论热能动力联产系统的节能优化

论热能动力联产系统的节能优化

李宝生

沈阳铝镁设计研究院有限公司辽宁沈阳110000

摘要：热能动力联产系统在工业生产领域有着非常广泛的应用，是工业生产发展的基础动能。随着可持续发展战略落实，工业生产对热能动力联产系统也提出很多新的要求。本文主要对热能动力联产系统的节能优化进行深入分析，希望对相关人员有所启示。

关键词：热能；动力；联产系统；节能优化

引言：随着我国经济发展速度不断加快，对能源的需求程度也在不断上涨，在工业生产中，热能动力联产系统占据着非常重要地位，系统运行可以将能源转变成为动力满足工业生产的需求。在这一过程中，能量转化存在不充分的情况，能源转化系数较低，能源浪费情况严重。所以需要不断加强技术研究，应用先进的科学技术增强热能动力联产系统的节能性，促进工业生产发展。对该内容进行深入分析是具有现实意义的，下面就对相关内容进行详细阐述。

一、热能动力联产系统节能优化的必要性分析

热能动力联产系统是我国工业生产领域中的重要内容，在进行能源转换过程中，没有任何一种装置可以实现能源的全部转化。在能源转化过程中，必定会导致热能的部分损失，提高能源消耗系数，降低能源利用率。热能动力联产系统是工业生产的基础动能。如何增强热能动力联产系统的节能性，提高能量转化效率已经成为热能动力联产系统发展需要重点研究和解决的问题。热能动力联产系统节能优化的必要性主要体现在以下几个方面：

（一）强化系统应用价值

热能动力联产系统节能优化设计可以降低能源损失，通过先进的科学技术提高能量转换效率，增强热能动力联产系统的先进性。在达到节能目标的基础上，增强热能动力联产系统的应用价值。

（二）增强企业经济效益

应用有效手段对热能动力联产系统进行优化和改进，最终达到节能的要求，可以有效降低工业企业在生产过程中能源消耗成本投入，提高能源利用效率。

企业生产的目的是为了在激烈的市场竞争中占有一席之地，通过获得良好的经济效益和社会效益，强化企业的市场核心竞争力。而通过热能动力联产系统节能优化可以有效缩减系统运行的成本投入，满足企业发展的实际需求。

（三）降低资源消耗

节能、环保已经成为社会关注的焦点话题，我国不可再生能源紧缺情况也越来越为严峻。工业生产能源消耗量较大，而且我国工业生产能源消耗总量具有持续上涨趋势，经济发展与能源利用之间的矛盾问题越来越突出。作为能源消耗的主要组成部分，热能动力联产系统的节能优化可以提高能源的利用率，减轻生产活动中对能源的浪费，保持社会经济可持续发展。

二、热能动力联产系统节能优化设计手段

虽然在热能动力联产系统中热量的损耗是无法避免的，但是利用有效的技术手段进行优化设计可以使能量的损耗降低，下面几种技术手段都可以有效减少热能损耗。

（一）锅炉余热回收再利用技术

在工业生产中，锅炉是最常使用的一种热能动力设施，在锅炉的排烟与排污水过程中，会造成大量的热能损耗。锅炉的排烟温度可以达到200摄氏度左右，排烟过程中带走的热量是锅炉热损失中最大的部分，在热能动力联产系统的热损失中占比也是比较高的；锅炉排污时由于排污水直接从汽包排出，压力和温度较高，造成了热量和工质的严重浪费。在热能动力联产系统中，将这部分的热能回收再利用对节约能源可以起到非常好的效果。因此，利用优化技术将锅炉运行过程中产生的余热进行收集利用可以使整个系统的能源得到合理充分的利用，使节能的效果达到最大化、最优化，而对锅炉的余热进行再利用则需要合理的设计，其方法可以分为以下两种：

1、锅炉排烟余热回收再利用技术

燃料在锅炉中燃烧时，除了产生大量的热量外，还会产生大量的烟尘，这些烟尘在排放的同时也会带走一定的热量，对这部分热量的利用和吸收就需要采用专用的技术来进行，可以利用特定专用的能源回收设备对这部分的余热进行回收，使这些能量得到充分的利用。空气预热器和省煤器都是利用锅炉烟气的余热来加热燃烧所需要的空气和锅炉给水，从而提高锅炉热效率的专用设备。对锅炉排烟余热的利用不仅可以减少能源的消耗，还可以减少烟尘对大气的污染，减轻对环境的压力。

2、锅炉排污水余热回收再利用技术

同上述锅炉排烟余热回收再利用相类似，对锅炉排污水的回收再利用就是将高压的排污水通过压力较低的排污扩容器扩容蒸汽，产生品质较好的扩容蒸汽循环使用，回收部分工质和热量；扩容器内未蒸发的排污水通过排污水冷却器再回收剩余热量，达到工质和热能的充分利用。

（二）蒸汽凝结水集中回收应用技术

热能动力联产系统中热能转变为动能主要是通过具有一定压力和温度的蒸汽膨胀做功带动热能动力设备旋转来实现的。在这种过程中，蒸汽膨胀做功，温度压力降低，必然会产生大量的蒸汽凝结水，也必然会伴随着大量的热能的出现。而这些凝结水得不到有效利用的话，也就造成了热能和工质的损失，因此，蒸汽凝结水集中回收应用技术也就成为了热能动力联产系统节能优化设计的一个重要技术。

蒸汽凝结水集中回收应用技术主要采用的是闭式回收技术。当蒸汽压力比较高时，可以利用蒸汽凝结水疏水阀后所具有的背压，当蒸汽压力较低时，可以采用中间增加凝结水回收装置的技术手段，对凝结水进行集中回收利用。

采用闭式凝结水集中回收技术，有效利用了凝结水所具有的热能，节约了水资源，降低了后续使用过程的处理费用，避免了对设备及管道的腐蚀。

（三）化学补充水的应用

对于热能动力联产系统来说，汽轮机的使用也是比较关键的一个环节，汽轮机在使用过程中产生的能量损耗也是比较严重的。对于这些能量损耗来说，最为重要的节能优化设计手段也就是余热回收利用技术的应用，而对于这种余热回收利用技术来说，化学补充水的使用是比较重要的一种手段，这种化学补充水的使用主要就是把相应的化学补充水注入到除氧器和凝汽器中，然后利用汽轮机的低压回热抽汽对其进行加热，从而加大了汽轮机的回热抽汽量，使其回热抽汽做功比加大，热经济性提高，使汽轮机能够在一个较为理想的工作环境下运行，与此同时，还能够对于汽轮机使用过程中存在的余热进行有效地回收利用，进而达到较为理想的节能效果。

（四）供热蒸汽过热度的合理设置

供热系统也是当前工业生产过程中比较关键的一个组成部分，对于这种供热过程来说，其主要就是完成由供热源到用户的输送和传递，在此过程中，要尽可能地保障供热温度和用户需求温度的相符性，很多时候都需要对具有一定过热度的蒸汽进行喷水降温，在此过程中必然会产生大量的能量损失。恰当地处理蒸汽过热度的问题是比较关键的，除了合理设置蒸汽的过热度，减少热能浪费之外，把蒸汽过热度过高带来的热量集中收集到相关设备中，使其能够被再次使用，进而提升其利用效率，也是我们热能动力系统优化节能的一个方向。这些节能技术都是通过对原系统增加某些设备即可实现，可见其改造的成本并不大，而环境、经济效益却是巨大的，所以加大力度深入挖掘节能设计的可能性，是未来热能动力联产系统的必经之路。

结语：综上所述，热能动力联产系统是我国工业产业的重要组成部分，在工业的发展中起到了非常重要的作用，而在现今的环境资源的需求下，热能动力联产系统走向节能优化也是必然的发展趋势。切实提升能量转化效率也成为了当前相关研究人员需要解决的一个重要问题，而针对这种热能动力联产系统的使用状况来说，其具体的节能优化设计手段也应该是多方面的，采取不同的设计手段进行恰当的设计，最终才能够提升其节能的效果，希望本文提出的一些具体措施能够有助于提升今后热能动力联产系统的节能水平。

参考文献

[1]王文才.热能动力设计研究[J].中国新技术新产品.2011（22）

[2]薛志强.电厂热能动力的设计的关键[J].中国新技术新产品.2015（17）