赵涛
黑龙江华电齐齐哈尔热电有限公司 黑龙江齐齐哈尔 161000
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。论文主要研究了大型火力发电厂热动系统的节能减排改进方法，以目前发展的需求为基础，以国内大型火力发电厂的火力发电系统为研究对象，从“节能”和“减排”的两个方向进行火力发电厂的设备水平监视信息系统研究，以实现发电厂的经济效益和环保效益。
关键词：电厂；热动系统；节能优化
中图分类号：TM62 文献标识码：A
1 引言
当前，可再生资源不断减少，火电厂生产面临较大的资源压力。与此同时，伴随社会经济的快速发展，生产、生活用电需求量不断增加。面对这一局面，在利用热能动力系统发电的过程中，火电厂要引入先进技术进行系统优化和改造，提高能量转化利用效率，减轻资源利用压力，满足节能生产需求。因此，要加强系统优化与节能改造研究，以科学技术为支撑，推动发电事业的健康发展。
2 电厂热动系统节能优化的必要性
节能是我国生态建设工作的重要组成内容，随着我国社会和经济的不断发展，环境问题日益严重。现阶段，我国部分不可再生能源的消耗量巨大，生态环境和资源都受到了较为严重的影响，必须采取措施进行改善。在未来的发展中，节能是重要的研究课题之一，也是可持续发展的重要环节。节能是在改善生态环境、减少二氧化碳排放、降低污染程度的直接方法之一。提升电厂的资源利用率能够有效减少生产成本。优化和升级电厂热动系统和其他设备，需要投入大量的资金，加大电厂的生产成本，增加电厂负担。开展节能规范能够大幅度提升电厂设备的工作效率，且能够减少能源消耗，节能减少的成本可以视为电厂的额外收益，有效的节能优化能够提升经济效益和社会效益，收获大于成本。
3 热能动力工程应用现状
3.1 热能动力工程运行转化分析
热电厂大多都采用火力发电形式转换能量，其中能量转换最为关键。通过热电厂运行工作原理分析可知，热电厂运转过程中，热能与动能间互相转换，动能基于汽轮机发电作用转换为电能，其他能量通过汽轮机输出。在此转换过程中，将会损失部分热能，所以造成热电厂运行能耗快速上升，效率却逐步下降。煤炭是热电厂的主要能源，经过处理会转变为煤灰，基于皮带传输技术向锅炉中输送煤灰，在充分燃烧后便会释放释放，转化成水蒸气，再次加热后，水蒸气便会进入高压缸。所以为了提升锅炉加热效率，可循环加热处理。在此环节中，可将水蒸气输送于中压缸，如此便可通过中压缸蒸汽驱动汽轮机运转，从而生成电能。
2.2 热能动力工程机组变工分析
在汽轮机正常运行时，功率会持续性变动，而此过程中，蒸汽运行参数也会随锅炉燃料燃耗变化随之变化。而且凝气设备运行工况变化、电网运行频率变化、汽油机流通部分存在污垢等，都会造成热电厂热能动力工程变化。
4 电厂热动节能运行方式的优化
4.1 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。
4.2 汽轮机
电厂汽轮机在运行的时候需要实时调节汽轮机的给水温度。在控制给水温度的时候可以借助一些辅助工具来帮忙，例如：传感器、驱动装置等。在实际工作的时候实时采集给水温度信息，保证给水温度在合格的范围内，同时利用系统硬件平台的方式采集汽轮机给水温度的数值，在和提前设定的温度进行比较，如果超出设定的范围就要马上调整，最后根据分析的结果对汽轮机操控现场发送控制命令，在短时间里面达到正常的范围，通过这些方式降低轮机能量的消耗。
4.3 余热回收
目前，锅炉发电排烟温度通常能够达到200℃，回收潜力较高，烟气热量回收利用能够有效节省能源。实践应用期间，可以采用预热和助燃两种回收利用方式，前者直接利用烟气对工件进行预热，但容易受到场地限制。而采用烟气对空气进行预热，能够起到助燃效果，增加锅炉热量，提高燃烧效果。提升预热器入口位置的空气温度，能够使换热面壁温升高，避免出现结露腐蚀问题。采用管式换热器时，可以采用水平方式放置管子，使烟气恒流冲刷换热面，减少低温腐蚀。针对尾部换热器，壁温应比烟气露点温度稍高，避免露点腐蚀发生。实际进行系统节能改造时，要在锅炉尾部完成低压省煤器的安装，装置靠近引水位置，促使烟气余热得到较好收集，投入热力循环，有效减少能源消耗。对排污水余热进行回收利用时，应结合系统定期排污特点进行节能改造。系统经过扩容减压后，废水将直接排放，导致余热浪费。如进行连续排污，仅能利用扩容器实现少量二次蒸汽回收，同样会造成余热浪费。为此，还要在锅炉上完成余热回收装置安装，对污水余热进行回收，使系统热量得到充分利用。该装置可以利用温度低的水对烟气进行冷却，将烟气温度降低至水蒸气冷凝水平，对烟气显热和冷凝潜热进行回收利用，提升锅炉热效率。
4.4 补水技术应用
在蒸汽机组运行的过程中，要采取抽凝式补水方式不断提供水资源，保证系统设备正常运转。系统冷凝器用于使汽轮机出口维持真空，提高汽轮机功率。而在冷凝器位置安装补水雾化装置，能够使排汽余热得到充分利用，在减少冷源损失的同时，提高机组热能的经济性。对系统进行节能改造，可以通过化学补水方式提高设备运行效果。具体来讲，就是在除氧器或凝结器中补加化学水，使排气废热得到回收利用，改善凝结器真空状态，节约能源。该技术需要加强水温控制。在补水不足时，利用余热装置提升水温，使水快速进入凝结器。采取喷雾式方式，利用低压加热器对补水进行逐级加热，能够增强补水效果，使高位能蒸汽量得到有效控制，满足系统节能改造要求。此外，蒸汽机组运行期间将产生湿气损失，还要配备除湿设施降低能源损耗。采用中间热循环方法，在高效除湿的同时，能够提高机组设施抗腐蚀能力。在喷灌时，要设置吸水缝，有效控制损失，继而提高系统运行效率。
5 结束语
综合上述内容，可以得出，电场热动系统的节能优化策略可以充分体现一个企业在保证电厂经济效益的同时，对环境又达到了一种科学合理的保护，避免了对环境造成的二次污染。这一现状充分体现了我国正逐步加大可持续发展战略的进程，对实现全体企业的节能优化起到了一定的促进作用。
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