节能降耗中热能与动力工程实际应用

内蒙古电力燃料有限责任公司 李宗耀

当前，我国的资源供需失衡问题特别严重，能源不能得到充分地利用，而且各种不合理的消费状况，会造成资源的过度浪费，给环境带来了污染，这对我国的经济发展产生了直接的影响。电力生产模式多种多样，涉及的领域广泛，是一个国家能源的支柱，必须进行创新变革。水力发电、风力发电、煤炭发电和核电发电，实质上都是动力能源，主要是将热能与动能转换为电能。随着效率的降低，损失也随之增加，因此对热能与动力工程进行合理配置，并对其理论体系和应用模式进行持续优化，是提高其生产效率的根本途径。

1 节能降耗中热能运用的主要内容分析

随着电厂的发展，电厂认识到其在实践工作中存在着一定的限制，并将热能应用于电厂的发展中。对电厂而言，这是一个很有意义的课题，应该引起足够的重视。在当前能源节约已经成为一种新的潮流的今天，电厂的这一行为必将受到全社会的广泛关注。对此，电厂有关部门应结合具体情况，对电厂的设备进行优化，经过不懈努力，使电厂在生产过程中达到节能效果。经过调研和分析，可以看出电厂在实际运行中，对热能的使用进行了各项优化和管理，与前几年比较，电厂的热能利用率较前几年有了较大幅度的提高，各项工作正在有条不紊地进行着[1]。

热能利用可分为三个方面：热能回收、废水回用、总热源节流。相对于电厂的发电是一个复杂的工作。目前，我国电厂面临的问题除了能源调控与利用外，更多的是如何有效地解决能源转化所产生的废热问题，其中废热的有效利用尤为重要，要想让电厂达到真正的节电目的，就必须在这个领域里面下功夫，发电企业在发展过程中，应该把废热利用作为一个重点来考虑。在实际应用中，首先要解决的问题就是对废热的循环利用与处置问题，废热循环利用与烟道热能的利用方式有本质的区别，还需根据具体情况进行深入研究。实践证明，该系统的烟道热回收效果较好。这很大程度上是由于现代科技的进步和技术的进步。同时也了解到，越是先进的应用技术，工作将越容易完成，并且将其用于热能源的使用将会更加容易，对废热与烟道进行比较，认为他们之间的回收利用还处在探索阶段，技术还需进一步完善。在此基础上，进一步开展了管道废热回收技术的研究。

2 节能降耗中动力工程运用的主要内容分析

随着能源节约理念的不断深入，电厂的能源消耗越来越大，若不能及时调整，将会对电厂的可持续发展产生不利的影响。电厂应遵循并执行节能降耗的思想，并以实际行动来执行所提出的降耗思想，因此，对动力工程中的节能问题进行研究是十分必要的。在电厂企业中实施节能降耗技术，是解决电厂面临的难题的重要途径。为进一步提升电厂的整体能效，必须对动力工程给予更多的重视。在对锅炉进行功率控制时，应明确锅炉作为电厂的主要设备及其所需的各种条件，锅炉作为一种加热方式，在发电过程中起着很大的作用。在本质上，锅炉功率控制不只是一个方面，而是一个多方面的问题[2]。在对锅炉进行控制的同时，必须对锅炉的出口压力进行控制，还要对锅炉的进水、水位进行控制，另外，对锅炉内的温控系统进行改进，也是一项十分重要的工作。

电厂中常见的变压器的作用不凡，电能的生产依靠变压器，有关电力的传出量和输出量也有赖于变压器。在前期工作中，对系统的安全性进行了分析，并采用了智能调频技术，消除了系统中存在的安全隐患[3]。在实践应用中，由于电网结构的改变，对保障电力系统的安全、稳定、可靠运行有着十分重要的意义，有了以上这些改变，实际的节能降耗的效果就会更好。微网在运行时会发生电压失稳，会给电厂带来很大的冲击，在实际使用中存在一些缺陷，解决相关问题，会大大提高电厂的资源利用率。

3 减少能源损耗的相关措施

3.1 废水废热回收利用

在除氧器工作过程中，由于蒸汽的排放，会产生较大的热量。因此，要降低这一热量的消耗和损耗，就必须采用制冷机对其进行改进。工厂在进行生产时，必须将生产污水排出，为降低能耗，污水处理后可回收利用，若无足够的再生容量，则会造成剩余能源的浪费，而且会对环境造成污染[4]。所以要想达到废热回收的目的，要提高自身的回用能力。同时，有关人员需要持续努力，以达到减低节能能耗之目的，最终降低废水对环境的污染。

3.2 合理应用汽轮机重热

汽轮机作为一种常用的机械，在热能转化、动力工程等方面起着举足轻重的作用。在汽轮机装置的运转中，废热是很常见的。有效地利用废热，可降低资源损耗，达到节约能源的目的。为此，需要在不同情况下，对机组的个数及布置进行动态调节，以实现机组在不同工况下的高效吸收与利用，为避免相关系数超出合理区间，保证动力装置正常工作与运转，需要依据相关系数的实际状况，适时地进行调节，以保证汽轮机的质量与效率，实现节能。

3.3 减少锅炉蒸汽损失

蒸汽是很重要的能源来源。在过去的能源开采工业中，由于技术比较落后，造成了对蒸汽的利用率较低，锅炉运行时会产生大量蒸汽。若能合理地使用这些蒸汽，则可进一步减少能耗，因为蒸汽极易因外界环境变化而消散，所以工作人员要做好蒸汽的防护，并在最短的时间内将蒸汽转换成电能，这样才能保证蒸汽的有效使用。在操作过程中，工作人员要时刻注意仪表、温度、压力等方面的变化，并按照实时数据做出适当的调节，以免造成过多的蒸汽损耗，并把大部分的蒸汽转换成电能，实现节能降耗。

3.4 科学调频

为确保热能装置的科学化运作，就必须准确把握热能装置的工作频率，并对其进行科学的调节，以达到节能降耗的目的。在电网运行时，技术人员应该按照实际条件对其动态特性进行实时调节，并在运行中主动调节电网的频率，保证电网的正常运转，降低设备在运行时的能耗。另外，为了保证机组的正常运转，在编制调试方案时，还可采取人工与自动两种方法对机组进行二次调试，为了保证电力设备的平稳运行，生产过程必须充分利用电网的各种参数信息，并在此基础上进行理性求解。

3.5 使用清洁能源代替传统能源

地热能和风力能源都属于可更新的能源来源，其可更新性决定了该能源较易获得。地热能是一种高效、稳定、低占用土地和低污染的能源，风力发电的使用时间比较长，最显著的特征就是其对地球环境是没有污染的。

4 热能与动力工程在节能降耗中的应用

4.1 选择科学合理的调频方案

要想电厂在运行中节能、环保，首先应从频率调整计划开始，协助热能与电力工程在节电损耗方面的运用，使节电工作能尽早完成，要使调频方案更加科学合理，就必须全面了解电厂的整体运行情况，准确了解电网的运行频率，不断地调节电力系统中的设备的动态性能。在这一过程中，还要充分考虑电网的实际外负荷状况，以保证电网频率的正常运转，进而对电网运行单位的节能及损耗进行保护。另外，在编制调频方案时，应根据原调频方案，选取较一次调频容易的二次调频，采用人工或自动调频的方式，变频器具有低能耗、高效率的特点，广泛应用于电厂的节能工作中。综上所述，为了更好地选择更科学、更合理的调频方案，就必须从电网的实际运行出发，将热能与动力工程的应用进行有效的实施，从而提升电能生产的效率[5]。

4.2 废水废热回收利用

为实现能源节约，应加大对电厂污水、废热的综合利用力度。除氧器设备在运转时，若直接排出蒸汽，则会引起热量的损耗，为解决这一问题，电厂可采用制冷机来降低热能损耗。另外，在电厂的排水作业中，一般都是以定时、持续的方式进行，在此条件下，可进行扩容和降压处理，以实现废水的再次使用。然而，在废水废热的回收利用过程中，若回收效率太低，不但会造成大量废热的浪费，还会对周边环境造成极大的污染。因此，为了更好地保存废热，更好地利用热能，电厂的工作人员必须对该技术的应用做进一步的研究，如图1所示。

图1 废水废热回收利用

4.3 完善热能损耗排查分析流程

在电厂的实际工作中，需要对热能损耗现象进行深入地研究，以便更好地理解其产生的原因。在这一过程中，工作人员要结合实际，不断完善耗散的调查与分析程序，才能对耗散现象有一个完整地了解。在此基础上，结合电厂实际情况，制订了一套针对电厂运行过程中热能节能损耗的综合风险排查系统。

4.4 有效利用多级汽轮机的重热现象

通过对汽轮机装置的分析可知，汽轮机装置在运行时，往往会产生较大的热量，从而导致资源利用率的下降，进而影响到生产活动中的能源回收。在这种情况下，电厂必须对废热现象进行处理，对机组进行合理的布局，并在一定程度上增加机组的个数，以提高废热的利用率。一般情况下，电厂的涡轮都是按层状排列的，某个汽轮机一旦发生能源损耗，这部分能源就会被其他的汽轮机装置有效地使用。在此过程中，实现对能源的有效利用，减少能源的浪费，因此，在汽轮机设备运转过程中，必须将其再热系数控制在0.04～0.08的范围内，在设定这个区间时，应充分考虑到各个单元的差别，因为一个固定的数值不能作为一个单一的操作系数。汽轮机热力系统如图2所示。

图2 汽轮机热力系统

4.5 提高节流调节分析工作的准确性

从目前国内电厂的实际情况来看，大部分电厂在运行时都要面对节流调节，这对电厂的节能降耗具有重要意义。为了解决上述问题，电网运行人员必须对节流调节工作进行正确地分析，才能保证节流调节工作的顺利进行。在这一过程中，工作人员要严格按照有关规定，按照具体条件不断完善节流调整，并对涉及的机器设备实施动态监测，以及时了解节流调整的进度，减少节流调整的成本。

5 结语

在热能与动力工程的运行中，为了节约降耗的能源，需要采取一些措施。为了保证不影响发电，必须对有热能损耗的区域采取适当的管理与控制措施，为了改善电厂的运行状况，必须对其能耗进行全面的分析。在新装备的支撑下，既能满足发电需求，又能降低不必要的能源损耗，还能对污水、废热进行合理利用，提高资源利用率，对电厂发电项目的节能降耗起到了很好的作用。