火電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能技術分析

費振偉，陳勛瑜，郝娜，熊建文

（中機國能電力工程有限公司，上海 200061）

火電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能技術分析

費振偉，陳勛瑜，郝娜，熊建文

（中機國能電力工程有限公司，上海 200061）

火電廠在利用能源進行發(fā)電的過程中，需要使用到大量的煤炭資源和其他能源，才能將煤炭等一次能源轉換為二次電能源。而煤炭資源和其他發(fā)電資源都是有能源限制的，若一直大量的進行煤炭資源火力發(fā)電，消耗的煤炭資源也是十分可觀的，因此必須要對火電廠的熱力系統(tǒng)進行節(jié)能技術改進，使得其能夠在一定程度上減少煤炭資源的消耗。本文主要對火電廠熱力系統(tǒng)實施節(jié)能技術的可能性做了相關的分析，同時提出了火電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能技術的改進之處。

火電廠；熱力系統(tǒng)；節(jié)能技術

1 火電廠熱力系統(tǒng)實施節(jié)能技術的可行性

1.1 節(jié)能工作是熱力系統(tǒng)的新領域

由于火電廠的熱力系統(tǒng)是主要的運行設備，使得其成為節(jié)能技術改造的主要目標，且對其進行節(jié)能改造也是節(jié)能技術工作的新領域，同時其也是節(jié)能技術與熱力系統(tǒng)理論相互發(fā)展下的新技術?；痣姀S的熱力系統(tǒng)有很多組成設備，在對其進行技術改造時，并不需要更改太多的設備，也不用將熱力系統(tǒng)的主設備進行替換，主要是在原有設備的基礎上對其進行相關的技術改進，使得其能夠在運行中減少能源的消耗，從而做到節(jié)能化。在火電廠熱力系統(tǒng)中實施節(jié)能技術工作，對于加強火電廠熱力系統(tǒng)的生產(chǎn)質(zhì)量有很大的有利之處。

1.2 熱力系統(tǒng)實施節(jié)能化有較多可行的途徑

火電廠的熱力系統(tǒng)在實際實施節(jié)能技術時，有著很多方面的可實施之處，且也非常利于進行節(jié)能化的設計。熱力系統(tǒng)雖有很多組成部分，但其在整體上能夠?qū)ζ渌O備進行控制，這使得其在進行節(jié)能化設計時，能夠配套的對熱力系統(tǒng)進行節(jié)能化設計。在火電廠進行熱力系統(tǒng)節(jié)能化設計時，可以對正在運行中的熱力系統(tǒng)進行檢測，以對其消耗能源較多的工程之處進行改進，從而使得熱力系統(tǒng)的運行可以更好的實現(xiàn)節(jié)能化的目標。

1.3 火電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能潛力大

火電廠運行時消耗的能源非常多，而在對火電廠進行節(jié)能化改造時，很少注意到熱力系統(tǒng)的改造，這使得熱力系統(tǒng)的節(jié)能技術一直未得到發(fā)展，實際上熱力系統(tǒng)有著很多的節(jié)能方面，對其進行節(jié)能化是有較多改進空間的。熱力系統(tǒng)目前在節(jié)能技術改造上缺乏有效的節(jié)能理論和節(jié)能系統(tǒng)管理，這種情況也致使火電廠的熱力系統(tǒng)節(jié)能化設計一直不太合理，其系統(tǒng)之間的節(jié)能設備和管理都存在相關的問題，影響了熱力系統(tǒng)實際運行時的穩(wěn)定性。若火電廠的熱力系統(tǒng)能夠?qū)⒐?jié)能理論貫徹實施于節(jié)能工作中，能夠最大的程度的提升火電廠熱力系統(tǒng)的節(jié)能化，且對熱力系統(tǒng)全面實施節(jié)能化的目標也有很大的促進之處。對此，相關管理人需要將熱力系統(tǒng)的節(jié)能理論進行仔細的分析，以研究出一套適合火電廠熱力系統(tǒng)發(fā)展的節(jié)能理論和技術，以使得火電廠熱力系統(tǒng)可以進行節(jié)能上的改進和完善。

2 火電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能技術方面的改進措施

2.1 鍋爐排煙余熱的回收利用技術

火力發(fā)電廠一般情況下排煙的溫度都很高，基本可以達到145～165℃以上，若是火電廠中安裝了暖風器，溫度則可以達到160℃左右，但由于排煙條件的限制，使得鍋爐排煙的熱能未能在火電廠中進行利用，這是火電廠能源的一個損失。針對此火電廠可以將鍋爐余熱與熱力系統(tǒng)進行相關的連接，使得鍋爐余熱的熱能力能夠通過熱力系統(tǒng)的作用，在汽輪機上將余熱能力轉變?yōu)殡娔?，這種利用方式不但可以減少一次能源的消耗，也可以降低鍋爐排煙時的溫度。在火電廠鍋爐的尾部可以安裝一個低壓省煤器，安裝這個設備的主要目的是將水與氣進行相關的換熱，此設備在外形上與普通的鍋爐省煤器基本相似，但在作用上與鍋爐省煤器于有著很大的不同。低壓省煤器的內(nèi)部是通過低壓凝結水提供水的，而不是常見的高壓給水，因此其被稱為低壓省煤器，且其的系統(tǒng)有著兩種連接方式，一種是將低壓省煤器串聯(lián)到熱力系統(tǒng)中，而另一種則是將其并聯(lián)在熱力系統(tǒng)中。低壓省煤器使用的水源主要來自低壓的加熱器出口，其凝結水在吸收低壓省煤器的熱量后，開始進行相關的溫度提升，在進行完溫度提升后其會通過低壓加熱器的系統(tǒng)，對設置后的設備進行系統(tǒng)的串聯(lián)。低壓省煤器的受熱面達到一定情況時，火電廠熱力系統(tǒng)的鍋爐排煙冷卻程度會加大，其熱負荷也會隨之增加，在此時利用余熱進行電能轉換的節(jié)能效果最好。在火電廠熱力系統(tǒng)中進行低壓省煤器使用時，需要將其安裝在最易引水的位置，以使得其可以在適宜的溫度下，達到最高的熱能效力轉換效果。低壓省煤器安裝在熱力系統(tǒng)的引水聯(lián)接位置，主要取決于熱力系統(tǒng)鍋爐排煙時的冷卻程度，且也受到低壓省煤器產(chǎn)生腐蝕和灰塵情況的影響。在火電廠中使用低壓省煤器，能夠有效的降低鍋爐排煙時的溫度，其基本可以使溫度下降到110～120℃左右，且同時也可以提升鍋爐運行時的效率，對于煤電資源的消耗則可以減少6～9g/kW·h。經(jīng)過相關的實踐表明，在火電廠熱力系統(tǒng)中安裝低壓省煤器，可以有效的減少煤炭資源的消耗，且其帶來的節(jié)能效果非常的顯著。

2.2 化學補充水系統(tǒng)的節(jié)能技術

化學補充水在熱力系統(tǒng)中應用主要分為兩種形式，第一張是將其加入到除氧器中，第二中是將化學式先加入到凝氣器中，然后再通過凝汽器進行熱力系統(tǒng)補入，以使得其可以在凝氣其中對氧氣進行去除。若熱力系統(tǒng)的汽輪機排汽溫度高于化學補充水的溫度時，需要在凝汽中配置一套裝置，使得補充水可以通過噴霧的形式進入到凝氣器中，以對其進行相關的排汽廢熱利用。對凝汽器進行真空改造時，化學補充水會流經(jīng)過熱力系統(tǒng)的低壓加熱器，而在此時可以利用低位來對汽進行加熱，以降低高位的蒸汽量，提高熱力系統(tǒng)的熱能能力。使用化學補水技術，可使火電廠的煤消耗降低到2～4g/kW·h，這也有利于火電廠的熱力系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)能化。

2.3 除氧器排汽及鍋爐排污水進行余熱的回收節(jié)能技術

（1）對除氧器余熱進行回收利用。火電廠的除氧器在進行正常運行時，其為了將氧氣進行相關的排除，會排出一定量的蒸汽，這使得排除氧氣的同時以浪費了蒸汽的熱能。除氧器的結構比較復雜，其排除的氧氣是有一定的壓力的，且同時也具有相關的溫度，而其排除的蒸汽是一種帶工質(zhì)的單熱資源，這種資源有著較大的可使用性。對此為了提高火電廠熱力系統(tǒng)的能源消耗性，需要使用相關的措施對這些單熱資源和正確進行回收，以對其進行相關的應用。一般除氧器的余熱回收是通過余熱冷卻器進行回收，同時其也采用化學補充水來吸收排汽的余熱，這可以有效的提高熱力系統(tǒng)的節(jié)能性。

（2）對鍋爐污水進行熱量利用。由于火電廠多使用煤炭資源進行發(fā)電，使得其的排污率非常的高，基本達到了2%～5%，而鍋爐的排污率不但對環(huán)境有著不利的影響，對于發(fā)電廠也是一種工質(zhì)的損失。鍋爐在進行排污時，其是具有一定的排污熱量的，且其排污的熱力壓力和溫度都高于其他熱資源，是一種較好的單熱資源，利用率和熱能量都非常高。對此為了利用鍋爐排污時的單熱資源，需要在熱力系統(tǒng)中配置相關的排污擴容利用系統(tǒng)，使得其可以對工質(zhì)和熱量進行一定的回收，以減少熱能量的蒸發(fā)。排污擴容系統(tǒng)在實際應用中還需要進行相關完善，這主要是因為但擴容蒸發(fā)后的污水是有一定的溫度，而擴容系統(tǒng)的缺點使得這些熱資源進行了排出，這不但浪費了熱資源，也對環(huán)境造成了一定的污染，對此為了解決此種情況，需要在系統(tǒng)中安裝一個排污冷卻器，使得化學補充水可以對這些熱力進行吸收，以將這些熱資源進行回收和利用。

2.4 供熱蒸汽過熱度的合理利用技術

火電廠產(chǎn)生的工業(yè)供氣量非常的多，且這些工業(yè)供氣量的過熱度也很高，已經(jīng)達到了110℃以上，這些熱蒸汽雖具有較好的利用價值，但由于熱力系統(tǒng)的飽和蒸汽比較滿足工藝的需求，使得很多火電廠將這些熱蒸汽進行了噴水減溫，將其轉變?yōu)槲⑦^熱蒸汽輸送給了熱用戶。噴水減溫是火電廠中的一種工藝技術，其主要通過冷水噴施將熱能改變?yōu)榈蜔崮埽沟闷淇梢赃M行相關的使用，但在一定程度上也造成了熱能的浪費。供熱蒸汽過熱度的技術原理是通過其的熱量，來將汽水換熱器進行相關的熱力循環(huán)，而熱量在進入熱力循環(huán)后，必然會把排熱器中的抽汽進行排除，以使得其可以在熱力系統(tǒng)的汽輪機中進行運行，此時過熱蒸汽過熱度已經(jīng)實現(xiàn)了過熱度的熱量利用和轉化。若對外供熱量沒有進行相關的改變，必須要加大熱力系統(tǒng)的供氣量，以使得其可以將過熱度能量裝換為功，將不滿足能量要求的過熱度進行對外供熱，使得其可以獲得一定的熱能量?；痣姀S熱力系統(tǒng)中實現(xiàn)供熱蒸汽過熱度技術，不但有利于提高熱力系統(tǒng)的熱能量，也可以降低煤炭燃料的消耗。

3 結語

綜上所述，火電廠在熱力系統(tǒng)節(jié)能方面，還有很多的不足之處，需要利用相關的設備和技術，對其進行相關的節(jié)能技術改進，以使得其能夠在最大程度上做到節(jié)能化和穩(wěn)定化?；痣姀S的熱力系統(tǒng)運行工作中，有很多產(chǎn)生熱能的機電設備，火電廠相關管理人可以利用熱能對熱力系統(tǒng)進行節(jié)能方面的完善，使得熱力系統(tǒng)在運行時消耗的能源能夠得到下降。對火電廠熱力系統(tǒng)進行技能技術的分析，有利于及時對熱力系統(tǒng)中耗能較多的設備進行節(jié)能改進，這不但有利于降低能源的消耗，也有利于促進火電廠熱力系統(tǒng)的節(jié)能技術發(fā)展。

[1]蔣建寶.王文宗.火電廠熱力系統(tǒng)的節(jié)能技術探討[J].經(jīng)營管理者，2016,（18）:66-68.

[2]盧秀珍.火電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能技術分析[J].硅谷，2014,（1）：36～39.

[3]陶建光.火電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化研究[J].能源與節(jié)能，2015，（11）：22-24.

TM621.4

A

1671-0711（2017）05（上）-0056-02