孙光宇
哈尔滨鹏程建筑设计鉴定有限公司，黑龙江省 哈尔滨市150000
摘要：随着工业生产水平的提高和人民生活质量的逐年提高，社会对电能的依赖越来越大。从火电厂热力系统优化入手，首先简要介绍了热力系统，然后分析了建设热力系统的必要性，接着分析了热能与动力工程在火电厂的具体应用，最后给出了优化热力系统的有效策略。
关键词：电力能源；热能动力；节能改造
1热能动力系统优化与节能思路
1.1运行优化
现阶段，冶金化工行业利润高，大量优质煤炭流向该行业，造成火电厂能够利用的煤炭品质不高。劣质煤炭难以保证锅炉稳定燃烧，使得资源利用率不高，热效率仅 为30%～40%。尽管国家大力倡导风力发电、水力发电， 火力发电在未来较长时间内依然是我国的主要发电方 式，因此为使现有资源得到最大限度利用，人们要优化热 能动力系统，提高能量转化率。从热能动力系统运行情 况来看，多存在重热现象，即多级汽轮机组运行期间内部 各级间存在显著热能损失，使得电能使用率较低［2］。发生重热现象后，电力系统难以维持稳定，不仅影响发电效 率，也将造成发电质量下降。在优化系统运行时，要重视 热能品位和燃料化学能品位的关系，对动力侧和化工侧 进行整合，建设联产系统，运用集成原理，促使能量得到 充分利用。机组内的各级能源要做到合理运用，提高系 统能量转化率。挖掘热能动力系统潜力，能够改善系统 资源利用效果，减轻运营压力，创造更多效益。
1.2节能改造
结合热能动力系统工作原理可知，利用锅炉产生的蒸汽驱动汽轮发电机组，蒸汽中依然有大量热能被冷却水带走，同时锅炉排出的烟气也将带走大量热能。而在蒸汽膨胀过程中，将有明显水滴出现，引发蒸汽损失。相较于水滴，蒸汽运动速度更快，使其不断与水滴接触，导致大量湿气产生。而只要锅炉运行，就会产生水滴，引发蒸汽损失。调整设备运行频率，可以减少湿气损失，却会导致机组无法保持额定运行状态，同样会引发能量损耗。为避免电力系统产生较大损耗，火电厂会对发电设备进行节流调节。在机组容量较小时，节流调节可以使机组维持相对稳定的运行状态，避免产生较大损耗。但是，若运行负荷较大，节流调节将导致机组数减少，运行级数增加，给火电厂带来经济损失。
系统污染治理方面，为避免大量温室气体排放至空 气中引发环境污染，火电厂要引入烟气治理技术，系统尾 部安装相关装置。但是，采取“先污染，后治理”的方式， 同样会带来较大能耗，污染处理效果不理想，不利于行业 的可持续发展。综合这些问题，要从多个方面对系统进 行节能改造，在减少各种资源、能源损失的同时，加强污 染治理，促使系统取得理想的节能改造效果。
2火电系统建设的必要性
2.1设计技术的优越性
国内电厂首先要对工程系统设计中使用的各种技术进行有效测量，并与国家行业标准进行对比。同时，还要对火电系统涉及的各种机械设备和设备组合的性能进行评估，确保整个系统在后期运行中保持较高的维护可行性。换句话说，火力发电厂的火电系统需要保持其先进性，并能够在未来的交付中保持自身。因此，火电厂在引进先进技术和理念时，首先要考虑自身机组的技术水平，避免盲目追求技术进步，忽视后期维护能力。
2.2经济效益的重要性
火电厂只有获得一定的经济效益后，才会考虑进一步加强火电系统建设。如果系统给火电厂带来的经济效益不达标，可能会带来资源浪费。因此，电厂领导在检查建设项目时，首先要讨论建设成本和设备成本，在科学合理的资金预算内选择发电设备。火电系统一旦投入使用，应努力提高系统的工作效率和火电系统的工作质量。如果经济效益远远高于火电系统的维护成本和消耗成本，那么这种工程系统是可以安装的。
3热能与动力工程在发电厂中的具体应用
3.1降低调压调节的损失
凡事有利有弊，包括调压。其主要特点是能提高机组本身的稳定性和适应性，也能有效提高机组给整个电厂带来的经济效益。同时，电压调节也能为火电系统提供有效的实用条件。其缺点主要集中在处理高负荷区域时经济成本高。大型机组的蒸汽在动叶栅中工作后，机械能将以公里为单位进行转换，会产生一定程度的蒸汽残速损失、废气损失和爆炸损失。这些损失存在于压力调节过程中，说明汽轮机组运行的整体经济性在下降，造成这些损失的主要原因是由汽轮机组的运行机理决定的，而不是简单的人为失误或系统故障。电厂工人需要积极研究和探索压力调节的方法，旨在开发更科学的产品，进一步减少能量损失。为了减少热能和动力工程的损失，应深入探讨电厂生产过程中的调压损失问题，并在实践中应用技术含量高的新产品，提高热能和动力工程在电厂的应用效率。
3.2科学利用再加热现象
专家技术人员通过多次实验发现，再热系数通常在4%-8%之间，再热系数越大越好。火电系统效率比较高，各电厂需要考虑自身的实际情况，合理选择区域的再热系数，在保证发电量的前提下，逐步提高热能与电力工程的操作技能水平。需要注意的是，同步器具有以下功能:当火电系统处于单机运行状态时，往往需要将机组的整体转速提高到预定的水平。当有足够的负荷时，系统应保持固定的单位转速，使电网频率基本不变。
4火电系统节能改造措施
在火力发电过程中，由于其他利润较高的行业使用优质煤，电厂使用的煤大部分是劣质煤。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化利用。因此，有必要从以下几个方面重视火电系统的节能改造。
4.1废烟气余热回收技术
锅炉排出的烟气温度高达200℃。余热属于二次能源，直接排放没有得到充分利用，是巨大的能源浪费。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，锅炉运行过程中这部分烟气的余热可以在热力系统中回收利用。同时在锅炉尾部安装低压省煤器，在最佳进水位置与热力系统相连，充分利用锅炉烟气余热。安装低压省煤器不仅可以降低烟气的整体温度，还可以有效提高火电系统的利用率。一方面，它可以在提高企业经济效益的同时节约能源，另一方面，它可以减少环境污染。锅炉烟气余热回收有两种方式:工件预热和燃烧预热空气。由于预热工件往往受作业场地限制，锅炉烟气余热回收主要利用预热空气助燃，布置在加热炉上加强锅炉的能量燃烧，充分利用资源，节能综合效果非常显著。
4.2锅炉废水余热回收技术
连续排污和定期排污是火电系统的主要排污方式。定期排放污水时，膨胀减压后直接排放，废水余热直接排放。连续排污时，排污扩容器仅回收少量二次蒸汽，大量余热和蒸汽将直接排放和浪费。为了节约资源，充分利用排放污水的余热，企业可以在锅炉上安装余热回收装置，回收污水的余热，保证热量的充分利用。
4.3蒸汽冷凝水回收技术
在工业生产中，大量的能源和工业用水用来产生蒸汽热量，实现工业化生产过程。但在工业生产过程中，蒸汽完成放热过程后形成的冷凝水通常被浪费掉，废蒸汽冷凝水约占蒸汽总热量的四分之一。如果这些高温冷凝水能够得到充分利用，不仅可以减少工业用水的消耗，还可以大大降低燃料和能源的消耗。由于蒸汽冷凝水回收技术可以用蒸汽水余热代替低压蒸汽，通过冷凝水余热的作用可以达到节能的目的。值得一提的是，压力回水和背压回水是回收凝结水最重要的途径。其中背压回水主要是指以疏水阀背压为主要动力的冷凝水和蒸汽的输送。这种回水可以显著提高蒸汽的利用率，从而达到节能环保的效果。
5结束语
21世纪以来，国内电厂在运行方面取得了新的进展。目前，发电厂努力践行资源节约和环境保护的理念。因此，为了充分实现这一目标，我们应该从多方面控制火电系统的能耗。对于像火力发电厂这样的企业，领导要出台相关政策，保证火力发电系统的平稳运行，充分利用火力发电系统的余热，进而提高电厂的能量转化率。
参考文献：
[1]邱邦海.发电厂热能动力系统优化与节能改造研究[J].时代农机，2018，45（08）：124-124.
[2]雷贵祥.发电厂热能动力系统优化与节能改造研究[J].资源节约与环保，2015（7）：21-21.
[3]李泳成.发电厂热能动力系统优化与节能改造分析[J].科技创新与应用，2016（13）:137.