电厂热动系统节能优化研究

解 飞

大唐鸡西热电有限责任公司

电厂热动系统节能优化研究

解 飞

大唐鸡西热电有限责任公司

火力发电厂仍然是我国最重要的能源，为国民经济的发展提供重要的支持。但随着我国经济的发展，节约能源，生态环保提上日程。降低成本，节约能源，提高火力发电厂的效益日趋紧迫。电厂热动系统是火力发电厂的核心部分，需要消耗大量的物料，节能优化对于电厂热动系统来说具有非常重要的意义。

电厂；热动系统；能源优化策略

1、热动系统节能优化概述

热动系统节能优化是综合以热动系统为全局研究优化对象，通过对系统优化和节能潜能分析，来研究探讨整个热动系统的改造方案和节能潜力大小，从总体的角度全面系统分析研究热动系统的各项节能措施，以求得到尽可能大的节能效果。

在拟定或设计热动系统时，若先对热动系统进行全面综合的分析，能够从中发现缺陷，寻找最佳的优化改造方案，使系统在设计阶段就达到热经济性最高的效果，从而达到节能减排的目的。

对电厂运行机组的热动系统及其运行数据进行全面分析处理，能发现热动系统的结构缺陷，寻找各种改进措施，提供改造热动系统的相关数据和资料，这是热动系统节能技术的重要组成部分。

2、热动系统节能技术的可行性

2.1 电厂热动系统节能属于电厂节能减排工作的新研究领域，电厂热动系统节能也是节能理论与节能技术相结合的新产物。在改造过程中一般不需要对系统主机设备进行改造，仅需对相关结构进行添加备件或采用新技术来完成节能工作。广泛开展热动系统节能工作，对当前调整产业结构提高管理水平，具有重要意义。

2.2 对于新研发设计出来的热能发电机组，可以在初始阶段通过合理配套、优化布设来进行节能工作；而对于已经投入生产运作的发电机组，可通过节能诊断来监测能量损失，获取能耗指数，相关数据的指导运行来进行优化改造，实现节能减排降耗的目的。

2.3 热动系统的节能工作在很长时间内并没有得到重视。我国缺少一些完整的节能优化方面理论知识和优化工具；存在着热动设计方面系统结构与连接方式不匹配的现象；因为运行操作和维护不当的原因，在系统运行过程中还会导致经济性达不到标准要求。因此，热动系统节能理论及节能技术具有广泛的应用空间及充分的可行性。

3、热动系统节能技术

3.1 锅炉排烟热量再利用

电厂锅炉排烟温度通常可以到达150℃，配备暖风器的更可达近200℃，而排烟导致的热损失是占锅炉整体热损的重要部分。如果能够通过热能回收再利用设备将排烟损失热能进行一定程度的回收再利用，将能够大大提高能源利用效率。回收装置可以采用导热剂为载体的热交换装置，并将回收的热能用于热动循环。如目前已经投入实用的低压省煤器，通常安装在锅炉末端，内部流通低压凝结水，主要来自于电厂锅炉系统中的低压加热器出口冷凝水。经过低压省煤器后，通过排烟的加温，这些水可以再次升温进入锅炉加热系统中。由于工作效率依赖于冷凝水流通时受排烟加热的效果，因此通过合理调整省煤器受热管安装位置，可以显著降低烟尘排放温度，并有效提高能量利用效率。实际使用中，烟尘温度降幅可达25℃左右，而锅炉效率可以得到1.5%的提升，而在能源消耗的体现上，可以降低单位发电能耗达到约8g/kW·h。但应注意，使用过程中需要保持低压省煤器流通管路的畅通，并避免出现腐蚀情况。

3.2 锅炉排污水热量再利用

电厂的锅炉排污率都很高，锅炉排污系统采用单级排污系统，锅炉连续排污经连续排污膨胀器扩容后回收少量的二次蒸汽热量，排污热水直接排放，锅炉定期排污经定期膨胀器扩容降压后直接排放，锅炉连续排污和定期排污均存在余热资源损失和水资源损失，并造成热污染及水质污染。因此，排污热水应该被充分利用。通常采用热力系统的连续排污扩容器来回收部分热量，达到提高热经济性，节约能源和保护环境的目的。如果在此基础上再加装一个排污冷却器，扩容后的污水仍然可以被进一步充分利用，便可最大限度提高热力系统的热经济性。

3.3 化学补充水系统

对于采用抽凝式机组的发电厂，可以选择通过除氧器或凝汽器向热力系统中添加化学补充水。其中通过凝汽器不仅可以添加化学补充水，还可以产生除氧效果。当化学补充水进入低压加热器时，可以通过低位能抽气方式产生逐级加热的效果。这可以有效降低高位能蒸汽总量，可以显著增强热力系统节能效果。

3.4 供热蒸汽过热度循环利用

对于相当一部分工业供气量较大的火力发电厂来说，蒸汽过热度较高。但一般的工业用户并不需要过热度太高的蒸汽，而仅需要普通饱和蒸汽。因此火力发电厂常常需要使用冷却水对过热蒸汽进行降温处理才能输出到工业用户。但这是对热量及水源的极大浪费，而新技术可以采用循环利用方式提高蒸汽热度利用率，并自然降低蒸汽过热度。这一方式将过热蒸汽通过汽-水转换器重新循环加入热力循环过程，使仍具有较大过热度的蒸汽继续在汽轮机中做功，从而充分利用并自然降低其过热度。合理的循环利用过热度可以获得较高的经济性，不仅使蒸汽轮机的循环热效率得以提高，又能使背压机排汽量增加。

3.5 母管制给水系统的优化运行技术

对母管制给水系统进行优化调度分配，采用动态建模理论，将数学技术与模型预测方法想融合，运用到母管制供热机组性能计算上，为供热机组的运行管理节能降耗提供依据，可以提高电厂的整体热经济性。

结束语：

我国经济发展到今天这个阶段，节约能源非常有意义。虽然火力电厂为我国的经济建设做出了巨大贡献，但同时也带来了大气污染和固体废渣污染。随着环保意识的加强，我国倡导节能减排，优化企业技术，促进工业技术长远发展。热动系统作为火力发电厂的核心组成部分，能耗一直都比较高，也是热能与动力转换的重要环节，节能优化能给火力电厂带来新的发展机遇。

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