熱能與動(dòng)力工程中的節(jié)能技術(shù)

劉雷

摘 要：近年來(lái)，資源枯竭與環(huán)境污染問(wèn)題無(wú)時(shí)無(wú)刻困擾著全球人民。因此，傳統(tǒng)的先發(fā)展而后治理的發(fā)展模式逐漸被淘汰。世界各國(guó)都開(kāi)始加大對(duì)可持續(xù)發(fā)展的投資力度，作為能夠?yàn)槭澜缟鐣?huì)提供足量電力能源的工廠，發(fā)電廠會(huì)在為人民生活提供便利的同時(shí)給環(huán)境帶來(lái)負(fù)面影響。盡管當(dāng)前國(guó)家正在倡導(dǎo)開(kāi)發(fā)風(fēng)能核能以及潮汐能等環(huán)保能源，但是火力發(fā)電依舊是當(dāng)前國(guó)內(nèi)的主要電力能源獲取方式?；诖耍疚闹饕接憻崮芘c動(dòng)力工程中的節(jié)能技術(shù)。

關(guān)鍵詞：電力能源;熱能動(dòng)力;節(jié)能改造

對(duì)于我國(guó)電廠長(zhǎng)久發(fā)展來(lái)講，加強(qiáng)節(jié)能降耗中熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用十分重要，其不但能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能環(huán)保，還能提升電廠生產(chǎn)效率。同時(shí)，還有助于提高電廠整體效益，對(duì)加強(qiáng)電廠市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力具有積極作用。為此，相關(guān)部門(mén)需給予節(jié)能降耗中熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用高度重視，通過(guò)多元化的手段，將其存在的價(jià)值及作用發(fā)揮出最大化，以期電廠實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)。

1 熱能動(dòng)力系統(tǒng)的基本概述

所謂火力發(fā)電，主要是指借助一些化石燃料或是焚燒垃圾來(lái)獲取相應(yīng)的內(nèi)能，并通過(guò)發(fā)電動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置來(lái)產(chǎn)生電力能源，其經(jīng)歷的主要過(guò)程是：由燃燒化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝麆?dòng)能，進(jìn)而通過(guò)機(jī)械能的過(guò)渡轉(zhuǎn)換，最終生成電力能源?？紤]到當(dāng)前發(fā)電廠中多數(shù)情況下都存在燃料燃燒不充分的現(xiàn)象，致使國(guó)內(nèi)乃至全球的化石燃料出現(xiàn)資源浪費(fèi)。與此同時(shí)，在燃料的燃燒過(guò)程中，還會(huì)產(chǎn)生一些二氧化硫和二氧化碳等氣體，會(huì)給大氣造成破壞，給整個(gè)環(huán)境帶來(lái)空氣污染。受到設(shè)備性能本身的限制，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)乃至全球發(fā)電廠的整體能量轉(zhuǎn)化率較低，這也是當(dāng)前絕大多數(shù)發(fā)電廠所面臨的問(wèn)題。

2 節(jié)能改造措施

2.1 蒸汽凝結(jié)水回收技術(shù)

在工業(yè)生產(chǎn)中，大量的能源和工業(yè)用水被用來(lái)產(chǎn)生蒸汽熱，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。然而，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，蒸汽完成放熱過(guò)程以后所形成的凝結(jié)水通常會(huì)被浪費(fèi)掉，廢蒸汽冷凝水占蒸汽總熱量的四分之一左右。如果這些高溫冷凝水能夠充分利用，不但可以降低對(duì)工業(yè)用水的使用量，而且還能夠大大降低燃料能源消耗量。因?yàn)橛谜羝Y(jié)水回收技術(shù)可以將低壓蒸汽替換為蒸汽水余熱，借助凝結(jié)水余熱的作用來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。值得一提的是，壓力回水以及背壓回水是冷凝水回收的最主要方式。其中，背壓回水主要是指借助疏水閥的背壓作為主要?jiǎng)恿Γ瑢?shí)現(xiàn)凝結(jié)水及水蒸氣的傳輸，該類回水方式能夠顯著提高水蒸氣的利用率，從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果。

2.2 燃燒控制技術(shù)的創(chuàng)新

在電廠發(fā)電過(guò)程中，燃燒操作技術(shù)的重要性尤為關(guān)鍵，特別在能量轉(zhuǎn)變過(guò)程中，所以諸多電廠對(duì)鍋爐技術(shù)改進(jìn)予以了高度重視，借助現(xiàn)代化控制技術(shù)，自行投放燃料，為節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。在燃燒操作技術(shù)中，對(duì)于空燃比里連續(xù)操控技術(shù)來(lái)說(shuō)，通過(guò)熱電偶，可以對(duì)數(shù)值進(jìn)行檢查，使探測(cè)的數(shù)值在PLC中進(jìn)行迅速傳遞，在數(shù)據(jù)對(duì)比的幫助下，其偏差值在微分計(jì)算后，可以將相應(yīng)的電信號(hào)進(jìn)行傳遞，為調(diào)整比例閥門(mén)和電動(dòng)閥的數(shù)值帶來(lái)便利性，從而對(duì)鍋爐內(nèi)部溫度進(jìn)行有效調(diào)整。該方法存在著一些不足的地方，就是溫度操控的準(zhǔn)確性嚴(yán)重缺失，要對(duì)額定數(shù)值進(jìn)行嚴(yán)格確認(rèn)。而對(duì)于雙交叉先付控制技術(shù)來(lái)說(shuō)，主要借助溫度傳感器，實(shí)現(xiàn)測(cè)量的溫度向電信號(hào)的順利轉(zhuǎn)化，從實(shí)際測(cè)量溫度出發(fā)，與期望達(dá)到的溫度進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)PLC自動(dòng)對(duì)燃料和空氣流量閥門(mén)的閉合進(jìn)行改變，加強(qiáng)電動(dòng)方法定位的應(yīng)用，嚴(yán)格操作和控制空氣和燃料的比例，并且將孔板與差壓變送器等聯(lián)合在一起，將空氣量保持在可控范圍內(nèi)，加強(qiáng)操控裝置的應(yīng)用，將鍋爐內(nèi)溫度調(diào)整至最佳?；诖?，可以滿足節(jié)約部件需求，而且溫度操作的準(zhǔn)確性較高。

2.3 廢煙氣的余熱回收技術(shù)

鍋爐排出的煙氣溫度高達(dá)200多攝氏度，這些余熱屬于二次能源，直接排放沒(méi)有得到充分利用，是一種巨大的能源浪費(fèi)。在“節(jié)能減排”的方針下，提高鍋爐效率、減少鍋爐排污、加強(qiáng)鍋爐高溫廢氣的充分利用是工業(yè)生產(chǎn)中需要注意的問(wèn)題。在工業(yè)生產(chǎn)中，可利用鍋爐運(yùn)行過(guò)程中這部分煙氣的余熱進(jìn)行熱力系統(tǒng)循環(huán)利用，同時(shí)在鍋爐尾部安裝低壓省煤器，在最佳取水位置與熱力系統(tǒng)相連，充分利用鍋爐煙氣余熱。安裝低壓省煤器不但可以將煙氣的整體溫度降下來(lái)，而且能夠有效提升熱能動(dòng)力系統(tǒng)的利用率，這一方面可以在節(jié)約能源的同時(shí)提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，另一方面能夠減少環(huán)境污染。鍋爐煙氣余熱回收有兩種方式：預(yù)熱工件和助燃預(yù)熱空氣。由于預(yù)熱工件往往受操作場(chǎng)地的限制，鍋爐煙氣余熱回收主要采用預(yù)熱空氣助燃，布置在加熱爐上，加強(qiáng)鍋爐的能量燃燒，充分利用資源，節(jié)能的綜合效果非常顯著。

2.4 保證調(diào)壓環(huán)節(jié)的技術(shù)含量，提升調(diào)壓機(jī)組工作效率

在經(jīng)營(yíng)運(yùn)作中，還需不斷提升調(diào)壓環(huán)節(jié)的技術(shù)含量，如此才能切實(shí)保證調(diào)壓機(jī)組的工作效率。這是因?yàn)殡姀S在運(yùn)作中需要對(duì)壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，最終實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的工作狀態(tài)。此時(shí)，若是機(jī)組承擔(dān)的負(fù)荷較大，需要對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，保證其調(diào)壓工作的實(shí)效性。這也需要相關(guān)技術(shù)員全面分析機(jī)組常規(guī)運(yùn)作中的設(shè)備，確保影響機(jī)組運(yùn)行的安全性與穩(wěn)固性的因素，進(jìn)而提升調(diào)壓環(huán)節(jié)的技術(shù)能力。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上分析，提出基于直流功率調(diào)制和暫態(tài)能量跟蹤融合的熱能動(dòng)力系統(tǒng)節(jié)能控制和改造技術(shù)，采用多直流調(diào)制協(xié)調(diào)方法，在平衡功率沖擊下，完成熱能動(dòng)力系統(tǒng)的機(jī)組的節(jié)能控制。構(gòu)建控制機(jī)組模型和約束參量，進(jìn)行熱能動(dòng)力系統(tǒng)的節(jié)能穩(wěn)態(tài)性控制。根據(jù)熱能動(dòng)力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子角與轉(zhuǎn)子角速度的直流調(diào)制關(guān)系進(jìn)行暫態(tài)能量跟蹤融合處理，實(shí)現(xiàn)熱能動(dòng)力系統(tǒng)的最優(yōu)節(jié)能控制，完成熱能動(dòng)力系統(tǒng)的節(jié)能改造。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所提設(shè)計(jì)方法對(duì)熱能動(dòng)力系統(tǒng)能量控制效能較優(yōu)，節(jié)能效果較好。

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