解析熱能動力聯產系統節能優化途徑

潘立洪

解析熱能動力聯產系統節能優化途徑

潘立洪

（廣西廣投桂中工業電網有限責任公司，廣西 來賓 546100）

熱能是熱耦合系統的主要動能，由不可再生的化學能產生，通過轉化為機械能進行做功。在這個過程中由于化石能源的不完全燃燒造成熱能轉換不完全，使熱量存在一定程度的浪費，從而降低了能源的使用效率，因此為滿足節能減排的要求，有必要進行能量回收和重新利用。通過對熱能動力聯產系統進行節能優化設計分析，并預測熱能動力聯產系統未來發展方向，希望對促進熱能動力聯產系統的高效運行作出積極貢獻。

熱能動力聯產系統；回收再利用；節能優化；優化方法

只有提高自然資源的開發和利用率，才能達到節能的目的。中國的不可再生資源的儲備短缺現象已經顯現，資源的匱乏已成為社會發展中一個嚴重的問題。在工業生產中，熱能動力聯產系統將能源轉化為電力。在這個過程中，能量轉換存在不完全的現象，熱能的損失使能量的使用效率不高，導致能量浪費。

1 熱能動力聯產系統節能優化的意義

1.1 提高系統價值

熱能動力聯產系統優化設計在一定程度上通過技術手段減少不必要的能源消耗，從而提高運行期間的能源轉換效率，優化能源生產系統能源水平，確保在節能的基礎上提高使用價值。

1.2 提高公司的經濟效益

熱能動力聯產系統采用充分的技術手段，減少能源損失，實現節能的目的，可以在一定程度上降低工業生產企業的成本，提高生產效率。提高盈利能力是企業的根本追求，削減成本可以推動業務增長，提高公司在市場和類似業務中的競爭力。

1.3 減少資源消耗

低能耗是發展的重點，中國不可再生資源短缺已成為一個重大問題和社會發展的障礙，工業生產與能源消耗分開，突出了社會經濟發展與能源治理之間的矛盾。由于能源消耗是系統優化的重要組成部分，因此熱能動力聯產系統可提高能源使用效率，并降低生產活動對能源需求的壓力。

2 熱能動力聯產系統的規劃和設計

在進行熱能動力聯產系統節能設計之前，必須對每項工作進行有效規劃和設計。規劃和設計是熱能動力聯產系統節能優化的重要先決條件，確保設備在未來能夠實現其預期目標，但很容易被員工所忽視。在總結實踐經驗之后，必須在規劃和設計過程中執行分析用戶需求、啟動計劃和設計計劃、實施可行性研究三個步驟。

2.1 用戶需求分析

在對用戶進行分析時，首先要了解對方的需求，并結合他們對這項工作的熟練程度進行有效決策。了解設計師的需求，通過討論、分析和決策等，系統了解需求方的需求，有效解決有關功率和熱量方面的困難。為了滿足需求方的進一步需求，要將總體目標制定為可量化的運營目標，最終使系統在功能、性能、成本等方面的目標與當前的產品和相關技術相結合。

2.2 初步規劃和設計方案

基于以上對用戶需求的分析，設計者必須提出初步計劃和設計，了解相應的總體情況制訂和主要設計，包括熱能系統、整體結構、描述子系統，即尺寸和性能指標的子系統，技術和選項的選擇，如系統設計實施計劃、預算等。在編制計劃時，需要文字和圖形共同展示，兩者的結合更具視覺性和可理解性。如果有一個初步計劃，就可知道未來的工作安排，并為后續階段的分析和反思提供重要信息。

2.3 進行可行性研究

雖然熱能動力系統具有很高的優越性，但并非所有部門都需要安裝該系統。它只需要安裝技術，意味著提出的方案的先進性是必要的，以滿足國家要求的技術標準，但也要滿足需求方的要求，最好是達到更近的國際領先水平，但在追求先進技術時不能忽視設備經濟性的合理需求。經濟系統是折舊和維護成本的總和，因為這種系統在提高生產率方面的使用更頻繁，能夠有效提高工作質量、維修和備件來源，同時避免外觀對經濟效益產生的不利影響。只有在確認所設計的系統滿足上述條件時，才能進入下一個設計階段。

3 熱能聯產系統的節能優化措施

3.1 鍋爐余熱回收和再利用技術

通常，當煙氣直接排放時不僅造成熱能浪費，還會影響空氣溫度、空氣質量，導致周圍空氣污濁。因此在鍋爐余熱回收利用這個階段要更加重視這個問題，大量的預熱工件進行熱交換，并在鍋爐設計方面提高設計水平，保證鍋爐余熱可以及時有效回收。

3.2 鍋爐余熱轉換利用

鍋爐余熱水冷效果由于可提前確定，溫度較高，當廢水直接排放時，不僅會導致大量熱量流失，還會影響廢水進入河流的溫度，對河流造成污染，同時也會對生物和岸上植物造成破壞，導致資源浪費和環境破壞。因此應研究如何將鍋爐余熱進行合理轉換利用，比如可以為溫室大棚進行供熱，以提高溫室大棚的溫度，為農作物的生長創造良好的生活條件；鍋爐余熱為發動機提供持續的動能輸出，可為工業生產提供充足的能源供應。

3.3 冷凝水回收的集中應用技術

在確定熱能動力聯產系統的過程中，有必要生產低壓蒸汽驅動的能量轉換，當蒸汽冷凝水的熱量可用于自給式而不是低壓蒸汽式時，只需要將能耗低壓蒸汽進行冷凝。廢水再利用不僅節約了資源，而且最大限度地利用了資源，符合節能減排的要求，同時必須通過技術手段來實現。目前，背壓應用更為普遍。背壓水主要應用于熱蒸汽壓力，背壓相對不足。如果使用加壓蒸汽，性能、可行性以及背壓會降低。

3.4 化學供水系統節能應用技術

化學添加劑節能水系統充分發揮其在化學補給水中的作用，提供化學補給水。同時要使汽輪機在真空環境中運行，不僅為汽輪機創造更好的運行環境，還保證了其他設備協調工作在再循環條件下制造熱量，而且當某些設備或通過冷凝器中的化學物質補充水霧時，霧狀化學補給水在廢熱回收過程中冷凝水更多將完成其使用的熱量損失，但補給水仍然是化學水處理系統的技術瓶頸。

3.5 熱能動力聯產系統的設計優化方法

聯產系統由許多部分組成，如環保、化學、熱工等，整個系統非常復雜。根據目前的情況，聯產系系統的設計依據傳統的設計方法，并應用了傳統的結構。其中評標的不同選擇標準導致不同的結論。因此，不容易客觀地評估整個系統的整個過程，并且在整個過程中不可能優化各種參數，使整個系統的科學性不高。第二種方法基于優化的聯產系統。當參比分產系統和聯產系統的輸出一樣時，兩者能耗總量要滿足以下條件：

=

=

=（－）/=/+/（1）

式（1）中：為功率；為質量；為能量；為效率。

從基本方程和熱力學定義中找到了新的參考標準。大量實踐表明，新參考標準比傳統計算方法更方便、更準確，因為它充分考慮了各種參數的變化。在生產系統內，合成焦爐煤氣和煤氣的技能率具體如下：

=+=+

=/+）

=[（/+））－

（+）]/（/+） （2）

式（2）中：為分產中聯合循環工具；為分產聯合循環小功率；為分產化工生產質量；為分產化工生產效率。

根據參考值的用途不同，節能率具有不同的變換規則，等效系數法和固定功率參考法具有不同的誤差程度。

3.6 蒸汽過熱的科學應用技術

工廠生產時允許加熱溫度與用戶的熱量需求一致，采用水冷方式，不僅直接造成了大量的熱量損失，也造成了大量的環境污染。能源轉換效用將大幅度減少能源的使用，減輕資源和環境受到的損害。不僅滿足用戶能源需求，而且還提高整個循環的熱效率，防止能源浪費，充分利用熱能，實現高質量能量轉換。

4 熱能動力聯產系統的未來發展方向

分析上述發電系統資源浪費的原因和解決方案發現，通過能源優化設計可以更充分地發現其采礦和能源轉換，并有效降低熱能浪費，大大降低了資源的浪費。同時公司既降低了生產成本，又降低了廢水成本，企業的盈利能力得到明顯提高，因此節能系統的熱能減少是必然的。在熱能動力聯產系統進行能源優化過程中，為提高企業的盈利能力，在減少二氧化碳排放的同時，有效地保護了環境。通過上述節能技術為原有系統增加一些輔助設備，實現節約能源的目的。

5 結論

綜上所述，優化節能減排要求也是時代發展的必然趨勢，它不僅有效解決能源浪費的問題，而且專為熱能動力聯產系統而設計，可以充分利用資源，減少對環境的破壞。節能優化設計不僅適用于熱能動力聯產工廠，也適用于其他生產工廠。本文分析了能源余熱發電系統，并找到了一些解決方案，提高了化石能源的使用效率。此外還可以減少能源浪費，有效提高使用效率，達到環境保護的目標。同時，還可以降低公司生產的成本，并確保熱能動力聯產系統的有效運行。但是，在熱能生產系統中，節能設計還有很多地方需要加以糾正，只有加強技術創新，全面分析節能設計要求，才能使節能工作走向更遠的未來。當然，本文的技術內容仍有發展空間，相關人員的理論和使用技能必須結合實際情況進行有效提高。

［1］田躍宗.關于熱能動力聯產系統節能優化的分析與探討［J］.黑龍江科技信息，2016（23）：20.

［2］林江剛.熱能動力聯產系統節能優化分析［J］.科技創新與應用，2014（19）：130.

TK018

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.16.056

2095－6835（2019）16－0128－02

潘立洪（1988—），男，廣西都安人，本科，助理工程師（熱動專業）。

〔編輯：嚴麗琴〕