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[摘 要]节能减排是我国“十二五”规划中的重要内容。电力系统电厂内热动系统的节能优化具有重要的意义。本文对热动系统节能技术进行了概述，并对适合当前电厂热动系统采用的技术进行了可行性分析。
[关键词]电厂 热动系统 节能
中图分类号：TU271.1 文献标识码：TU 文章编号：1009―914X（2013）34―0002―01
节能减排是我国“十二五”规划中的重要内容，实现工业生产由数量型向质量型的转变必然伴随着单位能耗的降低。而电力系统作为一次能源的重要消耗方及二次能源的主要提供方，对电厂内热动系统的节能优化势在必行。据统计，我国火力发电系统每生产一度电使用的煤炭要比发达国家高出30-60g。这表明在发电环节的节能方面还有很大的提升空间，还有很多可以做的工作。而对于火力发电厂来说，热动系统是其消耗煤炭资源的主要部分。因此，热动系统的节能是整个电力系统提升生产效率的关键点。
一、热动系统的节能指标
目前，考察电厂热动系统运行经济性的指标主要是全厂热效率及热损耗率。
全厂热效率是电厂运行全过程的综合指标。在实际分析过程中，通常通过细化的不同环节及过程进行区分。
ηb：锅炉系统吸热量/煤炭实际发热量
ηi：汽轮机内部吸热量/汽轮机循环吸热量
ηp：汽轮机循环吸热量/锅炉系统吸热量
ηm：汽轮机输出功率/汽轮机内部功率
ηg：发电机输出功率/系统前端功率
热损耗率q是对汽轮机发电机组经济性的评价指标，它的定义是发电机组每生产1度电所需的吸收自锅炉系统的热量。
二、热动系统节能应用现状
电厂热动系统节能不仅是电力系统整体节能减耗工作的重点环节，也是电力生产节能技术从理论到实践的实际应用。考虑到节能改进成本的情况下，除了新建项目外通常不会对电厂热动系统主要构成设备进行大的改动，主要通过对技术细节或管理、运行方式的调整及精细化改动进行节能改造。
对于新建项目，可以通过设计阶段对新设备的合理配套、侧重于节能减排角度进行系统优化设计。对于正在运行或运行较长时间后的机组设备，可以通过节能减排分析诊断来评估能量多于损失途径，计算能耗改进空间，以此为基础制定优化改造方案，达到节能减排的效果。
此前很长一段时间内，与工业化的粗放式发展一样，发电厂热动系统的节能减排工作并未得到足够的重视，因此在理论和时间上都存在有系统结构与连接方式不相适应、运行操作及相关设备维护不当，导致出现能源利用经济性达不到标准要求、能源转化效率低下的问题。但正因如此，反而为目前电厂热动系统节能留下了巨大的改进空间。
同时，由于电厂热动系统节能改进主要通过系统运行监测诊断及优化分析的方式进行，主要采取改进系统运行结构及连接方式，提升精细化管理水平来达到节能效果。因此，热动系统节能技术不仅为生产厂家节约了运行成本，同时实现了保护环境减少污染，推动可持续发展的效果。而对于电力系统来说，热动系统的节能改造提高了能源利用转化效率，提升了单位燃料发电量（供气量）的提升，而这一切又立足于相对较低的成本及并不復杂的技术措施，因此具备较大的可行性及潜在的经济效益。
三、热动系统节能技术
（1）锅炉排烟热量再利用
电厂锅炉排烟温度通常可以达到150摄氏度，配备暖风器的更可达近200摄氏度，而排烟导致的热损失占锅炉整体热损的重要部分。因此，如果能够通过热能回收再利用设备将排烟损失热能进行一定程度的回收再利用，将能够大大提高能源利用效率。回收装置可以采用导热剂为载体的热交换装置，并将回收的热能用于热动循环。例如目前已经投入实用的低压省煤器，通常安装在锅炉末端，内部流通低压凝结水，主要来自于电厂锅炉系统中的低压加热器出口冷凝水。经过低压省煤器后，通过排烟的加温，这些水可以再次升温进入锅炉加热系统中。由于工作效率依赖于冷凝水流通时受排烟加热的效果，因此通过合理调整省煤器受热管安装位置，可以显著降低烟尘排放温度，并有效提高能量利用效率。实际使用中，烟尘温度降幅可达25摄氏度左右，而锅炉效率可以得到1.5%的提升，体现在能源消耗上，可以降低单位发电能耗达到约8 g/kW·h。但应注意，使用过程中需要保持低压省煤器流通管路的畅通，并避免出现腐蚀情况。
（2）锅炉排污水热量再利用
电厂锅炉系统运行过程中，排污水的热量损失与排烟热量损失同为总热量损失的重要组成部分。锅炉若连续排污时损失的热量可达到总损失热量的5%。对于锅炉排污水热量的回收利用主要采用扩容蒸发吸收散失的热量和工质，对于扩容蒸发后仍然具有相当热量的污水，采用排污水冷却器中的化学补充水吸收散失热量的方式进行再利用，使得整体节能效果较为明显。
（3）化学补充水系统
对于采用抽凝式机组的发电厂，可以选择通过除氧器或凝汽器向热力系统中添加化学补充水。其中通过凝汽器不仅可以添加化学补充水，还可以产生除氧效果。当化学补充水进入低压加热器时，可以通过低位能抽气方式产生逐级加热的效果。这可以有效降低高位能蒸汽总量，可以显著增强热力系统节能效果。据统计，化学补充水系统可以降低单位发电能耗约3 g/kW·h。
（4）供热蒸汽过热度循环利用
对于相当一部分工业供气量较大的火力发电厂来说，蒸汽过热度较高。但一般的工业用户并不需要过热度太高的蒸汽，而仅需要普通饱和蒸汽。因此火力发电厂常常需要使用冷却水对过热蒸汽进行降温处理才能输出到工业用户。但这是对热量及水源的极大浪费，因此可以采用循环利用方式提高蒸汽热度利用率，并自然降低蒸汽过热度。这一方式将过热蒸汽通过汽-水转换器重新循环加入热力循环过程，使仍具有较大过热度的蒸汽继续在汽轮机中做功，从而充分利用并自然降低其过热度。合理的循环利用过热度可以获得较高的经济性，不仅使蒸汽轮机的循环热效率得以提高，又能使背压机排汽量增加。，
（5）母管制给水系统优化运行及厂用蒸汽系统改进
优化母管制给水系统的调度分配方式，引入动态建模理论，融合模型预测法与数论技术，应用到计算母管制供热机组性能方面，为热动机组运行节能降耗提供数据支撑。
改进厂用蒸汽系统，主要为充分利用蒸汽冷凝后的余热，可以取代低压蒸汽，有效降低低压蒸汽使用及热能损耗。
四、结语
电厂热动系统节能是目前电力系统技术升级及改进的主要方向，同时也是充满潜力的研究领域。热动系统节能成本较低，但可以有效降低企业生产成本，提升经济效益，并可以产生良好的社会及环境改善。对电厂热动系统节能技术进行推广，对我国产业结构调整、电力行业改革及发展具有重要的意义。
参考文献
[1] 王文仲，张艳春. 石化企业自备电厂热动系统节能优化研究[J].石油炼制与化工.2007（03）：103-104
[2] 陈保华. 火电机组热力系统优化及节能改造研究[D].华北电力大学（北京）2006
[3] 刘进雄. 基于主设备优化运行的火电厂节能方法与应用研究[D].武汉大学 2010
[4] 欧阳凯. 浅析发电厂热力系统的节能模式[J].机电信息.2011（36）：115-116
[5] 邵峰，周胜男. 典型热力系统节能诊断分析[J].热力发电.2011（07）：126-127
[关键词]电厂 热动系统 节能
中图分类号：TU271.1 文献标识码：TU 文章编号：1009―914X（2013）34―0002―01
节能减排是我国“十二五”规划中的重要内容，实现工业生产由数量型向质量型的转变必然伴随着单位能耗的降低。而电力系统作为一次能源的重要消耗方及二次能源的主要提供方，对电厂内热动系统的节能优化势在必行。据统计，我国火力发电系统每生产一度电使用的煤炭要比发达国家高出30-60g。这表明在发电环节的节能方面还有很大的提升空间，还有很多可以做的工作。而对于火力发电厂来说，热动系统是其消耗煤炭资源的主要部分。因此，热动系统的节能是整个电力系统提升生产效率的关键点。
一、热动系统的节能指标
目前，考察电厂热动系统运行经济性的指标主要是全厂热效率及热损耗率。
全厂热效率是电厂运行全过程的综合指标。在实际分析过程中，通常通过细化的不同环节及过程进行区分。
ηb：锅炉系统吸热量/煤炭实际发热量
ηi：汽轮机内部吸热量/汽轮机循环吸热量
ηp：汽轮机循环吸热量/锅炉系统吸热量
ηm：汽轮机输出功率/汽轮机内部功率
ηg：发电机输出功率/系统前端功率
热损耗率q是对汽轮机发电机组经济性的评价指标，它的定义是发电机组每生产1度电所需的吸收自锅炉系统的热量。
二、热动系统节能应用现状
电厂热动系统节能不仅是电力系统整体节能减耗工作的重点环节，也是电力生产节能技术从理论到实践的实际应用。考虑到节能改进成本的情况下，除了新建项目外通常不会对电厂热动系统主要构成设备进行大的改动，主要通过对技术细节或管理、运行方式的调整及精细化改动进行节能改造。
对于新建项目，可以通过设计阶段对新设备的合理配套、侧重于节能减排角度进行系统优化设计。对于正在运行或运行较长时间后的机组设备，可以通过节能减排分析诊断来评估能量多于损失途径，计算能耗改进空间，以此为基础制定优化改造方案，达到节能减排的效果。
此前很长一段时间内，与工业化的粗放式发展一样，发电厂热动系统的节能减排工作并未得到足够的重视，因此在理论和时间上都存在有系统结构与连接方式不相适应、运行操作及相关设备维护不当，导致出现能源利用经济性达不到标准要求、能源转化效率低下的问题。但正因如此，反而为目前电厂热动系统节能留下了巨大的改进空间。
同时，由于电厂热动系统节能改进主要通过系统运行监测诊断及优化分析的方式进行，主要采取改进系统运行结构及连接方式，提升精细化管理水平来达到节能效果。因此，热动系统节能技术不仅为生产厂家节约了运行成本，同时实现了保护环境减少污染，推动可持续发展的效果。而对于电力系统来说，热动系统的节能改造提高了能源利用转化效率，提升了单位燃料发电量（供气量）的提升，而这一切又立足于相对较低的成本及并不復杂的技术措施，因此具备较大的可行性及潜在的经济效益。
三、热动系统节能技术
（1）锅炉排烟热量再利用
电厂锅炉排烟温度通常可以达到150摄氏度，配备暖风器的更可达近200摄氏度，而排烟导致的热损失占锅炉整体热损的重要部分。因此，如果能够通过热能回收再利用设备将排烟损失热能进行一定程度的回收再利用，将能够大大提高能源利用效率。回收装置可以采用导热剂为载体的热交换装置，并将回收的热能用于热动循环。例如目前已经投入实用的低压省煤器，通常安装在锅炉末端，内部流通低压凝结水，主要来自于电厂锅炉系统中的低压加热器出口冷凝水。经过低压省煤器后，通过排烟的加温，这些水可以再次升温进入锅炉加热系统中。由于工作效率依赖于冷凝水流通时受排烟加热的效果，因此通过合理调整省煤器受热管安装位置，可以显著降低烟尘排放温度，并有效提高能量利用效率。实际使用中，烟尘温度降幅可达25摄氏度左右，而锅炉效率可以得到1.5%的提升，体现在能源消耗上，可以降低单位发电能耗达到约8 g/kW·h。但应注意，使用过程中需要保持低压省煤器流通管路的畅通，并避免出现腐蚀情况。
（2）锅炉排污水热量再利用
电厂锅炉系统运行过程中，排污水的热量损失与排烟热量损失同为总热量损失的重要组成部分。锅炉若连续排污时损失的热量可达到总损失热量的5%。对于锅炉排污水热量的回收利用主要采用扩容蒸发吸收散失的热量和工质，对于扩容蒸发后仍然具有相当热量的污水，采用排污水冷却器中的化学补充水吸收散失热量的方式进行再利用，使得整体节能效果较为明显。
（3）化学补充水系统
对于采用抽凝式机组的发电厂，可以选择通过除氧器或凝汽器向热力系统中添加化学补充水。其中通过凝汽器不仅可以添加化学补充水，还可以产生除氧效果。当化学补充水进入低压加热器时，可以通过低位能抽气方式产生逐级加热的效果。这可以有效降低高位能蒸汽总量，可以显著增强热力系统节能效果。据统计，化学补充水系统可以降低单位发电能耗约3 g/kW·h。
（4）供热蒸汽过热度循环利用
对于相当一部分工业供气量较大的火力发电厂来说，蒸汽过热度较高。但一般的工业用户并不需要过热度太高的蒸汽，而仅需要普通饱和蒸汽。因此火力发电厂常常需要使用冷却水对过热蒸汽进行降温处理才能输出到工业用户。但这是对热量及水源的极大浪费，因此可以采用循环利用方式提高蒸汽热度利用率，并自然降低蒸汽过热度。这一方式将过热蒸汽通过汽-水转换器重新循环加入热力循环过程，使仍具有较大过热度的蒸汽继续在汽轮机中做功，从而充分利用并自然降低其过热度。合理的循环利用过热度可以获得较高的经济性，不仅使蒸汽轮机的循环热效率得以提高，又能使背压机排汽量增加。，
（5）母管制给水系统优化运行及厂用蒸汽系统改进
优化母管制给水系统的调度分配方式，引入动态建模理论，融合模型预测法与数论技术，应用到计算母管制供热机组性能方面，为热动机组运行节能降耗提供数据支撑。
改进厂用蒸汽系统，主要为充分利用蒸汽冷凝后的余热，可以取代低压蒸汽，有效降低低压蒸汽使用及热能损耗。
四、结语
电厂热动系统节能是目前电力系统技术升级及改进的主要方向，同时也是充满潜力的研究领域。热动系统节能成本较低，但可以有效降低企业生产成本，提升经济效益，并可以产生良好的社会及环境改善。对电厂热动系统节能技术进行推广，对我国产业结构调整、电力行业改革及发展具有重要的意义。
参考文献
[1] 王文仲，张艳春. 石化企业自备电厂热动系统节能优化研究[J].石油炼制与化工.2007（03）：103-104
[2] 陈保华. 火电机组热力系统优化及节能改造研究[D].华北电力大学（北京）2006
[3] 刘进雄. 基于主设备优化运行的火电厂节能方法与应用研究[D].武汉大学 2010
[4] 欧阳凯. 浅析发电厂热力系统的节能模式[J].机电信息.2011（36）：115-116
[5] 邵峰，周胜男. 典型热力系统节能诊断分析[J].热力发电.2011（07）：126-127