探究發(fā)電廠熱能動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能改造經(jīng)驗(yàn)

都維林

摘要：社會(huì)的發(fā)展離不開經(jīng)濟(jì)做支撐，而經(jīng)濟(jì)發(fā)展要想獲得保障就必須要充分發(fā)揮工業(yè)生產(chǎn)的作用，以工業(yè)來帶動(dòng)社會(huì)化大生產(chǎn)的進(jìn)步。能源作為經(jīng)濟(jì)增長和社會(huì)發(fā)展的重要推動(dòng)力，隨著人們對它的開發(fā)程度不斷加深，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，構(gòu)建綠色環(huán)保型社會(huì)逐漸成為了時(shí)代發(fā)展趨勢。發(fā)電廠作為和國民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行直接相關(guān)的能源型產(chǎn)業(yè)，對于它的熱能動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和改造可以進(jìn)一步加快經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型發(fā)展，減少可能產(chǎn)生的環(huán)境污染。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠；熱能動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化；節(jié)能改造；經(jīng)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674—3024（2016）11—258—02

前言

在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，能源是重要的一種發(fā)展資源，它是社會(huì)前進(jìn)的重要推動(dòng)力。隨著人們對能源資源利用的程度不斷加深，如何實(shí)現(xiàn)能源利用和環(huán)境保護(hù)的相協(xié)調(diào)，逐漸成為了未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要研究課題。發(fā)電廠作為現(xiàn)代電力能源的重要生產(chǎn)者和提供者，在當(dāng)前現(xiàn)有能源基礎(chǔ)上，對于它的熱能動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)性優(yōu)化和改造，一方面既是時(shí)代發(fā)展的需要，另一方面也是實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)型，提升生產(chǎn)效益的重要途徑。

1發(fā)電廠熱能動(dòng)力系統(tǒng)

在發(fā)電廠的電力能源生產(chǎn)體系中，熱能動(dòng)力系統(tǒng)是不可缺少的重要構(gòu)成部分，它是一種把熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的系統(tǒng)，具體的轉(zhuǎn)化原理是從高溫?zé)嵩床课猾@得熱量，然后在高溫高壓狀況下產(chǎn)生膨脹，最后把循環(huán)的廢熱予以排除。從當(dāng)前我國發(fā)電廠的運(yùn)行現(xiàn)狀來看，高溫?zé)嵩吹闹饕怯傻V物燃料的燃燒獲得的，常見的有煤炭資源和天然氣，這些燃燒型能源屬于是不可再生的資源，在燃燒過程中會(huì)對生態(tài)環(huán)境帶來很大破壞，因此，在科學(xué)發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略理念指導(dǎo)下，提高能源燃燒效率，減少對環(huán)境的破壞是當(dāng)前發(fā)電廠實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型的重要目標(biāo)之一，也是每個(gè)熱能動(dòng)力工程人員的社會(huì)責(zé)任。在熱能動(dòng)力系統(tǒng)中，對于廢熱的排除過程中實(shí)際上是存在有很多節(jié)約空間的，因此，從技術(shù)角度來講，實(shí)現(xiàn)整個(gè)熱能動(dòng)力系統(tǒng)的節(jié)約型改造，提高能源資源的利用率，不僅可以緩解資源緊張的狀況，而且也可以大大減少污染的排放，為人們的正常生活提供有效支持，進(jìn)而在新形勢下實(shí)現(xiàn)節(jié)約型經(jīng)濟(jì)增長方式。

2熱能動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化改造的必要性

在發(fā)電廠的長期生產(chǎn)運(yùn)行中，它所帶來的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是十分明顯的，但是，不可否認(rèn)的是，在這一過程中，能源短缺和生態(tài)環(huán)境破壞問題日益凸顯，并且也逐漸成為了發(fā)電廠未來生產(chǎn)過程中需要解決的首要問題，那么從這方面來講，實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠熱能動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)化和改造，采用新的節(jié)能技術(shù)，提高能源資源的利用效率勢在必行，這也是其在激烈的市場競爭環(huán)境下獲得更大經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑。目前，科學(xué)技術(shù)研發(fā)中，對于能源資源的高效利用也是研發(fā)的一個(gè)重點(diǎn)，在降低工業(yè)生產(chǎn)成本的同時(shí)也減少了對生態(tài)環(huán)境的破壞，此外，其自身所具有的節(jié)能潛力優(yōu)勢也會(huì)在未來發(fā)展過程中被挖掘出來。

3熱能動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化改造的意義

在以人為本的今天，安全穩(wěn)定的熱能動(dòng)力系統(tǒng)是評(píng)價(jià)一個(gè)工程設(shè)計(jì)成品成功與否的關(guān)鍵。在發(fā)電廠的長期生產(chǎn)運(yùn)行中，我們需要不斷地探索技術(shù)進(jìn)步并總結(jié)成功的經(jīng)驗(yàn)，將不合理地方進(jìn)行技術(shù)改造，將存在一定安全隱患的地方及時(shí)地消滅在萌芽狀態(tài)，優(yōu)化改造后的熱能動(dòng)力工程將更好地服務(wù)工業(yè)生產(chǎn)。

4發(fā)電廠熱能動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)化和改造

從當(dāng)前發(fā)電廠熱能動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行現(xiàn)狀來看，要把新的技術(shù)工藝應(yīng)用其中，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化和節(jié)能改造就可以從以下幾方面入手，即熱風(fēng)再循環(huán)或暖風(fēng)器系統(tǒng)、給水泵出口設(shè)置最小流量閥、排污水熱交換系統(tǒng)、變頻調(diào)速與液力耦合調(diào)速擇優(yōu)選用等等。

4.1熱風(fēng)再循環(huán)或暖風(fēng)器系統(tǒng)

在當(dāng)前運(yùn)行的火力發(fā)電廠中，特別是北方嚴(yán)寒地區(qū)，冬季溫度較低，很多風(fēng)機(jī)入口未設(shè)置暖風(fēng)器而造成鍋爐低溫腐蝕。低溫腐蝕是指鍋爐尾部受熱面（省煤器、空氣預(yù)熱器）區(qū)域因煙氣和管壁溫度較低而形成的硫酸腐蝕。同時(shí)低溫腐蝕也會(huì)加重積灰，進(jìn)而使煙道阻力增大，造成送引風(fēng)機(jī)出力不足，嚴(yán)重影響鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。減輕和防止低溫腐蝕措施可以從多方面著手，一是選用低硫煤，減少煙氣的含硫量，這會(huì)受市場經(jīng)濟(jì)影響，因提高發(fā)電成本而受限；二是提高排煙溫度15～20℃，可減緩硫酸蒸汽凝結(jié)和對金屬低溫腐蝕，這會(huì)使鍋爐效率大幅降低，同樣受到限制；三是提高入口空氣溫度來提高金屬表面溫度，最為普遍安全經(jīng)濟(jì)。通常用熱空氣再循環(huán)或加蒸汽暖風(fēng)器來提高空預(yù)器入口空氣溫度。熱空氣再循環(huán)經(jīng)濟(jì)性差，主要是風(fēng)機(jī)電耗大幅升高，熱風(fēng)再循環(huán)風(fēng)門控制也存在問題。而成為防腐防堵首選即安全又經(jīng)濟(jì)只能是暖風(fēng)器。盡管如次，一些電廠仍然利用鍋爐風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)余量加上變頻調(diào)速，使用熱風(fēng)再循環(huán)或暖風(fēng)器系統(tǒng)來避免低溫腐蝕的現(xiàn)象。

4.2給水泵出口設(shè)置最小流量閥

鍋爐給水泵作為火力發(fā)電廠中重要的設(shè)備之一，它的穩(wěn)定運(yùn)行對鍋爐液位及熱能動(dòng)力系統(tǒng)安全起著重要的作用，傳統(tǒng)的給水再循環(huán)設(shè)計(jì)方案是通過在再循環(huán)管路設(shè)置截止閥或節(jié)流閥，但是在實(shí)際操作過程中，操作人員不知道何時(shí)動(dòng)作該閥門，一旦誤動(dòng)作會(huì)造成給水泵瞬間流量變化而跳車，造成惡劣的影響，特別是多臺(tái)給水泵的單元制母管系統(tǒng)，在并網(wǎng)時(shí)對操作人的技術(shù)水平要求相當(dāng)高。通過在泵出口設(shè)置最小流量閥即自控回流閥，是集止回閥、流量感知元件、旁通控制閥、多級(jí)降壓的功能于一體，無需動(dòng)力源和信號(hào)源；采用靜密封，無外漏；完全的無電連接，減少了連接的數(shù)量，安裝、維護(hù)費(fèi)用低，是目前鍋爐給水再循環(huán)系統(tǒng)比較典型的成功實(shí)踐。也被很多項(xiàng)目的業(yè)主所親耐。

4.3排污水熱交換系統(tǒng)

鍋爐排污水一般約200℃左右，如果直接排放，會(huì)帶走大量熱能，造成浪費(fèi)，通過設(shè)置排污水水換熱器，將這部分的熱量加熱脫鹽水，加熱后的脫鹽水送至鍋爐除氧器，可以提高除氧器的效率，降低除氧器的加熱蒸汽量，這樣就可以利用余熱，確保該裝置具有很好的經(jīng)濟(jì)性和合理性。

4.4變頻調(diào)速與液力耦合調(diào)速擇優(yōu)選用

火力發(fā)電廠鍋爐配套的一、二次風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、鍋爐給水泵等設(shè)置變頻調(diào)速與液力耦合調(diào)速來適應(yīng)運(yùn)行時(shí)不同的負(fù)荷和工況，避免“大馬拉小車”的情況。以往單純的定速風(fēng)機(jī)和泵在鍋爐額定負(fù)荷時(shí)比較匹配，但在低負(fù)荷或復(fù)雜工況時(shí)，無法通過調(diào)整轉(zhuǎn)速來適應(yīng)系統(tǒng)需要，造成能源浪費(fèi)，特別是在化工裝置配套的自備熱電站中，熱能動(dòng)力工程系統(tǒng)的操作彈性直接影響著化工裝置的穩(wěn)定與否。變頻控制技術(shù)作為國家能源政策推廣的一項(xiàng)使用節(jié)電技術(shù)，已被廣泛應(yīng)用。變頻調(diào)速與液力耦合調(diào)速擇優(yōu)選用，改善了設(shè)備的運(yùn)行工況，提高了系統(tǒng)的安全可靠性和設(shè)備利用率，延長了設(shè)備使用壽命，在節(jié)能方面也取得了顯著效果。

5總結(jié)

發(fā)電廠在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中具有重要的作用，它是社會(huì)工業(yè)生產(chǎn)順利進(jìn)行的保障，在發(fā)電廠的熱能動(dòng)力系統(tǒng)中，基于當(dāng)前科學(xué)發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略指導(dǎo)理念下，對熱能動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和節(jié)能改造具有重要現(xiàn)實(shí)意義，一方面可以提高能源資源的利用效率，減少能源資源的浪費(fèi)，另一方面也可以減少對生態(tài)環(huán)境的破壞，減少工業(yè)生產(chǎn)污染物的排放，從而起到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的效果，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的環(huán)境效果。