發(fā)電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能分析與改進(jìn)探析

張新

【摘 要】為滿足日益增長(zhǎng)的社會(huì)用電需求，電廠逐漸擴(kuò)大了生產(chǎn)規(guī)模。在電廠生產(chǎn)過(guò)程中，主要采用煤炭作為能源，煤炭燃燒造成了嚴(yán)重的大氣污染。當(dāng)前，中國(guó)致力于建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)，為貫徹落實(shí)可持續(xù)發(fā)展的理念，有必要對(duì)電廠熱力系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)采取科學(xué)合理的節(jié)能減排策略，實(shí)現(xiàn)資源利用效率的大幅度提高，在確保電廠效益的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。因此，有必要對(duì)電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能減排優(yōu)化方向進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，探究電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能減排的策略。

【關(guān)鍵詞】發(fā)電廠；熱力系統(tǒng)節(jié)能分析；改進(jìn)措施

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

我國(guó)經(jīng)濟(jì)處于穩(wěn)定的狀態(tài)，想提高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度并且實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排是一直被關(guān)注的焦點(diǎn)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?fàn)顩r，合理的解決兩者之間的關(guān)系尤為重要，只有在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中真正貫徹執(zhí)行節(jié)能減排的原則，并且保證社會(huì)的環(huán)境良好，才能保證經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。近幾年，在利用能源的過(guò)程中，占據(jù)比重的依然是煤炭。不得不說(shuō)，煤炭產(chǎn)生了不少弊端，煤炭的消耗能力很大，環(huán)境污染的現(xiàn)象變得嚴(yán)重。但為了我國(guó)能夠可持續(xù)發(fā)展，必須嚴(yán)格實(shí)施節(jié)能減排的戰(zhàn)略，對(duì)節(jié)能創(chuàng)建新思路、新要求，全部工作人員應(yīng)嚴(yán)格遵守國(guó)家環(huán)境保護(hù)的要求，降低一切能源的大量消耗。在利用能源的過(guò)程中，我國(guó)一直所提倡的模式就是有效的提高能源的利用率，并把它作為“十二五”的發(fā)展目標(biāo)，與之前的煤業(yè)相比較，電力行業(yè)節(jié)能具有一定的上升空間。

1發(fā)電廠熱力系統(tǒng)存在的問(wèn)題

第一，缺乏一定的熱力系統(tǒng)節(jié)能分析方法，比如我們可以在數(shù)學(xué)方面下手，利用計(jì)算機(jī)來(lái)分析熱力節(jié)能性能的不足之處，尋找熱力節(jié)能性能的解決方法。我們?cè)谒伎挤椒ǖ臅r(shí)候，都是從不同的角度來(lái)研究熱力系統(tǒng)，所以要加強(qiáng)對(duì)不同理論之間的研究。因?yàn)槲覈?guó)目前采用的都是局部?jī)?yōu)化運(yùn)行的方法，所以創(chuàng)新性更有待于進(jìn)一步能源的發(fā)展。

第二，我國(guó)目前的大多研究都屬于穩(wěn)態(tài)型研究，缺少一定的創(chuàng)新性。基礎(chǔ)的和發(fā)電系統(tǒng)的部分基本一致，一直保持一個(gè)恒定的狀態(tài)，這種方法會(huì)大大降低復(fù)雜程度，簡(jiǎn)化研究過(guò)程，也不能從根本上解決節(jié)能的問(wèn)題，為了不讓火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能具有局限性，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能分析的方法，提高研究的復(fù)雜程度，深入的去了解火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)的關(guān)鍵，創(chuàng)立合理的節(jié)能方案。

第三，熱力發(fā)電廠來(lái)說(shuō)沒(méi)有一套完整的體系。對(duì)于發(fā)電廠熱力系統(tǒng)的節(jié)能，無(wú)論是從設(shè)計(jì)高參數(shù)來(lái)說(shuō)，還是改善目前的運(yùn)行水平，在挖掘熱力潛力時(shí)，需要準(zhǔn)確而且高效的理論來(lái)進(jìn)行一定的專業(yè)指導(dǎo)，這樣才能有效的采取措施。為了節(jié)能性指標(biāo)的合理性，我國(guó)需要加大對(duì)節(jié)能性能生產(chǎn)過(guò)程與建立系統(tǒng)這一方面的研究。

2發(fā)電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能改造措施

2.1優(yōu)化改造火電機(jī)組

對(duì)電廠熱力系統(tǒng)的技術(shù)改造，要立足于降低煤炭損耗，優(yōu)化改造火電機(jī)組。對(duì)電廠熱力系統(tǒng)的火電機(jī)組進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)經(jīng)濟(jì)、工作性能進(jìn)行分析診斷，并加強(qiáng)對(duì)電廠熱力系統(tǒng)的優(yōu)化控制，增強(qiáng)火電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果，促進(jìn)環(huán)境改善。

2.2充分利用過(guò)熱度的供熱蒸汽

通常，蒸汽加熱系統(tǒng)需滿足大量的用戶需求，因此，蒸汽加熱系統(tǒng)較為龐大。在實(shí)際中，過(guò)熱蒸汽的加熱溫度飽和度是100℃。然而，部分用戶的需求溫度無(wú)需達(dá)到飽和溫度。因此，電廠通常采用噴水方式實(shí)現(xiàn)對(duì)熱力過(guò)高蒸汽的降低，進(jìn)而將之向其他用戶進(jìn)行分配。采用該方法，有利于在冷卻的同時(shí)，為其他用戶提供更多蒸汽熱量。但該方法易于導(dǎo)致資源浪費(fèi)。為加強(qiáng)電廠熱力系統(tǒng)的節(jié)能減排，有必要充分利用過(guò)熱度的供熱蒸汽，以有效減少資源浪費(fèi)。有必要采取熱蒸汽加熱系統(tǒng)。該系統(tǒng)將過(guò)多的熱量轉(zhuǎn)化為水和蒸汽，實(shí)現(xiàn)循環(huán)的熱力交換，實(shí)現(xiàn)資源的充分利用。該方法一方面能實(shí)現(xiàn)對(duì)多余熱量的充分利用，一方面具有良好的散熱性能，有利于能源節(jié)約。

2.3加強(qiáng)電氣部分設(shè)施的技術(shù)改造

電氣部分是發(fā)電廠環(huán)保設(shè)施運(yùn)行中不可缺少的系統(tǒng)，而在降低環(huán)保設(shè)施能源消耗的技術(shù)改造中，也可以積極的改造電氣設(shè)施。目前，發(fā)電廠電氣設(shè)施的改造主要以永磁調(diào)速、變頻調(diào)速將電機(jī)改為雙速等措施，并且這些技術(shù)都取得較為明顯的節(jié)能效果。例如：若是電氣系統(tǒng)使用的機(jī)組為300MW，其水泵通過(guò)變頻調(diào)速后節(jié)約的電能大約可以達(dá)到百分之三十五，若是按照這個(gè)數(shù)值來(lái)計(jì)算，大約3 年左右的時(shí)間發(fā)電廠就能夠收回電氣系統(tǒng)改造投入的資金。隨機(jī)電氣系統(tǒng)改造技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，變頻調(diào)速技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，由最初用于改造小型輔機(jī)的風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，到后來(lái)的循環(huán)水泵系統(tǒng)，其節(jié)能效果都非常明顯。但是，變頻技術(shù)在帶給發(fā)電廠可觀的經(jīng)濟(jì)效益時(shí)，其電氣系統(tǒng)也變得更為復(fù)雜，大幅度提升電氣系統(tǒng)的維修成本。因此，在對(duì)發(fā)電廠環(huán)保設(shè)施的電氣系統(tǒng)進(jìn)行改造之前，需要全面分析發(fā)電廠以及電氣系統(tǒng)的情況，對(duì)其展開(kāi)可行性研究；在改造的過(guò)程中，要確定電氣系統(tǒng)的共振轉(zhuǎn)速區(qū)，使變頻器可以快速在該范圍內(nèi)通過(guò)；改造之后可能會(huì)影響電機(jī)的使用壽命，故而需要注意變頻器相關(guān)元器件使用的可靠性。

2.4回收利用除氧器排汽和鍋爐排污水余熱

為了保證除氧功能，除氧器在工作時(shí)必排出蒸汽。然而排出的蒸汽是有一定溫度和壓力的，因此會(huì)損失熱量和工質(zhì)，所以需對(duì)其進(jìn)行回收和再利用，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減損。需要電廠熱力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員盡量采取有效合理的措施降低蒸汽溫度，減少利用不可再生能源，從而有效保護(hù)環(huán)境?？刹扇〉拇胧┦前惭b余熱冷卻器，將蒸汽余熱有效吸收?？刂莆鬯欧帕繉?duì)于鍋爐也是一項(xiàng)重要工作，一般能達(dá)到2%到5%，這種排放量長(zhǎng)期下去不僅會(huì)導(dǎo)致工質(zhì)嚴(yán)重?fù)p失，也會(huì)造成嚴(yán)重污染。鍋爐排污的壓力與熱水溫度都比較高，在得到有效利用的情況下，能成為較好的高級(jí)單熱資源。通過(guò)使用排污擴(kuò)容器可將一些熱量和工質(zhì)回收利用，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。而在擴(kuò)容蒸發(fā)后，污水還有一些溫度，需安裝排污水冷卻器來(lái)降低其溫度，在一系列的化學(xué)過(guò)程中將污水冷卻，從而有效避免產(chǎn)生溫室效應(yīng)，同時(shí)也能將污水的熱量進(jìn)行吸收和利用，轉(zhuǎn)化為電能，從而實(shí)現(xiàn)最大化的能量轉(zhuǎn)換，有效提升電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

2.5化學(xué)補(bǔ)充水系統(tǒng)改造

當(dāng)前，中國(guó)多數(shù)電廠采用抽凝式發(fā)電機(jī)組，在具體生產(chǎn)中，設(shè)備的化學(xué)補(bǔ)充水會(huì)實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠熱力系統(tǒng)的進(jìn)入，并實(shí)現(xiàn)對(duì)凝氣器及除氧器的進(jìn)入。當(dāng)化學(xué)補(bǔ)充水實(shí)現(xiàn)對(duì)凝汽器的進(jìn)入時(shí)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)除氧的初步完成。將系統(tǒng)運(yùn)行效率的有效提高作為目標(biāo)，結(jié)合汽輪機(jī)實(shí)際狀況，對(duì)化學(xué)補(bǔ)充水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，增強(qiáng)回?zé)嵯到y(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。對(duì)化學(xué)補(bǔ)充水進(jìn)行改造，使之以物態(tài)形式實(shí)現(xiàn)對(duì)凝氣器的進(jìn)入，實(shí)現(xiàn)設(shè)備回?zé)嵝实拇蠓忍岣摺?/p>

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)現(xiàn)在面臨著能源稀缺的處境，但我國(guó)能源資源的需求一直在增加，應(yīng)通過(guò)節(jié)能的方法進(jìn)行改造。和其他國(guó)家相對(duì)比，我國(guó)的發(fā)電廠熱力節(jié)能還有很大的發(fā)展空間。我們相信，隨著相關(guān)熱力系統(tǒng)的完善和將來(lái)的發(fā)展，將會(huì)取得更大更長(zhǎng)遠(yuǎn)的進(jìn)步，可以和其他發(fā)達(dá)國(guó)家同步，甚至，我們還可以取得比其他發(fā)達(dá)國(guó)家更大的進(jìn)步。

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（作者單位：國(guó)家能源博興發(fā)電有限公司）