化工企業自備電廠熱動系統節能優化措施

趙明

(國能新疆化工有限公司，新疆 烏魯木齊 831400)

0 引言

熱電廠的基本工作原理是通過燃燒燃料釋放熱量，再由熱工發電機組轉換為電能。然而，傳統火電廠中的熱動力系統存在能量利用率和轉化率低、排放過多污染物等問題。針對這些問題，如何實現對環境的最大保護和降低能耗一直是一個熱點問題，尤其對于化工企業自備電廠。

在當前的火力發電熱動力系統中，存在的一些問題如：熱動力系統設備陳舊、能源系統整體轉化率較低等。因此，針對化工企業自備電廠的熱動力系統，需要對具體問題進行具體分析，并提出相應的節能減排策略，為我國能源可持續發展和環境保護作出貢獻。

1 化工企業電廠熱動系統節能優化的意義

電廠熱動系統節能優化對于化工企業自備電廠具有重要意義。在化工生產過程中，電廠熱動力系統扮演著關鍵角色。然而，現有的部分化工企業自備電廠熱動系統卻存在一些問題，如：能量利用率低、轉化率不高以及污染物排放過多等。通過優化熱動力系統，提高能源利用效率，可以減少能源消耗并降低能源成本。采用先進的設備和技術，改善能源轉化過程，如燃燒控制和廢熱回收利用等，可以實現能耗的有效降低。化工生產通常伴隨著大量的能源消耗和污染物排放。通過優化熱動力系統，減少能源浪費和燃燒排放，可以降低化工企業對環境的負面影響，保護生態環境。優化熱動力系統可以提高電廠的穩定性和可靠性，減少設備故障和停機時間，從而提高生產效率。通過改進設備性能和運行管理，實現能源供應的優化和調節，可以確保化工生產的連續性和穩定性。化工企業面臨能源緊缺和環境壓力，因此，熱動力系統的節能優化是實現可持續發展的關鍵一環。通過采用清潔能源替代傳統能源、改進工藝和技術、實施廢熱回收利用等措施，可以推動化工企業向低碳、環保的發展方向轉變。因此，化工企業自備電廠熱動系統的節能優化研究對于降低能耗成本、減少環境影響、提高生產效率和推動可持續發展具有重要意義。通過科學的研究和應用，可以為化工企業提供有效的節能減排策略，實現能源的可持續利用，為行業發展和環境保護作出貢獻［1］。

2 化工企業電廠熱動系統節能優化的重要性

2.1 降低成本

隨著能源需求的增加和能源資源的減少，化工企業面臨著日益增長的能源成本壓力。通過優化電廠熱動系統，提高能源利用效率和轉化率，可以降低能源消耗和生產成本，這有助于提高企業的競爭力和經濟效益。

2.2 技術創新

化工企業需要不斷引入新技術和創新，以提升生產效率和產品質量。電廠熱動系統的節能優化可以推動技術的創新和發展。采用先進的設備、控制系統和工藝，優化能源轉化過程，有助于提高生產效率和工藝水平，實現更加可持續的發展[2]。

2.3 可持續發展

節能減排是實現可持續發展的重要方向。通過優化電廠熱動系統，減少能源消耗和污染物排放，可以降低對環境的影響，保護生態系統。同時，有效的能源利用和管理有助于提高電廠的運行穩定性和可靠性，實現可持續發展目標。

2.4 保護環境

化工企業電廠熱動系統優化可以減少大氣排放和環境污染。通過高效燃燒、廢熱回收利用和污染物凈化技術的應用，可以降低煙塵、氮氧化物、硫化物等有害物質的排放，這有助于改善空氣質量、保護生態環境和提升周圍居民的生活質量。

3 化工企業電廠熱動系統節能優化措施

3.1 引入自動化設備

部分化工企業電廠中的部分運行系統已經運行很長一段時間了，所以，在對其進行優化、改造和升級時，必須從自動化的角度出發，積極引進自動化設備。火力發電廠的技術部要對機組負荷進行準確的計算，并根據火力發電廠的需要，引進具有較高自動化水平的機組。除此之外，還應該利用節能診斷的方法，對化工企業電廠熱動系統的能耗使用情況進行檢測，并有針對性地采取相應的對策，以適應未來發展的需要，進一步達到節能減排的目的。

3.2 創新管理體制

對化工企業火力發電廠的熱動力系統進行優化和改造，要從全局的角度來看，還要從企業的內部管理方面著手進行管理創新，從化工企業的長期經濟效益方面來考慮。電廠的管理者應從電廠的實際操作出發，不斷完善一套完整的綜合管理體系，并有針對性地采取行之有效的措施，達到節能減排的目的，為火力發電廠熱動力系統的良好運行奠定堅實的基礎[3]。

3.3 制定合理的管理方案

管理是進行節能優化的基礎，也是化工企業火力發電廠熱動力系統的核心，在管理中，要加強對能源和生產流程的管理，為后續工作的開展打下堅實的基礎。可以從下幾個方面進行加強管理：

一是著重對系統的工藝技術進行研究，歸納出其中的規律，以此為基礎，靈活地使用動態管理和精細化管理手段，提升管理的效率和質量，使工藝技術、機械設備與系統之間達到最佳的匹配，達到最優的節能效果。

二是按照相關規章制度辦事。近年來，國家對節能問題越來越關注，出臺了一系列的節能政策，很多火電廠實現了很好的節能效果。在此情況下，電廠應把握政策的發展方向和市場的發展趨勢，進行針對性的規劃，提高節能優化工作的效率。

三是強化生產監督，在熱動系統的改造中，電廠應加強監督管理，組織監督管理人員，保證節能優化工作順利進行[4]。

3.4 加強節能意識教育宣傳引導

在生產過程中，要把節能優化作為工作的導向，對員工操作進行指導，提高員工的節能降耗宣傳意識。化工企業火力發電廠應加大對職工的培訓力度，不斷提升職工的整體素質，并將節能優化措施落實到各個環節，確保其安全、優質、高效。在生產過程中做到合理規劃，實現生產和維修兩不誤，同時注意采用科學的維修方法，使維修效率最大化[5]。

3.5 引入先進的節能技術

目前，我國的節能降耗技術在不斷的提升，大量的新材料、新技術被開發出來，并在生產中得到了很好的應用。為加速能源優化過程，化工企業火力發電廠應加大對新技術的引進與研究的投資力度，為能源優化提供充分的條件。

首先，火力發電廠要重新調整自己的產品結構，厘清每一種產品在生產過程中的投入與產出，保持綠色化發展，淘汰高能耗產業。同時，引進低能耗的火力發電廠產品，逐步優化火力發電廠的產品結構，以達到最小化能耗的目的。

其次，化工企業火力發電廠應加大節能改造力度，及時對工藝技術、機器裝備進行更新與升級，提升熱動力系統的運行效率，從而達到降低能耗的目的。

最后，化工企業火力發電廠在熱動力系統的操作中，應盡量采用節能型產品及節能型原料，以達到降低能源消耗的目的。此外，火力發電廠還應重視廢熱、廢能的回收，提升該領域的技術水平，既可以提高熱能的利用率，又可以達到節能、環保的目標。

3.6 合理回收與利用廢水

化工企業火力發電廠的熱動力系統在運行時會排放大量的廢水，這是因為鍋爐的蒸發能力強，又因其對水的需求量大而排放的廢水多。一般來說，這種排水管道的溫度都是很高的，會帶走一些熱能，從而導致了資源的浪費。因此，火力發電廠應采取有針對性的處理方法，使排放廢水得到合理的處理，從而提高資源利用率。同時，化工企業火力發電廠還可以通過安裝冷卻裝置，將排放的熱能從廢水中回收，從而達到降低能耗的目的。

3.7 完善給水系統運行

供水系統是化工企業火力發電廠熱動力系統的重要組成部分，而熱動循環水系統的復雜度較高，會對節能優化工作造成一定的影響，為確保節能優化工作的順利進行，需要改進供水系統。具體來說，電廠可以借鑒先進的經驗，結合自身的實際情況，對給水系統進行改進，以減少能源損耗，實現節能降耗。在優化操作模式的同時，重點是對蒸汽系統的改進。目前，我國大多數火力發電廠都采用低壓蒸汽，這會帶來巨大的能耗損失。因此，化工企業火力發電廠必須采用一種新的蒸汽技術系統，該系統以冷水流過的方式產生蒸汽，不僅能高效回收廢熱，還能提高蒸汽利用率，解決火力發電廠的低壓蒸汽難題。

3.8 回收利用排煙的余熱

化工企業火力發電廠的鍋爐在運行時，會排出一部分高溫超過180 ℃的煙氣，若將其直接排出，將帶來較大的熱損耗。所以，化工企業火力發電廠在進行節能優化時，還應注意煙氣和廢熱的有效利用，盡量減少熱耗。具體地說，電廠可以采用低壓省煤氣的方式，在鍋爐尾部安裝一臺設備，在設備內安裝一套冷凝水循環系統，從而實現煙氣余熱的回收和利用。同時，運用技術手段限制廢氣排放，加強監督管理，促進能源轉型，發展清潔能源，減少對傳統能源的依賴。因此，為了實現系統的經濟性和高效率運行，需要對不同系統的綜合性能進行分析比較，選擇較好的循環系統和最佳的熱力設計參數。

對低溫余熱發電系統，采用再熱型循環發電系統，可以提高系統輸出的凈功，而在其他參數不變的情況下，采用回熱系統可以有效地提高系統的熱效率，但在系統中增加再熱器或回熱器，系統的整體造價就會相應提高。另外還需要注意的是，如果設備管理不善，設備的性能也會大打折扣。設備管理與改進是工業發展進步的重要組成部分，對設備的及時改造和維修，不僅能提高設備的工作效率，而且能提高企業的經濟效益。

3.9 改良供熱系統

通常情況下，化工企業火力發電廠在放出加熱蒸汽前，都會先對其進行噴灑冷卻，而在此過程中，會損失一部分蒸汽的能量。化工企業火力發電廠要提高蒸汽能的利用效率，需要改進供熱系統，優化冷卻技術，減少能耗。因為供熱系統在運行過程中會產生大量的氣體，當這些氣體積累到一定程度時，就會產生氣塞，阻礙水的流動，從而導致散熱器不熱。因此，企業必須提高供熱系統的技術管理水平，在保證供熱質量的前提下，降低供熱運行成本。

供熱系統安裝所需的熱工儀表是掌握系統運行狀況，準確了解系統存在問題，采取正確的方法和措施實現節能的重要手段。為了實現系統的經濟性和高效率運行，需要對不同系統的綜合性能進行分析比較，選擇較好的循環系統和最佳的熱力設計參數。充分利用系統的熱能，對系統的運行溫度進行一定程度的調節。因此，系統的熱能管理對提高系統的電能循環效率非常重要。

4 電廠熱動系統節能優化的發展方向

4.1 應用新型能源

煤炭是化工企業火力發電廠的主要能量來源，是一種非可再生資源，面對能源的開發利用短缺問題，迫切需要開發和利用新型綠色能源。當前，太陽能、風力等較為有效的新能源是來自于大自然，且無污染，是節能優化工作的新方向。我國是以煤炭為主的能源消耗大國，對新能源的開發利用程度還不夠高，因此大力推進新能源的推廣應用，有效改善能源結構。目前新能源產業受到國家大力支持，發展新能源，不僅能改善我國能源消費結構，還能從源頭上治理污染，保護環境。隨著煤炭資源和石油資源的日益匱乏，國家對新能源的研究和建設給予了極大的支持。

4.2 優化發電調度

目前的發電調度方式還有改進的余地，化工企業電廠應該主動對發電調度方式進行優化，改善熱動系統的運行方式，從源頭控制能耗損失。這樣不僅可以避免改造過度，增加機組的負擔，還可以減輕企業大規模改造的投入成本，而且可以調動企業進行改造的積極性和主動性。但是，電力基礎設施的建設、改造、升級等工作必須因地制宜，根據各地的實際情況進行建設。在有條件的地區，應加強城市配電網的改造，建設“簡潔、美觀、節能環保”的配電網，以滿足城市配電網建設的需要。最后，還要考慮供電企業的生存發展空間，使其有足夠的資金進行良性發展[6]。

4.3 引入信息化新技術

化工企業火力發電廠在生產過程中，會產生大量的污染物質，仍存在著一定的危害。節能優化的目的是節約能源，即節能優化的過程應當是綠色、環保的，因此，今后化工企業火力發電廠熱動力系統的節能優化將會采用更多的新技術，整體的改造將更注重環境保護。同時，運用新技術手段限制廢氣排放，加強監督管理，促進能源轉型，發展清潔能源，減少對傳統能源的依賴。隨著新能源裝機規模的增大，電力電網技術也將不斷進步，為新能源的發展提供更好的技術支撐。加強新一代信息技術與新能源技術的深度融合，使智能電網、太陽能發電、分散式離網發電技術實現突破，將先進的信息通信技術、控制技術與先進能源技術相結合，有力支撐能源電力的清潔低碳轉型、能源綜合高效利用和多元主體的靈活便捷接入，是促進能源可持續發展的重要手段之一。

6 結語

綜上所述，目前，化工企業發電廠的熱動力系統在實際操作中仍存在一些問題，造成了資源利用率低、能量損失大。所以，化工企業發電廠應該關注節能優化工作，根據具體情況，制定合理的方案，可從引入自動化設備、創新管理體制，制定合理的管理方案，加強節能意識教育宣傳引導，引入先進的節能技術，合理回收與利用廢水，完善給水系統運行，回收利用排煙的余熱，改良供熱系統，應用新型能源，優化發電調度，引入信息化新技術等方面進行提升，并對技術、裝備進行積極的改進，推動節能優化工作向熱動力系統的滲透，從而降低資源消耗，使節能優化工作的效果得到充分發揮。