余热发电系统的参数优化与设备管理

谢建忠

摘 要：利用废弃的余热资源是实现电厂节能减排的重要措施之一，是实现能源可持续发展战略的重要组成部分。本文首先介绍了余热发电的概念，然后介绍了余热发电系统的主要设备，最后提出了优化余热发电系统的参数及加强对其设备管理的有效措施。

关键词：余热发电；设备；优化

中图分类号：TM617 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）11-0159-01

1 概述

能源产业是经济发展的基础产业，随着全球经济一体化的发展，人类正面临这能源短缺以及温室效应加剧的问题，节能减排、发展绿色环保的新能源已在大多数工业国家中达成共识，是实现世界经济可持续发展的重要组成部分。

近年来，余热发电技术逐渐在钢铁、水泥、冶金、玻璃、石油化工、制糖等行业取得了广泛的应用，并日益受到人们的广泛关注和重视。[1]余热是指一次能源在燃烧过程中所发出的热量在完成一定的工艺流程后所剩余的热量，余热发电技术就是指使用相应的设备将余热转化为电能的技术。

余热发电技术能显著降低对一次能源的消耗，减轻对环境的污染，具有能源转化效率高、经济效益好、管理简单等特点，因此，充分利用好废弃的余热资源是实现电厂节能减排的重要途径。同时，余热资源来源十分广阔，主要有：烟气余热、废汽废水余热、冷却介质余热、化学反应热、可燃废气和废料余热、高温产品和炉渣余热等。随着余热发电技术的不断发展，加强对余热发电系统设备的管理，优化其运行参数，对于提高余热发电量，提高能源利用率具有重要意义。

2 余热发电的设备

余热发电系统中的主要设备有：锅炉、汽轮机、发电机等，其他辅机主要有：凝汽器、冷油器、抽汽器、给水泵、凝结水泵、循环水泵、除氧器等。

（1）锅炉。锅炉的功能是吸收余热资源的热量，加热水，使水汽化产生过热蒸汽，锅炉的结构主要由省煤器、汽包、下降管、联箱、水冷壁、过热器以及连接管道和阀门等组成。锅炉运行时，给水泵首先将水输送至省煤器中进行加热，使水充分吸收转化系统的热量，水的平均温度升高，随后，再将高温高压水经过汽包送入水冷壁中，水在水冷壁中充分吸收热量形成汽水，汽水又返回汽包中汇集，经汽水分离后向过热器输送饱和蒸汽。

（2）汽轮机。汽轮机的原理是利用过热蒸汽通过汽轮机动叶栅时产生的冲击力驱动动叶栅转动，将过热蒸汽的热能转化为动叶栅转动的机械能，因此，过热蒸汽的质量、流量和速度决定了过热蒸汽对动叶栅冲击力的大小以及能量的转换效率。汽轮机的结构主要由定子、转子和轴承等组成，其中定子又包括气缸、喷嘴、隔板、汽封等。

（3）发电机。余热发电系统中一般使用无刷励磁全封闭式三相交流同步汽轮发电机，发电机在使用时，一般还会在转子上安装冷却风机，采用通风冷却的方式对发电机进行冷却，发电机的输出容量、额定电压、额定电流额定频率、极数、功率因素等都是其主要的技术参数。

3 余热发电设备的优化与管理

余热发电系统的发电量一直是电力企业设备管理人员关注的重点，影响余热发电系统发电量的因素很多，在保持现有生产工艺和现有能耗水平的情况下，提高余热发电系统的发电量的主要措施有以下几个方面：

（1）加强对余热发电系统设备的日常管理，优化完善设备巡检制度，做好对设备的日常监控与维护，每周对设备进行点检，排除设备隐患，定期切换备用设备，加强对设备的治理与技术改造，全面排查锅炉、汽轮机、真空系统、振打装置等关键设备中损坏的零部件及漏点，详细记录每次的检查结果，确保每台设备都能随时投入安全、稳定的运行，提高锅炉的产气量。

（2）定期对水质检测仪表、在线检测仪表进行校验，保证水质仪表能正常工作，同時还要对仪表的使用状况以及设置参数进行检查，定期检查现场巡检人员的巡检质量，特别要注意检查现场锅炉连排量、试样水温控制以及加药泵运行等状况，及时调节和处理各项异常情况[2]。

（3）建立健全水质指标控制标准和药品管理办法，明确水质控制目标和相关责任人的工作职责，加强对凝结水、炉水、循环水、补充水等水质的检测、控制和管理工作，控制好加药品量及配比，每天进行取样、化验比对，及时清理进水口的杂物以及锅炉、冷凝器的结垢，确保锅炉安全运行，提高凝汽器真空度，提高水资源利用率，降低生产成本。

（4）加强操作人员、工艺人员和技术人员的协调沟通，优化工艺操作，可采取“滑参数启动”的操作方式，尽量缩短机组暖管、暖机时间，提高系统的运转率和发电量，保持锅炉设备的稳定运行，例如，当锅炉温度过低时，可采取小开度开旁路挡板的方法提高锅炉废气入口风温，从而提高锅炉蒸发量。

（5）定期组织设备管理人员、操作人员、技术人员以及现场巡检人员召开专题技术例会，深入研讨系统运行过程中产生的问题，协调锅炉产气量、锅炉废气温度、锅炉进风量之间的关系[3]，制定并落实有效的解决方案，确保发电系统长期处于稳定运行状态，提高发电效率。

4 结语

随着世界能源危机的加剧，在大力建设余热发电系统的同时，做好现有余热发电系统的参数优化和设备管理工作，有利于提高电力企业的余热资源利用效率，降低能量损耗，进一步促进余热发电技术的发展。

参考文献

[1]陆秉权，刘桂林.中国余热发电行业的现状和发展趋势分析[J].中国建材，2010，11.

[2]季涛，刘艳想，于世泳，孙颖.热电厂循环水余热回收系统[P].中国：ZL201220023792.0，2012-09-19.

[3]谭业锋.工业窑炉废气余热的回收与利用研究[D].山东大学，2006年.