火电厂热能与动力工程中的节能技术探讨

文高登

阳城国际发电有限责任公司 山西晋城 048000

电厂热动系统中锅炉作为主要构成，做好节能优化设计具有现实意义。循环流化床在实际中有着广泛应用，通过引入节能优化措施，降低流化床的运行能耗。循环流化床节能运行时要选择合适方式，降低锅炉运行能耗，满足可持续发展需求。

1 火电厂热能动力系统

热能动力系统发电是指利用化石燃料等可燃物燃烧产生热能，然后经过发电动力装置转换为电能。从系统能量转化过程来看，最初为生物化学能，之后依次转化为热能、机械能和电能。在系统运行过程中，受燃烧不充分因素影响，化石能源遭到大量浪费，能量转化程度较低。与此同时，燃烧将产生大量二氧化碳和二氧化硫，如果未经有效处理就排放至空气中，会引发严重环境污染。在建设热能动力系统时，火电厂需要综合考量各类技术，参照国家、行业技术标准，对各种机械设备进行合理选用和组合，完成系统性能综合分析，在保证系统可靠运行的同时，尽可能提升能量转化率。此外，技术应用方面，要综合考虑技术水平，在保证系统先进性的同时，为日后维护提供便利，使系统建设带来可观经济效益。在系统建设过程中，除了保证设备投资不超预算，还要保证后期产生的损耗费和维修费低于经济效益。近年来，伴随国家节能环保政策推行，火电厂因能源过度损耗和污染治理承担的成本逐渐增加。但目前建设的系统大多关注经济效益，缺少对社会效益的足够考量，最终影响系统运行的经济性。因此，要对系统进行优化和节能改造，提升系统工作质量，为火电厂的可持续发展提供保障[1]。

2 火电厂热能动力系统优化与节能思路

2.1 基于工况科学选择调配方式

平行运行机组在外界负荷变化与电网频繁变动时，会根据自身差异化动态特性，适度增减负荷以自动运转，进而保持电网周波，此过程便为一次调频，其具有频率调节速度快的特性，然而发电机组因为调整量不同存在一定差异，且调整量相对有限，导致调度人员难以控制。而电力系统负荷与电力变化过大时，一次调频根本无法恢复常规频率，这就需要二次调频。一般二次调频分为自动调频与手动调频，自动调频不仅便捷，且使用范围广泛。在火电厂工作过程中，通过充分了解并网运行机组情况，以选择合适的调配方式，防止由于调配方式失误造成热能动力工程应用效率下降，进而实现设备运行能力有效提升。与此同时，汽轮机工况与焓降变化之间息息相关，在全开第一阀，工况流量增多的情况下，压力会增大，相比焓降，需适度调小调节级，反之则调大调节级。在关闭第二阀，第一阀全开的情况下，相比焓降，调节级需高达最大中间级，此时工况变化，焓降与中间级压力比可始终保持不变，还可为调节实际工况提供有力参考，基于实际需求所获的焓降变化，可基于此调整工况，满足热能动力工程在火电厂性能优化中应用的具体需求[2]。

2.2 制定合适设备安装方案

对于热动设备安装工程的施工而言，对于不同的机电工程项目和标准应该采用不同的施工方案。热动设备安装方案的制定对于整个工程施工都会起到重要的指导作用。因此需要建立在实际条件之上，并且对相关设备进行调试和安装，科学做好相关的防护工作，从而让施工方案发挥应有的作用。由于热动设备在工作过程中不可避免会受到电磁干扰的影响，导致测量参数存在误差，影响设备的自动控制能力，甚至影响产品质量与产量。因此可以使用屏蔽处理技术降低电磁干扰的影响。具体可以通过将屏蔽管与仪表相连，减少干扰。由于设备的不断发展创新，使用高质量的屏蔽管还会改善自动化仪表的工作性能，对于提升控制水平，改善生产具有重要意义。电磁干扰的影响在很大程度上与设备之间的距离有很大关系，因此通过控制有效的安全距离，可以降低辐射频率，减弱电磁干扰的影响，从而更加合理的控制电磁干扰对设备的影响。具体在处理过程中，可以将热动设备装置安装在距离导线较远的位置，并结合屏蔽管的作用，有效处理电磁干扰的问题[3]。

2.3 科学控制风量的大小

风量的控制对于控制烟气量的高低具有直接影响。因此为保证锅炉内部的燃烧情况，需要保证锅炉的通风情况。具体需要根据锅炉的规格情况对进风速率以及进风量进行控制。如果锅炉内部风量严重超标或出现漏风的情况锅炉内部就会承受巨大的排烟压力，影响燃料的充分燃烧。最终影响锅炉的热效率。因此工作人员需要根据实际工作的需求，对二次风向和锅炉炉膛内部的气压进行控制，保证一次风和二次风的混合情况，通过这种方式还能形成保护层，对于延长设备的使用寿命，对于进一步改善企业的生产效率具有重要意义。

2.4 补水技术应用

在蒸汽机组运行的过程中，要采取抽凝式补水方式不断提供水资源，保证系统设备正常运转。系统冷凝器用于使汽轮机出口维持真空，提高汽轮机功率。而在冷凝器位置安装补水雾化装置，能够使排汽余热得到充分利用，在减少冷源损失的同时，提高机组热能的经济性。对系统进行节能改造，可以通过化学补水方式提高设备运行效果。具体来讲，就是在除氧器或凝结器中补加化学水，使排气废热得到回收利用，改善凝结器真空状态，节约能源。该技术需要加强水温控制。在补水不足时，利用余热装置提升水温，使水快速进入凝结器。采取喷雾式方式，利用低压加热器对补水进行逐级加热，能够增强补水效果，使高位能蒸汽量得到有效控制，满足系统节能改造要求。此外，蒸汽机组运行期间将产生湿气损失，还要配备除湿设施降低能源损耗。采用中间热循环方法，在高效除湿的同时，能够提高机组设施抗腐蚀能力。在喷灌时，要设置吸水缝，有效控制损失，继而提高系统运行效率[4]。

2.5 重视外部检验工作

对于锅炉的检验，不仅要由电场的日常工作人员做好常规检查，同时还应该邀请特种设备检测中心，严格按照相关规定，对锅炉进行科学系统的检查，从而及时应对锅炉运行状态的各种变化。具体包括对锅炉进行全面系统的水压测试、内外部检验，保证整个检验合格，才能投入日常的正常使用。对于检测不合格的产品，应该及时停用，并做好整改，整改通过后才能投入正常运行。

2.6 冷却塔要提高效率

在电厂的锅炉生产过程中，冷却塔是非常重要的换热设备，由于通风方式的差异，热水和空气的流动方向不同，会导致换热效果的差异。另一方面，冷却塔内部的腐蚀情况以及漏点问题，也是导致资源浪费的重要原因，因此在日常工作中，需要提高对冷却塔工作效率的重视程度，及时进行检修，定期排出故障，通过一系列的改造工作，保证出水温度的合理性。

3 火电厂热能动力实现长远发展的有效措施

3.1 重视重热现象的应用

重热现象在热能高效循环利用中发挥着关键性作用。目前我国电厂依旧以火力发电为主，在电力生产时，如何基于热能动力工程，同时实现电力生产与热能产生，为生产提供循环热能载体，可有效提高电厂发电效率，节约能源。重热现象的应用依赖于技术研发，也就是在火电厂能量转换时，如何将多级汽轮机生成的上级热能损失在后续汽轮机运行中实现回收利用，以此最大程度上降低上级热能损耗，将大多数热能转换为动能。此外，重热现象极易导致火电厂电能失范，降低电能功率稳定性，这也需要通过技术研发与利用切实解决。

3.2 提高热能动力技术研发水平

火电厂热能动力发展的重要载体为技术，只有充分掌握核心技术，才可进一步推动火电厂热能动力长远稳定发展。现阶段，火电厂热能动力技术研究应侧重于电厂锅炉热能动力发展领域，尤其是锅炉内部热能转化为机械能的相关技术。尽管锅炉在热能动力技术后填充燃料的方式转换为自动化技术层面，基于双角叉限幅控制技术、空燃比里连续控制技术等促进锅炉内部热能动力发展，然而依旧受技术因素限制，这就需在火电厂热能动力发展中就实际生产需求，进行热能动力发展技术分析与应用，从而提高电厂热能动力发展成效[5]。

4 结语

电厂的发电对于我国人们的用电需求和工作需要会产生重要的影响，在很大程度上，当今社会电力产业已经成为经济发展的重要动力。正是由于市场需求量的提升，电厂的管理工作显得格外重要，工作效率问题、节能环保问题稍不重视，将会引起巨大的负面效应。因此企业应该提高重视程度，就设备方面、燃料方面以及管理方面全面做好节能减排和效率的提升工作。