發電廠熱能動力系統優化與節能改造研究

摘 要：隨著我國社會不斷發展，人們環保意識逐漸增強，對于發電廠來說，熱能動力系統的發電已經成為了主要發電形式，并且開始紛紛對以往的熱能動力發電進行優化及節能改造，是為了提高能源利用率，降低環境污染，促進行業可持續發展。當前我國科技水平正在不斷提升，發電廠熱能動力系統先進程度也逐漸提高，這也標志著我國在熱能動力系統優化及改造方面的技術儲備越來越豐富，今后應該充分發揮這一技術優勢，實現對發電廠整體運轉生產的有效優化。基于此，本文也嘗試對發電廠熱能動力系統優化與節能改造措施進行了分析。

關鍵詞：發電廠 ?熱能動力系統 ?優化與節能 ?研究

電能是促進我國社會整體進步發展的關鍵能源，因此電能的供給情況一直受到社會廣泛關注。當前我國社會經濟水平不斷提升，很多行業的發展規模都在不斷擴大，這也對電能的供應量提出了更高要求，而隨著我國社會的快速運轉，能源緊張的局面逐漸凸顯。從現階段我國能源利用情況來看，技術問題與生態節能意識的缺乏已經明顯制約了我國能源行業的健康發展，使得能源浪費成為了社會廣泛關注的重要問題。我國想要實現可持續發展，必須促進生態發展與社會發展的高度統一。對于我國熱電廠來說，其是能源消耗量巨大的企業類別之一，今后熱電廠方面應該加大對熱能動力系統的優化及節能改造力度，進而實現對能源的節約利用，這樣才能保證電能得以長久穩定供應。

1 當前發電廠熱能動力系統簡介

發電廠熱能動力系統的主要任務是將熱能轉化為機械能，然后利用熱脹冷縮的原理，從熱源處獲得相應的能源，在高溫條件的作用下會發生膨脹，并且排除循環過程中所產生的廢熱。從當前熱能動力系統在發電廠應用的實際情況來看，熱能系統的熱量主要是通過礦物燃料以及化石燃料的燃燒而獲得的，最為常見的則是煤炭燃燒獲能。但是由于絕大多數燃料都屬于不可再生能源，再加上礦物燃料燃燒過程中會對周圍生態環境產生嚴重的負面影響，使得我國生態環境質量日益下降。也正是因為上述情況的存在，對節能減排、能源高效利用要尤為重視，這也是促進我國能源企業走向可持續發展道路的關鍵途徑。熱能系統在運轉過程中會先將化學能轉化為熱能，然后再由熱能轉化為機械能，這期間會涉及多個環節，大多數環節都可以實現對能源的節約利用，進而提高能源利用率。因此，今后我國應該對熱能動力系統的優化與節能改造進行深入探析，著力緩解當前我國能源緊張的局面，進而促進生態環境保護，實現生態發展與社會發展的和諧統一。

2 熱能動力系統在發電廠的應用意義

對于我國的發電廠來說，其屬于高耗能企業，在日常生產運轉過程中，會涉及到多種具體問題，如能源短缺、資金短缺、生態環境污染等其中絕大多數問題往往都與發電廠運轉能耗較高有直接關系。在當前可持續發展理念的全面指導之下，發電廠方面想要獲得更為理想的經濟效益與社會效益，應該對節能技術進行積極研發及應用，結合自身當前發展情況對原有的熱能動力系統進行優化改造。可以看出，發電廠熱能動力系統本身具有較為強大的節能潛力，如果對其進行合理優化改造，完全可以達到提高能源利用率的效果，同時也使得周圍生態環境的壓力得到了緩解。在發電廠生產實踐過程中，通過對現代化技術的合理運用，可以提高整體生產效率，保證能源生產質量，這也是發電廠當前控制成本的重要途徑。由此可以看出，熱能動力系統在發電廠中的應用非常必要，對熱能動力系統進行節能優化則是促進發電廠長期穩定發展的重要舉措。

3 發電廠熱能動力系統優化及節能改造措施

能源短缺及生態環境遭到破壞是當前發電廠發展過程中所面臨的重要問題，如果沒有對上述問題進行有效解決，勢必會直接影響到發電廠今后穩定發展，因此，要對現有的熱能動力系統進行節能優化，從而保證企業方面獲得良好的經濟效益。不難看出，在今后我國能源產業發展過程中，節能減排理念會對整個產業的發展產生重要影響，因此要積極吸收先進的科學技術來對當前能源利用現狀進行改善，保證能源利用效率，這也是降低工業生產成本的關鍵。在當前能源供應日益短缺的緊張形勢之下，發電廠方面在進行熱能動力系統優化與節能改造操作時，應該從化學補充水系統節能技術、鍋爐廢水與廢熱處理技術、除氧器排氣技術、蒸汽凝結水回收技術幾個方面進行入手，從而使得發電廠的節能減排工作更加具有整體性，可以在發電廠生產運轉的各個環節滲入節能減排理念，這也是促使發電廠運轉發展體系逐漸完善的重要手段。毫無疑問，發電廠在長時間發展過程中，勢必會遇到諸多技術方面、環境方面、政策方面的挑戰，這就需要發電廠始終以系統優化及節能改造作為基本路徑，確定具體的運轉方案，從而促進自身長效發展。

3.1?運用化學補充水系統節能技術

當前，我國發電廠在運轉過程中往往裝有相應的抽凝式機組，可以對熱力系統進行化學補水，主要體現為在凝器中補入化學水或者在除氧氣中補充化學水。而在凝氣中補入化學水是在除氧基礎上實現的，與汽輪機排氣溫度進行比較會發現，如果補水溫度較低，則需要增設相應的裝置來促使凝結器中補充水可以以噴入的方式進入，這樣才更有利于對排氣時釋放的廢熱進行回收利用。同時，在對低壓加熱器進行使用的過程中，化學補充水會被逐漸加熱，在這一過程中也會將高位能的蒸汽量控制到最低程度，這是提升當前裝置合理性及經濟性的關鍵。整體來看，化學補充水系統節能技術，在發電廠熱能動力系統優化及節能改造中的應用有教育理想的效果，且其應用范圍正在不斷擴展。

3.2運用廢煙余熱節能技術

礦物燃料燃燒過程中，鍋爐排出的廢氣煙會產生余熱，其屬于二次能源，如果沒有對這些二次能源進行合理開發利用，也勢必會導致一定的能源浪費，尤其在廢氣煙溫度較高的情況下，將其直接排放到大氣層中，很容易造成大氣污染以及生態環境污染。因此，發電廠的礦物燃料在鍋爐中燃燒時，應該保證其整個燃燒過程中所產生的熱能得到有效利用，同時也要注意充分利用高溫肺炎的余熱，這是降低對大氣環境及周圍生態環境污染的關鍵路徑。今后再開展熱能系統優化工作時，應該設置相應的節能器，或者直接安裝低壓省煤器，通常情況下，應將低壓省煤器安裝于鍋爐末端，這樣一來便可使廢煙的溫度明顯降低，從而使得燃料在鍋爐中燃燒時所產生的熱量得到了更為充分的利用。在對鍋爐廢煙余熱進行回收時，會利用預熱空氣及預熱工件，但這一操作往往會受到場地限制，因此一般情況下要避免應用預熱工件。對于鍋爐廢煙余熱處理技術來說，其在實際應用過程中還體現出了成本較高的特點，因此發電廠方面在考慮是否應用此項節能改造技術時，應該充分結合當前自身運轉發展實際情況，以此作為出發點來實現對能源及資源更為合理的開發利用，這樣才能使發電廠運轉發展實現經濟效益與社會效益的有機結合。

3.3運用除氧器排氣與鍋爐廢水余熱回收技術

除氧器在運行過程中會排放一定量的蒸汽，這也導致了熱量損失情況時有發生，不利于發電廠節能生產。因此，在進行熱力系統設計過程中，應該設定相應的冷卻器。由于鍋爐在運行過程中所應用的主要排污方式為定期排污、連續排污兩種，因此要對這兩種排污方式的具體運轉形式及效果進行分析。對于定期排污來說，其排出的污水會在擴容降壓的條件下進行排放，這一過程也會導致一定量廢水余熱被浪費;而對于連續排污方式來說，一會在二次蒸汽排污擴容器的作用下實現部分熱量回收，按其回收部分較小，并且在排放過程中所產生的蒸汽及污水的廢熱，則會被直接浪費。由此可以看出，當前我國大部分發電廠所應用的鍋爐排污方式往往很容易導致污水熱被浪費，同時也對周圍生態環境產生了負面影響。針對這一現狀，今后發電廠應該對鍋爐廢水排放模式進行一定改進，保證鍋爐所排放出的污水余熱可以被有效回收，這也是降低鍋爐內部燃料燃燒熱量損失的關鍵。同時，為了可以使當前擴容條件下的污水得到更為充分的利用，還應該增設相應的排污冷卻器，這樣不僅可以使運行過程中的能源利用效率得到有效提高，同時也進一步增強了能源節約效果。

3.4?運用蒸汽凝結水回收技術

對于當前我國的發電廠來說，其在日常運轉生產過程中，蒸汽熱力扮演的重要角色，在電能生產過程中，蒸汽會釋放出大量的熱能，而一部分蒸汽會以凝結水的形式呈現，凝結水中也蘊含著一定熱量，而這部分熱量往往沒有得到有效利用。可以看出，當前發電廠蒸汽凝結水中的熱量占蒸汽總熱量的25%～30%，如果可以對這一部分熱量進行合理利用，不僅可以使工業用水更為節約，同時也有效節省了燃料能源。因此，今后發電廠應該對蒸汽系統進行節能改造，將對蒸汽余熱的提取及利用作為主要改造目標，并且嘗試以蒸汽余熱代替低壓蒸汽，從而使得凝結水中的余熱可以得到有效利用，這也是降低當前低壓蒸汽能耗的關鍵路徑。由于發電廠在生產過程中會產生較多的蒸汽凝結水，因此想要實現對蒸汽凝結水中的余熱進行有效回收，應該先確定凝結水回收方式。目前來看，常用的蒸汽凝結水回收方式主要分為兩種，即加壓回收及背壓回收。對于加壓回收來說，主要是利用氣動凝結水加壓泵來對凝結水進行加壓輸送，對于此種方法來說，其在實際應用過程中體現出了良好的穩定性，并且適用范圍較廣;而對于被壓回收方式來說，其主要是借助了疏水閥被壓來對水蒸氣以及凝結水進行輸送，對于此種方式來說，其保證了回收凝結水及二次水蒸氣的利用效率，這也使得其節能效果更為理想。可以看出，用方法在實際應用過程中都體現出了一定現實意義，不僅可以實現對能源的有效節約，同時也直接控制了廢氣及廢水的排放量。今后，還應該注意對蒸汽凝結水回收利用技術進行更為深入的研究，從而保證發電廠的運行生產與當前節能減排政策要求相符合，這樣才能使發電廠企業的綜合效益得到持續增長。在新時期背景之下，我國發電廠開始積極應用諸多節能措施，但整體效果并不十分理想，歸根結底，導致這種現象的主要原因與發電廠僅對裝置設備進行優化改造有直接關系，這也使得很多發電廠并沒有真正關注整個系統的聯合運轉情況，沒有實現對系統的整體性改造。將熱能動力聯合技術應用到發電廠整體生產運轉中，可以有效兼顧系統運轉的整體性，目前最為常見的聯產方式包括蒸汽動力聯產、燃氣輪機聯產。對于蒸汽動力聯產方式來說，其是以鍋爐汽輪機高壓系統為核心組成部分，將其與燃氣輪機鍋爐系統進行結合，此種聯產方式更加具有系統化特征，尤其對于我國一些大型發電廠來說，其日常能耗較高，應用此種聯產方式可以有效降低企業能源消耗;而對于燃氣輪機聯產方式來說，其主要是對熱能動力系統進行優化，可以在溫度熱流較低的情況下對其進行有效加熱，從而使得能源利用更為合理。

5?結語

綜上所述，隨著我國社會的不斷發展，城市化發展進程不斷加快，人們對于能源的需求量越來越大，尤其對于電能來說，其是促進我國多個行業穩定發展的關鍵能源，這就需要我國發電廠在進行電能生產時，秉持著可持續發展原則，進而保證電能供應穩定。目前，由于我國能源開發力度不斷加大，這也使得能源緊缺成為了普遍性問題，發電廠方面在對熱能動力系統進行應用時，也應該始終將系統優化與節能改造作為重點工作內容，這是促進企業長遠發展的主要路徑。在進行發電廠熱能動力系統優化及節能改造的過程中，需要對當前熱能動力系統運轉及應用原理進行全面把握，要充分考慮到自身生產過程中對能源的實際需求情況及生態環境受破壞程度，要在保證能源利用高效性的前提下，實現對生態環境的有效保護。今后，發電廠應該積極開發相應的熱能動力系統優化與節能改造技術，尤其要注意對現有的蒸汽凝結水技術、鍋爐廢煙余熱回收技術等節能技術手段進行不斷優化完善，通過引進先進科學技術的方式來促進電廠經濟效益的整體提升。同時，發電廠方面還應該始終兼顧到生態效益與經濟效益的平衡，只有保證生態效益，才能促使發電廠獲得長久、穩定發展的動力，這就需要發電廠方面有極強的生態環保意識及執行能力，從而保證我國電力能源供應的穩定性、高效性，這也是我國社會整體發展的重要保障。

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作者簡介：朱姍（1990—），女，碩士，工程師，研究方向為能源管理。