熱動系統在火電廠節能中的應用分析

汪日琴

（貴州粵黔電力有限責任公司 貴州盤縣 553505）

熱動系統在火電廠節能中的應用分析

汪日琴

（貴州粵黔電力有限責任公司 貴州盤縣 553505）

在社會經濟不斷發展的前提下，人們對能源的消耗需求也越來越大，面對日趨緊張的居室，人們必須充分意識到能源的節約與合理利用。火電廠是能源消耗大戶，因此節能減排工作在火電廠發展過程中意義重大，而熱動系統是火電廠機組的重要組成部分，其耗能非常大，可見做好熱動系統的節能優化工作對實現火電廠可持續發展有重要意義。本文基于上述觀點，從介紹熱動系統節能優化概念與可行性分析入手，逐項提出了熱動系統節能的對策，以期能實現電廠節能目標，促進可持續發展戰略的實施。

熱動系統；火電廠；節能技術；應用

在生活節奏不斷加快的背景下，人們對能源的需求量也越來越大，雖然我國能源儲備較為豐富，但在人口眾多的影響下，難以滿足人們生產和生活所需，這就要求對節能減排工作做到深入落實、全面開展。而電能在社會經濟和日常生活領域均發揮著重要作用，在現代化經濟發展體系下，幾乎各行各業均需要在電能供給的前提條件下才能進行生產和發展。因此，本文從火電廠熱動系統節能應用的原則出發，對熱動系統如何采取有效措施進行節能優化進行了探討，以期能達到節能減排的目的。

1 火電廠熱動系統節能技術的可行性探討

（1）作為火電廠節能減排領域的新研究內容，熱動系統節能尚且存在較大的發展空間，同時也是節能減排技術和理論充分結合的新產物。在火電廠設備進行實際改造的過程中，通常可省略掉改造系統主機設備的步驟，而是將新型技術設備與元件添加到原有設備結構當中，從而實現節能任務。火電廠熱動系統節能技術的合理開展不僅能提高火電廠運行效益，而且能對產業結構實行科學調整，意義深遠。

（2）針對新研發出的熱能發電機組而言，可在投入使用早期對其進行優化設計和配置，達到節能目的；而針對已經投產運行一段時間的熱能發電機組而言，可借助能耗診斷方法，對其能源損耗給予精準檢測和科學評定，從而獲取能耗指數，在對能耗指數進行充分分析的前提下，對熱動系統進行優化改造，從而實現節能降耗的長期效益目標。

（3）由于長期以來，我國大部分火電廠熱動系統節能工作均未引起足夠重視，因此熱動系統節能工作還存在很多弊病，例如在系統結構設計方面，尚存在系統結構與連接方式不匹配的情況，此外，我國在熱動系統節能優化方面尚不具備充足的理論知識與節能技術，在系統運行過程中，因維護與操作缺乏規范標準，從而導致火電廠經濟性達不到先進標準，因此熱動系統節能技術和節能理論的應用與實施可行性和應用空間仍然較為充分。

2 火電廠熱動系統節能的主要措施

目前我國火電廠熱動系統與以往的節能措施相比，已取得了長足進步，初步實現了降耗管理，但火電廠熱動系統由大量設備以及項目共同構成（如圖1所示），運行體系復雜，因此在對熱動系統進行節能優化的過程中，不僅要注重單項熱效率提高，更要注重于多個項目之間的銜接。在對待大型運行項目時，不能事無巨細的進行全方面徹底調整，而是要從重要的細節方面入手，分項、整合的實現精細化節能管理。

圖1 火電廠熱動系統運行模擬圖

2.1 基于節能原則的熱動系統經濟指標分析

2.1.1 全場熱效率

全場熱效率通常以ηcp表示，可作為火電廠運行的綜合指標，在對熱動系統節能措施進行具體分析時，可將熱效率指標進行細化分解，對各個單元負責的區域以及主攻方向進行區分，在分解過程中，可將這一指標改寫為ηb，即表示鍋爐熱效率，具體為鍋爐有效系熱量和燃煤低位發熱量的比值；ηp則表示管道熱效率，具體為汽輪機循環裝置效率，汽輪機內部功與循環吸熱量之間的比值；ηm表示機械效率，即汽輪機輸出功率與內部功率比值；ηg表示發電機效率，具體為火力發電機上網功率和前端功率的比值；∑ξi表示廠用電率，即火電廠全部輔機耗電功率總和與發電機上網功率的比值。

2.1.2 熱耗率以及標準煤耗率

熱耗率指標可用來對汽輪機發電機組熱經濟性進行評價，具體是指發電機每發電1kW時，工質從鍋爐中吸收的總熱量值，公式如下：

煤耗率指標通常包括發電標準煤耗率以及供電標準煤耗率兩種。

2.2 以降耗增效為目的的熱動系統節能技術

2.2.1 運行方式優化

要實現熱動系統節能的目標，首先要對機組運行方式進行優化，具體可參照圖2步驟。

圖2 運行方式優化思維簡圖

2.2.2 鍋爐排污節能技術

鍋爐排污可分為連續排污和定期排污兩種方式，具體可根據火電廠實際運行情況來進行選擇，連續排污要求連續不斷的從鍋水煙堿濃度最高部位排除部分污水，減少爐水的鹽堿含量、硅酸量以及處于懸浮狀態下的懸浮物含量，因此連續排水管道應設置在正常爐水水位下80～100mm處；定期排污主要是排出鍋水中形成的水渣和沉積的泥垢等物質，因此排污口多設置在鍋筒下部和聯箱底部，大型鍋爐用連續排污方式較為合適，而定期排污則適用于小型鍋爐。

2.2.3 母管制給水系統節能技術

在火電廠運行過程中，熱動系統要實現節能優化，離不開其他系統的輔助支持，由于循環水系統在整個熱動系統中占有重要地位，因此要對循環水系統進行節能處理，尤其是針對母管制給水系統進行節能優化。火電廠應在進行大量動態模擬試驗和理論研究的基礎上，結合實踐運行經驗制定出合理的運行方式，達到節能目的。以給水壓力參數調控為例，首先應遵循基本原理，從生產實際初發，確定給水母管安全運行的壓力為5.0MPa左右，經實地考察和相關技術資料介紹，5.0MPa設備的給水母管壓力可基本滿足蒸汽出口壓力為3.82MPa的鍋爐設備對給水壓力的要求，提示鍋爐新蒸汽壓力與給水泵揚不匹配，為了降低電能浪費，改善系統匹配形式，可將給水母管壓力下調到5.0MPa左右，并將給水泵解體，卸除中間任意二級葉輪后重新裝配，減少泵內水流紊亂，提高給水系統運行效益。

2.2.4 蒸汽系統節能技術

目前蒸汽系統普遍使用的節能技術為：對原有蒸汽系統方式進行改造，使用蒸汽冷凝水產生大量蒸汽，并非像傳統做法那樣以壓力產生蒸汽，這一節能技術的優勢在于可有效節約蒸汽，并充分利用蒸汽冷凝水余熱，達到良好的節能效果。

2.2.5 供熱系統節能技術

在傳統火電廠的運行過程中，通常是采取降溫的方法對供熱系統進行處理，盡管能取得有效成果，但在處理過程中浪費了大量的熱能資源，因此可利用相關技術改變輸送裝置，利用蒸汽能量，節約蒸汽熱能，實現熱動系統的節能目標。此外，在熱動系統中還會排除一定的煙氣，且煙氣溫度可達200℃以上，傳統火電廠通常會將煙氣直接排放進大氣當中，導致熱能浪費，因此在熱動系統的節能運行過程中，需充分回收利用排煙余熱，可在鍋爐末端排煙結構當中安裝煙氣熱能回收裝置，將回收的煙氣作為部分熱能運用到火電廠的發電過程中，在系統的循環運行過程中，既能逐漸降低煙氣溫度，有能有效利用熱能發電，從而減少了熱動系統所需的原料損耗。

3 結束語

本文從對熱動系統的經濟指標分析入手，以降耗為原則，探討了系統運行方式優化、鍋爐排污節能、給水系統節能、蒸汽系統節能、供熱系統節能等技術，利用上述技術對火電廠熱動系統進行節能優化，是目前經濟發展的必要需求，有利于降低火電廠能源損耗，提高運行效益，從而能實現火電廠的可持續發展。

[1]李廷豪，童 萌.熱動系統在火電廠中的節能優化分析[J].硅谷，2014（23）：189，192.

[2]李婷婷.火電廠熱動系統節能策略分析[J].科學導報，2014（2）：209.

[3]秦旭東，余洋.火電廠熱動系統節能優化研究[J].城市建設理論研究（電子版），2013（32）.

[4]李仕坤.火電廠熱動系統節能減排的探討[J].低碳世界，2013（20）：137～138.

[5]邢建華.電廠熱動系統節能優化研究[J].城市建設理論研究（電子版），2015（3）：2286.

TM621.4

A

1004-7344（2016）18-0078-02

2016-6-1

汪日琴（1978-），女，漢族，貴州安順人，助理工程師，本科，主要從事工作和研究方向是火電廠生產指標統計方面工作。