探析燃煤电厂的热能动力系统优化及其节能改造

发表时间:2020/9/23   来源:《当代电力文化》2020年12期   作者:王玉琦 王涛 赵宏阳
[导读] 燃煤电厂的热能动力系统优化与节能改造,需
        王玉琦  王涛  赵宏阳
        辽宁沈煤红阳热电有限公司   辽宁辽阳  111000
        摘要:燃煤电厂的热能动力系统优化与节能改造,需要把握热能动力系统原理,并充分考虑自身生产过程中的能源利用与环境保护等现状,并且引进先进的科学技术,这样才能够促进燃煤电厂经济效益与生态效益的共同提高。基于此,本文概述了热能动力系统,简述了燃煤电厂热能动力系统优化的重要意义,对燃煤电厂热能动力系统优化与节能改造要点进行了探讨分析。

        关键词:热能动力系统;燃煤电厂;优化;意义;节能改造;
         
一、热能动力系统的概述
        传统燃煤电厂有着自身的技术形态,在多项技术设备中,热能动力系统是其中最为重要的部分,热能动力的产生主要是机械形态,能量转换依赖机械能,由高温热源输送,产生热能效应,通过高温高压作用产生系统膨胀,排除循环产生的废热。目前从技术现状看,系统高温热源来源单一,主要还是由煤炭燃烧来实现,而煤炭是一种不可再生的资源,随着使用量的加剧,其产量越来越少,不但不利于能源供应持续发展,更在热能的输送中产生大量的有害气体,对环境造成一定的污染,做好节能减排是行业内外广泛关注的重要课题。
二、燃煤电厂热能动力系统优化的重要意义
        燃煤电厂是一个高能耗的生产型企业,在长期发展过程中,消耗掉了大量的煤炭资源,由此产生出一系列的问题,已经影响到了当前的全球生态。面对煤炭能源的紧缺、严峻的环境污染等现实问题,只有全面进行技术提升,才能保证良好效益。要在可持续发展理念指导下,树立全新的环保理念与意识,充分挖掘企业自身能力,形成综合效益提升,要把节能技术放在创新首位,对自身系统进行优化改良,提升系统的整體功能与效率。可以说,在燃煤电厂各类设备中,热能动力系统是最具有开发提升潜力的设备系统,在节能上有着巨大的潜力可挖,要在现代科学技术指导下,全面合理进行系统优化改造,提高能源利用效果,缓解环境保护的压力。
三、燃煤电厂热能动力系统优化与节能改造要点的分析
        1、化学补充水系统。目前,燃煤电厂机组均为抽凝式,在对热能动力系统进行化学补水过程中,主要方法为在凝器或除氧器中补入化学水,在实际补水时,如果补水温度偏低,则需要借助其他装置,以此保证凝结器中补充水的有效进入,通常情况下,其形式为喷雾式,此时回收了部分排气废热,并在一定程度在改善了凝器真空。同时,生产实践中,也可采用低压加热器,此时化学补水实现了逐级加热,并且对高位能蒸汽量进行了最大化的控制,使其保持在最低程度,进而系统具有了更为明显的经济性与高效性。
        2、废水余热回收利用。

在除氧器运行时,由于其排放蒸汽,不仅会损失热量,还会损失工质,因此,优化热能动力系统过程中,应利用冷却器,以此减少热量损失,避免工质损失问题的出现。在锅炉运动过程中其排污方式主要有两种,一种为定期排污,另一种为连续排污,前者为了有效排放污水,需要扩容降压,此时便会造成废水余热的浪费;后者虽然实现了对二次蒸汽的回收,但其回收率偏低,同时排放过程中也浪费了蒸汽与废水余热。在此情况下,燃煤电厂锅炉排污不仅浪费了废水余热,同时也影响了生态环境,为了扭转此局面,燃煤电厂应充分利用排污废热回收器,以此保证锅炉污水余热的有效回收,同时在扩容条件下,为了充分利用污水,可利用排污冷却器,在此基础上,能源利用率将大幅度提高,同时也利于节能降耗、环境保护目标的达成。  
        3、蒸汽凝结水回收利用。在燃煤电厂生产过程中,蒸汽热力扮演着重要的角色,但实际生产中,蒸汽释放热能后,其凝结水存在严重的浪费现象,此时浪费的蒸汽凝结水占蒸汽总热量的20%~30%,如果对其进行合理的运用,将利于工业用水的节约,同时也利于燃料能源的节省。因此,燃煤电厂应对蒸汽系统进行节能改造,具体措施为借助蒸水余热替代低压蒸汽,此时发挥凝结水的余热,以此减少低压蒸汽的能耗,进而利于达成节能减排的目标。对于凝结水而言,其回收方式主要有两种,一种为加压回收,另一种为背压回收,前者主要是利用气动凝结水加压泵,对凝结水进行加压输送,此方法具有一定的稳定性,后者主要是借助输水阀背压,对水蒸气与凝结水进行输送,此方法保证了回收水及二次水蒸气的有效利用。上述两种方法具有一定的现实意义,不仅节约了能源,还减少了废气与废水排放,从而满足了节能减排的要求,保证了企业综合效益的增长。新时期,燃煤电厂为了实现可持续发展,采取了诸多的节能措施,但成效甚微,造成此情况的原因主要为燃煤电厂仅对单独的装置设备进行节能改造或者优化,而未能关注整个系统的联合改造与优化。而热能动力联产技术最为明显的特点便是整体性与系统化,常见的技术有蒸汽动力联产、燃气轮机联产等,前者主要是由燃气轮机锅炉系统与锅炉汽轮机高压系统构成的,此时的联产利于系统优化,特别是对高能耗企业而言,是降低能源消耗的重要手段;后者主要是对热能动力系统进行优化,保证了较低温度热流的有效加热。
        4、热能动力联产技术。随着燃煤电厂运行效率增加,资源浪费严重,针对此种情况,相关人员就需要采用热能动力联产技术,对燃煤电厂热能动力系统进行优化节能改造工作,将燃气轮机锅炉系统、锅炉汽轮机高压系统等众多系统进行整合,一同工作,此种情况下,就会降低热能动力系统能源消耗,保证热能动力系统在运行过程中始终处于一个低温热流状态,从而实现节能减排的目的。因此锅炉排污的方式很容使排放污水的余热出现浪费,并对环境造成破坏。对此现状,燃煤电厂利用锅炉过程中为确保污水余热得以回收,可增设排污废热回收器。同时为使扩容条件下的污水得以充分利用也可增设排污冷却器。这样既可保证运行过程中能源利用效率的提高,也使能源节约效果得以增强。
结束语
          综上所述,热能动力系统的稳定运行,关系着燃煤电厂生产效益及生产计划的实施。而能源短缺与生态破坏问题是燃煤电厂未来生产过程中面临的主要问题,因此对热能动力系统的优化与节能改造是确保其获取良好经济效益的必然途径。
参考文献:
[1]雷贵祥.发电厂热能动力系统优化与节能改造研究[J].资源节约与环保,2015(07)
[2]雷泳成.发电厂热能动力系统优化与节能改造分析[J].科技创新与应用,2018(13)  
[3]韩力.节能降耗在热能与动力工程中的应用与措施分析[J].当代化工研究,2018(01)
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