发电厂热动系统节能优化与减排探讨

发电厂热动系统节能优化与减排探讨

摘要：一般来说，火力发电厂在发电过程中，会大量消耗煤炭、天然气、石油等有限的能源，但由于这些资源大多是不可再生的，因此需要采取更有效的利用方式，有效降低生产运营成本，缓解我国能源紧张的局面，为实现可持续发展提供有效的支撑。在火力发电厂热力系统中通过实施节能降耗技术，可以有效降低火力发电厂可的成本支出，不仅可以降低设备损耗和能源使用，还能提高火力发电厂的经济效益。因此，在火力发电厂热力系统中必须大力使用好推广节能技术。

关键词：发电厂；热动系统；节能优化；减排

前言

发电厂热动系统在进行节能优化的过程当中所采取的一系列的措施，实际是为了能够针对原有的系统进行改造以及更新，对于火力发电厂的发展进行研究时最为关键的内容就在于热动系统的稳定运行，电厂的热动系统在进行运转时必然会消耗掉非常多的能量，而这种能量的消耗不仅增加了能源的成本，同时也使电厂的运行产生了一定的负担。我国各个行业对能源的需求都是比较高的，因此能源供给相对紧张，面对这样的情况，优化电厂的热动系统已然成为社会发展过程当中的必然要求。

1热动系统节能技术的可行性

热动系统的节能技术的可行性一般来说可分为以下三方面。一是电厂的热动系统，对于电厂的发展来说，节能本身就是一个研究的新领域，同时热动系统的节能也是节能理论跟技术进行融合的一种产物，在对其进行改造时一般并不需要对于整体的体系进行相应的改造，只需要对结构进行相应的改造即可，广泛地展开热动系统的节能工作，目前调节整体产业结构，并且不断地提升管理的水平，具有重要的意义。二是对于那些选择使用了新技术而研发出来的热能发电机组来说，可选择在进行初期设计的时候，就利用更加科学且合理的配套以及优化更好地完成整体的节能工作。但是对于已经完全投入生产当中的发电机组来说，可选择使用节能诊断来针对能量的损失等进行有效的监测，并且获得能耗指数，以此来更好地实现节能减排的目标。三是在展开热动系统节能工作时，在一段时间内并没有得到各界人士的重视，因为一直以来我国针对这方面的理论知识就是比较缺少的，同时也缺乏各种优化工具，因此本身就存在着系统设计跟连接方式不匹配的现象，因为在运行的过程当中，操作包括后续的维护都存在着一些问题。所以在系统运转的过程当中，还容易导致其经济性无法达到相应的标准，因此热动系统的节能理论、包括节能技术本身就具备着非常广泛的使用空间以及非常充分的可行性。

2热能动力系统节能改造的具体方法

2.1废热回收和再利用

随着技术的进步，发电厂对废热的再利用已经进入了一个更高效、更经济的新阶段。废热回收技术的核心在于捕获和再利用热交换过程中未被利用的余热，从而减少能源浪费并提高整体效率。对于大型发电厂而言，热交换器中的余热是一个巨大的能源储备。通过利用高效的热交换材料和设计，这些余热可以被有效地捕获。例如，经过优化的蒸汽经济器可以捕获并再利用蒸汽中的余热，用于预热给水，从而减少燃料消耗。此外，有机朗肯循环（ORC）技术也被广泛应用于废热回收。ORC技术通过特定的有机工质，如硅油，充分利用低温的废热，转化为机械动能或电能，从而提高整体效率。另一种常见的废热回收策略是结合余热锅炉，这些锅炉可以利用热交换器中的余热为进一步的蒸汽生产提供所需的热量，从而增加了蒸汽轮机的功率输出。

2.2引进变频调速技术

在现代发电厂的热能动力系统中，引入变频调速技术是提高系统效率和节约能源的关键手段。这种技术主要利用电力电子设备来控制电机的速度和扭矩，实现对设备的精确控制，确保其始终在最佳工作状态下运行。采用变频调速技术，热能动力系统中的主要设备，如风机、水泵和压缩机等，都可以根据实际工况需求进行调整。与传统的固定速度驱动方式相比，变频驱动可以显著降低能耗。因此，即使是微小的调速，也可以带来显著的节能效果。此外，变频调速技术还能提高设备的启动和停止性能，减少冲击负荷，从而延长设备的使用寿命。它还能够减少设备的维护需求，因为设备运行更为稳定，减少了因频繁启停和过载导致的损坏。这不仅降低了运维成本，还提高了设备的可用性和可靠性。引入变频调速技术还具有显著的环境和经济效益。减少能耗意味着减少了燃料消耗和排放，从而减轻了对环境的压力。同时，能效提高带来的节约成本使得项目的投资回报周期大幅缩短，为发电厂带来更多的经济效益。

2.3回收利用蒸汽凝结水

蒸汽凝结水在发电厂的热能动力系统中具有不可或缺的价值，它承载着大量的热量并具有相对较高的纯净度。回收利用蒸汽凝结水既可以节约能源又能减少新鲜水的消耗，为工厂带来显著的经济效益和环境保护价值。蒸汽在完成其循环后产生的凝结水，仍保持着相当的温度。直接排放这些高温凝结水，无疑是对能源的巨大浪费。通过回收利用这部分凝结水，不仅能够回收其内含的热量，还可以降低对新鲜水的需求。但是高温的凝结水在许多场合中并没有得到充分利用，而是被直接排放。凝结水中所蕴含的热量约占蒸汽总热量的20%到30%，充分回收利用这部分凝结水显得至关重要。对于工业生产而言，凝结水的回收利用不仅意味着水资源的节省，更关键的是可以大量节约燃料能源。通过蒸汽系统的节能改造技术，利用凝结水的余热可以替代部分低压蒸汽，从而降低对低压蒸汽能量的依赖。这种方法有效减少了新鲜水的需求，同时降低了燃料的消耗。凝结水的回收主要有两种方式：加压回水和背压回水。背压回水利用输水阀的背压作为动力，确保水蒸气和凝结水流向预定的回收点。

2.4优化燃烧技术与控制

随着科技进步和对环境保护的越来越高的要求，发电厂对燃烧技术进行了多方面的革新与完善。良好的燃烧不仅保证了设备的高效运行，还大大减少了污染物的排放，从而响应了全球的低碳、绿色发展目标。燃烧的核心在于确保充足的氧气供应和均匀的燃料分布，以实现完全燃烧。通过引进先进的燃烧器设计，如低氮燃烧器，不仅可以提高燃烧效率，还能显著降低氮氧化物的产生。此外，调整燃烧参数，如氧浓度、燃烧温度和燃料喷射角度，都可以进一步优化燃烧效果。为了确保燃烧过程的稳定性，采用了先进的燃烧控制系统。这些系统通过实时监测燃烧室内的温度、压力和其他关键参数，自动调整燃料供应和空气流量，确保燃烧在最佳状态下进行。同时，采用在线监测技术，如红外和紫外光谱分析，可以实时监测燃烧产物的组成，为运营人员提供实时反馈，帮助他们迅速采取措施调整运行参数。但优化燃烧技术不仅仅是技术问题，还需要确保操作人员具备专业的培训和知识。定期的培训课程和实践经验可以确保他们掌握了最新的燃烧理论和实践技巧，从而确保发电厂的稳定、高效运行。结合现代传感技术和大数据分析，优化的燃烧控制策略还可以进一步提高能效，减少能源消耗，达到经济和环保双赢。

结束语

为了实现最佳的经济效益，并且确保企业在竞争激烈的市场中取得长期的发展，电力企业需要深刻理解并采取有效的措施来减少对环境的影响，以及将节能技术融入发电厂的运行之中。高层领导应该充分认识到，优化设计是火力发电厂的关键，应该把先进的节能技术与热力系统的设计结合起来，并且不断地完善机组的改造，以期望达到最佳的能源利用效果。具体而言，火力发电厂应该对热力系统高效节能运行方式进行明确，将节能技术有效应用于化学补充水系统、供热蒸汽过热度利用、锅炉排烟余热回收利用、除氧器排气及锅炉排污水余热回收利用中，有效地减少发电厂的损耗，促进火力发电厂的可持续发展，在增加经济效益的同时能够为人类社会创造更多的效益。

参考文献：

[1]李骞.火力发电厂热力系统节能优化措施[J].光源与照明，2021（6）：122-124.

[2]赵州堂.火力发电厂热力系统节能分析与优化对策[J].家庭生活指南，2019（3）：68.