热能动力联产系统的节能优化设计探析

发表时间:2021/7/9   来源:《中国电业》2021年第8期   作者:苏磊
[导读] 近年来,随着技术的进步,工业领域面临着新的发展契机,热能动力联产系统在工业领域的应用日益普遍。

        苏磊
        江苏大唐国际金坛热电有限责任公司 江苏省 常州市 213200
        摘要:近年来,随着技术的进步,工业领域面临着新的发展契机,热能动力联产系统在工业领域的应用日益普遍。热能动力联产系统具有极高的独立性,多为热力循环方式,要维持系统的高效运转,降低系统运行时的能源消耗,各个工业企业都需要结合自身的发展现状,进行热能动力联产系统的节能优化与改进,降低系统运行时的能源消耗与环境污染,带动工业现代化的发展步伐。
        关键词:热能动力联产系统;节能优化;策略;
        引言
        从全球化的发展角度来看,随着经济全球化的推动,各国不断发展工业、商业以及科技。但是在发展的过程中对各种资源的消耗量却十分大,各国为了解决这一问题,采用了联产系统来对热能动力系统进行优化。利用联产系统可以提高能源的利用率,从而在生产过程中减少能源的消耗。但是面对全球发展的背景下,在使用联产系统实现节能的过程中还需要人们不断去开发和创新,从而更进一步的提升能源利用率。
1热能动力联产系统节能优化设计的重要性
        当前,各个工业企业生产规模日益扩大,为满足实际的生产需求,热能动力系统得到了有效的应用。热能动力联产系统的广泛应用虽然存在形式上的区别,但是,各个系统在运行过程中的工作原理大多相似,都是通过热能向机械能的转换来实现生产的。在热能动力联产系统的运行过程中,虽然实现了能量之间的相互转换,但在此过程中同样存在着部分能量的流失,整体的能量转化效率相对较低,难以保障较高的资源利用率。此外,热能动力联产系统在工业企业的广泛应用,使得能量的损耗非常大,增加了企业的生产成本,在未来的发展过程中同样需要加强节能改造,以提升其节能效益,减小热能动力联产系统的能量损失。
2热能动力联产系统的规划和设计
        2.1用户需求分析
        在对用户进行分析时,首先要了解对方的需求,并结合他们对这项工作的熟练程度进行有效决策。通过讨论、分析和决策等,系统了解需求方的需求,有效解决有关功率和热量方面的困难。为了满足需求方的进一步需求,要将总体目标制定为可量化的运营目标,最终使系统在功能、性能、成本等方面的目标与当前的产品和相关技术相结合。
        2.2进行可行性研究
        虽然热能动力系统具有很高的优越性,但并非所有部门都需要安装该系统。它只需要安装技术,意味着提出的方案的先进性是必要的,以满足国家要求的技术标准,但也要满足需求方的要求,最好是达到更近的国际领先水平,但在追求先进技术时不能忽视设备经济性的合理需求。经济系统是折旧和维护成本的总和,因为这种系统在提高生产率方面的使用更频繁,能够有效提高工作质量、维修和备件来源,同时避免外观对经济效益产生的不利影响。只有在确认所设计的系统满足上述条件时,才能进入下一个设计阶段。
3热能动力联产系统的节能技术类型和优化途径
        3.1锅炉排烟余热回收利用技术
        锅炉工作时产生大量热量,工作后也会释放一些污染物。如果只处理锅炉的污染物,则工作时锅炉产生的热量应用不当,从而浪费热量。所以在废水处理中,你可以科学地分配热废水。例如,在供暖系统中使用废水可以节约能源,并利用剩馀的热量进行供暖,以减少污染,发挥环保作用。此外,通过将化学热量转化为机械能量,还可以将燃烧、传热等反应纳入过渡进程,使工作人员能够确定和利用潜在能源,从而实现可持续能源供应。锅炉的再加热包括两项任务:预热、预热时的传热以及容器的必要性,从而有可能限制地板上的加热。第二,预热被用来使空气变暖,通常是在锅炉上加强燃烧。同时,锅炉工作过程中产生的热量可以用凝析回收器回收、转化为凝析或转化为水蒸气,以提高锅炉效率。


        3.2冷却系统改造
        常规锅炉一般是通过水冷却的方式进行冷却,以保证系统处于安全温度范围。在锅炉处于温度为80℃左右的工况时,其运行效率更高,而此时冷却系统进口水温一般也设定为80℃。锅炉系统的运行,温度控制很重要,一般如果温度小于40℃,需要通过预热系统进行加热,在高温水从锅炉系统流出之后,先进入1号温控阀,待水温小于70℃后,1号温控阀门打开,让高温水进入水泵,再回到锅炉系统。如果锅炉系统温度超过80℃),开启2号温控阀,让高温水流入换热器,通过风冷系统进行冷却,再回流至2号温控阀。总体来讲,该优化方案的核心理念在于,通过冷却水在水泵和换热器之间的交换流动,结合风冷装置,可以在满足冷却功能的基础上,减少热损耗。
        3.3蒸汽凝结水回收利用
        热能动力联产系统的运行过程中,低压蒸汽装置是系统中的关键配置,能够保障能量的有效转化。在系统运行时,低压蒸汽机起着重要的推动作用,可以使得系统中的相关装置能够稳步运行,维持正常的生产作业。低压蒸汽机的运行与使用过程必然伴随着大量的水汽,而水汽的产生往往是由机械余热所造成的,如果不能将余热加以有效利用,系统运行时的能量损耗非常大。因此,要实现热能动力联产系统的节能设计,需加强对这部分余热的利用,从细节加以控制,在蒸汽凝结水的回收方面,可以通过背压回水、加压回水来实现。在具体的应用过程中,2种回收措施具有一定的差异性,需结合系统的压力数值来选择回收利用的方式。
        3.4锅炉余热转换利用
        锅炉余热水冷效果由于可提前确定,温度较高,当废水直接排放时,不仅会导致大量热量流失,还会影响废水进入河流的温度,对河流造成污染,同时也会对生物和岸上植物造成破坏,导致资源浪费和环境破坏。因此应研究如何将锅炉余热进行合理转换利用,比如可以为温室大棚进行供热,以提高温室大棚的温度,为农作物的生长创造良好的生活条件;锅炉余热为发动机提供持续的动能输出,可为工业生产提供充足的能源供应。
        3.5化学补充水的利用
        工业生产系统中,汽轮机是其中的重要因素,在系统运行时,汽轮机机组运行中存在着严重的能量损耗问题,严重增加了工业企业的生产成本,且运行时存在着一定的污染。当前,很多工业企业逐步意识到了可持续发展的重要性,具有了更强的环保意识。为适应国家可持续发展、绿色发展的要求,必须结合其生产的具体要求,进行生产系统的优化与改进,促进生产方式的调整,推进产业结构的升级,适应工业现代化的发展趋势。在节能设计过程中,汽轮机运行时需对余热加以回收利用,减少不必要的能源消耗。其工作原理为:将化学补充水通过设备换热,有效改善汽轮机的运行环境。在充分应用余热的同时,提升能量的转化效果,实现节能的目的。
4热能动力联产系统的未来发展方向
        分析上述发电系统资源浪费的原因和解决方案发现,通过能源优化设计可以更充分地发现其采矿和能源转换,并有效降低热能浪费,大大降低了资源的浪费。同时公司既降低了生产成本,又降低了废水成本,企业的盈利能力得到明显提高,因此节能系统的热能减少是必然的。在热能动力联产系统进行能源优化过程中,为提高企业的盈利能力,在减少二氧化碳排放的同时,有效地保护了环境。通过上述节能技术为原有系统增加一些辅助设备,实现节约能源的目的。
结束语
        综上所述,将热能有效利用可以使各种生产领域以及发电领域进行回收再利用,从而减少这些领域的成本,减少了大量的能源消耗,提高了经济效益。但是在热能系统的运营过程中,如果对程序运用不合理不仅不能达到节能作用,还会造成大量的能源投入以及资金投入。所以,为了促进我国的可持续发展,应当在热能系统上结合系统的运作,相关研究人员要不断改善开发,使节能排减能够达到合格的标准,从而促进我国各耗能产业的发展以及推动我国可持续发展的目标。在这一过程中,还要不断地吸取经验和引进中外先进的技术,使热能利用水平得到进一步的提升。
参考文献
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