发电厂热能动力系统优化与节能改造研究

发表时间:2020/9/27   来源:《中国电业》2020年15期   作者:苗志刚
[导读] 环境污染以及资源消耗问题是现阶段我国在社会经济发展的重点问题,如果不解决此种问题,势必会制约我国社会经济的持续发展。
        苗志刚
        内蒙古霍煤鸿骏铝电有限责任公司电力分公司 内蒙古自治区霍林郭勒市 029200
        摘  要:环境污染以及资源消耗问题是现阶段我国在社会经济发展的重点问题,如果不解决此种问题,势必会制约我国社会经济的持续发展。而分析节能降耗中热能以及动力工程降低能源消耗,降低废气排放量,可以在根本上转化能源,进而提升其节能减排的价值与作用。本文对发电厂热能动力系统优化与节能改造进行研究。
        关键词:电力能源;热能动力;节能改造
        1 热能动力系统的基本概述
        所谓火力发电,主要是指借助一些化石燃料或是焚烧垃圾来获取相应的内能,并通过发电动力转换装置来产生电力能源,其经历的主要过程是:由燃烧化学能转变为蒸汽动能,进而通过机械能的过渡转换,最终生成电力能源。考虑到当前发电厂中多数情况下都存在燃料燃烧不充分的现象,致使国内乃至全球的化石燃料出现资源浪费。与此同时,在燃料的燃烧过程中,还会产生一些二氧化硫和二氧化碳等气体,会给大气造成破坏,给整个环境带来空气污染。受到设备性能本身的限制,导致国内乃至全球发电厂的整体能量转化率较低,这也是当前绝大多数发电厂所面临的问题。
        2 热能动力系统建设的必要性
        2.1 设计技术的优越性
        国内发电厂首先应该对工程系统设计所应用的各类技术进行有效衡量,将其与国家行业标准进行对比。与此同时,还应该对热能动力系统中涉及的各种机械设备与设备组合方式进行性能考核,确保整个系统在后期的运行中保持较高的维护可行性。换而言之,火力发电厂的热能动力系统需要在保持自身先进性的同时,能够在日后的交付使用中具备自我维护的能力。因此,火力发电厂在进行先进技术与理念的引进时,首先需要综合考虑本单位的技术水平,避免盲目追求技术先进性而忽略了后期的维护能力。
        2.2 经济效益的重要性
        只有在获取一定量的经济效益之后,火电厂才会考虑进一步加大对热能动力系统的建设。如果该系统给火力发电厂带来的经济效益不达标,就可能会带来资源浪费的现象。因此,发电厂的领导层在进行建设项目的考察时,首先需要对建设费用以及设备费用进行探讨,应当在科学合理的资金预算范围之内选择发电设备。一旦热能动力系统投入使用之后,就需要努力提高系统的工作效率,并改善热能动力系统的工作质量。如果经济效益远远高于热能动力系统的维修费用以及耗损费,那么该类工程系统就可以进行安装。
        3 热能与动力工程在发电厂中的具体应用
        3.1 降低调压调节的损失
        万事都有利有弊,调压调节也包括在内,其主要特点是能够提升机组自身的稳定性与适应能力,还可以有效改善机组给整个发电厂带来的经济效益。与此同时,调压调节还可以为热能动力系统提供有效的实际条件。其不足主要集中在处理高负荷区域时经济成本较高,大型机组蒸汽在动叶栅中工作后,机械能会发生公里转换,在一定程度上会产生蒸汽余速损失、废气损失和爆炸损失。这些损失存在于调压过程中,说明汽轮机组运行的整体经济性在不断降低,造成这些损失的主要原因是由汽轮机组的运行机制决定的,而不是简单的人为失误或系统故障。发电厂的工作人员需要积极研究和探索压力调节的方法,旨在开发出更科学的产品,进一步降低能量损耗。为减少热能和电力工程的损耗,应深入探讨电厂生产过程中的调压损耗等问题,并在实践中应用技术含量较高的新产品,提高电厂热能和电力工程的应用效率。
        3.2 科学利用重热现象
        专家和技术人员通过多次试验发现,重热系数通常在4%到8%之间,且知道重热系数越大越好。火电系统的效率比较高,各电厂需要考虑自身的实际情况,合理选择区域的重热系数,在保证发电量的前提下逐渐改善热能与动力工程的操作技能水平。需要注意的是,同步器的功能如下:当热能动力系统处于单机运行状态下时,往往需要将机组的整体转速提升到预定水平。当其有足量负荷时,系统应该保持固定的机组转速,从而使电网频率基本不变。


        4发电厂热能动力系统优化及节能改造要点
        4.1化学补充水系统的有效设置
        当前我国发电厂机组都为抽凝式,结合热能动力系统化学补水的实际概况,可知所用的方法主要是在除氧器中进行补水。实际操作中若水温过低,需要通过其它辅助装置的合理设置,确保补水作业的顺利进行。因此,为了增强系统的经济性与运行高效性,热能动力系统化学补水中应采用逐渐加热及喷雾式方式的合理运用,提高低压加热器的利用效率,实现高位能蒸汽量的实时控制,实现对系统工作性能的优化,通过回收部分排气废热的方式实现化学补水系统节能改造。
        4.2废气余热的回收再利用
        通过对发电厂热能动力系统中除氧器工作状况的分析,可知其实际工作中存在着热量损失过大的问题,影响着系统运行效率。为了改变这种不利的发展现状,实现系统运行中废气余热回收再利用,需要注重冷却器的合理使用,减少热量损失的同时降低工质问题发生率。
        当前发电厂锅炉工作中主要的排污方式包括:定期排污与连续排污。前者排污过程中需要进行扩容降压,将会造成废水余热损失现象的出现;后者操作过程中实现二次蒸汽回收的同时也存在着回收率低的问题,威胁着生态环境质量。因此,发电厂应提高排污废热回收器的利用效率,实现废气余热回收再利用,在满足扩容条件前提下加强对污水的合理使用,通过设置排污冷却器的方式提高能源利用效率,实现系统节能改造。
        4.3加强废烟余热回收再利用
        作为一种二次能源,发电厂锅炉废烟余热能否得到有效地利用,关系着热能动力系统能耗,影响着系统正常运行的节能效果。若在高温状态下直接排放废烟,将会造成环境污染问题。因此,需要加强废烟余热回收再利用,优化热能动力系统,增强其长期使用中的节能效果。具体表现在:①结合发电厂的实际概况,注重节能设备或者低压省煤器的合理使用,降低废烟温度,保持锅炉工作的高效性;②通过对预热工件、预热空气等优化与改造方式的有效利用,增加发电厂的生产效益。
        4.4提高热能动力联产技术利用效率
        结合可持续发展战略的具体要求,需要对发电厂热能动力系统进行必要的优化及节能改造。因此,需要在系统运行中提高热能动力联产技术利用效率,关注系统的整体联合改造与优化。像蒸汽动力联产、燃气轮机联产等,可以对系统进行优化,降低系统能耗。在可靠的热能动力联产技术支持下,可以实现发电厂热能动力系统整体的优化与节能改造,扩大系统的实际应用范围。
        4.5重视蒸汽凝结水回收再利用
        在发电厂生产计划实施的过程中,蒸汽热力的合理运用,有利于保持系统运行高效性,避免过多的凝结水被浪费。因此,为了达到发电厂热能动力系统优化及节能改造的实际要求,需要对其中的蒸汽系统进行必要的改造。具体表现在:①利用蒸汽余热的作用提高低压蒸汽利用效率,减少蒸汽热量损失,实现系统节能改造目标;②加强背压回收方式使用,利用气动凝结水加压泵的作用,实现凝结水的加压输送;③注重加压回收方式使用。这种方式主要是通过输水阀的作用输送凝结水,有利于实现二次水蒸气的回收再利用,减少废气废水排放量的同时实现了系统节能减排。        
        5 结束语
        综上所述,国内发电厂在运行过程中已经有了全新的进步,当前发电厂努力践行资源节约与环境保护的理念。因此,要想充分实现这一目标,就应当从多个方面来控制热能动力系统的能源消耗量。对于火电厂一类企业而言,领导层应当出台相关政策以保障热能动力系统的顺利运行,充分利用热能动力系统中的余热,进而提升发电厂的能量转化率。
        参考文献:
        [1]邱邦海.发电厂热能动力系统优化与节能改造研究[J].时代农机,2018,45(08):124-124.
        [2]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(7):21-21.
        [3]李泳成.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,2016(13):137.
        [4]杨超.发电厂热能动力系统优化与节能改造探讨[J].科技创新与应用,2018(20):145-146.·
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