熱能動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能改造分析

畢茜

摘 要：現(xiàn)如今，人們對(duì)能源需求量正不斷增高，這就使得能源緊張問題愈加嚴(yán)重。在這一背景下，各個(gè)行業(yè)需要思考怎樣在極大程度上節(jié)能減排。然而，在現(xiàn)實(shí)中往往受到多種因素的制約，對(duì)于能源的利用難免存在一些能源浪費(fèi)的情況，該情況在發(fā)電廠熱能動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行中表現(xiàn)的最為突出。所以，我們應(yīng)全面分析能源浪費(fèi)問題，擬定相應(yīng)的措施，從而優(yōu)化熱能動(dòng)力系統(tǒng)及節(jié)能改造，在極大程度上限制自身的能耗，推動(dòng)其長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：熱能動(dòng)力系統(tǒng)；優(yōu)化；節(jié)能；改造

中圖分類號(hào)：TM62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

環(huán)境污染以及資源消耗問題是現(xiàn)階段我國(guó)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)問題，如果不解決此種問題，勢(shì)必會(huì)制約我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。而分析節(jié)能降耗中熱能以及動(dòng)力工程的分析，降低能源消耗，降低廢氣排放量，可以在根本上轉(zhuǎn)化能源，進(jìn)而提升其節(jié)能減排的價(jià)值與作用。

1節(jié)能降耗中熱能與動(dòng)力工程的實(shí)際運(yùn)用存在的問題

1.1節(jié)流調(diào)節(jié)方面存在的問題

我國(guó)熱電廠普遍通過控制汽輪機(jī)運(yùn)作功率，來達(dá)到調(diào)節(jié)電力輸出功率的目的。但是，在控制汽輪機(jī)運(yùn)作功率的工作中，同樣會(huì)造成大量能源以及電力的流失，最終導(dǎo)致電廠節(jié)流調(diào)節(jié)工作的實(shí)際效果并不顯著。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的根本原因就在于，電廠本身對(duì)節(jié)流調(diào)節(jié)過程中可能涉及的各個(gè)系統(tǒng)領(lǐng)域沒有進(jìn)行科學(xué)有效的統(tǒng)一調(diào)節(jié)，同時(shí)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)工程中各個(gè)能量轉(zhuǎn)化過程中工程運(yùn)作數(shù)據(jù)以及能量調(diào)控?cái)?shù)據(jù)掌握不夠全面、準(zhǔn)確。最終導(dǎo)致整個(gè)節(jié)流調(diào)節(jié)過程中，電廠整個(gè)系統(tǒng)工程相互銜接配合上出現(xiàn)調(diào)節(jié)矛盾沖突，進(jìn)而導(dǎo)致各個(gè)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)嚴(yán)重的能量流失，問題嚴(yán)重的甚至?xí)绊戨姀S整體運(yùn)作效率。

1.2控制熱能損耗方面存在的問題

電廠運(yùn)作過程中出現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換最多的就是熱能的轉(zhuǎn)換，而熱能的特性又決定了其本身就更易損耗流失。因此，控制熱能損耗一直都是電廠節(jié)能降耗工作的重中之重。然而，電廠多個(gè)運(yùn)作環(huán)節(jié)中都會(huì)涉及熱能的轉(zhuǎn)換和傳遞，在這一過程中，上一個(gè)環(huán)節(jié)匯總損耗的熱能可能會(huì)累加到下一環(huán)節(jié)中。在這一過程中，這種熱能過剩情況如果不能得到有效解決的話，很有可能會(huì)造成某一環(huán)節(jié)的重?zé)岈F(xiàn)象出現(xiàn)，繼而可能引起整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)的能量失衡，引發(fā)更大問題。

1.3濕氣損耗

熱電廠中汽輪機(jī)承擔(dān)了熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的最后環(huán)節(jié)，因此，提高汽輪機(jī)的能量轉(zhuǎn)化效率，同樣也是節(jié)能降耗工作的重點(diǎn)。而跳汽輪機(jī)運(yùn)作效率最大的障礙就在于濕氣損耗對(duì)設(shè)備運(yùn)作效率方面的不良影響。由于蒸汽中液態(tài)水的含量不能得到準(zhǔn)確有效的計(jì)算和控制，導(dǎo)致對(duì)汽輪機(jī)工作條件的控制和調(diào)節(jié)工作無法有效開展，進(jìn)而影響汽輪機(jī)節(jié)能降耗工作效率，同時(shí)增加了電廠整體電能生產(chǎn)成本。

2熱能動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)化與節(jié)能分析

2.1蒸汽凝結(jié)水的回收利用

在發(fā)電廠的工業(yè)生產(chǎn)過程中，往往要應(yīng)用諸多的工業(yè)用水、地能源，由這些能源中獲取蒸汽熱力，達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)過程的目的。然而，在生產(chǎn)過程中蒸汽釋放熱能后的凝結(jié)水往往會(huì)被丟棄，被丟棄的蒸汽凝結(jié)水存在20%至30%的蒸汽總熱量，若可以充分利用這些凝結(jié)水，便能夠節(jié)約工業(yè)用水及許多燃料能源。對(duì)于蒸汽系統(tǒng)節(jié)能改造技術(shù)，可借助蒸水的余熱來對(duì)低壓蒸汽進(jìn)行替代，再回收利用凝結(jié)水的余熱，這樣就能夠減少低壓蒸汽能量的使用，最終實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約。對(duì)于凝結(jié)水的回收，具體回收手段是：背壓回水與加壓回水，其中前者通過將疏水閥背壓當(dāng)作動(dòng)力，將凝結(jié)水與水蒸氣向著特定的回收位置進(jìn)行傳輸，該種回水手段可更加全面的利用二次水蒸氣與回收的水，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的；后者則借助氣動(dòng)凝結(jié)水加壓泵對(duì)凝結(jié)水加以加壓傳輸，這種手段的運(yùn)用具有較好的可靠性，可避免對(duì)電的使用。兩種回收手段均對(duì)蒸汽凝結(jié)水進(jìn)行了全面的利用，降低了鍋爐的燃燒能源的消耗，使得鍋爐向環(huán)境中所排放的廢水、廢氣比較少，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，使企業(yè)獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2發(fā)電廠熱能動(dòng)力系統(tǒng)的廢煙余熱回收利用

熱能動(dòng)力系統(tǒng)在運(yùn)行中會(huì)排放出許多廢煙，由于鍋爐溫度可高達(dá)200℃，所以廢煙熱量也屬于二次能源，是完全可以回收利用的，否則將會(huì)白白浪費(fèi)許多能源，造成生產(chǎn)成本提高。并且，對(duì)鍋爐廢煙余熱進(jìn)行有效回收利用也符合環(huán)保要求，因?yàn)槿舨换厥账鼈兌侵苯訉⒅欧旁诖髿猱?dāng)中的話，就會(huì)造成較嚴(yán)重的空氣污染，影響到自然環(huán)境。因此，無論從哪方面而言，回收利用鍋爐廢煙余熱都是十分有必要的。具體來說，在實(shí)際生產(chǎn)中可以結(jié)合實(shí)際情況制定合適的節(jié)能器，對(duì)鍋爐廢煙余熱進(jìn)行充分回收利用；還可于鍋爐尾端設(shè)置與熱能動(dòng)力系統(tǒng)相連的低壓省煤器，也能實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐廢煙余熱的回收利用。實(shí)踐證明，安裝低壓省煤器后，可將廢煙溫度降至約25℃，從而大大提高了鍋爐使用率。同時(shí)，通過回收利用鍋爐廢煙余熱還可有效節(jié)約煤炭資源。

2.3發(fā)電廠熱能動(dòng)力系統(tǒng)的化學(xué)補(bǔ)水系統(tǒng)分析

現(xiàn)階段，我國(guó)發(fā)電廠中最常使用的發(fā)電機(jī)組統(tǒng)一為抽凝式發(fā)電機(jī)，這些發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過程中需要對(duì)熱能動(dòng)力系統(tǒng)補(bǔ)充水分，補(bǔ)水的主要方式為通過在凝器或除氧器，緩慢注入化學(xué)水，在補(bǔ)水過程中，相關(guān)人員需要對(duì)溫度合理控制，一旦補(bǔ)水過程中出現(xiàn)溫度過高的情況，相關(guān)人員就需要使用噴霧式等其他裝置對(duì)正凝結(jié)器中的水分進(jìn)行引流，保證補(bǔ)水效果。與此同時(shí)，由于補(bǔ)水過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)廢氣，在此種情況下，相關(guān)人員就需要采用低壓加熱器將系統(tǒng)內(nèi)部留存的廢氣排除，做到對(duì)高溫蒸汽量的控制，提高發(fā)電廠熱能動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

2.4鍋爐排污水余熱回收再利用

鍋爐排污水其溫度是非常高的，若把污水直接排放至水中，便會(huì)有大量的熱能損失掉，同時(shí)對(duì)下水溫度也是極為不利的，會(huì)對(duì)河流當(dāng)中的生物、岸邊植物的正常生長(zhǎng)造成嚴(yán)重的影響，使得熱能資源的大量浪費(fèi)。與此同時(shí)，我國(guó)不少企業(yè)在鍋爐排污水的過程當(dāng)中，采取的是直接排水的方式，或者也只是簡(jiǎn)單的執(zhí)行二次蒸汽的回收，使得余熱造成了大量的浪費(fèi)，這樣會(huì)使得環(huán)境保護(hù)效率停滯不前。為此，企業(yè)在鍋爐排污水的過程當(dāng)中，要對(duì)節(jié)能系統(tǒng)進(jìn)行綜合性的考慮，確保在遵循節(jié)能設(shè)計(jì)基本準(zhǔn)求的前提下，促使鍋爐排水的回收利用率得到不斷地提升，在減少熱能損耗的基礎(chǔ)上，提升環(huán)境保護(hù)力度。

3熱能動(dòng)力系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)

目前，廣大發(fā)電廠為能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定地可持續(xù)發(fā)展，相繼采取了各種措施來對(duì)熱能動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì)，可是最終取得的效果并不顯著，然而導(dǎo)致這種情況的發(fā)生通常是在單獨(dú)的能量轉(zhuǎn)化所造成的，要知道，熱發(fā)電技術(shù)呈現(xiàn)出顯著的整體性特征，燃?xì)廨啓C(jī)熱電系統(tǒng)通常是由高壓燃?xì)忮仩t系統(tǒng)和汽輪機(jī)鍋爐系統(tǒng)，對(duì)這些動(dòng)力系統(tǒng)可實(shí)施進(jìn)一步優(yōu)化，從而達(dá)到低溫加熱的功效。

在對(duì)新的可持續(xù)能源進(jìn)行不斷開發(fā)的過程當(dāng)中，對(duì)傳統(tǒng)能源的節(jié)約使用具有非常重要的意義。過去的熱能動(dòng)力系統(tǒng)不但會(huì)使得大量資源的浪費(fèi)，并且給環(huán)境帶來的破壞性也是巨大的。對(duì)此，我們要有效地利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，對(duì)熱能動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行不斷的優(yōu)化與節(jié)能改造，這樣才能夠達(dá)到節(jié)約能源，起到保護(hù)環(huán)境的最終目的，推動(dòng)國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)與自然環(huán)境的和諧共同發(fā)展。為此，對(duì)熱能動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能設(shè)計(jì)有著非常重要的意義。

結(jié)束語

總而言之，加強(qiáng)發(fā)電廠熱能動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能改造工作是發(fā)展的必然趨勢(shì)，直接影響到電力企業(yè)發(fā)電效率。因此，發(fā)電廠需要緊抓時(shí)機(jī)，創(chuàng)新熱能動(dòng)力系統(tǒng)，對(duì)熱能動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造工作，讓其在運(yùn)行過程中能夠做到能源利用率最低，從而提高發(fā)電廠綜合效益，滿足人們正常使用需求，推動(dòng)發(fā)電廠實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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