浅谈发电厂热能动力系统优化与节能改造研究

饶龙欣

（福建晋江热电有限公司，福建 晋江 362271）

引言

近些年，全球人民饱受着能源枯竭和环境污染问题的困扰与影响。因而，原先走的先发展随后在进行污染治理的路子已经慢慢有所行不通。世界上各个国家均在不断地对可持续发展增加资金以及人力资源的投入。发电厂可以为世界社会供应充足的电力资源，但是在给人民的日常生产、生活带来便利的同时也会在一定程度上影响着环境状况。虽然现在我国正大力提倡开发风能、核能还有潮汐能等清洁、环保型能源，但是火力发电仍然是现在我国主要的一种获取电力资源的办法。

一、发电厂热能动力系统原理概述

目前发电厂热能动力系统是一种运用热能动力装置把能量热能转变成机械能，进而可以产生原生动力的系统热力设备。这一类型的设备可以由温度比较大的热量来源处获取热量，在压力较高或温度较高的环境条件下发生作用，进而很好地去除该种循环利用下的废热。这一系统运转生产的主要热源很大一部分是由煤炭等矿物燃料焚烧中生成的大量热能。但是因为运用的燃料很多是没有办法再生产的能源，在开采利用的过程中很大程度上会容易受到工作人员或技术等各个方面的制约，导致生态环境受到毁损。特别是能源消耗比较高的汽轮发电机组，在实际工作中热能动力系统在热能转变为机械能以及去除废热的整个过程之中，可以发掘出很大的能源节约潜能。因而，要想对发电厂在具体生产过程中对周边环境造成的污染以及能源浪费情况进行改善，就应当试着由热能电力系统的优化以及节约能源层面着手。

二、发电厂热能动力系统优化与节能改造的必要性

（一）设计技术的优越性

我国的发电厂应当对设计热能动力系统时所用到的各项技术进行一定的权衡，把其和国家此领域的相关标准进行一定的对照。同时，也应当对发电厂热能动力系统中有关的各类型机械设备和设备的组成方式进行性能方面的核查，保障该系统在以后的运转过程中维持很好的维护可行性。换句话说，火力发电厂的热能动力系统既应当维持自己的先进性，也要在以后的交付运用中有着维护自身的能力。因而，火力发电厂在引入先进技术以及超前观念的时候，首先应当对自己单位的技术状况进行综合地考量，以免对技术的先进性过于盲目追求却忽视了日后的维修养护能力。

（二）经济效益的重要性

唯有在获得相当量的经济效益以后，火力发电厂才会对进一步加强热能动力系统的优化与节能改造进行充分考虑。如若这一系统为火力发电厂产生的经济效益并不符合标准，就或许会导致资源出现浪费的状况。因而，火力发电厂的管理层在对建设项目开展考察的时候，应当重点探讨与研究建设费用和设备费用，在资金条件允许的状况下选取高效率的发电设备。如若火力发电厂热能动力系统在开展工作之后，就应当努力提升系统的运转效率，并且对热能动力系统的运转品质进行进一步优化。如若经济效益比热能动力系统的维修养护费用和损耗费用要高并且达到一定的收益比例，那么这一类工程系统便能够实施。

三、发电厂热能动力系统的具体应用

（一）减小调压调节的损耗

任何事情均有好处也有坏处，调压调节也是包含在里面的，它的主要特点是可以提高机组本身的稳定性以及适应能力，还能够极大地提升机组为整个火力发电厂所产生的经济收益。与此同时，调压调节还能够为热能动力系统创造良好的具体条件。它的不足之处主要体现在处置高负荷区域的时候会产生较高的经济费用，大型机组蒸汽在动叶栅中工作以后，机械能会进行作用的转变，在某种程度上会造成蒸汽余速损失、漏汽损失、湿汽损失等损耗。这部分损耗出现在调节压力的过程中，表明汽轮机组运转的整体经济性是在逐步减小的，导致这部分损耗出现的原因是取决于汽轮机组的运转机制，并不是简简单单的人为差错或系统问题。火力发电厂的工作者应当对压力调节的办法进行积极地研究以及探索，目的是研究出更为科学的产品，进而减小能量的损失。为了减小热能以及电力工程的损失，应当对火力发电厂运转过程中的调压损耗等状况进行深入研究，并且在具体运用技术含量比较高的新型产品的时候，提升火力发电厂热能以及电力工程的运用效率。

（二）科学利用重热现象

相关专家以及技术工作者在开展很多次实验以后发现，重热系数一般在百分之四到百分之八，并且该项系数愈大愈好。火力发电厂系统的效率相对较高，各个发电厂应当对自己的具体状况进行综合考量，合理选取地区的重热系数，在确保发电量的前提条件下，逐步地优化热能与动力工程的操作技能水平。值得重视的是，调节系统的主要作用如下：当热能动力系统处在单机运转的状况下的时候，通常需要把机组的整个运转速度提高到预先设定的状态。当它有足量负荷的时候，系统应当将机组的转动速度保持在固定的数值，进而使电网的频率维持在基本不变的状态下。

四、发电厂热能动力系统优化与节能改造对策

在火力发电的实际过程中，因为优质煤通常用在其他经济效益更好的行业，很多火力发电厂运用的煤是劣质的煤。劣质煤炭既会缺少动力，而且锅炉在燃烧的过程中也非常不稳定，导致资源运用的效率较为低下。与此同时，因为设备老化、漏热、漏风等状况的存在，没有办法让煤炭实现最大限度的利用。因而，应当从下列几个方面开展发电厂热能动力系统优化与节能改造。

（一）废烟气的余热回收技术

火力发电厂锅炉排放的烟气温度通常能达到较高的温度，这部分余热是二次能源，如若直接排出并没有进行有效利用，那么无疑是一种巨大的资源浪费。在“节约能源减少排放”方针政策之下，提升锅炉的使用效率、减少锅炉污染物的排放、对锅炉高温度的废气进行有效利用，这是在工业生产的过程中应当高度重视的问题。在工业生产的过程中，可以运用锅炉运转过程中所产生烟气的余热进行热力系统的多次利用，与此同时在锅炉的底部装设低温省煤器，在最合适的取水位置和热力系统相连接，对锅炉烟气余热能够有效地利用。有效提高热能动力系统的利用效率，这一方面能够在节能的同时提升相关企业的利润，另一方面可以极大地减少环境方面的污染。锅炉烟气余热回收通常有预热工件以及助燃预热空气两种办法，因为预热工件常常会受到工作场地的制约，锅炉烟气余热回收一般是运用预热空气助燃的办法，设置在加热炉上面，强化锅炉的能量燃烧，对资源进行充分利用，节约能源的实际效果十分突出。

（二）锅炉废水的余热回收技术

发电厂热能动力系统一般有两种排污方式连续排污以及定期排污。在定期进行排污的过程中，增大容量减少压力后直接排放，废水余热直接浪费。在进行连续排污的过程中，排污扩容器仅仅只是回收非常少的二次蒸汽，很多的余热以及蒸汽将会直接排出并且造成浪费。为了有效地节约能源，对排放污水的余热进行有效运用，企业可以在锅炉上安设余热回收装置，对污水余热进行充分回收，以保证热量可以很好地利用。

（三）蒸汽凝结水回收技术

在工业生产的过程中，很多的能源和工业用水是被用作生产蒸汽热，进而完成工业生产的过程。但是，在工业生产过程中，蒸汽在进行完放热之后，所能够形成的凝结水常常不会被有效地利用，废蒸汽冷凝水在蒸汽总热量中的占比能够达到大约四分之一。如若这些高温冷凝水可以被有效地利用，不仅能够减少使用工业用水，还可以极大地减少燃料能源消耗总量。由于运用蒸汽凝结水回收技术能够把低压蒸汽转变成蒸汽水余热，运用凝结水余热的功能完成节约能源的目的。值得重视的是，冷凝水回收的两种方式分别是压力回水和背压回水。其中，第二种冷凝水回收的方式主要是指运用疏水阀的背压当作是主要的动力，进而传输凝结水及蒸汽，这种回水的方式可以明显地提升蒸汽的利用效率，进而实现节约能源、保护环境的作用。

五、结束语

进入新的时期，国内火力发电厂在运转的过程中，实现了巨大的进步。目前火力发电厂不断地遵循“两山”理论，故要想真正地节约资源和保护环境，就应该从多个角度入手对火电厂热能动力系统的能源消耗量进行管控。就火力发电厂来说，管理者应该制定一定的政策来确保热能动力系统的顺利运转，对热能动力系统中的余热进行充分利用，从而提高发电厂的能量转化效率。