淺談發(fā)電廠熱能動力系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能改造研究

饒龍欣

（福建晉江熱電有限公司，福建 晉江 362271）

引言

近些年，全球人民飽受著能源枯竭和環(huán)境污染問題的困擾與影響。因而，原先走的先發(fā)展隨后在進行污染治理的路子已經(jīng)慢慢有所行不通。世界上各個國家均在不斷地對可持續(xù)發(fā)展增加資金以及人力資源的投入。發(fā)電廠可以為世界社會供應充足的電力資源，但是在給人民的日常生產(chǎn)、生活帶來便利的同時也會在一定程度上影響著環(huán)境狀況。雖然現(xiàn)在我國正大力提倡開發(fā)風能、核能還有潮汐能等清潔、環(huán)保型能源，但是火力發(fā)電仍然是現(xiàn)在我國主要的一種獲取電力資源的辦法。

一、發(fā)電廠熱能動力系統(tǒng)原理概述

目前發(fā)電廠熱能動力系統(tǒng)是一種運用熱能動力裝置把能量熱能轉(zhuǎn)變成機械能，進而可以產(chǎn)生原生動力的系統(tǒng)熱力設備。這一類型的設備可以由溫度比較大的熱量來源處獲取熱量，在壓力較高或溫度較高的環(huán)境條件下發(fā)生作用，進而很好地去除該種循環(huán)利用下的廢熱。這一系統(tǒng)運轉(zhuǎn)生產(chǎn)的主要熱源很大一部分是由煤炭等礦物燃料焚燒中生成的大量熱能。但是因為運用的燃料很多是沒有辦法再生產(chǎn)的能源，在開采利用的過程中很大程度上會容易受到工作人員或技術(shù)等各個方面的制約，導致生態(tài)環(huán)境受到毀損。特別是能源消耗比較高的汽輪發(fā)電機組，在實際工作中熱能動力系統(tǒng)在熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能以及去除廢熱的整個過程之中，可以發(fā)掘出很大的能源節(jié)約潛能。因而，要想對發(fā)電廠在具體生產(chǎn)過程中對周邊環(huán)境造成的污染以及能源浪費情況進行改善，就應當試著由熱能電力系統(tǒng)的優(yōu)化以及節(jié)約能源層面著手。

二、發(fā)電廠熱能動力系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能改造的必要性

（一）設計技術(shù)的優(yōu)越性

我國的發(fā)電廠應當對設計熱能動力系統(tǒng)時所用到的各項技術(shù)進行一定的權(quán)衡，把其和國家此領域的相關(guān)標準進行一定的對照。同時，也應當對發(fā)電廠熱能動力系統(tǒng)中有關(guān)的各類型機械設備和設備的組成方式進行性能方面的核查，保障該系統(tǒng)在以后的運轉(zhuǎn)過程中維持很好的維護可行性。換句話說，火力發(fā)電廠的熱能動力系統(tǒng)既應當維持自己的先進性，也要在以后的交付運用中有著維護自身的能力。因而，火力發(fā)電廠在引入先進技術(shù)以及超前觀念的時候，首先應當對自己單位的技術(shù)狀況進行綜合地考量，以免對技術(shù)的先進性過于盲目追求卻忽視了日后的維修養(yǎng)護能力。

（二）經(jīng)濟效益的重要性

唯有在獲得相當量的經(jīng)濟效益以后，火力發(fā)電廠才會對進一步加強熱能動力系統(tǒng)的優(yōu)化與節(jié)能改造進行充分考慮。如若這一系統(tǒng)為火力發(fā)電廠產(chǎn)生的經(jīng)濟效益并不符合標準，就或許會導致資源出現(xiàn)浪費的狀況。因而，火力發(fā)電廠的管理層在對建設項目開展考察的時候，應當重點探討與研究建設費用和設備費用，在資金條件允許的狀況下選取高效率的發(fā)電設備。如若火力發(fā)電廠熱能動力系統(tǒng)在開展工作之后，就應當努力提升系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)效率，并且對熱能動力系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)品質(zhì)進行進一步優(yōu)化。如若經(jīng)濟效益比熱能動力系統(tǒng)的維修養(yǎng)護費用和損耗費用要高并且達到一定的收益比例，那么這一類工程系統(tǒng)便能夠?qū)嵤?/p>

三、發(fā)電廠熱能動力系統(tǒng)的具體應用

（一）減小調(diào)壓調(diào)節(jié)的損耗

任何事情均有好處也有壞處，調(diào)壓調(diào)節(jié)也是包含在里面的，它的主要特點是可以提高機組本身的穩(wěn)定性以及適應能力，還能夠極大地提升機組為整個火力發(fā)電廠所產(chǎn)生的經(jīng)濟收益。與此同時，調(diào)壓調(diào)節(jié)還能夠為熱能動力系統(tǒng)創(chuàng)造良好的具體條件。它的不足之處主要體現(xiàn)在處置高負荷區(qū)域的時候會產(chǎn)生較高的經(jīng)濟費用，大型機組蒸汽在動葉柵中工作以后，機械能會進行作用的轉(zhuǎn)變，在某種程度上會造成蒸汽余速損失、漏汽損失、濕汽損失等損耗。這部分損耗出現(xiàn)在調(diào)節(jié)壓力的過程中，表明汽輪機組運轉(zhuǎn)的整體經(jīng)濟性是在逐步減小的，導致這部分損耗出現(xiàn)的原因是取決于汽輪機組的運轉(zhuǎn)機制，并不是簡簡單單的人為差錯或系統(tǒng)問題?；鹆Πl(fā)電廠的工作者應當對壓力調(diào)節(jié)的辦法進行積極地研究以及探索，目的是研究出更為科學的產(chǎn)品，進而減小能量的損失。為了減小熱能以及電力工程的損失，應當對火力發(fā)電廠運轉(zhuǎn)過程中的調(diào)壓損耗等狀況進行深入研究，并且在具體運用技術(shù)含量比較高的新型產(chǎn)品的時候，提升火力發(fā)電廠熱能以及電力工程的運用效率。

（二）科學利用重熱現(xiàn)象

相關(guān)專家以及技術(shù)工作者在開展很多次實驗以后發(fā)現(xiàn)，重熱系數(shù)一般在百分之四到百分之八，并且該項系數(shù)愈大愈好?；鹆Πl(fā)電廠系統(tǒng)的效率相對較高，各個發(fā)電廠應當對自己的具體狀況進行綜合考量，合理選取地區(qū)的重熱系數(shù)，在確保發(fā)電量的前提條件下，逐步地優(yōu)化熱能與動力工程的操作技能水平。值得重視的是，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的主要作用如下：當熱能動力系統(tǒng)處在單機運轉(zhuǎn)的狀況下的時候，通常需要把機組的整個運轉(zhuǎn)速度提高到預先設定的狀態(tài)。當它有足量負荷的時候，系統(tǒng)應當將機組的轉(zhuǎn)動速度保持在固定的數(shù)值，進而使電網(wǎng)的頻率維持在基本不變的狀態(tài)下。

四、發(fā)電廠熱能動力系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能改造對策

在火力發(fā)電的實際過程中，因為優(yōu)質(zhì)煤通常用在其他經(jīng)濟效益更好的行業(yè)，很多火力發(fā)電廠運用的煤是劣質(zhì)的煤。劣質(zhì)煤炭既會缺少動力，而且鍋爐在燃燒的過程中也非常不穩(wěn)定，導致資源運用的效率較為低下。與此同時，因為設備老化、漏熱、漏風等狀況的存在，沒有辦法讓煤炭實現(xiàn)最大限度的利用。因而，應當從下列幾個方面開展發(fā)電廠熱能動力系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能改造。

（一）廢煙氣的余熱回收技術(shù)

火力發(fā)電廠鍋爐排放的煙氣溫度通常能達到較高的溫度，這部分余熱是二次能源，如若直接排出并沒有進行有效利用，那么無疑是一種巨大的資源浪費。在“節(jié)約能源減少排放”方針政策之下，提升鍋爐的使用效率、減少鍋爐污染物的排放、對鍋爐高溫度的廢氣進行有效利用，這是在工業(yè)生產(chǎn)的過程中應當高度重視的問題。在工業(yè)生產(chǎn)的過程中，可以運用鍋爐運轉(zhuǎn)過程中所產(chǎn)生煙氣的余熱進行熱力系統(tǒng)的多次利用，與此同時在鍋爐的底部裝設低溫省煤器，在最合適的取水位置和熱力系統(tǒng)相連接，對鍋爐煙氣余熱能夠有效地利用。有效提高熱能動力系統(tǒng)的利用效率，這一方面能夠在節(jié)能的同時提升相關(guān)企業(yè)的利潤，另一方面可以極大地減少環(huán)境方面的污染。鍋爐煙氣余熱回收通常有預熱工件以及助燃預熱空氣兩種辦法，因為預熱工件常常會受到工作場地的制約，鍋爐煙氣余熱回收一般是運用預熱空氣助燃的辦法，設置在加熱爐上面，強化鍋爐的能量燃燒，對資源進行充分利用，節(jié)約能源的實際效果十分突出。

（二）鍋爐廢水的余熱回收技術(shù)

發(fā)電廠熱能動力系統(tǒng)一般有兩種排污方式連續(xù)排污以及定期排污。在定期進行排污的過程中，增大容量減少壓力后直接排放，廢水余熱直接浪費。在進行連續(xù)排污的過程中，排污擴容器僅僅只是回收非常少的二次蒸汽，很多的余熱以及蒸汽將會直接排出并且造成浪費。為了有效地節(jié)約能源，對排放污水的余熱進行有效運用，企業(yè)可以在鍋爐上安設余熱回收裝置，對污水余熱進行充分回收，以保證熱量可以很好地利用。

（三）蒸汽凝結(jié)水回收技術(shù)

在工業(yè)生產(chǎn)的過程中，很多的能源和工業(yè)用水是被用作生產(chǎn)蒸汽熱，進而完成工業(yè)生產(chǎn)的過程。但是，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，蒸汽在進行完放熱之后，所能夠形成的凝結(jié)水常常不會被有效地利用，廢蒸汽冷凝水在蒸汽總熱量中的占比能夠達到大約四分之一。如若這些高溫冷凝水可以被有效地利用，不僅能夠減少使用工業(yè)用水，還可以極大地減少燃料能源消耗總量。由于運用蒸汽凝結(jié)水回收技術(shù)能夠把低壓蒸汽轉(zhuǎn)變成蒸汽水余熱，運用凝結(jié)水余熱的功能完成節(jié)約能源的目的。值得重視的是，冷凝水回收的兩種方式分別是壓力回水和背壓回水。其中，第二種冷凝水回收的方式主要是指運用疏水閥的背壓當作是主要的動力，進而傳輸凝結(jié)水及蒸汽，這種回水的方式可以明顯地提升蒸汽的利用效率，進而實現(xiàn)節(jié)約能源、保護環(huán)境的作用。

五、結(jié)束語

進入新的時期，國內(nèi)火力發(fā)電廠在運轉(zhuǎn)的過程中，實現(xiàn)了巨大的進步。目前火力發(fā)電廠不斷地遵循“兩山”理論，故要想真正地節(jié)約資源和保護環(huán)境，就應該從多個角度入手對火電廠熱能動力系統(tǒng)的能源消耗量進行管控。就火力發(fā)電廠來說，管理者應該制定一定的政策來確保熱能動力系統(tǒng)的順利運轉(zhuǎn)，對熱能動力系統(tǒng)中的余熱進行充分利用，從而提高發(fā)電廠的能量轉(zhuǎn)化效率。