電廠熱動系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化研究

摘 要：文章分析電廠熱動系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)可行性，在此基礎(chǔ)上提出了幾種適用于電廠熱動系統(tǒng)實用節(jié)能技術(shù)的措施和途徑。根據(jù)研究和應(yīng)用經(jīng)驗，提出節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用前景及其發(fā)展方向和開展節(jié)能工作的新建議。

關(guān)鍵詞：電廠 熱動系統(tǒng) 余熱 蒸汽 節(jié)能 潛力

中圖分類號：TM62 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）11（a）-0117-01

1 熱動系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化概述

熱動系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化是綜合以熱動系統(tǒng)為全局研究優(yōu)化對象，通過對系統(tǒng)優(yōu)化和節(jié)能潛能分析，來研究探討整個熱動系統(tǒng)的改造方案和節(jié)能潛力大小，從總體的角度全面系統(tǒng)分析研究熱動系統(tǒng)的各項節(jié)能措施，以求得到盡可能大的節(jié)能效果。

在擬定或設(shè)計熱動系統(tǒng)時，若先對熱動系統(tǒng)進行全面綜合的分析，能夠從中發(fā)現(xiàn)缺陷，尋找最佳的優(yōu)化改造方案，使系統(tǒng)在設(shè)計階段就達到熱經(jīng)濟性最高的效果，從而達到節(jié)能減排的目的。

對電廠運行機組的熱動系統(tǒng)及其運行數(shù)據(jù)進行全面分析處理，能發(fā)現(xiàn)熱動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)缺陷，尋找各種改進措施，提供改造熱動系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)和資料，這是熱動系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的重要組成部分。

2 熱動系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的可行性

（1）電廠熱動系統(tǒng)節(jié)能屬于電廠節(jié)能減排工作的新研究領(lǐng)域，電廠熱動系統(tǒng)節(jié)能也是節(jié)能理論與節(jié)能技術(shù)相結(jié)合的新產(chǎn)物。在改造過程中一般不需要對系統(tǒng)主機設(shè)備進行改造，僅需對相關(guān)結(jié)構(gòu)進行添加備件或采用新技術(shù)來完成節(jié)能工作。廣泛開展熱動系統(tǒng)節(jié)能工作，對當(dāng)前調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)提高管理水平，具有重要意義。

（2）對于新研發(fā)設(shè)計出來的熱能發(fā)電機組，可以在初始階段通過合理配套、優(yōu)化布設(shè)來進行節(jié)能工作；而對于已經(jīng)投入生產(chǎn)運作的發(fā)電機組，可通過節(jié)能診斷來監(jiān)測能量損失，獲取能耗指數(shù)，相關(guān)數(shù)據(jù)的指導(dǎo)運行來進行優(yōu)化改造，實現(xiàn)節(jié)能減排降耗的目的。

（3）熱動系統(tǒng)的節(jié)能工作在很長時間內(nèi)并沒有得到重視。我國缺少一些完整的節(jié)能優(yōu)化方面理論知識和優(yōu)化工具；存在著熱動設(shè)計方面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與連接方式不匹配的現(xiàn)象；因為運行操作和維護不當(dāng)?shù)脑?，在系統(tǒng)運行過程中還會導(dǎo)致經(jīng)濟性達不到標準要求。因此，熱動系統(tǒng)節(jié)能理論及節(jié)能技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用空間及充分的可行性。

3 系統(tǒng)節(jié)能分析與優(yōu)化改進

3.1 鍋爐排煙余熱回收利用技術(shù)

發(fā)電廠排煙溫度都很高，裝有暖風(fēng)器的鍋爐，排煙溫度可達二百攝氏度左右，排煙熱損失占鍋爐熱損的主要一部分，對此充分利用的話，可以節(jié)省一大部分能源。應(yīng)用熱力系統(tǒng)節(jié)能理論，正確合理地利用余熱及其技術(shù)改造，將余熱通過特制節(jié)能器在熱力循環(huán)系統(tǒng)中回收利，從而降低排煙溫度，提高效率。該特制節(jié)能器是一種特殊連接的熱交換裝置。節(jié)能器連入熱動系統(tǒng)后能使排煙余熱直接利用于熱動循環(huán)，對資源充分利用。

低壓省煤器是一個水氣換熱器，通常裝在鍋爐尾部末端，內(nèi)部有低壓凝結(jié)水通過。該裝置與熱動系統(tǒng)有并聯(lián)或串聯(lián)兩種方式。因為串聯(lián)方式流經(jīng)加熱器系統(tǒng)的水量大，所以新設(shè)計機組一般采用串聯(lián)連接方式與省煤器連接。在低壓省煤器的受熱面一定時，排煙余熱利用較高，節(jié)能效果較好。低壓省煤器與熱動系統(tǒng)的連接存在一個最佳引水位置，在此處熱動系統(tǒng)低壓省煤器的熱經(jīng)濟效果能夠達到最大。綜上所述，在鍋爐設(shè)備上安裝低壓省煤器具有顯著的節(jié)能效果。

應(yīng)用熱動系統(tǒng)節(jié)能理論，指導(dǎo)熱力發(fā)電企業(yè)能夠正確合理地利用鍋爐及煙道余熱，以及通過技術(shù)改造，將余熱通過節(jié)能器在熱力循環(huán)系統(tǒng)中回收利用，從而降低排煙溫度，提鍋爐效率。

3.2 化學(xué)補充水系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)

對于裝有抽凝式機組的發(fā)電廠，化學(xué)補充水進入熱動系統(tǒng)的方式通常有打入除氧器和打入凝汽器兩種?；瘜W(xué)補充水打入凝汽器時，可以初步實現(xiàn)除氧效果。在凝汽器中加裝一套裝置，使得補充水以霧態(tài)形式進入凝汽器，可達到改善汽輪機真空、提高回?zé)峤?jīng)濟性、減少高位能蒸汽量效果，因此，能提高裝置的熱經(jīng)濟性。

3.3 鍋爐排污水余熱回收利用技術(shù)

電廠的鍋爐排污率都很高，鍋爐排污系統(tǒng)采用單級排污系統(tǒng)，鍋爐連續(xù)排污經(jīng)連續(xù)排污膨脹器擴容后回收少量的二次蒸汽熱量，排污熱水直接排放，鍋爐定期排污經(jīng)定期膨脹器擴容降壓后直接排放，鍋爐連續(xù)排污和定期排污均存在余熱資源損失和水資源損失，并造成熱污染及水質(zhì)污染。因此，排污熱水應(yīng)該被充分利用。通常采用熱力系統(tǒng)的連續(xù)排污擴容器來回收部分熱量，達到提高熱經(jīng)濟性，節(jié)約能源和保護環(huán)境的目的。如果在此基礎(chǔ)上再加裝一個排污冷卻器，擴容后的污水仍然可以被進一步充分利用，便可最大限度提高熱力系統(tǒng)的熱經(jīng)濟性。

3.4 母管制給水系統(tǒng)的優(yōu)化運行技術(shù)

運用相關(guān)技術(shù)，對母管制給水系統(tǒng)進行優(yōu)化調(diào)度分配，采用動態(tài)建模理論，將數(shù)學(xué)技術(shù)與模型預(yù)測方法想融合，運用到母管制供熱機組性能計算上，為供熱機組的運行管理節(jié)能降耗提供依據(jù)，可以提高電廠的整體熱經(jīng)濟性。

3.5 廠用蒸汽系統(tǒng)改造技術(shù)

蒸汽系統(tǒng)改造技術(shù)是對原設(shè)計的蒸汽系統(tǒng)進行改造，充分利用系統(tǒng)蒸汽冷凝液的余熱，并代替了低壓蒸汽，該技術(shù)能節(jié)約大量低壓蒸汽并對冷凝液的余熱進行合理利用，有效降低低壓蒸汽使用及能量消耗，具有顯著的經(jīng)濟效益。

3.6 供熱蒸汽過熱度的合理利用技術(shù)

電廠通常采用噴水減溫的方式，通過將高熱能降低為低熱能的行為的方法，將過熱蒸汽降為微過熱蒸汽送給熱用戶，產(chǎn)生浪費。供熱蒸汽過熱度的工作原理是將供熱蒸汽過熱度的熱量通過特殊裝置不斷的加入熱力系統(tǒng)，使其在汽輪機中做功，完成了過熱度熱量的利用和轉(zhuǎn)換。獲得能量級的作功，達到了節(jié)約燃料的目的。

合理的利用過熱度能獲得大量的經(jīng)濟效益，它既可以使凝汽機組的循環(huán)熱效率提高，又能使背壓機多排汽，產(chǎn)生多發(fā)電、多進汽的良好效果。

4 火電廠熱動系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化技術(shù)潛力

熱動系統(tǒng)的節(jié)能是通過對系統(tǒng)進行監(jiān)測診斷和優(yōu)化分析，采用改進系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和連接方式的方法，提高運行水平，在提高電廠經(jīng)濟型節(jié)約成本的同時，又保護了環(huán)境，避免了環(huán)境污染，對可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略有了良好的推動作用。熱動系統(tǒng)的節(jié)能，提高了能源的利用效率、實現(xiàn)節(jié)能目標。對熱力系統(tǒng)優(yōu)化過程中，一般不需要對系統(tǒng)主設(shè)備進行改造，通常是通過系統(tǒng)切換和運行方式的調(diào)整便能獲得較大的經(jīng)濟效益。因此，火電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能具有巨大潛力。

5 結(jié)語

電廠熱動系統(tǒng)節(jié)能是電廠工作的新興領(lǐng)域，火力發(fā)電廠熱動系統(tǒng)節(jié)能潛力大，經(jīng)濟效果顯著能有效降低電廠生產(chǎn)成本，提高利潤。大力提倡和推廣電廠熱動系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)，廣泛開展熱力系統(tǒng)節(jié)能工作，對當(dāng)前調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高管理水平，具有非常重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻

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