火電廠熱能與動力工程中的節能技術探討

文高登

陽城國際發電有限責任公司 山西晉城 048000

電廠熱動系統中鍋爐作為主要構成，做好節能優化設計具有現實意義。循環流化床在實際中有著廣泛應用，通過引入節能優化措施，降低流化床的運行能耗。循環流化床節能運行時要選擇合適方式，降低鍋爐運行能耗，滿足可持續發展需求。

1 火電廠熱能動力系統

熱能動力系統發電是指利用化石燃料等可燃物燃燒產生熱能，然后經過發電動力裝置轉換為電能。從系統能量轉化過程來看，最初為生物化學能，之后依次轉化為熱能、機械能和電能。在系統運行過程中，受燃燒不充分因素影響，化石能源遭到大量浪費，能量轉化程度較低。與此同時，燃燒將產生大量二氧化碳和二氧化硫，如果未經有效處理就排放至空氣中，會引發嚴重環境污染。在建設熱能動力系統時，火電廠需要綜合考量各類技術，參照國家、行業技術標準，對各種機械設備進行合理選用和組合，完成系統性能綜合分析，在保證系統可靠運行的同時，盡可能提升能量轉化率。此外，技術應用方面，要綜合考慮技術水平，在保證系統先進性的同時，為日后維護提供便利，使系統建設帶來可觀經濟效益。在系統建設過程中，除了保證設備投資不超預算，還要保證后期產生的損耗費和維修費低于經濟效益。近年來，伴隨國家節能環保政策推行，火電廠因能源過度損耗和污染治理承擔的成本逐漸增加。但目前建設的系統大多關注經濟效益，缺少對社會效益的足夠考量，最終影響系統運行的經濟性。因此，要對系統進行優化和節能改造，提升系統工作質量，為火電廠的可持續發展提供保障[1]。

2 火電廠熱能動力系統優化與節能思路

2.1 基于工況科學選擇調配方式

平行運行機組在外界負荷變化與電網頻繁變動時，會根據自身差異化動態特性，適度增減負荷以自動運轉，進而保持電網周波，此過程便為一次調頻，其具有頻率調節速度快的特性，然而發電機組因為調整量不同存在一定差異，且調整量相對有限，導致調度人員難以控制。而電力系統負荷與電力變化過大時，一次調頻根本無法恢復常規頻率，這就需要二次調頻。一般二次調頻分為自動調頻與手動調頻，自動調頻不僅便捷，且使用范圍廣泛。在火電廠工作過程中，通過充分了解并網運行機組情況，以選擇合適的調配方式，防止由于調配方式失誤造成熱能動力工程應用效率下降，進而實現設備運行能力有效提升。與此同時，汽輪機工況與焓降變化之間息息相關，在全開第一閥，工況流量增多的情況下，壓力會增大，相比焓降，需適度調小調節級，反之則調大調節級。在關閉第二閥，第一閥全開的情況下，相比焓降，調節級需高達最大中間級，此時工況變化，焓降與中間級壓力比可始終保持不變，還可為調節實際工況提供有力參考，基于實際需求所獲的焓降變化，可基于此調整工況，滿足熱能動力工程在火電廠性能優化中應用的具體需求[2]。

2.2 制定合適設備安裝方案

對于熱動設備安裝工程的施工而言，對于不同的機電工程項目和標準應該采用不同的施工方案。熱動設備安裝方案的制定對于整個工程施工都會起到重要的指導作用。因此需要建立在實際條件之上，并且對相關設備進行調試和安裝，科學做好相關的防護工作，從而讓施工方案發揮應有的作用。由于熱動設備在工作過程中不可避免會受到電磁干擾的影響，導致測量參數存在誤差，影響設備的自動控制能力，甚至影響產品質量與產量。因此可以使用屏蔽處理技術降低電磁干擾的影響。具體可以通過將屏蔽管與儀表相連，減少干擾。由于設備的不斷發展創新，使用高質量的屏蔽管還會改善自動化儀表的工作性能，對于提升控制水平，改善生產具有重要意義。電磁干擾的影響在很大程度上與設備之間的距離有很大關系，因此通過控制有效的安全距離，可以降低輻射頻率，減弱電磁干擾的影響，從而更加合理的控制電磁干擾對設備的影響。具體在處理過程中，可以將熱動設備裝置安裝在距離導線較遠的位置，并結合屏蔽管的作用，有效處理電磁干擾的問題[3]。

2.3 科學控制風量的大小

風量的控制對于控制煙氣量的高低具有直接影響。因此為保證鍋爐內部的燃燒情況，需要保證鍋爐的通風情況。具體需要根據鍋爐的規格情況對進風速率以及進風量進行控制。如果鍋爐內部風量嚴重超標或出現漏風的情況鍋爐內部就會承受巨大的排煙壓力，影響燃料的充分燃燒。最終影響鍋爐的熱效率。因此工作人員需要根據實際工作的需求，對二次風向和鍋爐爐膛內部的氣壓進行控制，保證一次風和二次風的混合情況，通過這種方式還能形成保護層，對于延長設備的使用壽命，對于進一步改善企業的生產效率具有重要意義。

2.4 補水技術應用

在蒸汽機組運行的過程中，要采取抽凝式補水方式不斷提供水資源，保證系統設備正常運轉。系統冷凝器用于使汽輪機出口維持真空，提高汽輪機功率。而在冷凝器位置安裝補水霧化裝置，能夠使排汽余熱得到充分利用，在減少冷源損失的同時，提高機組熱能的經濟性。對系統進行節能改造，可以通過化學補水方式提高設備運行效果。具體來講，就是在除氧器或凝結器中補加化學水，使排氣廢熱得到回收利用，改善凝結器真空狀態，節約能源。該技術需要加強水溫控制。在補水不足時，利用余熱裝置提升水溫，使水快速進入凝結器。采取噴霧式方式，利用低壓加熱器對補水進行逐級加熱，能夠增強補水效果，使高位能蒸汽量得到有效控制，滿足系統節能改造要求。此外，蒸汽機組運行期間將產生濕氣損失，還要配備除濕設施降低能源損耗。采用中間熱循環方法，在高效除濕的同時，能夠提高機組設施抗腐蝕能力。在噴灌時，要設置吸水縫，有效控制損失，繼而提高系統運行效率[4]。

2.5 重視外部檢驗工作

對于鍋爐的檢驗，不僅要由電場的日常工作人員做好常規檢查，同時還應該邀請特種設備檢測中心，嚴格按照相關規定，對鍋爐進行科學系統的檢查，從而及時應對鍋爐運行狀態的各種變化。具體包括對鍋爐進行全面系統的水壓測試、內外部檢驗，保證整個檢驗合格，才能投入日常的正常使用。對于檢測不合格的產品，應該及時停用，并做好整改，整改通過后才能投入正常運行。

2.6 冷卻塔要提高效率

在電廠的鍋爐生產過程中，冷卻塔是非常重要的換熱設備，由于通風方式的差異，熱水和空氣的流動方向不同，會導致換熱效果的差異。另一方面，冷卻塔內部的腐蝕情況以及漏點問題，也是導致資源浪費的重要原因，因此在日常工作中，需要提高對冷卻塔工作效率的重視程度，及時進行檢修，定期排出故障，通過一系列的改造工作，保證出水溫度的合理性。

3 火電廠熱能動力實現長遠發展的有效措施

3.1 重視重熱現象的應用

重熱現象在熱能高效循環利用中發揮著關鍵性作用。目前我國電廠依舊以火力發電為主，在電力生產時，如何基于熱能動力工程，同時實現電力生產與熱能產生，為生產提供循環熱能載體，可有效提高電廠發電效率，節約能源。重熱現象的應用依賴于技術研發，也就是在火電廠能量轉換時，如何將多級汽輪機生成的上級熱能損失在后續汽輪機運行中實現回收利用，以此最大程度上降低上級熱能損耗，將大多數熱能轉換為動能。此外，重熱現象極易導致火電廠電能失范，降低電能功率穩定性，這也需要通過技術研發與利用切實解決。

3.2 提高熱能動力技術研發水平

火電廠熱能動力發展的重要載體為技術，只有充分掌握核心技術，才可進一步推動火電廠熱能動力長遠穩定發展。現階段，火電廠熱能動力技術研究應側重于電廠鍋爐熱能動力發展領域，尤其是鍋爐內部熱能轉化為機械能的相關技術。盡管鍋爐在熱能動力技術后填充燃料的方式轉換為自動化技術層面，基于雙角叉限幅控制技術、空燃比里連續控制技術等促進鍋爐內部熱能動力發展，然而依舊受技術因素限制，這就需在火電廠熱能動力發展中就實際生產需求，進行熱能動力發展技術分析與應用，從而提高電廠熱能動力發展成效[5]。

4 結語

電廠的發電對于我國人們的用電需求和工作需要會產生重要的影響，在很大程度上，當今社會電力產業已經成為經濟發展的重要動力。正是由于市場需求量的提升，電廠的管理工作顯得格外重要，工作效率問題、節能環保問題稍不重視，將會引起巨大的負面效應。因此企業應該提高重視程度，就設備方面、燃料方面以及管理方面全面做好節能減排和效率的提升工作。