節能降耗中熱能與動力工程實際應用

內蒙古電力燃料有限責任公司 李宗耀

當前，我國的資源供需失衡問題特別嚴重，能源不能得到充分地利用，而且各種不合理的消費狀況，會造成資源的過度浪費，給環境帶來了污染，這對我國的經濟發展產生了直接的影響。電力生產模式多種多樣，涉及的領域廣泛，是一個國家能源的支柱，必須進行創新變革。水力發電、風力發電、煤炭發電和核電發電，實質上都是動力能源，主要是將熱能與動能轉換為電能。隨著效率的降低，損失也隨之增加，因此對熱能與動力工程進行合理配置，并對其理論體系和應用模式進行持續優化，是提高其生產效率的根本途徑。

1 節能降耗中熱能運用的主要內容分析

隨著電廠的發展，電廠認識到其在實踐工作中存在著一定的限制，并將熱能應用于電廠的發展中。對電廠而言，這是一個很有意義的課題，應該引起足夠的重視。在當前能源節約已經成為一種新的潮流的今天，電廠的這一行為必將受到全社會的廣泛關注。對此，電廠有關部門應結合具體情況，對電廠的設備進行優化，經過不懈努力，使電廠在生產過程中達到節能效果。經過調研和分析，可以看出電廠在實際運行中，對熱能的使用進行了各項優化和管理，與前幾年比較，電廠的熱能利用率較前幾年有了較大幅度的提高，各項工作正在有條不紊地進行著[1]。

熱能利用可分為三個方面：熱能回收、廢水回用、總熱源節流。相對于電廠的發電是一個復雜的工作。目前，我國電廠面臨的問題除了能源調控與利用外，更多的是如何有效地解決能源轉化所產生的廢熱問題，其中廢熱的有效利用尤為重要，要想讓電廠達到真正的節電目的，就必須在這個領域里面下功夫，發電企業在發展過程中，應該把廢熱利用作為一個重點來考慮。在實際應用中，首先要解決的問題就是對廢熱的循環利用與處置問題，廢熱循環利用與煙道熱能的利用方式有本質的區別，還需根據具體情況進行深入研究。實踐證明，該系統的煙道熱回收效果較好。這很大程度上是由于現代科技的進步和技術的進步。同時也了解到，越是先進的應用技術，工作將越容易完成，并且將其用于熱能源的使用將會更加容易，對廢熱與煙道進行比較，認為他們之間的回收利用還處在探索階段，技術還需進一步完善。在此基礎上，進一步開展了管道廢熱回收技術的研究。

2 節能降耗中動力工程運用的主要內容分析

隨著能源節約理念的不斷深入，電廠的能源消耗越來越大，若不能及時調整，將會對電廠的可持續發展產生不利的影響。電廠應遵循并執行節能降耗的思想，并以實際行動來執行所提出的降耗思想，因此，對動力工程中的節能問題進行研究是十分必要的。在電廠企業中實施節能降耗技術，是解決電廠面臨的難題的重要途徑。為進一步提升電廠的整體能效，必須對動力工程給予更多的重視。在對鍋爐進行功率控制時，應明確鍋爐作為電廠的主要設備及其所需的各種條件，鍋爐作為一種加熱方式，在發電過程中起著很大的作用。在本質上，鍋爐功率控制不只是一個方面，而是一個多方面的問題[2]。在對鍋爐進行控制的同時，必須對鍋爐的出口壓力進行控制，還要對鍋爐的進水、水位進行控制，另外，對鍋爐內的溫控系統進行改進，也是一項十分重要的工作。

電廠中常見的變壓器的作用不凡，電能的生產依靠變壓器，有關電力的傳出量和輸出量也有賴于變壓器。在前期工作中，對系統的安全性進行了分析，并采用了智能調頻技術，消除了系統中存在的安全隱患[3]。在實踐應用中，由于電網結構的改變，對保障電力系統的安全、穩定、可靠運行有著十分重要的意義，有了以上這些改變，實際的節能降耗的效果就會更好。微網在運行時會發生電壓失穩，會給電廠帶來很大的沖擊，在實際使用中存在一些缺陷，解決相關問題，會大大提高電廠的資源利用率。

3 減少能源損耗的相關措施

3.1 廢水廢熱回收利用

在除氧器工作過程中，由于蒸汽的排放，會產生較大的熱量。因此，要降低這一熱量的消耗和損耗，就必須采用制冷機對其進行改進。工廠在進行生產時，必須將生產污水排出，為降低能耗，污水處理后可回收利用，若無足夠的再生容量，則會造成剩余能源的浪費，而且會對環境造成污染[4]。所以要想達到廢熱回收的目的，要提高自身的回用能力。同時，有關人員需要持續努力，以達到減低節能能耗之目的，最終降低廢水對環境的污染。

3.2 合理應用汽輪機重熱

汽輪機作為一種常用的機械，在熱能轉化、動力工程等方面起著舉足輕重的作用。在汽輪機裝置的運轉中，廢熱是很常見的。有效地利用廢熱，可降低資源損耗，達到節約能源的目的。為此，需要在不同情況下，對機組的個數及布置進行動態調節，以實現機組在不同工況下的高效吸收與利用，為避免相關系數超出合理區間，保證動力裝置正常工作與運轉，需要依據相關系數的實際狀況，適時地進行調節，以保證汽輪機的質量與效率，實現節能。

3.3 減少鍋爐蒸汽損失

蒸汽是很重要的能源來源。在過去的能源開采工業中，由于技術比較落后，造成了對蒸汽的利用率較低，鍋爐運行時會產生大量蒸汽。若能合理地使用這些蒸汽，則可進一步減少能耗，因為蒸汽極易因外界環境變化而消散，所以工作人員要做好蒸汽的防護，并在最短的時間內將蒸汽轉換成電能，這樣才能保證蒸汽的有效使用。在操作過程中，工作人員要時刻注意儀表、溫度、壓力等方面的變化，并按照實時數據做出適當的調節，以免造成過多的蒸汽損耗，并把大部分的蒸汽轉換成電能，實現節能降耗。

3.4 科學調頻

為確保熱能裝置的科學化運作，就必須準確把握熱能裝置的工作頻率，并對其進行科學的調節，以達到節能降耗的目的。在電網運行時，技術人員應該按照實際條件對其動態特性進行實時調節，并在運行中主動調節電網的頻率，保證電網的正常運轉，降低設備在運行時的能耗。另外，為了保證機組的正常運轉，在編制調試方案時，還可采取人工與自動兩種方法對機組進行二次調試，為了保證電力設備的平穩運行，生產過程必須充分利用電網的各種參數信息，并在此基礎上進行理性求解。

3.5 使用清潔能源代替傳統能源

地熱能和風力能源都屬于可更新的能源來源，其可更新性決定了該能源較易獲得。地熱能是一種高效、穩定、低占用土地和低污染的能源，風力發電的使用時間比較長，最顯著的特征就是其對地球環境是沒有污染的。

4 熱能與動力工程在節能降耗中的應用

4.1 選擇科學合理的調頻方案

要想電廠在運行中節能、環保，首先應從頻率調整計劃開始，協助熱能與電力工程在節電損耗方面的運用，使節電工作能盡早完成，要使調頻方案更加科學合理，就必須全面了解電廠的整體運行情況，準確了解電網的運行頻率，不斷地調節電力系統中的設備的動態性能。在這一過程中，還要充分考慮電網的實際外負荷狀況，以保證電網頻率的正常運轉，進而對電網運行單位的節能及損耗進行保護。另外，在編制調頻方案時，應根據原調頻方案，選取較一次調頻容易的二次調頻，采用人工或自動調頻的方式，變頻器具有低能耗、高效率的特點，廣泛應用于電廠的節能工作中。綜上所述，為了更好地選擇更科學、更合理的調頻方案，就必須從電網的實際運行出發，將熱能與動力工程的應用進行有效的實施，從而提升電能生產的效率[5]。

4.2 廢水廢熱回收利用

為實現能源節約，應加大對電廠污水、廢熱的綜合利用力度。除氧器設備在運轉時，若直接排出蒸汽，則會引起熱量的損耗，為解決這一問題，電廠可采用制冷機來降低熱能損耗。另外，在電廠的排水作業中，一般都是以定時、持續的方式進行，在此條件下，可進行擴容和降壓處理，以實現廢水的再次使用。然而，在廢水廢熱的回收利用過程中，若回收效率太低，不但會造成大量廢熱的浪費，還會對周邊環境造成極大的污染。因此，為了更好地保存廢熱，更好地利用熱能，電廠的工作人員必須對該技術的應用做進一步的研究，如圖1所示。

圖1 廢水廢熱回收利用

4.3 完善熱能損耗排查分析流程

在電廠的實際工作中，需要對熱能損耗現象進行深入地研究，以便更好地理解其產生的原因。在這一過程中，工作人員要結合實際，不斷完善耗散的調查與分析程序，才能對耗散現象有一個完整地了解。在此基礎上，結合電廠實際情況，制訂了一套針對電廠運行過程中熱能節能損耗的綜合風險排查系統。

4.4 有效利用多級汽輪機的重熱現象

通過對汽輪機裝置的分析可知，汽輪機裝置在運行時，往往會產生較大的熱量，從而導致資源利用率的下降，進而影響到生產活動中的能源回收。在這種情況下，電廠必須對廢熱現象進行處理，對機組進行合理的布局，并在一定程度上增加機組的個數，以提高廢熱的利用率。一般情況下，電廠的渦輪都是按層狀排列的，某個汽輪機一旦發生能源損耗，這部分能源就會被其他的汽輪機裝置有效地使用。在此過程中，實現對能源的有效利用，減少能源的浪費，因此，在汽輪機設備運轉過程中，必須將其再熱系數控制在0.04～0.08的范圍內，在設定這個區間時，應充分考慮到各個單元的差別，因為一個固定的數值不能作為一個單一的操作系數。汽輪機熱力系統如圖2所示。

圖2 汽輪機熱力系統

4.5 提高節流調節分析工作的準確性

從目前國內電廠的實際情況來看，大部分電廠在運行時都要面對節流調節，這對電廠的節能降耗具有重要意義。為了解決上述問題，電網運行人員必須對節流調節工作進行正確地分析，才能保證節流調節工作的順利進行。在這一過程中，工作人員要嚴格按照有關規定，按照具體條件不斷完善節流調整，并對涉及的機器設備實施動態監測，以及時了解節流調整的進度，減少節流調整的成本。

5 結語

在熱能與動力工程的運行中，為了節約降耗的能源，需要采取一些措施。為了保證不影響發電，必須對有熱能損耗的區域采取適當的管理與控制措施，為了改善電廠的運行狀況，必須對其能耗進行全面的分析。在新裝備的支撐下，既能滿足發電需求，又能降低不必要的能源損耗，還能對污水、廢熱進行合理利用，提高資源利用率，對電廠發電項目的節能降耗起到了很好的作用。