火電廠熱能與動力工程中的節(jié)能技術(shù)探討

文高登

陽城國際發(fā)電有限責(zé)任公司 山西晉城 048000

電廠熱動系統(tǒng)中鍋爐作為主要構(gòu)成，做好節(jié)能優(yōu)化設(shè)計具有現(xiàn)實意義。循環(huán)流化床在實際中有著廣泛應(yīng)用，通過引入節(jié)能優(yōu)化措施，降低流化床的運行能耗。循環(huán)流化床節(jié)能運行時要選擇合適方式，降低鍋爐運行能耗，滿足可持續(xù)發(fā)展需求。

1 火電廠熱能動力系統(tǒng)

熱能動力系統(tǒng)發(fā)電是指利用化石燃料等可燃物燃燒產(chǎn)生熱能，然后經(jīng)過發(fā)電動力裝置轉(zhuǎn)換為電能。從系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化過程來看，最初為生物化學(xué)能，之后依次轉(zhuǎn)化為熱能、機械能和電能。在系統(tǒng)運行過程中，受燃燒不充分因素影響，化石能源遭到大量浪費，能量轉(zhuǎn)化程度較低。與此同時，燃燒將產(chǎn)生大量二氧化碳和二氧化硫，如果未經(jīng)有效處理就排放至空氣中，會引發(fā)嚴重環(huán)境污染。在建設(shè)熱能動力系統(tǒng)時，火電廠需要綜合考量各類技術(shù)，參照國家、行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對各種機械設(shè)備進行合理選用和組合，完成系統(tǒng)性能綜合分析，在保證系統(tǒng)可靠運行的同時，盡可能提升能量轉(zhuǎn)化率。此外，技術(shù)應(yīng)用方面，要綜合考慮技術(shù)水平，在保證系統(tǒng)先進性的同時，為日后維護提供便利，使系統(tǒng)建設(shè)帶來可觀經(jīng)濟效益。在系統(tǒng)建設(shè)過程中，除了保證設(shè)備投資不超預(yù)算，還要保證后期產(chǎn)生的損耗費和維修費低于經(jīng)濟效益。近年來，伴隨國家節(jié)能環(huán)保政策推行，火電廠因能源過度損耗和污染治理承擔(dān)的成本逐漸增加。但目前建設(shè)的系統(tǒng)大多關(guān)注經(jīng)濟效益，缺少對社會效益的足夠考量，最終影響系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。因此，要對系統(tǒng)進行優(yōu)化和節(jié)能改造，提升系統(tǒng)工作質(zhì)量，為火電廠的可持續(xù)發(fā)展提供保障[1]。

2 火電廠熱能動力系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能思路

2.1 基于工況科學(xué)選擇調(diào)配方式

平行運行機組在外界負荷變化與電網(wǎng)頻繁變動時，會根據(jù)自身差異化動態(tài)特性，適度增減負荷以自動運轉(zhuǎn)，進而保持電網(wǎng)周波，此過程便為一次調(diào)頻，其具有頻率調(diào)節(jié)速度快的特性，然而發(fā)電機組因為調(diào)整量不同存在一定差異，且調(diào)整量相對有限，導(dǎo)致調(diào)度人員難以控制。而電力系統(tǒng)負荷與電力變化過大時，一次調(diào)頻根本無法恢復(fù)常規(guī)頻率，這就需要二次調(diào)頻。一般二次調(diào)頻分為自動調(diào)頻與手動調(diào)頻，自動調(diào)頻不僅便捷，且使用范圍廣泛。在火電廠工作過程中，通過充分了解并網(wǎng)運行機組情況，以選擇合適的調(diào)配方式，防止由于調(diào)配方式失誤造成熱能動力工程應(yīng)用效率下降，進而實現(xiàn)設(shè)備運行能力有效提升。與此同時，汽輪機工況與焓降變化之間息息相關(guān)，在全開第一閥，工況流量增多的情況下，壓力會增大，相比焓降，需適度調(diào)小調(diào)節(jié)級，反之則調(diào)大調(diào)節(jié)級。在關(guān)閉第二閥，第一閥全開的情況下，相比焓降，調(diào)節(jié)級需高達最大中間級，此時工況變化，焓降與中間級壓力比可始終保持不變，還可為調(diào)節(jié)實際工況提供有力參考，基于實際需求所獲的焓降變化，可基于此調(diào)整工況，滿足熱能動力工程在火電廠性能優(yōu)化中應(yīng)用的具體需求[2]。

2.2 制定合適設(shè)備安裝方案

對于熱動設(shè)備安裝工程的施工而言，對于不同的機電工程項目和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該采用不同的施工方案。熱動設(shè)備安裝方案的制定對于整個工程施工都會起到重要的指導(dǎo)作用。因此需要建立在實際條件之上，并且對相關(guān)設(shè)備進行調(diào)試和安裝，科學(xué)做好相關(guān)的防護工作，從而讓施工方案發(fā)揮應(yīng)有的作用。由于熱動設(shè)備在工作過程中不可避免會受到電磁干擾的影響，導(dǎo)致測量參數(shù)存在誤差，影響設(shè)備的自動控制能力，甚至影響產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量。因此可以使用屏蔽處理技術(shù)降低電磁干擾的影響。具體可以通過將屏蔽管與儀表相連，減少干擾。由于設(shè)備的不斷發(fā)展創(chuàng)新，使用高質(zhì)量的屏蔽管還會改善自動化儀表的工作性能，對于提升控制水平，改善生產(chǎn)具有重要意義。電磁干擾的影響在很大程度上與設(shè)備之間的距離有很大關(guān)系，因此通過控制有效的安全距離，可以降低輻射頻率，減弱電磁干擾的影響，從而更加合理的控制電磁干擾對設(shè)備的影響。具體在處理過程中，可以將熱動設(shè)備裝置安裝在距離導(dǎo)線較遠的位置，并結(jié)合屏蔽管的作用，有效處理電磁干擾的問題[3]。

2.3 科學(xué)控制風(fēng)量的大小

風(fēng)量的控制對于控制煙氣量的高低具有直接影響。因此為保證鍋爐內(nèi)部的燃燒情況，需要保證鍋爐的通風(fēng)情況。具體需要根據(jù)鍋爐的規(guī)格情況對進風(fēng)速率以及進風(fēng)量進行控制。如果鍋爐內(nèi)部風(fēng)量嚴重超標(biāo)或出現(xiàn)漏風(fēng)的情況鍋爐內(nèi)部就會承受巨大的排煙壓力，影響燃料的充分燃燒。最終影響鍋爐的熱效率。因此工作人員需要根據(jù)實際工作的需求，對二次風(fēng)向和鍋爐爐膛內(nèi)部的氣壓進行控制，保證一次風(fēng)和二次風(fēng)的混合情況，通過這種方式還能形成保護層，對于延長設(shè)備的使用壽命，對于進一步改善企業(yè)的生產(chǎn)效率具有重要意義。

2.4 補水技術(shù)應(yīng)用

在蒸汽機組運行的過程中，要采取抽凝式補水方式不斷提供水資源，保證系統(tǒng)設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。系統(tǒng)冷凝器用于使汽輪機出口維持真空，提高汽輪機功率。而在冷凝器位置安裝補水霧化裝置，能夠使排汽余熱得到充分利用，在減少冷源損失的同時，提高機組熱能的經(jīng)濟性。對系統(tǒng)進行節(jié)能改造，可以通過化學(xué)補水方式提高設(shè)備運行效果。具體來講，就是在除氧器或凝結(jié)器中補加化學(xué)水，使排氣廢熱得到回收利用，改善凝結(jié)器真空狀態(tài)，節(jié)約能源。該技術(shù)需要加強水溫控制。在補水不足時，利用余熱裝置提升水溫，使水快速進入凝結(jié)器。采取噴霧式方式，利用低壓加熱器對補水進行逐級加熱，能夠增強補水效果，使高位能蒸汽量得到有效控制，滿足系統(tǒng)節(jié)能改造要求。此外，蒸汽機組運行期間將產(chǎn)生濕氣損失，還要配備除濕設(shè)施降低能源損耗。采用中間熱循環(huán)方法，在高效除濕的同時，能夠提高機組設(shè)施抗腐蝕能力。在噴灌時，要設(shè)置吸水縫，有效控制損失，繼而提高系統(tǒng)運行效率[4]。

2.5 重視外部檢驗工作

對于鍋爐的檢驗，不僅要由電場的日常工作人員做好常規(guī)檢查，同時還應(yīng)該邀請?zhí)胤N設(shè)備檢測中心，嚴格按照相關(guān)規(guī)定，對鍋爐進行科學(xué)系統(tǒng)的檢查，從而及時應(yīng)對鍋爐運行狀態(tài)的各種變化。具體包括對鍋爐進行全面系統(tǒng)的水壓測試、內(nèi)外部檢驗，保證整個檢驗合格，才能投入日常的正常使用。對于檢測不合格的產(chǎn)品，應(yīng)該及時停用，并做好整改，整改通過后才能投入正常運行。

2.6 冷卻塔要提高效率

在電廠的鍋爐生產(chǎn)過程中，冷卻塔是非常重要的換熱設(shè)備，由于通風(fēng)方式的差異，熱水和空氣的流動方向不同，會導(dǎo)致?lián)Q熱效果的差異。另一方面，冷卻塔內(nèi)部的腐蝕情況以及漏點問題，也是導(dǎo)致資源浪費的重要原因，因此在日常工作中，需要提高對冷卻塔工作效率的重視程度，及時進行檢修，定期排出故障，通過一系列的改造工作，保證出水溫度的合理性。

3 火電廠熱能動力實現(xiàn)長遠發(fā)展的有效措施

3.1 重視重?zé)岈F(xiàn)象的應(yīng)用

重?zé)岈F(xiàn)象在熱能高效循環(huán)利用中發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。目前我國電廠依舊以火力發(fā)電為主，在電力生產(chǎn)時，如何基于熱能動力工程，同時實現(xiàn)電力生產(chǎn)與熱能產(chǎn)生，為生產(chǎn)提供循環(huán)熱能載體，可有效提高電廠發(fā)電效率，節(jié)約能源。重?zé)岈F(xiàn)象的應(yīng)用依賴于技術(shù)研發(fā)，也就是在火電廠能量轉(zhuǎn)換時，如何將多級汽輪機生成的上級熱能損失在后續(xù)汽輪機運行中實現(xiàn)回收利用，以此最大程度上降低上級熱能損耗，將大多數(shù)熱能轉(zhuǎn)換為動能。此外，重?zé)岈F(xiàn)象極易導(dǎo)致火電廠電能失范，降低電能功率穩(wěn)定性，這也需要通過技術(shù)研發(fā)與利用切實解決。

3.2 提高熱能動力技術(shù)研發(fā)水平

火電廠熱能動力發(fā)展的重要載體為技術(shù)，只有充分掌握核心技術(shù)，才可進一步推動火電廠熱能動力長遠穩(wěn)定發(fā)展?，F(xiàn)階段，火電廠熱能動力技術(shù)研究應(yīng)側(cè)重于電廠鍋爐熱能動力發(fā)展領(lǐng)域，尤其是鍋爐內(nèi)部熱能轉(zhuǎn)化為機械能的相關(guān)技術(shù)。盡管鍋爐在熱能動力技術(shù)后填充燃料的方式轉(zhuǎn)換為自動化技術(shù)層面，基于雙角叉限幅控制技術(shù)、空燃比里連續(xù)控制技術(shù)等促進鍋爐內(nèi)部熱能動力發(fā)展，然而依舊受技術(shù)因素限制，這就需在火電廠熱能動力發(fā)展中就實際生產(chǎn)需求，進行熱能動力發(fā)展技術(shù)分析與應(yīng)用，從而提高電廠熱能動力發(fā)展成效[5]。

4 結(jié)語

電廠的發(fā)電對于我國人們的用電需求和工作需要會產(chǎn)生重要的影響，在很大程度上，當(dāng)今社會電力產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為經(jīng)濟發(fā)展的重要動力。正是由于市場需求量的提升，電廠的管理工作顯得格外重要，工作效率問題、節(jié)能環(huán)保問題稍不重視，將會引起巨大的負面效應(yīng)。因此企業(yè)應(yīng)該提高重視程度，就設(shè)備方面、燃料方面以及管理方面全面做好節(jié)能減排和效率的提升工作。