關于熱能動力系統優化與節能改造的研究

摘 要：文章以優化、改造熱能動力系統為出發點，以節能減排為目標，首先分析了開展該項工作的意義，然后結合實際情況，提出了相應的措施，例如，廢水回收、凝結水回收等，希望可以在某些方面給人以啟發，使熱能動力系統變得更加節能、高效。

關鍵詞：發電廠;熱能動力系統;節能改造

前言：熱能動力系統的作用，主要是將熱能向機械能進行轉化，以熱能動力裝置為主要工具，通過燃燒天然氣等燃料的方式，釋放能源。當今社會對能源的需求與日俱增，作為傳統能源代表的煤炭，在燃燒過程中，極易給環境帶來污染，進而阻礙社會的持續發展，優化、改造熱能動力系統，使該問題得到了有效解決。

1優化、改造熱能動力系統的意義

發電廠的發展重點是熱能動力裝置，這是因為發電產需要通過將熱能向機械能進行快速轉化的方式，獲得生產動力，熱能的獲得途徑為燃燒燃料，由此而引發的環境污染問題，應當引起重視。為了獲得較高的燃燒率，很長一段時間內，發電廠所運用燃料均為不可再生資源，由此可見，優化、改造熱能動力系統，提高資源利用率，具有突出的現實意義。

2優化、改造熱能動力系統的原則

2.1先進行原則

電廠熱能動力系統設計先進性，主要體現在技術和設備兩方面。在技術方面，要以國家相關技術標準為基準，結合客戶提出的具體要求，選用當前國內外最為先進的技術手段，為系統設計提供有力技術支撐。同時，在選擇裝置設備時，要優先選用最新型號，并對所用設備進行科學組合，既要保證系統能夠進行自行維護，又要為系統升級優化預留一定空間。

2.2經濟性原則

熱能動力系統是電廠日常運行中尤為重要的一個系統，工程建設、設備采購、系統維護等各項工作所耗費的資金，在電廠財政總支出中占有較大比重，只有從經濟角度對系統設計進行分析，才能節省大量資金，在降低熱能動力工程成本的同時，增加電廠經濟收益。所以，在設計電廠熱能動力系統的同時，要以確保系統安全、穩定運行為前提，加強對所用費用的控制力度，優化設備采購方案，并減少因系統故障問題而造成的維修費。

2.3專業性原則

電廠熱能動力系統結構及運行原理都是比較復雜的，并且具有較高的危險性，要想做到系統設計的合理性，確保系統的安全、穩定運行，充分發揮其實用價值，就需要由專業人員完成設計工作。電廠在選聘熱能動力系統設計人員時，可采取競爭上崗機制，對應聘者專業能力、綜合素質進行嚴格考核和科學評定，優先選用基本功扎實、設計經驗豐富、創新能力較強的高素質人才。另外，還需要對在崗熱能動力系統設計人員進行定期培訓，使其學習并掌握最為先進的設計理念和設計方法，提升熱能動力系統設計的專業程度。

3 優化、改造熱能動力系統的措施

以某紡織企業為例，該企業希望可以通過優化蒸汽系統的方式，在提高傳輸效率的前提下降低能耗，有關人員結合企業情況，提出了熱能動力聯產的設想，即：通過改造熱能動力系統的方式，整合高壓系統、鍋爐系統等系統，降低能源消耗，使運行狀態下的熱動力系統，始終處于低溫熱流的狀態。要想實現該設想，需要開展以下工作：

3.1廢水回收

除氧器在實際工作中，所散出熱量有限，主要是對蒸汽進行排放，因此，在調整熱能能源系統時，有關人員可以有選擇性地運用輔助工具，除此之外，困擾人們的問題，還包括環境污染，鍋爐運行給環境帶來污染的情況難以避免，合理運用冷卻器，可以使資源利用率得到提高，實踐證明，冷卻器可以保存部分熱量，工質損失的情況有所緩解，這對開展后續工作所需能源的減少，具有重要意義。適用于鍋爐的排污方法有很多，其中，運用頻率較高的方法，包括定時排污、連接排污兩種，定時排污是通過降壓的方式，提高廢水余熱的治理效率，連接排污的關鍵是回收蒸汽，有一定幾率導致蒸汽余熱被浪費[1]。因此，在實際工作中，有關人員應視情況選擇排污方法，使其作用得到充分發揮。

3.2凝結水回收

發電廠在進行工業生產的過程中，需要運用到大量能源，其作用是對蒸汽熱力進行獲取，為工業生產提供動力，釋放熱能后，蒸汽形態轉變為凝結水被丟棄，凝結水所存在蒸汽總熱量，通常為20%，如果掌握了充分利用凝結水的方法，可以使工業用水、燃料能源的用量大幅下降。從節能的角度出發改造蒸汽系統，可以選擇利用凝結水余熱代替低壓蒸汽的方式，盡量避免運用低壓蒸汽能量。回收凝結水時，可供選擇的方式有兩種，分別是背壓回水、加壓回水，背壓回水的動力為疏水閥背壓，作用是以特定回收位置為目標，傳輸水蒸氣和凝結水，提高二次利用水蒸氣、回收水的效率，實現節能環保，加壓回水需要在啟動加壓泵的輔助下，將凝結水進行加壓傳輸，加壓回收的優勢，主要體現在良好的可靠性方面。上文中提到的手段，均可以大幅提高凝結水的利用效率，燃燒鍋爐需要消耗的能源隨之減少，鍋爐所排放廢氣、廢水也會有所減少，能夠在實現節能減排目標的基礎上，增加企業的經濟效益。

3.3廢煙余熱回收

燃燒鍋爐會產生大量廢煙，廢煙的溫度，往往能夠達到200℃，作為二次能源對其加以運用，具有突出的價值，另外，將廢煙直接排放在大氣中，會導致大氣環境被污染，這并不符合節能減排的政策。綜上，熱能動力系統不應直接排放廢煙，而是應當對其加以利用，回收廢煙余熱的作用，不僅體現在使鍋爐生產效率得到提高的方面，還包括減少排放量、保護環境。在生產過程中，對特制節能器加以運用，可以實現循環利用廢煙的目標，在鍋爐尾端安裝低壓省煤器，將動力系統與最佳飲水處相連，能夠為廢煙回收與利用提供保障。實踐證明，低壓省煤器對廢煙溫度的降低具有突出作用，一般來說，可以使廢煙溫度降低25℃左右，與此同時，鍋爐工作效率也能夠得到改善，燃燒鍋爐所需能源量隨之減少[2]。回收廢煙余熱的系統，可以對下列助燃方式加以運用：其一，預熱工件，但是，該方式較易受到外部環境的影響，導致效果無法得到充分發揮;其二，預熱空氣，在加熱爐上運用該法，可以通過優化能源燃燒效果的方式，提高資源利用率，實現節能減排。由此可見，廢煙余熱回收，不僅可以使資源利用率得到提高，還能夠降低廢煙排放量，增加企業經濟效益。

結論：綜上所述，要想實現持續發展的目標，各行各業都應當對節能減排引起重視，工業生產所運用熱能動力系統，往往會大量消耗能源，只有從節能的角度出發，優化并改進該系統，回收并利用廢水、凝結水和廢煙余熱，才能大幅提高能源利用率，解決能源浪費嚴重的問題。

參考文獻：

[1]蘇占.淺談熱能動力系統優化與節能改造[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2019（07）：133-134.

[2]邱邦海.發電廠熱能動力系統優化與節能改造研究[J].時代農機，2018，45（08）：119.

作者簡介：

高一博（1998-），男，遼寧省岫巖滿族自治縣人，哈爾濱商業大學能源與建筑工程學院能源與動力工程專業，研究方向：能源與動力工程專業.