電廠熱動系統節能優化研究

解 飛

大唐雞西熱電有限責任公司

電廠熱動系統節能優化研究

解 飛

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火力發電廠仍然是我國最重要的能源，為國民經濟的發展提供重要的支持。但隨著我國經濟的發展，節約能源，生態環保提上日程。降低成本，節約能源，提高火力發電廠的效益日趨緊迫。電廠熱動系統是火力發電廠的核心部分，需要消耗大量的物料，節能優化對于電廠熱動系統來說具有非常重要的意義。

電廠；熱動系統；能源優化策略

1、熱動系統節能優化概述

熱動系統節能優化是綜合以熱動系統為全局研究優化對象，通過對系統優化和節能潛能分析，來研究探討整個熱動系統的改造方案和節能潛力大小，從總體的角度全面系統分析研究熱動系統的各項節能措施，以求得到盡可能大的節能效果。

在擬定或設計熱動系統時，若先對熱動系統進行全面綜合的分析，能夠從中發現缺陷，尋找最佳的優化改造方案，使系統在設計階段就達到熱經濟性最高的效果，從而達到節能減排的目的。

對電廠運行機組的熱動系統及其運行數據進行全面分析處理，能發現熱動系統的結構缺陷，尋找各種改進措施，提供改造熱動系統的相關數據和資料，這是熱動系統節能技術的重要組成部分。

2、熱動系統節能技術的可行性

2.1 電廠熱動系統節能屬于電廠節能減排工作的新研究領域，電廠熱動系統節能也是節能理論與節能技術相結合的新產物。在改造過程中一般不需要對系統主機設備進行改造，僅需對相關結構進行添加備件或采用新技術來完成節能工作。廣泛開展熱動系統節能工作，對當前調整產業結構提高管理水平，具有重要意義。

2.2 對于新研發設計出來的熱能發電機組，可以在初始階段通過合理配套、優化布設來進行節能工作；而對于已經投入生產運作的發電機組，可通過節能診斷來監測能量損失，獲取能耗指數，相關數據的指導運行來進行優化改造，實現節能減排降耗的目的。

2.3 熱動系統的節能工作在很長時間內并沒有得到重視。我國缺少一些完整的節能優化方面理論知識和優化工具；存在著熱動設計方面系統結構與連接方式不匹配的現象；因為運行操作和維護不當的原因，在系統運行過程中還會導致經濟性達不到標準要求。因此，熱動系統節能理論及節能技術具有廣泛的應用空間及充分的可行性。

3、熱動系統節能技術

3.1 鍋爐排煙熱量再利用

電廠鍋爐排煙溫度通常可以到達150℃，配備暖風器的更可達近200℃，而排煙導致的熱損失是占鍋爐整體熱損的重要部分。如果能夠通過熱能回收再利用設備將排煙損失熱能進行一定程度的回收再利用，將能夠大大提高能源利用效率。回收裝置可以采用導熱劑為載體的熱交換裝置，并將回收的熱能用于熱動循環。如目前已經投入實用的低壓省煤器，通常安裝在鍋爐末端，內部流通低壓凝結水，主要來自于電廠鍋爐系統中的低壓加熱器出口冷凝水。經過低壓省煤器后，通過排煙的加溫，這些水可以再次升溫進入鍋爐加熱系統中。由于工作效率依賴于冷凝水流通時受排煙加熱的效果，因此通過合理調整省煤器受熱管安裝位置，可以顯著降低煙塵排放溫度，并有效提高能量利用效率。實際使用中，煙塵溫度降幅可達25℃左右，而鍋爐效率可以得到1.5%的提升，而在能源消耗的體現上，可以降低單位發電能耗達到約8g/kW·h。但應注意，使用過程中需要保持低壓省煤器流通管路的暢通，并避免出現腐蝕情況。

3.2 鍋爐排污水熱量再利用

電廠的鍋爐排污率都很高，鍋爐排污系統采用單級排污系統，鍋爐連續排污經連續排污膨脹器擴容后回收少量的二次蒸汽熱量，排污熱水直接排放，鍋爐定期排污經定期膨脹器擴容降壓后直接排放，鍋爐連續排污和定期排污均存在余熱資源損失和水資源損失，并造成熱污染及水質污染。因此，排污熱水應該被充分利用。通常采用熱力系統的連續排污擴容器來回收部分熱量，達到提高熱經濟性，節約能源和保護環境的目的。如果在此基礎上再加裝一個排污冷卻器，擴容后的污水仍然可以被進一步充分利用，便可最大限度提高熱力系統的熱經濟性。

3.3 化學補充水系統

對于采用抽凝式機組的發電廠，可以選擇通過除氧器或凝汽器向熱力系統中添加化學補充水。其中通過凝汽器不僅可以添加化學補充水，還可以產生除氧效果。當化學補充水進入低壓加熱器時，可以通過低位能抽氣方式產生逐級加熱的效果。這可以有效降低高位能蒸汽總量，可以顯著增強熱力系統節能效果。

3.4 供熱蒸汽過熱度循環利用

對于相當一部分工業供氣量較大的火力發電廠來說，蒸汽過熱度較高。但一般的工業用戶并不需要過熱度太高的蒸汽，而僅需要普通飽和蒸汽。因此火力發電廠常常需要使用冷卻水對過熱蒸汽進行降溫處理才能輸出到工業用戶。但這是對熱量及水源的極大浪費，而新技術可以采用循環利用方式提高蒸汽熱度利用率，并自然降低蒸汽過熱度。這一方式將過熱蒸汽通過汽-水轉換器重新循環加入熱力循環過程，使仍具有較大過熱度的蒸汽繼續在汽輪機中做功，從而充分利用并自然降低其過熱度。合理的循環利用過熱度可以獲得較高的經濟性，不僅使蒸汽輪機的循環熱效率得以提高，又能使背壓機排汽量增加。

3.5 母管制給水系統的優化運行技術

對母管制給水系統進行優化調度分配，采用動態建模理論，將數學技術與模型預測方法想融合，運用到母管制供熱機組性能計算上，為供熱機組的運行管理節能降耗提供依據，可以提高電廠的整體熱經濟性。

結束語：

我國經濟發展到今天這個階段，節約能源非常有意義。雖然火力電廠為我國的經濟建設做出了巨大貢獻，但同時也帶來了大氣污染和固體廢渣污染。隨著環保意識的加強，我國倡導節能減排，優化企業技術，促進工業技術長遠發展。熱動系統作為火力發電廠的核心組成部分，能耗一直都比較高，也是熱能與動力轉換的重要環節，節能優化能給火力電廠帶來新的發展機遇。

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