試論熱能動力系統優化與節能改造

王浩

摘 要：隨著我國社會的發展，人們對資源的浪費隨之增多，導致了資源的枯竭，能源短缺已成為一個日益嚴重的問題，甚至阻礙國家的發展。發電廠的熱能動力系統在運行時常常會伴有資源的浪費，使得發電站的效率降低。因而，對發電廠的熱能動力系統進行優化與節能改造的工作必須要提上日程。本文分析了熱能動力系統的概況，并提出了熱能動力系統優化與節能改造的措施。

關鍵詞：熱能動力系統;優化;節能改造

由于我國社會的不斷發展，導致我國的能源消耗過多。而在發電過程中存在大量的資源浪費，以及生產成本增加、環境污染、能源利用率低、生產成本高等現狀，導致我國傳統能源生產企業的經濟效益不理想，而造成這一局面的根本原因就是我國的發電技術設備還不夠先進。我國發電技術不更新，電力企業競爭力不足，最終導致惡性循環，資源消耗、能源短缺與經濟發展之間的矛盾越來越嚴重。只有發現問題并有效解決問題，才能減少污水、廢氣、廢渣的排放，以及對環境的污染，提高人民的生活水平。

一、熱能動力系統的概況

（一）熱能動力系統的含義

熱能動力系統的主要功能是通過熱脹冷縮的原理，將熱能轉化為機械能。其中，將熱源引入熱介質產生的能量會膨脹，而廢熱則會循環。在區域供熱系統中，煤等化石燃料被用作熱源。然而，許多化石燃料是不可再生的，而且極其珍貴，它們的燃燒會產生有毒氣體，對生態環境產生重大影響，降低人們生活的環境質量。可持續發展不僅需要改善能源消耗，還需要在各個行業節約能源和減少排放。熱能系統有助于在許多過程中節約能源和提高能源效率[1]。在這種情況下，我們需要進一步挖掘能源系統優化和節能的潛力，以改善我國日益嚴峻的能源形勢，減少排放，有效保護生態環境，提高各行業的環境績效，最終實現經濟發展與生態環境的和諧，這是實現這一目標的關鍵。

（二）系統優化與節能改造的現實意義

由于我國的特殊國情和經濟結構，煤電矛盾是一個難以解決的社會問題。高質量的煤炭都被用于冶金和化學工業，因為這樣能夠獲得更高的效益。而電站通常使用來自其他行業留下來的劣質煤來發電。這種劣質的煤沒有足夠的能量，容易燃燒。這種穩定性在發電站的鍋爐中會造成嚴重的燃燒問題，煤炭燃燒效率低下，不能轉化出足夠的熱量。但是發電站不能只怪煤炭的供應不公平，而是應該努力想辦法更好地利用現有的煤炭。要想提高燃煤效率，發電站應進行改革，尋求根據現有煤的質量穩定鍋爐燃燒的方法，使煤炭得到最佳的利用。此外，還有一些由于設備老化而造成的泄漏問題。特別是空氣預熱器和煙氣的高漏風量增加了發電廠的電力消耗，大大降低了鍋爐的熱效率，并增加了煤的成本。因此，當前對熱能動力系統進行優化和節能改造已經是一項迫在眉睫的工作。新的電站建設需要更高的標準，不但要考慮和優化現有系統的缺點，還要引入新的操作系統以節約能源和減少排放。在發電廠的生命周期內很難對系統進行現代化改造，只能改善現有系統的弱點。例如，應分析每個系統的當前流程，以了解每個階段的能源消耗，根據實際情況調整控制措施，從而節約能源并減少排放。研究表明，將熱能轉化為機械能和廢熱的區域供熱系統具有巨大的節能潛力。因此，發電廠需要優化系統節約能源，實現熱能動力系統的現代化，以便更合理地利用資源，減少環境污染。

二、熱能動力系統優化與節能改造的措施

（一）化學補充水系統優化與節能技術改造

目前，熱能動力系統的化學補水通常使用帶冷凝器和除氧器的真空冷凝器，根據實際補水情況，必須決定是否應使用其他裝置來確保冷凝器中的化學水完全補水。為了提高冷凝器的效率，通常使用噴霧式冷凝器，它吸收廢氣中的廢熱。同時，在某些工藝中可以使用低壓加熱器來逐步預熱化學水，最大限度地控制和減少高能蒸汽的用量，以確保化學水處理系統的效率和效果[2]。

（二）蒸汽凝結水的回收利用

在實際的火力發電站中，工業用水和能源被用來從蒸汽中產生熱量，而蒸汽中的熱量通常以冷凝水的形式釋放。然而，在實踐中，蒸汽冷凝水的再利用往往很少受到關注。研究表明，大約四分之一的蒸汽冷凝水會在生產過程中流失，這是非常浪費的。優化和提高供熱系統能源效率的最重要手段之一就是有效回收和利用蒸汽冷凝水。特別是在運行區域供熱系統時，使用廢氣中的熱量而不是原來的低壓蒸汽，可以減少熱量消耗，節約能源，減少排放。

（三）鍋爐廢煙余熱的回收利用

由于鍋爐的溫度可以達到二百攝氏度，廢氣中的熱量也可以作為第二能源重新使用。為了保護環境，有效回收鍋爐的廢熱也是必要的。如果廢熱不被回收并直接釋放到大氣中，就會導致空氣污染，對自然環境產生重大影響。因此，有必要以各種可能的方式重新利用鍋爐的廢熱。也可以結合實際生產和實際情況，創建適當的節能裝置，重新利用鍋爐的余熱。通過安裝低壓省煤設備，廢氣的溫度可以降低到二十五攝氏度左右，能夠顯著提高鍋爐廢煙余熱的利用效率。

（四）鍋爐廢水余熱的回收利用

還有一大部分熱量的損失是在除氧器的運行時產生大量的蒸汽，這些水蒸汽還會對環境造成負擔。出于這個原因，熱能動力系統可以安裝一個冷卻機器，比如空調。一般來說，鍋爐有兩種廢水排放方式：連續排放，只回收少量的二次蒸汽;定期排放，損失大量的余熱，無助于節能。因此，可以安裝一個余熱回收系統，從鍋爐中回收廢水，用于冬季供暖，從而節約能源。

結束語：

總之，加強熱能動力系統的優化節能改造是未來的必然趨勢，這將直接影響到電廠的發電效率。因此，發電站應借此機會升級熱能動力系統，并改造其節能系統，以盡量減少能源消耗。同時，發電廠應該在各個生產環節引入先進的技術和管理系統，促進高效運行和環保生產，從而提高電廠的整體效率，滿足人們的日常需求。

參考文獻：

[1]周斌.熱能動力系統優化與節能改造分析[J].百科論壇電子雜志，2020（12）：1678.

[2]宋飛.關于發電廠熱能動力系統優化與節能改造分析[J].電力系統裝備，2021（19）：40-41.

[3]尚旭東，王喜印.電廠熱能動力系統優化與節能改造研究[J].魅力中國，2020（35）：326.

[4]張海倫，金帥.發電廠熱能動力系統優化與節能改造研究[J].百科論壇電子雜志，2020（9）：1678-1679.7064BAC4-8388-442F-B309-8DAA412E52D8