产生直接的影响:湿气会造成动叶边缘发生冲蚀,使叶片长度和面积变小,使用年限缩短当前较为普遍的湿气损失控制方式为吸收水蒸气,减少湿气对热能的损耗及叶片的冲蚀此外,还可以安装去湿装置或循环装置,吸收并同收湿气。
3)展开较为有效的节流调节工作。在节流调节中没有调节级一说通常情况下在第一级就可以实现全周进汽在工况出现变化时,由于各级的温度变化较小,这种现象使得其具备较好的符合适应性,适用于小容量机组和基本负荷大机组。但变工况会产生节流损失,使得热能与动力工程在热电厂中的运用的经济效益不高。因此必须在热电厂的运行中展开较为有效的节流调节工作减少节流损失。在热电厂的实际运行中可以运用弗留格尔公式:它表明:当变工况前后机组均未达到临界状态时,级组的流量与级组前后压力平方差的平方根成正比。
确保热能与动力工程在热电厂中的运用的可靠性。结合弗留格尔公式的运用条件就以同流量之下各级的压差和焰降加以推算,进而确定相关零部件的功率效率和受力的基本情况,同时监视汽轮机是否正常流通也即在已知流量的前提下将运行汽轮机时组前的各级压力的公式的符合度作为依据推断流动部分的面积的相应变化情况。可以这么说在热电厂的实际运行中运用弗留格尔公式有效保障了机组内节流调节工作的顺利开展与进行,为热能与动力工程在热电厂中的运用奠定了基础。
4)减少调压调节的损失的方式。调压调节有其优势也有其缺陷,其主要特点就是可以加强机组自身的运行稳定性以及它对负荷的适应能力,它还提高了一部分机组的经济效益,同时还为动力工程以及热能在电热厂中的运用提供了有效的实际条件。其缺陷主要就是在其高负荷区域内进行滑压调节是不符合经济性要求的。大机组蒸汽在动叶栅内完成做功后,就会有机诫能的功力转换存在,这样就在一定程度上产生蒸汽余速的损耗、斥气损失以及鼓风损失等。调压调节存在这些损失,表明汽轮机组运行经济性有所降低,但是造成这些损失的主要原因都是汽轮机组运行机理决定的,而不是单纯的人为失误或者系统故障,这些损失的存在都需要借助先进的工艺技术进行改进和完善。所以,这些损失的存在就迫切需要我们不断积极的研究和探索调压调节的方法,争取研制出更为科学的产品,进一步减少能量损失。为了减少热能和动力工程的损失,我们应该在电厂生产过程中,深人探索调压调节损失等问题,在实践中应用具有更高科技含量的新产品,以此来提高电厂热能与动力工程的运用效率。
5)调配选择与工况变动的方法。为了说明,调配选择和工况变动的重要意义,在此以一个实例阐述。以背压式汽轮机为例,为了提高背压式汽轮机的利用率,专家们对其做了一些改造。改造如下:在背压式汽轮机上装置了一个后置式的低压凝汽式汽轮机。如此一来,背压式汽轮机在运行中排出的热气就可以成为凝汽式汽轮机的气源,形成了双重发电。经过改造后高背压式汽轮和低压凝汽式汽轮机,组成了凝汽式的汽轮机发电机组系统。
喷嘴调节汽轮机的变工况。喷嘴调节是新汽经过主汽阀后,再经过几个依次启闭的调节汽阀通向汽轮机的第一级(调节级)。每个调节汽阀分别控制一组调节级喷嘴,调节级都作成部分进汽的,一般部分进汽度小于0.8。通常第一个开启的调节阀所控制的流量要比其余的汽阀大些,最后开启的调节汽阀通常在超负荷时使用。
当调节级汽室压力升高至0.546P0时,第一、第二调节汽阀均全开,第三调节汽阀也部分开启,在第一、第二调节汽阀所控制的两组喷嘴中,汽流速度刚好达到临界速度。在这之前,由于P2始终低于临界压力,所以尽管P2升高,也不会使第一、二喷嘴组的流量下降,在这之后,只要第三调节汽阀的开度再增加, P2就将高于临界压力,于是这两个喷嘴组中的流量将随P2的升高而下降,这时流量和背压的变化是椭圆曲线关系。在第一个调节阀控制的负荷范围内,蒸汽在第一个喷嘴组中的焓降就是调节级的焓降,此时在第一个调节汽阀刚全开,而第二个调节汽阀尚未开启时,焓降达到最大值。第二个调节汽阀未开启时,第二喷嘴组的前后压力相等,焓降为零。在第二调节汽阀逐渐开大过程中,随汽阀节流作用的逐渐减弱,P0II增大比P2增长得快些, P2/ P0II逐渐减小,使第哦而喷嘴组的理想焓降逐渐增大,直至第二调节汽阀全开时,第二组喷嘴组中的理想焓降达到该喷嘴组的最大值。此时,第一、二喷嘴组前后压力比相等,但在第二调节汽阀逐渐开大过程中,由于第一调节汽阀后压力不变,而调节级汽室压力却随流量的增加成正比的增加,故第一喷嘴组的焓降逐渐减小。
因此,调节级的焓降是随汽轮机的流量变化而变化的,流量增加时,部分开启汽阀所控的喷嘴焓降增大,全开汽阀所控的喷嘴焓降减小。在第一个调节汽阀全开而第二个调节汽阀尚未开启时,调节级焓降达到最大值,此时流过第一喷嘴组的流量也最大。由于蒸汽对动叶的冲击力与流量及焓降的乘积成正比,故这时位于第一喷嘴组后的调节级动叶的应力也最大,因此调节级的最危险的工况不是在额定功率时,而是在第一调节汽阀全开而第二调节汽阀尚未开启时,这一点在运行中应充分注意。
三、结语
综上所述,在电厂的生产过程中,若能够采取一定的措施方法,将热能和动力工程很好的结合在一起,就能够在最大程度上,降低电厂发电机组在运行中产生的各种能耗,从而提高电厂的发电生产效率。在当前能源短缺加剧的背景下,提高电厂的生产效率、增大能源利用率、减少能耗是未来电厂生产技术发展的主要方向。文中所提出的几种提高热能动力工程效益的措施方法,并不是仅有的提高电厂运行效益的方法,相信在未来的电厂生产技术水平不断提升中,还会有更多提高热能与动力工程运行效率的措施。
参考文献
[1]沈晓艳.论热电厂中热能与动力工程的有效运用[J].黑龙江科技信息.2013.(11).
[2]姜媛媛.周少祥.徐鸿等.基于(火用)分析的发电厂改造方法研究[J].热能动力工程.2011.26(03 ) .
关键词:热电厂;热能;动力工程;运用
中图分类号:TK11文献标识码: A
一、热电厂中热能与动力工程的发展现状
热与能动力工程是最近几年新近发展的一门学科,其研究的主要问题现实意义很重要,对于建设节能减排型的环境友好型社会有着非常重要的意义。当前,热电厂中的热能与动力工程发展中还存在着一些问题。
1、重热现象
热电厂的合理运行过程中,保证能量使用合理、前后环节之间的通道压差持平,那么下一个环节中的焓值通常会比上一环节低很多,这种现象被称为“重热现象”。重热现象的出现会产生一系列的危害,不仅作用于该现象本身,还会引发多种不利于提高能源使用效率的问题,通常包括下列问题:首先,重热现象会导致热电厂中电能的储存和释放出现问题,甚至引发用电不稳。其次,重热现象会对发电过程中燃烧环节的稳定造成影响,导致蒸汽数值发生变化,产生比较大的波动,进而导致整个发电系统的性能也受到影响。最后,重热现象还会影响到整个发电过程中的气压,引发压力波动,导致电能频率发生波动,电能品质被减低。
2、节流调节
节流调节在热电厂的运行中应用范围较广。发电设备工作出现变化时,往往系统中的能源消耗会加大,进而对电力公司的经济效益造成影响。实际情况下,节流调节用在容量额度相对较小的设备中更加适合,机组设备的额定负载最大值只要有任何一级达到,那么级数就会相应增高,同时减少机组数量,进而减低供电压力的临界值。只有机组中的级数达到三级以上,节流调节才能正常应用,但是发电设备工作若是没有变化,那么不同机组中同构的流量值相等。所以,发电设备工作状态发生变化时,系统仍然可以保持着正常稳定的运行模式。
3、湿汽损失
出现湿汽损失的问题主要原因是多方面共同作用,并不是源于单方面的原因,主要包括下列原因:蒸汽在膨胀的过程中会发生液化形成一些水滴,进而影响到蒸汽,造成湿汽损失;水滴移动速度明显低于蒸汽的速度时,蒸汽在高速移动中很容易受到影响,进而导致湿汽损失;水滴还会影响到喷管中主流的正常运动,导致能量的损失,有时还会引发多余的设备操作。
二、如何提高热能与动力工程的有效运用
1、有效合理地利用重热现象
重热现象指的是在多级汽轮机中,上一级别的热功损耗被转化成了重新被蒸热后吸收的热能源,这样下一个级别的进汽焓值就可以提高了,与此同时,理想状态之下的焓降值会不断增加,由此一来,每一个级别的理想状态下的焓降值会大于总体上理想状态下的整个汽轮机组的焓降值。在热电联产的实际生产过程中,这种现象就是所谓的重热现象。在汽轮机组重热的这个进程中,由于理想状态中的数值和现实中的数值之间难免会有差别,就会在整个设备回收热能源中的回收率有所差别,不是所有的能源都能够被回收。经过相关实验和研究,发现在一般情况下,重热的系数值多是处于4%-8%这个范围内,依据上述内容不难发现,重热系数和回收率成正比例相关。那么热电厂在生产运行中就需要以实际的运行情况来确定合理科学的重热系数数值,这样能够实现热能和动力工程的有效合理和科学的运用。
2、进行节流调节操作
所谓节流调节指的是在第一级可以完成的进汽工作,因此这也可以说是一种没有级别的调节工作。在工况发生改变的时候,每一级的温度都会出现降低,还表现出比较强的负荷适应性,节流调节一般适用于小容量的或者是所带基本负荷比较大的机组,但是难免出现节流损失情况的发生。由此其经济效能大幅度降低了。热电厂可以采用弗留格尔公式,利用它进行计算,从而有效保证热能和动力工程能够实现有效的运用。在同等流量之下,运用公式可以对每一级的压差和比焓值计算,强化对去论足的监督,以促进其正常流通运行,在确保流量的情况下,将汽轮机组之前的每一级的压力所运用的公式作为依据,对每一部分的流通变化情况加以正确合理的判断。通过计算,可以发现利用弗留格尔公式能够在热电厂汽轮机组中加以运用,有效保障了节流调节,与此同时,也为热能和动力工程的有效运用提供的基础和条件。
3、减少调压调节的损失的方式
调压调节有其优势也有其缺陷,其主要特点就是可以加强机组自身的运行稳定性以及它对负荷的适应能力,它还提高了一部分机组的经济效益,同时还为动力工程以及热能在电热厂中的运用提供了有效的实际条件。其缺陷主要就是在其高负荷区域内进行滑压调节是不符合经济性要求的。大机组蒸汽在动叶栅内完成做功后,就会有机械能的功力转换存在,这样就在一定程度上产生蒸汽余速的损耗、斥气损失以及鼓风损失等。调压调节存在这些损失,表明汽轮机组运行经济性有所降低,但是造成这些损失的主要原因都是汽轮机组运行机理决定的,而不是单纯的人为失误或者系统故障,这些损失的存在都需要借助先进的工艺技术进行改进和完善。所以,这些损失的存在就迫切需要我们不断积极的研究和探索调压调节的方法,争取研制出更为科学的产品,进一步减少能量损失。为了减少热能和动力工程的损失,我们应该在电厂生产过程中,深入探索调压调节损失等问题,在实践中应用具有更高科技含量的新产品,以此来提高电厂热能与动力工程的运用效率。
4、降低湿气带来的损失和消耗
热电厂的能源损耗很多,其中湿气损失是主要的部分,要降低湿气的损失量,这对于热电厂中热能和动力工程的运用来说是十分重要的方面。可以从这样几方面来分析湿气之所以容易损失的原因:首先,湿蒸汽在发生膨胀的过程中一部分蒸汽会凝结成水珠,这就损耗了蒸汽量;其次,水珠的流动速度低于蒸汽的流动速度,受到水珠流动速度的影响日益损耗大量的动能;再次,使蒸汽过冷现象的存在也会造成湿气的损失。湿气的损耗会带来动叶边缘受到损伤,尤其是在叶顶背弧处,受到的损伤是很严重的。要有效的降低湿气可以采取这样的办法,在实际热电厂的运行过程中采用中间环节再热循环系统,采取去湿气设备装置来增强机组的抵抗损失的能力等等。
三、热电厂中热能与动力工程的发展方向
在如今这个经济飞速发展的信息时代,工业生产正在向着自动化、智能化、信息化、数字化发展,想要保证市场竞争力,必然要在能源管理中下功夫,结合新型的新型先进技术,提高生产效率,增加企业效益。未来热电厂的发展可以参考下列几点。对现有的设备进行技术改造,令设备的能源消耗尽量降低,引进先进的配套生产设备;实现全集成自动化生产,将改造工艺和整个生产流程有效结合,实现能源的高校利用;实现全集成能源管理,提高工厂管理的透明度,优化配电成本。
结束语
在未来热力厂的发展中要有效保证热能和动力工程的有效运用,这是目前电力行业面对的现实问题,要着手解决现实存在的种种实际问题,更好的实现热能和电力工程的发展,进一步提高热电厂的运行和水平,确保热能与动力工程在热电厂实现合理有效的运用,要不断的认真总结和研究,紧密的将实际和理论结合起来,不断丰富和拓展热能与电力工程的有效运用。
参考文献
[1]王国栋.论热力厂中热能与动力工程的有效运用[J].生物技术世界,2014,07:136.
[2]赵岩.热能与动力工程在电厂中的合理运用[J].生物技术世界,2014,07:140.
[关键词]热能与动力工程、现状、科技创新
[中图分类号]TM621[文献标识码]A
1热能与动力工程
热能已被广泛应用于我国许多行业,并在国民经济中占有核心地位。最广泛使用的是电力工业,在使用核电、火电及其他设备、热能动力工程及相关技术,是其工作的基础。钢铁行业,尤其是在高炉炼铁、炼钢和轧制过程中,也得到了广泛的应用机械工业及相关工业建筑,包括物质生产、物质生产、锻造、焊接、铸造技术、热能利用率;农业生产和水产养殖,也有广泛的应用,同时,在广大人民的日常生活中,热量也有着许多的用处,如北方冬季供暖等。基于上述分析,我们可以看到,热能与动力工程,在人们的生活和生产中起着非常重要的作用,是最重要的能源之一,我们将根据热能的特性,来研究更深入的热能的状态,在日常使用中发挥更大的作用。热能与动力工程是以工程热物理为主要理论基础,以内燃机和开发其他新型动力机械和系统为研究对象,采用物理知识和工程力学、机械工程、自动控制、计算机科学、环境科学、微电子技术等知识,研究如何将燃料的化学能和液体的高、低(或无)污染转化为动力的基本规律和过程,在过程中的自动控制技术。随着常规能源的日益短缺,人们的环保意识不断增强,节能,高效,减少或消除污染排放,开发新能源等可再生能源已成为能源、交通、汽车、造船、电力、航空航天等许多领域的重要课题,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。
2热能与动力工程的现状
中国的能源与动力工程是在20世纪50年代形成的。在当时,国外社会发展体制的影响,形成在热能与动力工程专业包括电站锅炉、火力发电、内燃机、涡轮机、风机、压缩机、制冷、低温、加热、通风及空调工程、冷冻、冷藏、水电工程、水电站、水电站动力设备、水动力、自动化、机械、机电排灌工程、水力发电和提水工程和工程热物理几十个,形成了以工业产品生产人才培养目标的基本模式,在我国发展有着相互适应的时间和范围。随着改革开放的进行,我国国民经济体系发生了很大变化。社会对人的培养提出了新的要求。为了满足这一要求,国家发展了很多关于热能与动力工程的提案,即热能工程,热能和动力工程机械,热发动机,制冷和低温工程,流体机械和流体工程,水利水电工程,工程热物理等。这说明,在短短的十年时间里,热能与动力工程的发展是突飞猛进的。这样拓宽了专业人才培养模式。让更多的学生基础知识的不断扩大,对市场的适应性需求大大加强。半个世纪以来,热能与动力工程为社会输送了大量的功能,他们是我国特别是能源领域的中坚力量,为建设我国的全面建设小康社会和在世界各国增加颜面做出了巨大贡献。但是,就目前社会对于热能的利用而言,却存在着许多问题,目前,人类所使用的热量,所以它主要是通过一次能源转换而来,燃料的化学能转换中,燃料的化学能转换主要是通过燃烧的方式,将化学能转化为热能,并通过技术手段,转化为人类生活和生产机械能的需要。但对环境的影响是存在的,主要存在于热污染,空气污染,噪音污染和放射性危害,主要河流的水站,在很大程度上会影响水生生物和空气质量变化,热能给环境带来的影响是巨大的,在人们的生活中处处都是其带来的环境污染,漫天的雾霾,细微的空气颗粒等等都是燃烧所形成的空气污染,这会让我们的生活质量贬低,这回让中国的国民的身体健康受到威胁和换上疾病,让人们每天都为出行担心,所以在热能的转化中,我们要更加的注重环境,这将是我们必要的责任,为了我国的发展做出贡献,让我们的人民生活得到一定的保障。如何开发和利用热能和动力工程,是非常关键的工作内容,也是国家的重点。将根据热能和动力工程的开发和利用进行了详细的分析,对环境和能源节约和减少排放的发展和影响的前景,努力帮助更好的能源开发和利用,为人类的发展作出更突出的贡献。
3探究热能和动力工程的科技创新
现如今的热力和动力工程存在着许许多多的问题需要解决,下面我们就来讨论下热力与动力工程的创新。加快相关产业结构调整。对于火电工程,需要很好的调整和改进的产业结构,努力提高能源利用效率。积极服务业是生产,发展和满足人民的方便,提高生产质量的核心内容,在工业生产,淘汰落后的产品,对旧技术和相关设备必须要加快淘汰速度,并及时发展新技术,提高生产质量和生产效率,优化产业结构,进一步促进产业转型升级。加强技术创新。对于热能与动力工程及相关行业,需要一个良好的技术手段来进行创新,对行业上的设备进行一定的创新,来让我国的热能与动力工程的行业在我国起到一定的价值,在本行业中让我国在世界上起到一定带头作用。针对目前存在的主要弊端,完善和促进市场经济,环境和系统的良好节点。加强合作和相关研究机构,建立技术研发和服务平台,积极开展相关的还原技术,替代技术,回收技术和资源技术,并努力减少排放,减少环境污染,同时提高能源利用效率。同时,也需要发展创新模式,以加快经济周期,依靠现代科学技术,节能减排工作管理,作为工作的关键内容和核心内容,加快发展新技术,并结合实际的特点和具体应用的热能与动力工程的步伐。新能源技术的发展得到具体的使用,根据企业的能源消耗和生产,采取节能措施,并进行回收利用,进而达到节能降耗的效果。
4结论
总之,根据热能与动力工程我们作了详细的阐述,分析了相关的热工设备,针对目前存在的主要弊端,完善和促进市场经济,环境和系统的良好节点,并实施方案和把我工作重点,力求更全面的热能与动力工程实际情况的把握,更好的使用他们,然我们的社会得到一定的保障,让我们生活的环境得到一定的保障,让未来的人类有着更多的生存空间,为了我们的将来,让我们一起努力,建设美好的明天。
[参考文献]
[1]阳帆.试析火电厂中热能与动力工程的改进方向[J].科技创新与应用,2014(20).
[2]田青.热能与动力工程在锅炉领域的应用探究[J].科技创新与应用,2014(19).
关键词:卓越计划;实践能力;师资队伍;人才培养
作者简介:胡鹏飞(1985-),男,河北邯郸人,东北电力大学能源与动力工程学院,助教;曹丽华(1973-),女,山东单县人,东北电力大学能源与动力工程学院,教授。(吉林 吉林 132012)
基金项目:本文系东北电力大学教学改革基金项目“研究性学习在卓越工程师人才培养中的应用”、东北电力大学教学改革基金项目“研究性学习和创新能力培养在《单元机组集控运行》课程中的研究与实践”、东北电力大学教学改革基金项目“《汽轮机原理》实验自主学习网络教学平台建设”的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)14-0028-02
东北电力大学热能与动力工程专业已经有60多年的办学历史,该专业于2010年入选教育部“卓越工程师教育培养计划”试点专业,2013年入选教育部“本科教学工程”地方高校第一批本科专业综合改革试点专业。毕业生主要分布在五大发电集团,通过调研用人单位对毕业生就业后发展的反馈,发现东北电力大学热能动力工程专业的毕业生在电厂工程实践中存在一些问题,不能很好地适应现场环境,不能解决现场出现的一些简单问题。这反映出现有的教学体系已经不能满足电厂工程生产的需要,与教育部“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)的要求预期有一定差距。
“卓越计划”是为贯彻落实党的十七大提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署,贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》实施的高等教育重大计划。“卓越计划”对高等教育面向社会需求培养人才、调整人才培养结构、提高人才培养质量、推动教育教学改革、增强毕业生就业能力具有十分重要的示范和引导作用。“卓越计划”的宗旨是培养具有较强工程实践技能、创新精神的国际化工程技术和管理人才,为国家走新型工业化发展道路和建设创新型国家提供保障。[1,2]东北电力大学热能与动力工程专业是“卓越计划”试点专业,结合笔者在该专业任教的经历对热能动力工程专业卓越工程师教育培养进行了探讨。
一、热能动力工程专业教学存在的问题
1.师资队伍存在的问题
电厂热能动力工程专业卓越工程师培养的关键在于拥有一支具有电厂现场经验的教师。由于学生人数越来越多,师生比例严重失衡,很多青年教师没有进行电厂实践就开始给学生讲授专业课的知识。[3]这样学生只能从书本上学习到电厂系统和电力生产的流程,从图片上看到现场的重要设备,所学知识太过书本化、理论化,而对现场设备没有概念,不知道设备的内部构造和实际作用,甚至到现场都不知道该设备的位置,这样的毕业生不能胜任电厂工程实际的要求。
由于现在大学对教师的考核重心从教学向科研倾斜,造成现在青年教师的精力也都放在了科研上,本科生的教学质量严重下降,目前的师资队伍已不能满足“卓越计划”对教师的要求。
2.学生培养方案存在的问题
目前学生培养方案只是注重书本知识,而对今后工作中起重要作用的工程实践技能、科研与工程创新及管理能力的培养却是少之又少,学生只是考试的机器、应试教育的牺牲品。这种只注重传授学生显性知识,而对学生隐性知识置之不理的培养方案是不健全的。[4]只有增加实践能力、创新能力等综合能力在学生培养方案中所占的比重,才能使学生在学习电力生产理论知识的同时,培养和训练观察分析能力、解决工程实际问题的能力,最终使学生既具有良好的素质和专业的基础知识又能够解决电厂生产过程中简单的事故,从而全面提高学生在电力领域的综合素质。
二、热能动力工程专业师资队伍建设
1.提高学校专业教师的工程实践能力
一方面可以通过加强学校和电厂之间的研究合作,比如工程项目合作、共同完成技术开发、技术服务等,让青年教师到电厂进行中长期培训,熟悉电力生产过程、机组的运行方式、了解电厂主要生产设备的结构和电厂运行管理制度,提高学校青年教师的电厂工程实践能力。
另一方面可以在校内聘请具有丰富电厂生产经验的老教师,对青年教师进行“一对一”的传、帮、带培训指导。老教师可以带领青年教师到生产现场进行指导,帮助青年教师尽快成长,提高青年教师的工程实践能力,使教师队伍的整体水平有显著提高。
2.企业教师的聘用
根据“卓越计划”的需要,可以从电厂聘用技术人员参加本科生的教学。
(1)聘请电厂顾问。聘请电厂技术人员担任教学顾问。电厂顾问可以和校方共同制定热能动力工程专业的培养计划,对学生现场实习进行指导;还可以参与汽轮机、锅炉、热力发电厂和单元机组集控运行等专业课的大纲和教材的编写。
(2)聘请电厂兼职教师。对实践性和应用性较强的专业课,可以从电厂聘请技术人员作为兼职教师,以现场的实际运行情况为主体给学生授课;也可以聘请相关电厂技术人员进行专题讲座,对电厂某一生产环节进行专题授课。
3.制定各项配套政策
制定各项激励政策,提高教师参与工作实践能力培训的热情。对于去现场进行工程实践能力培训的教师给予一定的工程量补贴。对于参与“一对一”传、帮、带培训指导的老教师,当青年教师通过培训考核后,给予一定的奖励。
三、热能动力工程专业学生培养方案改革
1.培养目标
东北电力大学热能动力工程专业主要学习发电厂生产过程,发电厂主要设备运行和维护。着重培养学生的电厂运行实践能力、解决电厂突发事故的能力和进行电厂运行节能降耗研究的能力,使学生成为具有一定的观察分析能力、解决现场实际问题的能力,能够从事电厂生产过程的设计、生产过程的控制以及生产过程技术改革,并且有较强的工程实践能力和创新精神的新一代电力行业人才。
2.培养标准
(1)掌握电力生产过程的操作技能,能够对国内主力机型进行启停操作,对生产过程中出现的简单故障能够进行调试和处理。这样,学生到今后的工作岗位上就可以很快上手,通过考核。
(2)具有分析和解决现有电力生产过程中问题的能力。由于能源和环境问题已经成为制约我国发展的主要瓶颈,节能减排尤为重要。如果学生能够对电力生产过程中存在的问题进行分析和解决,就能够在今后的工作中对现有电力生产提出自己的看法和方案,这对学生的发展是十分有利的。
(3)具备有效的沟通和交流能力,具备一定的外语交流能力,具有强大的人际交流及工程表达能力;具备协调、管理、竞争和合作的能力,领导团队运行、成长的基本能力;具有良好的社会适应性,自我调整能力强,能快速适应社会环境的复杂变化;具有应对危机与突发事故的基本能力。
(4)具有良好的职业道德,掌握一定的职业健康安全的法律法规、标准知识,以及应遵守的职业道德规范;掌握自我提升身体素质的基本技能。
3.培养标准的实现
(1)校内实践教学。校内实践教学由两个部分构成:一部分是在课内教学统一安排的集中实践教学;另一部分是学生在课外通过自主性学习与实践。
课内实践教学包括以下几个环节:一是英语听说训练,包括听力理解能力、口语表达能力和交谈中使用基本的会话策略,通过此训练能使学生具备一定的外语交流能力。二是课程设计,包括汽轮机课程设计、锅炉课程设计、热力发电厂课程设计和单元机组集控运行课程设计。通过课程设计可以使学生了解电厂最基本的设备和流程,为以后的工作学习奠定基础。三是毕业设计。通过给学生布置研究性课题,让学生具有一定的创新能力和科研能力,使学生具备终身学习的能力。四是仿真学习。学习300MW、600MW国内主力机型启停和故障消除等操作,考核合格后,颁发相应证书。
课外实践包括以下几个环节:一是参与科研课题。学生在教师的指导下利用课余时间参与科研课题的研究,验收时提供相应的报告和论文,通过后给予奖励。二是能力拓展训练。学生自主选择设计能力、表达能力和管理能力等方面的训练项目,并通过相应考核。三是参加全国大学生创新竞赛、大学生节能减排竞赛、大学生数学建模竞赛等竞赛活动。
(2)校外实践教学。主要是电厂生产实习,学生通过实习教学环节,可以在一定程度上融入电厂生产活动,要求学生带着问题进现场,使学生在短时间内尽量贴近生产、贴近技术、贴近工艺,激发学生的主观能动性,使学生变成学习的“主体”。通过校外实习的教学环节,使学生能加深理论知识的理解,提高自身的工程实践能力,达到“卓越计划”的培养要求。
四、结束语
卓越工程师培养计划是我国提出的重大教育改革项目,是进一步完善我国工程教育质量的重要举措。建设具有工程实践能力的师资队伍是卓越工程师计划顺利实施的保证,而健全良好的学生培养方案是卓越工程师计划的基石。本文针对东北电力大学热能与动力工程专业在卓越工程师计划培养中存在的问题,提出了一些改革措施和方案,目的在于把学生培养成符合“卓越计划”要求的合格毕业生,但学生的工程实践能力和创新能力的培养是一个循序渐进的过程,需要学校、企业和社会的共同努力才能完成。因此,培养造就一大批创新能力强、适应我国电力工业发展需要的高质量工程技术人才任重而道远。
参考文献:
[1]吴江,郑莆燕,任建兴,等.关于热能与动力工程专业卓越工程师培养的探索与实践[J].中国电力教育,2011,(24):3-4.
[2]吴江,何平,任建兴,等.能源动力卓越计划学生工程实践能力评价体系研究[J].中国电力教育,2012,(36):43-44.
关键词:热电厂;热能;动力工程;操作技能;研究
热电厂的工作原理是把热能转变为动能,从而生成电量,不过在真实的作业中,很多的热能会在汽轮设备中转化之后消失,从而导致了蒸汽的热损耗和焓值的降低,在很大程度上增加了热电厂的生产成本。所以对于存在的这些情况,开展解析以及探索,从而采取有效措施,提升热能以及动力项目的操纵技巧。
1 合理应用重热现象,有效调节汽轮机变工况
重热现象,在多级汽轮设备上一级损失中的一小部分可以在以后各级中得到运用,进而提升进汽焓,并且各个级别想要的焓值降低量和肯定会超出总设备总的焓值降低量,就是重热情况。实际操作中能够得知,原理和真实数据间一般具有很大的区别,并且机器设施本身的热回收效果也不同,所以并不是整体热损耗都能够再被吸收。根据这些,热电厂能够按照真实制造状况,使用适宜的重热参数,在确保发电品质以及效果的基础上,完成热能的使用。实际中,为提升热能以及动力项目的操作措施水准,要在调节中关注到下面的几个事情,就是各个调节阀门流量是不是一样;调节阀门在打开状态的数量对焓值降低量产生的作用,一些载重,比节流调节效果好;工作状况改变造成的调解温度也会发生改变,对载重的适宜性产生不良作用。同步设备的用途:(1)在单机工作中,提高设备转动速度达到既定值。带载重工作阶段,要保证设备在全部载重稳定的情况下都可以保持既定转动速度。(2)并列工作时,使用同步设备能够转变汽轮设备工作效率,同时可以重新配置各设备的载重,确保电网速度不变。
2 调配选择与工况变动
实行中,为了能够证明调节配置选用和工作状况改动的意义,以下面的例子为典型开展详细讲述。案例:背压样式汽轮设备使用程序中,为有用的提升其真实使用效果,可以对其开展适宜的改善,同时为其装置后汽轮设备,这样就能够充分施展背压样式汽轮设备的排气性能,并且能够成为抵押凝汽式汽轮设备的汽源,完成双重发电。根据这些,能够构成凝汽样式汽轮设备发电设备体系,如果电网频率显现改变时,会以本身不同的动态特点当作参考资料,来完成载重增加减少的开启。这种体系的关键特征是调频速度十分快,设备具有很大的差距,并且制约调节数量,进而增大了调节操控的难度。如果电力体系电网载重具有很大的改变时,使用一次调频的形式不会完成频率的复原,一定要开展二次调频。二次调频能够使用自动以及手动两种形式,这里自动的调频形式因为其使用也与二次调节配置形式不同。热电厂真实工作程序中,必须选用适宜的调节配置形式,提升工作水准,才可以尽量的减少调节配置,致使动力项目热能运用效果差。
3 调压及减少湿气损失
调压的特点非常复杂,主要表现在以下几个方面:(1)机组运行可靠性有所增加,而且负荷适应性也发生了较大的改变;(2)机组部分负荷条件下的经济性提高了;(3)高负荷区域的滑压调节存在着不经济现象。在单元制大机组中,蒸汽在动叶栅中做功后,以余速动能离开动叶栅,它是未能在动叶栅中转换为机械能的一部分动能,称它为这一级的余速损失。从实际操作中能够看出,出现湿气损耗的关键因素体现在下面几个部分:第一,湿蒸汽膨胀热量转化的过程中,一些蒸汽遇冷变为水珠,进而降低了可以进行转化的蒸汽热量。第二,蒸汽流动的速度要比水珠的流动速度快,速度快的蒸汽流动会受到水珠的阻碍,导致动能的损耗。第三,水珠会冲击到喷管背弧,打乱主流顺序,会带来很大的损耗,喷管背弧被冲击之后会给转动带来影响,损耗其有用功。如果湿蒸汽太冷,就会致使湿气损耗。针对这些,对湿气损耗开展有效措施。针对整体提升热能动力项目操作措施有着十分关键的作用,这需要锅炉工作者把新蒸汽系数尽可能的掌控在既定范围内,之后全部减温。调节阀门都必须符合标准。针对规模设备,可以再次加热轮回形式,综合去湿设施,对喷管开展改造,可以使用空心的吸水缝隙,能够提升其抵抗冲击的性能。汽轮设备在工作程序中,能够有效克服轴承冲突,带动速度调节设备以及主油泵,进而减少机器损耗。
4 机组变工况特性与节流
机组的工况前后级未达到临界状态时,级组的流量与级组前后压力的平方差成正比例关系,但是当处于临界状态时,虽然两者也是成正比例关系,但是流量与级后的参数无关,同时轴向的推力在新蒸汽温度降低、汽轮机发生水冲击时、负荷突增时、甩负荷时、叶片结垢时,都会出现增大的趋势。抓住这一特征进行有效的调节,进而提高整个热电厂工作运行的效率。对于节流调节而言,通常不存在调节级,首级可实现全周进汽作业。当工况发生变化时,各级温度会发生变化,温度变化小则负荷适应性良好;如果存在节流损失,则会加大消耗,对其经济性造成一定的影响。实践中,其比较适合于带基本负荷的大机组以及小容量机组,但却经济性相对较差一些。热电厂运行过程中,可通过弗留格尔公式,计算相关因素,并以此来保障动力工程中热能的有效应用,并结合该公式的实际应用条件,就不同流量下各级级前压力求得各级的比焓降和压差,从而准确确定相应零部件的具体受力情况、功率效率。在此过程中,还要对汽轮机的通流部分运行情况进行监视,即在流量确定的情况下,将运行过程中的级组前各级压力公式符合度作为重要参考依据;对通流部分面积是否变化进行判断。简单地说,就是根据弗留格尔公式计算出来的各因素,来保障汽轮机组的内节流调节质量和效率,从而为动力工程和热能在热电厂中的实际应用,准备条件和提供基础。
5 结束语
增强对热能以及动力项目的开发以及研究,了解各个变化工作状况的详细情况,研究其发生改变的原因,对作业中的一样状况开展有用的处置,提升操作措施以及操作水准。并且经过对减少焓值降低量热损耗系统的熟悉以及探索,能够促动热能的使用率提升,从而减少了热电厂工作费用的开支以及损耗量,真正的完成了节约能源减少污染物排放,保证国内热电厂行业的发展。
参考文献
[1]苗海平.谈在热电厂中如何提高热能与动力工程操作技能[J].世界华商经济年鉴・科技财经,2012.
[2]罗瑞韧.随身管理学院-危机管理[M].北京:国际文化出版社,2011.
[3]薛澜,张强,钟开斌.建筑工程安全管理十讲[M].北京:机械工业出版社,2012.
[4]张兰.论热能动力工程的建设和发展[Z].