電廠熱力系統節能問題與研究

劉博

摘要：電力在當前社會的作用不言而喻，而發電過程中需消耗大量一次能源，如今用電需求量驟增，能源消耗也隨之增長，出現了資源短缺的問題。加上對一次能源的利用率較低，還容易污染環境。為緩解這一現狀，必須采取節能減排措施。在保證正常供電的基礎上，利用現代技術提高能源利用率，減少能源消耗，以降低電力企業成本。作為發電廠的重要組成部分，熱力系統關乎電廠的發電能力和能源可持續發展水平，必須做好系統的節能工作。鑒于此，本文主要分析探討了電廠熱力系統節能問題，以供參閱。

關鍵詞：電廠;熱力系統;節能問題

引言

眾所周知，能源問題已經成為世界各國共同關注的問題，在我國這一現象更加凸顯。由于我國粗放型經濟增長方式，又處在消費結構升級加快的歷史階段，能源消耗過大，因此節能降耗將是一項長遠而艱巨的任務。根據美國及我國電力行業調查統計表明，我國平均供電煤耗率要比發達國家高出30～60g/kWh，這是一個很大的差距，說明我國的電廠節能有很大的節能潛力可以挖掘。因此，電站熱力系統節能是關系到節能全局以及可持續性發展的大事。在熱力系的環境下，揭示各種節能理論內在的聯系，深入地研究和發展節能要的理論和現實意義，對電廠的節能降耗工作具有很強的指導性。

1電廠熱力系統節能問題

（1）分析方法欠缺。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）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）沒有深入挖掘。我們分析熱力系統時，重視從多個方面對其進行分析，而忽略了對其中一個方面的深入研究。此外，我們還迫切需要恰當的節能理論作為指導依據，通過一系列手段來改善和提高機組的運行水平和能力。為了達到這一目的，在進行實際研究時，要深入思考，確定合理的性能指標，將系統與生產過程相結合，建立起比較直觀合理的數學模型。

2電廠熱力系統計算常用方法分析

對于熱力系統計算而言，主要是對電廠汽輪機組性能進行分析，對熱力試驗、熱力系統改進計算工作進行分析，對熱力系統計算的主要目的在于機組熱性指標的確定，因此熱力系統計算方法的有效選擇，成為機組熱經濟性研究的前提和基礎。（1）常規熱平衡法：基于質量、能量平衡，對電廠熱力系統數值進行計算。在此過程中，需對電廠熱力系統運行過程中的變工情況進行計算，對汽輪機抽汽口、排汽端蒸汽參數和回熱系統參數進行明確，目的在于明確汽輪機新膨脹過程線以及該系統具體參數，其中的難點和核心在于計算汽輪機變工況。（2）等效熱降法：該方法主要以新蒸汽流量、熱力過程線以及循環初終參數均保持不變為前提條件，以等效熱降變化為基礎對熱力系統自身的熱經濟性進行分析研究。局部分析熱力系統時，等效熱降法的應用有效的改進常規熱力計算缺陷與不足等問題，并且建立了熱力系統分析研究新方法，從而使熱力計算實現系統分析。（3）循環函數法：實踐中，根據熱力學第二定律之規定，通過分析循環不可逆性，以循環函數式作為現代汽輪機循環節能定量計算的工循環函數法，實際上是一種計算復雜熱力系統的有效方法。（4）熵分析法：在體系熵平衡計算過程中，求出熵產分布與大小，分析熵產影響因素，以此來確定熵產、不可逆損失之間的關系。同時，還有火用分析法，其主要是在熱力學定量基礎上，以環境為基礎對能的本性的全面認識。

3電廠熱力系統節能策略

3.1減少媒炭用量

在電廠機組中，全面推廣應用性能管理系統，這是一種采用基于離散坐標法描述鍋爐內熱流密度時空分布特性的創新方法，利用火焰動態計算模型，對火焰中心、高溫腐蝕以及爐膛結渣問題進行分析，從而實現了條件的有效優化。由于煤炭是我國的有限資源，所以說煤炭能源的使用是在不斷遞減的，而在我國的眾多電廠運行中，還是會出現煤炭能源浪費的現象。這種現象如果不解決，就沒有辦法提升我國的電廠效率，即便有所提升也是在浪費資源、污染環境的基礎上提升的，這種提升是沒有任何實用價值的，所以我們的電廠企業要在經濟全面發展的前提下，不斷加強對電廠節能減排的探索力度，及時掌握當前我國電廠運行中的不足，制定好相關的標準，不斷提升電廠熱力系統的節能效果。對于我國的電廠發展來說，電廠本身的熱效率節能潛力是非常大的，可以說熱效率能夠有效緩解能源浪費的現象，而且也能夠在一定程度上提升電廠的真實生產效率，所以我們的電廠技術人員在電廠熱力系統運行的過程中，要不斷加深對這一技術的研發，讓其可以在不影響電廠經濟效益的同時，節約更多的煤炭能源。更好的促進電廠的可持續發展。

3.2鍋爐排煙余熱的回收利用技術

對于火力發電廠來講，它的排煙溫度通常都是十分高的，達到了150至160攝氏度，如果在鍋爐上加裝暖風扇，其排煙溫度也能夠高達150攝氏度左右，所以說，鍋爐熱損失的一個主要部分就是鍋爐排煙熱。那么，如何對這種熱量進行充分的利用就是一個值得研究的問題，鍋爐排煙的余熱利用方法其實有很多種，下面就來介紹一下把鍋爐排煙熱量和電廠熱力系統聯系起來，來使排煙余熱能夠通過熱力系統在現有的汽輪機上轉化成為電能，從而來把排煙溫度大大降低這一方法。低壓省煤器是裝置在鍋爐尾部的一個汽和水的換熱器，就好比是鍋爐省煤器一樣，但是通過它內部的不是高壓給水，而是低壓凝結水。它的系統連接方式主要有兩，也就是低壓省煤器在熱力系統中串聯和低壓省煤器在熱力系統中并聯。低壓省煤器的水源主要及時來自于某一個低壓加熱器的出口，凝結水在低壓省煤器照片那個把排煙的熱量予以吸收，等到溫度升高之后，再通過低壓加熱器系統。通常采用串聯的形式比較適宜，因為串聯的優點就是流經低壓加熱器的水量是最大的。在低壓省煤器的受熱面確定的時候，鍋爐排煙的冷卻程度以及低壓省煤器的熱負荷都比較大，所以，對排煙余熱的利用比較好，從而起到很好的節能效果。

結束語

總而言之，目前，面臨著能源資源逐漸匱乏和能源需求總量日益增大的雙重挑戰，節能降耗刻不容緩，尤其是能耗大戶行業。電廠熱力系統首當其沖，且與發達國家相比，我國的熱力系統節能降耗還是有很大的潛力和空間可以充分挖掘。有理由相信，隨著相關熱力系統分析方法的逐步發展和完善，電廠熱力系統節能降耗將會取得更長遠的進步。

參考文獻

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