關(guān)于電廠熱動系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的研究

馬仲英

摘 要：能源的日益枯竭成為現(xiàn)今主要的民生和經(jīng)濟(jì)問題，如何降低能源的消耗，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展成為我國主要的思考方向。電廠是一次能源消耗較大的地方之一，目前現(xiàn)行電廠的熱效率都在38%～48%之間，所以在這個熱能轉(zhuǎn)化為電能過程當(dāng)中較多的能源被浪費(fèi)掉，沒有發(fā)揮出其應(yīng)有的價值。所以為了提高能源的利用率，必須采取相應(yīng)的措施來降低熱動系統(tǒng)的能源消耗，降低運(yùn)營成本，提高發(fā)電率，實現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：電廠；熱動系統(tǒng)；節(jié)能優(yōu)化

隨著我國居民生活水平的提高以及經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展使得對能源的需求越來越大，能源消耗日益增加，特別是一次能源的消耗更是快速增長，而一次能源是不可再生的能源，如原煤、原油等。通過對電廠熱動系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化可以大大降低能源消耗，緩解我國能源緊缺的危機(jī)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的長足發(fā)展。熱動系統(tǒng)是給電廠提供動力的主要裝置，其設(shè)置通過將熱能轉(zhuǎn)化為動能，推動汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，從而保證電廠的基本運(yùn)行，保障電力的供應(yīng)。電已經(jīng)成為我們生活中不可或缺的一部分，保證電力的有效供應(yīng)也是實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的關(guān)鍵。但是熱動系統(tǒng)的工作原理就是通過燃燒原料產(chǎn)生熱能進(jìn)而為電廠運(yùn)行提供動力，所以熱動系統(tǒng)在提供動力時往往要消耗非常多的能源。為了解決這一問題，以及實現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展目標(biāo)，必須通過科學(xué)有效的方式來改變熱動系統(tǒng)的運(yùn)行，從而在各個環(huán)節(jié)降低能源的消耗，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率，為促進(jìn)電廠的長遠(yuǎn)發(fā)展創(chuàng)造必要的條件。

1 電廠熱動系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的具體措施

1.1 充分利用鍋爐排污水

熱動系統(tǒng)是為電廠提供動力的主要工藝系統(tǒng)，而鍋爐則是熱動系統(tǒng)中的核心，通過鍋爐燃燒能源，產(chǎn)生大量的熱能，這些熱能就成為推動電廠正常運(yùn)行的根本動力。但是鍋爐在能源轉(zhuǎn)化及輸送過程中會產(chǎn)生大量的廢氣和廢水，廢水主要是鍋爐的排污及系統(tǒng)的疏放水，由于鍋爐管內(nèi)的水質(zhì)要求非常嚴(yán)格，其硬度、pH等指標(biāo)不符合標(biāo)準(zhǔn)時，會造成鍋筒及受熱面管內(nèi)結(jié)垢，從而造成爆管等事故及熱效率的降低，為了保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行，往往需將這些廢物排出。如在排污的過程當(dāng)中就會帶走大量的水和熱量，而這兩部分是還可以回收利用的，如果直接排出會造成不必要的浪費(fèi)。所以為了減少損耗，就需要通過對鍋爐排污水進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化。首先，嚴(yán)格控制入爐水質(zhì)，確保鍋爐內(nèi)爐水符合運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)要求，減少排污。其次，合理使用連續(xù)排污擴(kuò)容器，排污擴(kuò)容器是利用污水在容器內(nèi)壓力突然降低，部分水閃蒸轉(zhuǎn)為低壓蒸汽，一般是進(jìn)入除氧器得到回收利用，同時進(jìn)入除氧器的低溫軟化補(bǔ)水可預(yù)先經(jīng)連續(xù)排污擴(kuò)容器吸收部分污水熱量后再進(jìn)入除氧器，此時連續(xù)排污擴(kuò)容器應(yīng)制造成換熱器型式。這樣可充分回收鍋爐排污水的熱量及部分水蒸汽，降低能源浪費(fèi)，同時也避免了大量污染物排出，造成環(huán)境的污染。

1.2 系統(tǒng)的絕熱改進(jìn)

電廠的鍋爐本體、煙道、給水管道、熱風(fēng)道、蒸汽管道及汽輪機(jī)本體，及其輔助設(shè)備等都是處在一個熱源中，需進(jìn)行保溫，一方面使電廠系統(tǒng)的熱損失降低，提高電廠的熱效率，另一方面也保障生產(chǎn)場所的操作安全及工作的環(huán)境沒有熱污染。需要根據(jù)每個系統(tǒng)、每管道的壁溫及安裝場所進(jìn)行選擇合適的保溫材料及計算保溫厚度，確保在經(jīng)濟(jì)保溫厚度范圍內(nèi)。另一方面要嚴(yán)格保證施工質(zhì)量，保溫材料要符合設(shè)計要求，需要現(xiàn)場進(jìn)行配比制作的保溫材料也要嚴(yán)格按照比例、時間進(jìn)行。在保溫施工每層的搭接，膨脹縫的施工及預(yù)留都要嚴(yán)格按設(shè)計要求，確保最終保溫設(shè)備及管道表面溫度符合設(shè)計要求，從而減少電廠的能源損失，提高能源利用率。

1.3 設(shè)備的運(yùn)行節(jié)能

設(shè)備的運(yùn)行當(dāng)中進(jìn)行節(jié)能也就是盡量保障每個設(shè)備都能處于最佳的負(fù)荷范圍內(nèi)運(yùn)行，從而減少能源浪費(fèi)。為了降低設(shè)備在運(yùn)行過程當(dāng)中造成能源的消耗，確保各設(shè)備都處于最佳的負(fù)荷范圍內(nèi)，可做到以下幾點：第一，通過生產(chǎn)的調(diào)整，確保鍋爐負(fù)荷可長時間保持在80%以上運(yùn)行，可確保鍋爐及其配套輔助設(shè)備都處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)，提高能源的利用率。第二，對引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、給水泵、循環(huán)泵、磨煤機(jī)等耗電較大的設(shè)備加裝變頻器，可使這些輔助設(shè)備隨鍋爐負(fù)荷、機(jī)組負(fù)荷的變化進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，從而減少輔助設(shè)備的耗電，降低廠自用電率。第三，可采用蒸汽給水泵，一方面可充分利用機(jī)組的低壓蒸汽，提高機(jī)組的熱效率，另一方面也可降低電耗。

2 總結(jié)與展望

電廠熱動系統(tǒng)的節(jié)能是一個系統(tǒng)工程，除了以上分析的幾點，還有如燃料的管理，確保主蒸汽的參數(shù)在設(shè)計值，減少汽輪機(jī)組的內(nèi)漏及外漏，低容量的純發(fā)電廠機(jī)組改造為供熱抽汽式機(jī)組，采用節(jié)能型的電氣設(shè)備，通過管理降低廠自用率等，都是有效降低電廠能源損耗的措施，從而提高電廠的熱能利用率。

通過以上分析可以了解到電廠的熱動系統(tǒng)在運(yùn)行過程中會造成較大的能源消耗，如果通過采用合理的措施盡量將能源損失減少，并進(jìn)行回收和利用將大大提高能源的利用效率，同時也為我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展提供保障。目前而言，電廠常采取的節(jié)能方式主要是在熱動系統(tǒng)運(yùn)行的過程中實行熱量的回收和再利用，同時利用現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行廢氣、廢水的再循環(huán)使用，運(yùn)行方式的合理調(diào)整等。對于純發(fā)電的電廠熱效率一般在38%～48%，機(jī)組容量越大，蒸汽參數(shù)超高，熱效率就高，但目前我國仍存在大量機(jī)組容量較低，蒸汽參數(shù)較低的電廠，其熱效率相對較低，一般在40%左右，其余大部分熱量損失都隨排煙及循環(huán)冷卻水排至大氣中，所以還要在設(shè)計及運(yùn)行技術(shù)中不斷探索，采用先進(jìn)的材料、技術(shù)及管理，來降低電廠的能源損失，減少污染，從而確保能源的高效利用。

參考文獻(xiàn)

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[2]韋金彬，劉培.對電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能減排的策略分析[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2012，（11）：148.

（作者單位：珠海市建華鍋爐機(jī)械工程有限公司）