熱能動力系統優化與節能改造分析

劉兵 馬肖飛

摘 要：隨著經濟的迅速發展，社會經濟對能源的需求也在不斷增加，節能減排已成為宏觀調控的重點。經濟的發展不能建立在大量消耗資源的基礎上，建立節約型經濟增長模式，經濟的增長要建立在節約資源和保護環境的基礎上。本文從鍋爐廢煙余熱回收利用、廢水余熱回收利用以及蒸汽凝結水回收利用這幾個方面進行討論，提出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；節能；改造方案

0 引言

能源是經濟增長和社會發展的動力，隨著社會的發展，經濟的快速增長，人們對能源的消費也在逐漸增加。但是在我國能源消費結構中，煤炭所占的比例達70%以上。能源的需求增加和消費的不合理導致我國能源的緊張。同時由于我國能源利用效率低、加劇了能源的消耗。這就要求我們要在現有的能源基礎上，進行能源系統的優化與節能技術開發。

1 熱能動力系統概念介紹

熱能動力系統就是將熱能轉化為機械能，從高溫熱源處獲得熱量，在高溫高壓的情況下產生膨脹，并將循環的廢熱進行排除。目前熱能系統的高溫熱源主要來自于礦物燃料，例如煤炭的燃燒，產生熱能。但是，許多燃燒的礦物原料都是不可再生資源，同時燃燒礦物燃料對環境的破壞非常大，所以節約能源，提高能源的利用率是值得企業和社會思考的一個話題。在熱能動力系統化學能轉化為熱能，熱能轉化為機械能和向環境中排放廢熱的過程中，存在著許多節約能源的潛力。因此，要加強對熱能動力系統優化與節能技術的分析與改造，提高資源利用率，有利于緩解資源緊張的壓力，有利于減少污染的排放，保護生態環境，提高企業的經濟的增長效率，建設節約型經濟增長模式。

2 熱能動力系統優化與節能改造方案

由于能源需求的日益增長，我國能源出現供應緊張的趨勢，節能減排成了高耗能企業的工作重點，節能技術也在不斷發展，各種新型的節能減排的先進鍋爐也應運而生，日趨完善。

2.1 鍋爐廢煙余熱回收利用技術

鍋爐在排放廢棄的煙溫度高達二百多攝氏度，這些余熱屬于二次能源，直接排放不加以充分利用，對能源來說，是一種很大的浪費[1]。同時，如此高溫的廢煙直接排放在大氣中，對環境也會造成很大的污染和破壞。在“節能減排”的政策下，提高鍋爐的效率，減少鍋爐排污，加強對這些排放的高溫廢煙進行充分利用，是工業生產需要重視的一個問題。工業生產可以利用特制的節能器，將這部分廢煙的余熱在鍋爐運行的時候在熱能動力系統循環的過程中加以利用，同時也可以在鍋爐的尾端安裝一個低壓省煤器，與熱能動力系統連接在最佳的引水位置，充分利用鍋爐廢煙的余熱。加裝低壓省煤器能夠使鍋爐排放的廢煙溫度降低大概23—27℃，鍋爐的使用率也能相對提高，而在能源的消耗上，能夠降低煤耗6—9g/kw. h。這不僅能夠節約能源，提高企業的經濟效率，還能夠減輕對環境的污染。

鍋爐廢煙余熱回收主要有預熱工件和預熱空氣進行助燃這兩種，由于預熱工件常常受到作業場地的限制，所以廢煙余熱回收主要采用預熱空氣進行助燃，配置在加熱爐上，強化鍋爐內的能源燃燒，充分利用資源，節能的綜合效果十分顯著。

2.2 鍋爐廢水余熱回收利用技術

鍋爐在運行過程中，主要有連續排污和定期排污這兩種排污方式[2]。在定期污水排放時在擴容降壓后直接進行排放，廢水余熱直接被排放浪費；在連續污水排放時排污擴容器只會對二次蒸汽進行少量的回收，大量的污水廢熱和蒸汽還是會被直接排放浪費。無論鍋爐采用何種排污方式，都會對排放的這部分污水的余熱產生浪費，造成環境破壞。為了節約資源，充分利用排放的污水余熱，企業可以在鍋爐上加裝一個排污廢熱回收器，回收污水的余熱，并加以充分利用。同時還可以在鍋爐上增加一個排污冷卻器，加強對擴容后的污水利用，提高鍋爐在運行中的能源利用率，從而達到節約能源的效果。

2.3 蒸汽凝結水回收利用技術

在工業生產中，大量地能源和工業用水都是用來產生蒸汽熱力，實現工業生產的過程。但是，在工業生產的過程中，蒸汽釋放熱能后的凝結水經常會被浪費。這些被浪費的蒸汽凝結水有著蒸汽總熱量20%—30%。如果能夠把這些高溫凝結水加以充分，這不僅能夠節約工業上的用水，還能夠節約大量地燃料能源。

蒸汽系統節能改造技術利用蒸水的余熱代替低壓蒸汽，通過利用凝結水的余熱降低對低壓蒸汽能量的消耗，達到節約能源的目的。凝結水主要有加壓回水和背壓回水這兩種回收方式。背壓回水通過輸水閥背壓作為動力，把水蒸氣和凝結水輸送到特定的回收點，這種回水方式能夠對回收的水和二次水蒸氣進行充分地利用，達到節能環保的效果。加壓回水是通過氣動凝結水加壓泵將凝結水進行加壓輸送，這種加壓回水系統的運行十分穩定，無需配電。這兩種回水方式能夠充分利用蒸汽凝結水，為工業生產節約了鍋爐的燃燒能源，減少了鍋爐對環境中廢氣、廢水的排放，達到節能減排的最終目的，取得良好的經濟效益。

3 熱力動能系統未來發展潛力

隨著我國經濟的日益迅速增長，能源的短缺使得工業生產面臨能源緊張的嚴峻問題[3]。節約能源，提高對能的利用效率也逐漸成為工業生產的重要問題。熱能動力系統的優化與技能技術有著十分巨大的經濟效益。熱能動力系統的節能過程中，采用新的科學技術，在熱能動力系統結構上進行改進，讓熱能動力系統的運行更加高效，這不僅能夠提高能源的利用效率，降低工業的生產成本，同時還減輕了對環境的污染，熱能動力系統的節能優化實現了經濟效益的增加。隨著科技的進步和發展，熱能動力系統在節能方面有著非常大的潛力，還需要不斷進行開發和挖掘。

4 結語

能源是國家經濟發展的物質基礎，能源問題關系到經濟社會發展的重要保障。節能環保，減少污染物的排放，提高能源的利用率已經成為當今社會的一個重要議題。加強熱能動力系統優化與節能改造，能夠對工業鍋爐產生的廢煙、廢水以及蒸汽凝結水的余熱進行二次利用，這樣不僅能夠節約能源，提高能源的利用效率，還能夠減少工業生產污染物的排放，保護了生態環境，達到節能環保的效果。

參考文獻：

[1]王文才.熱能動力研究[J].中國新技術新產品，2011，9（05）：102-105.

[2]鄒慶云.熱能動力工程在鍋爐方面的發展分析[J].科技園地，2012，10（06）：56-58.

[3]連紅奎，李艷，束光陽子，顧春偉.我國工業余熱回收利用技術綜述[J].節能技術，2011，3（02）：123-133.