热能动力系统节能改造研究

陈杨杨

摘要：随着人们生活水平的提高，加大了对能源利用，为了更好的降低能源的消耗，就必须对热能动力系统的改造。根据我国对能源的具体分析，在能源的使用上缺乏成熟科学的技术，不成熟的技术导致了资源的浪费。节能意识的缺乏也造成了资源的不同程度的浪费。经过具体的规划探析，决定将可持续的发展理念融入到资源的利用上。从而促进我国经济和生态的发展。这篇文章将对热能动力系统进行分析与探讨并进行节能改造的分析。

关键词：热能能源；节能改造；优化

引言

热能动力系统可以将热能转化为机械能，利用热能动力装置，将煤炭、天然气、油页岩等矿物资源作为燃料，这些燃料燃烧之后可以释放出太阳、核能等能源。随着我国经济的发展，消费结构产生了一定的变化，煤炭的消费比例在逐渐上升，已经占据了各类资源总体消费的70%。此外，我国对能源的需求量较大，其与消费结构出现了不对称的关系，进而造成能源过度消耗且利用效率较低。不仅如此，在煤炭燃烧的过程中，也有可能产生一定的环境污染问题，影响我国的可持续发展。针对这些问题，应该对热动力系统进行优化和改造，增加热动力系统的节能效果。

1火电厂热能动力系统

热能动力系统发电是指利用化石燃料等可燃物燃烧产生热能，然后经过发电动力装置转换为电能。从系统能量转化过程来看，最初为生物化学能，之后依次转化为热能、机械能和电能。在系统运行过程中，受燃烧不充分因素影响，化石能源遭到大量浪费，能量转化程度较低。与此同时，燃烧将产生大量二氧化碳和二氧化硫，如果未经有效处理就排放至空气中，会引发严重环境污染。在建设热能动力系统时，火电厂需要综合考量各类技术，参照国家、行业技术标准，对各种机械设备进行合理选用和组合，完成系统性能综合分析，在保证系统可靠运行的同时，尽可能提升能量转化率。此外，技术应用方面，要综合考虑技术水平，在保证系统先进性的同时，为日后维护提供便利，使系统建设带来可观经济效益。在系统建设过程中，除了保证设备投资不超预算，还要保证后期产生的损耗费和维修费低于经济效益。

2热能动力系统运行消耗大的原因

目前，发电厂多利用热能发电，为了提高能源输送效率、降低能耗，需要对相关系统进行改造。但是，在实际应用中存在很多制约因素：（1）电力用户分散、电压等级多，会直接影响电力生产过程；（2）热能设备需要更新，老旧热能设备无法适应现代发展需要，导致出现资源浪费问题。随着社会经济的迅速发展，发电厂的运行规模不断扩大，资源的浪费也日益严重。因此，有关部门必须对热能动力系统进行合理的优化与改造，确保达到节能优化效果。

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。在化学补水系统的设计中，可应用水泵辅助冷凝器的热井进行补水，如果需要对锅炉上水，可以启动水泵、管道等进行补水。在正常工作状态下，可打开辅助泵的旁通阀，通过切断辅助泵，利用补水罐和凝汽器的压力差，实现自流式补水效果。可通过安装冷凝器补充水管，通过主、副两个调节阀调节冷凝器的热井水位。在正常工作状态下，需要根据热井位信息，通过主调节阀实现对水位的自动控制。在水位较低的情况下，应该打开主调节阀；在水位持续降低、水位信号告警的情况下，应在集控室迅速打开旁通辅助阀以增加供水。在热井水位较高的情况下，关闭阀门；在水位持续上升的情况下，打开高压排水调节阀，凝结水通过凝结水泵、除盐装置和升压泵送至补给槽，完成补水操作。

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）冬季：采用烟气换热后的热水取代传统锅炉成为供暖热源。当室外的温度达到某一特定值时，可采用“免费”的冷却塔生产制冷剂，供工艺冷却和烟道进行再冷却处理。

3.3加强废水余热的回收利用

除氧气在工作时会排出大量蒸汽，不但会使得工质受到损失，还会导致热能损耗，这个时候需要使用到冷却器。一般情况下，锅炉的排烟主要是通过锅炉有定期排污和连续排污来完成。通常情况下，定期排污为了将污水排放干净，需要增加容量，降低压力，然而在此期间废水会带走一定热量，从而导致出现热量损耗现象。连续排污的过程中，技术人员会对二次蒸汽进行回收，整体线路不高，而且蒸汽也会带走部分的热量，一样存在热量流失现象。基于此可以知道，不管发电厂锅炉采取的是定期排污还是连续排污的方式，都会出现一定程度的热量损耗，而且也会对环境造成污染。所以，在生产过程中，发电厂必须重视排污废热回收器的利用率问题，回收废水余热的过程中，可以在容量增大的条件下提高污水利用率，实现节能环保的效果。

3.4蒸汽凝结水回收利用

凝结水的回收收益高，但也存在问题：（1）凝结水汇聚点的压力不均匀，压差导致凝结水的回收系统无法正常工作，使前端设备的疏水性和热交换不足；（2）凝结水的质量存在问题，当凝结水含有大量铁离子时，不仅容易产生铁锈，还会使锅炉的腐蚀加剧，从而影响锅炉的正常使用效果。在锅炉水蒸气系统中投药，可将凝结水的含铁量降低到0.1mg/L。此外，如果凝结水的酸碱度、硬度、氯根等指标均达到供水要求，可使水质达到回收前的质量或更高。在锅炉的供水系统中，大部分水都是凝结水，用水处理装置生产的软水只可作为锅炉的补充水。锅炉蒸汽凝结水保护剂为液体，主要通过活塞泵注入锅炉的输水管或分汽缸的输油管线而流入管网。锅炉使用者要确保凝结水管路全部装满（凝结水水位必须在水箱水位以下），避免任何气体进入管道，如氧气，凝结水中溶解氧含量过高会造成腐蚀，从而缩短凝结水管线的使用寿命。

结束语

综上所述，我国发电厂热能动力系统的优化节能改造是推进可持续发展战略的基础条件，能源的可持续发展是我国现代工业改革中非常重要的一环，对于新能源的使用来说，企业必须强化对于动力系统的优化改造，通过节能改造既能够节约企业的资源成本，投入，提升经济收益，同时也强化了对于生态自然环境的保护，推动我国发电厂向着可持续性发展道路逐步迈进。

参考文献

[1]邱邦海.发电厂热能动力系统优化与节能改造研究[J].时代农机,2018(08):78.

[2]杨超.发电厂热能动力系统优化与节能改造探讨[J].科技创新与应用,2018(20):9.

[3]方兴蕊,程思明.火电厂锅炉辅机设备检修的常见故障及排除[J].通讯世界,2018(9):157-158.

[4]申利平.针对热能动力系统优化与节能的改造[J].建筑工程技术与设计,2016(24):1783.

[5]祁麟.新形势下电厂热能动力发展前景研究[J].当代化工研究,2018(02):9.