論熱電廠中熱能與動(dòng)力工程的改進(jìn)方向

李坤

摘 要：世界能源需求的不斷攀升和自然資源的日益枯竭，對(duì)整個(gè)人類都提出了新的挑戰(zhàn)，加之我國生產(chǎn)工藝落后，單位產(chǎn)品的能耗遠(yuǎn)高于世界平均水平近三倍，工業(yè)耗能為各行業(yè)之最，占到中國耗能總量的70%，同時(shí)，當(dāng)前我國的環(huán)境污染程度堪比史上最嚴(yán)重，因此，盡可能以高效和可持續(xù)的方式使用能源成為了當(dāng)務(wù)之急。因此熱電廠等工礦企業(yè)進(jìn)行積極的節(jié)能減排生產(chǎn)改革勢在必行 。本文從熱能動(dòng)力工程的研究方向、熱電廠中熱能與動(dòng)力工程項(xiàng)目方面存在的問題及未來展望兩方面展開論述，意在促進(jìn)熱電廠運(yùn)行的進(jìn)一步優(yōu)化與能源利用效率的提升。

關(guān)鍵詞：熱電廠；熱能與動(dòng)力工程；節(jié)能減排；問題；展望

1 熱能動(dòng)力工程的研究方向

熱能與動(dòng)力工程是以工程熱物理學(xué)科為主要理論基礎(chǔ)，以內(nèi)燃機(jī)和正在發(fā)展中的其它新型動(dòng)力機(jī)械及系統(tǒng)為研究對(duì)象，運(yùn)用工程力學(xué)、機(jī)械工程學(xué)、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、環(huán)境科學(xué)、微電子技術(shù)等學(xué)科的知識(shí)和內(nèi)容，研究如何把燃料的化學(xué)能和液體的動(dòng)能安全、高效、低（或無）污染地轉(zhuǎn)換成動(dòng)力的基本規(guī)律和過程，研究轉(zhuǎn)換過程中的系統(tǒng)和設(shè)備的自動(dòng)控制技術(shù)。

2 熱電廠中熱能與動(dòng)力工程項(xiàng)目方面存在的問題

2.1 在能源方面需要解決的問題

中國目前為能源消耗大國，消費(fèi)了全世界9%的石油，42%的煤炭，而煤炭消費(fèi)的很大部分在火力發(fā)電廠。目前，我國火電發(fā)電量占全國發(fā)電量的80%以上，其中燃煤發(fā)電占96.0%（包括熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)）。在發(fā)電過程中，大量的熱能、余壓被循環(huán)水、水汽帶走，直接排放到大氣中，造成能源的浪費(fèi)，目前，我國火電廠的能源利用率僅在35%左右，因此火電節(jié)能降耗是我國工業(yè)領(lǐng)域節(jié)能工作的重點(diǎn)。例如，風(fēng)機(jī)一直是電站的耗電大戶，電站配備的送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)和冷煙風(fēng)機(jī)是鍋爐的重要輔機(jī)，降低其耗電率是節(jié)能的一項(xiàng)重要措施。

2.2 在環(huán)境污染方面需要解決的問題

由于二氧化硫、氮氧化物、粉塵等減排難題，燃煤電廠被稱之為“環(huán)境殺手”。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，燃煤電廠的大量建設(shè)，電廠污染物對(duì)環(huán)境的影響越來越大，加之火電廠具有排污量大、排污集中、污染物較單一的特點(diǎn)，從而使電力工業(yè)面臨著越來越嚴(yán)峻的環(huán)境保護(hù)問題。同時(shí)，嚴(yán)峻的環(huán)境污染還嚴(yán)重干擾了周圍居民的工作和生活，危及群眾的生命健康。

2.3 在安全方面需要解決的問題

在電站，隨著機(jī)組向大容量、高轉(zhuǎn)速、高效率、自動(dòng)化方向的發(fā)展，電站也對(duì)風(fēng)機(jī)的安全可靠性提出了越來越高的要求，鍋爐風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中常發(fā)生燒壞電機(jī)、竄軸、葉輪飛車、軸承損壞等事故，嚴(yán)重危害設(shè)備、人身安全，也給電廠造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

3 熱電廠中熱能與動(dòng)力工程項(xiàng)目方面的未來展望

自動(dòng)化與能源管理對(duì)于高效生產(chǎn)而言不可或缺。工業(yè)企業(yè)的競爭力在很大程度上也取決于他們對(duì)能源管理的掌控。過去單單依靠分立的改進(jìn)措施來提高生產(chǎn)效率已不再奏效，而是需要信息技術(shù)、通訊技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)在公司流程中的橫向和縱向無縫集成，從而提高生產(chǎn)效率和能源利用效率。

3.1 加強(qiáng)技術(shù)改造，向設(shè)備要效益

一臺(tái)電機(jī)的能耗成本在整個(gè)電機(jī)生命周期成本中占97% 以上；變頻器可以精確地根據(jù)要求使電氣傳動(dòng)設(shè)備以可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，有效的節(jié)約能源，對(duì)風(fēng)機(jī)、泵類及壓縮機(jī)等應(yīng)用極為有效，節(jié)約能源最高可達(dá)50%；綜上，引進(jìn)配套的先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，有利于企業(yè)與社會(huì)的雙贏。

3.2 加強(qiáng)新技術(shù)運(yùn)用，向全集成自動(dòng)化要效益

全集成自動(dòng)化（TIA）是生產(chǎn)過程中節(jié)能的最佳解決方案，是一種適用于所有工業(yè)領(lǐng)域的集成解決方案平臺(tái)。通過全集成自動(dòng)化統(tǒng)一的編程/組態(tài)、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理和統(tǒng)一的通訊，能夠整體改進(jìn)制造工藝和業(yè)務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)流程的自動(dòng)化和優(yōu)化，合理高效地利用能源。

3.3 改進(jìn)管理方式，向全集成能源管理要效益

全集成能源管理（TIP），是提高工廠的透明度和管理水平的最有效工具。針對(duì)配電系統(tǒng)的前期規(guī)劃設(shè)計(jì)和系統(tǒng)裝配，它提供了簡便、快捷、可靠的工具軟件，協(xié)助設(shè)計(jì)和生產(chǎn)；而且運(yùn)行管理人員利用系統(tǒng)提供的實(shí)時(shí)信息，有利于設(shè)備調(diào)度停運(yùn)、故障預(yù)維護(hù)、合理安排檢修計(jì)劃、電耗管理等，確保配電系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。全集成能源管理（TIP）提供了優(yōu)質(zhì)、節(jié)能的配電產(chǎn)品的同時(shí)，優(yōu)化配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成本和運(yùn)行維護(hù)成本，是配電系統(tǒng)的理想解決方案。

4 結(jié)語

建資源節(jié)約型與環(huán)境友好型社會(huì)（簡稱"兩型社會(huì)"）是黨中央在新時(shí)期所提出的新舉措，是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、構(gòu)建和諧社會(huì)的內(nèi)在要求。熱電廠在改革的過程中，應(yīng)該將重點(diǎn)放在熱力設(shè)備和熱力系統(tǒng)的節(jié)能減排改造上。在本文中，筆者只是粗略的列舉了幾種節(jié)能減排措施，真正行之有效的具體節(jié)能措施還有很多，例如，鍋爐采用液態(tài)排渣、低氮燃燒、飛灰復(fù)燃等先進(jìn)技術(shù)，加上除塵效率99%以上的靜電除塵器等，這些均需要我們?cè)谏a(chǎn)實(shí)際中投入精力去研究去解決。

[參考文獻(xiàn)]

[1]袁春杭.鍋爐引風(fēng)機(jī)事故的預(yù)防[J].中國鍋爐壓力容器安全，2005，14（6）：38-39.

[2]王文才.熱能動(dòng)力設(shè)計(jì)研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（22）.

[3]高雷.熱電廠中的熱能與動(dòng)力工程[J].城市建設(shè)理論研究，2010（5）.

[4]鄭飛飛.關(guān)于熱能與動(dòng)力工程的討論[J].中國科技博覽，2012（1）.