试论热能动力系统优化与节能改造

王浩

摘 要：随着我国社会的发展，人们对资源的浪费随之增多，导致了资源的枯竭，能源短缺已成为一个日益严重的问题，甚至阻碍国家的发展。发电厂的热能动力系统在运行时常常会伴有资源的浪费，使得发电站的效率降低。因而，对发电厂的热能动力系统进行优化与节能改造的工作必须要提上日程。本文分析了热能动力系统的概况，并提出了热能动力系统优化与节能改造的措施。

关键词：热能动力系统;优化;节能改造

由于我国社会的不断发展，导致我国的能源消耗过多。而在发电过程中存在大量的资源浪费，以及生产成本增加、环境污染、能源利用率低、生产成本高等现状，导致我国传统能源生产企业的经济效益不理想，而造成這一局面的根本原因就是我国的发电技术设备还不够先进。我国发电技术不更新，电力企业竞争力不足，最终导致恶性循环，资源消耗、能源短缺与经济发展之间的矛盾越来越严重。只有发现问题并有效解决问题，才能减少污水、废气、废渣的排放，以及对环境的污染，提高人民的生活水平。

一、热能动力系统的概况

（一）热能动力系统的含义

热能动力系统的主要功能是通过热胀冷缩的原理，将热能转化为机械能。其中，将热源引入热介质产生的能量会膨胀，而废热则会循环。在区域供热系统中，煤等化石燃料被用作热源。然而，许多化石燃料是不可再生的，而且极其珍贵，它们的燃烧会产生有毒气体，对生态环境产生重大影响，降低人们生活的环境质量。可持续发展不仅需要改善能源消耗，还需要在各个行业节约能源和减少排放。热能系统有助于在许多过程中节约能源和提高能源效率[1]。在这种情况下，我们需要进一步挖掘能源系统优化和节能的潜力，以改善我国日益严峻的能源形势，减少排放，有效保护生态环境，提高各行业的环境绩效，最终实现经济发展与生态环境的和谐，这是实现这一目标的关键。

（二）系统优化与节能改造的现实意义

由于我国的特殊国情和经济结构，煤电矛盾是一个难以解决的社会问题。高质量的煤炭都被用于冶金和化学工业，因为这样能够获得更高的效益。而电站通常使用来自其他行业留下来的劣质煤来发电。这种劣质的煤没有足够的能量，容易燃烧。这种稳定性在发电站的锅炉中会造成严重的燃烧问题，煤炭燃烧效率低下，不能转化出足够的热量。但是发电站不能只怪煤炭的供应不公平，而是应该努力想办法更好地利用现有的煤炭。要想提高燃煤效率，发电站应进行改革，寻求根据现有煤的质量稳定锅炉燃烧的方法，使煤炭得到最佳的利用。此外，还有一些由于设备老化而造成的泄漏问题。特别是空气预热器和烟气的高漏风量增加了发电厂的电力消耗，大大降低了锅炉的热效率，并增加了煤的成本。因此，当前对热能动力系统进行优化和节能改造已经是一项迫在眉睫的工作。新的电站建设需要更高的标准，不但要考虑和优化现有系统的缺点，还要引入新的操作系统以节约能源和减少排放。在发电厂的生命周期内很难对系统进行现代化改造，只能改善现有系统的弱点。例如，应分析每个系统的当前流程，以了解每个阶段的能源消耗，根据实际情况调整控制措施，从而节约能源并减少排放。研究表明，将热能转化为机械能和废热的区域供热系统具有巨大的节能潜力。因此，发电厂需要优化系统节约能源，实现热能动力系统的现代化，以便更合理地利用资源，减少环境污染。

二、热能动力系统优化与节能改造的措施

（一）化学补充水系统优化与节能技术改造

目前，热能动力系统的化学补水通常使用带冷凝器和除氧器的真空冷凝器，根据实际补水情况，必须决定是否应使用其他装置来确保冷凝器中的化学水完全补水。为了提高冷凝器的效率，通常使用喷雾式冷凝器，它吸收废气中的废热。同时，在某些工艺中可以使用低压加热器来逐步预热化学水，最大限度地控制和减少高能蒸汽的用量，以确保化学水处理系统的效率和效果[2]。

（二）蒸汽凝结水的回收利用

在实际的火力发电站中，工业用水和能源被用来从蒸汽中产生热量，而蒸汽中的热量通常以冷凝水的形式释放。然而，在实践中，蒸汽冷凝水的再利用往往很少受到关注。研究表明，大约四分之一的蒸汽冷凝水会在生产过程中流失，这是非常浪费的。优化和提高供热系统能源效率的最重要手段之一就是有效回收和利用蒸汽冷凝水。特别是在运行区域供热系统时，使用废气中的热量而不是原来的低压蒸汽，可以减少热量消耗，节约能源，减少排放。

（三）锅炉废烟余热的回收利用

由于锅炉的温度可以达到二百摄氏度，废气中的热量也可以作为第二能源重新使用。为了保护环境，有效回收锅炉的废热也是必要的。如果废热不被回收并直接释放到大气中，就会导致空气污染，对自然环境产生重大影响。因此，有必要以各种可能的方式重新利用锅炉的废热。也可以结合实际生产和实际情况，创建适当的节能装置，重新利用锅炉的余热。通过安装低压省煤设备，废气的温度可以降低到二十五摄氏度左右，能够显著提高锅炉废烟余热的利用效率。

（四）锅炉废水余热的回收利用

还有一大部分热量的损失是在除氧器的运行时产生大量的蒸汽，这些水蒸汽还会对环境造成负担。出于这个原因，热能动力系统可以安装一个冷却机器，比如空调。一般来说，锅炉有两种废水排放方式：连续排放，只回收少量的二次蒸汽;定期排放，损失大量的余热，无助于节能。因此，可以安装一个余热回收系统，从锅炉中回收废水，用于冬季供暖，从而节约能源。

结束语：

总之，加强热能动力系统的优化节能改造是未来的必然趋势，这将直接影响到电厂的发电效率。因此，发电站应借此机会升级热能动力系统，并改造其节能系统，以尽量减少能源消耗。同时，发电厂应该在各个生产环节引入先进的技术和管理系统，促进高效运行和环保生产，从而提高电厂的整体效率，满足人们的日常需求。

参考文献：

[1]周斌.热能动力系统优化与节能改造分析[J].百科论坛电子杂志，2020（12）：1678.

[2]宋飞.关于发电厂热能动力系统优化与节能改造分析[J].电力系统装备，2021（19）：40-41.

[3]尚旭东，王喜印.电厂热能动力系统优化与节能改造研究[J].魅力中国，2020（35）：326.

[4]张海伦，金帅.发电厂热能动力系统优化与节能改造研究[J].百科论坛电子杂志，2020（9）：1678-1679.7064BAC4-8388-442F-B309-8DAA412E52D8