简述火电厂热能与动力工程中的节能技术

发表时间:2021/6/22   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:何鹏达
[导读] 摘要:随着经济的发展,我国在未来的发展中对于电力需求量越来越大,能源需求量也在不断上升,通过热能和动力工程技术的应用,可以有效地提高能源利用率,实现节能减排和环境保护。
        中国能源建设集团浙江火电建设有限公司  310020
        摘要:随着经济的发展,我国在未来的发展中对于电力需求量越来越大,能源需求量也在不断上升,通过热能和动力工程技术的应用,可以有效地提高能源利用率,实现节能减排和环境保护。本文主要探究了火电厂热能与动力工程中的节能技术,以供参考。
        关键词:火电厂;热能与动力工程;节能技术
        引言
        随着我国社会经济的持续发展,社会各界对电力资源的需求量与日俱增,因而控制热能与动力工程的节能降耗效果对提高电力生产效率、保证电力企业经济效益有着直接的影响作用。电力企业需要给予热能与动力工程相应的重视,不断在实践中摸索节能降耗的有效方式。
        一、热能动力系统概述
        对于火电厂来说热能动力系统是非常重要的一个部分,即主要的作用是为火电厂进行电力生产过程提供所需要的热能和动力,以此来达到火电厂不断向电网系统输送电能的目的。热能动力系统常常又被称为蒸汽系统,这主要是因为当前热源传递的方式主要是通过蒸汽,然后利用蒸汽推动汽轮来向发电机提供强大的动力。热力系统在实际工作的过程中主要可以分为能量转换以及能量传输两个过程,在火电厂实际运行过程中热能动力系统应用非常广泛。随着近年来科学技术的不断进步以及社会各行业对电力需求的不断提升,为了不断满足社会的实际,热能动力系统也进入了全新的发展阶段。如何能够实现其在工艺流程以及能量转换环节的热能动力有效结合,以此来最大程度的提升整个系统的效率,这样才能真正实现节能减排。
        二、热能与动力工程中节能必要性
        狭义上的“热能与动力工程”探讨,主要是从一门应用学科角度展开的,热能以“能源”为对象实现清洁、高效的开发利用,其中能源类型既包括传统的煤炭、石油、水能等,也包括风能、核能、光伏、生物能等新型能源;而“动力”则主要针对锅炉、内燃机、制冷、发动机等机械系统而言;就目前来说,热能与动力工程技术最主要的应用领域是电力行业,既要求提供充足、稳定和安全的电能,又强调绿色、环保和节约。
        一方面,我国电厂生产主要以煤炭为主,客观上这与我国的能源结构有直接关系。煤炭资源丰富,导致分布在全国各地的电厂都主要以消耗煤炭作为基础能量来源,由此形成了巨大的资源浪费和环境污染。基于此,科学地利用热能和动力工程技术,用以指导火力发电生产,是解决我国电力短缺、生态破坏和环境污染的有效途径。其中,最为重要的是利用热能和动力工程知识制定节能措施,实现电厂生产模式的优化。另一方面,我国当前的城市化战略布局现状要求必须合理地使用热能与动力工程技术。“能源短缺”不仅仅作用于电力方面,更为广泛地影响到社会各类产业的生产,进而阻碍经济进步。因此,节能减排与高效利用的双重约束下,利用热能和动力工程符合国家发展战略的要求。
        三、影响火电厂电能生产节能降耗的主要因素
        影响火电厂电能生产节能降耗的主要因素有以下几种:第一,电厂设备的选择及热能损失。在火电厂设备装置的选择方面是十分重要的,适宜的仪器设备的选取可以保障能源的高效利用,进而可以保障火电厂工作的高效运行和资源浪费。但是,目前在一些火电厂设备装置选取过程中出现了一些运行设备配比不足等问题,使得火电厂在实际生产中出现了热能利用不充分的现象,如燃料燃烧不充分,直接造成了能源的损失。第二,锅炉的运行情况。众所周知,锅炉是火电厂正常运行生产中不可或缺的关键部分,锅炉的正常运转过程中会释放一定的热能。在实际生产中,锅炉燃料质量的好坏、自然气候的变化以及周边环境的影响都是不可忽视的因素,这些因素直接影响着锅炉的有效运行,间接影响着火电厂热能的散失。第三,电能存储。

电能的储存方式同样应该引起电力企业的关注,当前,大部分的火电厂都无法对电能进行存储或不能大量存储,而是根据社会的实际需要来不断调整机组负荷来避免浪费,而负荷的改变是由工况来决定,改变工况不可避免会增加燃料的损失和热能的消耗,,最终影响火电厂的正常生产效率。第四,凝汽装置的运行情况。凝汽装置结构复杂,属于火电厂正常工作开展的核心。正常情况下,火电厂发电生产中的工作气压往往会发生改变,这样以来便会影响到凝汽装置的正常运行。
        四、火电厂热能与动力工程中的节能技术
        1、选择适宜的调频技术
        就热能与动力工程来说,其是一种将热能转换为机械能进而转化为电能的能量转化系统。在该种系统的作用下,能够充分地利用能源,从而达到节能降耗的目的。同时,与石油、煤炭等不可再生能源直接燃烧相比,火电厂热能的使用极大的提高了其使用效率,间接降低了对环境的污染程度,保护了生态环境。为了更好地利用电能和动力工程转化能量,需要构建一套科学的、适宜的调频方法,从而防止因外界因素的影响而出现电负荷不稳、跳闸等现象。就调频方法来说,应根据电厂发电机组的实际情况,结合各个装置的不同构造,对不同调频范围进行不同调频方法的设置,从而选择恰当的调节量,进而保障电厂各系统运行的安全性和稳定性。另外,还要对设备进行调频,比如水泵闭环调频。通过自动收集外界条件(温度、气压等)的变化,调节和改变变频器的频率值,从而对其进行有效地调频,最终保障水泵的运行安全。
        2、废热的回收利用技术
        在火电厂的实际生产过程中,产生电能的本质就是能量的传递与转化,在这个过程中必然会发生散热等现象,同时产生的废气和废液等物质也带走了一部分能量,从而引起热量的损失。因此,在火电厂的工作开展过程中,应该完善工艺流程,关注余热的排放和回收再利用,尽可能的将热能损失降到最低。实际生产中会产生不同数量的余热,其质量、稳定性等也会有所不同,因此应该根据具体情况进行分析,从而确定合理的回收余热的方式。现阶段,火电厂是使用安装冷凝装置的方式,以此来提高动力装置的工作效率,有效地减少热量的损耗。
        3、减少湿气损失
        在火电厂正常运行的情况下,往往会出现小部分能源消耗,为有效减少能耗,需要降低湿气损失,以确保火电厂供电量能够满足社会需求。通过分析可知,空气温差的存在,导致蒸汽凝结出现,湿气过冷的情况下,往往会导致湿气损失出现,湿气量明显减少,这一情况的出现,会导致设备动叶近期边缘受损,叶顶背弧冲蚀,因此在火电厂运行过程中,通过湿气损失来提升发电效率。在火电厂机组运行过程中,要注重抗腐蚀能力的改善,湿气去除设备发挥着重要的辅助作用。与此同时,以吸水缝喷灌来为汽轮机组提供支持,将轴承与推力轴承之间摩擦力进行有效控制,从而减少不必要的能源消耗,但此种方式存在一定局限性,往往会加剧机械动能损耗。因此在实际操作过程中,选用轮流式汽轮机进行操作,将热循环系统添加于其中,以确保对湿气损失进行有效控制,促进火电厂运行效率的有效改善。在此基础上,汽轮机冲蚀能力的提升也十分重要,能够将调速器顺利打开,将高压蒸汽注入一端,于另一端释放低压蒸汽,避免汽轮机设备受损,从而降低能源损耗,促进火电厂热能与动力工程得以顺利改进。
        五、结束语
        热能与动力工程广泛应用于能源开发利用、电能生产以及民生等领域,是我国电力系统不可或缺的组成部分,其主要用于热能与电能的能量转换。随着社会经济的高速发展,在国家电网覆盖面积持续拓展过程中,资源消耗以及电力生产中大气污染问题越来越严重,因此,应重视能源的利用率,引进低能耗低污染的先进设备,加强热能与动力工程中的节能技术,提高能源的利用率。
        参考文献
        [1]韩力.节能降耗在热能与动力工程中的应用与措施分析[J].当代化工研究,2018(01):179-180.
        [2]叶蕤.热能与动力工程中的节能技术措施分析[J].化工管理,2018 (25):54-55.
        [3]刘军.热能与动力工程中的节能技术探讨[J].南方农机,2019,50(03): 232+253.
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