姜霞

[摘? ? 要]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的日益提升，部分行業(yè)出現(xiàn)產(chǎn)能過(guò)剩的情況。尤其是在工業(yè)生產(chǎn)中，能源損耗現(xiàn)象屢見不鮮。在電力生產(chǎn)過(guò)程中，能源損耗尤為顯著。將熱能與動(dòng)力工程相結(jié)合，以促進(jìn)新時(shí)代電力的發(fā)展，減少能源消耗，提高工廠的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)效率是相關(guān)行業(yè)需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。鑒于此，主要闡述熱能與動(dòng)力工程的基本應(yīng)用關(guān)系，分析實(shí)際的應(yīng)用方向，探究生產(chǎn)過(guò)程中的弊端和節(jié)能降耗的路徑。

[關(guān)鍵詞]節(jié)能降耗;熱能;動(dòng)力工程;理論應(yīng)

[中圖分類號(hào)]TM621 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）12–0–02

Application of Thermal Energy and Power Engineering in Energy

Saving and Consumption Reduction of Power Plant

Jiang Xia

[Abstract]With the increasing improvement of China's economic development level， some industries have overcapacity. Especially in industrial production， energy loss is common. In the process of power production， energy loss is particularly significant. The combination of thermal energy and power engineering to promote the development of electric power in the new era， reduce energy consumption and improve the economic efficiency and production efficiency of the factory is a key issue that relevant industries need to pay attention to. In view of this， this paper mainly expounds the basic application relationship between thermal energy and power engineering， analyzes the actual application direction， and explores the disadvantages in the production process and the path of energy conservation and consumption reduction.

[Keywords]energy saving and consumption reduction; thermal energy; power engineering; theory should

隨著社會(huì)能源消耗的增加，其稀缺問題成為影響社會(huì)持續(xù)發(fā)展的原因之一。同時(shí)，環(huán)境污染也逐步使人們認(rèn)識(shí)到在生產(chǎn)和生活過(guò)程中進(jìn)行節(jié)能減排工作的重要性，并在國(guó)家的鼓勵(lì)下逐步落實(shí)各項(xiàng)政策或措施。但從當(dāng)前情況看，節(jié)能減排效果還未達(dá)到預(yù)期的要求，特別是像發(fā)電廠這樣的污染嚴(yán)重的企業(yè)，在解決電廠運(yùn)行過(guò)程中的節(jié)能減排問題時(shí)還面臨著很多問題?；鹆Πl(fā)電在我國(guó)仍占有相對(duì)重要的地位，因此，加強(qiáng)對(duì)我國(guó)火電廠的節(jié)能降耗問題進(jìn)行全面研究，有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 發(fā)電廠節(jié)能降耗中熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用價(jià)值

節(jié)能降耗是確保電廠可持續(xù)發(fā)展的重要發(fā)展戰(zhàn)略。電廠中的大多數(shù)火力發(fā)電系統(tǒng)都需要使用工具和設(shè)備來(lái)檢測(cè)系統(tǒng)性能并獲得能耗指標(biāo)。經(jīng)過(guò)科學(xué)分析，可以發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)和過(guò)程中的缺陷，然后制定優(yōu)化策略，提高優(yōu)化熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能的能力。其主要有以下幾點(diǎn)問題：①能源消耗過(guò)大。電廠熱動(dòng)系統(tǒng)是一種資源密集型的發(fā)電方式，不可再生資源被大量消耗，隨著礦物和其他資源的儲(chǔ)量逐漸減少，能源越來(lái)越緊張，因此進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化，降低資源消耗勢(shì)在必行。②環(huán)境影響較大。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)絕大部分的供熱技術(shù)處于較低水平，與巨大的電力需求相比，無(wú)法滿足社會(huì)需求。在產(chǎn)生熱能的過(guò)程中，由于技術(shù)不足，燃料很難完全燃燒。不完全燃燒產(chǎn)生的污染物通常直接進(jìn)入大氣，對(duì)環(huán)境造成更大的損害。電廠熱動(dòng)系統(tǒng)的節(jié)能措施應(yīng)用實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程。一方面，不僅可以節(jié)省資源，降低成本，而且可以協(xié)調(diào)各種因素之間的關(guān)系，從而找到環(huán)境與經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系。實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，這為發(fā)電廠和環(huán)境保護(hù)的發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)。另一方面，在優(yōu)化過(guò)程中消除環(huán)境污染，實(shí)施節(jié)能優(yōu)化策略，就需要利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)成果和引進(jìn)新技術(shù)。新技術(shù)和新工藝不僅可以使經(jīng)濟(jì)利益最大化，而且可以為發(fā)電廠的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

2 火力發(fā)電廠熱動(dòng)系統(tǒng)能源消耗的原因

2.1 能源沒有被充分利用

縱觀目前大多數(shù)的火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)的具體運(yùn)行狀況進(jìn)行系統(tǒng)分析，能源利用率這是較為突出的問題。在電力資源進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程中，能夠通過(guò)利用煤等自然資源對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)化，而后再講電力系統(tǒng)傳動(dòng)到不同區(qū)域、不同家庭中，在這樣的過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致能源損耗過(guò)于嚴(yán)重，進(jìn)而無(wú)法高效實(shí)現(xiàn)火電廠資源的高效運(yùn)用。

2.2 難以均衡配置電力

針對(duì)當(dāng)前電力行業(yè)運(yùn)行現(xiàn)狀來(lái)看，電力行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)配置不夠科學(xué)均衡并且同發(fā)電廠煤炭資源的損耗量有著很大的聯(lián)系，它主要就是因?yàn)殡娖髌髽I(yè)在進(jìn)行火力發(fā)電時(shí)，所利用的煤炭量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的每千瓦供電的煤量，這樣就大大影響了火力發(fā)電廠的科學(xué)資源配置，進(jìn)而也在很大程度上限制了發(fā)電企業(yè)的經(jīng)歷發(fā)展。相關(guān)參數(shù)與設(shè)備運(yùn)行難以正常匹配。在汽輪正常運(yùn)行的過(guò)程中，若是沒有利用科學(xué)合理的參數(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，就會(huì)很容易出現(xiàn)火力發(fā)電廠所負(fù)荷的參數(shù)與實(shí)際運(yùn)行不夠匹配的情況，這樣就會(huì)導(dǎo)致主汽壓力很低，并且燃燒得不夠充分，整體的蒸汽流量就會(huì)升高，從而使得機(jī)組熱量所產(chǎn)生的損耗持續(xù)增加，整體運(yùn)行效率就會(huì)降低，導(dǎo)致整體的汽輪機(jī)很大達(dá)到最佳狀態(tài)，進(jìn)而會(huì)加大能源消耗。

2.3 熱能損耗問題

具體運(yùn)作階段，易出現(xiàn)熱能損耗的問題，這種情況直接背離了節(jié)能降耗的初衷。熱能損耗問題能夠引發(fā)重?zé)岈F(xiàn)象和運(yùn)動(dòng)能量失衡問題，如果未能對(duì)其進(jìn)行干預(yù)，勢(shì)必會(huì)造成巨大的損失。工作階段，因熱能屬于能源轉(zhuǎn)換中的關(guān)鍵能源，其具體的特性決定著極易出現(xiàn)的損失，實(shí)際的能耗控制工作應(yīng)該圍繞其展開。但是就實(shí)際狀況加以分析，工作過(guò)程中多個(gè)部件均能消耗熱能，多個(gè)運(yùn)作環(huán)節(jié)涵蓋著熱能轉(zhuǎn)換及傳遞等，轉(zhuǎn)換階段新的熱能也在不斷地被轉(zhuǎn)換，但是上一環(huán)節(jié)損耗的熱能未能解決，便會(huì)直接累積到下一環(huán)節(jié)，影響到相關(guān)設(shè)備，環(huán)節(jié)末尾的受重?zé)岈F(xiàn)象影響最為明顯，難以進(jìn)行能量控制，還會(huì)產(chǎn)生能量失衡問題，引發(fā)事故和損失。

2.4 節(jié)流調(diào)節(jié)問題

在開展此項(xiàng)工作時(shí)，需要遵循實(shí)際的情況，節(jié)流調(diào)節(jié)重點(diǎn)是指對(duì)汽輪機(jī)的功率加以控制，依照具體的情況保證汽輪機(jī)運(yùn)作效果，由此強(qiáng)化電力輸出的基本功率。根據(jù)實(shí)際分析，該項(xiàng)技術(shù)可以降低能耗，但是具體運(yùn)用時(shí)，由于控制帶來(lái)的電能損耗較大，所以易出現(xiàn)能源流失難以控制的問題。工作中整體系統(tǒng)對(duì)于系統(tǒng)中多類子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的調(diào)控，而相關(guān)子系統(tǒng)的運(yùn)作及調(diào)節(jié)通常需要依靠技術(shù)人員操作，如果存在著明顯的問題，勢(shì)必會(huì)影響節(jié)能降耗目的的實(shí)現(xiàn)。

3 發(fā)電廠節(jié)能降耗中熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用

3.1 實(shí)現(xiàn)鍋爐排污系統(tǒng)的節(jié)能

為了能夠更加充分地實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化，鍋爐排水系統(tǒng)同樣至關(guān)重要。要對(duì)火力發(fā)電廠的鍋爐排水系統(tǒng)進(jìn)行全面細(xì)致的查看分析，并且在熱力系統(tǒng)正常發(fā)電的過(guò)程中進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化后，也要對(duì)實(shí)際的環(huán)境進(jìn)行查看，將環(huán)境污染予以排除。同時(shí)，污染情況通常會(huì)出現(xiàn)在水體浪費(fèi)的過(guò)程中，在很大程度上會(huì)加大電力企業(yè)的能源消耗，難以完成節(jié)能減排的目的。因此，為了能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能目的，就要對(duì)火力發(fā)電廠的鍋爐排污系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程予以充分重視，將水資源要循環(huán)利用起來(lái)，提高水資源的利用率。通過(guò)這樣控制可再生資源，進(jìn)而逐步完成節(jié)能目的。此外，也可以將排污擴(kuò)容設(shè)備積極引用到鍋爐排污系統(tǒng)中，利用高新技術(shù)將污染物進(jìn)行回收，利用冷處理對(duì)其污水進(jìn)行整治，這樣就能夠在很大程度上保障水資源的優(yōu)質(zhì)循環(huán)發(fā)展，從而更有利于火力發(fā)電廠的排水系統(tǒng)得以更加科學(xué)的循環(huán)利用。

3.2 提升燃燒效率

循環(huán)流化床鍋爐節(jié)能減排效果由燃燒率反映，煤炭作為火力發(fā)電廠主要應(yīng)用燃料，其燃燒效率可直接影響節(jié)能減耗效果，因此需借助一定手段控制煤炭燃燒速度，實(shí)現(xiàn)鍋爐節(jié)能。結(jié)合火力發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行來(lái)看，可借助鍋爐余熱回收增強(qiáng)鍋爐效率，例如：借助高壓蒸汽實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)熱量循環(huán)，回收蒸汽余熱，提高鍋爐燃燒效果，在信息化時(shí)代，可借助信息技術(shù)增設(shè)智能溫采系統(tǒng)，用以監(jiān)測(cè)鍋爐余熱泄漏量及閥門余熱排放量，便于操作人員及時(shí)回收蒸汽余熱，同時(shí)可于尾部煙道內(nèi)擴(kuò)大受熱面，使所回收的蒸汽余熱充分利用，繼而實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠鍋爐節(jié)能降耗。除余熱回收控制煤炭燃燒效果外，還可通過(guò)降低鍋爐熱量損失的手段實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)。①降低鍋爐預(yù)熱器漏風(fēng)率，確保循環(huán)流化床鍋爐煤炭燃燒時(shí)具有足夠氧氣供給，以此提升爐內(nèi)煤料燃燒效果;②注重循環(huán)流化床鍋爐清潔工作，確保鍋爐運(yùn)行環(huán)境適宜，在此基礎(chǔ)上嚴(yán)格控制鍋爐溫度，借助智能化溫采系統(tǒng)監(jiān)測(cè)爐內(nèi)溫度，規(guī)避熱量流失。

3.3 合理降低鐵磁能耗

在電力系統(tǒng)的發(fā)展運(yùn)行的過(guò)程中，其能量傳輸?shù)馁|(zhì)量，會(huì)受到應(yīng)用導(dǎo)電材料的影響，從而降低用電量。因此，必須要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備導(dǎo)電材料的合理控制，選擇優(yōu)質(zhì)的導(dǎo)電材料，以有效降低電磁消耗產(chǎn)生的能源損失，技術(shù)人員要解決載流導(dǎo)體和設(shè)備使用鋼材的問題，保證鋼結(jié)構(gòu)的選擇。通過(guò)嚴(yán)格合理對(duì)材料進(jìn)行控制，減少不合格質(zhì)量的鋼材，造成對(duì)發(fā)電過(guò)程產(chǎn)生的影響，避免鋼材結(jié)構(gòu)性能發(fā)生變化。

3.4 合理利用廢氣中的廢熱

電廠鍋爐運(yùn)行期間的煙氣溫度較高，如果僅以簡(jiǎn)單的形式排放，那么這部分高溫?zé)崃繉⑹遣槐匾睦速M(fèi)。為了避免這種情況并確保設(shè)備可以以更節(jié)能的方式運(yùn)行，需要能夠回收這部分熱量，以便盡可能避免熱量損失。目前，利用煙氣熱量的主要形式有兩種：①冷凝水循環(huán)系統(tǒng)，可以更好地吸收煙道氣的熱量，同時(shí)避免熱量損失。②可以直接從煙氣中吸收熱量的熱交換設(shè)備。

3.5 調(diào)配選擇及工況變動(dòng)法

電能的生產(chǎn)本身就是一個(gè)具有動(dòng)態(tài)化特征的過(guò)程，依照季節(jié)發(fā)生明顯變化，結(jié)合著負(fù)荷的實(shí)際要求，將工況合理調(diào)整，由此使得熱能轉(zhuǎn)化過(guò)程更為經(jīng)濟(jì)。比如，最佳真空的調(diào)整就是顯著的代表，冬天的環(huán)境溫度低，對(duì)于水的流量和壓力進(jìn)行調(diào)整時(shí)，可以適當(dāng)?shù)亟档蜋C(jī)力風(fēng)機(jī)的基本轉(zhuǎn)速;在夏天時(shí)，由于環(huán)境溫度較高，加之負(fù)荷變化明顯，使得循環(huán)水量有所增加，調(diào)整葉片角度和風(fēng)機(jī)的高低速，可以讓循環(huán)水溫度控制在適宜的范圍，促使真空維持在合理的狀態(tài)下，由此實(shí)現(xiàn)高效、節(jié)能運(yùn)行的目標(biāo)。為讓熱能與動(dòng)力工程的節(jié)能降耗作用充分地顯現(xiàn)出來(lái)，需要合理地運(yùn)用工況變動(dòng)法和調(diào)配選擇方法。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以通過(guò)基本的輔助設(shè)施的使用率，如安裝低壓凝氣裝置，便能完成對(duì)系統(tǒng)工作量的適當(dāng)調(diào)節(jié)，使得系統(tǒng)負(fù)荷調(diào)節(jié)順利實(shí)現(xiàn)，控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的能耗。

3.6 使用清潔能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源

地?zé)豳Y源與風(fēng)能都是可再生能源，其可再生的特點(diǎn)使該類能源的獲取方式相對(duì)簡(jiǎn)單。地?zé)豳Y源的優(yōu)點(diǎn)主要有效率高、穩(wěn)定性好、用地少以及對(duì)環(huán)境污染小等。風(fēng)能被使用的時(shí)間較長(zhǎng)，最大的特點(diǎn)是對(duì)地球環(huán)境完全無(wú)污染。通過(guò)近年來(lái)的技術(shù)改進(jìn)，它的發(fā)電效率得到了很大提高。將這些清潔能源應(yīng)用于相關(guān)工業(yè)，能夠在工業(yè)實(shí)施過(guò)程中實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，不僅能夠減少環(huán)境污染，還可以實(shí)現(xiàn)能源的高質(zhì)量轉(zhuǎn)化，從而保障人們的能源需求。地?zé)豳Y源與風(fēng)能都是十分珍貴的清潔能源，在動(dòng)力工程中的廣泛應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)能源的充分利用和環(huán)境保護(hù)。

4 結(jié)語(yǔ)

電熱動(dòng)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化符合當(dāng)前的發(fā)展要求，有助于降低能耗，提高電廠的效率，并為行業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展做出貢獻(xiàn)。因此，有必要對(duì)熱動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行條件進(jìn)行科學(xué)分析，并采取有效措施來(lái)達(dá)到優(yōu)化節(jié)能的目的。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳琦.電廠熱動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化策略分析[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2016（9）：90-91.

[2] 吳曉鋼.火力發(fā)電廠電氣節(jié)能降耗的問題與技術(shù)措施探討[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2020，10（6）：62-63.