發(fā)電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能分析與改進(jìn)

談建

摘要：為滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的社會(huì)用電需求，電廠逐漸擴(kuò)大了生產(chǎn)規(guī)模。在電廠生產(chǎn)過(guò)程中，主要采用煤炭作為能源，煤炭燃燒造成了嚴(yán)重的大氣污染。當(dāng)前，中國(guó)致力于建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)，為貫徹落實(shí)可持續(xù)發(fā)展的理念，有必要對(duì)電廠熱力系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)采取科學(xué)合理的節(jié)能減排策略，實(shí)現(xiàn)資源利用效率的大幅度提高，在確保電廠效益的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。因此，有必要對(duì)電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能減排優(yōu)化方向進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，探究電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能減排的策略。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠;熱力系統(tǒng)節(jié)能分析;改進(jìn)措施

1 引言

我國(guó)經(jīng)濟(jì)處于穩(wěn)定的狀態(tài)，想提高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度并且實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排是一直被關(guān)注的焦點(diǎn)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?fàn)顩r，合理的解決兩者之間的關(guān)系尤為重要，只有在生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中真正貫徹執(zhí)行節(jié)能減排的原則，并且保證社會(huì)的環(huán)境良好，才能保證經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。近幾年，在利用能源的過(guò)程中，占據(jù)比重的依然是煤炭。不得不說(shuō)，煤炭產(chǎn)生了不少弊端，煤炭的消耗能力很大，環(huán)境污染的現(xiàn)象變得嚴(yán)重。但為了我國(guó)能夠可持續(xù)發(fā)展，必須嚴(yán)格實(shí)施節(jié)能減排的戰(zhàn)略，對(duì)節(jié)能創(chuàng)建新思路、新要求，全部工作人員應(yīng)嚴(yán)格遵守國(guó)家環(huán)境保護(hù)的要求，降低一切能源的大量消耗。在利用能源的過(guò)程中，我國(guó)一直所提倡的模式就是有效的提高能源的利用率，并把它作為“十二五”的發(fā)展目標(biāo)，與之前的煤業(yè)相比較，電力行業(yè)節(jié)能具有一定的上升空間。

2 電廠熱力系統(tǒng)的節(jié)能問(wèn)題

2.1 分析研究方法的缺陷

分析熱力系統(tǒng)需計(jì)算其各項(xiàng)熱性指標(biāo)，然而隨著系統(tǒng)復(fù)雜度的提升，傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)計(jì)算工具已不適用，需采用新的分析方法。計(jì)算機(jī)在當(dāng)前應(yīng)用較為普遍，但分析方法單一且不夠全面，往往只是對(duì)局部進(jìn)行優(yōu)化。在系統(tǒng)研究方面，基本處于穩(wěn)定狀態(tài)，雖然能夠?qū)?fù)雜簡(jiǎn)單化，維持發(fā)電系統(tǒng)的恒定，但很難進(jìn)一步發(fā)展，會(huì)對(duì)今后的研究形成限制。

2.2 缺少節(jié)能意識(shí)和指導(dǎo)

節(jié)能減排是當(dāng)前整個(gè)社會(huì)為緩解資源短缺而采取的有效措施，是一項(xiàng)長(zhǎng)期工作，需要不斷地堅(jiān)持。然而在實(shí)際中，很多電廠管理人員的節(jié)能意識(shí)較為薄弱，不清楚節(jié)能對(duì)企業(yè)的意義。其實(shí)多數(shù)電廠都能將節(jié)能作為重點(diǎn)工作，但一來(lái)缺乏經(jīng)驗(yàn)，二來(lái)管理渙散，難以將管理體制具體落實(shí)，也就不能起到實(shí)際作用。節(jié)能減排需要有相關(guān)理論和技術(shù)作指導(dǎo)，但顯然在此方面并沒(méi)有過(guò)多深入的研究，沒(méi)有制定優(yōu)化性能指標(biāo)，也未建立專(zhuān)業(yè)的數(shù)學(xué)模型。

3 熱力系統(tǒng)節(jié)能分析

3.1供熱蒸汽過(guò)熱度的合理利用技術(shù)

火電廠產(chǎn)生的工業(yè)供氣量非常的多，且這些工業(yè)供氣量的過(guò)熱度也很高，已經(jīng)達(dá)到了110℃以上，這些熱蒸汽雖具有較好的利用價(jià)值，但由于熱力系統(tǒng)的飽和蒸汽比較滿(mǎn)足工藝的需求，使得很多火電廠將這些熱蒸汽進(jìn)行了噴水減溫，將其轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑦^(guò)熱蒸汽輸送給了熱用戶(hù)。噴水減溫是火電廠中的一種工藝技術(shù)，其主要通過(guò)冷水噴施將熱能改變?yōu)榈蜔崮?，使得其可以進(jìn)行相關(guān)的使用，但在一定程度上也造成了熱能的浪費(fèi)。供熱蒸汽過(guò)熱度的技術(shù)原理是通過(guò)其的熱量，來(lái)將汽水換熱器進(jìn)行相關(guān)的熱力循環(huán)，而熱量在進(jìn)入熱力循環(huán)后，必然會(huì)把排熱器中的抽汽進(jìn)行排除，以使得其可以在熱力系統(tǒng)的汽輪機(jī)中進(jìn)行運(yùn)行，此時(shí)過(guò)熱蒸汽過(guò)熱度已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了過(guò)熱度的熱量利用和轉(zhuǎn)化。若對(duì)外供熱量沒(méi)有進(jìn)行相關(guān)的改變，必須要加大熱力系統(tǒng)的供氣量，以使得其可以將過(guò)熱度能量裝換為功，將不滿(mǎn)足能量要求的過(guò)熱度進(jìn)行對(duì)外供熱，使得其可以獲得一定的熱能量。火電廠熱力系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)供熱蒸汽過(guò)熱度技術(shù)，不但有利于提高熱力系統(tǒng)的熱能量，也可以降低煤炭燃料的消耗。

3.2化學(xué)補(bǔ)充水系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

當(dāng)前存在火力發(fā)電廠普遍應(yīng)用的是抽凝汽式機(jī)組，該機(jī)組將化學(xué)補(bǔ)充水注入熱力系統(tǒng)的方式主要包括了以下兩種：①通過(guò)把補(bǔ)充水有效注入到除氧器當(dāng)中;②通過(guò)把補(bǔ)充水注入到凝汽器中，只要確保凝汽器成功補(bǔ)入時(shí)，那么化學(xué)補(bǔ)充水就可以在凝汽器中順利完成初步除氧作業(yè)。倘若化學(xué)補(bǔ)充水的實(shí)際溫度小于汽輪機(jī)排氣溫度時(shí)，火力發(fā)電廠相關(guān)工作人員只需要在凝汽器喉部位置合理安裝好配套裝置，就可以促使化學(xué)補(bǔ)充水以噴霧狀態(tài)進(jìn)入到凝汽器喉部，這樣有利于最大程度發(fā)揮出排汽廢熱的作用，降低熱力系統(tǒng)的能源損耗。此外，技術(shù)人員通過(guò)采取化學(xué)補(bǔ)充水系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)，補(bǔ)充水會(huì)經(jīng)低壓加熱器，使用低位能抽汽的方式慢慢促使熱力系統(tǒng)進(jìn)行加熱，這樣一來(lái)就有效減少了高位能蒸汽量，最大程度提高了熱力裝置的熱經(jīng)濟(jì)性?；鹆Πl(fā)電廠基于化學(xué)補(bǔ)充水系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)下，能夠成功促使機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)煤炭能源損耗下降2～4g/kW·h。

3.3供熱蒸汽過(guò)熱度的合理利用技術(shù)

在火力發(fā)電廠的生產(chǎn)中，對(duì)工業(yè)供汽量的使用量有很大的要求，加之供汽時(shí)的溫度在100℃以上，然而，其用戶(hù)對(duì)供汽的要求并不是很高，只要滿(mǎn)足自身的相關(guān)需求即可，所以用戶(hù)得到的飽和蒸氣一般是運(yùn)用噴水減溫的方式得到的最后再供用戶(hù)使用。但是這種方式的缺點(diǎn)是能量被貶值，對(duì)能源造成極大的浪費(fèi)。供熱蒸氣過(guò)熱度所產(chǎn)生的熱量，并不是一次加入熱力循環(huán)的，而是需要不斷地補(bǔ)充，然后這一熱量便被推向了抽汽中，汽輪機(jī)隨后才得以運(yùn)動(dòng)，這是過(guò)熱度熱量的相關(guān)處理工作才得以完成，這便是供熱蒸氣過(guò)熱度的運(yùn)行原理。顯然，要想使得高能量轉(zhuǎn)化為低能量，同時(shí)對(duì)外熱量無(wú)變化的條件下，供汽量必然要不斷加大。所以，能量不同級(jí)別做功，才能使得機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性得到相應(yīng)提高，實(shí)現(xiàn)資源的節(jié)約利用。

3.4除氧器排汽及鍋爐排污水余熱回收利用節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

火力發(fā)電廠在生產(chǎn)電力過(guò)程中會(huì)運(yùn)用到除氧器設(shè)備，該設(shè)備在運(yùn)行作業(yè)時(shí)需要釋放出一定量的蒸汽，從而導(dǎo)致了熱量的損耗。除氧器所釋放出的蒸汽具有一定的溫度和壓力，其作為一種帶工質(zhì)的單熱資源，發(fā)電廠可以對(duì)其加以利用，降低熱力系統(tǒng)的能源損耗。因此，火力發(fā)電廠的技術(shù)人員可以通過(guò)在除氧器設(shè)備上加裝一個(gè)余熱冷卻器，這樣就能夠使用化學(xué)補(bǔ)充水充分吸收掉除氧器所排出的蒸汽余熱，實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠降損節(jié)能的目標(biāo)，優(yōu)化熱力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)?；鹆Πl(fā)電廠的鍋爐設(shè)備在運(yùn)行中會(huì)持續(xù)進(jìn)行排污作業(yè)，通常情況下排污率能夠達(dá)到2%～5%，這樣會(huì)造成發(fā)電廠工質(zhì)的損失。此外，鍋爐的排污會(huì)導(dǎo)致熱量的損耗，其中排污的污水具有一定的溫度和壓力，是一種較為優(yōu)良的單熱資源，火力發(fā)電廠也應(yīng)對(duì)該部分能源加以利用。例如，火力發(fā)電廠的技術(shù)人員可以通過(guò)在熱力系統(tǒng)中加裝排污擴(kuò)容器，該設(shè)備能夠有效擴(kuò)容蒸發(fā)回收利用一定的熱量和工質(zhì)，從而不斷提高發(fā)電廠的熱經(jīng)濟(jì)效益，幫助企業(yè)減少更多的能源消耗。然而，在實(shí)踐過(guò)程中，擴(kuò)容蒸發(fā)后的污水還是具備了一定的熱量溫度，為了利用好該部分能量，避免污染物的產(chǎn)生，發(fā)電廠工作人員可以通過(guò)正確安裝一個(gè)排污水冷卻器，并在化學(xué)補(bǔ)充水的作用下，充分吸收掉擴(kuò)容蒸發(fā)后的污水熱量，這樣也就促使廢熱能源得到了利用。

4 電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化

電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化措施中要注意各項(xiàng)節(jié)能設(shè)計(jì)的配套性，尤其是新的機(jī)組，這樣能夠保障熱力系統(tǒng)節(jié)能措施的可靠性。配套優(yōu)化是指根據(jù)熱力系統(tǒng)的實(shí)際情況組織成套設(shè)計(jì)，不僅僅是改造一個(gè)子系統(tǒng)或者是設(shè)備，而是要進(jìn)行多套設(shè)備、系統(tǒng)的節(jié)能改造，以此來(lái)保障熱力系統(tǒng)內(nèi)子系統(tǒng)、設(shè)備的匹配性，完善電廠熱力系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行，確保熱力系統(tǒng)在電廠中能夠做到節(jié)能減排，進(jìn)而符合國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召。

參考文獻(xiàn)：

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[2]? 齊浩.電廠熱力系統(tǒng)的節(jié)能減排措施研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2016（14）：3036.

（作者單位：山西大唐國(guó)際臨汾熱電有限責(zé)任公司）