鋼鐵企業(yè)節(jié)能降耗中熱能與動(dòng)力工程的實(shí)際應(yīng)用分析

劉 猛

當(dāng)前，節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為社會(huì)高度關(guān)注的話題，在此背景下，企業(yè)應(yīng)當(dāng)充分提升能源利用率，注重長(zhǎng)久發(fā)展，兼顧企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量與節(jié)能環(huán)保要求。企業(yè)在熱能與動(dòng)力工程應(yīng)用中通過(guò)能源轉(zhuǎn)化，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，并借助余熱?lái)滿(mǎn)足系統(tǒng)運(yùn)行的能源需求。通過(guò)研究節(jié)能降耗中熱能與動(dòng)力工程的實(shí)際應(yīng)用，可以有效為企業(yè)節(jié)能環(huán)保工作做好鋪墊，打下應(yīng)用基礎(chǔ)。

1 節(jié)能降耗中熱能與動(dòng)力工程應(yīng)用中節(jié)能簡(jiǎn)敘

熱能與動(dòng)力工程使用節(jié)能環(huán)保技術(shù)是在力學(xué)、工程建筑學(xué)、計(jì)算機(jī)等多項(xiàng)知識(shí)的基礎(chǔ)上，有效控制企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，通過(guò)對(duì)能源進(jìn)行合理調(diào)控，可以有效完成熱能和電能的轉(zhuǎn)換，從而提升工作效率，達(dá)到降低能源消耗的目標(biāo)。熱能與動(dòng)力工程實(shí)際上屬于能量的轉(zhuǎn)換，在兩種能量轉(zhuǎn)換期間，通過(guò)裝置將熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)力資源，為企業(yè)的生產(chǎn)制造提供所需的電能。電能的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)并不容易，鋼鐵企業(yè)在轉(zhuǎn)換能源期間能耗非常大，對(duì)于熱能和動(dòng)力工程的應(yīng)用需求也是極大的。隨著我國(guó)能源應(yīng)用逐漸緊張，節(jié)能降耗已經(jīng)成為當(dāng)下企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的趨勢(shì)，尤其是在鋼鐵企業(yè)發(fā)展規(guī)模與供應(yīng)需求加大的環(huán)境下，企業(yè)更應(yīng)當(dāng)深入研究熱能與動(dòng)力工程在節(jié)能降耗中的應(yīng)用，才能推動(dòng)企業(yè)長(zhǎng)久發(fā)展。

2 節(jié)能降耗中熱能與動(dòng)力工程應(yīng)用的問(wèn)題

2.1 節(jié)流調(diào)節(jié)問(wèn)題

結(jié)合我國(guó)企業(yè)目前控制汽輪機(jī)運(yùn)作效率來(lái)達(dá)到調(diào)節(jié)電力輸出功率的目的來(lái)看，在實(shí)際應(yīng)用中，會(huì)造成大量的能源流失問(wèn)題，不僅無(wú)法達(dá)到節(jié)能降耗目的，還會(huì)導(dǎo)致企業(yè)的產(chǎn)生工作效率降低等現(xiàn)象，而這種問(wèn)題在實(shí)際應(yīng)用中具體表現(xiàn)在電廠自身對(duì)節(jié)流調(diào)節(jié)期間可能涉及到的多個(gè)系統(tǒng)領(lǐng)域沒(méi)有科學(xué)開(kāi)展調(diào)節(jié)，并對(duì)整體系統(tǒng)工程中能源轉(zhuǎn)化的數(shù)據(jù)內(nèi)容調(diào)控不全面，不準(zhǔn)確。最終導(dǎo)致在整體節(jié)流調(diào)節(jié)期間，企業(yè)整個(gè)系統(tǒng)工程銜接調(diào)節(jié)出現(xiàn)矛盾沖突，影響系統(tǒng)的整體運(yùn)行，致使能量的流失，嚴(yán)重影響工作系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

2.2 鍋爐應(yīng)用問(wèn)題

鋼鐵企業(yè)所用鍋爐較為特殊，自身體積結(jié)構(gòu)與重量較大，在應(yīng)用中對(duì)節(jié)能的要求較高。企業(yè)大部分能源來(lái)源于鍋爐，尤其是鋼鐵企業(yè)，需要鍋爐的大量運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)功能與能源轉(zhuǎn)化，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能，從而滿(mǎn)足企業(yè)的熱能及電能需求。這種能源的生產(chǎn)與轉(zhuǎn)化是一種機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的模式，在運(yùn)行中會(huì)牽涉到較多的故障與風(fēng)險(xiǎn)因素。鍋爐在生產(chǎn)過(guò)程中，需要加強(qiáng)運(yùn)行系統(tǒng)的分析，因?yàn)槿紵a(chǎn)生的熱能并不能通過(guò)固定的方式來(lái)展開(kāi)作業(yè)，且會(huì)受到多種因素的牽制，熱能的釋放會(huì)產(chǎn)生多種變化。針對(duì)此，鍋爐在一定的環(huán)境下釋放熱能會(huì)影響鍋爐整體運(yùn)行的質(zhì)量和效率，也關(guān)乎著能源環(huán)節(jié)的生產(chǎn)效率。想要提升鍋爐熱能供應(yīng)的效率，就要充分優(yōu)化性能改造，從而滿(mǎn)足企業(yè)發(fā)展的需求。同時(shí)，凝器裝置的氣壓會(huì)改變整體工程的穩(wěn)定性，尤其會(huì)影響到企業(yè)后期生產(chǎn)的效率。所以要充分研究凝器裝置的問(wèn)題，并實(shí)現(xiàn)優(yōu)化改善。

3 熱能與動(dòng)力工程中能源損耗產(chǎn)生的主要問(wèn)題

3.1 能源儲(chǔ)存不便

結(jié)合實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，在能源供應(yīng)中使用熱能動(dòng)力工程生產(chǎn)，在多個(gè)環(huán)節(jié)的能源均存在不足之處，而這些問(wèn)題對(duì)功率的影響是巨大的，所以導(dǎo)致功率出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定等問(wèn)題。此外，采取人工操作時(shí)，存在著巨大的差異性，這種差異性直接的影響著整體功率，并導(dǎo)致電能存儲(chǔ)出現(xiàn)多種問(wèn)題。

3.2 鍋爐運(yùn)行狀態(tài)

企業(yè)在運(yùn)行期間，經(jīng)常會(huì)遇到鍋爐的使用問(wèn)題，而鍋爐在能源轉(zhuǎn)換過(guò)程中有著不可替代的作用。但是鍋爐在燃燒期間，會(huì)呈現(xiàn)多種形態(tài)，所以在整體運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)不同的差異性，降低鍋爐的運(yùn)行效率。其中主要表現(xiàn)在兩方面，一方面是鍋爐的容量，另一方面是鍋爐燃燒的時(shí)長(zhǎng)。這些因素會(huì)嚴(yán)重影響其中的變化，也會(huì)導(dǎo)致熱電廠的內(nèi)部汽輪機(jī)組出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定的現(xiàn)象，從而影響熱電廠的正常運(yùn)行。

3.3 凝器裝置不穩(wěn)定

在熱電廠運(yùn)行期間不能離開(kāi)凝器裝置的應(yīng)用，并且這一設(shè)備在整體系統(tǒng)運(yùn)行中占據(jù)著巨大的作用。所以，在熱電廠生產(chǎn)前期，要充分進(jìn)行設(shè)備的檢查，針對(duì)設(shè)備是否正常運(yùn)行，設(shè)備的穩(wěn)定性等問(wèn)題，要全面結(jié)合實(shí)際情況與專(zhuān)業(yè)維護(hù)工作進(jìn)行檢查。如果在檢查期間發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，就要站在實(shí)際應(yīng)用的立場(chǎng)上分析問(wèn)題，并指派專(zhuān)業(yè)的維護(hù)人員進(jìn)行檢修維護(hù)工作，才能有效保障熱電廠的穩(wěn)定運(yùn)行。

4 節(jié)能降耗中熱能與動(dòng)力工程在節(jié)能降耗中的實(shí)際應(yīng)用

4.1 選擇合理的調(diào)頻方案

在整體能源轉(zhuǎn)化系統(tǒng)中，要充分結(jié)合實(shí)際應(yīng)用狀況建立科學(xué)的調(diào)頻方案設(shè)計(jì)，加強(qiáng)熱能與動(dòng)力工程系統(tǒng)的配合度，提升應(yīng)用的價(jià)值和作用。綜合具體的分析電網(wǎng)頻率特征，要以頻率調(diào)節(jié)并網(wǎng)運(yùn)行機(jī)組的動(dòng)態(tài)性能和特征進(jìn)行分析，分析外界負(fù)荷需求的承載，為電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造條件。并網(wǎng)運(yùn)行機(jī)組屬于一次調(diào)頻機(jī)組，在應(yīng)用中是在分析調(diào)頻期間外部環(huán)境符合功率的負(fù)荷頻率變化為基礎(chǔ)，為調(diào)速器的工作狀態(tài)提供平衡條件。在應(yīng)用中通過(guò)快速調(diào)頻來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)控制，從而解決應(yīng)用中的不足。在實(shí)踐應(yīng)用中，要充分優(yōu)化調(diào)頻方案，并適當(dāng)開(kāi)展二次調(diào)頻處理，可以通過(guò)加強(qiáng)手動(dòng)調(diào)頻與自動(dòng)調(diào)頻的整合應(yīng)用，從而提升發(fā)電機(jī)工作效率，保證整體系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

4.2 廢水余熱回收利用

除氧器是能源轉(zhuǎn)換過(guò)程中的重要設(shè)備，在排放蒸汽后，熱量與質(zhì)量都會(huì)得到損失。所以，借助冷卻器在優(yōu)化熱能的系統(tǒng)中降低熱量損失，可以有效降低失誤問(wèn)題。在施工排污期間，定期的進(jìn)行排污與連續(xù)排污屬于主要的形式，在一般情況下會(huì)使用這種技術(shù)形式，想要達(dá)到排放污水的效果，就應(yīng)當(dāng)達(dá)到擴(kuò)容降壓的要求，這種方式可以有效的二次利用污水的余熱。但是會(huì)存在一定的問(wèn)題，如回收的效率較低，浪費(fèi)了余熱所產(chǎn)生的能量等。在企業(yè)生產(chǎn)期間排放污水的過(guò)程中，會(huì)將浪費(fèi)大部分的廢水余熱，還會(huì)增加環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)，所以為了避免出現(xiàn)這樣的問(wèn)題，還需要研究人員進(jìn)一步的進(jìn)行研究。當(dāng)前對(duì)此問(wèn)題的解決方式，會(huì)利用排污熱回收器存放并利用鍋爐污水，從而提升能源的利用率，并達(dá)到節(jié)能降耗的目標(biāo)。

4.3 減少鍋爐蒸汽損失

蒸汽在鍋爐生產(chǎn)中至關(guān)重要，在動(dòng)葉柵做工結(jié)束后，脫離機(jī)組至凝汽系統(tǒng)中主要通過(guò)余下的動(dòng)力來(lái)完成作業(yè)目標(biāo)，在蒸汽部分存在的動(dòng)能，是機(jī)組中沒(méi)有及時(shí)轉(zhuǎn)化的能量，一般情況下可以稱(chēng)為“余速損失”，如果想要降低蒸汽的損失度，就需要充分關(guān)注工作人員的工作狀態(tài)，從而了解工作的指示情況，一旦發(fā)現(xiàn)壓力過(guò)低，或者溫度過(guò)低狀況存在，就要充分采取有效的措施，并升高溫度與壓力。在溫度較低的情況下，會(huì)產(chǎn)生液態(tài)的影響，同時(shí)會(huì)對(duì)功率產(chǎn)生阻礙，所以難以保證溫度。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)保證做工的連續(xù)供應(yīng)，控制蒸汽輸出得更加穩(wěn)定。此外，針對(duì)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)講，減少鍋爐蒸汽損失，保證蒸汽輸出穩(wěn)定，才能推動(dòng)企業(yè)和諧發(fā)展，穩(wěn)定進(jìn)步。針對(duì)鋼鐵企業(yè)來(lái)講，既要保證技術(shù)、設(shè)備的革新應(yīng)用，還要做到保證性能，從而減少蒸汽輸出存在的阻力，降低機(jī)械摩擦導(dǎo)致的影響，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目標(biāo)。

4.4 合理使用多級(jí)汽輪機(jī)

汽輪機(jī)的應(yīng)用在期間會(huì)產(chǎn)生充熱的現(xiàn)象，為了能夠提升能源的高效實(shí)用，序號(hào)充分進(jìn)行回收利用。在能源供應(yīng)過(guò)程中，適當(dāng)?shù)脑黾悠啓C(jī)的數(shù)量，綜合實(shí)際情況來(lái)優(yōu)化布置汽輪機(jī)，借助汽輪機(jī)的排布來(lái)確保熱度的有效利用。在實(shí)際情況下，通過(guò)上下級(jí)的科學(xué)排布，能有效提升汽輪機(jī)的熱損耗使用率，但是多重汽輪機(jī)重?zé)峄厥湛梢约訌?qiáng)熱損耗的應(yīng)用，將熱能與動(dòng)力工程在熱損耗的回收中應(yīng)用，提升利用的效率和質(zhì)量。在一般情況下，汽輪機(jī)的重?zé)嵯到y(tǒng)應(yīng)當(dāng)控制在一定的范圍內(nèi)，機(jī)組間的差異素質(zhì)也存在于特定范圍內(nèi)，所以不能有效的進(jìn)行固化處理，并設(shè)定為特定數(shù)值。

5 節(jié)能降耗中熱能與動(dòng)力工程中的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用措施

當(dāng)前，企業(yè)間統(tǒng)計(jì)的鋼鐵工序能耗方面存在著一定誤差，要充分明確熱能與動(dòng)力工程中節(jié)能技術(shù)內(nèi)容，并在實(shí)際應(yīng)用中落實(shí)，才能實(shí)現(xiàn)企業(yè)的全面發(fā)展。結(jié)合我國(guó)當(dāng)前2019年上半年中鋼協(xié)會(huì)員企業(yè)發(fā)展來(lái)看，其中高爐以及轉(zhuǎn)爐煤氣回收利用水平下降，不利于企業(yè)節(jié)能。結(jié)合2019及2018上半年中鋼協(xié)會(huì)員單位副產(chǎn)煤氣回收利用情況來(lái)看，2018上半年的高爐煤氣利用率、轉(zhuǎn)爐煤氣回收量、焦?fàn)t煤氣利用率分別為1.17、1.04、1.69；在2019年上半年高爐煤氣利用率、轉(zhuǎn)爐煤氣回收量、焦?fàn)t煤氣利用率分別為1.02、0.39、0.48。結(jié)合數(shù)據(jù)來(lái)看，隨著年限的增長(zhǎng)，高爐煤氣利用率、轉(zhuǎn)爐煤氣回收量、焦?fàn)t煤氣利用率正在逐漸減少，分別為-0.15、-0.65、-0.21?？梢?jiàn)高爐煤氣利用率正在逐步下降，以及焦?fàn)t煤氣利用率下降均不利于企業(yè)節(jié)能。由此可知，有效的應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，才能推動(dòng)企業(yè)持久發(fā)展。

5.1 節(jié)流調(diào)節(jié)

結(jié)合上述可知，鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)在2018年與2019年上半年的高爐煤氣利用率、轉(zhuǎn)爐煤氣回收量等有明顯的差異。由此可見(jiàn)，開(kāi)展節(jié)流調(diào)節(jié)措施是刻不容緩的。節(jié)流調(diào)節(jié)作為當(dāng)前企業(yè)能源生產(chǎn)過(guò)程中存在的主要問(wèn)題之一，想要有效的解決這一問(wèn)題，就需要人員充分提升工作的準(zhǔn)確性，降低節(jié)流支出成本。在開(kāi)展故障分析過(guò)程中，可以針對(duì)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行研究，并運(yùn)用相應(yīng)的技術(shù)來(lái)提升設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。而想要提升技術(shù)水平，就需要技術(shù)人員具備專(zhuān)業(yè)的水平和相應(yīng)的知識(shí)文化。為了提升人員技術(shù)水平，可以制定相應(yīng)的培訓(xùn)、教育措施，并指導(dǎo)專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)入其他企業(yè)交流學(xué)習(xí)，掌握新穎、全面的技術(shù)內(nèi)容。同時(shí)，還需要企業(yè)制定相應(yīng)的管理規(guī)范制度，并充分落實(shí)制度內(nèi)容，加強(qiáng)管理的嚴(yán)格性，要求人員充分遵守相應(yīng)的制度要求，在工作中才能做到項(xiàng)目的觀察與監(jiān)控設(shè)備，保證設(shè)備的正常、穩(wěn)定運(yùn)行，從而達(dá)到節(jié)流調(diào)節(jié)目的。

5.2 廢水余熱回收

廢水余熱回收是實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)節(jié)能降耗的關(guān)鍵內(nèi)容，有效的采取回收利用措施，能夠充分實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目的。在除氧器運(yùn)行期間，如果大量排放蒸汽，就會(huì)損失一定的熱能和質(zhì)量。所以，在具體應(yīng)用中，可以采取冷卻器，降低熱能的損失率，不僅能夠提升利用率，還能有效避免部分失誤問(wèn)題。同時(shí)，針對(duì)排污問(wèn)題來(lái)講，定期、連續(xù)的排污處理為主要的運(yùn)行方式，如果想要保證排污的效果，就要充分開(kāi)展擴(kuò)容降壓，借助污水的二次利用來(lái)提升利用率。

例如，當(dāng)前最新的“定期排污水回收技術(shù)”，蒸汽鍋爐定期排水的水質(zhì)優(yōu)化與熱網(wǎng)水質(zhì)，并將其回收到熱網(wǎng)供水管線中，避免出現(xiàn)熱量浪費(fèi)。但是如果直接將鍋爐排水到熱網(wǎng)，會(huì)因?yàn)闇夭畲蠛蛪毫Σ煌?，使熱網(wǎng)水劇烈振動(dòng)，容易導(dǎo)致熱網(wǎng)管道損傷。一種蒸汽鍋爐定期排污水回收裝置,其組成包括：套管、定排水管和熱網(wǎng)供水管道，套管的部分管面和呈傾斜結(jié)構(gòu)穿過(guò)熱網(wǎng)供水管道，套管內(nèi)插入有部分長(zhǎng)度定排水管，定排水管和套管的插入角度相同，且通過(guò)焊接的方式與套管連接，套管的管面上開(kāi)設(shè)有一組小孔，定排水管路的一端與截門(mén)連接，另一端為縮徑結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型應(yīng)用于供熱領(lǐng)域。

采取這種方式雖然有一定的優(yōu)勢(shì)，但同樣會(huì)帶來(lái)一定的弊端，例如稅收率不理想、能源耗費(fèi)較大等等。電廠排污過(guò)程中，會(huì)浪費(fèi)大部分的廢水預(yù)熱，所以也會(huì)加大生態(tài)環(huán)保的壓力。在實(shí)際應(yīng)用中，要充分加強(qiáng)人員技術(shù)研究，保證余熱有效存放，才能徹底提升能源利用率，達(dá)到節(jié)能降耗的要求。

5.3 應(yīng)用蒸汽回收裝置

鍋爐蒸汽回收裝置，包含了儲(chǔ)水箱、底座。其中，儲(chǔ)水箱下端的左右焊接含有支撐架，在另一端包含了螺栓固定底座，儲(chǔ)水箱下端的左右位置處于支撐架的中間，并通過(guò)管道連接冷凝水回收泵?；厥毡米笊戏皆趦?chǔ)水箱的左下方經(jīng)過(guò)管道連接了排氣閥，回收本的下側(cè)具有一個(gè)固定的排水管道，儲(chǔ)水箱的左端下側(cè)螺栓有固定的題型裝置，包含了液位管、水位傳感器等等。通過(guò)多項(xiàng)連接，實(shí)現(xiàn)滿(mǎn)足蒸汽回收需求，實(shí)現(xiàn)有效的節(jié)能作用。

5.4 應(yīng)用重?zé)?/h3>

應(yīng)用重?zé)崾沁_(dá)到節(jié)能降耗的重要途徑，在能源生產(chǎn)期間，應(yīng)用多級(jí)汽輪機(jī)會(huì)產(chǎn)生大量的余熱。結(jié)合熱能和動(dòng)力工程的應(yīng)用來(lái)看，最大限度的應(yīng)用余熱，提升動(dòng)力的轉(zhuǎn)化效率，可以有效達(dá)到電廠生產(chǎn)效率的應(yīng)用，并將其落實(shí)在具體應(yīng)用中，提升重?zé)岬默F(xiàn)象，在一定程度上加強(qiáng)熱能的轉(zhuǎn)化率，從而保證動(dòng)力工程的實(shí)際應(yīng)用效果。多級(jí)汽輪機(jī)的每一級(jí)會(huì)產(chǎn)生一定的余熱，在熱能轉(zhuǎn)化中，將上一級(jí)的余熱進(jìn)行收集并利用，可以提升重?zé)岬膽?yīng)用的有效性。同時(shí)，還要有效控制汽輪機(jī)的重?zé)嵯禂?shù)，確保將其控制在具體的范圍內(nèi)，從而達(dá)到利用重?zé)岬男Ч?/p>

結(jié)合當(dāng)前熱能與動(dòng)力工程發(fā)展來(lái)看，能源應(yīng)用主要來(lái)自于不可再生能源，按照這一發(fā)展進(jìn)程來(lái)看，在未來(lái)，能源的節(jié)約應(yīng)用勢(shì)必會(huì)成為鋼鐵企業(yè)，乃至各行業(yè)企業(yè)的能源應(yīng)用趨勢(shì)。所以，企業(yè)要充分響應(yīng)國(guó)家持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，在保證企業(yè)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，降低經(jīng)濟(jì)成本、提升生產(chǎn)效率。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，熱能與動(dòng)力工程在實(shí)際應(yīng)用中降低能源消耗，可以幫助企業(yè)響應(yīng)持續(xù)發(fā)展政策，降低經(jīng)濟(jì)成本，最大化利用能源。結(jié)合目前節(jié)能降耗下企業(yè)熱能與動(dòng)力工程應(yīng)用中存在的問(wèn)題來(lái)看，主要有節(jié)流調(diào)節(jié)、鍋爐運(yùn)行等方面的問(wèn)題，在電能存儲(chǔ)等能耗較大的環(huán)境下，企業(yè)想要實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，就要充分認(rèn)識(shí)到熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用，并探究其中存在的能耗問(wèn)題，掌握具體應(yīng)用措施，從而為企業(yè)的節(jié)能降耗提供可持續(xù)發(fā)展依據(jù)。