電廠熱動系統節能優化研究

摘 要：文章分析電廠熱動系統節能技術可行性，在此基礎上提出了幾種適用于電廠熱動系統實用節能技術的措施和途徑。根據研究和應用經驗，提出節能技術的應用前景及其發展方向和開展節能工作的新建議。

關鍵詞：電廠 熱動系統 余熱 蒸汽 節能 潛力

中圖分類號：TM62 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）11（a）-0117-01

1 熱動系統節能優化概述

熱動系統節能優化是綜合以熱動系統為全局研究優化對象，通過對系統優化和節能潛能分析，來研究探討整個熱動系統的改造方案和節能潛力大小，從總體的角度全面系統分析研究熱動系統的各項節能措施，以求得到盡可能大的節能效果。

在擬定或設計熱動系統時，若先對熱動系統進行全面綜合的分析，能夠從中發現缺陷，尋找最佳的優化改造方案，使系統在設計階段就達到熱經濟性最高的效果，從而達到節能減排的目的。

對電廠運行機組的熱動系統及其運行數據進行全面分析處理，能發現熱動系統的結構缺陷，尋找各種改進措施，提供改造熱動系統的相關數據和資料，這是熱動系統節能技術的重要組成部分。

2 熱動系統節能技術的可行性

（1）電廠熱動系統節能屬于電廠節能減排工作的新研究領域，電廠熱動系統節能也是節能理論與節能技術相結合的新產物。在改造過程中一般不需要對系統主機設備進行改造，僅需對相關結構進行添加備件或采用新技術來完成節能工作。廣泛開展熱動系統節能工作，對當前調整產業結構提高管理水平，具有重要意義。

（2）對于新研發設計出來的熱能發電機組，可以在初始階段通過合理配套、優化布設來進行節能工作；而對于已經投入生產運作的發電機組，可通過節能診斷來監測能量損失，獲取能耗指數，相關數據的指導運行來進行優化改造，實現節能減排降耗的目的。

（3）熱動系統的節能工作在很長時間內并沒有得到重視。我國缺少一些完整的節能優化方面理論知識和優化工具；存在著熱動設計方面系統結構與連接方式不匹配的現象；因為運行操作和維護不當的原因，在系統運行過程中還會導致經濟性達不到標準要求。因此，熱動系統節能理論及節能技術具有廣泛的應用空間及充分的可行性。

3 系統節能分析與優化改進

3.1 鍋爐排煙余熱回收利用技術

發電廠排煙溫度都很高，裝有暖風器的鍋爐，排煙溫度可達二百攝氏度左右，排煙熱損失占鍋爐熱損的主要一部分，對此充分利用的話，可以節省一大部分能源。應用熱力系統節能理論，正確合理地利用余熱及其技術改造，將余熱通過特制節能器在熱力循環系統中回收利，從而降低排煙溫度，提高效率。該特制節能器是一種特殊連接的熱交換裝置。節能器連入熱動系統后能使排煙余熱直接利用于熱動循環，對資源充分利用。

低壓省煤器是一個水氣換熱器，通常裝在鍋爐尾部末端，內部有低壓凝結水通過。該裝置與熱動系統有并聯或串聯兩種方式。因為串聯方式流經加熱器系統的水量大，所以新設計機組一般采用串聯連接方式與省煤器連接。在低壓省煤器的受熱面一定時，排煙余熱利用較高，節能效果較好。低壓省煤器與熱動系統的連接存在一個最佳引水位置，在此處熱動系統低壓省煤器的熱經濟效果能夠達到最大。綜上所述，在鍋爐設備上安裝低壓省煤器具有顯著的節能效果。

應用熱動系統節能理論，指導熱力發電企業能夠正確合理地利用鍋爐及煙道余熱，以及通過技術改造，將余熱通過節能器在熱力循環系統中回收利用，從而降低排煙溫度，提鍋爐效率。

3.2 化學補充水系統的節能技術

對于裝有抽凝式機組的發電廠，化學補充水進入熱動系統的方式通常有打入除氧器和打入凝汽器兩種。化學補充水打入凝汽器時，可以初步實現除氧效果。在凝汽器中加裝一套裝置，使得補充水以霧態形式進入凝汽器，可達到改善汽輪機真空、提高回熱經濟性、減少高位能蒸汽量效果，因此，能提高裝置的熱經濟性。

3.3 鍋爐排污水余熱回收利用技術

電廠的鍋爐排污率都很高，鍋爐排污系統采用單級排污系統，鍋爐連續排污經連續排污膨脹器擴容后回收少量的二次蒸汽熱量，排污熱水直接排放，鍋爐定期排污經定期膨脹器擴容降壓后直接排放，鍋爐連續排污和定期排污均存在余熱資源損失和水資源損失，并造成熱污染及水質污染。因此，排污熱水應該被充分利用。通常采用熱力系統的連續排污擴容器來回收部分熱量，達到提高熱經濟性，節約能源和保護環境的目的。如果在此基礎上再加裝一個排污冷卻器，擴容后的污水仍然可以被進一步充分利用，便可最大限度提高熱力系統的熱經濟性。

3.4 母管制給水系統的優化運行技術

運用相關技術，對母管制給水系統進行優化調度分配，采用動態建模理論，將數學技術與模型預測方法想融合，運用到母管制供熱機組性能計算上，為供熱機組的運行管理節能降耗提供依據，可以提高電廠的整體熱經濟性。

3.5 廠用蒸汽系統改造技術

蒸汽系統改造技術是對原設計的蒸汽系統進行改造，充分利用系統蒸汽冷凝液的余熱，并代替了低壓蒸汽，該技術能節約大量低壓蒸汽并對冷凝液的余熱進行合理利用，有效降低低壓蒸汽使用及能量消耗，具有顯著的經濟效益。

3.6 供熱蒸汽過熱度的合理利用技術

電廠通常采用噴水減溫的方式，通過將高熱能降低為低熱能的行為的方法，將過熱蒸汽降為微過熱蒸汽送給熱用戶，產生浪費。供熱蒸汽過熱度的工作原理是將供熱蒸汽過熱度的熱量通過特殊裝置不斷的加入熱力系統，使其在汽輪機中做功，完成了過熱度熱量的利用和轉換。獲得能量級的作功，達到了節約燃料的目的。

合理的利用過熱度能獲得大量的經濟效益，它既可以使凝汽機組的循環熱效率提高，又能使背壓機多排汽，產生多發電、多進汽的良好效果。

4 火電廠熱動系統節能優化技術潛力

熱動系統的節能是通過對系統進行監測診斷和優化分析，采用改進系統結構和連接方式的方法，提高運行水平，在提高電廠經濟型節約成本的同時，又保護了環境，避免了環境污染，對可持續發展戰略有了良好的推動作用。熱動系統的節能，提高了能源的利用效率、實現節能目標。對熱力系統優化過程中，一般不需要對系統主設備進行改造，通常是通過系統切換和運行方式的調整便能獲得較大的經濟效益。因此，火電廠熱力系統節能具有巨大潛力。

5 結語

電廠熱動系統節能是電廠工作的新興領域，火力發電廠熱動系統節能潛力大，經濟效果顯著能有效降低電廠生產成本，提高利潤。大力提倡和推廣電廠熱動系統節能技術，廣泛開展熱力系統節能工作，對當前調整產業結構，提高管理水平，具有非常重要的現實意義。

參考文獻

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