探究热能与动力工程中的节能技术

李杰

摘要：近年来，资源枯竭与环境污染问题无时无刻困扰着全球人民。因此，传统的先发展而后治理的发展模式逐渐被淘汰。世界各国都开始加大对可持续发展的投资力度，作为能够为世界社会提供足量电力能源的工厂，发电厂会在为人民生活提供便利的同时给环境带来负面影响。尽管当前国家正在倡导开发风能核能以及潮汐能等环保能源，但是火力发电依旧是当前国内的主要电力能源获取方式。基于此，本文主要探讨热能与动力工程中的节能技术。

关键词：电力能源;热能动力;节能改造

对于我国电厂长久发展来讲，加强节能降耗中热能与动力工程的应用十分重要，其不但能够实现节能环保，还能提升电厂生产效率。同时，还有助于提高电厂整体效益，对加强电厂市场竞争力具有积极作用。为此，相关部门需给予节能降耗中热能与动力工程的应用高度重视，通过多元化的手段，将其存在的价值及作用发挥出最大化，以期电厂实现战略发展目标。

一、热能动力系统的基本概述

所谓火力发电，主要是指借助一些化石燃料或是焚烧垃圾来获取相应的内能，并通过发电动力转换装置来产生电力能源，其经历的主要过程是：由燃烧化学能转变为蒸汽动能，进而通过机械能的过渡转换，最终生成电力能源。考虑到当前发电厂中多数情况下都存在燃料燃烧不充分的现象，致使国内乃至全球的化石燃料出现资源浪费。与此同时，在燃料的燃烧过程中，还会产生一些二氧化硫和二氧化碳等气体，会给大气造成破坏，给整个环境带来空气污染。受到设备性能本身的限制，导致国内乃至全球发电厂的整体能量转化率较低，这也是当前绝大多数发电厂所面临的问题。

二、节能改造措施

（一）蒸汽凝结水回收技术

在工业生产中，大量的能源和工业用水被用来产生蒸汽热，实现工业生产过程。然而，在工业生产过程中，蒸汽完成放热过程以后所形成的凝结水通常会被浪费掉，废蒸汽冷凝水占蒸汽总热量的四分之一左右。如果这些高温冷凝水能够充分利用，不但可以降低对工业用水的使用量，而且还能够大大降低燃料能源消耗量。因为用蒸汽凝结水回收技术可以将低压蒸汽替换为蒸汽水余热，借助凝结水余热的作用来实现节能的目标。值得一提的是，压力回水以及背压回水是冷凝水回收的最主要方式。其中，背压回水主要是指借助疏水阀的背压作为主要动力，实现凝结水及水蒸气的传输，该类回水方式能够显著提高水蒸气的利用率，从而达到节能环保的效果。

（二）燃烧控制技术的创新

在电厂发电过程中，燃烧操作技术的重要性尤为关键，特别在能量转变过程中，所以诸多电厂对锅炉技术改进予以了高度重视，借助现代化控制技术，自行投放燃料，为节能减排目标的实现奠定基础。在燃烧操作技术中，对于空燃比里连续操控技术来说，通过热电偶，可以对数值进行检查，使探测的数值在PLC中进行迅速传递，在数据对比的帮助下，其偏差值在微分计算后，可以将相应的电信号进行传递，为调整比例阀门和电动阀的数值带来便利性，从而对锅炉内部温度进行有效调整。该方法存在着一些不足的地方，就是温度操控的准确性严重缺失，要对额定数值进行严格确认。而对于双交叉先付控制技术来说，主要借助温度传感器，实现测量的温度向电信号的顺利转化，从实际测量温度出发，与期望达到的温度进行对比，通过PLC自动对燃料和空气流量阀门的闭合进行改变，加强电动方法定位的应用，严格操作和控制空气和燃料的比例，并且将孔板与差压变送器等联合在一起，将空气量保持在可控范围内，加强操控装置的应用，将锅炉内温度调整至最佳。基于此，可以满足节约部件需求，而且温度操作的准确性较高。

（三）废烟气的余热回收技术

锅炉排出的烟气温度高达200多摄氏度，这些余热属于二次能源，直接排放没有得到充分利用，是一种巨大的能源浪费。在“节能减排”的方针下，提高锅炉效率、減少锅炉排污、加强锅炉高温废气的充分利用是工业生产中需要注意的问题。在工业生产中，可利用锅炉运行过程中这部分烟气的余热进行热力系统循环利用，同时在锅炉尾部安装低压省煤器，在最佳取水位置与热力系统相连，充分利用锅炉烟气余热。安装低压省煤器不但可以将烟气的整体温度降下来，而且能够有效提升热能动力系统的利用率，这一方面可以在节约能源的同时提高企业的经济效益，另一方面能够减少环境污染。锅炉烟气余热回收有两种方式：预热工件和助燃预热空气。由于预热工件往往受操作场地的限制，锅炉烟气余热回收主要采用预热空气助燃，布置在加热炉上，加强锅炉的能量燃烧，充分利用资源，节能的综合效果非常显著。

（四）保证调压环节的技术含量，提升调压机组工作效率

在经营运作中，还需不断提升调压环节的技术含量，如此才能切实保证调压机组的工作效率。这是因为电厂在运作中需要对压力进行调节，最终实现满负荷运转的工作状态。此时，若是机组承担的负荷较大，需要对其进行动态调整，保证其调压工作的实效性。这也需要相关技术员全面分析机组常规运作中的设备，确保影响机组运行的安全性与稳固性的因素，进而提升调压环节的技术能力。

三、结束语

综上分析，提出基于直流功率调制和暂态能量跟踪融合的热能动力系统节能控制和改造技术，采用多直流调制协调方法，在平衡功率冲击下，完成热能动力系统的机组的节能控制。构建控制机组模型和约束参量，进行热能动力系统的节能稳态性控制。根据热能动力系统的转子角与转子角速度的直流调制关系进行暂态能量跟踪融合处理，实现热能动力系统的最优节能控制，完成热能动力系统的节能改造。实验结果表明，所提设计方法对热能动力系统能量控制效能较优，节能效果较好。

参考文献：

[1]杨超·发电厂热能动力系统优化与节能改造探讨[J].科技创新与应用，2018（20）：145-146.

[2]桑孟良.节能降耗中热能与动力工程的实际运用初探[J].科技与创新，2018（5）：157-158.

[3]陈金龙.节能降耗中热能与动力工程的实际运用[J].设备管理与维修，2018（币）：159-160.