解析热能动力联产系统节能优化途径

潘立洪

解析热能动力联产系统节能优化途径

潘立洪

（广西广投桂中工业电网有限责任公司，广西 来宾 546100）

热能是热耦合系统的主要动能，由不可再生的化学能产生，通过转化为机械能进行做功。在这个过程中由于化石能源的不完全燃烧造成热能转换不完全，使热量存在一定程度的浪费，从而降低了能源的使用效率，因此为满足节能减排的要求，有必要进行能量回收和重新利用。通过对热能动力联产系统进行节能优化设计分析，并预测热能动力联产系统未来发展方向，希望对促进热能动力联产系统的高效运行作出积极贡献。

热能动力联产系统；回收再利用；节能优化；优化方法

只有提高自然资源的开发和利用率，才能达到节能的目的。中国的不可再生资源的储备短缺现象已经显现，资源的匮乏已成为社会发展中一个严重的问题。在工业生产中，热能动力联产系统将能源转化为电力。在这个过程中，能量转换存在不完全的现象，热能的损失使能量的使用效率不高，导致能量浪费。

1 热能动力联产系统节能优化的意义

1.1 提高系统价值

热能动力联产系统优化设计在一定程度上通过技术手段减少不必要的能源消耗，从而提高运行期间的能源转换效率，优化能源生产系统能源水平，确保在节能的基础上提高使用价值。

1.2 提高公司的经济效益

热能动力联产系统采用充分的技术手段，减少能源损失，实现节能的目的，可以在一定程度上降低工业生产企业的成本，提高生产效率。提高盈利能力是企业的根本追求，削减成本可以推动业务增长，提高公司在市场和类似业务中的竞争力。

1.3 减少资源消耗

低能耗是发展的重点，中国不可再生资源短缺已成为一个重大问题和社会发展的障碍，工业生产与能源消耗分开，突出了社会经济发展与能源治理之间的矛盾。由于能源消耗是系统优化的重要组成部分，因此热能动力联产系统可提高能源使用效率，并降低生产活动对能源需求的压力。

2 热能动力联产系统的规划和设计

在进行热能动力联产系统节能设计之前，必须对每项工作进行有效规划和设计。规划和设计是热能动力联产系统节能优化的重要先决条件，确保设备在未来能够实现其预期目标，但很容易被员工所忽视。在总结实践经验之后，必须在规划和设计过程中执行分析用户需求、启动计划和设计计划、实施可行性研究三个步骤。

2.1 用户需求分析

在对用户进行分析时，首先要了解对方的需求，并结合他们对这项工作的熟练程度进行有效决策。了解设计师的需求，通过讨论、分析和决策等，系统了解需求方的需求，有效解决有关功率和热量方面的困难。为了满足需求方的进一步需求，要将总体目标制定为可量化的运营目标，最终使系统在功能、性能、成本等方面的目标与当前的产品和相关技术相结合。

2.2 初步规划和设计方案

基于以上对用户需求的分析，设计者必须提出初步计划和设计，了解相应的总体情况制订和主要设计，包括热能系统、整体结构、描述子系统，即尺寸和性能指标的子系统，技术和选项的选择，如系统设计实施计划、预算等。在编制计划时，需要文字和图形共同展示，两者的结合更具视觉性和可理解性。如果有一个初步计划，就可知道未来的工作安排，并为后续阶段的分析和反思提供重要信息。

2.3 进行可行性研究

虽然热能动力系统具有很高的优越性，但并非所有部门都需要安装该系统。它只需要安装技术，意味着提出的方案的先进性是必要的，以满足国家要求的技术标准，但也要满足需求方的要求，最好是达到更近的国际领先水平，但在追求先进技术时不能忽视设备经济性的合理需求。经济系统是折旧和维护成本的总和，因为这种系统在提高生产率方面的使用更频繁，能够有效提高工作质量、维修和备件来源，同时避免外观对经济效益产生的不利影响。只有在确认所设计的系统满足上述条件时，才能进入下一个设计阶段。

3 热能联产系统的节能优化措施

3.1 锅炉余热回收和再利用技术

通常，当烟气直接排放时不仅造成热能浪费，还会影响空气温度、空气质量，导致周围空气污浊。因此在锅炉余热回收利用这个阶段要更加重视这个问题，大量的预热工件进行热交换，并在锅炉设计方面提高设计水平，保证锅炉余热可以及时有效回收。

3.2 锅炉余热转换利用

锅炉余热水冷效果由于可提前确定，温度较高，当废水直接排放时，不仅会导致大量热量流失，还会影响废水进入河流的温度，对河流造成污染，同时也会对生物和岸上植物造成破坏，导致资源浪费和环境破坏。因此应研究如何将锅炉余热进行合理转换利用，比如可以为温室大棚进行供热，以提高温室大棚的温度，为农作物的生长创造良好的生活条件；锅炉余热为发动机提供持续的动能输出，可为工业生产提供充足的能源供应。

3.3 冷凝水回收的集中应用技术

在确定热能动力联产系统的过程中，有必要生产低压蒸汽驱动的能量转换，当蒸汽冷凝水的热量可用于自给式而不是低压蒸汽式时，只需要将能耗低压蒸汽进行冷凝。废水再利用不仅节约了资源，而且最大限度地利用了资源，符合节能减排的要求，同时必须通过技术手段来实现。目前，背压应用更为普遍。背压水主要应用于热蒸汽压力，背压相对不足。如果使用加压蒸汽，性能、可行性以及背压会降低。

3.4 化学供水系统节能应用技术

化学添加剂节能水系统充分发挥其在化学补给水中的作用，提供化学补给水。同时要使汽轮机在真空环境中运行，不仅为汽轮机创造更好的运行环境，还保证了其他设备协调工作在再循环条件下制造热量，而且当某些设备或通过冷凝器中的化学物质补充水雾时，雾状化学补给水在废热回收过程中冷凝水更多将完成其使用的热量损失，但补给水仍然是化学水处理系统的技术瓶颈。

3.5 热能动力联产系统的设计优化方法

联产系统由许多部分组成，如环保、化学、热工等，整个系统非常复杂。根据目前的情况，联产系系统的设计依据传统的设计方法，并应用了传统的结构。其中评标的不同选择标准导致不同的结论。因此，不容易客观地评估整个系统的整个过程，并且在整个过程中不可能优化各种参数，使整个系统的科学性不高。第二种方法基于优化的联产系统。当参比分产系统和联产系统的输出一样时，两者能耗总量要满足以下条件：

=

=

=（－）/=/+/（1）

式（1）中：为功率；为质量；为能量；为效率。

从基本方程和热力学定义中找到了新的参考标准。大量实践表明，新参考标准比传统计算方法更方便、更准确，因为它充分考虑了各种参数的变化。在生产系统内，合成焦炉煤气和煤气的技能率具体如下：

=+=+

=/+）

=[（/+））－

（+）]/（/+） （2）

式（2）中：为分产中联合循环工具；为分产联合循环小功率；为分产化工生产质量；为分产化工生产效率。

根据参考值的用途不同，节能率具有不同的变换规则，等效系数法和固定功率参考法具有不同的误差程度。

3.6 蒸汽过热的科学应用技术

工厂生产时允许加热温度与用户的热量需求一致，采用水冷方式，不仅直接造成了大量的热量损失，也造成了大量的环境污染。能源转换效用将大幅度减少能源的使用，减轻资源和环境受到的损害。不仅满足用户能源需求，而且还提高整个循环的热效率，防止能源浪费，充分利用热能，实现高质量能量转换。

4 热能动力联产系统的未来发展方向

分析上述发电系统资源浪费的原因和解决方案发现，通过能源优化设计可以更充分地发现其采矿和能源转换，并有效降低热能浪费，大大降低了资源的浪费。同时公司既降低了生产成本，又降低了废水成本，企业的盈利能力得到明显提高，因此节能系统的热能减少是必然的。在热能动力联产系统进行能源优化过程中，为提高企业的盈利能力，在减少二氧化碳排放的同时，有效地保护了环境。通过上述节能技术为原有系统增加一些辅助设备，实现节约能源的目的。

5 结论

综上所述，优化节能减排要求也是时代发展的必然趋势，它不仅有效解决能源浪费的问题，而且专为热能动力联产系统而设计，可以充分利用资源，减少对环境的破坏。节能优化设计不仅适用于热能动力联产工厂，也适用于其他生产工厂。本文分析了能源余热发电系统，并找到了一些解决方案，提高了化石能源的使用效率。此外还可以减少能源浪费，有效提高使用效率，达到环境保护的目标。同时，还可以降低公司生产的成本，并确保热能动力联产系统的有效运行。但是，在热能生产系统中，节能设计还有很多地方需要加以纠正，只有加强技术创新，全面分析节能设计要求，才能使节能工作走向更远的未来。当然，本文的技术内容仍有发展空间，相关人员的理论和使用技能必须结合实际情况进行有效提高。

［1］田跃宗.关于热能动力联产系统节能优化的分析与探讨［J］.黑龙江科技信息，2016（23）：20.

［2］林江刚.热能动力联产系统节能优化分析［J］.科技创新与应用，2014（19）：130.

TK018

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.16.056

2095－6835（2019）16－0128－02

潘立洪（1988—），男，广西都安人，本科，助理工程师（热动专业）。

〔编辑：严丽琴〕