發電廠熱力系統節能分析與改進

談建

摘要：為滿足日益增長的社會用電需求，電廠逐漸擴大了生產規模。在電廠生產過程中，主要采用煤炭作為能源，煤炭燃燒造成了嚴重的大氣污染。當前，中國致力于建設資源節約型和環境友好型社會，為貫徹落實可持續發展的理念，有必要對電廠熱力系統進行優化，同時采取科學合理的節能減排策略，實現資源利用效率的大幅度提高，在確保電廠效益的同時，實現節能環保的目標。因此，有必要對電廠熱力系統節能減排優化方向進行分析，在此基礎上，探究電廠熱力系統節能減排的策略。

關鍵詞：發電廠;熱力系統節能分析;改進措施

1 引言

我國經濟處于穩定的狀態，想提高經濟增長速度并且實現節能減排是一直被關注的焦點，隨著我國經濟的發展狀況，合理的解決兩者之間的關系尤為重要，只有在生產過程當中真正貫徹執行節能減排的原則，并且保證社會的環境良好，才能保證經濟的可持續發展。近幾年，在利用能源的過程中，占據比重的依然是煤炭。不得不說，煤炭產生了不少弊端，煤炭的消耗能力很大，環境污染的現象變得嚴重。但為了我國能夠可持續發展，必須嚴格實施節能減排的戰略，對節能創建新思路、新要求，全部工作人員應嚴格遵守國家環境保護的要求，降低一切能源的大量消耗。在利用能源的過程中，我國一直所提倡的模式就是有效的提高能源的利用率，并把它作為“十二五”的發展目標，與之前的煤業相比較，電力行業節能具有一定的上升空間。

2 電廠熱力系統的節能問題

2.1 分析研究方法的缺陷

分析熱力系統需計算其各項熱性指標，然而隨著系統復雜度的提升，傳統的數學計算工具已不適用，需采用新的分析方法。計算機在當前應用較為普遍，但分析方法單一且不夠全面，往往只是對局部進行優化。在系統研究方面，基本處于穩定狀態，雖然能夠將復雜簡單化，維持發電系統的恒定，但很難進一步發展，會對今后的研究形成限制。

2.2 缺少節能意識和指導

節能減排是當前整個社會為緩解資源短缺而采取的有效措施，是一項長期工作，需要不斷地堅持。然而在實際中，很多電廠管理人員的節能意識較為薄弱，不清楚節能對企業的意義。其實多數電廠都能將節能作為重點工作，但一來缺乏經驗，二來管理渙散，難以將管理體制具體落實，也就不能起到實際作用。節能減排需要有相關理論和技術作指導，但顯然在此方面并沒有過多深入的研究，沒有制定優化性能指標，也未建立專業的數學模型。

3 熱力系統節能分析

3.1供熱蒸汽過熱度的合理利用技術

火電廠產生的工業供氣量非常的多，且這些工業供氣量的過熱度也很高，已經達到了110℃以上，這些熱蒸汽雖具有較好的利用價值，但由于熱力系統的飽和蒸汽比較滿足工藝的需求，使得很多火電廠將這些熱蒸汽進行了噴水減溫，將其轉變為微過熱蒸汽輸送給了熱用戶。噴水減溫是火電廠中的一種工藝技術，其主要通過冷水噴施將熱能改變為低熱能，使得其可以進行相關的使用，但在一定程度上也造成了熱能的浪費。供熱蒸汽過熱度的技術原理是通過其的熱量，來將汽水換熱器進行相關的熱力循環，而熱量在進入熱力循環后，必然會把排熱器中的抽汽進行排除，以使得其可以在熱力系統的汽輪機中進行運行，此時過熱蒸汽過熱度已經實現了過熱度的熱量利用和轉化。若對外供熱量沒有進行相關的改變，必須要加大熱力系統的供氣量，以使得其可以將過熱度能量裝換為功，將不滿足能量要求的過熱度進行對外供熱，使得其可以獲得一定的熱能量?；痣姀S熱力系統中實現供熱蒸汽過熱度技術，不但有利于提高熱力系統的熱能量，也可以降低煤炭燃料的消耗。

3.2化學補充水系統的節能技術應用

當前存在火力發電廠普遍應用的是抽凝汽式機組，該機組將化學補充水注入熱力系統的方式主要包括了以下兩種：①通過把補充水有效注入到除氧器當中;②通過把補充水注入到凝汽器中，只要確保凝汽器成功補入時，那么化學補充水就可以在凝汽器中順利完成初步除氧作業。倘若化學補充水的實際溫度小于汽輪機排氣溫度時，火力發電廠相關工作人員只需要在凝汽器喉部位置合理安裝好配套裝置，就可以促使化學補充水以噴霧狀態進入到凝汽器喉部，這樣有利于最大程度發揮出排汽廢熱的作用，降低熱力系統的能源損耗。此外，技術人員通過采取化學補充水系統節能技術，補充水會經低壓加熱器，使用低位能抽汽的方式慢慢促使熱力系統進行加熱，這樣一來就有效減少了高位能蒸汽量，最大程度提高了熱力裝置的熱經濟性?；鹆Πl電廠基于化學補充水系統節能技術下，能夠成功促使機組標準煤炭能源損耗下降2～4g/kW·h。

3.3供熱蒸汽過熱度的合理利用技術

在火力發電廠的生產中，對工業供汽量的使用量有很大的要求，加之供汽時的溫度在100℃以上，然而，其用戶對供汽的要求并不是很高，只要滿足自身的相關需求即可，所以用戶得到的飽和蒸氣一般是運用噴水減溫的方式得到的最后再供用戶使用。但是這種方式的缺點是能量被貶值，對能源造成極大的浪費。供熱蒸氣過熱度所產生的熱量，并不是一次加入熱力循環的，而是需要不斷地補充，然后這一熱量便被推向了抽汽中，汽輪機隨后才得以運動，這是過熱度熱量的相關處理工作才得以完成，這便是供熱蒸氣過熱度的運行原理。顯然，要想使得高能量轉化為低能量，同時對外熱量無變化的條件下，供汽量必然要不斷加大。所以，能量不同級別做功，才能使得機組的熱經濟性得到相應提高，實現資源的節約利用。

3.4除氧器排汽及鍋爐排污水余熱回收利用節能技術應用

火力發電廠在生產電力過程中會運用到除氧器設備，該設備在運行作業時需要釋放出一定量的蒸汽，從而導致了熱量的損耗。除氧器所釋放出的蒸汽具有一定的溫度和壓力，其作為一種帶工質的單熱資源，發電廠可以對其加以利用，降低熱力系統的能源損耗。因此，火力發電廠的技術人員可以通過在除氧器設備上加裝一個余熱冷卻器，這樣就能夠使用化學補充水充分吸收掉除氧器所排出的蒸汽余熱，實現發電廠降損節能的目標，優化熱力系統的設計?；鹆Πl電廠的鍋爐設備在運行中會持續進行排污作業，通常情況下排污率能夠達到2%～5%，這樣會造成發電廠工質的損失。此外，鍋爐的排污會導致熱量的損耗，其中排污的污水具有一定的溫度和壓力，是一種較為優良的單熱資源，火力發電廠也應對該部分能源加以利用。例如，火力發電廠的技術人員可以通過在熱力系統中加裝排污擴容器，該設備能夠有效擴容蒸發回收利用一定的熱量和工質，從而不斷提高發電廠的熱經濟效益，幫助企業減少更多的能源消耗。然而，在實踐過程中，擴容蒸發后的污水還是具備了一定的熱量溫度，為了利用好該部分能量，避免污染物的產生，發電廠工作人員可以通過正確安裝一個排污水冷卻器，并在化學補充水的作用下，充分吸收掉擴容蒸發后的污水熱量，這樣也就促使廢熱能源得到了利用。

4 電廠熱力系統節能優化

電廠熱力系統節能優化措施中要注意各項節能設計的配套性，尤其是新的機組，這樣能夠保障熱力系統節能措施的可靠性。配套優化是指根據熱力系統的實際情況組織成套設計，不僅僅是改造一個子系統或者是設備，而是要進行多套設備、系統的節能改造，以此來保障熱力系統內子系統、設備的匹配性，完善電廠熱力系統的節能運行，確保熱力系統在電廠中能夠做到節能減排，進而符合國家節能減排的號召。

參考文獻：

[1]? 劉占群.火電廠熱力系統節能降耗的分析[J].城市建設理論研究（電子版），2015（30）：1346.

[2]? 齊浩.電廠熱力系統的節能減排措施研究[J].城市建設理論研究（電子版），2016（14）：3036.

（作者單位：山西大唐國際臨汾熱電有限責任公司）