论文部分内容阅读
[摘 要]节能是现代发电企业的一个重要的组成部分。这不仅仅能为国家创造一个良好的经济效益，也能为自己节省一笔不小的开资。所以节能的工作要不断的努力，持之以恒，并且能够规范的管理。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；余热；蒸汽；节能；潜力
中图分类号：TM621.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0309-01
一、热动系统节能优化概述
热动系统节能优化是综合以热动系统为全局研究优化对象，通过对系统优化和节能潜能分析，来研究探讨整个热动系统的改造方案和节能潜力大小，从总体的角度全面系统分析研究热动系统的各项节能措施，以求得到尽可能大的节能效果。对电厂运行机组的热动系统及其运行数据进行全面分析处理，发现热动系统的结构缺陷，寻找各种改进措施，提供改造热动系统的相关数据和资料，这是热动系统节能技术的重要组成部分。
二、热动系统节能应用现状
1.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。
2.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。
3.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复杂的技术措施，因此具备较大的可行性及潜在的经济效益。
二、热动系统节能优化的必要性
1.体现可持续发展的观念。在电厂热动系统在发展中，采取了节能优化的措施之后，不仅节约了大量的能源，大大降低了损耗，而且能妥善处理经济和环境之间的关系，做到两者协调统一，实现共同发展，为电厂长远的发展打下基础。
2.减少污染，有利于环境保护。在电厂正常运行过程中，我国现有的能源会产生大量的污染物，除此之外，由于我国在利用能源方面，技术上还是存在着很多问题，最主要的就是利用率不够高，这就导致在电厂正常的运行中，有大量的污染物产生。这些污染物会对环境造成污染，影响周围居民身体的健康。在电厂的正常运行中，采取节能优化的方法，可以有效的缓解污染。
3.有利于技术的创新。要达到节能优化的目的，既需要在工作的过程中进行科学合理的调整，也需要依靠科技的进步。两者相比较而言，后者的作用是比较大的，这就需要研究开发新的技术。除此之外，企业存在的目的是追求最大限度的利益，为了自己的发展，必然要进行技术创新，对创新予以各方面的支持。
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到达150℃，配备暖风器的更可达近200℃，而排烟导致的热损失是占锅炉整体热损的重要部分。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。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℃左右，而锅炉效率可以得到1.5%的提升，而在能源消耗的体现上，可以降低单位发电能耗达到约8g/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
电厂的锅炉排污率都很高，锅炉排污系统采用单级排污系统，锅炉连续排污经连续排污膨胀器扩容后回收少量的二次蒸汽热量，排污热水直接排放，锅炉定期排污经定期膨胀器扩容降压后直接排放，锅炉连续排污和定期排污均存在余热资源损失和水资源损失，并造成热污染及水质污染。因此，排污热水应该被充分利用。通常采用热力系统的连续排污扩容器来回收部分热量，达到提高热经济性，节约能源和保护环境的目的。如果在此基础上再加装一个排污冷却器，扩容后的污水仍然可以被进一步充分利用，便可最大限度提高热力系统的热经济性。
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。
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，而新技术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.母管制给水系统的优化运行技术
对母管制给水系统进行优化调度分配，采用动态建模理论，将数学技术与模型预测方法想融合，运用到母管制供热机组性能计算上，为供热机组的运行管理节能降耗提供依据，可以提高电厂的整体热经济性。
四、火电厂热动系统节能优化技术潜力
热动系统的节能是通过对系统进行监测诊断和优化分析，采用改进系统结构和连接方式的方法，提高运行水平，在提高电厂经济型节约成本的同时，又保护了环境，避免了环境污染，对可持续发展战略有了良好的推动作用。热动系统的节能，提高了能源的利用效率、实现节能目标。对热力系统优化过程中，一般不需要对系统主设备进行改造，通常是通过系统切换和运行方式的调整便能获得较大的经济效益。因此，火电厂热力系统节能具有巨大潜力。
结语
电厂热动系统节能是电厂工作的新兴领域，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。大力提倡和推广电厂热动系统节能技术，广泛开展热力系统节能工作，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] 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.
[2] 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.
[3] 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.
[4] 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.
作者简介
李虎威（1976—），男，内蒙古人，毕业于内蒙古工业大学，工程师，现从事火力发电厂集控运行管理工作。
[关键词]电厂；热动系统；余热；蒸汽；节能；潜力
中图分类号：TM621.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0309-01
一、热动系统节能优化概述
热动系统节能优化是综合以热动系统为全局研究优化对象，通过对系统优化和节能潜能分析，来研究探讨整个热动系统的改造方案和节能潜力大小，从总体的角度全面系统分析研究热动系统的各项节能措施，以求得到尽可能大的节能效果。对电厂运行机组的热动系统及其运行数据进行全面分析处理，发现热动系统的结构缺陷，寻找各种改进措施，提供改造热动系统的相关数据和资料，这是热动系统节能技术的重要组成部分。
二、热动系统节能应用现状
1.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。
2.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。
3.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复杂的技术措施，因此具备较大的可行性及潜在的经济效益。
二、热动系统节能优化的必要性
1.体现可持续发展的观念。在电厂热动系统在发展中，采取了节能优化的措施之后，不仅节约了大量的能源，大大降低了损耗，而且能妥善处理经济和环境之间的关系，做到两者协调统一，实现共同发展，为电厂长远的发展打下基础。
2.减少污染，有利于环境保护。在电厂正常运行过程中，我国现有的能源会产生大量的污染物，除此之外，由于我国在利用能源方面，技术上还是存在着很多问题，最主要的就是利用率不够高，这就导致在电厂正常的运行中，有大量的污染物产生。这些污染物会对环境造成污染，影响周围居民身体的健康。在电厂的正常运行中，采取节能优化的方法，可以有效的缓解污染。
3.有利于技术的创新。要达到节能优化的目的，既需要在工作的过程中进行科学合理的调整，也需要依靠科技的进步。两者相比较而言，后者的作用是比较大的，这就需要研究开发新的技术。除此之外，企业存在的目的是追求最大限度的利益，为了自己的发展，必然要进行技术创新，对创新予以各方面的支持。
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到达150℃，配备暖风器的更可达近200℃，而排烟导致的热损失是占锅炉整体热损的重要部分。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。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℃左右，而锅炉效率可以得到1.5%的提升，而在能源消耗的体现上，可以降低单位发电能耗达到约8g/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
电厂的锅炉排污率都很高，锅炉排污系统采用单级排污系统，锅炉连续排污经连续排污膨胀器扩容后回收少量的二次蒸汽热量，排污热水直接排放，锅炉定期排污经定期膨胀器扩容降压后直接排放，锅炉连续排污和定期排污均存在余热资源损失和水资源损失，并造成热污染及水质污染。因此，排污热水应该被充分利用。通常采用热力系统的连续排污扩容器来回收部分热量，达到提高热经济性，节约能源和保护环境的目的。如果在此基础上再加装一个排污冷却器，扩容后的污水仍然可以被进一步充分利用，便可最大限度提高热力系统的热经济性。
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。
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，而新技术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.母管制给水系统的优化运行技术
对母管制给水系统进行优化调度分配，采用动态建模理论，将数学技术与模型预测方法想融合，运用到母管制供热机组性能计算上，为供热机组的运行管理节能降耗提供依据，可以提高电厂的整体热经济性。
四、火电厂热动系统节能优化技术潜力
热动系统的节能是通过对系统进行监测诊断和优化分析，采用改进系统结构和连接方式的方法，提高运行水平，在提高电厂经济型节约成本的同时，又保护了环境，避免了环境污染，对可持续发展战略有了良好的推动作用。热动系统的节能，提高了能源的利用效率、实现节能目标。对热力系统优化过程中，一般不需要对系统主设备进行改造，通常是通过系统切换和运行方式的调整便能获得较大的经济效益。因此，火电厂热力系统节能具有巨大潜力。
结语
电厂热动系统节能是电厂工作的新兴领域，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。大力提倡和推广电厂热动系统节能技术，广泛开展热力系统节能工作，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] 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.
[2] 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.
[3] 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.
[4] 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.
作者简介
李虎威（1976—），男，内蒙古人，毕业于内蒙古工业大学，工程师，现从事火力发电厂集控运行管理工作。