摘要：随着国经济在快速发展，社会在不断进步，我国综合国力显著加强，在火电厂的装机容量和机组参数不断增加来满足不断增长的电能需求的同时，其能源消耗以及污染物排放也随之增加，为了提高其经济和社会效益，需要针对火电厂中的主要能耗和环境污染的热动系统进行节能优化。本文在分析对其进行节能优化的重要性和必要性的基础上，对节能优化的思路进行分析，并提出了具体了节能优化策略。
关键词：火电厂；热动系统；节能优化
引言
热能发电是我国主要的电能产生方式，当前我国的电力消耗非常大，而且能源相对缺乏，在这样的背景下，减少热电厂的能源消耗，提升热电厂的发电效率，对于热电厂有非常重要的意义，而且也符合我国节能环保的进步理念。在热电厂的运行过程中，热动系统起到了非常关键的作用，要想降低火电厂运行过程中的能耗，就必须要在火电厂的热动系统中下功夫，对热动系统进行优化，减少对能源的消耗，提升火电厂的发电效率，这样的电力产出方式才符合我国的节能减排理念。
1火电厂热动系统节能优化的现实必要性
通过对全国各地火电厂的热动系统进行调研可以发现，其系统结构还处于世界二、三流水平，火力发电的生产技术水平相比西方发达国家仍十分落后。运行过程中，一方面，燃煤燃烧不充分，向大气中排放出大量含有高浓度硫化物碳化物等有害物质的浓烟，使空气质量受到严重影响；另一方面，有些环保技术十分落后的火电厂甚至将大量固体废渣直接堆放于露天场地，刮风产生的有毒扬尘及经受雨水冲刷后渗入地下水系统的污水会给周边群众的生活健康造成严重威胁。电厂热动系统节能优化，可以让煤炭完全燃烧，产生的尾气进行回收或利用，有效的缓解了大气或土地的污染。只有通过不断研发和引入高新科技，对热动系统的技术加以改良，使蒸汽系统和供热系统运行更加科学高效，锅炉余热得到充分利用，才能从根本上降低能源消耗和尾气排放量，使火电厂的运行效率得到提高，节约了能源，降低企业生产成本，改善我们的生态环境，实现了经济效益与社会效益的双赢，使火力发电厂借助技术创新引擎驱动，由粗放型经济模式变革为集约型经济模式，由传统的劳动密集型企业向高技术型企业发展，获得更多可持续发展的空间，实现人类与大自然的和谐发展。
2火电厂节能优化措施
2.1汽轮机通流部分改造技术
采用先进的汽轮机三维流场设计技术，结合四维精确设计，对汽轮机通流部分及汽封系统进行优化，从而提高缸效率，降低机组热耗率。由于当时设计、制造水平等因素限制，国内300～600MW机组其性能指标比目前国外同类型机组供电煤耗高出20～30g/kWh。针对这些机组采用现代汽轮机设计和制造先进技术，对汽机通流进行改造，改造主要包含几点内容：第一，高中压缸以及低压缸通流整体设计优化。第二，高压缸调节级，采用子午面收缩静叶栅；压力级隔板静叶，采用新型优化高效静叶叶型。第三，中、低压缸隔板静叶，全部采用弯扭静叶片。第四，采用新型动叶叶型，改善速度分布，减少动叶损失。第五，增加各级动叶顶部汽封齿数，减少漏汽损失。第六，提高末级叶片的抗水蚀能力。第七，提高末级根部反动度，改善末级气动性能等。
2.2提升热动系统运行
在火电厂运行中对于热动系统的提升主要是严格按照热动系统机组工作形式，在机组的启动过程中使用节流配汽运行，减少其启动过程中的能耗，然后在机组正常运行之后，在采用节流配汽的基础上联合喷嘴配汽的方式运行，进一步对能耗进行降低。此外，在热动系统运行中，工作人员还要对机组的参数进行有效控制，其目的就是确保各项参数在规定的标准范围之内，保证机组始终处于最佳的运行状态，即以最低的能耗生产最多的电能并产生最少的污染物质。
针对热动系统中比较重要的真空系统来说，需要值班人员加强对其运行状态的动态跟踪，避免由于真空度的下降而导致能耗的增加以及生产效率的降低。
2.3优化母管制给水系统
火电厂热动系统离不开水循环系统，尤其是母管制给水系统。给水系统是发电厂热力系统的重要组成部分，它的作用是将除氧器水箱中的水经过给水泵组升压、机组高压加热器升温后提供给锅炉。由于给水系统在任何工况下都要保证不间断向锅炉供水，其运行方式的安全性、经济性对发电厂的生产与节能降耗具有重要意义。这一系统有着十分杂的结构，是达到节能减排的关键环节之一。电厂运行方式中主要有集中母管制、切换母管制、单元制扩大单元制4方式。母管制给水系统的突出优势是在水利供应的时候不仅能够保证统一性，减少备用给水泵的数量，实现资源的集中利用，降低给水系统耗能，而且使给水系统的运行方式更为灵活。研究母管制给水系统，结合实践经验，通过动态模拟，比如运用给水系统优化自动控制系统，基于热经济指标，在保持发电煤耗不变的前提下以供电煤耗为目标函数，或者保持汽轮机耗气量不变，以机组发电量和给水系统耗电量差额为目标函数，约束条件则考虑投入运行的给水泵台数、容量对给水量的限制及给水泵系统水力特性对给水量的限制而定，由此来建立数学优化模型，采用动态规划的方法进行求最优点，实现给水系统的优化自动控制，切实提高电厂热动系统的节能减排成效，实现经济效益与环保效益共赢。
2.4蒸汽凝结水回收系统改造
采用蒸汽凝结水回收技术进行低压蒸汽的再利用，通过收集水蒸气凝结水的余热，为锅炉的运转提供能量补偿，实现节能与效益目标的兼顾。当前普遍采用加压回收技术进行凝结网处理，将凝结水进行充分利用，使生成的热量得到充分回收，进而通过加压提升换热系统的运转效能，还有助于进一步加快蒸汽的流动、转换效率，降低高压蒸汽管道堵塞的机率，减少因故障维修带来的额外成本支出，提高设备运维效率。通常可选取以下两种方法进行蒸汽凝结水的回收：其一是加压回水方式，主要利用气动凝结水加压泵装置针对凝结水进行加压处理，进而实现凝结水的输送，保障系统的安全运行；其二是背压回水方式，利用疏水阀输送蒸汽与凝结水，利用二次闪蒸汽压力提高加热设备的运行效能，并实现蒸汽凝结水的回收再利用，实现节约能耗与降低排放的双重目标。
2.5一次风冷却器节能回热系统改造技术
一次风冷却器采用凝结水作为冷却介质，加热后的热水回注到除氧器，从而可以排挤部分汽轮机的加热抽汽量，从而在燃煤量不变的情况下，机组多发电，降低机组的供电煤耗。国内首次提出通过加装换热器来调节磨煤机入口风温，避免或减少了冷、热风的直接掺混这种熵增过程，达到节能降耗的目的。对应不同的煤种及运行情况，其节能潜力在1.2～2.0g/kWh。
结语
在全球资源紧缺和环境恶化不断加剧的形势下，对于具有高能耗和高污染的火电厂来说，需要针对其能耗和产生污染物的主要热动系统进行节能优化，其目的就是对资源进行充分利用并减少浪费和污染物排放，提高电能生产效率、降低能耗和生产成本来提高火电厂的经济效益与市场竞争力，促进火电厂节能减排目标的实现。
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