發(fā)電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能分析與改進探析

張新

【摘 要】為滿足日益增長的社會用電需求，電廠逐漸擴大了生產(chǎn)規(guī)模。在電廠生產(chǎn)過程中，主要采用煤炭作為能源，煤炭燃燒造成了嚴重的大氣污染。當前，中國致力于建設資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會，為貫徹落實可持續(xù)發(fā)展的理念，有必要對電廠熱力系統(tǒng)進行優(yōu)化，同時采取科學合理的節(jié)能減排策略，實現(xiàn)資源利用效率的大幅度提高，在確保電廠效益的同時，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標。因此，有必要對電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能減排優(yōu)化方向進行分析，在此基礎上，探究電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能減排的策略。

【關鍵詞】發(fā)電廠；熱力系統(tǒng)節(jié)能分析；改進措施

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A

引言

我國經(jīng)濟處于穩(wěn)定的狀態(tài)，想提高經(jīng)濟增長速度并且實現(xiàn)節(jié)能減排是一直被關注的焦點，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展狀況，合理的解決兩者之間的關系尤為重要，只有在生產(chǎn)過程當中真正貫徹執(zhí)行節(jié)能減排的原則，并且保證社會的環(huán)境良好，才能保證經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。近幾年，在利用能源的過程中，占據(jù)比重的依然是煤炭。不得不說，煤炭產(chǎn)生了不少弊端，煤炭的消耗能力很大，環(huán)境污染的現(xiàn)象變得嚴重。但為了我國能夠可持續(xù)發(fā)展，必須嚴格實施節(jié)能減排的戰(zhàn)略，對節(jié)能創(chuàng)建新思路、新要求，全部工作人員應嚴格遵守國家環(huán)境保護的要求，降低一切能源的大量消耗。在利用能源的過程中，我國一直所提倡的模式就是有效的提高能源的利用率，并把它作為“十二五”的發(fā)展目標，與之前的煤業(yè)相比較，電力行業(yè)節(jié)能具有一定的上升空間。

1發(fā)電廠熱力系統(tǒng)存在的問題

第一，缺乏一定的熱力系統(tǒng)節(jié)能分析方法，比如我們可以在數(shù)學方面下手，利用計算機來分析熱力節(jié)能性能的不足之處，尋找熱力節(jié)能性能的解決方法。我們在思考方法的時候，都是從不同的角度來研究熱力系統(tǒng)，所以要加強對不同理論之間的研究。因為我國目前采用的都是局部優(yōu)化運行的方法，所以創(chuàng)新性更有待于進一步能源的發(fā)展。

第二，我國目前的大多研究都屬于穩(wěn)態(tài)型研究，缺少一定的創(chuàng)新性。基礎的和發(fā)電系統(tǒng)的部分基本一致，一直保持一個恒定的狀態(tài)，這種方法會大大降低復雜程度，簡化研究過程，也不能從根本上解決節(jié)能的問題，為了不讓火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能具有局限性，應當加強火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能分析的方法，提高研究的復雜程度，深入的去了解火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)的關鍵，創(chuàng)立合理的節(jié)能方案。

第三，熱力發(fā)電廠來說沒有一套完整的體系。對于發(fā)電廠熱力系統(tǒng)的節(jié)能，無論是從設計高參數(shù)來說，還是改善目前的運行水平，在挖掘熱力潛力時，需要準確而且高效的理論來進行一定的專業(yè)指導，這樣才能有效的采取措施。為了節(jié)能性指標的合理性，我國需要加大對節(jié)能性能生產(chǎn)過程與建立系統(tǒng)這一方面的研究。

2發(fā)電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能改造措施

2.1優(yōu)化改造火電機組

對電廠熱力系統(tǒng)的技術(shù)改造，要立足于降低煤炭損耗，優(yōu)化改造火電機組。對電廠熱力系統(tǒng)的火電機組進行運行狀態(tài)的實時監(jiān)測，對經(jīng)濟、工作性能進行分析診斷，并加強對電廠熱力系統(tǒng)的優(yōu)化控制，增強火電機組的經(jīng)濟安全運行，實現(xiàn)節(jié)能效果，促進環(huán)境改善。

2.2充分利用過熱度的供熱蒸汽

通常，蒸汽加熱系統(tǒng)需滿足大量的用戶需求，因此，蒸汽加熱系統(tǒng)較為龐大。在實際中，過熱蒸汽的加熱溫度飽和度是100℃。然而，部分用戶的需求溫度無需達到飽和溫度。因此，電廠通常采用噴水方式實現(xiàn)對熱力過高蒸汽的降低，進而將之向其他用戶進行分配。采用該方法，有利于在冷卻的同時，為其他用戶提供更多蒸汽熱量。但該方法易于導致資源浪費。為加強電廠熱力系統(tǒng)的節(jié)能減排，有必要充分利用過熱度的供熱蒸汽，以有效減少資源浪費。有必要采取熱蒸汽加熱系統(tǒng)。該系統(tǒng)將過多的熱量轉(zhuǎn)化為水和蒸汽，實現(xiàn)循環(huán)的熱力交換，實現(xiàn)資源的充分利用。該方法一方面能實現(xiàn)對多余熱量的充分利用，一方面具有良好的散熱性能，有利于能源節(jié)約。

2.3加強電氣部分設施的技術(shù)改造

電氣部分是發(fā)電廠環(huán)保設施運行中不可缺少的系統(tǒng)，而在降低環(huán)保設施能源消耗的技術(shù)改造中，也可以積極的改造電氣設施。目前，發(fā)電廠電氣設施的改造主要以永磁調(diào)速、變頻調(diào)速將電機改為雙速等措施，并且這些技術(shù)都取得較為明顯的節(jié)能效果。例如：若是電氣系統(tǒng)使用的機組為300MW，其水泵通過變頻調(diào)速后節(jié)約的電能大約可以達到百分之三十五，若是按照這個數(shù)值來計算，大約3 年左右的時間發(fā)電廠就能夠收回電氣系統(tǒng)改造投入的資金。隨機電氣系統(tǒng)改造技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，變頻調(diào)速技術(shù)得到廣泛應用，由最初用于改造小型輔機的風機系統(tǒng)，到后來的循環(huán)水泵系統(tǒng)，其節(jié)能效果都非常明顯。但是，變頻技術(shù)在帶給發(fā)電廠可觀的經(jīng)濟效益時，其電氣系統(tǒng)也變得更為復雜，大幅度提升電氣系統(tǒng)的維修成本。因此，在對發(fā)電廠環(huán)保設施的電氣系統(tǒng)進行改造之前，需要全面分析發(fā)電廠以及電氣系統(tǒng)的情況，對其展開可行性研究；在改造的過程中，要確定電氣系統(tǒng)的共振轉(zhuǎn)速區(qū)，使變頻器可以快速在該范圍內(nèi)通過；改造之后可能會影響電機的使用壽命，故而需要注意變頻器相關元器件使用的可靠性。

2.4回收利用除氧器排汽和鍋爐排污水余熱

為了保證除氧功能，除氧器在工作時必排出蒸汽。然而排出的蒸汽是有一定溫度和壓力的，因此會損失熱量和工質(zhì)，所以需對其進行回收和再利用，以實現(xiàn)節(jié)能減損。需要電廠熱力系統(tǒng)的設計人員盡量采取有效合理的措施降低蒸汽溫度，減少利用不可再生能源，從而有效保護環(huán)境。可采取的措施是安裝余熱冷卻器，將蒸汽余熱有效吸收。控制污水排放量對于鍋爐也是一項重要工作，一般能達到2%到5%，這種排放量長期下去不僅會導致工質(zhì)嚴重損失，也會造成嚴重污染。鍋爐排污的壓力與熱水溫度都比較高，在得到有效利用的情況下，能成為較好的高級單熱資源。通過使用排污擴容器可將一些熱量和工質(zhì)回收利用，達到節(jié)能環(huán)保的目的。而在擴容蒸發(fā)后，污水還有一些溫度，需安裝排污水冷卻器來降低其溫度，在一系列的化學過程中將污水冷卻，從而有效避免產(chǎn)生溫室效應，同時也能將污水的熱量進行吸收和利用，轉(zhuǎn)化為電能，從而實現(xiàn)最大化的能量轉(zhuǎn)換，有效提升電廠的經(jīng)濟效益。

2.5化學補充水系統(tǒng)改造

當前，中國多數(shù)電廠采用抽凝式發(fā)電機組，在具體生產(chǎn)中，設備的化學補充水會實現(xiàn)對電廠熱力系統(tǒng)的進入，并實現(xiàn)對凝氣器及除氧器的進入。當化學補充水實現(xiàn)對凝汽器的進入時，可實現(xiàn)對除氧的初步完成。將系統(tǒng)運行效率的有效提高作為目標，結(jié)合汽輪機實際狀況，對化學補充水系統(tǒng)進行優(yōu)化改造，增強回熱系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。對化學補充水進行改造，使之以物態(tài)形式實現(xiàn)對凝氣器的進入，實現(xiàn)設備回熱效率的大幅度提高。

結(jié)束語

綜上所述，我國現(xiàn)在面臨著能源稀缺的處境，但我國能源資源的需求一直在增加，應通過節(jié)能的方法進行改造。和其他國家相對比，我國的發(fā)電廠熱力節(jié)能還有很大的發(fā)展空間。我們相信，隨著相關熱力系統(tǒng)的完善和將來的發(fā)展，將會取得更大更長遠的進步，可以和其他發(fā)達國家同步，甚至，我們還可以取得比其他發(fā)達國家更大的進步。

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（作者單位：國家能源博興發(fā)電有限公司）