发电厂热能动力系统优化与节能改造研究 李鹏刚

发表时间:2020/12/15   来源:《电力设备》2020年第29期   作者:李鹏刚
[导读] 摘要:我国整体经济建设最近几年发展非常迅速,离不开各行业的支持,其中电能的贡献尤为显著,其产生的作用不容小觑。
        (山西大唐国际临汾热电有限责任公司  山西临汾  041000)
        摘要:我国整体经济建设最近几年发展非常迅速,离不开各行业的支持,其中电能的贡献尤为显著,其产生的作用不容小觑。我国是世界上人口众多的国家,工业化的持续发展使得我国发电厂的压力不断增大,从当前实际情况来看,我国多数电力供应都是由发电厂承担的。在电厂长期使用热能电动装置的情况下电力装置长时间处于一种超高负荷的运作状态,热能电力装置本身会出现各类问题。
        关键词:发电厂;热能动力系统;优化与节能改造
        引言
        高科技的快速发展带动我国各行业发展迅速,使得我国对于能源的需求与日俱增,同时能源的供给关系到我国民生。随着现代化工业进程不断加快,发电厂的作用越来越突出,在发电厂能量转换时,多数能量会从动能转换为电能,但部分能量在转换时依旧会被直接损耗,以此产生热损耗与焓降现象,所以需深入探究如何有效降低热量损耗,提高能量转化率。而热能动力工程可有效解决这一问题,因此优化热能动力系统与节能改造势在必行。
        1发电厂热能动力系统
        热能动力系统发电是指利用化石燃料等可燃物燃烧产生热能,然后经过发电动力装置转换为电能。从系统能量转化过程来看,最初为生物化学能,之后依次转化为热能、机械能和电能。在系统运行过程中,受燃烧不充分因素影响,化石能源遭到大量浪费,能量转化程度较低。与此同时,燃烧将产生大量二氧化碳和二氧化硫,如果未经有效处理就排放至空气中,会引发严重环境污染。在建设热能动力系统时,火电厂需要综合考量各类技术,参照国家、行业技术标准,对各种机械设备进行合理选用和组合,完成系统性能综合分析,在保证系统可靠运行的同时,尽可能提升能量转化率。此外,技术应用方面,要综合考虑技术水平,在保证系统先进性的同时,为日后维护提供便利,使系统建设带来可观经济效益。在系统建设过程中,除了保证设备投资不超预算,还要保证后期产生的损耗费和维修费低于经济效益。近年来,伴随国家节能环保政策推行,发电厂因能源过度损耗和污染治理承担的成本逐渐增加。因此,要对系统进行优化和节能改造,提升系统工作质量,为发电厂的可持续发展提供保障。
        2发电厂热能动力系统优化与节能改造技术措施
        2.1科学优化热能动力系统流程
        就发电厂而言,热能动力系统运行时产生的部分能耗与能量损失,可以系统流程优化的方式实现降低。在系统运行中产生的湿气损失是由于湿蒸汽在既定条件下凝结为液态水,且部分凝结的水珠,极易造成蒸汽流动动能降低。就此热能动力系统损失较多的情况而言,需以一定流程进行系统优化,防止由此导致能量损失。在具体生产中,基于中间再热与去湿装置,适度降低湿气损失,或利用轴流式的汽轮机通过压力作用驱动蒸汽流动,从而实现能耗降低,电厂资源利用率提升,能源节约。
        2.2加强对热能动力装置的检测
        在电厂热能动力工程装置运行的过程中除了需要对发动机、锅炉进行全面的检测,而且还需要对热能动力装置各个零件和接口进行检查,通过检查及时发现电厂热能动力工程装置的运行可能遇到的问题,在关注电厂热能动力工程装置的使用常见问题的同时还需要注重关注其他问题,采取有效的措施逐一排除事故发生的可能。另外,针对电厂热能动力工程装置运行的复杂,还需要定期对热能动力装置的检测人员开展专业的培训,通过必要的培训来全面提升电厂热能动力工程装置检测人员的职业水平,由此发挥个人的作用更好的确保火电厂的稳定运行。


        2.3保持环境清洁,提升防腐能力
        防腐能力与环境当中含有的物质有极大关系,热能动力设备的运用环境一般裸露在室内和室外,会受到多种原因的影响,尤其是受到水分子的影响。水分的存在很容易加速设备的腐蚀,这就要求控制空气指标当中的水分。在脱除溶解的过程中要防止水中存在的氧气对设备形成腐蚀作用,最有效的方式就是使用机械脱气法,或者是添加脱氧剂,比如亚硫酸钠等物质。在生产的过程中也可以添加一些防腐剂和添加剂来改善室外的环境,从而避免设备被腐蚀。添加化学药剂之后药物会在金属表面形成保护膜,抑制金属的腐蚀速度,取得良好的防腐效果。比如加入铬酸盐和亚硝酸等物质,能够在金属表面形成氧化膜,根据加入物质的不同形成不同的保护膜,在这个环节当中,可以在非氧化性酸物质当中添加氧和铬酸、硝酸、 Fe3+等物质,也可以调整添加剂当中的PH数值,调整氢氧化钠含量、碳酸钠含量等,采取积极的措施避免酸性腐蚀现象的存在。
        2.4炉内燃烧控制技术
        锅炉燃烧作为其中主要内容,借助燃烧过程可以有效转变实际能源。燃烧过程可以充分发挥能源效应,以便全面管理燃烧过程,最终将热能动力工程应用效果全面发挥出来。热能动力工程应用期间,可以借助炉内燃烧控制技术,不断提高燃烧效果,促进热能不断转化。在社会快速发展中,传统锅炉技术难以适应当前社会需求,尤其是在能源转换中,工业炉逐渐成为燃料燃烧的关键技术。很多企业都将新设备引入其中,这也使得国内锅炉行业逐渐朝着自动化方向发展。在信息技术的大量使用下,锅炉控制系统实现了对不同方面的掌控。具体而言,主要体现在以下两个方面:1.空燃比例连续控制体系;该系统控制是以逻辑控制器与比例阀等部分组成。空燃比例连续控制体系可以将锅炉中的燃烧传递至编程逻辑控制器内,接着借助比例阀内的电子信号传输信息,对这一信息进行合理调节,便于对锅炉内温度进行合理控制。2.双交叉先付系统。双交叉先付系统主要是借助温度传感器控制锅炉。系统将会测量锅炉内温度,然后将温度信号传递至逻辑控制器内,接着借助这一装置对空气流量阀程度进行合理调控,然后调整燃料进出口情况,便于精准控制锅炉内部温度。热能动力工程中的锅炉温度应与工程现状相结合,合理应用燃料控制锅炉内温度。因不同燃料差异较大,因此有些完善温度控制相对较淡,有些则反映较为强烈,因而使得温度控制难度逐渐增加,所以锅炉燃料填充前,应先掌握燃料特性,详细对比不同燃烧点情况,最后分析燃烧温度范围与可持续时间,再选择最佳燃料进行生产加工。
        2.5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。
        结语
        针对热能动力系统能量损耗大、污染排放量大的问题,人们需要通过开展能量阶梯型利用等措施实现系统运行优化,并通过系统节能改造充分利用各种能源,减少污染排放量。
        参考文献
        [1]苏占.浅谈热能动力系统优化与节能改造[J].中小企业管理与科技,2019(7):133-134.
        [2]于海滨.热能动力系统优化与节能改造分析[J].化工管理,2018(13):108.
        [3]高海宏.热能动力系统优化与节能改造分析[J].内燃机与配件,2019(12):274-276.
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