探究熱能與動力工程中的節能技術

李杰

摘要：近年來，資源枯竭與環境污染問題無時無刻困擾著全球人民。因此，傳統的先發展而后治理的發展模式逐漸被淘汰。世界各國都開始加大對可持續發展的投資力度，作為能夠為世界社會提供足量電力能源的工廠，發電廠會在為人民生活提供便利的同時給環境帶來負面影響。盡管當前國家正在倡導開發風能核能以及潮汐能等環保能源，但是火力發電依舊是當前國內的主要電力能源獲取方式。基于此，本文主要探討熱能與動力工程中的節能技術。

關鍵詞：電力能源;熱能動力;節能改造

對于我國電廠長久發展來講，加強節能降耗中熱能與動力工程的應用十分重要，其不但能夠實現節能環保，還能提升電廠生產效率。同時，還有助于提高電廠整體效益，對加強電廠市場競爭力具有積極作用。為此，相關部門需給予節能降耗中熱能與動力工程的應用高度重視，通過多元化的手段，將其存在的價值及作用發揮出最大化，以期電廠實現戰略發展目標。

一、熱能動力系統的基本概述

所謂火力發電，主要是指借助一些化石燃料或是焚燒垃圾來獲取相應的內能，并通過發電動力轉換裝置來產生電力能源，其經歷的主要過程是：由燃燒化學能轉變為蒸汽動能，進而通過機械能的過渡轉換，最終生成電力能源。考慮到當前發電廠中多數情況下都存在燃料燃燒不充分的現象，致使國內乃至全球的化石燃料出現資源浪費。與此同時，在燃料的燃燒過程中，還會產生一些二氧化硫和二氧化碳等氣體，會給大氣造成破壞，給整個環境帶來空氣污染。受到設備性能本身的限制，導致國內乃至全球發電廠的整體能量轉化率較低，這也是當前絕大多數發電廠所面臨的問題。

二、節能改造措施

（一）蒸汽凝結水回收技術

在工業生產中，大量的能源和工業用水被用來產生蒸汽熱，實現工業生產過程。然而，在工業生產過程中，蒸汽完成放熱過程以后所形成的凝結水通常會被浪費掉，廢蒸汽冷凝水占蒸汽總熱量的四分之一左右。如果這些高溫冷凝水能夠充分利用，不但可以降低對工業用水的使用量，而且還能夠大大降低燃料能源消耗量。因為用蒸汽凝結水回收技術可以將低壓蒸汽替換為蒸汽水余熱，借助凝結水余熱的作用來實現節能的目標。值得一提的是，壓力回水以及背壓回水是冷凝水回收的最主要方式。其中，背壓回水主要是指借助疏水閥的背壓作為主要動力，實現凝結水及水蒸氣的傳輸，該類回水方式能夠顯著提高水蒸氣的利用率，從而達到節能環保的效果。

（二）燃燒控制技術的創新

在電廠發電過程中，燃燒操作技術的重要性尤為關鍵，特別在能量轉變過程中，所以諸多電廠對鍋爐技術改進予以了高度重視，借助現代化控制技術，自行投放燃料，為節能減排目標的實現奠定基礎。在燃燒操作技術中，對于空燃比里連續操控技術來說，通過熱電偶，可以對數值進行檢查，使探測的數值在PLC中進行迅速傳遞，在數據對比的幫助下，其偏差值在微分計算后，可以將相應的電信號進行傳遞，為調整比例閥門和電動閥的數值帶來便利性，從而對鍋爐內部溫度進行有效調整。該方法存在著一些不足的地方，就是溫度操控的準確性嚴重缺失，要對額定數值進行嚴格確認。而對于雙交叉先付控制技術來說，主要借助溫度傳感器，實現測量的溫度向電信號的順利轉化，從實際測量溫度出發，與期望達到的溫度進行對比，通過PLC自動對燃料和空氣流量閥門的閉合進行改變，加強電動方法定位的應用，嚴格操作和控制空氣和燃料的比例，并且將孔板與差壓變送器等聯合在一起，將空氣量保持在可控范圍內，加強操控裝置的應用，將鍋爐內溫度調整至最佳。基于此，可以滿足節約部件需求，而且溫度操作的準確性較高。

（三）廢煙氣的余熱回收技術

鍋爐排出的煙氣溫度高達200多攝氏度，這些余熱屬于二次能源，直接排放沒有得到充分利用，是一種巨大的能源浪費。在“節能減排”的方針下，提高鍋爐效率、減少鍋爐排污、加強鍋爐高溫廢氣的充分利用是工業生產中需要注意的問題。在工業生產中，可利用鍋爐運行過程中這部分煙氣的余熱進行熱力系統循環利用，同時在鍋爐尾部安裝低壓省煤器，在最佳取水位置與熱力系統相連，充分利用鍋爐煙氣余熱。安裝低壓省煤器不但可以將煙氣的整體溫度降下來，而且能夠有效提升熱能動力系統的利用率，這一方面可以在節約能源的同時提高企業的經濟效益，另一方面能夠減少環境污染。鍋爐煙氣余熱回收有兩種方式：預熱工件和助燃預熱空氣。由于預熱工件往往受操作場地的限制，鍋爐煙氣余熱回收主要采用預熱空氣助燃，布置在加熱爐上，加強鍋爐的能量燃燒，充分利用資源，節能的綜合效果非常顯著。

（四）保證調壓環節的技術含量，提升調壓機組工作效率

在經營運作中，還需不斷提升調壓環節的技術含量，如此才能切實保證調壓機組的工作效率。這是因為電廠在運作中需要對壓力進行調節，最終實現滿負荷運轉的工作狀態。此時，若是機組承擔的負荷較大，需要對其進行動態調整，保證其調壓工作的實效性。這也需要相關技術員全面分析機組常規運作中的設備，確保影響機組運行的安全性與穩固性的因素，進而提升調壓環節的技術能力。

三、結束語

綜上分析，提出基于直流功率調制和暫態能量跟蹤融合的熱能動力系統節能控制和改造技術，采用多直流調制協調方法，在平衡功率沖擊下，完成熱能動力系統的機組的節能控制。構建控制機組模型和約束參量，進行熱能動力系統的節能穩態性控制。根據熱能動力系統的轉子角與轉子角速度的直流調制關系進行暫態能量跟蹤融合處理，實現熱能動力系統的最優節能控制，完成熱能動力系統的節能改造。實驗結果表明，所提設計方法對熱能動力系統能量控制效能較優，節能效果較好。

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