發電廠熱能動力系統優化與節能改造研究

韓清

摘要：工業生產水平的日益提升與大眾生活質量的逐年改善，使得社會對電力能源的依賴程度越來越高。文章以優化發電廠中的熱能動力系統為出發點，首先對熱能動力系統進行簡單介紹，然后剖析熱能動力系統建設的必要性，進而分析熱能與動力工程在發電廠中的具體應用，最終給出優化熱能動力系統的有效策略。

關鍵詞：電力能源;熱能動力;節能改造

1熱能發電動力系統的概況

1.1火力發電的概述

最早的火力發電是1875年在巴黎北火車站的火電廠實現的，至今仍然是電力獲取的主要途徑。所謂火力發電即利用可燃物（多大是化石燃料，少量是焚燒垃圾）在燃燒時產生的熱能，通過發電動力裝置轉換成電能的一種發電方式。在燃料化學能→蒸汽熱能→機械能→電能這個過程中，由于燃料的燃燒不充分，導致化石資源浪費。同時由于燃燒過程中還有大量二氧化碳以及少量二氧化硫氣體產生，會破壞大氣臭氧層，造成嚴重的環境污染。在“機械能→電能”的過程中，由于設備原因，有效的能量轉化程度較低，大部分能量被浪費。這就是如今大多數發電廠的現狀。

1.2優化熱能發電動力系統的意義

發電廠的熱能動力系統是在整個發電設備及發電過程中最具有節能潛力的，為了解決資源問題和污染問題，發電廠對熱能發電動力系統進行優化是很有必要的。該方向不僅遵從了可持續發展的理念，而且可以通過節能技術的應用大大提高發電廠的經濟效益。所以，優化熱能發電動力系統是達成節能減排的目標，實現綠色發電的重要途徑之一。

2熱能動力系統建設的必要性

2.1設計技術的優越性

國內發電廠首先應該對工程系統設計所應用的各類技術進行有效衡量，將其與國家行業標準進行對比。與此同時，還應該對熱能動力系統中涉及的各種機械設備與設備組合方式進行性能考核，確保整個系統在后期的運行中保持較高的維護可行性。換而言之，火力發電廠的熱能動力系統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。因此，火力發電廠在進行先進技術與理念的引進時，首先需要綜合考慮本單位的技術水平，避免盲目追求技術先進性而忽略了后期的維護能力。

2.2經濟效益的重要性

只有在獲取一定量的經濟效益之后，火電廠才會考慮進一步加大對熱能動力系統的建設。如果該系統給火力發電廠帶來的經濟效益不達標，就可能會帶來資源浪費的現象。因此，發電廠的領導層在進行建設項目的考察時，首先需要對建設費用以及設備費用進行探討，應當在科學合理的資金預算范圍之內選擇發電設備。一旦熱能動力系統投入使用之后，就需要努力提高系統的工作效率，并改善熱能動力系統的工作質量。如果經濟效益遠遠高于熱能動力系統的維修費用以及耗損費，那么該類工程系統就可以進行安裝。

3實現系統優化與節能改造的具體方案

目前在能源供應日益緊張的趨勢下，發電廠熱能動力系統的優化與節能改造主要從化學補充水系統、除氧排氣、鍋爐廢水與廢煙余熱的技術等方面完成整個節能減排的工作，其在未來發展過程中也將日趨完善，是現階段節能減排效果較高的技術應用。

3.1化學補充水系統的節能技術

現階段發電廠中往往裝有抽凝式的機組，其熱力系統進行化學補水的方式主要體現在凝器中補入化學水，或在除氧器中補充化學水。其中凝器中補入化學水的目標在于除氧的實現。相比汽輪機排氣溫度，若補水溫度較低，則需增設相應的裝置使凝結器相關部位的補充水會以噴霧式的方式進入，這樣便將部分排氣廢熱進行回收，并使凝器真空得到很大程度上的改善。另外，通過低壓加熱器的使用，化學補充水將被逐級加熱，將高位能蒸汽量控制到最低程度，這樣便可保證裝置更具合理性與經濟性。

3.2除氧器排氣與回收鍋爐廢水余熱的技術分析

由于除氧器運行過程中往往會進行蒸汽的排放，導致熱量損失以及質損失的情況發生，因此熱力系統設計過程中應設置相應的冷卻器，鍋爐運行所進行的排污方式主要體現在定期排污與連續排污兩種方式。其中定期排污中，污水往往會在擴容降壓的條件下進行排放，該過程中會導致廢水余熱被浪費。而連續排污中，二次蒸汽在排污擴容器在作用下僅有小部分得以回收，排放過程中蒸汽與污水的廢熱被直接浪費。因此鍋爐排污的方式很容使排放污水的余熱出現浪費，并對環境造成破壞。對此現狀，發電廠利用鍋爐過程中為確保污水余熱得以回收，可增設排污廢熱回收器。同時為使擴容條件下的污水得以充分利用也可增設排污冷卻器。這樣既可保證運行過程中能源利用效率的提高，也使能源節約效果得以增強。

3.3熱能系統中廢煙余熱的技術分析

作為二次能源，鍋爐排放廢氣煙過程中產生的余熱若未充分利用，也是較大的能源浪費。尤其在廢煙的溫度較高的情況下，向大氣排放過程中很容易造成大氣污染與環境的破壞。因此要求發電廠利用鍋爐過程中既要保證其利用效率的提高，同時也需注意充分利用高溫廢煙并減少其對環境的污染。對此現狀，熱能系統優化過程中，應設置相應的節能器，或者直接安裝低壓省煤器于鍋爐尾端，可使廢煙的溫度得以降低并提高鍋爐的使用效率。一般對廢煙余熱回收時會利用預熱空氣以及預熱工件，但受場地作用限制，往往避免預熱工件的使用。而且該技術應用過程中由于成本較高，因此發電廠需以自身實際情況為出發點，使資源得到充分利用，實現成本節約與節能效益的結合。

結語

為了實現可持續發展，發電廠熱能動力系統的優化與節能改造是不可缺少的。同時將熱能動力系統的優化作為突破口，針對研究如何回收各種余熱，降低資源消耗，提高能量轉化率。只有這樣才能真正實現可持續發展，達到節能減排與綠色發電的目標。發電廠熱能動力系統優化與節能改造將是促進其自身長遠發展的主要途徑。實際優化與節能改造過程中，需對熱能動力系統的原理進行把握，并充分考慮自身生產過程中的能源利用與環境保護等現狀，從回收利用蒸汽凝結水、回收鍋爐廢水余熱以及回收鍋爐廢煙余熱等技術方面不斷完善，引進先進的科學技術，這樣才可促進發電廠經濟效益與生態效益的共同提高。

參考文獻

[1]周宏定.電廠熱能動力系統設計問題淺析[J].中國設備工程，2017，（18）：90-91.