關(guān)于熱能動力系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能改造的研究

摘 要：文章以優(yōu)化、改造熱能動力系統(tǒng)為出發(fā)點(diǎn)，以節(jié)能減排為目標(biāo)，首先分析了開展該項工作的意義，然后結(jié)合實(shí)際情況，提出了相應(yīng)的措施，例如，廢水回收、凝結(jié)水回收等，希望可以在某些方面給人以啟發(fā)，使熱能動力系統(tǒng)變得更加節(jié)能、高效。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠;熱能動力系統(tǒng);節(jié)能改造

前言：熱能動力系統(tǒng)的作用，主要是將熱能向機(jī)械能進(jìn)行轉(zhuǎn)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(dāng)今社會對能源的需求與日俱增，作為傳統(tǒng)能源代表的煤炭，在燃燒過程中，極易給環(huán)境帶來污染，進(jìn)而阻礙社會的持續(xù)發(fā)展，優(yōu)化、改造熱能動力系統(tǒng)，使該問題得到了有效解決。

1優(yōu)化、改造熱能動力系統(tǒng)的意義

發(fā)電廠的發(fā)展重點(diǎn)是熱能動力裝置，這是因為發(fā)電產(chǎn)需要通過將熱能向機(jī)械能進(jìn)行快速轉(zhuǎn)化的方式，獲得生產(chǎn)動力，熱能的獲得途徑為燃燒燃料，由此而引發(fā)的環(huán)境污染問題，應(yīng)當(dāng)引起重視。為了獲得較高的燃燒率，很長一段時間內(nèi)，發(fā)電廠所運(yùn)用燃料均為不可再生資源，由此可見，優(yōu)化、改造熱能動力系統(tǒng)，提高資源利用率，具有突出的現(xiàn)實(shí)意義。

2優(yōu)化、改造熱能動力系統(tǒng)的原則

2.1先進(jìn)行原則

電廠熱能動力系統(tǒng)設(shè)計先進(jìn)性，主要體現(xiàn)在技術(shù)和設(shè)備兩方面。在技術(shù)方面，要以國家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)，結(jié)合客戶提出的具體要求，選用當(dāng)前國內(nèi)外最為先進(jìn)的技術(shù)手段，為系統(tǒng)設(shè)計提供有力技術(shù)支撐。同時，在選擇裝置設(shè)備時，要優(yōu)先選用最新型號，并對所用設(shè)備進(jìn)行科學(xué)組合，既要保證系統(tǒng)能夠進(jìn)行自行維護(hù)，又要為系統(tǒng)升級優(yōu)化預(yù)留一定空間。

2.2經(jīng)濟(jì)性原則

熱能動力系統(tǒng)是電廠日常運(yùn)行中尤為重要的一個系統(tǒng)，工程建設(shè)、設(shè)備采購、系統(tǒng)維護(hù)等各項工作所耗費(fèi)的資金，在電廠財政總支出中占有較大比重，只有從經(jīng)濟(jì)角度對系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行分析，才能節(jié)省大量資金，在降低熱能動力工程成本的同時，增加電廠經(jīng)濟(jì)收益。所以，在設(shè)計電廠熱能動力系統(tǒng)的同時，要以確保系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行為前提，加強(qiáng)對所用費(fèi)用的控制力度，優(yōu)化設(shè)備采購方案，并減少因系統(tǒng)故障問題而造成的維修費(fèi)。

2.3專業(yè)性原則

電廠熱能動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行原理都是比較復(fù)雜的，并且具有較高的危險性，要想做到系統(tǒng)設(shè)計的合理性，確保系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，充分發(fā)揮其實(shí)用價值，就需要由專業(yè)人員完成設(shè)計工作。電廠在選聘熱能動力系統(tǒng)設(shè)計人員時，可采取競爭上崗機(jī)制，對應(yīng)聘者專業(yè)能力、綜合素質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格考核和科學(xué)評定，優(yōu)先選用基本功扎實(shí)、設(shè)計經(jīng)驗豐富、創(chuàng)新能力較強(qiáng)的高素質(zhì)人才。另外，還需要對在崗熱能動力系統(tǒng)設(shè)計人員進(jìn)行定期培訓(xùn)，使其學(xué)習(xí)并掌握最為先進(jìn)的設(shè)計理念和設(shè)計方法，提升熱能動力系統(tǒng)設(shè)計的專業(yè)程度。

3 優(yōu)化、改造熱能動力系統(tǒng)的措施

以某紡織企業(yè)為例，該企業(yè)希望可以通過優(yōu)化蒸汽系統(tǒng)的方式，在提高傳輸效率的前提下降低能耗，有關(guān)人員結(jié)合企業(yè)情況，提出了熱能動力聯(lián)產(chǎn)的設(shè)想，即：通過改造熱能動力系統(tǒng)的方式，整合高壓系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)等系統(tǒng)，降低能源消耗，使運(yùn)行狀態(tài)下的熱動力系統(tǒng)，始終處于低溫?zé)崃鞯臓顟B(tài)。要想實(shí)現(xiàn)該設(shè)想，需要開展以下工作：

3.1廢水回收

除氧器在實(shí)際工作中，所散出熱量有限，主要是對蒸汽進(jìn)行排放，因此，在調(diào)整熱能能源系統(tǒng)時，有關(guān)人員可以有選擇性地運(yùn)用輔助工具，除此之外，困擾人們的問題，還包括環(huán)境污染，鍋爐運(yùn)行給環(huán)境帶來污染的情況難以避免，合理運(yùn)用冷卻器，可以使資源利用率得到提高，實(shí)踐證明，冷卻器可以保存部分熱量，工質(zhì)損失的情況有所緩解，這對開展后續(xù)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(yùn)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(guān)鍵是回收蒸汽，有一定幾率導(dǎo)致蒸汽余熱被浪費(fèi)[1]。因此，在實(shí)際工作中，有關(guān)人員應(yīng)視情況選擇排污方法，使其作用得到充分發(fā)揮。

3.2凝結(jié)水回收

發(fā)電廠在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的過程中，需要運(yùn)用到大量能源，其作用是對蒸汽熱力進(jìn)行獲取，為工業(yè)生產(chǎn)提供動力，釋放熱能后，蒸汽形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槟Y(jié)水被丟棄，凝結(jié)水所存在蒸汽總熱量，通常為20%，如果掌握了充分利用凝結(jié)水的方法，可以使工業(yè)用水、燃料能源的用量大幅下降。從節(jié)能的角度出發(fā)改造蒸汽系統(tǒng)，可以選擇利用凝結(jié)水余熱代替低壓蒸汽的方式，盡量避免運(yùn)用低壓蒸汽能量?；厥漳Y(jié)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(biāo)，傳輸水蒸氣和凝結(jié)水，提高二次利用水蒸氣、回收水的效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，加壓回水需要在啟動加壓泵的輔助下，將凝結(jié)水進(jìn)行加壓傳輸，加壓回收的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)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(jié)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(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的基礎(chǔ)上，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3廢煙余熱回收

燃燒鍋爐會產(chǎn)生大量廢煙，廢煙的溫度，往往能夠達(dá)到200℃，作為二次能源對其加以運(yùn)用，具有突出的價值，另外，將廢煙直接排放在大氣中，會導(dǎo)致大氣環(huán)境被污染，這并不符合節(jié)能減排的政策。綜上，熱能動力系統(tǒng)不應(yīng)直接排放廢煙，而是應(yīng)當(dāng)對其加以利用，回收廢煙余熱的作用，不僅體現(xiàn)在使鍋爐生產(chǎn)效率得到提高的方面，還包括減少排放量、保護(hù)環(huán)境。在生產(chǎn)過程中，對特制節(jié)能器加以運(yùn)用，可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用廢煙的目標(biāo)，在鍋爐尾端安裝低壓省煤器，將動力系統(tǒng)與最佳飲水處相連，能夠為廢煙回收與利用提供保障。實(shí)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]?；厥諒U煙余熱的系統(tǒng)，可以對下列助燃方式加以運(yùn)用：其一，預(yù)熱工件，但是，該方式較易受到外部環(huán)境的影響，導(dǎo)致效果無法得到充分發(fā)揮;其二，預(yù)熱空氣，在加熱爐上運(yùn)用該法，可以通過優(yōu)化能源燃燒效果的方式，提高資源利用率，實(shí)現(xiàn)節(jié)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(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)論：綜上所述，要想實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，各行各業(yè)都應(yīng)當(dāng)對節(jié)能減排引起重視，工業(yè)生產(chǎn)所運(yùn)用熱能動力系統(tǒng)，往往會大量消耗能源，只有從節(jié)能的角度出發(fā)，優(yōu)化并改進(jìn)該系統(tǒng)，回收并利用廢水、凝結(jié)水和廢煙余熱，才能大幅提高能源利用率，解決能源浪費(fèi)嚴(yán)重的問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]蘇占.淺談熱能動力系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能改造[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2019（07）：133-134.

[2]邱邦海.發(fā)電廠熱能動力系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能改造研究[J].時代農(nóng)機(jī)，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(yè)大學(xué)能源與建筑工程學(xué)院能源與動力工程專業(yè)，研究方向：能源與動力工程專業(yè).