發(fā)電廠節(jié)能降耗中熱能與動力工程的應(yīng)用探討

姜霞

[摘? ? 要]隨著我國經(jīng)濟發(fā)展水平的日益提升，部分行業(yè)出現(xiàn)產(chǎn)能過剩的情況。尤其是在工業(yè)生產(chǎn)中，能源損耗現(xiàn)象屢見不鮮。在電力生產(chǎn)過程中，能源損耗尤為顯著。將熱能與動力工程相結(jié)合，以促進新時代電力的發(fā)展，減少能源消耗，提高工廠的經(jīng)濟效益和生產(chǎn)效率是相關(guān)行業(yè)需要重點關(guān)注的問題。鑒于此，主要闡述熱能與動力工程的基本應(yīng)用關(guān)系，分析實際的應(yīng)用方向，探究生產(chǎn)過程中的弊端和節(jié)能降耗的路徑。

[關(guān)鍵詞]節(jié)能降耗;熱能;動力工程;理論應(yīng)

[中圖分類號]TM621 [文獻標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）12–0–02

Application of Thermal Energy and Power Engineering in Energy

Saving and Consumption Reduction of Power Plant

Jiang Xia

[Abstract]With the increasing improvement of China's economic development level， some industries have overcapacity. Especially in industrial production， energy loss is common. In the process of power production， energy loss is particularly significant. The combination of thermal energy and power engineering to promote the development of electric power in the new era， reduce energy consumption and improve the economic efficiency and production efficiency of the factory is a key issue that relevant industries need to pay attention to. In view of this， this paper mainly expounds the basic application relationship between thermal energy and power engineering， analyzes the actual application direction， and explores the disadvantages in the production process and the path of energy conservation and consumption reduction.

[Keywords]energy saving and consumption reduction; thermal energy; power engineering; theory should

隨著社會能源消耗的增加，其稀缺問題成為影響社會持續(xù)發(fā)展的原因之一。同時，環(huán)境污染也逐步使人們認(rèn)識到在生產(chǎn)和生活過程中進行節(jié)能減排工作的重要性，并在國家的鼓勵下逐步落實各項政策或措施。但從當(dāng)前情況看，節(jié)能減排效果還未達到預(yù)期的要求，特別是像發(fā)電廠這樣的污染嚴(yán)重的企業(yè)，在解決電廠運行過程中的節(jié)能減排問題時還面臨著很多問題。火力發(fā)電在我國仍占有相對重要的地位，因此，加強對我國火電廠的節(jié)能降耗問題進行全面研究，有非常重要的現(xiàn)實意義。

1 發(fā)電廠節(jié)能降耗中熱能與動力工程的應(yīng)用價值

節(jié)能降耗是確保電廠可持續(xù)發(fā)展的重要發(fā)展戰(zhàn)略。電廠中的大多數(shù)火力發(fā)電系統(tǒng)都需要使用工具和設(shè)備來檢測系統(tǒng)性能并獲得能耗指標(biāo)。經(jīng)過科學(xué)分析，可以發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)和過程中的缺陷，然后制定優(yōu)化策略，提高優(yōu)化熱動系統(tǒng)節(jié)能的能力。其主要有以下幾點問題：①能源消耗過大。電廠熱動系統(tǒng)是一種資源密集型的發(fā)電方式，不可再生資源被大量消耗，隨著礦物和其他資源的儲量逐漸減少，能源越來越緊張，因此進行節(jié)能優(yōu)化，降低資源消耗勢在必行。②環(huán)境影響較大。與發(fā)達國家相比，我國絕大部分的供熱技術(shù)處于較低水平，與巨大的電力需求相比，無法滿足社會需求。在產(chǎn)生熱能的過程中，由于技術(shù)不足，燃料很難完全燃燒。不完全燃燒產(chǎn)生的污染物通常直接進入大氣，對環(huán)境造成更大的損害。電廠熱動系統(tǒng)的節(jié)能措施應(yīng)用實際生產(chǎn)過程。一方面，不僅可以節(jié)省資源，降低成本，而且可以協(xié)調(diào)各種因素之間的關(guān)系，從而找到環(huán)境與經(jīng)濟之間的關(guān)系。實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，這為發(fā)電廠和環(huán)境保護的發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)。另一方面，在優(yōu)化過程中消除環(huán)境污染，實施節(jié)能優(yōu)化策略，就需要利用先進的科學(xué)技術(shù)成果和引進新技術(shù)。新技術(shù)和新工藝不僅可以使經(jīng)濟利益最大化，而且可以為發(fā)電廠的發(fā)展做出貢獻。

2 火力發(fā)電廠熱動系統(tǒng)能源消耗的原因

2.1 能源沒有被充分利用

縱觀目前大多數(shù)的火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)的具體運行狀況進行系統(tǒng)分析，能源利用率這是較為突出的問題。在電力資源進行生產(chǎn)的過程中，能夠通過利用煤等自然資源對其進行轉(zhuǎn)化，而后再講電力系統(tǒng)傳動到不同區(qū)域、不同家庭中，在這樣的過程中會導(dǎo)致能源損耗過于嚴(yán)重，進而無法高效實現(xiàn)火電廠資源的高效運用。

2.2 難以均衡配置電力

針對當(dāng)前電力行業(yè)運行現(xiàn)狀來看，電力行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)配置不夠科學(xué)均衡并且同發(fā)電廠煤炭資源的損耗量有著很大的聯(lián)系，它主要就是因為電器企業(yè)在進行火力發(fā)電時，所利用的煤炭量遠遠超過了國際標(biāo)準(zhǔn)的每千瓦供電的煤量，這樣就大大影響了火力發(fā)電廠的科學(xué)資源配置，進而也在很大程度上限制了發(fā)電企業(yè)的經(jīng)歷發(fā)展。相關(guān)參數(shù)與設(shè)備運行難以正常匹配。在汽輪正常運行的過程中，若是沒有利用科學(xué)合理的參數(shù)對設(shè)備進行調(diào)整，就會很容易出現(xiàn)火力發(fā)電廠所負荷的參數(shù)與實際運行不夠匹配的情況，這樣就會導(dǎo)致主汽壓力很低，并且燃燒得不夠充分，整體的蒸汽流量就會升高，從而使得機組熱量所產(chǎn)生的損耗持續(xù)增加，整體運行效率就會降低，導(dǎo)致整體的汽輪機很大達到最佳狀態(tài)，進而會加大能源消耗。

2.3 熱能損耗問題

具體運作階段，易出現(xiàn)熱能損耗的問題，這種情況直接背離了節(jié)能降耗的初衷。熱能損耗問題能夠引發(fā)重?zé)岈F(xiàn)象和運動能量失衡問題，如果未能對其進行干預(yù)，勢必會造成巨大的損失。工作階段，因熱能屬于能源轉(zhuǎn)換中的關(guān)鍵能源，其具體的特性決定著極易出現(xiàn)的損失，實際的能耗控制工作應(yīng)該圍繞其展開。但是就實際狀況加以分析，工作過程中多個部件均能消耗熱能，多個運作環(huán)節(jié)涵蓋著熱能轉(zhuǎn)換及傳遞等，轉(zhuǎn)換階段新的熱能也在不斷地被轉(zhuǎn)換，但是上一環(huán)節(jié)損耗的熱能未能解決，便會直接累積到下一環(huán)節(jié)，影響到相關(guān)設(shè)備，環(huán)節(jié)末尾的受重?zé)岈F(xiàn)象影響最為明顯，難以進行能量控制，還會產(chǎn)生能量失衡問題，引發(fā)事故和損失。

2.4 節(jié)流調(diào)節(jié)問題

在開展此項工作時，需要遵循實際的情況，節(jié)流調(diào)節(jié)重點是指對汽輪機的功率加以控制，依照具體的情況保證汽輪機運作效果，由此強化電力輸出的基本功率。根據(jù)實際分析，該項技術(shù)可以降低能耗，但是具體運用時，由于控制帶來的電能損耗較大，所以易出現(xiàn)能源流失難以控制的問題。工作中整體系統(tǒng)對于系統(tǒng)中多類子系統(tǒng)實現(xiàn)科學(xué)合理的調(diào)控，而相關(guān)子系統(tǒng)的運作及調(diào)節(jié)通常需要依靠技術(shù)人員操作，如果存在著明顯的問題，勢必會影響節(jié)能降耗目的的實現(xiàn)。

3 發(fā)電廠節(jié)能降耗中熱能與動力工程的應(yīng)用

3.1 實現(xiàn)鍋爐排污系統(tǒng)的節(jié)能

為了能夠更加充分地實現(xiàn)火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化，鍋爐排水系統(tǒng)同樣至關(guān)重要。要對火力發(fā)電廠的鍋爐排水系統(tǒng)進行全面細致的查看分析，并且在熱力系統(tǒng)正常發(fā)電的過程中進行節(jié)能優(yōu)化后，也要對實際的環(huán)境進行查看，將環(huán)境污染予以排除。同時，污染情況通常會出現(xiàn)在水體浪費的過程中，在很大程度上會加大電力企業(yè)的能源消耗，難以完成節(jié)能減排的目的。因此，為了能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能目的，就要對火力發(fā)電廠的鍋爐排污系統(tǒng)的運行過程予以充分重視，將水資源要循環(huán)利用起來，提高水資源的利用率。通過這樣控制可再生資源，進而逐步完成節(jié)能目的。此外，也可以將排污擴容設(shè)備積極引用到鍋爐排污系統(tǒng)中，利用高新技術(shù)將污染物進行回收，利用冷處理對其污水進行整治，這樣就能夠在很大程度上保障水資源的優(yōu)質(zhì)循環(huán)發(fā)展，從而更有利于火力發(fā)電廠的排水系統(tǒng)得以更加科學(xué)的循環(huán)利用。

3.2 提升燃燒效率

循環(huán)流化床鍋爐節(jié)能減排效果由燃燒率反映，煤炭作為火力發(fā)電廠主要應(yīng)用燃料，其燃燒效率可直接影響節(jié)能減耗效果，因此需借助一定手段控制煤炭燃燒速度，實現(xiàn)鍋爐節(jié)能。結(jié)合火力發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐運行來看，可借助鍋爐余熱回收增強鍋爐效率，例如：借助高壓蒸汽實現(xiàn)爐內(nèi)熱量循環(huán)，回收蒸汽余熱，提高鍋爐燃燒效果，在信息化時代，可借助信息技術(shù)增設(shè)智能溫采系統(tǒng)，用以監(jiān)測鍋爐余熱泄漏量及閥門余熱排放量，便于操作人員及時回收蒸汽余熱，同時可于尾部煙道內(nèi)擴大受熱面，使所回收的蒸汽余熱充分利用，繼而實現(xiàn)火力發(fā)電廠鍋爐節(jié)能降耗。除余熱回收控制煤炭燃燒效果外，還可通過降低鍋爐熱量損失的手段實現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)。①降低鍋爐預(yù)熱器漏風(fēng)率，確保循環(huán)流化床鍋爐煤炭燃燒時具有足夠氧氣供給，以此提升爐內(nèi)煤料燃燒效果;②注重循環(huán)流化床鍋爐清潔工作，確保鍋爐運行環(huán)境適宜，在此基礎(chǔ)上嚴(yán)格控制鍋爐溫度，借助智能化溫采系統(tǒng)監(jiān)測爐內(nèi)溫度，規(guī)避熱量流失。

3.3 合理降低鐵磁能耗

在電力系統(tǒng)的發(fā)展運行的過程中，其能量傳輸?shù)馁|(zhì)量，會受到應(yīng)用導(dǎo)電材料的影響，從而降低用電量。因此，必須要加強對設(shè)備導(dǎo)電材料的合理控制，選擇優(yōu)質(zhì)的導(dǎo)電材料，以有效降低電磁消耗產(chǎn)生的能源損失，技術(shù)人員要解決載流導(dǎo)體和設(shè)備使用鋼材的問題，保證鋼結(jié)構(gòu)的選擇。通過嚴(yán)格合理對材料進行控制，減少不合格質(zhì)量的鋼材，造成對發(fā)電過程產(chǎn)生的影響，避免鋼材結(jié)構(gòu)性能發(fā)生變化。

3.4 合理利用廢氣中的廢熱

電廠鍋爐運行期間的煙氣溫度較高，如果僅以簡單的形式排放，那么這部分高溫?zé)崃繉⑹遣槐匾睦速M。為了避免這種情況并確保設(shè)備可以以更節(jié)能的方式運行，需要能夠回收這部分熱量，以便盡可能避免熱量損失。目前，利用煙氣熱量的主要形式有兩種：①冷凝水循環(huán)系統(tǒng)，可以更好地吸收煙道氣的熱量，同時避免熱量損失。②可以直接從煙氣中吸收熱量的熱交換設(shè)備。

3.5 調(diào)配選擇及工況變動法

電能的生產(chǎn)本身就是一個具有動態(tài)化特征的過程，依照季節(jié)發(fā)生明顯變化，結(jié)合著負荷的實際要求，將工況合理調(diào)整，由此使得熱能轉(zhuǎn)化過程更為經(jīng)濟。比如，最佳真空的調(diào)整就是顯著的代表，冬天的環(huán)境溫度低，對于水的流量和壓力進行調(diào)整時，可以適當(dāng)?shù)亟档蜋C力風(fēng)機的基本轉(zhuǎn)速;在夏天時，由于環(huán)境溫度較高，加之負荷變化明顯，使得循環(huán)水量有所增加，調(diào)整葉片角度和風(fēng)機的高低速，可以讓循環(huán)水溫度控制在適宜的范圍，促使真空維持在合理的狀態(tài)下，由此實現(xiàn)高效、節(jié)能運行的目標(biāo)。為讓熱能與動力工程的節(jié)能降耗作用充分地顯現(xiàn)出來，需要合理地運用工況變動法和調(diào)配選擇方法。在實際應(yīng)用時，可以通過基本的輔助設(shè)施的使用率，如安裝低壓凝氣裝置，便能完成對系統(tǒng)工作量的適當(dāng)調(diào)節(jié)，使得系統(tǒng)負荷調(diào)節(jié)順利實現(xiàn)，控制系統(tǒng)運行過程中的能耗。

3.6 使用清潔能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源

地?zé)豳Y源與風(fēng)能都是可再生能源，其可再生的特點使該類能源的獲取方式相對簡單。地?zé)豳Y源的優(yōu)點主要有效率高、穩(wěn)定性好、用地少以及對環(huán)境污染小等。風(fēng)能被使用的時間較長，最大的特點是對地球環(huán)境完全無污染。通過近年來的技術(shù)改進，它的發(fā)電效率得到了很大提高。將這些清潔能源應(yīng)用于相關(guān)工業(yè)，能夠在工業(yè)實施過程中實現(xiàn)節(jié)能降耗，不僅能夠減少環(huán)境污染，還可以實現(xiàn)能源的高質(zhì)量轉(zhuǎn)化，從而保障人們的能源需求。地?zé)豳Y源與風(fēng)能都是十分珍貴的清潔能源，在動力工程中的廣泛應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)能源的充分利用和環(huán)境保護。

4 結(jié)語

電熱動系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化符合當(dāng)前的發(fā)展要求，有助于降低能耗，提高電廠的效率，并為行業(yè)的長期發(fā)展做出貢獻。因此，有必要對熱動系統(tǒng)的運行條件進行科學(xué)分析，并采取有效措施來達到優(yōu)化節(jié)能的目的。

參考文獻

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