探究發電廠熱能動力系統優化與節能改造經驗

都維林

摘要：社會的發展離不開經濟做支撐，而經濟發展要想獲得保障就必須要充分發揮工業生產的作用，以工業來帶動社會化大生產的進步。能源作為經濟增長和社會發展的重要推動力，隨著人們對它的開發程度不斷加深，實現節能減排，構建綠色環保型社會逐漸成為了時代發展趨勢。發電廠作為和國民經濟運行直接相關的能源型產業，對于它的熱能動力系統進行優化和改造可以進一步加快經濟的轉型發展，減少可能產生的環境污染。

關鍵詞：發電廠；熱能動力系統優化；節能改造；經驗

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1674—3024（2016）11—258—02

前言

在現代經濟發展中，能源是重要的一種發展資源，它是社會前進的重要推動力。隨著人們對能源資源利用的程度不斷加深，如何實現能源利用和環境保護的相協調，逐漸成為了未來經濟發展的一個重要研究課題。發電廠作為現代電力能源的重要生產者和提供者，在當前現有能源基礎上，對于它的熱能動力系統進行技術性優化和改造，一方面既是時代發展的需要，另一方面也是實現發電廠生產方式轉型，提升生產效益的重要途徑。

1發電廠熱能動力系統

在發電廠的電力能源生產體系中，熱能動力系統是不可缺少的重要構成部分，它是一種把熱能轉化為機械能的系統，具體的轉化原理是從高溫熱源部位獲得熱量，然后在高溫高壓狀況下產生膨脹，最后把循環的廢熱予以排除。從當前我國發電廠的運行現狀來看，高溫熱源的主要是由礦物燃料的燃燒獲得的，常見的有煤炭資源和天然氣，這些燃燒型能源屬于是不可再生的資源，在燃燒過程中會對生態環境帶來很大破壞，因此，在科學發展觀和可持續發展戰略理念指導下，提高能源燃燒效率，減少對環境的破壞是當前發電廠實現轉型的重要目標之一，也是每個熱能動力工程人員的社會責任。在熱能動力系統中，對于廢熱的排除過程中實際上是存在有很多節約空間的，因此，從技術角度來講，實現整個熱能動力系統的節約型改造，提高能源資源的利用率，不僅可以緩解資源緊張的狀況，而且也可以大大減少污染的排放，為人們的正常生活提供有效支持，進而在新形勢下實現節約型經濟增長方式。

2熱能動力系統優化改造的必要性

在發電廠的長期生產運行中，它所帶來的經濟效益和社會效益是十分明顯的，但是，不可否認的是，在這一過程中，能源短缺和生態環境破壞問題日益凸顯，并且也逐漸成為了發電廠未來生產過程中需要解決的首要問題，那么從這方面來講，實現發電廠熱能動力系統的優化和改造，采用新的節能技術，提高能源資源的利用效率勢在必行，這也是其在激烈的市場競爭環境下獲得更大經濟效益的有效途徑。目前，科學技術研發中，對于能源資源的高效利用也是研發的一個重點，在降低工業生產成本的同時也減少了對生態環境的破壞，此外，其自身所具有的節能潛力優勢也會在未來發展過程中被挖掘出來。

3熱能動力系統優化改造的意義

在以人為本的今天，安全穩定的熱能動力系統是評價一個工程設計成品成功與否的關鍵。在發電廠的長期生產運行中，我們需要不斷地探索技術進步并總結成功的經驗，將不合理地方進行技術改造，將存在一定安全隱患的地方及時地消滅在萌芽狀態，優化改造后的熱能動力工程將更好地服務工業生產。

4發電廠熱能動力系統的優化和改造

從當前發電廠熱能動力系統的運行現狀來看，要把新的技術工藝應用其中，實現系統的優化和節能改造就可以從以下幾方面入手，即熱風再循環或暖風器系統、給水泵出口設置最小流量閥、排污水熱交換系統、變頻調速與液力耦合調速擇優選用等等。

4.1熱風再循環或暖風器系統

在當前運行的火力發電廠中，特別是北方嚴寒地區，冬季溫度較低，很多風機入口未設置暖風器而造成鍋爐低溫腐蝕。低溫腐蝕是指鍋爐尾部受熱面（省煤器、空氣預熱器）區域因煙氣和管壁溫度較低而形成的硫酸腐蝕。同時低溫腐蝕也會加重積灰，進而使煙道阻力增大，造成送引風機出力不足，嚴重影響鍋爐的安全經濟運行。減輕和防止低溫腐蝕措施可以從多方面著手，一是選用低硫煤，減少煙氣的含硫量，這會受市場經濟影響，因提高發電成本而受限；二是提高排煙溫度15～20℃，可減緩硫酸蒸汽凝結和對金屬低溫腐蝕，這會使鍋爐效率大幅降低，同樣受到限制；三是提高入口空氣溫度來提高金屬表面溫度，最為普遍安全經濟。通常用熱空氣再循環或加蒸汽暖風器來提高空預器入口空氣溫度。熱空氣再循環經濟性差，主要是風機電耗大幅升高，熱風再循環風門控制也存在問題。而成為防腐防堵首選即安全又經濟只能是暖風器。盡管如次，一些電廠仍然利用鍋爐風機的設計余量加上變頻調速，使用熱風再循環或暖風器系統來避免低溫腐蝕的現象。

4.2給水泵出口設置最小流量閥

鍋爐給水泵作為火力發電廠中重要的設備之一，它的穩定運行對鍋爐液位及熱能動力系統安全起著重要的作用，傳統的給水再循環設計方案是通過在再循環管路設置截止閥或節流閥，但是在實際操作過程中，操作人員不知道何時動作該閥門，一旦誤動作會造成給水泵瞬間流量變化而跳車，造成惡劣的影響，特別是多臺給水泵的單元制母管系統，在并網時對操作人的技術水平要求相當高。通過在泵出口設置最小流量閥即自控回流閥，是集止回閥、流量感知元件、旁通控制閥、多級降壓的功能于一體，無需動力源和信號源；采用靜密封，無外漏；完全的無電連接，減少了連接的數量，安裝、維護費用低，是目前鍋爐給水再循環系統比較典型的成功實踐。也被很多項目的業主所親耐。

4.3排污水熱交換系統

鍋爐排污水一般約200℃左右，如果直接排放，會帶走大量熱能，造成浪費，通過設置排污水水換熱器，將這部分的熱量加熱脫鹽水，加熱后的脫鹽水送至鍋爐除氧器，可以提高除氧器的效率，降低除氧器的加熱蒸汽量，這樣就可以利用余熱，確保該裝置具有很好的經濟性和合理性。

4.4變頻調速與液力耦合調速擇優選用

火力發電廠鍋爐配套的一、二次風機、引風機、鍋爐給水泵等設置變頻調速與液力耦合調速來適應運行時不同的負荷和工況，避免“大馬拉小車”的情況。以往單純的定速風機和泵在鍋爐額定負荷時比較匹配，但在低負荷或復雜工況時，無法通過調整轉速來適應系統需要，造成能源浪費，特別是在化工裝置配套的自備熱電站中，熱能動力工程系統的操作彈性直接影響著化工裝置的穩定與否。變頻控制技術作為國家能源政策推廣的一項使用節電技術，已被廣泛應用。變頻調速與液力耦合調速擇優選用，改善了設備的運行工況，提高了系統的安全可靠性和設備利用率，延長了設備使用壽命，在節能方面也取得了顯著效果。

5總結

發電廠在現代社會發展中具有重要的作用，它是社會工業生產順利進行的保障，在發電廠的熱能動力系統中，基于當前科學發展觀和可持續發展戰略指導理念下，對熱能動力系統進行優化和節能改造具有重要現實意義，一方面可以提高能源資源的利用效率，減少能源資源的浪費，另一方面也可以減少對生態環境的破壞，減少工業生產污染物的排放，從而起到保護生態環境的效果，達到節能環保的環境效果。