火力发电厂热力系统节能技术分析

黄腾达

（安徽华电芜湖发电有限公司，安徽 芜湖 241000）

0 引言

一般来说，火力发电厂在发电过程中，会大量消耗煤炭、天然气、石油等有限的能源，但由于这些资源大多是不可再生的，因此需要采取更有效的利用方式，有效降低生产运营成本，缓解我国能源紧张的局面，为实现可持续发展提供有效的支撑。在火力发电厂热力系统中通过实施节能降耗技术，可以有效降低火力发电厂可的成本支出，不仅可以降低设备损耗和能源使用，还能提高火力发电厂的经济效益。因此，在火力发电厂热力系统中必须大力使用好推广节能技术。

1 引发火力发电厂热力系统能源消耗的原因

1.1 电力行业结构配置不均衡

火力发电厂热力系统的能源消耗主要是由于电力行业结构的不均衡造成的，如各机组供煤电量不平衡等。如果火力发电机组的每千瓦供电煤量超出国际规定的标准，将会严重影响火力发电厂资源的有效利用，从而阻碍其可持续发展。

1.2 设备运行参数不合理

为了确保汽轮机的有效运转，需要定期检查和调整其参数，如果发现参数与实际情况存在差异，将会影响到主蒸汽的产生，降低蒸汽的流量，并且降低其运行效率。随着机组热量的不断消耗，汽轮机的运行状况受到严重的影响，进而导致其能源消耗大幅提升。

1.3 设备运行环境较差

发电设备的正常运行需要良好的工作条件，如果工作条件不佳，将严重降低其发电效率。例如，如果空冷凝汽器处于沙尘污染比较严重的环境，其运行可能会遭遇沙尘天气的影响，如果这些沙尘进入了空冷凝汽器的内部，齿轮管的热阻就会增加，从而降低传热效率。在负分压的情况下，由于风机无法有效地吸收大量的空气，阻碍了凝汽器内部的热气流动。另外，汽轮机的传热性能也与凝结水中的溶解氧有关，如果溶解氧含量不足，就有可能导致管道的腐蚀，并且随着温度的迅速下降，能源消耗也将大幅提升[1]。

1.4 自然损耗

在火力发电厂的生产过程中，由于设备的运行和能源转换，物理上的能量损失和外部环境因素的影响，都是不可避免的，这种损失被称为自然损失，会对发电厂的经济效益造成重大的负面影响，从而降低其经济效益。电气设备的使用寿命很长，但也有可能遭遇各种自然灾害。例如，在火力发电厂，有些电气设备需要长时间暴露于恶劣的环境条件（大风、大雪等）之下，这些都有可能导致设备的损坏。

1.5 空载损耗

随着技术的进步，我国火力发电厂的电气设备可以实现高效率的运行，从而避免了一些设备的长期空载，从而减少了电能的消耗，有效地节约了电力资源。除了电气设备的摩擦，还有其他因素也可能导致能源的浪费。特别是在火力发电厂的工作过程中，由于周围的粉尘、颗粒物等污染物的存在，摩擦现象变得更加严重，这将导致能源的浪费。

2 火力发电厂热力系统节能技术应用的必要性

2.1 实现发电厂稳定的经济发展

随着科学技术的不断发展，火电厂的热力系统节能技术已经成为当今发电厂的重要组成部分，不仅可以有效地提高电厂的效率，而且还可以有效地减少系统消耗的损失，从而达到节约资源的目的。随着热力系统节能技术的实施，发电厂可以省去购买新设备、重复改造主要设备的费用，降低运营管理成本，提升火力发电厂的整体管理水平，促进企业生态经济的和谐稳定发展。

2.2 热力系统节能技术发展前景大

随着技术的进步，传统火力发电厂的经营管理已经发生了巨大的变化，企业开始重视热力系统的节能工作，并且不断深入研究和创新，以期达到节能的目的，从而避免出现不合理的热力系统设计。但是，当前由于缺乏对检修和维护人员的专业培训，使得系统设备的维护和管理存在问题，经常出现违反规定的操作，进而增加了热力系统的能量消耗。采用先进的节能理论与技术，可以大大提高热力系统的效率，有效降低工作人员的劳动强度，提高能源利用效率，为电力企业带来巨大的经济效益。

2.3 实现火力发电厂降损减能耗的最终目的

企业在发展过程中，都希望以最小的成本获得最大的经济效益，火力发电厂也不例外。为了实现这一目标，火力发电厂可以采取多种节能措施，例如，优化设计新机组，引入更先进的辅助设备，并采取有效措施来降低整个热力系统的能耗。通过实时监控和管理，可以更好地了解热力系统的各个阶段的运行状态，并且可以根据不同的情况，采取有效的改进措施，以最大限度地减少热力系统的能量消耗[2]。

3 火力发电厂热力系统的运行现状

目前，火电厂的生产面临着严峻的挑战，由于热力系统的性能有限，无法承受如此大的工作量，导致资源的浪费和运营成本的增加，严重影响到火电厂的长期发展。随着时代的发展，火电厂越来越认识到保护生态环境的重要性，并开始研究如何在保护生产和环境之间取得平衡。因此，热动力系统的节能措施得到了更加深入地推进。

综合考虑，火电厂应该及时调整生产流程，减少热力系统的负荷，并对其运行方式进行改进，将低碳节能的理念融入其中。通过这些措施，火电厂不仅可以降低生产成本，还能提高经济效益。

采用热动力学系统来实现节能非常复杂，在实施过程中，必须始终保持认真和严肃的工作态度。技术人员应该仔细研究其运行情况，收集相关的参数和指标，并经过全面的规划、分析和计算，确定火电厂的节能目标，并根据企业的实际情况、国家的相关标准和可用的资源，实施科学的改造方案。火电厂作为一种重要的能源来源，其热能系统起着至关重要的作用[3]。因此，为了更有效地利用这些能量，火电厂必须采取措施，减少对自然资源的消耗，通过技术创新和节约能源来达到减少温室气体排放、促进绿色发展的目标。火电厂的热动力系统的节能改造不仅需要先进的科学技术的支撑，而且随着我国科学技术的发展，这些技术也将有助于实现更加有效的节能改造。

4 火力发电厂热力系统节能技术的有效应用策略

4.1 明确热力系统高效节能运行方式

在火力发电厂的正常运行期间，为了提高效率，有些企业会对机组的运行状态进行深入分析，并采取节能改造措施来优化调整机组的运行模式，如进一步完善发电调度模式。在运行过程中，热力系统应当坚持以经济效益、环境友好、节能高效、可持续发展为宗旨，以实现节能环保的最佳效果。因此，需要对发电调度的规则进行改进，以实现对火力发电厂的电力系统的优化。通过采取这种节能方法，能够实现对热力系统的有效控制。在确定真空系统的实际运行状态时，应当充分利用汽轮机凝汽器，以便更好地分析机组的运行情况，从而有效地调整电厂热动力系统和节能锅炉排污系统，以达到节能的目的。在实施节能减排的过程中，必须特别关注水资源的浪费，从而导致电力企业的能源消耗急剧上升，从而阻碍了实施节能减排的目标。应该密切关注火力发电厂的锅炉排污系统的运行状况，并有效地循环利用水资源，以提高水资源的总体利用率。同时，通过对可再生资源的有效管理，还可以进一步实现节能目标。

4.2 节能技术应用于化学补充水系统

为了实现火力发电厂的节能目标，采用先进的系统装置是必不可少的。现今，大多数火力发电厂都采用纯凝汽式机组，通过注入化学补充水来提高热力系统的效率，主要有两种主要方式：①通过向除氧器中添加适量的水来进行处理。②通过向凝汽器中添加适量的水来进行处理。当确保这些水能够成功地被添加到凝汽器中时，就能够有条不紊地完成初步的除氧工作。当汽轮机的排汽温度超出了化学补充水的预期时，操作人员只要正确地安装好凝汽器喉部的相关设备，就可以确保化学补充水以喷射的形式流入凝汽器。通过采用新型的技术，能够有效地减少热力系统的能量消耗，同时也能够充分利用排放的废气。通过引入化学补充水系统，不仅可以减少低压加热器的耗能，并且可以通过采用低位能抽汽的方式来提升热力系统的效率。这样一来，就可以大幅度减少高位能的消耗，提升整个热力设备的经济性。通过引入化学补充水系统，火力发电厂可以大幅度提高其能源利用率，从而显著减少机组的标准煤炭消耗[4]。

4.3 应用节能技术以有效利用过热蒸汽的热量

火力发电厂的运行过程中，会产生大量的烟气，这些空气的温度往往会升至100℃左右。现今，许多火力发电厂通常使用喷水冷却技术，将过热的蒸汽冷却到较冷的状态，以满足不同的用电需求。但是，由于低质量的能量可以通过高质量的热能转换，导致大量的热能浪费，降低了发电效率。汽水换热器被认为是提高热效率的重要设备，通过将热量传递到热力循环系统，从而实现对热量的有效利用。

4.4 节能技术在锅炉排烟余热回收中的应用

首先，火力发电厂的核心原理是利用火力将煤炭燃烧，从而产生热能。然而，由于技术的局限，火力发电厂的设备无法完全燃烧煤炭，导致排放的烟气量增加，从而使得排放系统的温度持续上升，其平均温度可达150～160°C，这就给火力发电厂的运行带来了极大的挑战。尽管锅炉上安装了暖风器，但是排放的烟气温度仍然可以达到150℃，这表明会消耗大量的热量。然而，由于大多数国内锅炉无法有效利用这些排放的热量，因此大量的能源被浪费掉。为了充分利用锅炉排放的热量，火力发电厂应当采取有效措施，以最大限度地开发和利用其余热，从而有效地节约能源，并最大限度地满足社会的需求。火力发电厂的工作人员需要采取有效的技术手段，将热力系统与锅炉排放的废气结合，将废气转换为可再生能源，从而最大限度地节约资源，将废气的热量转换为可再生能，实现更高的经济效益。其次，通过低压省煤器，可以利用压力凝结成液体，然后将其导入排烟系统，从而有效地吸收排烟过程中产生的大量热量。当今在国内，为了提高锅炉的效率和经济性，主要采用串联模式将热力系统与低压省煤器连接起来。当锅炉运行时，低压系统会在温度升高后注入凝结水，从而使排烟系统的温度降低，这样可以有效地保持低压加热器的水量处于最大值，从而达到节能减排的目的。为了确保低压省煤器能够发挥最佳性能，相关工作人员必须确保热力系统和低压省煤器之间的连接处处于正常状态，实现资源的有效利用。在火力发电厂热力系统连接低压省煤器时，应当从3 个方面进行评估：①确保低压省煤器保持干净清洁，避免腐蚀和沉积杂物。②确保锅炉排烟系统的冷却装置始终处于正常运行状态。③为了实现最佳的发电效果，必须采取有效措施，以便将火力发电厂产生的余热能量有效利用，并通过低压省煤器装置将其转换为可再利用的资源，从而将锅炉排烟装置的温度降至最低。

4.5 节能技术在除氧器排气及锅炉排污水余热回收中的应用

除氧器在运行时会产生一些蒸汽，也会导致一定程度的工质和热量损失，除氧器中产生的蒸汽是一种单一的热资源，具有一定的压力和温度。为了提高热力系统的效率，可以安装一个余热冷却器，通过对除氧器中的余热进行回收和再利用，可以将水汽余热转化为化学补充水，从而更有效地利用系统的余热，提高整个系统的节能效率[5]。近年来，由于技术的进步，火力发电厂的锅炉排放的污染物比例已经降至2%～5%。此外，由于锅炉的运行过程中，热量的消耗和工质的消耗都会增加。热水的源源不断排放，主要是由于其高压、高温的特性，应该采取有效的循环再利用措施，以实现能源的可持续利用。一般来说，为了实现节能减排、保护环境，热力系统必须具备一个可扩展性的处理机制，可以有效地回收和再生长期排放的污染物。在生产过程中，由于污水温度较高，安装排污水冷却器可以有效地回收和利用污水中的热量，提升系统的能源利用效率。

5 结语

为了实现最佳的经济效益，并且确保企业在竞争激烈的市场中取得长期的发展，电力企业需要深刻理解并采取有效的措施来减少对环境的影响，以及将节能技术融入发电厂的运行之中。高层领导应该充分认识到，优化设计是火力发电厂的关键，应该把先进的节能技术与热力系统的设计结合起来，并且不断地完善机组的改造，以期望达到最佳的能源利用效果。具体而言，火力发电厂应该对热力系统高效节能运行方式进行明确，将节能技术有效应用于化学补充水系统、供热蒸汽过热度利用、锅炉排烟余热回收利用、除氧器排气及锅炉排污水余热回收利用中，有效地减少发电厂的损耗，促进火力发电厂的可持续发展，在增加经济效益的同时能够为人类社会创造更多的效益。