鋼鐵企業節能降耗中熱能與動力工程的實際應用分析

劉 猛

當前，節能環保已經成為社會高度關注的話題，在此背景下，企業應當充分提升能源利用率，注重長久發展，兼顧企業生產質量與節能環保要求。企業在熱能與動力工程應用中通過能源轉化，將熱能轉變為電能，并借助余熱來滿足系統運行的能源需求。通過研究節能降耗中熱能與動力工程的實際應用，可以有效為企業節能環保工作做好鋪墊，打下應用基礎。

1 節能降耗中熱能與動力工程應用中節能簡敘

熱能與動力工程使用節能環保技術是在力學、工程建筑學、計算機等多項知識的基礎上，有效控制企業生產活動，通過對能源進行合理調控，可以有效完成熱能和電能的轉換，從而提升工作效率，達到降低能源消耗的目標。熱能與動力工程實際上屬于能量的轉換，在兩種能量轉換期間，通過裝置將熱能轉化為動力資源，為企業的生產制造提供所需的電能。電能的轉換實現并不容易，鋼鐵企業在轉換能源期間能耗非常大，對于熱能和動力工程的應用需求也是極大的。隨著我國能源應用逐漸緊張，節能降耗已經成為當下企業生產發展的趨勢，尤其是在鋼鐵企業發展規模與供應需求加大的環境下，企業更應當深入研究熱能與動力工程在節能降耗中的應用，才能推動企業長久發展。

2 節能降耗中熱能與動力工程應用的問題

2.1 節流調節問題

結合我國企業目前控制汽輪機運作效率來達到調節電力輸出功率的目的來看，在實際應用中，會造成大量的能源流失問題，不僅無法達到節能降耗目的，還會導致企業的產生工作效率降低等現象，而這種問題在實際應用中具體表現在電廠自身對節流調節期間可能涉及到的多個系統領域沒有科學開展調節，并對整體系統工程中能源轉化的數據內容調控不全面，不準確。最終導致在整體節流調節期間，企業整個系統工程銜接調節出現矛盾沖突，影響系統的整體運行，致使能量的流失，嚴重影響工作系統的運行效率。

2.2 鍋爐應用問題

鋼鐵企業所用鍋爐較為特殊，自身體積結構與重量較大，在應用中對節能的要求較高。企業大部分能源來源于鍋爐，尤其是鋼鐵企業，需要鍋爐的大量運行來實現功能與能源轉化，將熱能轉變為動能，從而滿足企業的熱能及電能需求。這種能源的生產與轉化是一種機械設備運行的模式，在運行中會牽涉到較多的故障與風險因素。鍋爐在生產過程中，需要加強運行系統的分析，因為燃燒所產生的熱能并不能通過固定的方式來展開作業，且會受到多種因素的牽制，熱能的釋放會產生多種變化。針對此，鍋爐在一定的環境下釋放熱能會影響鍋爐整體運行的質量和效率，也關乎著能源環節的生產效率。想要提升鍋爐熱能供應的效率，就要充分優化性能改造，從而滿足企業發展的需求。同時，凝器裝置的氣壓會改變整體工程的穩定性，尤其會影響到企業后期生產的效率。所以要充分研究凝器裝置的問題，并實現優化改善。

3 熱能與動力工程中能源損耗產生的主要問題

3.1 能源儲存不便

結合實際應用來看，在能源供應中使用熱能動力工程生產，在多個環節的能源均存在不足之處，而這些問題對功率的影響是巨大的，所以導致功率出現運行不穩定等問題。此外，采取人工操作時，存在著巨大的差異性，這種差異性直接的影響著整體功率，并導致電能存儲出現多種問題。

3.2 鍋爐運行狀態

企業在運行期間，經常會遇到鍋爐的使用問題，而鍋爐在能源轉換過程中有著不可替代的作用。但是鍋爐在燃燒期間，會呈現多種形態，所以在整體運行中會出現不同的差異性，降低鍋爐的運行效率。其中主要表現在兩方面，一方面是鍋爐的容量，另一方面是鍋爐燃燒的時長。這些因素會嚴重影響其中的變化，也會導致熱電廠的內部汽輪機組出現運行不穩定的現象，從而影響熱電廠的正常運行。

3.3 凝器裝置不穩定

在熱電廠運行期間不能離開凝器裝置的應用，并且這一設備在整體系統運行中占據著巨大的作用。所以，在熱電廠生產前期，要充分進行設備的檢查，針對設備是否正常運行，設備的穩定性等問題，要全面結合實際情況與專業維護工作進行檢查。如果在檢查期間發現問題，就要站在實際應用的立場上分析問題，并指派專業的維護人員進行檢修維護工作，才能有效保障熱電廠的穩定運行。

4 節能降耗中熱能與動力工程在節能降耗中的實際應用

4.1 選擇合理的調頻方案

在整體能源轉化系統中，要充分結合實際應用狀況建立科學的調頻方案設計，加強熱能與動力工程系統的配合度，提升應用的價值和作用。綜合具體的分析電網頻率特征，要以頻率調節并網運行機組的動態性能和特征進行分析，分析外界負荷需求的承載，為電網穩定運行創造條件。并網運行機組屬于一次調頻機組，在應用中是在分析調頻期間外部環境符合功率的負荷頻率變化為基礎，為調速器的工作狀態提供平衡條件。在應用中通過快速調頻來實現調節控制，從而解決應用中的不足。在實踐應用中，要充分優化調頻方案，并適當開展二次調頻處理，可以通過加強手動調頻與自動調頻的整合應用，從而提升發電機工作效率，保證整體系統穩定運行。

4.2 廢水余熱回收利用

除氧器是能源轉換過程中的重要設備，在排放蒸汽后，熱量與質量都會得到損失。所以，借助冷卻器在優化熱能的系統中降低熱量損失，可以有效降低失誤問題。在施工排污期間，定期的進行排污與連續排污屬于主要的形式，在一般情況下會使用這種技術形式，想要達到排放污水的效果，就應當達到擴容降壓的要求，這種方式可以有效的二次利用污水的余熱。但是會存在一定的問題，如回收的效率較低，浪費了余熱所產生的能量等。在企業生產期間排放污水的過程中，會將浪費大部分的廢水余熱，還會增加環境污染的風險，所以為了避免出現這樣的問題，還需要研究人員進一步的進行研究。當前對此問題的解決方式，會利用排污熱回收器存放并利用鍋爐污水，從而提升能源的利用率，并達到節能降耗的目標。

4.3 減少鍋爐蒸汽損失

蒸汽在鍋爐生產中至關重要，在動葉柵做工結束后，脫離機組至凝汽系統中主要通過余下的動力來完成作業目標，在蒸汽部分存在的動能，是機組中沒有及時轉化的能量，一般情況下可以稱為“余速損失”，如果想要降低蒸汽的損失度，就需要充分關注工作人員的工作狀態，從而了解工作的指示情況，一旦發現壓力過低，或者溫度過低狀況存在，就要充分采取有效的措施，并升高溫度與壓力。在溫度較低的情況下，會產生液態的影響，同時會對功率產生阻礙，所以難以保證溫度。同時，應當保證做工的連續供應，控制蒸汽輸出得更加穩定。此外，針對行業發展趨勢來講，減少鍋爐蒸汽損失，保證蒸汽輸出穩定，才能推動企業和諧發展，穩定進步。針對鋼鐵企業來講，既要保證技術、設備的革新應用，還要做到保證性能，從而減少蒸汽輸出存在的阻力，降低機械摩擦導致的影響，從而達到節能降耗的目標。

4.4 合理使用多級汽輪機

汽輪機的應用在期間會產生充熱的現象，為了能夠提升能源的高效實用，序號充分進行回收利用。在能源供應過程中，適當的增加汽輪機的數量，綜合實際情況來優化布置汽輪機，借助汽輪機的排布來確保熱度的有效利用。在實際情況下，通過上下級的科學排布，能有效提升汽輪機的熱損耗使用率，但是多重汽輪機重熱回收可以加強熱損耗的應用，將熱能與動力工程在熱損耗的回收中應用，提升利用的效率和質量。在一般情況下，汽輪機的重熱系統應當控制在一定的范圍內，機組間的差異素質也存在于特定范圍內，所以不能有效的進行固化處理，并設定為特定數值。

5 節能降耗中熱能與動力工程中的節能技術應用措施

當前，企業間統計的鋼鐵工序能耗方面存在著一定誤差，要充分明確熱能與動力工程中節能技術內容，并在實際應用中落實，才能實現企業的全面發展。結合我國當前2019年上半年中鋼協會員企業發展來看，其中高爐以及轉爐煤氣回收利用水平下降，不利于企業節能。結合2019及2018上半年中鋼協會員單位副產煤氣回收利用情況來看，2018上半年的高爐煤氣利用率、轉爐煤氣回收量、焦爐煤氣利用率分別為1.17、1.04、1.69；在2019年上半年高爐煤氣利用率、轉爐煤氣回收量、焦爐煤氣利用率分別為1.02、0.39、0.48。結合數據來看，隨著年限的增長，高爐煤氣利用率、轉爐煤氣回收量、焦爐煤氣利用率正在逐漸減少，分別為-0.15、-0.65、-0.21。可見高爐煤氣利用率正在逐步下降，以及焦爐煤氣利用率下降均不利于企業節能。由此可知，有效的應用節能技術，才能推動企業持久發展。

5.1 節流調節

結合上述可知，鋼鐵生產企業在2018年與2019年上半年的高爐煤氣利用率、轉爐煤氣回收量等有明顯的差異。由此可見，開展節流調節措施是刻不容緩的。節流調節作為當前企業能源生產過程中存在的主要問題之一，想要有效的解決這一問題，就需要人員充分提升工作的準確性，降低節流支出成本。在開展故障分析過程中，可以針對設備的運行參數進行研究，并運用相應的技術來提升設備運行的穩定性。而想要提升技術水平，就需要技術人員具備專業的水平和相應的知識文化。為了提升人員技術水平，可以制定相應的培訓、教育措施，并指導專業人員進入其他企業交流學習，掌握新穎、全面的技術內容。同時，還需要企業制定相應的管理規范制度，并充分落實制度內容，加強管理的嚴格性，要求人員充分遵守相應的制度要求，在工作中才能做到項目的觀察與監控設備，保證設備的正常、穩定運行，從而達到節流調節目的。

5.2 廢水余熱回收

廢水余熱回收是實現企業生產節能降耗的關鍵內容，有效的采取回收利用措施，能夠充分實現節能降耗目的。在除氧器運行期間，如果大量排放蒸汽，就會損失一定的熱能和質量。所以，在具體應用中，可以采取冷卻器，降低熱能的損失率，不僅能夠提升利用率，還能有效避免部分失誤問題。同時，針對排污問題來講，定期、連續的排污處理為主要的運行方式，如果想要保證排污的效果，就要充分開展擴容降壓，借助污水的二次利用來提升利用率。

例如，當前最新的“定期排污水回收技術”，蒸汽鍋爐定期排水的水質優化與熱網水質，并將其回收到熱網供水管線中，避免出現熱量浪費。但是如果直接將鍋爐排水到熱網，會因為溫差大和壓力不同，使熱網水劇烈振動，容易導致熱網管道損傷。一種蒸汽鍋爐定期排污水回收裝置,其組成包括：套管、定排水管和熱網供水管道，套管的部分管面和呈傾斜結構穿過熱網供水管道，套管內插入有部分長度定排水管，定排水管和套管的插入角度相同，且通過焊接的方式與套管連接，套管的管面上開設有一組小孔，定排水管路的一端與截門連接，另一端為縮徑結構，本實用新型應用于供熱領域。

采取這種方式雖然有一定的優勢，但同樣會帶來一定的弊端，例如稅收率不理想、能源耗費較大等等。電廠排污過程中，會浪費大部分的廢水預熱，所以也會加大生態環保的壓力。在實際應用中，要充分加強人員技術研究，保證余熱有效存放，才能徹底提升能源利用率，達到節能降耗的要求。

5.3 應用蒸汽回收裝置

鍋爐蒸汽回收裝置，包含了儲水箱、底座。其中，儲水箱下端的左右焊接含有支撐架，在另一端包含了螺栓固定底座，儲水箱下端的左右位置處于支撐架的中間，并通過管道連接冷凝水回收泵。回收泵左上方在儲水箱的左下方經過管道連接了排氣閥，回收本的下側具有一個固定的排水管道，儲水箱的左端下側螺栓有固定的題型裝置，包含了液位管、水位傳感器等等。通過多項連接，實現滿足蒸汽回收需求，實現有效的節能作用。

5.4 應用重熱

應用重熱是達到節能降耗的重要途徑，在能源生產期間，應用多級汽輪機會產生大量的余熱。結合熱能和動力工程的應用來看，最大限度的應用余熱，提升動力的轉化效率，可以有效達到電廠生產效率的應用，并將其落實在具體應用中，提升重熱的現象，在一定程度上加強熱能的轉化率，從而保證動力工程的實際應用效果。多級汽輪機的每一級會產生一定的余熱，在熱能轉化中，將上一級的余熱進行收集并利用，可以提升重熱的應用的有效性。同時，還要有效控制汽輪機的重熱系數，確保將其控制在具體的范圍內，從而達到利用重熱的效果。

結合當前熱能與動力工程發展來看，能源應用主要來自于不可再生能源，按照這一發展進程來看，在未來，能源的節約應用勢必會成為鋼鐵企業，乃至各行業企業的能源應用趨勢。所以，企業要充分響應國家持續發展戰略，在保證企業持續發展的基礎上，降低經濟成本、提升生產效率。

6 結語

綜上所述，熱能與動力工程在實際應用中降低能源消耗，可以幫助企業響應持續發展政策，降低經濟成本，最大化利用能源。結合目前節能降耗下企業熱能與動力工程應用中存在的問題來看，主要有節流調節、鍋爐運行等方面的問題，在電能存儲等能耗較大的環境下，企業想要實現節能降耗，就要充分認識到熱能與動力工程的應用，并探究其中存在的能耗問題，掌握具體應用措施，從而為企業的節能降耗提供可持續發展依據。