火力發電廠熱力系統節能技術分析

黃騰達

（安徽華電蕪湖發電有限公司，安徽 蕪湖 241000）

0 引言

一般來說，火力發電廠在發電過程中，會大量消耗煤炭、天然氣、石油等有限的能源，但由于這些資源大多是不可再生的，因此需要采取更有效的利用方式，有效降低生產運營成本，緩解我國能源緊張的局面，為實現可持續發展提供有效的支撐。在火力發電廠熱力系統中通過實施節能降耗技術，可以有效降低火力發電廠可的成本支出，不僅可以降低設備損耗和能源使用，還能提高火力發電廠的經濟效益。因此，在火力發電廠熱力系統中必須大力使用好推廣節能技術。

1 引發火力發電廠熱力系統能源消耗的原因

1.1 電力行業結構配置不均衡

火力發電廠熱力系統的能源消耗主要是由于電力行業結構的不均衡造成的，如各機組供煤電量不平衡等。如果火力發電機組的每千瓦供電煤量超出國際規定的標準，將會嚴重影響火力發電廠資源的有效利用，從而阻礙其可持續發展。

1.2 設備運行參數不合理

為了確保汽輪機的有效運轉，需要定期檢查和調整其參數，如果發現參數與實際情況存在差異，將會影響到主蒸汽的產生，降低蒸汽的流量，并且降低其運行效率。隨著機組熱量的不斷消耗，汽輪機的運行狀況受到嚴重的影響，進而導致其能源消耗大幅提升。

1.3 設備運行環境較差

發電設備的正常運行需要良好的工作條件，如果工作條件不佳，將嚴重降低其發電效率。例如，如果空冷凝汽器處于沙塵污染比較嚴重的環境，其運行可能會遭遇沙塵天氣的影響，如果這些沙塵進入了空冷凝汽器的內部，齒輪管的熱阻就會增加，從而降低傳熱效率。在負分壓的情況下，由于風機無法有效地吸收大量的空氣，阻礙了凝汽器內部的熱氣流動。另外，汽輪機的傳熱性能也與凝結水中的溶解氧有關，如果溶解氧含量不足，就有可能導致管道的腐蝕，并且隨著溫度的迅速下降，能源消耗也將大幅提升[1]。

1.4 自然損耗

在火力發電廠的生產過程中，由于設備的運行和能源轉換，物理上的能量損失和外部環境因素的影響，都是不可避免的，這種損失被稱為自然損失，會對發電廠的經濟效益造成重大的負面影響，從而降低其經濟效益。電氣設備的使用壽命很長，但也有可能遭遇各種自然災害。例如，在火力發電廠，有些電氣設備需要長時間暴露于惡劣的環境條件（大風、大雪等）之下，這些都有可能導致設備的損壞。

1.5 空載損耗

隨著技術的進步，我國火力發電廠的電氣設備可以實現高效率的運行，從而避免了一些設備的長期空載，從而減少了電能的消耗，有效地節約了電力資源。除了電氣設備的摩擦，還有其他因素也可能導致能源的浪費。特別是在火力發電廠的工作過程中，由于周圍的粉塵、顆粒物等污染物的存在，摩擦現象變得更加嚴重，這將導致能源的浪費。

2 火力發電廠熱力系統節能技術應用的必要性

2.1 實現發電廠穩定的經濟發展

隨著科學技術的不斷發展，火電廠的熱力系統節能技術已經成為當今發電廠的重要組成部分，不僅可以有效地提高電廠的效率，而且還可以有效地減少系統消耗的損失，從而達到節約資源的目的。隨著熱力系統節能技術的實施，發電廠可以省去購買新設備、重復改造主要設備的費用，降低運營管理成本，提升火力發電廠的整體管理水平，促進企業生態經濟的和諧穩定發展。

2.2 熱力系統節能技術發展前景大

隨著技術的進步，傳統火力發電廠的經營管理已經發生了巨大的變化，企業開始重視熱力系統的節能工作，并且不斷深入研究和創新，以期達到節能的目的，從而避免出現不合理的熱力系統設計。但是，當前由于缺乏對檢修和維護人員的專業培訓，使得系統設備的維護和管理存在問題，經常出現違反規定的操作，進而增加了熱力系統的能量消耗。采用先進的節能理論與技術，可以大大提高熱力系統的效率，有效降低工作人員的勞動強度，提高能源利用效率，為電力企業帶來巨大的經濟效益。

2.3 實現火力發電廠降損減能耗的最終目的

企業在發展過程中，都希望以最小的成本獲得最大的經濟效益，火力發電廠也不例外。為了實現這一目標，火力發電廠可以采取多種節能措施，例如，優化設計新機組，引入更先進的輔助設備，并采取有效措施來降低整個熱力系統的能耗。通過實時監控和管理，可以更好地了解熱力系統的各個階段的運行狀態，并且可以根據不同的情況，采取有效的改進措施，以最大限度地減少熱力系統的能量消耗[2]。

3 火力發電廠熱力系統的運行現狀

目前，火電廠的生產面臨著嚴峻的挑戰，由于熱力系統的性能有限，無法承受如此大的工作量，導致資源的浪費和運營成本的增加，嚴重影響到火電廠的長期發展。隨著時代的發展，火電廠越來越認識到保護生態環境的重要性，并開始研究如何在保護生產和環境之間取得平衡。因此，熱動力系統的節能措施得到了更加深入地推進。

綜合考慮，火電廠應該及時調整生產流程，減少熱力系統的負荷，并對其運行方式進行改進，將低碳節能的理念融入其中。通過這些措施，火電廠不僅可以降低生產成本，還能提高經濟效益。

采用熱動力學系統來實現節能非常復雜，在實施過程中，必須始終保持認真和嚴肅的工作態度。技術人員應該仔細研究其運行情況，收集相關的參數和指標，并經過全面的規劃、分析和計算，確定火電廠的節能目標，并根據企業的實際情況、國家的相關標準和可用的資源，實施科學的改造方案?；痣姀S作為一種重要的能源來源，其熱能系統起著至關重要的作用[3]。因此，為了更有效地利用這些能量，火電廠必須采取措施，減少對自然資源的消耗，通過技術創新和節約能源來達到減少溫室氣體排放、促進綠色發展的目標?；痣姀S的熱動力系統的節能改造不僅需要先進的科學技術的支撐，而且隨著我國科學技術的發展，這些技術也將有助于實現更加有效的節能改造。

4 火力發電廠熱力系統節能技術的有效應用策略

4.1 明確熱力系統高效節能運行方式

在火力發電廠的正常運行期間，為了提高效率，有些企業會對機組的運行狀態進行深入分析，并采取節能改造措施來優化調整機組的運行模式，如進一步完善發電調度模式。在運行過程中，熱力系統應當堅持以經濟效益、環境友好、節能高效、可持續發展為宗旨，以實現節能環保的最佳效果。因此，需要對發電調度的規則進行改進，以實現對火力發電廠的電力系統的優化。通過采取這種節能方法，能夠實現對熱力系統的有效控制。在確定真空系統的實際運行狀態時，應當充分利用汽輪機凝汽器，以便更好地分析機組的運行情況，從而有效地調整電廠熱動力系統和節能鍋爐排污系統，以達到節能的目的。在實施節能減排的過程中，必須特別關注水資源的浪費，從而導致電力企業的能源消耗急劇上升，從而阻礙了實施節能減排的目標。應該密切關注火力發電廠的鍋爐排污系統的運行狀況，并有效地循環利用水資源，以提高水資源的總體利用率。同時，通過對可再生資源的有效管理，還可以進一步實現節能目標。

4.2 節能技術應用于化學補充水系統

為了實現火力發電廠的節能目標，采用先進的系統裝置是必不可少的?，F今，大多數火力發電廠都采用純凝汽式機組，通過注入化學補充水來提高熱力系統的效率，主要有兩種主要方式：①通過向除氧器中添加適量的水來進行處理。②通過向凝汽器中添加適量的水來進行處理。當確保這些水能夠成功地被添加到凝汽器中時，就能夠有條不紊地完成初步的除氧工作。當汽輪機的排汽溫度超出了化學補充水的預期時，操作人員只要正確地安裝好凝汽器喉部的相關設備，就可以確?；瘜W補充水以噴射的形式流入凝汽器。通過采用新型的技術，能夠有效地減少熱力系統的能量消耗，同時也能夠充分利用排放的廢氣。通過引入化學補充水系統，不僅可以減少低壓加熱器的耗能，并且可以通過采用低位能抽汽的方式來提升熱力系統的效率。這樣一來，就可以大幅度減少高位能的消耗，提升整個熱力設備的經濟性。通過引入化學補充水系統，火力發電廠可以大幅度提高其能源利用率，從而顯著減少機組的標準煤炭消耗[4]。

4.3 應用節能技術以有效利用過熱蒸汽的熱量

火力發電廠的運行過程中，會產生大量的煙氣，這些空氣的溫度往往會升至100℃左右?，F今，許多火力發電廠通常使用噴水冷卻技術，將過熱的蒸汽冷卻到較冷的狀態，以滿足不同的用電需求。但是，由于低質量的能量可以通過高質量的熱能轉換，導致大量的熱能浪費，降低了發電效率。汽水換熱器被認為是提高熱效率的重要設備，通過將熱量傳遞到熱力循環系統，從而實現對熱量的有效利用。

4.4 節能技術在鍋爐排煙余熱回收中的應用

首先，火力發電廠的核心原理是利用火力將煤炭燃燒，從而產生熱能。然而，由于技術的局限，火力發電廠的設備無法完全燃燒煤炭，導致排放的煙氣量增加，從而使得排放系統的溫度持續上升，其平均溫度可達150～160°C，這就給火力發電廠的運行帶來了極大的挑戰。盡管鍋爐上安裝了暖風器，但是排放的煙氣溫度仍然可以達到150℃，這表明會消耗大量的熱量。然而，由于大多數國內鍋爐無法有效利用這些排放的熱量，因此大量的能源被浪費掉。為了充分利用鍋爐排放的熱量，火力發電廠應當采取有效措施，以最大限度地開發和利用其余熱，從而有效地節約能源，并最大限度地滿足社會的需求?；鹆Πl電廠的工作人員需要采取有效的技術手段，將熱力系統與鍋爐排放的廢氣結合，將廢氣轉換為可再生能源，從而最大限度地節約資源，將廢氣的熱量轉換為可再生能，實現更高的經濟效益。其次，通過低壓省煤器，可以利用壓力凝結成液體，然后將其導入排煙系統，從而有效地吸收排煙過程中產生的大量熱量。當今在國內，為了提高鍋爐的效率和經濟性，主要采用串聯模式將熱力系統與低壓省煤器連接起來。當鍋爐運行時，低壓系統會在溫度升高后注入凝結水，從而使排煙系統的溫度降低，這樣可以有效地保持低壓加熱器的水量處于最大值，從而達到節能減排的目的。為了確保低壓省煤器能夠發揮最佳性能，相關工作人員必須確保熱力系統和低壓省煤器之間的連接處處于正常狀態，實現資源的有效利用。在火力發電廠熱力系統連接低壓省煤器時，應當從3 個方面進行評估：①確保低壓省煤器保持干凈清潔，避免腐蝕和沉積雜物。②確保鍋爐排煙系統的冷卻裝置始終處于正常運行狀態。③為了實現最佳的發電效果，必須采取有效措施，以便將火力發電廠產生的余熱能量有效利用，并通過低壓省煤器裝置將其轉換為可再利用的資源，從而將鍋爐排煙裝置的溫度降至最低。

4.5 節能技術在除氧器排氣及鍋爐排污水余熱回收中的應用

除氧器在運行時會產生一些蒸汽，也會導致一定程度的工質和熱量損失，除氧器中產生的蒸汽是一種單一的熱資源，具有一定的壓力和溫度。為了提高熱力系統的效率，可以安裝一個余熱冷卻器，通過對除氧器中的余熱進行回收和再利用，可以將水汽余熱轉化為化學補充水，從而更有效地利用系統的余熱，提高整個系統的節能效率[5]。近年來，由于技術的進步，火力發電廠的鍋爐排放的污染物比例已經降至2%～5%。此外，由于鍋爐的運行過程中，熱量的消耗和工質的消耗都會增加。熱水的源源不斷排放，主要是由于其高壓、高溫的特性，應該采取有效的循環再利用措施，以實現能源的可持續利用。一般來說，為了實現節能減排、保護環境，熱力系統必須具備一個可擴展性的處理機制，可以有效地回收和再生長期排放的污染物。在生產過程中，由于污水溫度較高，安裝排污水冷卻器可以有效地回收和利用污水中的熱量，提升系統的能源利用效率。

5 結語

為了實現最佳的經濟效益，并且確保企業在競爭激烈的市場中取得長期的發展，電力企業需要深刻理解并采取有效的措施來減少對環境的影響，以及將節能技術融入發電廠的運行之中。高層領導應該充分認識到，優化設計是火力發電廠的關鍵，應該把先進的節能技術與熱力系統的設計結合起來，并且不斷地完善機組的改造，以期望達到最佳的能源利用效果。具體而言，火力發電廠應該對熱力系統高效節能運行方式進行明確，將節能技術有效應用于化學補充水系統、供熱蒸汽過熱度利用、鍋爐排煙余熱回收利用、除氧器排氣及鍋爐排污水余熱回收利用中，有效地減少發電廠的損耗，促進火力發電廠的可持續發展，在增加經濟效益的同時能夠為人類社會創造更多的效益。