发电厂热能动力系统优化与节能改造研究

韩清

摘要：工业生产水平的日益提升与大众生活质量的逐年改善，使得社会对电力能源的依赖程度越来越高。文章以优化发电厂中的热能动力系统为出发点，首先对热能动力系统进行简单介绍，然后剖析热能动力系统建设的必要性，进而分析热能与动力工程在发电厂中的具体应用，最终给出优化热能动力系统的有效策略。

关键词：电力能源;热能动力;节能改造

1热能发电动力系统的概况

1.1火力发电的概述

最早的火力发电是1875年在巴黎北火车站的火电厂实现的，至今仍然是电力获取的主要途径。所谓火力发电即利用可燃物（多大是化石燃料，少量是焚烧垃圾）在燃烧时产生的热能，通过发电动力装置转换成电能的一种发电方式。在燃料化学能→蒸汽热能→机械能→电能这个过程中，由于燃料的燃烧不充分，导致化石资源浪费。同时由于燃烧过程中还有大量二氧化碳以及少量二氧化硫气体产生，会破坏大气臭氧层，造成严重的环境污染。在“机械能→电能”的过程中，由于设备原因，有效的能量转化程度较低，大部分能量被浪费。这就是如今大多数发电厂的现状。

1.2优化热能发电动力系统的意义

发电厂的热能动力系统是在整个发电设备及发电过程中最具有节能潜力的，为了解决资源问题和污染问题，发电厂对热能发电动力系统进行优化是很有必要的。该方向不仅遵从了可持续发展的理念，而且可以通过节能技术的应用大大提高发电厂的经济效益。所以，优化热能发电动力系统是达成节能减排的目标，实现绿色发电的重要途径之一。

2热能动力系统建设的必要性

2.1设计技术的优越性

国内发电厂首先应该对工程系统设计所应用的各类技术进行有效衡量，将其与国家行业标准进行对比。与此同时，还应该对热能动力系统中涉及的各种机械设备与设备组合方式进行性能考核，确保整个系统在后期的运行中保持较高的维护可行性。换而言之，火力发电厂的热能动力系统需要在保持自身先进性的同时，能够在日后的交付使用中具备自我维护的能力。因此，火力发电厂在进行先进技术与理念的引进时，首先需要综合考虑本单位的技术水平，避免盲目追求技术先进性而忽略了后期的维护能力。

2.2经济效益的重要性

只有在获取一定量的经济效益之后，火电厂才会考虑进一步加大对热能动力系统的建设。如果该系统给火力发电厂带来的经济效益不达标，就可能会带来资源浪费的现象。因此，发电厂的领导层在进行建设项目的考察时，首先需要对建设费用以及设备费用进行探讨，应当在科学合理的资金预算范围之内选择发电设备。一旦热能动力系统投入使用之后，就需要努力提高系统的工作效率，并改善热能动力系统的工作质量。如果经济效益远远高于热能动力系统的维修费用以及耗损费，那么该类工程系统就可以进行安装。

3实现系统优化与节能改造的具体方案

目前在能源供应日益紧张的趋势下，发电厂热能动力系统的优化与节能改造主要从化学补充水系统、除氧排气、锅炉废水与废烟余热的技术等方面完成整个节能减排的工作，其在未来发展过程中也将日趋完善，是现阶段节能减排效果较高的技术应用。

3.1化学补充水系统的节能技术

现阶段发电厂中往往装有抽凝式的机组，其热力系统进行化学补水的方式主要体现在凝器中补入化学水，或在除氧器中补充化学水。其中凝器中补入化学水的目标在于除氧的实现。相比汽轮机排气温度，若补水温度较低，则需增设相应的装置使凝结器相关部位的补充水会以喷雾式的方式进入，这样便将部分排气废热进行回收，并使凝器真空得到很大程度上的改善。另外，通过低压加热器的使用，化学补充水将被逐级加热，将高位能蒸汽量控制到最低程度，这样便可保证装置更具合理性与经济性。

3.2除氧器排气与回收锅炉废水余热的技术分析

由于除氧器运行过程中往往会进行蒸汽的排放，导致热量损失以及质损失的情况发生，因此热力系统设计过程中应设置相应的冷却器，锅炉运行所进行的排污方式主要体现在定期排污与连续排污两种方式。其中定期排污中，污水往往会在扩容降压的条件下进行排放，该过程中会导致废水余热被浪费。而连续排污中，二次蒸汽在排污扩容器在作用下仅有小部分得以回收，排放过程中蒸汽与污水的废热被直接浪费。因此锅炉排污的方式很容使排放污水的余热出现浪费，并对环境造成破坏。对此现状，发电厂利用锅炉过程中为确保污水余热得以回收，可增设排污废热回收器。同时为使扩容条件下的污水得以充分利用也可增设排污冷却器。这样既可保证运行过程中能源利用效率的提高，也使能源节约效果得以增强。

3.3热能系统中废烟余热的技术分析

作为二次能源，锅炉排放废气烟过程中产生的余热若未充分利用，也是较大的能源浪费。尤其在废烟的温度较高的情况下，向大气排放过程中很容易造成大气污染与环境的破坏。因此要求发电厂利用锅炉过程中既要保证其利用效率的提高，同时也需注意充分利用高温废烟并减少其对环境的污染。对此现状，热能系统优化过程中，应设置相应的节能器，或者直接安装低压省煤器于锅炉尾端，可使废烟的温度得以降低并提高锅炉的使用效率。一般对废烟余热回收时会利用预热空气以及预热工件，但受场地作用限制，往往避免预热工件的使用。而且该技术应用过程中由于成本较高，因此发电厂需以自身实际情况为出发点，使资源得到充分利用，实现成本节约与节能效益的结合。

结语

为了实现可持續发展，发电厂热能动力系统的优化与节能改造是不可缺少的。同时将热能动力系统的优化作为突破口，针对研究如何回收各种余热，降低资源消耗，提高能量转化率。只有这样才能真正实现可持续发展，达到节能减排与绿色发电的目标。发电厂热能动力系统优化与节能改造将是促进其自身长远发展的主要途径。实际优化与节能改造过程中，需对热能动力系统的原理进行把握，并充分考虑自身生产过程中的能源利用与环境保护等现状，从回收利用蒸汽凝结水、回收锅炉废水余热以及回收锅炉废烟余热等技术方面不断完善，引进先进的科学技术，这样才可促进发电厂经济效益与生态效益的共同提高。

参考文献

[1]周宏定.电厂热能动力系统设计问题浅析[J].中国设备工程，2017，（18）：90-91.