電廠熱動系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化研究

解 飛

大唐雞西熱電有限責任公司

電廠熱動系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化研究

解 飛

大唐雞西熱電有限責任公司

火力發(fā)電廠仍然是我國最重要的能源，為國民經(jīng)濟的發(fā)展提供重要的支持。但隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，節(jié)約能源，生態(tài)環(huán)保提上日程。降低成本，節(jié)約能源，提高火力發(fā)電廠的效益日趨緊迫。電廠熱動系統(tǒng)是火力發(fā)電廠的核心部分，需要消耗大量的物料，節(jié)能優(yōu)化對于電廠熱動系統(tǒng)來說具有非常重要的意義。

電廠；熱動系統(tǒng)；能源優(yōu)化策略

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)的結構缺陷，尋找各種改進措施，提供改造熱動系統(tǒng)的相關數(shù)據(jù)和資料，這是熱動系統(tǒng)節(jié)能技術的重要組成部分。

2、熱動系統(tǒng)節(jié)能技術的可行性

2.1 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域，電廠熱動系統(tǒng)節(jié)能也是節(jié)能理論與節(jié)能技術相結合的新產(chǎn)物。在改造過程中一般不需要對系統(tǒng)主機設備進行改造，僅需對相關結構進行添加備件或采用新技術來完成節(jié)能工作。廣泛開展熱動系統(tǒng)節(jié)能工作，對當前調(diào)整產(chǎn)業(yè)結構提高管理水平，具有重要意義。

2.2 對于新研發(fā)設計出來的熱能發(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)，相關數(shù)據(jù)的指導運行來進行優(yōu)化改造，實現(xiàn)節(jié)能減排降耗的目的。

2.3 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；存在著熱動設計方面系統(tǒng)結構與連接方式不匹配的現(xiàn)象；因為運行操作和維護不當?shù)脑?，在系統(tǒng)運行過程中還會導致經(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)能技術具有廣泛的應用空間及充分的可行性。

3、熱動系統(tǒng)節(jié)能技術

3.1 鍋爐排煙熱量再利用

電廠鍋爐排煙溫度通?？梢缘竭_150℃，配備暖風器的更可達近200℃，而排煙導致的熱損失是占鍋爐整體熱損的重要部分。如果能夠通過熱能回收再利用設備將排煙損失熱能進行一定程度的回收再利用，將能夠大大提高能源利用效率?；厥昭b置可以采用導熱劑為載體的熱交換裝置，并將回收的熱能用于熱動循環(huán)。如目前已經(jīng)投入實用的低壓省煤器，通常安裝在鍋爐末端，內(nèi)部流通低壓凝結水，主要來自于電廠鍋爐系統(tǒng)中的低壓加熱器出口冷凝水。經(jīng)過低壓省煤器后，通過排煙的加溫，這些水可以再次升溫進入鍋爐加熱系統(tǒng)中。由于工作效率依賴于冷凝水流通時受排煙加熱的效果，因此通過合理調(diào)整省煤器受熱管安裝位置，可以顯著降低煙塵排放溫度，并有效提高能量利用效率。實際使用中，煙塵溫度降幅可達25℃左右，而鍋爐效率可以得到1.5%的提升，而在能源消耗的體現(xiàn)上，可以降低單位發(fā)電能耗達到約8g/kW·h。但應注意，使用過程中需要保持低壓省煤器流通管路的暢通，并避免出現(xiàn)腐蝕情況。

3.2 鍋爐排污水熱量再利用

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污染。因此，排污熱水應該被充分利用。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。

3.3 化學補充水系統(tǒng)

對于采用抽凝式機組的發(fā)電廠，可以選擇通過除氧器或凝汽器向熱力系統(tǒng)中添加化學補充水。其中通過凝汽器不僅可以添加化學補充水，還可以產(chǎn)生除氧效果。當化學補充水進入低壓加熱器時，可以通過低位能抽氣方式產(chǎn)生逐級加熱的效果。這可以有效降低高位能蒸汽總量，可以顯著增強熱力系統(tǒng)節(jié)能效果。

3.4 供熱蒸汽過熱度循環(huán)利用

對于相當一部分工業(yè)供氣量較大的火力發(fā)電廠來說，蒸汽過熱度較高。但一般的工業(yè)用戶并不需要過熱度太高的蒸汽，而僅需要普通飽和蒸汽。因此火力發(fā)電廠常常需要使用冷卻水對過熱蒸汽進行降溫處理才能輸出到工業(yè)用戶。但這是對熱量及水源的極大浪費，而新技術可以采用循環(huán)利用方式提高蒸汽熱度利用率，并自然降低蒸汽過熱度。這一方式將過熱蒸汽通過汽-水轉換器重新循環(huán)加入熱力循環(huán)過程，使仍具有較大過熱度的蒸汽繼續(xù)在汽輪機中做功，從而充分利用并自然降低其過熱度。合理的循環(huán)利用過熱度可以獲得較高的經(jīng)濟性，不僅使蒸汽輪機的循環(huán)熱效率得以提高，又能使背壓機排汽量增加。

3.5 母管制給水系統(tǒng)的優(yōu)化運行技術

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)學技術與模型預測方法想融合，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。

結束語：

我國經(jīng)濟發(fā)展到今天這個階段，節(jié)約能源非常有意義。雖然火力電廠為我國的經(jīng)濟建設做出了巨大貢獻，但同時也帶來了大氣污染和固體廢渣污染。隨著環(huán)保意識的加強，我國倡導節(jié)能減排，優(yōu)化企業(yè)技術，促進工業(yè)技術長遠發(fā)展。熱動系統(tǒng)作為火力發(fā)電廠的核心組成部分，能耗一直都比較高，也是熱能與動力轉換的重要環(huán)節(jié)，節(jié)能優(yōu)化能給火力電廠帶來新的發(fā)展機遇。

[1]李俊生.關于電廠熱動系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的研究[J].科技與企業(yè)，2014(09).

[2]武慶嶺，郭悅.關于電廠熱動系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的研究[J].山東工業(yè)技術，2015(24)：137.

[3]李虎威，； 孫晶煒.電廠熱動系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化措施研究[J].中國科技博覽，2014(29)：309-309.

[4]焦林生.電廠熱動系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化策略探析[J].硅谷，2013(13)：123-124，70.