節(jié)能減排在熱能與動力工程中的應(yīng)用研究

李永華

摘要：近年來，資源枯竭與環(huán)境污染問題無時無刻困擾著全球人民。因此，傳統(tǒng)的先發(fā)展而后治理的發(fā)展模式逐漸被淘汰。世界各國都開始加大對可持續(xù)發(fā)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，電廠會在為人民生活提供便利的同時給環(huán)境帶來負面影響。本文對節(jié)能減排在熱能與動力工程中的應(yīng)用進行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：節(jié)能減排;熱能與動力;應(yīng)用

引言

改革開放后，社會經(jīng)濟高速發(fā)展，電力能源的使用得到了前所未有的發(fā)展，特別是在電廠發(fā)電過程中，熱能與動力工程的運用越來越廣泛。但是受多種因素影響，在運用過程中還存在一定的問題，基于此，電廠將關(guān)注點放置在對資源的合理運用上，在這過程中節(jié)能降耗是重中之重，節(jié)能降耗技術(shù)的有效發(fā)展是確保我國電廠穩(wěn)健可持續(xù)發(fā)展的一項重要技術(shù)。

1熱能與動力工程應(yīng)用中節(jié)能概述分析

現(xiàn)階段，我國城市進程不斷加快，人們對生活水準(zhǔn)也提出了更高的要求，而居民的用電量也不斷增大。在電氣應(yīng)用中，常會消耗大量電力資源，給整個電力工程項目造成很大影響，如頻繁跳閘斷電現(xiàn)象，很容易引發(fā)安全問題，對居民用電質(zhì)量也造成了很大影響。想要緩解以上問題，我們需要依照我國相關(guān)電力政策，并高度重視熱能轉(zhuǎn)換與供電問題，強化分析和研究，對于熱能和動力工程要采取一定的技能措施，強化該項工作的傳遞作用，提升發(fā)電的總體能力，從而避免在發(fā)電過程出現(xiàn)不必要的浪費和損耗，并充分發(fā)揮熱能動力工程環(huán)保節(jié)能措施的基本作用。此外，現(xiàn)階段電廠生產(chǎn)過程對能源需求量較大，對熱能和動力工程項目采取一定的節(jié)能控制措施，可以更好地緩解該類問題，并滿足其生產(chǎn)發(fā)展中的基本需求，促使我國社會經(jīng)濟和生產(chǎn)效益的發(fā)展。

2熱能動力系統(tǒng)建設(shè)的必要性

國內(nèi)發(fā)電廠首先應(yīng)該對工程系統(tǒng)設(shè)計所應(yīng)用的各類技術(shù)進行有效衡量，將其與國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進行對比。與此同時，還應(yīng)該對熱能動力系統(tǒng)中涉及的各種機械設(shè)備與設(shè)備組合方式進行性能考核，確保整個系統(tǒng)在后期的運行中保持較高的維護可行性。換而言之，火力發(fā)電廠的熱能動力系統(tǒng)需要在保持自身先進性的同時，能夠在日后的交付使用中具備自我維護的能力。

3熱能與動力工程的應(yīng)用

由于電能是自然界燃料、風(fēng)力等資源為人類所利用的最主要形式，工業(yè)生產(chǎn)所需機械能、建筑暖通空調(diào)等系統(tǒng)設(shè)備和各類生活電器的驅(qū)動，絕大部分都依賴電能的供應(yīng)，而火力發(fā)電在未來相當(dāng)長的時期依然會是最主要的電能生產(chǎn)方式。所以熱電廠是應(yīng)用最廣、影響最大的熱能與電力工程，在探討節(jié)能減排技術(shù)及其應(yīng)用時，火力發(fā)電廠的規(guī)劃設(shè)計和機組運行過程的調(diào)控是最主要的研究課題。在線監(jiān)測、智能化控制和新能源相關(guān)技術(shù)的運用，則是優(yōu)化火力發(fā)電廠機組運行、提升燃料的熱能轉(zhuǎn)換和利用效率的關(guān)鍵。

4熱能與動力工程中的節(jié)能減排途徑

4.1余熱的回收及利用

在熱能與動力工程設(shè)備及系統(tǒng)的運行過程中，熱能的產(chǎn)生、傳遞和轉(zhuǎn)換依靠燃料燃燒、水蒸氣驅(qū)動汽輪機和發(fā)動機的運行完成，各個環(huán)節(jié)未能完成轉(zhuǎn)換的熱能存在于鍋爐煙氣、冷凝水和爐渣當(dāng)中，在不采取回收利用措施的情況下，這部分熱能會被排放至外界。而據(jù)相關(guān)研究和統(tǒng)計結(jié)果顯示，在現(xiàn)有的節(jié)能技術(shù)支持下，工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的余熱有60%可以得到有效利用。首先，火力發(fā)電廠汽輪機組的蒸汽余熱可以通過熱電聯(lián)產(chǎn)等多種形式進行回收，用于城鎮(zhèn)供暖或進入汽輪機組回?zé)嵯到y(tǒng)二次利用;其次運用節(jié)能技術(shù)還可以優(yōu)化對燃料燃燒、熱量傳遞過程的控制，減少鍋爐通過煙氣、爐渣散失的熱量，從而提升熱能轉(zhuǎn)化和利用的效率，并且優(yōu)化電能生產(chǎn)過程中的排放指標(biāo)。此外，設(shè)備運行過程中的冷卻用水也會帶來熱能散失，通過優(yōu)化工藝路線同樣可以加以利用。

4.2過剩能量的存儲和利用

電能的生產(chǎn)和利用是人類消耗自然資源與能源的最主要方式，在其不間斷的生產(chǎn)和分配過程中，由于電力負荷處于動態(tài)變化之中。所以，為了保障電能供應(yīng)的穩(wěn)定性，必須對發(fā)電廠的機組運行狀態(tài)進行相應(yīng)的調(diào)控，通過改變?nèi)剂瞎?yīng)量、蒸汽壓力等方式，讓電能輸出與終端用電負荷相匹配。而這一過程勢必導(dǎo)致汽輪機等設(shè)備的有功概率下降，而且由于系統(tǒng)響應(yīng)時間問題，無法避免電力負荷變化對電力系統(tǒng)的沖擊。所以電能存儲與利用是熱電廠節(jié)能技術(shù)研究和應(yīng)用的主要方向之一。

4.3選擇合理的調(diào)頻方案

降低能源降耗的主要關(guān)鍵就是要制定科學(xué)和合理的調(diào)頻方案，這是由于特能和機械能源，以及電能之間的轉(zhuǎn)化現(xiàn)象也是同時進行和存在的，科學(xué)合理地制定調(diào)頻方案使其功能也更加完善，調(diào)頻裝置的合理應(yīng)用也在一定程度上，解決和處理了電能損耗問題。當(dāng)前調(diào)頻設(shè)備具備調(diào)頻工作效率高和額外耗能低，以及運行穩(wěn)定等諸多特點，能更好地將熱能和動力項目合理應(yīng)用到整個電能生產(chǎn)運行過程，基于以上特點在發(fā)電廠大力推廣變頻設(shè)備的應(yīng)用。想要確保熱能和動力項目自身的運行優(yōu)勢，需要在和電網(wǎng)頻率結(jié)合的基礎(chǔ)之上制定相應(yīng)的調(diào)頻方案措施，只有這樣，才能保證電網(wǎng)頻率整體達到穩(wěn)定性。并網(wǎng)機組還被稱為一次性調(diào)頻，機組負荷率會隨頻率變化而變化，所以，在整個增加負荷的過程中，需要高度重視該項因素。此外，在調(diào)速器平衡過程，可運用一次性的調(diào)頻。當(dāng)調(diào)頻量出現(xiàn)變化時，其發(fā)電機組間的變化會出現(xiàn)不同，因此，在應(yīng)用一次調(diào)頻中，應(yīng)保證其控制在合理的范圍內(nèi)在進行。同時在優(yōu)化調(diào)頻方案和選取二次調(diào)頻作業(yè)時，常會使得發(fā)電機組產(chǎn)生兩類調(diào)頻方法，也就是手動和自動調(diào)頻方式，這兩類調(diào)頻方式對發(fā)電機組質(zhì)量和運行效率的提高有著一定的作用。

5節(jié)能降耗中熱能與動力工程的運用

5.1不斷提高節(jié)流調(diào)節(jié)分析精準(zhǔn)性

為從整體上提高節(jié)流調(diào)節(jié)分析工作的精準(zhǔn)性，進一步降低節(jié)流成本，工作人員就必須要進一步明確整個管理體系中的各個環(huán)節(jié)，并做好相應(yīng)的處理或是排查工作，尤其是在遇到設(shè)備老化或是設(shè)備運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定等情況時，就必須要及時分析探討上述情況，了解出現(xiàn)這些問題的原因，從而才能在分析上述工作的時候，通過認真對比分析不同設(shè)備運作參數(shù)，最大限度地確保工程處在一個較為穩(wěn)定的狀態(tài)，這就需要相關(guān)工作人員具有較高的素質(zhì)，有效勝任節(jié)流調(diào)節(jié)與控制工作。另外，還要嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定，結(jié)合電廠實際情況來調(diào)節(jié)節(jié)流，同時并動態(tài)監(jiān)控各個設(shè)備的運行情況，唯有如此，才能更好地實現(xiàn)節(jié)流調(diào)節(jié)控制成本。

5.2采用調(diào)配選擇與工況變動方法

提高發(fā)電過程的可靠性，對于電廠中熱能與動力工程的使用有著至關(guān)重要的作用，在這其中，要認識到提升凝氣裝置性能主要是利用適當(dāng)?shù)卦黾虞o助裝置來提升汽輪機的使用效率。工作人員將低壓凝氣裝置安裝在汽輪機上，可以進一步解決大負荷工作與汽輪機的負荷過小的矛盾。另外，還可以有助于查漏，從而有效消除真空系統(tǒng)漏點。在炎熱的夏季還有助于降低凝汽器冷卻器溫度，通過上述方式，降低運行系統(tǒng)的溫度，最大化地確保凝氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

結(jié)束語

總而言之，在新時期加強節(jié)能降耗控制有著非常重要的價值意義，發(fā)電廠科學(xué)控制能源消耗問題，有助于進一步提高能源利用效率，同時還可以降低生產(chǎn)成本，助推發(fā)電廠的穩(wěn)健長遠發(fā)展。

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