淺析熱電廠熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能與減排措施

柏春峰

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境問題一直是社會(huì)各界共同關(guān)注的問題，我國在節(jié)能減排方面投入了很多的精力，節(jié)能減排工作將會(huì)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展一直圍繞的主題。而熱電廠熱動(dòng)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化減排是我國能源保護(hù)的一項(xiàng)重要的內(nèi)容，節(jié)能減排也是一項(xiàng)隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展而不斷完善的技術(shù)，本文熱電廠熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化與減排的技術(shù)，為節(jié)能減排提出一些新方法。

關(guān)鍵詞：熱電廠；熱動(dòng)系統(tǒng)；節(jié)能減排

前言

近年來，隨著“霧霾”一詞廣為流傳，節(jié)能減排成為當(dāng)代最為熱門的話題之一。在保護(hù)環(huán)境的大主題下，我國對(duì)節(jié)能減排工作越來越重視，社會(huì)各行各業(yè)也都在加大節(jié)能減排技術(shù)的推廣力度。但是在熱電廠熱動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化減排卻鮮少被人所重視和關(guān)注，而現(xiàn)存的熱能系統(tǒng)的節(jié)能減排的技術(shù)還存在著一些不足之處，并且也缺少一定的技術(shù)指導(dǎo)，導(dǎo)致很多的優(yōu)化減排的方案在實(shí)際的操作中無法實(shí)現(xiàn)。所以在熱電廠的發(fā)展進(jìn)程中，對(duì)熱動(dòng)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化減排的工作刻不容緩。

1 熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能減排的發(fā)展目標(biāo)

1.1 減少工程投資

對(duì)于電力企業(yè)而言投資規(guī)模都比較大，一般來說對(duì)于不利于節(jié)能減排的設(shè)備設(shè)施都將被淘汰，在這個(gè)過程中，提前進(jìn)行節(jié)能減排設(shè)備設(shè)施的投入，相當(dāng)于節(jié)約了工程的投資。同時(shí)，熱電廠的熱動(dòng)系統(tǒng)是通過燃燒燃料（比如說煤、生物質(zhì)、垃圾等），將熱能轉(zhuǎn)換成社會(huì)需要的電能和動(dòng)能，整個(gè)過程使得自然資源得到了有效的利用，但是若沒有進(jìn)行高效的使用，就會(huì)造成能源的浪費(fèi)。從上可知，節(jié)能減排不僅僅是熱電廠企業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)，更是國家綜合利用能源的發(fā)展目標(biāo)。

1.2 綜合利用現(xiàn)代化技術(shù)

節(jié)能優(yōu)化和減排實(shí)施都離不開技術(shù)上的革新與應(yīng)用，通過不斷創(chuàng)新和應(yīng)用現(xiàn)代化技術(shù)，對(duì)熱電廠熱動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)改良，優(yōu)化工藝流程，并進(jìn)一步提升系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)智能控制，減少供熱中供給水、管道和機(jī)械設(shè)施的能量損耗，提升有用熱量的品質(zhì)和產(chǎn)量，從而提高整個(gè)熱動(dòng)系統(tǒng)的綜合熱效率也是發(fā)展的必由之路。

1.3 保護(hù)生態(tài)環(huán)境

隨著我國人口數(shù)量的不斷增加，社會(huì)工業(yè)的不斷發(fā)展，能源的消耗將越來越大，熱電廠供熱量也將會(huì)不斷的上升，而在熱電系統(tǒng)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的排放物也必將越來越多。這種排放物除了廢水、廢渣外，還有大量的粉塵、硫化合物、碳化合物、NO_X等有害成分，對(duì)人們的生活環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響，破壞了大氣系統(tǒng)的生態(tài)平衡，并威脅了人們的健康。因此，必須把保護(hù)生態(tài)環(huán)境作為熱電廠熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能減排的發(fā)展目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境、資源、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的共同持續(xù)發(fā)展。

2 熱電廠熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的必要性

熱電廠熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化是可持續(xù)發(fā)展的必然要求。熱電廠是我國在能源利用領(lǐng)域優(yōu)點(diǎn)較為突出的企業(yè)類型，相對(duì)傳統(tǒng)發(fā)電廠而言，能源利用效率更高，但是不可否認(rèn)的是熱電廠也是耗能大戶。隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)資源的需求不斷的加大，有效降低熱電廠的整體能耗，利用熱動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)非常必要。隨著我國對(duì)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重視，熱電廠的生產(chǎn)成本也將逐步增加，企業(yè)在提升經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，必須采取切實(shí)可行的節(jié)能優(yōu)化策略。熱電廠熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化，節(jié)省熱電廠運(yùn)作成本，提高了蒸汽、高溫廢水等資源的利用效率，契合我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略部署。

熱電廠熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化是環(huán)境保護(hù)的必然要求。目前我國熱電廠的技術(shù)水平處于中等階段，熱電廠在實(shí)際運(yùn)作過程中勢必會(huì)造成大量能源浪費(fèi)，未經(jīng)處理的廢水、廢氣的排出會(huì)造成環(huán)境的二次污染，嚴(yán)重影響我國國民生活質(zhì)量。熱電廠熱動(dòng)節(jié)能優(yōu)化可對(duì)熱電廠運(yùn)作過程中產(chǎn)生廢物進(jìn)行科學(xué)、系統(tǒng)的處理，使其進(jìn)入下一循環(huán)系統(tǒng)，在根本上實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)。

3 熱電廠熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化技術(shù)的可行性分析

熱電廠熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化是我國節(jié)能減排的新領(lǐng)域，節(jié)能優(yōu)化技術(shù)具有前瞻性，通過對(duì)熱電廠熱動(dòng)系統(tǒng)的不斷探索，當(dāng)下的節(jié)能技術(shù)具有一定可操作性，直接將新型的節(jié)能設(shè)備和技術(shù)通過相關(guān)的要求設(shè)計(jì)安置在熱動(dòng)系統(tǒng)中即可達(dá)到節(jié)能減排的目的。但是調(diào)查顯示，現(xiàn)階段由于我國對(duì)熱電廠熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化工作缺乏足夠的重視，以致我國在熱電廠熱動(dòng)系統(tǒng)方面的節(jié)能工作未能全面展開，我國熱電廠熱動(dòng)節(jié)能優(yōu)化的理論知識(shí)及優(yōu)化工具仍不完善，以致出現(xiàn)熱動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與節(jié)能減排技術(shù)脫節(jié)的現(xiàn)象。另一方面，熱電廠相關(guān)工作人員自身專業(yè)技能有限，在熱動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行操作方面存在不規(guī)范性，熱動(dòng)系統(tǒng)在運(yùn)作過程中難以達(dá)到預(yù)定的經(jīng)濟(jì)性要求與標(biāo)準(zhǔn)。由此可見，熱電廠熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化技術(shù)在我國節(jié)能減排的戰(zhàn)略部署中具有充分的可行性。

4 熱電廠熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能減排優(yōu)化策略的分析

4.1 優(yōu)化熱動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行方式

在熱電廠的實(shí)際運(yùn)作過程中，良好穩(wěn)定的熱動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)作機(jī)組可有效降低能源的消耗，在熱電廠熱能系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化中必須嚴(yán)格、密切觀察熱動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)組的運(yùn)行方式，根據(jù)外界負(fù)荷的周期性、季節(jié)性差異，適時(shí)調(diào)整系統(tǒng)工況運(yùn)行，能大大降低能源的消耗。同時(shí)相關(guān)工作人員應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)控、及時(shí)查漏，保證穩(wěn)定的機(jī)組運(yùn)行參數(shù)，確保各參數(shù)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而維持機(jī)組運(yùn)行的最佳狀態(tài)，為機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行提供條件。

4.2 優(yōu)化熱動(dòng)系統(tǒng)中的水系統(tǒng)

熱動(dòng)系統(tǒng)在熱電廠的實(shí)際應(yīng)用中，熱電廠作用性質(zhì)的特殊性對(duì)熱動(dòng)系統(tǒng)的水系統(tǒng)的復(fù)雜程度提出較高要求，若想進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，勢必要對(duì)水系統(tǒng)進(jìn)行不斷優(yōu)化與完善。熱電廠應(yīng)通過科學(xué)的動(dòng)態(tài)模擬及大量的理論研究，結(jié)合熱電廠的實(shí)際情況，利用豐富的實(shí)踐運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)制定科學(xué)、有效的水系統(tǒng)的運(yùn)作方式，達(dá)到熱電廠節(jié)能的最終目的。比如對(duì)除鹽水制備廢水進(jìn)行處理利用、根據(jù)設(shè)備功能合理設(shè)計(jì)布置管路、加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中的跑冒滴漏的缺陷消除，以及做好對(duì)供熱管道的疏水回收等都是比較可靠的做法。

4.3 充分利用鍋爐排放的高溫廢水

熱電廠的鍋爐系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生較多的水分蒸發(fā)量，熱電廠工作人員為避爐水離子濃度過度濃縮，在運(yùn)行過程中必須保持一定的排污量，在污水排放的整個(gè)過程中，產(chǎn)生大量的高溫廢水，直接排放不僅會(huì)造成熱量的流失，還在一定程度上浪費(fèi)了可貴的水資源。因此，為充分利用產(chǎn)生的高溫廢水，連續(xù)排污擴(kuò)容器和定期排污擴(kuò)容器被廣泛應(yīng)用到熱電廠的熱動(dòng)系統(tǒng)中，利用高溫膨脹達(dá)到擴(kuò)容的目的，繼而對(duì)蒸汽熱量進(jìn)行大量回收，有效利用了排污廢水的剩余熱量。在此基礎(chǔ)上，對(duì)連排和定排擴(kuò)容器在排向減溫池的剩余廢水進(jìn)行回收利用，在利用完高溫蒸汽去除氧器進(jìn)行熱量回收的同時(shí)，對(duì)減溫池水池加裝換熱裝置加熱生產(chǎn)用水（除鹽水或自來水），并經(jīng)過水質(zhì)化驗(yàn)，將冷卻后的水按品質(zhì)進(jìn)行分級(jí)利用，全面保障水的有效循環(huán)，為節(jié)水工程的建設(shè)貢獻(xiàn)力量。

4.4 合理利用鍋爐排煙的剩余熱量

在一般情況下，熱電廠鍋爐在燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生大量具有較高溫度的煙氣，同高溫廢水一樣，如果只是將高溫?zé)煔膺M(jìn)行粗放的管理或直接排放，會(huì)造成熱量的大量損失。因此，在熱電廠熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的工作中，必須充分、合理地利用高溫?zé)煔獾氖Ｓ酂崃?，將熱量損失控制在合理范圍內(nèi)。現(xiàn)階段，我國熱電廠的熱動(dòng)系統(tǒng)中采用過熱器、省煤器及空氣預(yù)熱器對(duì)其進(jìn)行合理利用，將上述設(shè)備逐級(jí)安置在鍋爐尾部煙道，通過換熱加熱介質(zhì)（蒸汽、給水和一、二次風(fēng)），有效回收鍋爐排煙的剩余熱量，進(jìn)一步避免了熱量的流失與浪費(fèi)。特制節(jié)能器是較為常見的熱能交換設(shè)備，其可直接將排放的廢煙中的余熱進(jìn)行自主回收，并通過一系列預(yù)先設(shè)置的程序?qū)⑴艧煹挠酂嶂匦伦⑷氲綗釀?dòng)循環(huán)系統(tǒng)中。

4.5 優(yōu)化熱動(dòng)系統(tǒng)的蒸汽系統(tǒng)

蒸汽系統(tǒng)在熱電廠的熱動(dòng)系統(tǒng)中有著不可或缺的重要位置，對(duì)蒸汽系統(tǒng)進(jìn)行合理的優(yōu)化是有效節(jié)能減排的客觀要求。自蒸汽系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用到熱電廠中以來，通過改變傳統(tǒng)的蒸汽系統(tǒng)的運(yùn)行方式可有效實(shí)現(xiàn)蒸汽系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化，熱電廠工作人員會(huì)將高溫蒸汽輸送到指定的特殊裝置中，利用蒸汽的能量帶動(dòng)汽輪機(jī)的運(yùn)行，運(yùn)用此種方法將具有較高能量的高溫真氣逐步轉(zhuǎn)化為低能量蒸汽，最后再將低能量的蒸汽輸送到各用戶住宅，有效利用蒸汽能量的高低轉(zhuǎn)換，大幅降低能源的浪費(fèi)，這也是熱電廠賴以生存的熱電聯(lián)產(chǎn)概念。

4.6 優(yōu)化燃燒產(chǎn)物的節(jié)能減排

熱動(dòng)系統(tǒng)中燃料（煤、垃圾、生物質(zhì)等）燃燒后，除了被吸收的熱量外，產(chǎn)生了如廢渣、廢氣等附屬產(chǎn)物，此類物質(zhì)對(duì)環(huán)境危害極大，在熱動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化過程中，可通過提高燃料品質(zhì)、改變?nèi)紵绞降?，來提高燃燒效率，降低排放物的產(chǎn)生。同時(shí)，也要在系統(tǒng)中加裝除塵、脫硫脫硝裝置來降低排放物中的粉塵、硫化物、氮化物及碳化物的含量。

5 結(jié)語

作為熱電廠熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能減排，具有巨大的潛力，能夠有效地節(jié)約資源，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。未來熱力系統(tǒng)將向著節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的方向發(fā)展，我們應(yīng)當(dāng)大力推進(jìn)實(shí)施熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能減排措施，為社會(huì)節(jié)能減排取得新成效作出貢獻(xiàn)。