火電廠熱能動力系統優化與節能改造研究

閆國良 白仁為

1.山東億能工程設計有限公司 山東濟南 250101 2.山東科院天力節能工程有限公司 山東濟南 250101

電力能源的工藝對于保障社會經濟的發展有不可替代的作用。而在新的發展形勢下，社會對于火力發電廠熱能動力與生產經營也提出了新的要求。因此，火力發電廠如果想要保障自身的良好發展，就要從熱能動力與生產經營方式進行創新與優化，以實現自身在發展過程中的經濟效益最大化。

1 熱能動力工程簡述

熱能動力工程即熱能和工程間關系下的實體工程。當前，熱能動力工程應用范圍較廣，很多企業都將熱能發電機引入到企業供電設備中。另外，還有一些企業將水利電動力工程引入其中，與此同時，還應注意和傳統礦物資源相比，水利電動力工程作為相對環保的一種工程，實際造價相對較高。現階段，國家主要倡導節能環保建設，但水利電動力工程多用在大企業當中。文章提出的鍋爐，主要包含熱力發電機、熱能轉換動力機械等技術。熱能動力工程無論設計科目，主要研究熱能和動力二者間關系，即二者間轉換問題，現階段，熱能動力工程多用在熱電廠、自動化方向中，未來將在此基礎上，解決一些能源應用問題。從上面我們了解到，熱能動力工程可以用于解決工業生產動力問題，所以說熱能動力工程和國民經濟建設密切相關，熱能動力工程改革有助于推動國內可持續發展建設[1]。

2 火電廠熱能動力系統優化與節能思路

2.1 節能改造

結合熱能動力系統工作原理可知，利用鍋爐產生的蒸汽驅動汽輪發電機組，蒸汽中依然有大量熱能被冷卻水帶走，同時鍋爐排出的煙氣也將帶走大量熱能。而在蒸汽膨脹過程中，將有明顯水滴出現，引發蒸汽損失。相較于水滴，蒸汽運動速度更快，使其不斷與水滴接觸，導致大量濕氣產生。而只要鍋爐運行，就會產生水滴，引發蒸汽損失。調整設備運行頻率，可以減少濕氣損失，卻會導致機組無法保持額定運行狀態，同樣會引發能量損耗。為避免電力系統產生較大損耗，火電廠會對發電設備進行節流調節。在機組容量較小時，節流調節可以使機組維持相對穩定的運行狀態，避免產生較大損耗。但是，若運行負荷較大，節流調節將導致機組數減少，運行級數增加，給火電廠帶來經濟損失。

2.2 提高員工素養

為了增強熱能動力工程在電廠鍋爐中的應用效果，還需要提高人員素質和技能。發電廠應定期對員工進行熱能和動力工程方面的教育和培訓，使其掌握最新的鍋爐運行知識，并將所學的專業知識運用到工作中。同時，發電廠應提供員工安全和職業教育，增強職業安全意識，并提升他們的專業知識和責任感，使其在操作鍋爐時能夠迅速發現并解決潛在的安全隱患，嚴格按照相關系統和程序進行作業，以免因作業失誤造成嚴重的作業安全事故。

2.3 制度建設

結合火力發電廠熱能動力的生產經營特點來看，想要進一步優化其自身的綜合效果，就要在開展相關工作的過程中，始終以經濟利潤作為核心，完成對指標制度與管理制度的分層次系統性構建。而且為了使火力發電廠熱能動力的綜合生產經營效果得到保證，還要確保在制度完成建設后，其生產指標能夠與經營指標之間實現緊密的聯系，以此基于對不同指標在火力發電廠熱能動力生產經營綜合性特點表現，對現有制度的改革與綜合性調整，使利益最大化目標的實現始終作為火力發電廠熱能動力生產經營的關鍵部分展開。而為了充分發揮管理制度在完成建設后效用，也要以火力發電廠熱能動力生產經營的綜合發展目標為導向，實現對火力發電廠基礎網絡建設力度的加強，從而使其在進行管理的過程中，可以通過對標準化、規范化數據信息的運用，來提高核心業務的綜合水平，并促進火力發電廠熱能動力生產經營一體化的實現。此外，由于火力發電廠熱能動力在生產與經營上都表現出了按流程進行管理的流水線特征，使得在對其進行綜合優化設計的過程中，可以基于對構建空間的虛擬化與數字化調控建設，來保障其總體工作流程設計效果。以某火力發電廠為例，其自身在進行熱能動力生產經營的虛擬化和數字化建設的過程中，實現生產系統的步伐一致性調控，并基于對國內外先進的管理制度以及科學技術的應用與調控，促進跨時代熱能生產經營模式的建設，從而推動火力發電廠熱能動力生產經營的可持續發展。

2.4 補水技術應用

在蒸汽機組運行的過程中，要采取抽凝式補水方式不斷提供水資源，保證系統設備正常運轉。系統冷凝器用于使汽輪機出口維持真空，提高汽輪機功率。而在冷凝器位置安裝補水霧化裝置，能夠使排汽余熱得到充分利用，在減少冷源損失的同時，提高機組熱能的經濟性。對系統進行節能改造，可以通過化學補水方式提高設備運行效果。具體來講，就是在除氧器或凝結器中補加化學水，使排氣廢熱得到回收利用，改善凝結器真空狀態，節約能源。該技術需要加強水溫控制。在補水不足時，利用余熱裝置提升水溫，使水快速進入凝結器。采取噴霧式方式，利用低壓加熱器對補水進行逐級加熱，能夠增強補水效果，使高位能蒸汽量得到有效控制，滿足系統節能改造要求。此外，蒸汽機組運行期間將產生濕氣損失，還要配備除濕設施降低能源損耗。采用中間熱循環方法，在高效除濕的同時，能夠提高機組設施抗腐蝕能力。在噴灌時，要設置吸水縫，有效控制損失，繼而提高系統運行效率[2]。

3 結語

熱能動力工程是一種以熱物理學科為基礎的工程，也是關系到我國國防建設以及國民經濟發展的重要產業，對社會發展起到積極作用。隨著我國經濟的迅速發展，各行各業對能源的需求日益增強，使得我國能源緊缺，從而成為當前我國廣大群眾關注的問題[3]。