发电厂热能动力系统优化与节能改造研究

发表时间:2020/12/10   来源:《中国电业》2020年22期   作者:王德明
[导读] 工业生产水平的日益提升与大众生活质量的逐年改善,使得社会对电力能
        王德明
        黄河西宁热电有限公司   青海,西宁  810000
        摘要:工业生产水平的日益提升与大众生活质量的逐年改善,使得社会对电力能源的依赖程度越来越高。文章以优化发电厂中的热能动力系统为出发点,首先对热能动力系统进行简单介绍,然后剖析热能动力系统建设的必要性,进而分析热能与动力工程在发电厂中的具体应用,最终给出优化热能动力系统的有效策略。
        关键词:电力能源;热能动力;节能改造
        引言
        近年来,资源枯竭与环境污染问题无时无刻困扰着全球人民。因此,传统的先发展而后治理的发展模式逐渐被淘汰。世界各国都开始加大对可持续发展的投资力度,作为能够为世界社会提供足量电力能源的工厂,发电厂会在为人民生活提供便利的同时给环境带来负面影响。尽管当前国家正在倡导开发风能核能以及潮汐能等环保能源,但是火力发电依旧是当前国内的主要电力能源获取方式。
1发电厂热能动力系统概述
        在发电厂的正常生产活动中,热能动力设备是非常重要的基础设施。热能动力系统的稳定运行,关系着发电厂生产效益及生产计划的实施,需要加强对其正常工作的实时控制。结合当前发电厂热能动力系统工作的实际概况,可知其能量转换中主要涉及的是机械能与热能,所有的热量;来源于高温人员,在一定的条件下会将循环的废热及时地排出去。目前发电厂热能动力系统工作中的高温热源依赖于矿物燃烧,但这些矿物往往是非可再生资源,使用中也存在着环境污染问题,需要采取必要的措施进行系统优化与节能改造。
2 节能降耗中热能与动力工程的实际运用存在的问题
        2.1节流调节方面存在的问题
        我国热电厂普遍通过控制汽轮机运作功率,来达到调节电力输出功率的目的。但是,在控制汽轮机运作功率的工作中,同样会造成大量能源以及电力的流失,最终导致电厂节流调节工作的实际效果并不显著。出现这一现象的根本原因就在于,电厂本身对节流调节过程中可能涉及的各个系统领域没有进行科学有效的统一调节,同时对整个系统工程中各个能量转化过程中工程运作数据以及能量调控数据掌握不够全面、准确。最终导致整个节流调节过程中,电厂整个系统工程相互衔接配合上出现调节矛盾冲突,进而导致各个系统运转环节中出现严重的能量流失,问题严重的甚至会影响电厂整体运作效率。
        2.2控制热能损耗方面存在的问题
        电厂运作过程中出现能量转换最多的就是热能的转换,而热能的特性又决定了其本身就更易损耗流失。因此,控制热能损耗一直都是电厂节能降耗工作的重中之重。然而,电厂多个运作环节中都会涉及热能的转换和传递,在这一过程中,上一个环节汇总损耗的热能可能会累加到下一环节中。在这一过程中,这种热能过剩情况如果不能得到有效解决的话,很有可能会造成某一环节的重热现象出现,继而可能引起整个运行系统的能量失衡,引发更大问题。
        3.3湿气损耗
        热电厂中汽轮机承担了热能转化为动能,动能转化为电能的最后环节,因此,提高汽轮机的能量转化效率,同样也是节能降耗工作的重点。

而跳汽轮机运作效率最大的障碍就在于湿气损耗对设备运作效率方面的不良影响。由于蒸汽中液态水的含量不能得到准确有效的计算和控制,导致对汽轮机工作条件的控制和调节工作无法有效开展,进而影响汽轮机节能降耗工作效率,同时增加了电厂整体电能生产成本。
3热能动力系统的节能改造措施
        在火力发电过程中,由于优质煤用于其他利润更高的行业,电厂使用的煤大多是劣质煤。劣质煤不仅缺乏动力,而且锅炉燃烧极不稳定,造成资源利用率低。同时,由于设备老化、漏热、漏风等问题,无法实现煤炭的最大利用。因此,需要从以下几个方面重视火电系统的节能改造。 
3.1废烟气的余热回收技术
        锅炉排出的烟气温度高达200多摄氏度,这些余热属于二次能源,直接排放没有得到充分利用,是一种巨大的能源浪费。在“节能减排”的方针下,提高锅炉效率、减少锅炉排污、加强锅炉高温废气的充分利用是工业生产中需要注意的问题。在工业生产中,可利用锅炉运行过程中这部分烟气的余热进行热力系统循环利用,同时在锅炉尾部安装低压省煤器,在最佳取水位置与热力系统相连,充分利用锅炉烟气余热。安装低压省煤器不但可以将烟气的整体温度降下来,而且能够有效提升热能动力系统的利用率,这一方面可以在节约能源的同时提高企业的经济效益,另一方面能够减少环境污染。锅炉烟气余热回收有两种方式:预热工件和助燃预热空气。由于预热工件往往受操作场地的限制,锅炉烟气余热回收主要采用预热空气助燃,布置在加热炉上,加强锅炉的能量燃烧,充分利用资源,节能的综合效果非常显著。
3.2对化学补水系统进行充分的设置
 通过大量的实践分析来看,发电厂所采用的具体运行机组形式还是采用抽凝式结构为主,通过热能动力系统补水情况分析得出,这种方法的应用主要是针对除氧气进行全方位的补水应用,但是在具体的操作过程当中,往往使得水温出现过低的现象,这时就需要相关的人员做出有效的解决,并能够应用一定的辅助配套设施,使得整个的补水工作能够正常有序的实施,以此能够保证发电厂热能动力系统正常稳定的运行。此外在进行补水工作的时候,我们还要采用一定的喷雾式方法进行应用,这样才能够更好的实现加热器高速的运转,同时我们还要对热能产生的蒸汽含量进行全方位的控制,促使动力系统能够发挥出真正的作用和意义,为下一步的节能改造工作提供重要的基础条件。
3.3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。
总结
目前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] 王耀翔.发电厂热能动力系统优化与节能改造研究 [J].商品与质量,2017(03):93.
[2] 张旁升.简议热能动力联产系统的节能优化技术[J].大科技,2016(35):305.
[3] 申利平.针对热能动力系统优化与节能的改造 [J].建筑工程技术与设计,2016(24):1783.
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