孙海涛
大唐哈尔滨第一热电厂 黑龙江省哈尔滨市 150010
摘要：近年来，国家增加了工业生产的环境保护要求。火力发电厂的节能减排是必不可少的，它也是各大发电站的主要任务。生产设备的改造是国家着力要解决的首要问题，是环境保护要求的重要部分。基于此，本文对火力发电厂热动节能概述、引发火力发电厂热动系统能源消耗的原因以及火力发电厂热动系统节能优化措施进行了分析。
关键词：火力发电厂；热动系统；节能优化
1 火力发电厂热动节能概述
火力发电厂的热动节能对整个火电厂的经济效益和社会效益非常重要。热动节能的主要优化对象是整个火电厂的系统，针对整个火电厂的系统的能耗进行分析，最终指定出优化方案。热动节能系统的主要目的就是节能，因为火电厂在生产电能的时候会产生大量的剩余热量资源，这些剩余热没有被利用起来而是散发出去。如果将生产时的剩余热利用起来，将会大大节省整个系统的热力资源。因此要对火电厂热能系统进行优化改造，充分回收多余的热能资源，节约能源。不论对经济还是对环境都有很大的好处。化石能源是不可再生能源，为了减缓资源枯竭问题和环境污染的问题，就要尽可能地提高化石能源的利用率。火电厂的热动系统还有很大的节能空间，为了缓解能源紧张的问题，必须对热动系统进行节能优化。对系统进行节能优化不仅可以缓解能源紧张问题，而且由于利用率的提高，污染物的排放也会大大减少，因此对火力发电厂进行热动节能优化是十分必要的。
2 引发火力发电厂热动系统能源消耗的原因
2.1电力行业结构配置不均衡
结合电力行业运行状况，出现发电厂煤炭资源损害量较为严重的问题与电力行业结构配置不均衡存在关联，主要是由于电力企业中的火力发电机组每千瓦时供电的煤量会超过国际的标准，影响火力发电厂的资源有效配置，限制火力发电企业的经济发展。
2.2设备运行参数不合理
在汽轮机运行过程中，如果没有合理调整设备运行参数，汽轮机出现负荷参数与运行参数不匹配的情况，当主汽压力不高而且燃烧不充分的情况下，蒸汽的流量变大，从而使汽轮机运行的效率出现大幅度下降，从而导致机组热量损耗增加，整体机组的运行效率降低，就会导致汽轮机无法以最佳状态运行，会加剧汽轮机能耗。
2.3 设备运行环境较差
发电设备没有在较好的环境下运行，偏离设计工况下运行，直接影响发电效率。如：空冷凝汽器在某些沙尘较为严重的地区，空冷凝汽器的运行会受到一定程度的影响，一旦沙尘进入其中，就会造成翅片管热阻的上升，其传热性能将有所下降；而在负风压的情况下，风机能够吸收的空气量少，这就会影响到凝汽器热气的正常流通。此外，凝结水的溶氧量不强，会对汽轮机组的传热效率造成影响，导致管道出现一定程度的腐蚀，当温度急剧下降时会引发流量不均衡的问题，最终造成能耗的增加。
3 火力发电厂热动系统节能优化措施分析
火电厂对于热能节约优化，可以从火力发电厂的火力发电系统的工作模式优化。在确保火力发电厂整体发电系统正常运转的情况下，尽可能节约能源。为了优化火力发电站的单元，需要对火力发电站的单元动作进行长期的记录观察，对记录的动作条件进行必要的分析。同时，要监测火电机组运行的稳定性，稳定运行的机组将节约更多的能源。当火力发电厂机组的所有操作参数都处于标准状态时，机组的操作将以最佳的方式进行。例如，汽轮机凝汽器真空是参数之一。汽轮机凝汽器的真空度是决定系统运转状态是否最佳的参数之一。在机组工作的情况下，为了保持汽轮机凝汽器的真空度，在适当的范围内需要注意记录调整这个参数。
3.1 能源效率
能源效率被世界能源委员会定义为“减少提供同等能源服务的能源投入”。这是一种投资的程度，用来测量实际的输出容量在当前的固定能量输入中达到最大输出的程度，或者在固定输出条件下达到最小的程度。能源服务是指通过能源（交通、照明、空调、冷藏等）向消费者提供的服务，最终的使用水平是根据提供的服务来测定的。最终为了反映能源消费的能源服务被使用的理由，同一服务提供多能源和多技术的经济、技术、社会和环境等要素，并选择最低成本选项。
分析能源需求趋势和节能可能，优化主要能源结构，实现最大经济效益。根据能效指数的设定，国家或地区的能效指数可以增加单位能源需求，即每单位输出值的能源消耗。对于火力发电厂而言，在煤炭资源不能满足设计煤种的情况下，综合考虑燃烧经济煤种和减少不完全燃烧排放之间的关系，达到不降低能源效率，减少排放的目标。多煤种经济掺烧不能突破节能降耗红线。
3.2 锅炉热效率
锅炉和汽轮机是火力发电厂的核心设备，它们的工作热效率对能源效率有很大的影响。锅炉运转中，燃料通过粉碎系统被送到炉里燃烧。因此，燃料的化学能量转换为热能，但实际锅炉不能完全燃烧燃料，燃烧生成物气体的能量不能充分利用。锅炉的热效率对能源效率有很大的影响。锅炉的热效率是指炉内蒸汽吸收的热量与燃料发热量的比例，主要影响影响因素是燃料的燃烧和锅炉的结构。各种煤和煤的湿度对锅炉的热效率有很大的影响。锅炉结构的设计也非常重要，包括体积热负荷和热阻负荷的选择、水冷壁布置、炉的尺寸和炉的拱形形状等，这些因素对锅炉的输出功率和锅炉的热效率有很大的影响。
3.3 汽轮机热效率
汽轮机的运转效率直接影响火力发电厂的发电效率。由于汽轮机是以蒸汽为动力源的，所以，在将包括蒸汽在内的蒸汽能量转换为电力的过程中，会产生各种各样的能量损失。蒸汽推动汽轮机叶片做功中失去能量，离开汽轮机叶片时失去能量，蒸汽和蒸汽涡轮之间的摩擦而失去能量，蒸汽涡轮部件的设置不当引起的蒸汽泄漏而失去能源等。这些能量损失会严重影响汽轮机，影响汽轮机的热效率有很多因素，安装因素也是很大的因素，汽轮机运转中主蒸汽温度的变动和主蒸汽压力的变化，对汽轮机的热效率和稳定性有很大的影响。
3.4 控制运行参数
运行参数是否在设计值范围内运行对机组热效率影响很大。除了主再热蒸汽温度、压力，凝汽器真空度，还有给水温度、锅炉氧量、循环水温度、循环水流量等等运行指标参数对机组热效率也能够产生一定影响。
例如一：汽轮机运行中给水温度同样也会影响锅炉能耗。如水温不高就会导致锅炉耗煤量的增加，造成经济损失。面对水温较低的情况，锅炉烟气温度会受到影响，增加烟气热损失程度，影响锅炉热效率。为解决该问题就需要保障加热器的投入率。在机组启动时，需做好水温上升率控制，保障机组能够按照规程规定投入高压加热器，同时做好高压加热器操作、维护，不能因错误操作引起事故。机组设备维护检修过程中尤其要注意的是换热管的清洗与更换，其目的是清除内部淤积，减少换热管内外热应力与温差，以防传热管出现泄漏，保障加热器投入比达标。平时必须做好检漏操作，确保水位正常。加热器管束检查目的是为了检查漏点，能够保障水室隔热板密封。为了检查水室隔热板，就需要检查加工焊缝是否存在漏点。如果焊缝有问题意味着室隔热板存在质量缺陷，其结果便是影响给水与蒸汽热量交换，无法保障给水温度上升。在加热器密封性不良的影响下，出现蒸汽阻塞，降低热量交换律。所以为了保障加热系统稳定、正常运行，就需要做好加热器水位监视和控制。
例如二：在生产运行中，如果未及时调整循环水量，会提高成本，降低经济性，因此要根据季节及热负荷变化，对于循环水泵运行数及时调整，有效减少电厂用电，并提高循环水系统的经济性。在机组停启时，采取抽真空装置及凝汽器喷水的装置来进行切换，并尽量晚启动，以实现经济性。
3.5余热利用
锅炉排出的烟气中含有大量热能。在烟道空间内加装低温省煤器管束等设施，利用烟气余热加热给水，将加热后的给水送往机组给水系统中循环利用。或者将热水送往公用浴室中作为替代小锅炉的措施，从而提高能源利用效率，节能减排。条件允许的地方可以加装吸收式热泵，利用烟气、脱硫浆液、循环水等介质的热量进行回收利用，用来进行冬季供热区域热网热源的补充，或者单独带小热网使用。能够充分利用余热，减少排放损失，提高发电机组循环热效率。
4 结束语
火力发电厂的热力系统的节能优化，不仅能提高发电效率，还能节约能源，减少环境污染。在火力发电厂，火力发电系统的技术改造提升非常重要，技术改造涉及费用多少不一，因此采用技术改造费用相对较低的，可以通过火力发电系统的烟气和废水余热利用的综合性处理，实现减少火力发电厂的余热排放，提高热效率，为当前电厂企业的运行提供支持。
参考文献：
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