熱能動力聯產系統節能優化剖析

宋曉暉范麗娟

（甘肅銀光聚銀化工有限公司　730900）

熱能動力聯產系統節能優化剖析

宋曉暉范麗娟

（甘肅銀光聚銀化工有限公司730900）

熱能動力聯產系統是一項重要的能量轉換系統，被廣泛的應用在火電廠中，在生產運營過程中該系統需要大量的燃料，二氧化碳排放量巨大，為了進一步提高熱能動力聯產系統的經濟效益和能源利用率，應積極采取科學合理的技術措施，提高熱能動力聯產系統的節能性，最大程度地節約能源，降低污染。本文簡要介紹了熱能動力聯產系統，分析了熱能動力聯產系統節能優化策略，以供參考。

熱能動力聯產系統；節能優化

近年來，我國經濟蓬勃發展，各個領域的能源消耗量與日俱增，當前我國積極推行節能減排，熱能動力聯產系統的能耗問題引起社會各界的廣泛關注。在實際應用中，應熟練掌握熱能動力聯產系統的基礎理論知識，采用現代化的節能技術，優化和改進熱能動力聯產系統運行，減少二氧化碳排放量，提高各種能源的利用率，推動熱能動力聯產系統的可持續發展。

1　熱能動力聯產系統概述

熱能動力聯產系統主要是按照階梯型要求，充分利用綜合能和化學能，實現了一體化二氧化碳控制，在發展研究過程中，以傳統熱力循環理論為基礎，利用卡諾定量，使燃料品位轉換為熱能品位，整個過程中幾乎沒有化學能源品位，因此這種聯產系統的應用操作適應性較差。為了解決這個問題，專家學者基于傳統理論知識，建立自由能、燃料化學能和熱能之間的關系[1]，根據這種關系科學解決轉換機構聯產集成原理。經過大量實踐和實驗，分析出能量轉換通過某種耦合關系反映到組成轉換，熱能動力聯產系統集成的核心是化工能和動力能整合，通過階梯利用各種能量可實現這種集成。同時，熱能動力聯產系統實現一體化CO2控制和能量轉換，對于當前很多火電廠先污染后治理的問題，傳統熱力系統主要是在系統后期流程中進行脫硫處理和煙氣除塵，但是這種治理效果較差，為了有效改善這種現象，熱能動力聯產系統在實際應用中重點在于運用階梯級化學能分離污染物，減少二氧化碳，全面提高能源利用率，一方面改善了先污染后治理的現象，另一方面運用現代化分離技術，使氫氣和燃料有效分離[2]，實現二氧化碳的回收利用。熱能動力聯產系統的二氧化碳控制和能量轉換利用可確保氣體合成的合理性，優化利用各種化工合成產品，降低能源損耗。

2　熱能動力聯產系統節能優化策略

2.1提高供熱蒸汽利用率

當前我國火電廠鍋爐主要采用噴水降低溫度的方式，通過快速噴水，高熱能不斷減少變為低熱能，高熱蒸汽下降到低熱蒸汽然后傳遞到熱力用戶端，整個過程造成大量熱量浪費。同時，供熱蒸汽溫度過高有助于提高鍋爐燃料的燃燒率，減少能源浪費和熱量損耗，利用特殊裝置將供熱蒸汽的熱量傳輸到熱力系統中，實現過度熱量轉換和能源再利用，提高供熱蒸汽利用率，一方面有效減少燃料浪費，實現供熱蒸汽過熱度循環再利用，另一方面提高背壓機和凝器機組的運轉效率和熱循環效率，提高火電廠的環境效益和經濟效益。

2.2引進化學補充水系統

傳統民用鍋爐在實際應用中，和熱動系統相連接的抽凝式機組需增設凝汽器和除氧器，而引進化學補充水系統，可實現良好的除氧效果。鍋爐運行過程中，為了保障汽輪機真空性能，進一步提高回熱經濟效益，在凝汽器上增設一特殊設備，該設備使化學補充水轉換為霧態[3]，然后進入凝汽器，產生較好的高位能蒸汽量，并且有效提高了汽輪機運行效率。

2.3應用蒸汽凝結水回收系統

蒸汽凝結水回收系統在實際應用中，利用蒸汽節能優化技術，減少低壓蒸汽，充分利用蒸汽凝結水余熱，這種蒸汽凝結水回收系統可有效減少蒸汽能量損耗，提高了蒸汽凝結水利用率，實現了節能效果。結合熱能動力聯產相關要求，優化凝結水管網設計，采用現代化前沿加熱分散回收技術，在加壓輸送蒸汽凝結水過程中，確保凝結水管網和換熱器的安全、高效運行。回收蒸汽凝結水可利用加壓回水和背壓回水方式，加壓回水是對蒸汽凝結水通過氣動加壓泵設備進行加壓輸送，該回水方式被廣泛的應用在蒸汽凝結水壓力相對較小、蒸汽凝結水分散、溫度低的系統中，并且加壓回水系統運行可靠穩定，結構簡單。背壓回水系統在應用中，以蒸汽凝結水和閃蒸汽輸送回水點為疏水閥背壓[4]，適合應用在回水背壓低而加壓熱蒸汽量大的設備中，實現了閃蒸汽的二次利用，極大地提高了蒸汽凝結水回收利用價值，但需要注意背壓回水適應性較差，必須保證疏水閥的使用性能和完好率。另外，優化氣動加壓泵設備，應用過程中不用進行配電，采用有效防護技術，提高其防爆性能。

2.4回收和利用鍋爐排污水余熱

火電廠鍋爐污水排放可分為兩種：定期排污和連續排污，當前大部分鍋爐都設置了單級排污系統，在運行過程中處理排放的污水，單級排污系統在應用中，若定期排放，需先進行擴容降壓處理，然后再排放污水；若連續排污，必須設置排污擴容器，回收少量蒸汽，最后再對排污熱水進行處理。因此單級排污系統無論是采用定期排污方式，還是連續排污方式，會浪費大量水資源，造成巨大熱量損失，嚴重污染自然環境。為了節約水資源和蒸汽熱量，保護自然環境，對于鍋爐排放的熱水應提高其利用率，在鍋爐熱能動力聯產系統中增設廢水廢熱回收裝置，然后安裝排污冷卻器，實現對擴容水的循環回收再利用，一方面提高鍋爐的運行效率和經濟效益，另一方面節約大量的水資源和熱能。

2.5回收和利用鍋爐排煙余熱

近年來，我國能源形勢愈加緊張，各個領域的能源消耗巨大，給自然環境造成不可彌補的傷害，在倡導節能減排的大背景下，各種節能技術、節能設備不斷涌現，在鍋爐節能方面取得了良好的效果。火電廠鍋爐運行過程中排煙溫度高達220℃，煙氣中帶走大量熱量，若能夠實現鍋爐排煙余熱的回收再利用，可獲得良好的經濟效益，還能節約大量能源，達到節能目的。在實際應用中，實現鍋爐排煙余熱的回收利用，應對鍋爐進行改造，在鍋爐上增設節能器，使煙氣余熱輸送到熱能動力系統中，實現循環利用，并且將低壓省煤即安裝鍋爐尾部進，連接熱能動力系統，合理設計引水位置，確保鍋爐排煙過程中快速回收余熱，提高鍋爐的節能性。當前，我國火電廠回收和利用煙氣余熱主要利用預熱空氣助燃和預熱工件兩種方式[5]，預熱空氣助燃主要是在鍋爐加熱爐上設置助燃機，加強鍋爐的燃燒，提高燃料的利用率，并且空間占用面積相對較小，還獲得良好的節能效果；預熱工件在實際應用中，雖然也可實現良好的節能效果，但是占地面積較大，不適合應用在作業空間較小的熱能動力系統中。為了進一步提高熱能動力聯產系統的穩定性和節能性，應結合實際情況，具體問題具體分析，選擇最佳的煙氣余熱利用方式，提高熱能利用率。

3　結束語

隨著可持續發展理念的深入，熱能動力聯產系統節能勢在必行。當前人們主要通過分析熱能動力系統現狀，有針對性地采用新技術或者進行節能改造來節約能源，提高系統運行效率，但是這種方法具有較大局限性，因此在未來發展過程中應加大對熱能動力聯產系統的研究，積極采用多種現代化節能技術，優化和改進設備，實現良好的經濟性和節能性。

[1]關連松.火電廠熱能動力聯產系統節能改革解析[J].中國高新技術企業，2014，36：92～93.

[2]王昱程，陳澤糧.熱能動力聯產系統的節能優化設計[J].科技創新與應用，2015，17：45.

[3]鞠志剛.熱能動力聯產系統節能改革[J].有色金屬文摘，2015，02：35～36.

[4]金啟軍.火電廠熱能動力聯產系統節能改革問題分析[J].有色金屬文摘，2015，02：42～43.

[5]許云峰.熱能動力聯產及其系統優化分析[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2013，06：288～289.

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1673-0038（2015）40-0251-02

2015-9-21