热能动力系统节能改造研究

热能动力系统节能改造研究

朱涛涛

陕煤电力运城有限公司   山西运城   044602

摘要：文章结合某工程项目，首先分析了热能动力系统节能改造的重要意义，然后论述了热能动力系统运行消耗大的原因，最后提出了热能动力系统的节能改造措施。具体措施包括化学补水系统设计、废烟余热回收利用、废水余热回收利用、蒸汽凝结水回收利用和热电联产等，以供相关人员参考。

关键词：热能动力系统；热能发电系统；节能改造

引言

在发电厂运行过程中，热能动力设备发挥了至关重要的作用，该设备可以将热能转化成机械能，进而确保发电厂系统设备能够正常、稳定运行。当然，热能动力设备运行期间，也容易出现一些问题，例如检修不当，使设备磨损、腐蚀、疲劳运作，进而引发泄露、爆炸等严重事故。又如，将热能当作动力的锅炉运行期间，因支持燃烧的设施存在质量隐患问题，使锅炉内部可燃性物质难以和氧气均匀混合合格，进而难以达到预定的燃烧标准，倘若选择理论的氧气供应含量，则易在缺少氧气的情况下，使部分原料未能完全燃烧。本文探讨热能动力设备的检修技术。

1热能与动力工程

中国的火力发电涵盖诸多领域，包括火力发电系统的设计、运行、控制、应用和能源开发，使火力发电非常全面和系统。中国目前是世界上煤炭生产和消费的大户，煤炭在中国的能源结构中发挥着重要作用。由于其发展速度快，对环境也造成了一定的影响，现阶段，人们开始重视环保问题，所以对火力发电站的建设和发展的要求将更加严格。在社会经济压力下，火力发电行业面临着重大挑战，因为采煤是主要的污染源。随着经济结构的调整和现代化，特别是电力需求的增长，社会已经开始使用新能源。在这种新形势下，如果不改善煤炭资源的开发，不提高开采率，污染将进一步加剧，对人类的生存构成严重威胁。

2热能动力系统节能措施

2.1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。

2.2测试泵技术要点

一方面，在测试泵（检修）过程中，首要工作即将轴承末端去除，然后采取游标卡尺对轴的长度进行测量，进一步采取总窜动量与动量的圆盘转子平衡测试结果，预防事故的发生，其间可采取填充或者调整动量平衡的方法，对平衡盘磨损的程度进行测试，以磨损程度为依据，明确有无进行修复的必要。另一方面，在空心轴与轴的组织密度检测过程中，需确保其组织密度控制在合理范围内；倘若瓦片和轴颈之间的间隙在0.1～0.15mm之间，则符合水泵结构要求，进一步需对轴顶部间隙进行检测。此外，需对轴弯曲度进行检测，明确是否与相关要求相符，以转动本轴震动检测为例，需使用到千分表，保证获取的曲率、轴弯曲检测结果均符合＜0.2mm的标准。

2.3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。在冷凝水进入供水池或凝结池之前，会经过旁通排水阀门和采样点，需定期对凝结水进行采样和检测，以及时发现系统渗漏，并采取相应措施处理，防止对供水造成的污染，达到安全、节能、降耗的运行效果。

2.4多重汽轮机重热回收

在涡轮机运行过程中，会释放出一定量的热量，必须利用这些热量来提高能源效率。火力发电站应增加涡轮机的数量，并根据实际情况确定其位置。涡轮机的定位确保大量的热量得到有效利用。

2.5凝汽器真空及主机润滑系统控制要点

凝汽器真空直接影响了锅炉的煤耗，从而影响了发电成本。以350MW机组为例，凝汽器真空每提高1kPa，即可降低煤耗2.014g/kWh。虽然影响真空的因素有很多，但是真正能被利用起来的少之又少。正常电厂的机组都在两台以上，而且每年都有较长时间部分机组处于停运状态，此时可以利用停运机组的冷却塔为运行机组使用，来降低运行机组的循环水温度，从而提高真空，降低煤耗，节约成本。如将两台机组的循环水回水管道连接起来，中间设置截止阀，在其中一台机组停运后，开启阀门将管道连通，此时就可以使用两台冷却塔为一台机组的循环水进行冷却，达到降低循环水温，提高真空的目的。在环境温度30℃的情况下，大概可以降低循环水温1℃，影响真空0.24kPa，大大降低了发电成本。且环境温度越高，其相对冷却效果越好。

结语

综上所述，为进行热能动力系统的优化与改造，技术人员需明确节能改造的根本目的和实施措施，以此提高系统发电效率，保障达到节能降耗的目标。在此过程中，各企业需抓住节能改造机遇，合理创新发电系统改造技术，充分发挥技术优势，在生产期间实现最小的能量消耗。同时，还应该推进企业的有序管理和绿色生产，以提高企业的整体效益、满足人们的日常生活需要、促进企业的可持续发展。

参考文献

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