火电厂热力系统的节能技术探讨

蒋建宝　王文宗

摘 要：众所周知，我国能源紧张形势随着经济社会的不断发展而日益严峻，其中大部分煤炭资源均用在了火力发电中，故为改善现状，就必须在其热力系统中应用节能技术，提高资源利用率。对此，笔者就火电厂热力系统的节能技术作了深入探讨，希望对火电厂实现节能降耗有所助益。

关键词：火电厂 热力系统 节能技术

虽然我国有着丰富的煤炭储量，但人均占有量却较低，加之火力发电需要大量的煤炭资源，而且存在严重的浪费问题，所以进一步加剧了能源的供需矛盾。这就要求我们针对火电厂这一耗能大户，在其热力系统中积极引入先进有效的节能技术，以期提高资源利用效率，缓解资源紧张形势，同时改善环境，促进火电厂健康发展。

一、火电厂热力系统节能的现实意义分析

对于火电厂来说，在热力系统中推广应用节能技术不仅有着较多的途径和较大的潜力，而且方法相对简单，效果相对明显。特别是随着用电需求的持续增加，以及人们对环保要求的日益严格，如何实现高效而清洁的电力生产已然成为火电厂发展面临的重要问题。具体而言，热力系统是火电厂节能工作的一个新领域，较之其他系统的节能减排，其无需大范围改造主设备或者增加较多的新设备，如果是新机组，只需在设计环节加以改进和优化加以配套设施即可；若为运行机组，则可以通过节能诊断进行节能改造用于能损的监测和运行状态的指导，也具有良好的节能效果。同时因过去对热力系统节能关注不够，缺乏完整的节能理论，致使火电厂以往的热力系统设计存在较多的不合理之处，虽然在较长时期内降低了机组的热经济性，但通过全面推广先进可靠的节能技术，热力系统势必会展现出可观的节能效果和效益，而且节能潜力巨大。概括的讲，火电厂热力系统节能的实现，可通过节约能源和保护环境促进火电厂经济效益、社会效益以及环境效益的提高。

二、火电厂热力系统节能技术的应用探讨

1.解决锅炉“三漏”的节能技术。在火电厂电力系统中，锅炉是必不可少的重要设备之一，容易在长时期的使用过程中出现漏烟、漏风以及漏灰问题，显然会加大散热损失进而降低热效率，背离了节能理念。因此我们可以通过适当改进实现节能，如为强化炉墙保温效果，可采用硅酸铝平板加以包覆，同时注意密封交接位置的伸缩缝；针对预热器漏风问题也可通过科学的密封技术加以改善，目前常用的有双密封、刷式密封、密封间隙自动控制、柔性密封等技术工艺，其中柔性密封可在大小修期间进行改造，而且效果良好，一年内漏风量可低于6%；而刷式密封则适用于汽轮机等方面。总之在空气预热器中应用先进的密封技术后，引风机和送风机的实际用电量得到了有效降低。除此之外，优化关键支撑和壳程挡板设计、增加一定的外翘片、适当调整管子形状以及增大传热面积等方法也有助于锅炉节能效果的提高。

2.利用锅炉排烟预热的节能技术。排烟余热在锅炉热损失中占有绝对比例，这是因为其排烟口往往会达到150-160℃ 的高温，若不加以利用，势必会大量浪费热能，所以将其融入热力系统，通过汽轮机转化排烟余热为电能是当下重要的实现途径之一，而这自然少不了低压省煤器。即在锅炉排烟口尾部位置装设低压省煤器，其中低压凝水经加装装置到达低压省煤器，用于交换排烟热量，待温度达到规定数值后排出的同时，新的低压凝水会继续注入，通常为使功效更为显著，建议采用串联方式连接热力系统，以期促进排烟余热利用率的进一步提升。此外，要想实现其热经济效益最大化，可结合对排烟冷却度以及省煤器无堵灰、腐蚀前提下热经济效益最大的合理把握确定最佳的饮水位置。实践证明，该项节能技术可使锅炉效率和供电煤耗分别提高2-2.5%和降低7-10g（kw.h），可见节能效果良好。

3.回收使用供热蒸汽的节能技术。在火电厂中工业供汽往往占有很大比重，且温度一般在100℃以上，由于饱和蒸汽在多数情况下可满足工业热用户的工艺要求，因此火电厂经常利用喷水减温将其转换为微过热蒸汽，但如此一来势必会造成能源浪费。而借助合理的回收技术可使富裕的过热蒸汽热能在汽-水换热装置的作用下通过吸收处理重新进入热力循环系统，然后经排挤加热器抽气促使汽轮机进行做功，进而完成对富裕热能的回收利用与转化，显然机组的热经济性能够得到明显提升，燃料用量也会有所减少，而且通过实践应用，供热机组平均可以降低1%的煤耗，如果机组是中间再热式，该项技术的实用性和节能功效还可得到进一步提升。

4.化学补水节能技术。为切实实现火电厂热力系统节能，可针对采用的是抽凝汽式机组进行化学补水，此时一般涉及两种方法，即分别在除氧器或者凝汽器中补入化学补充水，其中在凝汽器中补入化学补充水可初步实现除氧。当补水温度比汽轮机排气温度低时，在凝汽器喉部位置加设一套合适的装置，然后使呈喷雾状态的补充水进至喉部，可凝结部分排汽促使排往凝汽器的汽量有所减少，这样的话，不仅降低了冷源损失，也使凝汽器的真空状态得到了改善，同时通过主凝结水与补充水以期流至各级低压加热器能够进行逐级加热，在增加低能位抽汽的同时也减少了高压除氧器和低压除氧器的高能位抽汽，进而达到了增强机组热经济性的目的，经过采用该项节能技术，机组标准煤耗可达到2-4 g（kw.h）的降低幅度。

5.锅炉排污处理技术。考虑到火电厂热力系统中的锅炉这一重要设备往往有着2-5%左右的排污率，除了存在工质损失问题外，还面临着无端的热量损失和环境污染，因锅炉在连续排污的过程中热水一般温度和压力较高，属于较为高级的一种但热资源，如果能够加以有效利用，必然会带来可观的节能效益。对此，我们可以从火电厂热力系统设计环节加以优化和改进，即先利用蒸发扩容器回收一定的热量和工质，然后通过加设一个合适的排污水冷却器，经化学补充水吸收扩容蒸发后污水的热量，以便对废热资源进一步利用，以此改善机组的热经济性，并尽量减少污染问题，提高节能环保效果。由此可以看出，热力系统可作为火电厂节能的重要途径，只需对热力系统机构以及连接方式加以稍微改造，或者加设少量的设备装置便能收获良好的节能效果，提高经济效益和环境效益，足见其可行性高、节能潜力大。不过火电厂为实现长远发展，还应继续加强热力系统节能理论的创新和技术方法的研究。

三、结语

总之，在火电厂热力系统中推广使用节能技术既是其发展的内在需要，也是大势所趋，毕竟其作为耗能大户，实现节能减排对于经济发展和现代化建设有着重要影响。因此我们应强化节能意识，立足火电厂实际情况，注重节能技术的研发与应用，以此提高煤炭利用率，减少环境污染，更好的服务于经济发展和社会进步。

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