淺談節(jié)能降耗中熱能與動(dòng)力工程的實(shí)際運(yùn)用

張軍淮

摘要：物理與科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展催生了大量相關(guān)方面的企業(yè)，而在工業(yè)領(lǐng)域飛速發(fā)展的過(guò)程中，熱能與動(dòng)力工程的作用十分關(guān)鍵，相關(guān)企業(yè)已逐漸意識(shí)到其重要性，紛紛在技術(shù)和管理方面尋求突破，促使企業(yè)的運(yùn)行與管理更加標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化。此外，由于發(fā)電廠運(yùn)行時(shí)能量損耗量較大，導(dǎo)致能源浪費(fèi)問(wèn)題過(guò)于嚴(yán)重，因此需要將熱能與動(dòng)力工程用于其中，可實(shí)現(xiàn)廢水、廢煙余熱的高效利用，減少蒸汽損失量。

關(guān)鍵詞：節(jié)能降耗；熱能；動(dòng)力工程

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展不可避免地帶來(lái)了一些負(fù)面影響，如生態(tài)環(huán)境被嚴(yán)重破壞，導(dǎo)致人類以及其他生物面臨生存危機(jī)。同時(shí)，資源損耗量日益增加，導(dǎo)致資源短缺問(wèn)題越發(fā)嚴(yán)重。因此，節(jié)能降耗已經(jīng)成為了各領(lǐng)域發(fā)展的主要方向，而電廠則是造成這兩種負(fù)面影響的主要因素，因此必須加大節(jié)能降耗力度，結(jié)合電廠的特點(diǎn)合理應(yīng)用熱能與動(dòng)力工程。

一、概述

可采用汽輪機(jī)、水泵、加熱器等多種設(shè)備增加鍋爐能量，而后實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。在此過(guò)程中涉及較多燃燒動(dòng)力學(xué)的知識(shí)，因此需要配置熟知此類知識(shí)且經(jīng)驗(yàn)豐富的人員。另外，物體的不同形態(tài)導(dǎo)致著火點(diǎn)存在一定的差異，并且使得能源消耗量及排出的氣體都各不相同，但都需處理燃燒污染物，因此必須引起重視。

應(yīng)用熱能與動(dòng)力工程時(shí)能量損耗幾乎不可避免，原因在于能量轉(zhuǎn)化極其復(fù)雜，需要經(jīng)過(guò)多道工序，必然會(huì)損耗熱能。并且部分企業(yè)供電設(shè)施落后，技術(shù)創(chuàng)新力度過(guò)小，導(dǎo)致熱量浪費(fèi)問(wèn)題無(wú)法得到解決[1]。因此在應(yīng)用過(guò)程中需要嚴(yán)加注意，將損失量降低至最少。另外，城市化建設(shè)需要消耗大量的電能。在城市集中用電的過(guò)程中跳閘現(xiàn)象十分常見(jiàn)，導(dǎo)致大面積斷電，影響居民的正常生活。因此必須分析動(dòng)力傳遞因素，全面提高電廠發(fā)電能力，降低能源損耗量，保護(hù)環(huán)境。

二、影響電能生產(chǎn)因素

電廠在生產(chǎn)熱能的過(guò)程中會(huì)受到諸多因素的影響，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。第一，電廠主要通過(guò)鍋爐燃燒能源，在實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化后成功發(fā)電，整個(gè)操作過(guò)程以機(jī)械設(shè)備為主，因此故障較為常見(jiàn)，并且藏著許多風(fēng)險(xiǎn)，如果未能盡快處理，則會(huì)影響生產(chǎn)效率。因此應(yīng)定期檢修鍋爐并進(jìn)行改造，優(yōu)化其性能，實(shí)現(xiàn)工況的精確化調(diào)節(jié)。第二，設(shè)備工況與熱能利用率密切相關(guān)，利用不足時(shí)會(huì)損失大量的熱能。大部分電廠都未能在此方面實(shí)現(xiàn)合理控制，盡管變頻調(diào)節(jié)具有一定功效，但成本過(guò)高且對(duì)技術(shù)水平要求較高，因此還應(yīng)持續(xù)進(jìn)行改進(jìn)。第三，凝汽裝置會(huì)直接影響熱效率，屬于發(fā)電的重要裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安全隱患較多。易被外界因素影響，始終處于不穩(wěn)定狀態(tài)，頻繁波動(dòng)，難以實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)，進(jìn)而影響發(fā)電效率[2]。

三、具體應(yīng)用

（一）調(diào)頻方案

熱能與動(dòng)力工程可互相影響，互相作用，相輔相成。必須結(jié)合電廠實(shí)際情況進(jìn)行靈活化應(yīng)用，合理設(shè)計(jì)調(diào)頻方案，可采用交-直-交變頻設(shè)備，其具有額外能耗量少、受限制少、電流使用量小、能夠穩(wěn)定高效運(yùn)行等多種優(yōu)勢(shì)[3]。因此應(yīng)在充分了解電網(wǎng)頻率的情況下合理設(shè)計(jì)，并在應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)調(diào)頻方案的不足之處，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)，通過(guò)手動(dòng)及自動(dòng)處理進(jìn)行高效整合。

（二）回收利用

1.蒸汽凝結(jié)水

能量的轉(zhuǎn)化主要依靠高壓蒸汽作用，進(jìn)而推動(dòng)動(dòng)力設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)。但在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生蒸汽凝結(jié)水并伴隨著余熱，如果余熱利用度過(guò)低，則代表直接損失了能量。在控制時(shí)應(yīng)采用背壓回水和加壓方式進(jìn)行處理。兩種方式的適用情況各不相同，分別對(duì)應(yīng)的是壓力較高和供應(yīng)不足的情況，在應(yīng)用時(shí)需要加以注意，從而提高余熱的利用率。

2.鍋爐廢煙余熱

廢煙排放過(guò)程中溫度極高，通常狀況下均高于200℃，但廢煙產(chǎn)生的熱量可以轉(zhuǎn)化為能源利用。此外，直接排放的廢煙會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境，導(dǎo)致空氣質(zhì)量大幅度下降，因此企業(yè)必須高效利用廢煙，配置省煤器。將其安裝在合適的飲水地點(diǎn)，高效利用廢煙余熱。結(jié)合實(shí)際情況來(lái)看，優(yōu)化處理后的廢煙溫度可從240℃降低至25℃，能夠?qū)崿F(xiàn)鍋爐的高效運(yùn)行。

3.鍋爐廢水余熱

除氧器運(yùn)行時(shí)不可避免會(huì)產(chǎn)生大量蒸汽，如果不加以利用，則會(huì)導(dǎo)致熱量嚴(yán)重流失并污染環(huán)境，使得工業(yè)生產(chǎn)無(wú)法帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益，因此需要設(shè)置冷卻器。此外，鍋爐污水的排放包括兩種方式，第一是連續(xù)排污，主要采用的設(shè)備是擴(kuò)容器，僅能實(shí)現(xiàn)二次蒸汽的少量回收，其他部分則被浪費(fèi)。第二是定期排污，可對(duì)污水進(jìn)行降壓處理。最終的處理結(jié)果是大量的廢水余熱被嚴(yán)重浪費(fèi)，因此這兩種方式都不可行。最為有效的解決方式是配置排污廢熱回收器并合理利用廢水，例如在溫度較低的時(shí)期可直接將污水用作采暖用水，其他時(shí)間則可用于循環(huán)系統(tǒng)，這樣便能節(jié)約大量的能源。

（三）利用重?zé)岈F(xiàn)象

汽輪機(jī)重?zé)岈F(xiàn)象較為常見(jiàn)，會(huì)影響能源的使用率。因此需要增加該設(shè)備的數(shù)量，并重新排布，實(shí)現(xiàn)重?zé)岬母咝Ю?。可采用上下?jí)方式排布，高效利用部分熱損耗。重?zé)嵯禂?shù)介于0.04到0.08之間最為合適，但不同機(jī)組存在一定的差異，導(dǎo)致固化處理難度較高，因此需要準(zhǔn)確設(shè)定數(shù)值，便于控制。

（四）減少蒸汽損失

為了減少蒸汽損失，需要從以下幾個(gè)方面入手。第一，選擇經(jīng)驗(yàn)豐富、理論知識(shí)扎實(shí)、責(zé)任意識(shí)較高的鍋爐管理人員，確保其能夠掌握鍋爐儀表運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)態(tài)。如果溫度和壓力超出既定范圍，必須快速升高溫度及壓力，原因在于壓力低于既定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)會(huì)增大水滴含量，在處理后才能實(shí)現(xiàn)蒸汽的連續(xù)做工，促使其能夠穩(wěn)定、不間斷輸出。

（五）熱能動(dòng)力聯(lián)產(chǎn)

能否將節(jié)能措施落到實(shí)處是決定工業(yè)類企業(yè)能否實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的關(guān)鍵因素。盡管多數(shù)企業(yè)已意識(shí)到這一問(wèn)題，但成效并不顯著。原因在于企業(yè)的改造與優(yōu)化僅限于單獨(dú)裝置，而沒(méi)有意識(shí)到聯(lián)合改造系統(tǒng)的重要性，因此需要通過(guò)熱能動(dòng)力聯(lián)產(chǎn)加以處理，合理設(shè)計(jì)蒸汽動(dòng)力、燃?xì)廨啓C(jī)該方案尤其適用于能耗量較高的企業(yè)，并且可解決熱能動(dòng)力系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)低溫?zé)崃鞯募訜崽幚怼?/p>

四、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，可持續(xù)發(fā)展理念適用于企業(yè)及整個(gè)社會(huì)。為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，必須解決兩大問(wèn)題，分別是環(huán)境污染與能源消耗，可應(yīng)用節(jié)能與環(huán)保技術(shù)，并將能源與動(dòng)力工程的理念融入其中，進(jìn)而將能源損失量控制在最小范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁雪.節(jié)能降耗中熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2017，（2）：30-32.

[2]王曉亮.淺談煉油廠熱能動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能改造[J].能源與節(jié)能，2013，（5）：60-61.

[3]李泳成.發(fā)電廠熱能動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能改造分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，（13）：137-139.

（作者單位：江蘇捷達(dá)交通工程集團(tuán)有限公司）