淺談熱能動力系統

李瑾哲　楊雨軒　衛鵬程　任義龍

摘 要：熱能動力鍋爐是電廠的重要設備，其關系到電廠的運行，對熱能動力鍋爐進行合理使用，則能起到節約資源、保護環境的作用。鍋爐的熱效率是指燃料送入的熱量中有效熱量所占的百分數。經濟的發展不能建立在大量消耗資源的基礎上，建立節約型經濟增長模式，經濟的增長要建立在節約資源和保護環境的基礎上。

關鍵詞：熱能動力;鍋爐;電廠

1熱能動力系統

熱能動力系統就是將熱能轉化為機械能，從高溫熱源處獲得熱量，在高溫高壓的情況下產生膨脹，開將循環的廢熱進行排除。目前熱能系統的高溫熱源主要來自于礦物燃料，例如煤炭的燃燒，產生熱能。但是，許多燃燒的物原料都是不可再生資源，同時燃燒礦物燃料對環境的破壞非常大，所以節約能源，提高能源的利用率是值得企業和社會思考的個話題。在熱能動力系統化學能轉化為熱能，熱能轉化為機械能和向環境中排放廢熱的過程中，存在著許多節約能源的潛力。

2 社會現象

隨著社會的進步，科學技術的不斷發展，油田工業發展規模正在不斷的擴大，，同時，它也成為人們在社會發展過程中十分關注的重點。鍋爐作為油田工業企業的基礎設備之一，主要是通過燃料燃燒釋放熱量加熱工質生產。當鍋爐處于穩定運行的狀態下，其熱量輸出與熱量輸入是處于平衡的狀態，而由于鍋爐內的燃料存在不完全燃燒，所輸出的熱量也不會全部用來生產蒸汽，這就使得鍋爐輸出的熱量包含著有效利用熱量和損失熱量兩部分組成。目前，油田工業鍋爐運行狀況較差，導致鍋爐熱效率較低，鍋爐熱效率值與其設計值相比相差較遠，這就要求我們加大對鍋爐熱效率提高的研究，以使企業實現良好的經濟效益和社會效益。

3、熱能動力單元機組氣溫控制系統分析

鍋爐在運行過程中，主要系統包含熱蒸汽系統和再熱蒸汽溫度調節這兩方面內容，這兩方面內容有著各自的用途。一般情況下，溫熱蒸汽系統溫度被控制在一個固定范圍內，并按照每5攝氏度的幅度下降，此種情況下，就可以對熱經濟性穩定控制，保證發電廠經濟效益。但是熱能動力單元機組氣溫控制系統在使用過程中還存在以下幾個方面難點：第一，熱能動力單元機組在運行過程中經常會受到蒸汽負荷、燃料成分、火焰溫度、減溫水量、煙氣側過剩空氣系數等諸多因素影響，造成內部溫度出現不穩定情況，增加氣溫控制工作難度。第二，熱能動力單元機組氣溫控制系統在運行過程中具有慣性強、延遲性大等特點，且在機組內部容量參數不斷增加的背景下，內部蒸汽受熱面積也逐漸變大，此種情況下，就會增加氣溫控制工作難度，造成嚴重的資源浪費。

4 鍋爐熱效率低下的影響因素

目前，石油工業鍋爐熱效率低下受到多方面因素的影響：排煙溫度過高，導致排煙熱損失較大;爐膛出口煙氣含氧量不當，導致鍋爐熱損失;鍋爐傳熱較差或長期運行使鍋爐傳熱性能弱化，從而降低了鍋爐熱效率;鍋爐內的負壓過大導致漏風嚴重，降低鍋爐熱效率;鍋爐的保溫性能較差，導致鍋爐熱效率降低;鍋爐的管線布置不合理，使流體流動阻力增大，造成熱損失;火焰在鍋爐爐膛內的位置不適宜，形成熱損失，降低鍋爐熱效率。

5 脫硫脫硝技術的同時性

采用傳統的脫硫脫硝技術存在很大的弊端，兩個互不想干的設備分別進行脫硫脫硝，不但占地空間大、投資費用高同時也為工業帶來不必要的浪費。因此，如何將脫硫脫硝同時進行，成為了工業界備受關注的問題。目前，這項工作并未得到廣泛應用，正處于應用的研究階段。這項技術的研究原理主要是通過燃燒，技術方式主要分為干法與濕法，在燃燒過程中，將脫硫技術與燃燒后的脫硝技術相結合，其中表現最為突出的是電子束照射法與脈沖等離子法，使這門技術在工業中得到廣泛認可與應用。

6 鍋爐入爐煤質在線監測與燃燒運行優化系統

目前國內火電廠入爐煤質的檢測主要采用取樣、稱重等手段與方法，但采樣分析結果由于嚴重的滯后性往往不能反映鍋爐的實際入爐煤質，不利于鍋爐的燃燒運行調整，影響鍋爐運行的安全性和經濟性。電站鍋爐入爐煤質在線監測與燃燒運行優化系統CQMS采用先進的人工智能神經網絡技術，利用電廠常規的煤質分析數據和鍋爐運行歷史數據，建立煤質在線監測數學模型，通過鍋爐運行數據分析計算入爐煤質，實現入爐煤質的在線軟監測，并進一步實現燃燒運行優化，在線指導鍋爐燃燒運行調整。

7 回收利用鍋爐廢水余熱的措施

在除氧器運行過程中，一般都會排放 大量的蒸汽，從而導致巨大的工質損失和熱量損失，這樣不僅對環境造成了極大的影響，而且還造成了能源的嚴重浪費，降低了工業的生態效益和經濟效益。因此，在熱能動力系統的設計過程中，應該進行相應的冷卻器設置。在一般情況下，鍋爐排放污水的方式主要是以連續排污方式和定期排污方式為主。其中，在連續排污方式中，由于在排污擴容器的作用下，二次蒸汽只有小部分得到了 回收，而大部分的蒸汽與污水的廢熱直接被浪費掉;而在定期排污中，污水在擴容器降壓的作用下進行排放，在此過程中，造成大量的廢水余熱被浪費掉。由此可知，無論是連續排污方式還是定期排污方式，都會浪費大量的廢水余熱，并對環境造成了嚴重的不良影響。對此，工業為了保障污水的余熱能夠得到充分的利用，可以在鍋爐的運行過程中，設置排污廢熱回收器。

8 目前熱能動力系統的發展前景

節約能源，提高能源利用率已經成為了現目前行業領域中的重點課題。而熱能動力系統的優化與節能改造技術對于工業生產而言，具有巨大的生態效益和經濟效益。熱能動力系統在節能改造的過程之中，采用先進的科學技術，合理調整系統結構，提高熱能動力系統的運行效率，這不僅能夠節約能源，降低工業生產成本，而且還保護了環境，實現了發展與生態之間的和諧統一。

9 避免進入鍋爐風量過大

鍋爐生成煙氣量的大小，主要取決于爐內過量空氣系數及鍋爐的漏風量，鍋爐安裝和檢修質量高，可以減少漏風量，但是送入爐膛有組織的總風量卻和鍋爐燃料燃燒有直接關系，在滿足燃燒正常的條件下，應盡量減少送入鍋爐的過剩空氣量，過大的過量空氣系數，既不利于鍋爐燃燒，也會增加排煙量使鍋爐效率降低，正確監視分析鍋爐氧量表和風壓表，是合理配風的基礎。

10、結語

在社會經濟飛速發展的今天，能源和環境的問題也日益突出，所以必須要遵循可持續發展的理念。并且要在相關技術的支持下，更好的開發新能源，改進鍋爐燃燒的基礎。加強熱能動力系統優化與節能改造，能夠對工業鍋爐產生的廢煙.廢水以及蒸汽凝結水的余熱進行二次利用，這樣不僅能夠節約能源，提高能源的利用效率，還能夠減少工業生產污染物的排放，保護了生態環境，達到節能環保的效果。

參考文獻

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