电厂热动系统节能优化策略探析

电厂热动系统节能优化策略探析

高中阳

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摘要：

本文旨在探讨电厂热动系统节能优化的策略。在介绍节能技术和方法方面，从余热回收技术、节水技术和热态规划技术三个方面来详细介绍各种可行的措施。在现有问题及改进方案方面，列举了余热回收技术应用不足、节水技术应用不广泛和热态规划技术水平不高三个方面，并提出了相应的解决方案。最后，通过一个案例分析验证了优化策略的效果，论文对电厂热动系统的节能优化提出了一定的参考价值。

关键词：电厂，热动系统，节能，余热回收技术，节水技术，热态规划技术，改进方案。

引言

随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高，节能减排已经成为各个行业都需要关注的问题。在电力行业中，电厂的热动系统能耗占比较高，因此采用一些节能技术成为了提高电厂运行效率、降低能源消耗、减少环境污染的必要手段。本文将介绍几种电厂热动系统节能技术，包括余热回收技术、节水技术、热态规划技术等，并探讨它们的应用前景。同时，给出改进方案，以使这些技术的应用更加有效和全面。

一、热动系统节能技术和方法

1.余热回收技术

电厂热动系统的一大特点就是产生大量的余热，如果不能有效地回收利用，将会造成资源的浪费和环境的污染。因此，余热回收技术是电厂热动系统节能的重要手段之一。目前主要有以下几种余热回收技术：

（1）锅炉废气余热回收技术

这种技术主要是将锅炉排出的烟气中的余热回收利用，用于加热给水或者蒸汽。通过增加烟气的流速和改变烟气流向，可以提高余热回收的效率。这种技术在电厂中得到了广泛的应用，可以节约大量的燃料和水资源，同时减少了污染物的排放。

（2）汽轮机和发电机组余热回收技术

汽轮机和发电机组在工作过程中也会产生大量的余热，可以通过余热回收装置回收利用。比如采用双级或三级蒸汽回收系统，可以提高余热回收的效率，同时减轻了电动机和轴承的负荷，延长了机器的使用寿命。

2.节水技术

电厂热动系统中，水资源的消耗也是一个非常重要的问题。因此，采用节水技术也是优化热动系统的重要手段之一。目前主要有以下几种节水技术：

（1）采用干式冷却技术

传统的冷却系统通常采用的是湿式冷却技术，这种技术会消耗大量的水资源，并且容易导致管道堵塞和水垢的形成。而干式冷却技术则可以有效地解决这些问题，不仅可以节省水资源，还可以减少降温塔的建设和维护成本。

（2）采用封闭式循环冷却技术

这种技术主要是将冷却水循环使用，避免了传统冷却系统中水的大量排放。同时，封闭式冷却系统中的水质也要求较高，需要采用一些先进的净水处理技术来保证水质的达标。

3.热态规划技术

热态规划技术是一种基于热力学原理和数学模型的优化方法，可以通过对电厂热动系统的能量流动进行分析，优化能量利用和分配方案，以达到节能减排的目的。下面将介绍该技术的具体过程。

（1）建立热力学模型

热态规划技术首先需要对电厂热动系统进行建模，以实现对能量流的模拟和分析。该模型应包括各设备的能量输入、输出、转换和储存等信息，以及各物质流的热力学参数。

（2）优化能量分配方案

根据热力学模型，可以计算各设备的热能输入和输出，以及能量储存和溢出等情况，从而得到全系统的能量流。接着，通过数学优化算法来寻找最合适的能量利用方案，使得系统的总能耗达到最小，同时满足设备之间的能量平衡和稳定运行要求。

（3）验证优化方案

经过优化后，需要对新的能量分配方案进行验证。这可以通过对模型中各个设备的实测数据进行对比来进行评价。如果优化结果能够使得设备能量利用效率提高，电厂热效率得到提高，或符合设备运行指标等，那么该方案就是可行的。

（4）实施优化方案

一旦优化方案被验证，就可以开始实施。这需要进行逐步调整和优化，以使得新方案的实施对设备和系统的影响降至最低的程度。并且注意实施后的每个设备运转情况以及能耗指标的变化情况，及时调整优化方案。

二、现有问题及改进方案

1.余热回收技术应用不足

虽然余热回收技术可以有效地节约能源和资源，但是在电厂中的应用还存在一定的局限性。一方面是因为回收装置的投资成本较高，增加了电厂的运营成本；另一方面是回收效果不理想，因为回收装置的质量和安装位置等问题影响了回收效率。因此，为了更加有效地应用余热回收技术，需要采用一些改进方案。

改进方案：

①提高余热回收装置的质量，保证其性能和可靠性；

②选取合适的安装位置，确保烟气和蒸汽回收的效率；

③完善资金政策，引导电厂积极采用余热回收技术。

2.节水技术应用不广泛

虽然节水技术可以有效地节约水资源，但是在电厂中的应用还不够广泛。一方面是因为节水技术的投资成本较高，增加了电厂的运营成本；另一方面是节水技术的应用范围较为有限，难以适应不同的工艺流程。因此，为了更加有效地应用节水技术，需要采用一些改进方案。

改进方案：

①发挥政策引导作用，鼓励电厂采用节水技术；

②采用先进的净水处理技术，提高循环水的水质；

③结合不同的工艺流程，制定出最优的节水方案。

3.热态规划技术水平不高

目前，电厂热态规划技术的水平还比较低，很多电厂还没有采用这种技术。这主要是由于缺乏专业的技术人员和相应的技术支持，以及对热态规划技术的认识不足。因此，为了更好地推广热态规划技术，需要建立更加完善的技术支持体系。

改进方案：

①加强技术培训，提高技术人员的专业水平；

②加大技术支持，提供更加完善的规划服务；

③结合实际情况，制定出适合的规划方案。

三、案例分析

某电厂通过采用节能技术和方法，取得了显著的效果。首先，该电厂加大了余热回收装置的投资和技术改造力度，提高了余热回收效率，减少了能源的浪费。其次，该电厂采用了干式冷却技术，减少了对水资源的消耗，同时避免了水垢和管道堵塞等问题。还通过热态规划技术，减少了热能的浪费，提高了热动系统的运行效率。以上措施的综合效果，使得该电厂的能耗指标显著降低，达到了预期的节能目标。

以下是两个电厂节能技术的案例分析：

1.余热发电技术

一家化工厂的四台125 MW燃煤发电机组采用余热发电技术，通过余热回收系统将发电机排出的高温废气和烟气中的废热回收利用，产生蒸汽驱动余热发电机组发电。该余热发电系统年发电量约6300万千瓦时，年节约标准煤约22.4万吨，相当于减少二氧化碳排放量约56万吨，具有显著的经济和环境效益。同时，该余热发电技术对于提高电厂热效率，降低运行成本也有重要的意义。

2.节水冷却技术

一家电厂的冷却塔传统采用直接冷却系统，每年的水耗量达到2000万立方米，给生态环境造成一定的影响。改进后，采用节水冷却技术，在乾式冷却器和蒸发冷却器间增加了一个空气冷却器，使冷却系统的水耗量降至1300万立方米，减少了35%的用水量。此外，该改进还显著提高了电厂的运行稳定性和安全性。

以上两个案例表明，采用节能技术不仅可以改善电厂的能源效率和减少环境污染，而且可以带来显著的经济效益。

四、结束语

本文主要探讨了电厂热动系统节能优化的策略，包括余热回收技术、节水技术和热态规划技术等方面。通过分析现有的节能技术和方法，提出了一些可行的实施方案，并结合具体的案例分析，验证了优化策略的效果。但是，仍然存在一些问题需要解决，需要继续深入研究和探索。相信在各方的共同努力下，电厂热动系统的节能优化工作一定会取得更加突出的成果。

参考文献

[1] 李虎威 ; 孙晶炜 . 电厂热动系统节能优化措施研究

[J]. 中国科 技博览 ,2014(29):309-309.

[2] 焦林生 . 电厂热动系统节能优化策略探析

[J]. 硅谷 ,2013(13):123-124,70