發(fā)電廠熱能動力系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能改造研究

韓清

摘要：工業(yè)生產(chǎn)水平的日益提升與大眾生活質(zhì)量的逐年改善，使得社會對電力能源的依賴程度越來越高。文章以優(yōu)化發(fā)電廠中的熱能動力系統(tǒng)為出發(fā)點，首先對熱能動力系統(tǒng)進行簡單介紹，然后剖析熱能動力系統(tǒng)建設的必要性，進而分析熱能與動力工程在發(fā)電廠中的具體應用，最終給出優(yōu)化熱能動力系統(tǒng)的有效策略。

關鍵詞：電力能源;熱能動力;節(jié)能改造

1熱能發(fā)電動力系統(tǒng)的概況

1.1火力發(fā)電的概述

最早的火力發(fā)電是1875年在巴黎北火車站的火電廠實現(xiàn)的，至今仍然是電力獲取的主要途徑。所謂火力發(fā)電即利用可燃物（多大是化石燃料，少量是焚燒垃圾）在燃燒時產(chǎn)生的熱能，通過發(fā)電動力裝置轉(zhuǎn)換成電能的一種發(fā)電方式。在燃料化學能→蒸汽熱能→機械能→電能這個過程中，由于燃料的燃燒不充分，導致化石資源浪費。同時由于燃燒過程中還有大量二氧化碳以及少量二氧化硫氣體產(chǎn)生，會破壞大氣臭氧層，造成嚴重的環(huán)境污染。在“機械能→電能”的過程中，由于設備原因，有效的能量轉(zhuǎn)化程度較低，大部分能量被浪費。這就是如今大多數(shù)發(fā)電廠的現(xiàn)狀。

1.2優(yōu)化熱能發(fā)電動力系統(tǒng)的意義

發(fā)電廠的熱能動力系統(tǒng)是在整個發(fā)電設備及發(fā)電過程中最具有節(jié)能潛力的，為了解決資源問題和污染問題，發(fā)電廠對熱能發(fā)電動力系統(tǒng)進行優(yōu)化是很有必要的。該方向不僅遵從了可持續(xù)發(fā)展的理念，而且可以通過節(jié)能技術的應用大大提高發(fā)電廠的經(jīng)濟效益。所以，優(yōu)化熱能發(fā)電動力系統(tǒng)是達成節(jié)能減排的目標，實現(xiàn)綠色發(fā)電的重要途徑之一。

2熱能動力系統(tǒng)建設的必要性

2.1設計技術的優(yōu)越性

國內(nèi)發(fā)電廠首先應該對工程系統(tǒng)設計所應用的各類技術進行有效衡量，將其與國家行業(yè)標準進行對比。與此同時，還應該對熱能動力系統(tǒng)中涉及的各種機械設備與設備組合方式進行性能考核，確保整個系統(tǒng)在后期的運行中保持較高的維護可行性。換而言之，火力發(fā)電廠的熱能動力系統(tǒng)需要在保持自身先進性的同時，能夠在日后的交付使用中具備自我維護的能力。因此，火力發(fā)電廠在進行先進技術與理念的引進時，首先需要綜合考慮本單位的技術水平，避免盲目追求技術先進性而忽略了后期的維護能力。

2.2經(jīng)濟效益的重要性

只有在獲取一定量的經(jīng)濟效益之后，火電廠才會考慮進一步加大對熱能動力系統(tǒng)的建設。如果該系統(tǒng)給火力發(fā)電廠帶來的經(jīng)濟效益不達標，就可能會帶來資源浪費的現(xiàn)象。因此，發(fā)電廠的領導層在進行建設項目的考察時，首先需要對建設費用以及設備費用進行探討，應當在科學合理的資金預算范圍之內(nèi)選擇發(fā)電設備。一旦熱能動力系統(tǒng)投入使用之后，就需要努力提高系統(tǒng)的工作效率，并改善熱能動力系統(tǒng)的工作質(zhì)量。如果經(jīng)濟效益遠遠高于熱能動力系統(tǒng)的維修費用以及耗損費，那么該類工程系統(tǒng)就可以進行安裝。

3實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能改造的具體方案

目前在能源供應日益緊張的趨勢下，發(fā)電廠熱能動力系統(tǒng)的優(yōu)化與節(jié)能改造主要從化學補充水系統(tǒng)、除氧排氣、鍋爐廢水與廢煙余熱的技術等方面完成整個節(jié)能減排的工作，其在未來發(fā)展過程中也將日趨完善，是現(xiàn)階段節(jié)能減排效果較高的技術應用。

3.1化學補充水系統(tǒng)的節(jié)能技術

現(xiàn)階段發(fā)電廠中往往裝有抽凝式的機組，其熱力系統(tǒng)進行化學補水的方式主要體現(xiàn)在凝器中補入化學水，或在除氧器中補充化學水。其中凝器中補入化學水的目標在于除氧的實現(xiàn)。相比汽輪機排氣溫度，若補水溫度較低，則需增設相應的裝置使凝結(jié)器相關部位的補充水會以噴霧式的方式進入，這樣便將部分排氣廢熱進行回收，并使凝器真空得到很大程度上的改善。另外，通過低壓加熱器的使用，化學補充水將被逐級加熱，將高位能蒸汽量控制到最低程度，這樣便可保證裝置更具合理性與經(jīng)濟性。

3.2除氧器排氣與回收鍋爐廢水余熱的技術分析

由于除氧器運行過程中往往會進行蒸汽的排放，導致熱量損失以及質(zhì)損失的情況發(fā)生，因此熱力系統(tǒng)設計過程中應設置相應的冷卻器，鍋爐運行所進行的排污方式主要體現(xiàn)在定期排污與連續(xù)排污兩種方式。其中定期排污中，污水往往會在擴容降壓的條件下進行排放，該過程中會導致廢水余熱被浪費。而連續(xù)排污中，二次蒸汽在排污擴容器在作用下僅有小部分得以回收，排放過程中蒸汽與污水的廢熱被直接浪費。因此鍋爐排污的方式很容使排放污水的余熱出現(xiàn)浪費，并對環(huán)境造成破壞。對此現(xiàn)狀，發(fā)電廠利用鍋爐過程中為確保污水余熱得以回收，可增設排污廢熱回收器。同時為使擴容條件下的污水得以充分利用也可增設排污冷卻器。這樣既可保證運行過程中能源利用效率的提高，也使能源節(jié)約效果得以增強。

3.3熱能系統(tǒng)中廢煙余熱的技術分析

作為二次能源，鍋爐排放廢氣煙過程中產(chǎn)生的余熱若未充分利用，也是較大的能源浪費。尤其在廢煙的溫度較高的情況下，向大氣排放過程中很容易造成大氣污染與環(huán)境的破壞。因此要求發(fā)電廠利用鍋爐過程中既要保證其利用效率的提高，同時也需注意充分利用高溫廢煙并減少其對環(huán)境的污染。對此現(xiàn)狀，熱能系統(tǒng)優(yōu)化過程中，應設置相應的節(jié)能器，或者直接安裝低壓省煤器于鍋爐尾端，可使廢煙的溫度得以降低并提高鍋爐的使用效率。一般對廢煙余熱回收時會利用預熱空氣以及預熱工件，但受場地作用限制，往往避免預熱工件的使用。而且該技術應用過程中由于成本較高，因此發(fā)電廠需以自身實際情況為出發(fā)點，使資源得到充分利用，實現(xiàn)成本節(jié)約與節(jié)能效益的結(jié)合。

結(jié)語

為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，發(fā)電廠熱能動力系統(tǒng)的優(yōu)化與節(jié)能改造是不可缺少的。同時將熱能動力系統(tǒng)的優(yōu)化作為突破口，針對研究如何回收各種余熱，降低資源消耗，提高能量轉(zhuǎn)化率。只有這樣才能真正實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，達到節(jié)能減排與綠色發(fā)電的目標。發(fā)電廠熱能動力系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能改造將是促進其自身長遠發(fā)展的主要途徑。實際優(yōu)化與節(jié)能改造過程中，需對熱能動力系統(tǒng)的原理進行把握，并充分考慮自身生產(chǎn)過程中的能源利用與環(huán)境保護等現(xiàn)狀，從回收利用蒸汽凝結(jié)水、回收鍋爐廢水余熱以及回收鍋爐廢煙余熱等技術方面不斷完善，引進先進的科學技術，這樣才可促進發(fā)電廠經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的共同提高。

參考文獻

[1]周宏定.電廠熱能動力系統(tǒng)設計問題淺析[J].中國設備工程，2017，（18）：90-91.