发电厂热力系统节能分析与改进

谈建

摘要：为满足日益增长的社会用电需求，电厂逐渐扩大了生产规模。在电厂生产过程中，主要采用煤炭作为能源，煤炭燃烧造成了严重的大气污染。当前，中国致力于建设资源节约型和环境友好型社会，为贯彻落实可持续发展的理念，有必要对电厂热力系统进行优化，同时采取科学合理的节能减排策略，实现资源利用效率的大幅度提高，在确保电厂效益的同时，实现节能环保的目标。因此，有必要对电厂热力系统节能减排优化方向进行分析，在此基础上，探究电厂热力系统节能减排的策略。

关键词：发电厂;热力系统节能分析;改进措施

1 引言

我国经济处于稳定的状态，想提高经济增长速度并且实现节能减排是一直被关注的焦点，随着我国经济的发展状况，合理的解决两者之间的关系尤为重要，只有在生产过程当中真正贯彻执行节能减排的原则，并且保证社会的环境良好，才能保证经济的可持续发展。近几年，在利用能源的过程中，占据比重的依然是煤炭。不得不说，煤炭产生了不少弊端，煤炭的消耗能力很大，环境污染的现象变得严重。但为了我国能够可持续发展，必须严格实施节能减排的战略，对节能创建新思路、新要求，全部工作人员应严格遵守国家环境保护的要求，降低一切能源的大量消耗。在利用能源的过程中，我国一直所提倡的模式就是有效的提高能源的利用率，并把它作为“十二五”的发展目标，与之前的煤业相比较，电力行业节能具有一定的上升空间。

2 电厂热力系统的节能问题

2.1 分析研究方法的缺陷

分析热力系统需计算其各项热性指标，然而随着系统复杂度的提升，传统的数学计算工具已不适用，需采用新的分析方法。计算机在当前应用较为普遍，但分析方法单一且不够全面，往往只是对局部进行优化。在系统研究方面，基本处于稳定状态，虽然能够将复杂简单化，维持发电系统的恒定，但很难进一步发展，会对今后的研究形成限制。

2.2 缺少节能意识和指导

节能减排是当前整个社会为缓解资源短缺而采取的有效措施，是一项长期工作，需要不断地坚持。然而在实际中，很多电厂管理人员的节能意识较为薄弱，不清楚节能对企业的意义。其实多数电厂都能将节能作为重点工作，但一来缺乏经验，二来管理涣散，难以将管理体制具体落实，也就不能起到实际作用。节能减排需要有相关理论和技术作指导，但显然在此方面并没有过多深入的研究，没有制定优化性能指标，也未建立专业的数学模型。

3 热力系统节能分析

3.1供热蒸汽过热度的合理利用技术

火电厂产生的工业供气量非常的多，且这些工业供气量的过热度也很高，已经达到了110℃以上，这些热蒸汽虽具有较好的利用价值，但由于热力系统的饱和蒸汽比较满足工艺的需求，使得很多火电厂将这些热蒸汽进行了喷水减温，将其转变为微过热蒸汽输送给了热用户。喷水减温是火电厂中的一种工艺技术，其主要通过冷水喷施将热能改变为低热能，使得其可以进行相关的使用，但在一定程度上也造成了热能的浪费。供热蒸汽过热度的技术原理是通过其的热量，来将汽水换热器进行相关的热力循环，而热量在进入热力循环后，必然会把排热器中的抽汽进行排除，以使得其可以在热力系统的汽轮机中进行运行，此时过热蒸汽过热度已经实现了过热度的热量利用和转化。若对外供热量没有进行相关的改变，必须要加大热力系统的供气量，以使得其可以将过热度能量装换为功，将不满足能量要求的过热度进行对外供热，使得其可以获得一定的热能量。火电厂热力系统中实现供热蒸汽过热度技术，不但有利于提高热力系统的热能量，也可以降低煤炭燃料的消耗。

3.2化学补充水系统的节能技术应用

当前存在火力发电厂普遍应用的是抽凝汽式机组，该机组将化学补充水注入热力系统的方式主要包括了以下两种：①通过把补充水有效注入到除氧器当中;②通过把补充水注入到凝汽器中，只要确保凝汽器成功补入时，那么化学补充水就可以在凝汽器中顺利完成初步除氧作业。倘若化学补充水的实际温度小于汽轮机排气温度时，火力发电厂相关工作人员只需要在凝汽器喉部位置合理安装好配套装置，就可以促使化学补充水以喷雾状态进入到凝汽器喉部，这样有利于最大程度发挥出排汽废热的作用，降低热力系统的能源损耗。此外，技术人员通过采取化学补充水系统节能技术，补充水会经低压加热器，使用低位能抽汽的方式慢慢促使热力系统进行加热，这样一来就有效减少了高位能蒸汽量，最大程度提高了热力装置的热经济性。火力发电厂基于化学补充水系统节能技术下，能够成功促使机组标准煤炭能源损耗下降2～4g/kW·h。

3.3供热蒸汽过热度的合理利用技术

在火力发电厂的生产中，对工业供汽量的使用量有很大的要求，加之供汽时的温度在100℃以上，然而，其用户对供汽的要求并不是很高，只要满足自身的相关需求即可，所以用户得到的饱和蒸气一般是运用喷水减温的方式得到的最后再供用户使用。但是这种方式的缺点是能量被贬值，对能源造成极大的浪费。供热蒸气过热度所产生的热量，并不是一次加入热力循环的，而是需要不断地补充，然后这一热量便被推向了抽汽中，汽轮机随后才得以運动，这是过热度热量的相关处理工作才得以完成，这便是供热蒸气过热度的运行原理。显然，要想使得高能量转化为低能量，同时对外热量无变化的条件下，供汽量必然要不断加大。所以，能量不同级别做功，才能使得机组的热经济性得到相应提高，实现资源的节约利用。

3.4除氧器排汽及锅炉排污水余热回收利用节能技术应用

火力发电厂在生产电力过程中会运用到除氧器设备，该设备在运行作业时需要释放出一定量的蒸汽，从而导致了热量的损耗。除氧器所释放出的蒸汽具有一定的温度和压力，其作为一种带工质的单热资源，发电厂可以对其加以利用，降低热力系统的能源损耗。因此，火力发电厂的技术人员可以通过在除氧器设备上加装一个余热冷却器，这样就能够使用化学补充水充分吸收掉除氧器所排出的蒸汽余热，实现发电厂降损节能的目标，优化热力系统的设计。火力发电厂的锅炉设备在运行中会持续进行排污作业，通常情况下排污率能够达到2%～5%，这样会造成发电厂工质的损失。此外，锅炉的排污会导致热量的损耗，其中排污的污水具有一定的温度和压力，是一种较为优良的单热资源，火力发电厂也应对该部分能源加以利用。例如，火力发电厂的技术人员可以通过在热力系统中加装排污扩容器，该设备能够有效扩容蒸发回收利用一定的热量和工质，从而不断提高发电厂的热经济效益，帮助企业减少更多的能源消耗。然而，在实践过程中，扩容蒸发后的污水还是具备了一定的热量温度，为了利用好该部分能量，避免污染物的产生，发电厂工作人员可以通过正确安装一个排污水冷却器，并在化学补充水的作用下，充分吸收掉扩容蒸发后的污水热量，这样也就促使废热能源得到了利用。

4 电厂热力系统节能优化

电厂热力系统节能优化措施中要注意各项节能设计的配套性，尤其是新的机组，这样能够保障热力系统节能措施的可靠性。配套优化是指根据热力系统的实际情况组织成套设计，不仅仅是改造一个子系统或者是设备，而是要进行多套设备、系统的节能改造，以此来保障热力系统内子系统、设备的匹配性，完善电厂热力系统的节能运行，确保热力系统在电厂中能够做到节能减排，进而符合国家节能减排的号召。

参考文献：

[1]  刘占群.火电厂热力系统节能降耗的分析[J].城市建設理论研究（电子版），2015（30）：1346.

[2]  齐浩.电厂热力系统的节能减排措施研究[J].城市建设理论研究（电子版），2016（14）：3036.

（作者单位：山西大唐国际临汾热电有限责任公司）