熱能動力系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能改造分析

山東福源節(jié)能環(huán)保工程有限公司 山東濟南 250031

如今，環(huán)境污染以及資源枯竭問題日益嚴峻，過去的“先污染，后治理”的發(fā)展模式逐漸被淘汰，世界各國開始尋求可持續(xù)發(fā)展的道路。電能是社會和經(jīng)濟發(fā)展不可缺少的能源，但電能獲取過程中，必然伴隨著廢熱、廢水的產(chǎn)生，從而造成化石燃料的能量轉(zhuǎn)化率降低，而且會污染環(huán)境，增加處理能耗。雖然國家在大力提倡水能、風能、核能和潮汐能的利用，但是火力發(fā)電仍然是現(xiàn)階段不可取代的主要電能獲取方式。本文就“如何優(yōu)化熱能動力系統(tǒng)，提高能量轉(zhuǎn)化率；從而降低環(huán)境污染，提高資源利用率”進行了探討并提出了幾點建議。

1 熱能動力系統(tǒng)簡述

熱能動力系統(tǒng)是實現(xiàn)熱力循環(huán)熱功轉(zhuǎn)換的裝置系統(tǒng)，其根本任務(wù)是：對熱能進行轉(zhuǎn)化，使之成為機械功，作為驅(qū)動其他設(shè)備的原動力。其原理是通過煤、石油、天然氣等化石燃料的燃燒所放出的熱能或核能、太陽能、地熱能等，驅(qū)動汽輪機、內(nèi)燃機、燃氣輪機等熱能動力裝置產(chǎn)生電能。因大部分礦物燃料均屬于不可再生能源，且燃燒過程中會產(chǎn)生污染性有害氣體，必須對其能量轉(zhuǎn)化和環(huán)境污染重視，采用技術(shù)和管理手段，提高其能量利用率，降低環(huán)境污染，最終實現(xiàn)節(jié)能減排。在化學能—熱能—機械能-電能轉(zhuǎn)化過程中，熱能動力系統(tǒng)可在大部分環(huán)節(jié)中采用有效措施，最大程度節(jié)約能源，提升能源利用率?；谶@一現(xiàn)狀，我們需對能動力系統(tǒng)優(yōu)化、節(jié)能改造更深層次的探究，通過提高能源利用率節(jié)能降耗，通過污染物控制保護環(huán)境，促使經(jīng)濟和社會效益共同提升，最終實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)一致。

2 熱能動力系統(tǒng)的優(yōu)化與節(jié)能改造

火力發(fā)電熱能動力系統(tǒng)主要有燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等四部分組成。燃燒系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)實現(xiàn)化學能轉(zhuǎn)化為熱能，電氣系統(tǒng)完成熱能由機械能到電能的轉(zhuǎn)化，控制系統(tǒng)保證各系統(tǒng)安全、合理和經(jīng)濟運行。各系統(tǒng)的每個環(huán)節(jié)均有一定的能量轉(zhuǎn)化效率，不能保證100%轉(zhuǎn)化。對各系統(tǒng)之間的連接以及系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備進行節(jié)能優(yōu)化、設(shè)備升級，即可使燃料得到最大程度利用。本文從以下幾個方面作分析[1]。

2.1 發(fā)電廠熱能動力系統(tǒng)的化學補水系統(tǒng)分析

現(xiàn)階段，抽凝式發(fā)電機是我國發(fā)電廠中較為常見的發(fā)電機組，抽凝式發(fā)電機在運行過程中由于水分會不斷散失，需對熱能動力系統(tǒng)補充水分，補水的主要方式為通過在凝汽器或除氧器，緩慢注入化學水。在補水過程中，應(yīng)對補水溫度合理控制，一旦補水過程中出現(xiàn)溫度過高的情況，需使用噴霧裝置對凝汽器中的水分進行引流，保證補水效果。與此同時，由于補水過程中經(jīng)常會出現(xiàn)廢氣，在此種情況下，需采用低壓加熱器將系統(tǒng)內(nèi)部留存的廢氣排除，控制高溫蒸汽量，提高凝汽器的真空度，保證補水過程系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

2.2 鍋爐排污水余熱回收再利用

為保證鍋爐爐水水質(zhì)符合規(guī)定標準，減少蒸汽中的含鹽量，在鍋爐運行中，需要不斷通過連續(xù)排污排除含鹽廢水，且通過定期排污排除沉積在鍋爐底部的水渣污泥等沉淀物。因此鍋爐排污率提高對鍋爐運行有利，但由于排污溫度較高，熱能損失也相應(yīng)增大，對周圍環(huán)境也會造成不良影響。有關(guān)資料指出，排污率每增加1%，燃料耗量增加約0.12～0.18%。因此積極采取余熱回收利用措施，減少電廠排污水和熱能損失，并將回收的熱能用于產(chǎn)生經(jīng)濟效益是非常必要的。企業(yè)在鍋爐排污水的過程當中，要對節(jié)能系統(tǒng)進行綜合性的考慮，可采用連續(xù)排污擴容閃蒸獲取蒸汽，用于加熱鍋爐給水，或用于加熱供暖水，均可取得較好的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)減少熱能損耗的目的。

2.3 鍋爐煙氣余熱回收利用

在熱能動力系統(tǒng)燃氣系統(tǒng)排放的煙氣經(jīng)過脫硝除塵脫硫處理后，溫度可降至50℃左右，此溫度的煙氣含有大量汽化潛熱，可占總?cè)剂瞎崃康?0%，直接排放到環(huán)境中造成能源浪費。因此采用煙氣余熱回收技術(shù)應(yīng)在新建電廠中合理規(guī)劃，對這部分熱量予以重視加以考慮，可獲得可觀的經(jīng)濟效益?，F(xiàn)有電廠可依據(jù)自身的具體狀況對煙氣系統(tǒng)進行余熱回收節(jié)能改造，如煙道設(shè)置換熱器等，從而實現(xiàn)節(jié)能降耗。

2.4 給水系統(tǒng)優(yōu)化

鍋爐給水系統(tǒng)是電廠穩(wěn)定運行的根本，給水系統(tǒng)的合理設(shè)計和優(yōu)化，能夠從根本上減少因水質(zhì)不合格造成系統(tǒng)設(shè)備的運行問題。在火力發(fā)電廠的生產(chǎn)過程中，水資源應(yīng)用最多，并且生產(chǎn)過程必須借助復(fù)雜的輸配管道系統(tǒng)，因此使用節(jié)水技術(shù)應(yīng)首先確保電廠生產(chǎn)穩(wěn)定、安全。在水浪費嚴重的環(huán)節(jié)，采用節(jié)水再用技術(shù)，提高水資源的回收利用率，從而達到減少水資源浪費，提高生產(chǎn)效率的目的。

2.5 蒸汽凝結(jié)水的回收利用

蒸汽凝結(jié)水水質(zhì)好、溫度高，可將其直接作為鍋爐給水，或通過換熱器加熱補水，最大限度的理由蒸汽凝結(jié)水廢熱，從而節(jié)約燃料消耗和水處理的費用，同時可降低鍋爐補水的耗量。凝結(jié)水的回收利用具有有效的節(jié)能效果?？蓮膬蓚€方面著手，一是凝結(jié)水回收裝置及疏水器應(yīng)保證低泄漏率，使用壽命長，回收裝置應(yīng)自動化，二是凝結(jié)水回收方式應(yīng)綜合考慮系統(tǒng)工藝流程，在滿足設(shè)備技術(shù)要求的前提下進行選擇[2]。

3 結(jié)語

應(yīng)國家節(jié)能減排的政策要求，電廠必須走可持續(xù)發(fā)展的道路，而熱能動力系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化改造是電廠實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。電廠應(yīng)在基于對熱能動力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的深入分析的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)進行整體節(jié)能優(yōu)化改造，實現(xiàn)系統(tǒng)整體平衡，將各環(huán)節(jié)的能量浪費降至最低，最大限度回收利用余熱，降低能源消耗，提供能量轉(zhuǎn)化率，最終達到節(jié)能減排綠色生產(chǎn)的目標。