陈新
福建晋江天然气发电有限公司 福建省362251
摘要：随着社会的进步与发展，节能减排和环保已经是当今企业发展的一大趋势，然而在很多行业中都存在资源消耗大和能源短缺的问题，这是阻碍社会进步和发展的一个重要因素，在火电厂热能动力系统中同样存在资源浪费现象，要想减少不必要的能源耗损就需要对动力系统进行优化和节能改造，使生产效率得到提升。本文对火电厂热能动力系统的优化与节能改造进行了相关的研究，并提出了一些优化改造措施，旨在帮助火电厂提升经济效益和生态效益，同时改善火电厂的能源利用现状。
关键词：火电厂，热能动力系统，优化与节能改造
由于我们生存的环境中可再生资源越来越少，这无形中给火电厂的日常生产工作带来了不小的压力，因为火电厂在生产中必然离不开能源的消耗，而在实际的生活中随着人们对电需求的增加这一压力更加凸显，要想解决能源消耗问题，火电厂就必须引进先进的技术对热能动力系统进行优化与节能改造，使能源的转化率更为有效，从而使能源压力有所减缓。对火电厂的热能动力系统进行优化和节能改造是许多火电厂迫切需要进行的一项工作，利用科学的技术作为有力支撑，进而促进电力事业朝着健康稳定的方向发展。
1.火电厂热能动力系统概述
火电厂的热能动力系统的发电原理是通过化石燃料等可燃物燃烧产生出热能，然后再将热能通过发电动力装置转化为电能，此间能量转化分为三个过程，最先是生物化学能，然后转化为热能、机械能以及电能。在动力系统运行的过程中，由于燃烧不够充分，化石燃料转化为电能的程度比较低，能源浪费很严重。另外，化石燃料在燃烧的过程中会产生大量的二氧化碳和二氧化硫气体，这些气体若不经过处理就排放到空气中是很容易造成环境污染和破坏的。
若要提升能量的转化率，火电厂需要对各种技术进行综合的考量，选择合理的机械设备，确保热能动力系统可靠的运行。在选用技术的时候除了要综合考虑技术水平外，还应确保系统的先进性，以便于系统日后的维护，在对火电厂热动力系统进行建设的过程中，不仅要将设备的投资预算控制在一定的范围，还需确保后期设备的耗损费和维修费不高于经济效益。近年来，不少火电厂为了响应国家的节能号召，都推行了一些节能环保政策，但是在对能源损耗和环境污染进行治理时无形中又加大了成本，导致火电厂热能动力系统的运行缺乏经济性，影响到火电厂的可持续发展，所以要对火电厂的热能动力系统进行进一步的优化和节能改造。
2.火电厂热能动力系统优化与节能改造思路分析
2.1优化热能动力系统运行
由于冶金化工行业有着很高的利润，许多的优质煤炭都流向了该行业，这也导致了火电厂利用的煤炭资源的品质比较低劣，而低劣的煤炭热能能源转化率并不高，无法保证锅炉稳定燃烧。在我国现阶段提倡风力和水利发电，但是在未来比较长的一段时间里我国的主要发电方式仍然是以火力发电为主，所以提升资源的利用率是现在亟待解决的问题，火力发电厂可以通过优化热能动力系统的方式提升能量的转化率。通过实际生产中电厂热能动力系统的运行情况我们了解到，发生了比较多的重热现象，也就是多级汽轮机组在运行期间内部出现了大量热能的散失，电能的转化率比较低，在对热能系统进行优化时，对热能品位和燃料化学能品位的关系要加以重视，将动力侧和化工侧整合起来，建成联产系统，利用集成原理，让能量能够得到充分的利用。将热能动力系统的潜力充分挖掘出来，可以有效的改善资源的利用效果，节约成本，为火电厂创造更多的效益。
2.2节能改造思路分析
根据热能动力系统的工作原理我们可以知晓，汽轮发电机组是通过蒸气驱动的，但是蒸气中会有大量的水会被冷却水带走，锅炉中排出的烟气也会将大量的热能带走，蒸气在发生膨胀时，会有大量的水滴出现，这会致使蒸气损失，一旦锅炉开始运行就会产生大量的水滴，就会致使蒸气被损失掉。
要想避免电力系统发生过大的能耗，就需要火电厂对发电设备进行节流调节，当发电机组运行负荷较小时，进行节流调节可以使机组保持在相对稳定的状态，避免能耗过大，可是，当发电机组的运行负荷比较大时，进行节流调节会使得机组数减少，运行集数会增加，给火电厂造成巨大经济损失。
为了防止系统排放出的温室气体引发环境污染，火电厂需要对烟气进行相关治理，将装置安装于系统尾部，如果采取先污染后治理的方式，不仅会造成比较大的能源损耗，而且污染也不会达到很好的治理效果，针对以上这些问题，需要从多方面进行节能改造，既要减少节能损失，又要加强对污染的治理，从而使得系统达到较好的节能改造效果。
3.火电厂热能动力系统优化与节能改造的措施分析
3.1废烟余热的回收利用措施
在热能动力系统的发电过程中我们不难发现余热的回收利用率是很低的，动力系统所产生的热量会随着排污水、烟气等消散，要想达到较好的节能减排效果，就需要对系统产生的烟气加强回收利用。一般来说，锅炉发电排烟温度可达到200度，具有相当高的回收潜力，对烟气的热量进行回收有助于节省能源。在进行实际操作时，可以通过预热和助燃两种方式进行回收，预热是直接通过烟气对工件加以预热，这种方式有个弊端，就是很容易会受到场地的限制。利用烟气对空气进行预热，可以达到比较好的助燃效果，使得锅炉的热量增加，提升燃烧的效果。对预热器入口位置的温度进行提升，可以使换热面壁温度升高，防止出现结露腐蚀问题。在实际操作中对系统进行节能改造时，要将低压省煤气安装在锅炉的尾部，装置最好是靠近引水位置，这样便于烟气余热的收集，使热力达到很好的循环效果，同时使能源的耗损减少。
3.2排污水余热的回收利用措施
在对排污水余热进行回收和利用时，应根据系统定期的排污特点采取节能改造措施。如果对热能动力系统扩容和减压后，废水被直接排放掉会导致余热被浪费掉。若进行连续的排污操作，只能利用扩容器实现对二次蒸气的少量回收，这也会造成余热的大量浪费。为了解决这个问题，需要将余热回收装置安装在锅炉上，对污水余热进行回收，从而充分利用系统的热量。这种装置是通过对温度低的水和烟进行冷却，使得烟气的温度下降至水蒸气冷凝水平，回收利用烟气显热和冷凝潜热，从而使锅炉热效率得到提升。
3.3蒸气凝结水的回收利用措施
火电厂在进行电力生产时，热能动力系统中大量的能量和水资源都是用来产生蒸气热量的，锅炉在进行运行时，需要将水位维持在一定的范围内。如果出现水位过高的情况，饱和蒸气中的水含量将过高，蒸气的温度会发生急剧的下降。在发生放热后，蒸气会形成凝结水，直接排放出来会导致资源浪费。废蒸气冷凝水所释放出来的热量在蒸气总热量中占约1/4，如果能实现高温冷凝水的再利用，一方面可以减少水资源的浪费，另一方面可以减少低燃料能源的消耗。蒸气凝结水的回收有助于低压蒸气水余热的回收，通过余热来对热能动力系统进行节能控制。火电厂要想实现蒸气凝结水余热收集，可采用压力回水和背压回水方式，压力回水可以通过安装凝结网，利用加压泵提供压力进行蒸气凝结水收集，利用这种方式时需要对阀门和水泵进行检查，当系统回收时遇到的阻力较大时才能使用增压泵，可通过开启增压泵使得系统的循环速度加快，解决系统排水不畅问题，同时保障设备能正常运行。利用背压回水方式时，可以通过疏水阀背压回收凝结水，利用阀门压力作为动力来传输水蒸气和凝结水，从而使得蒸气利用率得到提升。实践证明，回收蒸气凝结水对于热能动力系统节能具有比较好的效果。
结语
在当今时代发展的大背景下，能源无论对任何国家的重要性都是不言而喻的，能源是人们日常生活中必不可却的资源，也是推动社会经济发展和进步的重要保障，因此国家是越来越重视对资源的充分利用和环保节能，针对火电厂而言，需要加强对热能动力系统的优化和改造，使废烟、废气和蒸气凝结水获得二次利用，最终使能源能被充分利用，减少能源浪费和污染物的排放，实现火电厂的可持续发展。
参考文献
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