论文部分内容阅读
摘 要:文章首先对热能与动力工程的发展现状进行了简要阐述;其后,从降低湿气产生量级、应用合理调频机制、改进废热回收工艺以及实现气流科学控制四个方面入手,重点提出了热能与动力工程中节能措施的可行应用策略。
关键词:发电机组;二次调频;节能降耗
引言:
随着电力能源在社会运行中的基礎性支柱作用越来越突出,为发电厂带来了庞大的市场前景与生产效益。但与此同时,火力发电过程中产生的高污染、高能耗问题,也引发了社会各界的广泛关注。
一、热能与动力工程的发展现状
热能与动力工程涵盖有能源供给、能源开发、系统设计、工业生产等多个领域。同时,随着消耗量日益增大,进而形成了严重的环境污染问题。在此背景下,围绕节能设备、节能技术展开了一系列的理论研究与实践应用,推动了技术的优化演进。但从当前来看,以火电厂应用领域虽已实现较大改进,但仍存在一定的热能、动能浪费情况。例如,由于火力发电系统中部分工艺流程需要水的生产参与,进而会形成一定量的湿气。当湿气与携带热量的锅炉热气相结合时,便会在蒸发作用下损耗掉一定量的热能资源,继而形成能源浪费。由此可见,热能与动力工程中节能措施的研究与实践,仍然任重而道远[1]。
二、热能与动力工程中节能措施的应用策略
(一)降低湿汽的产生量级
从根本上来讲,发电厂生产活动中,热能向动能的转化率越高,发电机组的发电效率越强,节能效果也就越好。单从当前来看,在发电厂的热传递过程中,除了大量热气的生成、运动以外,还有较多的湿汽产生。这样一来,当湿汽挥发时,便会由大量的热量被带走,进而形成严重的热损失现象,不利于发电机组运行效率的提高。同时,一旦湿汽还会对叶片、轴承产生一定的腐蚀作用,进而降低发电机组的运行性能与使用寿命。现阶段,可通过构建去湿气系统、安装循环装置等方式,对湿气的生成与运动做出控制,以此缓解由水分蒸发引起的热量损耗问题。经实践验证,此类方法具有高度的可行性,可在生产实践中发挥出节能降耗的可观效果。
(二)应用合理的调频机制
对发电厂现有的调频方式进行优化调整,是热能与动力工程领域下实现节能降耗的必要举措。现阶段,我国发电厂的调频方式主要以一次调频为主(如图1),即基于发电机组的调速特性,完成运行频率的自动调整。此类调频方式虽然具备速度变化快、调频精度高的特点,但与发电机组自身的性能水平存在较大关联,且难以应付高供电负荷下的调频需求。为了解决这一问题,可在发电厂一次调频的基础上,引入自动化的二次调频,以此形成综合性的弹性调频机制,提高发电机组与实际供电需求之间的匹配能力。在常规生产情况下,发电机组以一次调频为主,对运行速度进行被动化的机械调节;而在发电出力变化较大时,即可切换至二次调频状态,在预设程序的支持下,完成智能化、自动化的运行控制。此时,若系统负荷相对较高,自动调度系统便会将发电机组的运行速度提升至最高水平,以此保证电能输出的稳定性与充足性;若需求侧的电能需求处在较低水平,自动调度系统则会控制发电机组运行速度的逐渐下降,以确保在满足生产要求的基础上,实现热能、动能损耗的最小化,避免传统工频模式中无用能耗的出现[2]。
例如,由于传统供热机组存在不能以热定电、用电负荷偏离供热设计等缺陷问题,某火电厂长期处在冷热不均、过度供热的粗放型生产状态中,使得其供热过程中的热量损耗高达30%以上。面对这一局面,该火电厂通过学习国内外先进热力工业经验、聘请业内专家指导交流等手段,于2018年开展了主题为“供热节能”的改革项目,对厂区内发电机组进行了二次调频的信息化、自控化改造。在改造完成后,该火电厂生产中单位面积的热能损耗降低0.1GJ,阶梯式用电状态下的发电机组也实现了10g/kwh的煤耗节约效果,为火电厂生产效益、社会效益的持续增长提供了优质基础。
(三)改进废热回收工艺
废热载体的回收与循环利用,也是发电厂生产中经济可行的节能手段。基于此,在热能与动力工程领域下开展节能降耗工作时,可将污水中的余热作为回收对象,进行有效的二次加工利用。结合行业经验来看,将排污热回收器应用到发电厂锅炉污水的循环处理当中,具有良好的实践价值。例如,我国山东省齐鲁石化热电厂于2019年11月启动了循环水余热回收项目,采用排污热回收泵技术对厂区内的7号、8号火电机组进行了循环改造。在相关管网的改造后,该热电厂能实现近4000吨余热循环水的回收再利用,进而获取到余热能源116兆瓦以上,折合标煤约为4.4万吨。除此之外,在发电厂的实际生产当中,使用冷却装置进行热动力系统中余热资源的采集,也可发挥出降低除氧器蒸汽排放量级、控制热量损失程度的节能作用。
总结:
总而言之,在热能与动力工程的视域下,将节能降耗措施应用到火电厂等工业领域的生产实践中,既是实现我国社会实现能源节约的必然要求,也是降低工业污染、保护生态环境的重要举措。因此,相关人员在实际的工作当中,必须要全面分析生产活动中热能、动能损耗的发生原因与主要环节,进而通过改进工艺、调节机制、引进设备等方式,实现科学化、持续化的节能降耗。
参考文献:
[1]叶蕤.热能与动力工程中的节能技术措施分析[J].化工管理,2019(25):54-55.
[2]韩力.节能降耗在热能与动力工程中的应用与措施分析[J].当代化工研究,2018(01):179-180.
关键词:发电机组;二次调频;节能降耗
引言:
随着电力能源在社会运行中的基礎性支柱作用越来越突出,为发电厂带来了庞大的市场前景与生产效益。但与此同时,火力发电过程中产生的高污染、高能耗问题,也引发了社会各界的广泛关注。
一、热能与动力工程的发展现状
热能与动力工程涵盖有能源供给、能源开发、系统设计、工业生产等多个领域。同时,随着消耗量日益增大,进而形成了严重的环境污染问题。在此背景下,围绕节能设备、节能技术展开了一系列的理论研究与实践应用,推动了技术的优化演进。但从当前来看,以火电厂应用领域虽已实现较大改进,但仍存在一定的热能、动能浪费情况。例如,由于火力发电系统中部分工艺流程需要水的生产参与,进而会形成一定量的湿气。当湿气与携带热量的锅炉热气相结合时,便会在蒸发作用下损耗掉一定量的热能资源,继而形成能源浪费。由此可见,热能与动力工程中节能措施的研究与实践,仍然任重而道远[1]。
二、热能与动力工程中节能措施的应用策略
(一)降低湿汽的产生量级
从根本上来讲,发电厂生产活动中,热能向动能的转化率越高,发电机组的发电效率越强,节能效果也就越好。单从当前来看,在发电厂的热传递过程中,除了大量热气的生成、运动以外,还有较多的湿汽产生。这样一来,当湿汽挥发时,便会由大量的热量被带走,进而形成严重的热损失现象,不利于发电机组运行效率的提高。同时,一旦湿汽还会对叶片、轴承产生一定的腐蚀作用,进而降低发电机组的运行性能与使用寿命。现阶段,可通过构建去湿气系统、安装循环装置等方式,对湿气的生成与运动做出控制,以此缓解由水分蒸发引起的热量损耗问题。经实践验证,此类方法具有高度的可行性,可在生产实践中发挥出节能降耗的可观效果。
(二)应用合理的调频机制
对发电厂现有的调频方式进行优化调整,是热能与动力工程领域下实现节能降耗的必要举措。现阶段,我国发电厂的调频方式主要以一次调频为主(如图1),即基于发电机组的调速特性,完成运行频率的自动调整。此类调频方式虽然具备速度变化快、调频精度高的特点,但与发电机组自身的性能水平存在较大关联,且难以应付高供电负荷下的调频需求。为了解决这一问题,可在发电厂一次调频的基础上,引入自动化的二次调频,以此形成综合性的弹性调频机制,提高发电机组与实际供电需求之间的匹配能力。在常规生产情况下,发电机组以一次调频为主,对运行速度进行被动化的机械调节;而在发电出力变化较大时,即可切换至二次调频状态,在预设程序的支持下,完成智能化、自动化的运行控制。此时,若系统负荷相对较高,自动调度系统便会将发电机组的运行速度提升至最高水平,以此保证电能输出的稳定性与充足性;若需求侧的电能需求处在较低水平,自动调度系统则会控制发电机组运行速度的逐渐下降,以确保在满足生产要求的基础上,实现热能、动能损耗的最小化,避免传统工频模式中无用能耗的出现[2]。
例如,由于传统供热机组存在不能以热定电、用电负荷偏离供热设计等缺陷问题,某火电厂长期处在冷热不均、过度供热的粗放型生产状态中,使得其供热过程中的热量损耗高达30%以上。面对这一局面,该火电厂通过学习国内外先进热力工业经验、聘请业内专家指导交流等手段,于2018年开展了主题为“供热节能”的改革项目,对厂区内发电机组进行了二次调频的信息化、自控化改造。在改造完成后,该火电厂生产中单位面积的热能损耗降低0.1GJ,阶梯式用电状态下的发电机组也实现了10g/kwh的煤耗节约效果,为火电厂生产效益、社会效益的持续增长提供了优质基础。
(三)改进废热回收工艺
废热载体的回收与循环利用,也是发电厂生产中经济可行的节能手段。基于此,在热能与动力工程领域下开展节能降耗工作时,可将污水中的余热作为回收对象,进行有效的二次加工利用。结合行业经验来看,将排污热回收器应用到发电厂锅炉污水的循环处理当中,具有良好的实践价值。例如,我国山东省齐鲁石化热电厂于2019年11月启动了循环水余热回收项目,采用排污热回收泵技术对厂区内的7号、8号火电机组进行了循环改造。在相关管网的改造后,该热电厂能实现近4000吨余热循环水的回收再利用,进而获取到余热能源116兆瓦以上,折合标煤约为4.4万吨。除此之外,在发电厂的实际生产当中,使用冷却装置进行热动力系统中余热资源的采集,也可发挥出降低除氧器蒸汽排放量级、控制热量损失程度的节能作用。
总结:
总而言之,在热能与动力工程的视域下,将节能降耗措施应用到火电厂等工业领域的生产实践中,既是实现我国社会实现能源节约的必然要求,也是降低工业污染、保护生态环境的重要举措。因此,相关人员在实际的工作当中,必须要全面分析生产活动中热能、动能损耗的发生原因与主要环节,进而通过改进工艺、调节机制、引进设备等方式,实现科学化、持续化的节能降耗。
参考文献:
[1]叶蕤.热能与动力工程中的节能技术措施分析[J].化工管理,2019(25):54-55.
[2]韩力.节能降耗在热能与动力工程中的应用与措施分析[J].当代化工研究,2018(01):179-180.