火电厂热能动力工程中的节能技术分析

火电厂热能动力工程中的节能技术分析

 孟凡红

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摘要：火电厂作为重要的能源供应单位，在能源供应中起着至关重要的作用。然而，传统火电厂的能源消耗量大、烟气排放量高，对能源供应和环境保护构成了双重挑战。为了解决这些问题，火电厂需要采用一系列的节能技术，以提高能源利用效率和减少环境污染。本文对火电厂热能动力工程中节能降耗的影响因素进行分析，并提出热能动力工程中的节能技术的应用策略，以供参考。

关键词：火电厂；热能动力工程；节能技术

引言

当前市场经济可持续发展的主要任务就是减少能源消耗、减轻环境污染。因此，各基层政府部门需要对环保工作给予足够的重视，在促进经济发展的同时，推动生态文明建设进步。火电厂作为目前环保与能耗重点企业，时常被人们及社会所关注，由于电力能源是企业生产及人们日常生活不可或缺的重要物质，因此在保障电力供应安全稳定的前提下，加强发电厂热能动力系统优化与节能改造，对于企业的长久发展有着重要的意义。

1发电厂热能动力系统原理及优化和节能改造意义

对于发电厂的热能动力系统来说，它主要是使用的人能动力装置来完成相应的生产与能量转化，通过该套设备可以将热能转为机械能，并将所产生的机械能应用到日常的生产中，发电厂热能动力装置如图 1 所示。发电厂可以从高热量的能源中得到大量热能，在高温高压的条件下出现相应的膨胀，这个过程中可以将循环的废热排出去。热能来源主要是来源于天然气或者是煤炭等燃料的燃烧，而煤炭资源又是不可再生资源，在实际应用时，因为技术或者有关工作人员意识匮乏的原因，使得生态环境受到污染和破坏。特别是对于耗能较大的发电企业而言，经有关实践表明，热能动力系统由热能转化为机械能并排放废热的过程中，存在非常大的节能潜力。因此发电厂管理人员必须科学合理的对热能动力系统进行优化改造，提升其节能效率。

2火电厂热能动力工程中节能降耗的影响因素

2.1湿气损失过高

湿气损失过高的原因主要有以下几点：首先，蒸汽系统中的管道、阀门、连接件等存在漏气和泄漏问题，导致湿气从系统中逸出。这些漏气和泄漏可能由于密封不良、老化、磨损或损坏等问题引起。高湿气损失会导致能量浪费，降低系统的能源利用效率。其次，火电厂中的锅炉烟气在排出后，应通过烟囱抽风系统将烟气排出，保持压力平衡。如果烟囱抽风不畅，可能会导致烟气回流到锅炉内部，造成湿气增加。这会影响燃烧效率、增加锅炉积灰和腐蚀的风险。最后，锅炉管道和设备未进行足够的绝热处理或冷却不当，烟气中的水蒸气会在管道和设备表面冷凝，导致湿气损失。高湿气损失意味着热能的丧失，导致能源的浪费。这会增加火电厂的能源消耗和运营成本，降低能源效率。

2.2吹灰技术有待调整

吹灰技术是在火电厂锅炉中清除烟气侧积灰的常用方法之一，可以确保锅炉的高效运行。然而，吹灰技术在实际应用中存在一些问题和潜在危害，具体体现在以下几点：首先，传统的时间间隔吹灰技术通常是按照固定的时间间隔进行，无法根据实际的灰积累情况进行调整。这导致了在某些情况下进行了不必要的吹灰操作，浪费了大量的能源，增加了运行成本。其次，吹灰操作可能导致锅炉内部温度的波动，特别是在大型锅炉中。这些温度波动会对锅炉的热应力造成负面影响，可能导致热胀冷缩、裂纹甚至设备失效。最后，吹灰过程中产生的烟气和粉尘会排放到大气中，对环境造成污染。特别是对于老旧的火电厂，其吹灰系统可能无法有效控制排放的污染物，导致大气中的颗粒物浓度升高。

2.3锅炉设计亟需优化

锅炉是火电厂中关键的能源转换设备，其设计质量和性能直接影响火电厂的能源利用效率和安全运行。然而，目前锅炉设计较为传统，容易导致能源浪费、环境污染和安全隐患等危害，其危害具体体现在以下几点：第一，锅炉设计不合理或落后可能导致排放污染物的水平超过环保标准。例如，燃烧系统设计不完善，烟气中的氮氧化物、二氧化硫等污染物排放量较高。这不仅对环境造成污染，还可能引发相关的环保问题和法律法规的制裁。第二，锅炉设计不合理或存在缺陷可能导致安全隐患。例如，锅炉结构设计不稳定，承受不了高温和高压的工况；控制系统设计不合理，无法对锅炉进行准确的监测和控制。这可能引发锅炉事故，对人员和设备造成严重伤害。第三，锅炉设计不合理可能导致设备的维护和运行成本增加。例如，结构复杂的锅炉难以维护和检修；设计不合理的控制系统难以操作和维护。这会增加火电厂的运行成本，降低经济效益。

3热能动力系统节能改造措施

3.1化学补水系统设计

发电机组是发电厂的主体设备，为确保机组的正常工作，必须采用化学补水系统。需要将凝结水补充到电容器或脱氧机，并在设备运行时对水温进行严格控制，如果水温较低，需利用设备提高水温，以保证凝结水的迅速流入。化学补水系统一般采用喷雾补水的方式，该作业方式可回收部分废气余热，从而改善冷凝器的真空状态。为了提升补水量，还可以使用低压加热器，使凝结水逐步升温，从而实现对高能蒸汽的控制。

3.2废烟余热回收利用

在室外排烟管路上增加烟 - 水换热装置，以实现废烟余热回收利用，通过生产高温热水（88 ～ 98 ℃），同时降低排烟温度，可提供主要的驱动能源。随后可采用 2 台余热制冷机取代原有的电冰箱来生产制冷剂。通过这样的优化改造，既可以保证环境质量，又可以大大降低系统的能源消耗，具体操作如下。（1）夏季：采用余热制冷机生产制冷剂，供空调、工艺及烟气降温（预留）。（2）过渡期：根据不同的冷量，自动启动对应的余热制冷系统和辅助设备，确保系统的正常工作。同时，还可采用余热水进行预热、加热和采暖。

3.3废水余热回收利用

现有的自然循环锅炉主体的高温污水经膨胀罐后分两次排出，高热蒸汽通过管道排放到大气中，沿路在膨胀槽中生成的汽水混合物被排放到积水井中，无法再次使用。因此，为防止出现热量浪费的问题、合理提高能源的利用率，需要设计一种新型的废水余热回收利用系统。系统采用 DCS 控制、电动机构联锁和水自流式自动控制，构造简单，可在原有排放式水箱的基础上开发，既能解决高温污水的热回收和再利用问题，又能避免资源浪费。

3.4热电联产

通过热再生系统可以把一部分热量转化为水和蒸气，并通过吸收式制冷机进行冷却，这个过程被称为“冷、热、电三联”，即系统可以在冬天供暖、在夏天制冷。在热电联产中，1 台发电机可以提供电力、空间或过程加热、空间或过程冷却、二氧化碳，这就是所谓的“四连供”。热电联产系统可以用于发电和热能生产，帮助诸多发电项目改善经济效益、提高能源利用效果。

结语

综上所述，我国正处于经济社会的快速发展阶段，各种能源需求量也在持续增长，但是能源危机和环境污染问题也日渐突出，为了在能源使用中做到最大限度的节约和保护环境，就必须采取有力措施，优化锅炉设计、创新燃烧控制技术、减少湿气损失，进一步提升其能源的利用效率，降低对能源的消耗，从而实现火电厂热能动力工程的节能减排。

参考文献

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