探究发电厂热能动力系统优化与节能改造经验

都维林

摘要：社会的发展离不开经济做支撑，而经济发展要想获得保障就必须要充分发挥工业生产的作用，以工业来带动社会化大生产的进步。能源作为经济增长和社会发展的重要推动力，随着人们对它的开发程度不断加深，实现节能减排，构建绿色环保型社会逐渐成为了时代发展趋势。发电厂作为和国民经济运行直接相关的能源型产业，对于它的热能动力系统进行优化和改造可以进一步加快经济的转型发展，减少可能产生的环境污染。

关键词：发电厂；热能动力系统优化；节能改造；经验

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1674—3024（2016）11—258—02

前言

在现代经济发展中，能源是重要的一种发展资源，它是社会前进的重要推动力。随着人们对能源资源利用的程度不断加深，如何实现能源利用和环境保护的相协调，逐渐成为了未来经济发展的一个重要研究课题。发电厂作为现代电力能源的重要生产者和提供者，在当前现有能源基础上，对于它的热能动力系统进行技术性优化和改造，一方面既是时代发展的需要，另一方面也是实现发电厂生产方式转型，提升生产效益的重要途径。

1发电厂热能动力系统

在发电厂的电力能源生产体系中，热能动力系统是不可缺少的重要构成部分，它是一种把热能转化为机械能的系统，具体的转化原理是从高温热源部位获得热量，然后在高温高压状况下产生膨胀，最后把循环的废热予以排除。从当前我国发电厂的运行现状来看，高温热源的主要是由矿物燃料的燃烧获得的，常见的有煤炭资源和天然气，这些燃烧型能源属于是不可再生的资源，在燃烧过程中会对生态环境带来很大破坏，因此，在科学发展观和可持续发展战略理念指导下，提高能源燃烧效率，减少对环境的破坏是当前发电厂实现转型的重要目标之一，也是每个热能动力工程人员的社会责任。在热能动力系统中，对于废热的排除过程中实际上是存在有很多节约空间的，因此，从技术角度来讲，实现整个热能动力系统的节约型改造，提高能源资源的利用率，不仅可以缓解资源紧张的状况，而且也可以大大减少污染的排放，为人们的正常生活提供有效支持，进而在新形势下实现节约型经济增长方式。

2热能动力系统优化改造的必要性

在发电厂的长期生产运行中，它所带来的经济效益和社会效益是十分明显的，但是，不可否认的是，在这一过程中，能源短缺和生态环境破坏问题日益凸显，并且也逐渐成为了发电厂未来生产过程中需要解决的首要问题，那么从这方面来讲，实现发电厂热能动力系统的优化和改造，采用新的节能技术，提高能源资源的利用效率势在必行，这也是其在激烈的市场竞争环境下获得更大经济效益的有效途径。目前，科学技术研发中，对于能源资源的高效利用也是研发的一个重点，在降低工业生产成本的同时也减少了对生态环境的破坏，此外，其自身所具有的节能潜力优势也会在未来发展过程中被挖掘出来。

3热能动力系统优化改造的意义

在以人为本的今天，安全稳定的热能动力系统是评价一个工程设计成品成功与否的关键。在发电厂的长期生产运行中，我们需要不断地探索技术进步并总结成功的经验，将不合理地方进行技术改造，将存在一定安全隐患的地方及时地消灭在萌芽状态，优化改造后的热能动力工程将更好地服务工业生产。

4发电厂热能动力系统的优化和改造

从当前发电厂热能动力系统的运行现状来看，要把新的技术工艺应用其中，实现系统的优化和节能改造就可以从以下几方面入手，即热风再循环或暖风器系统、给水泵出口设置最小流量阀、排污水热交换系统、变频调速与液力耦合调速择优选用等等。

4.1热风再循环或暖风器系统

在当前运行的火力发电厂中，特别是北方严寒地区，冬季温度较低，很多风机入口未设置暖风器而造成锅炉低温腐蚀。低温腐蚀是指锅炉尾部受热面（省煤器、空气预热器）区域因烟气和管壁温度较低而形成的硫酸腐蚀。同时低温腐蚀也会加重积灰，进而使烟道阻力增大，造成送引风机出力不足，严重影响锅炉的安全经济运行。减轻和防止低温腐蚀措施可以从多方面着手，一是选用低硫煤，减少烟气的含硫量，这会受市场经济影响，因提高发电成本而受限；二是提高排烟温度15～20℃，可减缓硫酸蒸汽凝结和对金属低温腐蚀，这会使锅炉效率大幅降低，同样受到限制；三是提高入口空气温度来提高金属表面温度，最为普遍安全经济。通常用热空气再循环或加蒸汽暖风器来提高空预器入口空气温度。热空气再循环经济性差，主要是风机电耗大幅升高，热风再循环风门控制也存在问题。而成为防腐防堵首选即安全又经济只能是暖风器。尽管如次，一些电厂仍然利用锅炉风机的设计余量加上变频调速，使用热风再循环或暖风器系统来避免低温腐蚀的现象。

4.2给水泵出口设置最小流量阀

锅炉给水泵作为火力发电厂中重要的设备之一，它的稳定运行对锅炉液位及热能动力系统安全起着重要的作用，传统的给水再循环设计方案是通过在再循环管路设置截止阀或节流阀，但是在实际操作过程中，操作人员不知道何时动作该阀门，一旦误动作会造成给水泵瞬间流量变化而跳车，造成恶劣的影响，特别是多台给水泵的单元制母管系统，在并网时对操作人的技术水平要求相当高。通过在泵出口设置最小流量阀即自控回流阀，是集止回阀、流量感知元件、旁通控制阀、多级降压的功能于一体，无需动力源和信号源；采用静密封，无外漏；完全的无电连接，减少了连接的数量，安装、维护费用低，是目前锅炉给水再循环系统比较典型的成功实践。也被很多项目的业主所亲耐。

4.3排污水热交换系统

锅炉排污水一般约200℃左右，如果直接排放，会带走大量热能，造成浪费，通过设置排污水水换热器，将这部分的热量加热脱盐水，加热后的脱盐水送至锅炉除氧器，可以提高除氧器的效率，降低除氧器的加热蒸汽量，这样就可以利用余热，确保该装置具有很好的经济性和合理性。

4.4变频调速与液力耦合调速择优选用

火力发电厂锅炉配套的一、二次风机、引风机、锅炉给水泵等设置变频调速与液力耦合调速来适应运行时不同的负荷和工况，避免“大马拉小车”的情况。以往单纯的定速风机和泵在锅炉额定负荷时比较匹配，但在低负荷或复杂工况时，无法通过调整转速来适应系统需要，造成能源浪费，特别是在化工装置配套的自备热电站中，热能动力工程系统的操作弹性直接影响着化工装置的稳定与否。变频控制技术作为国家能源政策推广的一项使用节电技术，已被广泛应用。变频调速与液力耦合调速择优选用，改善了设备的运行工况，提高了系统的安全可靠性和设备利用率，延长了设备使用寿命，在节能方面也取得了显著效果。

5总结

发电厂在现代社会发展中具有重要的作用，它是社会工业生产顺利进行的保障，在发电厂的热能动力系统中，基于当前科学发展观和可持续发展战略指导理念下，对热能动力系统进行优化和节能改造具有重要现实意义，一方面可以提高能源资源的利用效率，减少能源资源的浪费，另一方面也可以减少对生态环境的破坏，减少工业生产污染物的排放，从而起到保护生态环境的效果，达到节能环保的环境效果。