謝輝

[摘 要]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，時(shí)代的進(jìn)步?，F(xiàn)在的人們?cè)絹碓娇粗啬茉矗瑢?duì)它的需求也是越來越大。然而，地球上的能源總量是有限的，所以我們?cè)谑褂媚茉磿r(shí)不得不去提高效率。另外，在能源的使用過程中，一定要考慮到環(huán)境因素。因此，加大對(duì)熱能動(dòng)力聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能的改革力度已經(jīng)成為了重點(diǎn)工作之一。作者從該改革工作的理論角度出發(fā)，重點(diǎn)闡述了該改革方案中的主要內(nèi)容。并且提出了熱能動(dòng)力聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能改革的未來發(fā)展方向，即加大理論知識(shí)的研究力度，爭取可以做到更深層次的節(jié)能效果。

[關(guān)鍵詞]火電廠 熱能動(dòng)力 聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng) 節(jié)能降耗 礦物燃料 能源需求

中圖分類號(hào)：F50 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）28-0329-02

引言 0

即使科技發(fā)展十分迅猛，然而到目前為止，我國的熱能動(dòng)力系統(tǒng)中使用的能源都屬于非可再生能源。所以說，為了能達(dá)到節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的目的，需要對(duì)此做出巨大的改革優(yōu)化。只有這樣，才能符合我國的可持續(xù)發(fā)展政策，在能源與環(huán)境上都不會(huì)受到威脅。在本文中，作者將對(duì)此次改革的主要理論內(nèi)容做重點(diǎn)分析與探究。

一、熱能動(dòng)力聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)相關(guān)理論方法

1.階梯型利用化學(xué)能和物理能

在以前的熱力循環(huán)系統(tǒng)中，其中心理論稱為卡諾定量?？ㄖZ定量是一種能將燃料品味降低為熱能品味的重要方法[1]。然而，這一理論在實(shí)際操作過程中還是有缺陷的，因?yàn)樗]有涉及到燃料化學(xué)能品味，給實(shí)際操作帶來了一定的限制性。為了能避免這種實(shí)際操作中的尷尬，研究人員提出了多種假設(shè)方案。他們將傳統(tǒng)理論作為前提，在熱能品味、自由能品味、燃料化學(xué)能品味這三者之間建立起了某一種聯(lián)系[2]。之后，再根據(jù)這樣的一種聯(lián)系來解釋控制盒轉(zhuǎn)換聯(lián)產(chǎn)的集成機(jī)理究竟是什么。當(dāng)提出了這些聯(lián)系與假設(shè)之后，再通過一系列的實(shí)驗(yàn)來證明，這種組成轉(zhuǎn)換和能量轉(zhuǎn)換之間確實(shí)有某種聯(lián)系的存在。在這個(gè)聯(lián)系體系中，有一個(gè)關(guān)鍵之處，便是動(dòng)力側(cè)和化工側(cè)這兩者間的整合；有一個(gè)中心理論，便是能量的階梯利用。

2.能量轉(zhuǎn)換利用和二氧化碳控制一體化

如今在應(yīng)對(duì)環(huán)境污染這一問題上，有很多企業(yè)都是抱著“先污染，后治理”這一傳統(tǒng)觀念。然而這樣的觀念并不能很好地解決環(huán)境問題，不僅如此，還會(huì)增加不少的人力、財(cái)力[3]。舉一個(gè)先污染后治理的例子，如在目前常規(guī)的熱力系統(tǒng)中，其多半都將污染集中在流程的尾部進(jìn)行控制清理。那么針對(duì)這一先污染后治理的現(xiàn)象，研究人員們便提出了能量轉(zhuǎn)化和二氧化碳控制一體化。這一方案的工作原理是它能利用化學(xué)能梯級(jí)和二氧化碳降低能耗分離相結(jié)合，以此來提高能量利用水平，并且能有效減少二氧化碳的排放量，對(duì)環(huán)境保護(hù)起到一定的作用。這樣一套方案到底有哪些優(yōu)勢所在呢？首先，它能從本質(zhì)上來避免先污染后治理這一現(xiàn)象的發(fā)生；其次，它能有效解決如二氧化碳這一類溫室氣體所帶來的高能耗問題；最后它還可以回收二氧化碳?xì)怏w，并能將混在其中的清潔性燃料氫氣分離出來，作為能源再次使用。除了以上的優(yōu)勢之外，能量轉(zhuǎn)換利用和二氧化碳控制一體化還可以促使合成氣中各個(gè)氣體成分的比例更有科學(xué)性，同樣也可以確保化工合成的利用效率。當(dāng)然，它還可以大大降低排放二氧化碳時(shí)所消耗的能量。因此，能量轉(zhuǎn)換利用和二氧化碳控制一體化是一項(xiàng)非常有效的二氧化碳集成方式的基礎(chǔ)措施。

二、熱能動(dòng)力聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能改革的主要內(nèi)容

1.鍋爐排煙余熱回收利用技術(shù)

由于科技的發(fā)展，能源的使用量變得越來越緊張，因此節(jié)能工作也變得越來越重要。我國目前正在大力倡導(dǎo)節(jié)能減排政策，鼓勵(lì)科研人員積極研發(fā)新技術(shù)，例如在工業(yè)鍋爐方面，已研制出各種各樣的新型節(jié)能設(shè)備，為節(jié)能減排工作做出了巨大的奉獻(xiàn)[4]。由于在工業(yè)鍋爐中，其排煙時(shí)的溫度會(huì)非常高，約在200℃以上，這樣一來會(huì)使大量的熱量受到損失。然而，如果能用新技術(shù)對(duì)這些工業(yè)鍋爐進(jìn)行改造，使它們能夠?qū)⑦@些損失掉的熱量利用起來，確保在熱動(dòng)循環(huán)中能夠做到重復(fù)利用。那么這樣一來，就完成了節(jié)能工作。不僅如此，還能節(jié)省相關(guān)企業(yè)的資金用度，為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。除了要在鍋爐中安裝特質(zhì)節(jié)能裝置之外呢，還可以在其尾部安裝低壓省煤氣，并且將該裝置在引水處和熱動(dòng)系統(tǒng)連接起來。這樣的一整套裝置聯(lián)系起來，便能夠確保在排煙過程中產(chǎn)生的熱量能夠被再次利用，最終能達(dá)到節(jié)能減排的目的。那么到目前為止，我們國家對(duì)鍋爐煙氣熱量的回收循環(huán)利用主要有兩種具體措施：分別是預(yù)熱工件和預(yù)熱空氣中助燃[5]。首先，對(duì)于預(yù)熱工件這一措施來說，它雖然能很好的起到節(jié)能作用，但它的弊端也非常多，例如，在使用過程中需要有一個(gè)龐大的體積來進(jìn)行熱交換工作，這樣的前提條件只能適合那些作業(yè)場地非常大的企業(yè)，而對(duì)于作業(yè)場地非常小的就很不利。其次，預(yù)熱空氣中助燃法對(duì)比上述的預(yù)熱工件法來說，熱量的循環(huán)利用效果則更加明顯。而且，該方法中所用到的裝置都能直接配備在加熱爐上，所以它對(duì)空間并沒有太大的要求，對(duì)于作業(yè)場地大或小的企業(yè)都非常適合。該方法的主要節(jié)能原理是強(qiáng)化燃燒。另外，預(yù)熱空氣中助燃法在綜合節(jié)能上的效果也是非常大的。

在燃?xì)忮仩t中，有一種經(jīng)常會(huì)使用到的回收裝置，就是煙氣余熱冷凝回收裝置。該裝置在工作時(shí)的主要原理表現(xiàn)在它可以利用較為低溫的水來將煙氣冷卻，而煙氣中又混合著水蒸氣，當(dāng)水蒸氣遇到冷水后，就會(huì)被冷凝，直到其中所有的水蒸氣都被冷凝了為止，然后再對(duì)煙氣顯熱、水蒸氣冷凝吸熱這幾方面進(jìn)行回收工作，最終實(shí)現(xiàn)鍋爐的高熱效率。

2.鍋爐排污水余熱回收利用技術(shù)

對(duì)于污水主要有兩種排放方式，分別是連續(xù)排放和定期排放這兩種方式。然而，現(xiàn)在的鍋爐業(yè)中，其污水處理方式都是采用單級(jí)排污系統(tǒng)來進(jìn)行的。若使用這種技術(shù)來進(jìn)行連續(xù)排放的話，必須將排污擴(kuò)容器擴(kuò)容，并且還需要將部分的二次蒸汽進(jìn)行回收，只有做到上述步驟后，才可以將排污的熱水直接排放處理。若使用這種技術(shù)來進(jìn)行定期排放的話，需要先進(jìn)行擴(kuò)容降壓處理，之后再將排污的熱水直接排放處理。從中我們可以發(fā)現(xiàn)，在單級(jí)排污系統(tǒng)中，無論是使用連續(xù)排污還是定期排污，都會(huì)出現(xiàn)能源浪費(fèi)和環(huán)境污染的現(xiàn)象。為了避免熱量的損耗與水資源的浪費(fèi)，同時(shí)為了能對(duì)環(huán)境起到保護(hù)作用，研究人員應(yīng)加大技術(shù)研究，使鍋爐排污中所排放出的熱水能夠被有效利用起來[6]。目前，能有效利用排污熱水的方法是在鍋爐房的后面安裝一個(gè)特制的鍋爐疏水排污廢熱廢水回收器和一個(gè)排污冷卻器，這樣一來，就能使擴(kuò)容水被再次利用。以此，提高了工業(yè)鍋爐中能量的使用效率，使能源和水資源都達(dá)到了節(jié)約的目的，并且有利于環(huán)境的保護(hù)。endprint

在如今的工業(yè)鍋爐方面，鍋爐運(yùn)作時(shí)所產(chǎn)生的大量廢氣廢水對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的污染程度越來越劇烈。某些以旅游業(yè)為主的城市已經(jīng)明令禁止這種極具污染性的工業(yè)鍋爐。因此為了能使鍋爐業(yè)繼續(xù)前進(jìn)，我們需要推動(dòng)更多的企業(yè)來使用鍋爐疏水排污廢熱廢水回收器。如今，已有很多企業(yè)改變了“先污染，后治理”的這一錯(cuò)誤思想，在治理污染的過程中，大多都從其根源來著手處理，這樣的治污方式才能為城市環(huán)境建設(shè)作出貢獻(xiàn)，才是值得推崇的。

3.蒸汽凝結(jié)水回收系統(tǒng)改造技術(shù)

蒸汽凝結(jié)水回收利用主要是蒸汽系統(tǒng)的節(jié)能改造技術(shù)，這一技術(shù)的主要工作機(jī)理是用蒸汽凝結(jié)水的余熱來取代低壓蒸汽，以此來減少在低壓蒸汽能量方面的損耗，也能提高蒸汽凝結(jié)水的利用效率，做到更進(jìn)一步的節(jié)能減排[7]。下面我們來簡要分析一下蒸汽凝結(jié)水回收系統(tǒng)這一裝置。蒸汽凝結(jié)水回收系統(tǒng)所采用的技術(shù)主要有兩種，分別是對(duì)凝結(jié)水管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和前沿加熱回收的分散技術(shù)。這兩種技術(shù)相結(jié)合便可以保證在蒸汽凝結(jié)水的加壓輸送操作過程中，位于疏水器前端的換熱器能夠順利運(yùn)行。除此之外，該技術(shù)還能夠有效保證對(duì)凝結(jié)水管網(wǎng)的工作效率。回收蒸汽凝結(jié)水的重要方法有兩種，分別是背壓回水和加壓回水。下面來看一看這兩種方式分別有哪些優(yōu)缺點(diǎn)。首先背壓回水，該方式在使用過程中利用了疏水閥背壓來作為閃蒸氣輸送與蒸汽凝結(jié)水的固定回收點(diǎn)。對(duì)于那些加壓熱蒸汽壓力比較高且回水背壓比較低的加熱設(shè)備，就非常適合背壓回水法的使用。該方法的優(yōu)勢在于在使用的過程中，能夠充分利用那些已經(jīng)被回收了的蒸汽凝結(jié)水的價(jià)值和二次閃蒸汽壓力。然而該方法有著很大的局限性，例如它需要疏水閥必須是完好無損的，而且具有高性能才可以投入使用。再來看加壓回水，該方法在使用的過程中，主要是利用了氣動(dòng)凝結(jié)水加壓泵裝置來對(duì)蒸汽凝結(jié)水進(jìn)行相關(guān)的加壓輸送處理。對(duì)于那些低溫，蒸汽凝結(jié)水較分散且其余壓較低的場所就非常適合使用該方法。那么它的主要優(yōu)勢是系統(tǒng)穩(wěn)定可靠且運(yùn)行起來順利無阻。其中所利用到的氣動(dòng)加壓泵，它不僅沒有氣蝕，防爆性能還非常高，而且它在使用的過程當(dāng)中不需要配電，也不需要對(duì)其進(jìn)行細(xì)致的維修工作，是一套非常優(yōu)質(zhì)的設(shè)備。

4.對(duì)于化學(xué)補(bǔ)充水系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)

該系統(tǒng)在應(yīng)用過程中需要具備如下條件：抽凝式機(jī)組必須加入除氧器和凝汽器這兩個(gè)設(shè)備才能在熱動(dòng)系統(tǒng)中投入使用。只有在加入凝汽器之后，化學(xué)補(bǔ)充水系統(tǒng)才能夠完成初步的除氧工作，并且工作效率也非常好。當(dāng)然，還可以再凝汽器上，另外再安裝一套能夠讓化學(xué)補(bǔ)充水以霧態(tài)的形式進(jìn)入凝汽器的裝置。這樣一來，對(duì)高位能蒸汽量便能產(chǎn)生良好的成效，而且還能夠再次提高汽輪機(jī)真空的質(zhì)量，最終目的還是有利于增加回?zé)岬慕?jīng)濟(jì)性。

5.供熱蒸汽過熱度的有效利用改革

在當(dāng)今的一些電廠中，通常會(huì)采用噴水減溫的方式來實(shí)現(xiàn)高熱能向低熱能的轉(zhuǎn)化。當(dāng)熱蒸汽降為微過熱蒸汽，并且在降溫之后傳遞給各個(gè)熱用戶的過程中，會(huì)有巨大的熱量被浪費(fèi)掉。供熱蒸汽過熱度便能有效避免這一現(xiàn)象的發(fā)生。它不但能夠提高能源的利用率，還能夠減緩熱量的浪費(fèi)。它的主要工作機(jī)理是將供熱蒸汽過熱度中的熱量通過特殊的設(shè)備來傳送到熱力系統(tǒng)中，以此確保熱量的使用效率，做到熱量的二次使用與轉(zhuǎn)換過熱度熱量。因此，供熱蒸汽過熱度能夠達(dá)到節(jié)能減排的目的，有效做到將燃料的節(jié)省使用和過熱度的二次使用，且提高使用效果。這樣一來，便可以提高凝氣機(jī)組的循環(huán)熱效率和背壓機(jī)運(yùn)作過程中的高效率，為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。

三、熱能動(dòng)力系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢

研究人員通過大量的實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷表明，熱能動(dòng)力聯(lián)產(chǎn)技術(shù)在使用的過程中完全可以達(dá)到節(jié)能減排的效果。只要企業(yè)有前瞻性并且肯應(yīng)用那些新技術(shù)，就必然會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)我國當(dāng)前的熱力動(dòng)能系統(tǒng)的節(jié)能流程來說，大部分都是先從正在使用的系統(tǒng)出發(fā)，先對(duì)其做一個(gè)大致的診斷，來判別這些系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中能否真正做到節(jié)能。當(dāng)判定為有之后，再采取相關(guān)措施來使其節(jié)能，例如在原先的系統(tǒng)中增加某些特制的裝置，或是改變?cè)认到y(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，亦或是增添一些新型技術(shù)。總之，使原先系統(tǒng)不僅能達(dá)到節(jié)能的目的，還可以提高工作效率。同時(shí)，在一些新型的節(jié)能技術(shù)開發(fā)的過程中，需要盡量減少成本的投入使用，而且也要考慮到環(huán)境因素，不能因?yàn)楣?jié)能而對(duì)環(huán)境造成某些影響，尤其是要減少二氧化碳的排放以減緩溫室效應(yīng)[8]。當(dāng)然，在對(duì)設(shè)備進(jìn)行改善的過程中，必然是會(huì)出現(xiàn)一些障礙與限制因素。所以，我們要完善在進(jìn)行設(shè)備改革前的理論基礎(chǔ)。因此，對(duì)于理論基礎(chǔ)的研究，需要更多的投入。只有做好了理論基礎(chǔ)的研究，才能更好地來指導(dǎo)實(shí)際操作，從根本上來解決問題，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的增長。

結(jié)語

綜上所述，對(duì)熱能動(dòng)力聯(lián)產(chǎn)進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化具有較高的必要性，此舉措不僅會(huì)關(guān)系到企業(yè)的效益，還影響著社會(huì)和環(huán)境。所以說，企業(yè)在追求經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)，還要積極承擔(dān)起社會(huì)責(zé)任，加大投入，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有效的優(yōu)化措施，為節(jié)能環(huán)保盡一份力。

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