火电厂热能动力联产系统节能改革问题分析李远飞

火电厂热能动力联产系统节能改革问题分析李远飞

李远飞

(中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司山西省太原市030000)

摘要：经济全球化进程的快速推进，使得我国经济迈入了快速发展的趋势之中，经济能源的快速消耗已经成了当今社会的关注热点。面对当前地球资源日益匮乏的现状，节约地球资源，提高能源利用率，进行产业改革很有必要。在热能的使用过程中热能动力联产系统作为能够将热能利用提高效率的一种能源使用方法，在热能利用的领域中不断地扩大着自身应用的发挥。本文主要通过对热能与动力工程相关概念的阐述，热能与动力工程在应用中的问题分析，总结出热能与动力工程应用中节能要性，并提出相关节能的建议和措施，旨在满足城市用电实际需求。

关键词：火电厂；热能动力；联产；节能；优化

火电厂热能动力系统的主要工作原理是一种物理原理，简言之就是将热能转化为机械能多的一种动力系统，一直处于一种动力循环状态。现阶段，我国绝大多数的热能动力系统都是利用不可再生的自然资源作为动力能源，对热能动力联产系统进行研究与优化就显得格外重要，通过对热能动力联产系统的深入改革，使其具有减少热能的不必要消耗和提高动力对能源的充分利用能力等多方面优点，使动力对于能源的需要减少，也是对于环境一种保护。

一、关于联产系统的概念综述

1、物理能、化学能的阶梯型利用分析

热能的利用是一个非常复杂的过程，在我们传统认知的热力循环系统中的基础理论是卡诺定量，也就是说，这种利用同样也是使得燃料降低热能品位的一种重要的方式，而且广泛应用于当前的生产实践之中，这种方法从宏观上看是存在着很大的弊端的，所以在具体的实践过程中，学者们为了弥补这个缺陷，从传统的理论知识出发，对于燃料的化学性质、热能性质以及自由能之间建立起了一种非常特殊的关系，学者们就是利用这种关系建立起了动力联产的集成机理，在大量的实践过程中，这种设计的能量转化以及能量的转换之间存在着不同的耦合关系，主要是化工侧和动力侧的结合，而且能量的阶梯型利用是该理论的核心。

2、二氧化碳控制一体化与能量转换分析

二氧化碳的控制一体化与能量转换分析主要是基于我国以前存在的先污染，后治理的客观现象所提出的。从目前的生产过程中来看，热力系统的防污染的装置一般是安装在流程的尾部，这种我们沿用了很长时间的污染处理方式，但是从污染处理的效果来看，这种处理方式并不是很有效。为了解决这样的问题，相关的学者提出了能量的转化原理以及二氧化碳控制一体化的原理。从本质上来说，这种方式的主要原理就是利用二氧化碳和化学能阶梯来降低能耗的，从而实现对能量的充分利用，对二氧化碳进行更深层次的吸收。从目前的应用情况来看，该方法是污染治理观念以及治理方式的进一步更新，能够非常有效地缓解温室气体高耗能排放的问题，而且还能够对二氧化碳进行吸收和再利用，采用了当前比较先进的分离技术，对于清洁的燃料氢气进行了深度的分离，不仅仅如此，采用这种方式还有助于化工合成的优化利用，使得合成气体的化学成分比例更加地均衡，有助于二氧化碳的集成。

二、热能动力联产系统节能改革路径

1、锅炉排污水预热回收利用技术，传统的污水排放主要分为两种方式分别是定期排污和连续排污，在大多数锅炉运作上比较常见的排污方式是采用单级排污进行污水处理，单级排污可以在定期排污的时候直接对污水进行排放，而在连续排污的情况下，需要先对排污容器进行扩容，然后二次收集污水蒸汽，最后将含有热量的污水排放掉，两种常见的污水处理方式都分别存在浪费水资源和浪费热量的问题，并且对环境也造成了一定的污染，不利于实现节能减排。综上所述，要想实现节能减排并且获得更好的经济效益，针对排污问题就要用相应的措施，比如在锅炉排污过程中，对所排的热水进行合理的利用，可以在锅炉后面设置一个污水收集容器，对被排放的热水进行回收，这样能不浪费污水中的热量。还可以在污水收集容器后面设置一个冷却装置，这样对于用完热量的污水还能够二次利用，对锅炉能量的利用效率得到提升，从而实现节能减排，并在一定程度上尽可能少的污染环境。

2、供热蒸汽过热度技术。目前普遍的方式是喷水降温，其工作原理是对高热能进行喷水降温，使高热能变成低热能，对过热的蒸汽进行降温使其变成低热蒸汽传达给使用者。通过实践我们得知，这种方式造成了大量热能的浪费以及对水资源的浪费，不利于节能减排同时也降低了经济效益。我们可以运用过热蒸汽过渡技术，将高热能收集到系统内部，使其变成机械能，通过不断地循环利用，不但使高热能得到了有效利用，也使整个系统的热效率得到提高，有利于实现节能减排而且能有效提高经济效益。

3、回收利用锅炉的废气排放。传统的污水排放主要分为两种方式分别是定期排污和连续排污，在大多数锅炉运作上比较常见的排污方式是采用单级排污进行污水处理，单级排污可以在定期排污的时候直接对污水进行排放，而在连续排污的情况下，需要先对排污容器进行扩容，然后二次收集污水蒸汽，最后将含有热量的污水排放掉，两种常见的污水处理方式都分别存在浪费水资源和浪费热量的问题，并且对环境也造成了一定的污染，不利于实现节能减排。综上所述，要想实现节能减排并且获得更好的经济效益，针对排污问题就要用相应的措施，比如在锅炉排污过程中，对所排的热水进行合理的利用，可以在锅炉后面设置一个污水收集容器，对被排放的热水进行回收，这样能不浪费污水中的热量。还可以在污水收集容器后面设置一个冷却装置，这样对于用完热量的污水还能够二次利用，对锅炉能量的利用效率得到提升，从而实现节能减排，并在一定程度上尽可能少的污染环境。

4、蒸汽凝结水利用技术。对于这种热能动力联产系统的具体应用过程来说，其由热能到动能的转化主要就是通过低压蒸汽的作用来实现的，正是因为这种低压蒸汽的推动才能够促使这些相应的动力设备进行运转，而在此过程中，相关低压蒸汽的使用必然会产生大量的蒸汽凝结水，这些蒸汽凝结水的出现必然也就会伴随着大量的余热出现，而这些余热得不到有效利用的话，也就造成了能量的损失，因此，这也应该作为热能动力联产系统节能优化设计得一个重点进行把关。针对实际的应用过程来看，其主要的节能优化设计手段就是采用背压回水和加压回水等两种不同的手段来进行控制，进而提升其余热的利用效果，具体来看，这两种不同方式的适用范围存在着较大的区别，前者比较适合在加压热蒸汽压力本身较高的状况下使用，而后者则主要应用在供应不足的状况下。

5、化学补充水系统的节能技术。在运用化学补充水系统这项技术的时候，必须注意规范化操作以达成必要条件，例如在民用锅炉的使用中，对于抽凝式机组，要在抽凝式机组进入热动力系统之前将凝结器和除氧器加入进来，这样的化学除水系统，才能具备较好的除氧性能才能满足用户需求；另外，在加入的冷凝器中，安装相应的装置有助于保证汽轮机的真空质量，对其回热的经济性能进行提升，能够更有效的保证帮助装置化学补水，提高系统工作效率。还可以在水雾状态下进入凝结器当中，这样能够产生更充足的蒸汽量，对汽轮器的蒸汽质量和对其回热的经济性能做出贡献，有利于提高系统工作效率，从而实现节能减排。

三、结束语

在现实生产过程中，火电厂热能动力系统不仅能够有效地节约能源，还能通过降低机组运行成本从而提高经济效益;另外，环境质量能够得到极大程度上的提高，也能够够降低对环境的破坏。比较遗憾的是，由于科学技术水平比较低下，设备的不足还是很多，所以说一定要对理论和实践研究工作进行加强。不断改进技术，保证经济效益和环境效益的双向提高。

参考文献:

[1]李昌松，付天印.热能动力系统设计探讨[J].城市建设理论研究：电子版，2015（22）.

[2]邹璇.热电联产系统节能技术改造浅析[J].城市建设理论研究：电子版，2016，6（8）.