摘要：在社会经济发展过程中，能源紧缺问题得到了世界各国的高度关注，与发达国家相比，我国的能源利用率相对较低，造成此种情况的原因主要为缺乏先进技术的支持。在资源消耗过程中，不仅加剧了能源紧缺与经济发展的矛盾，同时也造成了一定的环境污染。因此，作为高能耗行业之一的工厂应该对热能动力系统进行优化与节能改造，从最大程度上节约能源。基于此，本文就热能动力系统优化与节能改造进行探究。
关键词：发电厂；热能动力系统；优化；节能改造
1发电厂热能动力系统简介
该系统在实际的运行当中，其主要的工作原理为能量转换，把其中的热能和机械能进行转换，利用高温能源的作用力，来收集热量，通过高温高压来产生膨胀现象，从而摒除循环过程中出现的肺热现象。目前，我国热能动力系统的运行主要是利用矿物燃烧来实现高温热源的收集。这些矿物在燃烧的过程中，会给我国的生态环境形成很大的威胁，严重的压制了环境的绿色发展。所以，对热能动力系统进行改造已经成为目前我国最重要的一项研究工作，需要在其中融入节能的理念，尽可能的将节能的效用发挥到最大。
2发电厂热能动力系统优化及节能改造必要性分析
注重发电厂热能动力系统优化及节能改造，具有重要的现实意义。具体表现在：①有利于缓解严峻的环境形势，改善生态环境质量的同时提高系统运行效率；②可以满足可持续发展战略的具体要求，增加发电厂生产计划实施中的经济效益与生态效益，延长热能动力系统使用寿命，促使系统能够长期处于稳定、高效的运行状态；③系统优化及节能改造目标的实现，可以为发电厂相关生产设备工作性能优化及现代化生产技术应用范围的不断扩大提供保障，实现发电厂的可持续发展。
3热能动力单元机组汽温控制系统
锅炉汽温控制系统主要包括过热蒸汽和再热蒸汽温度的调节。主蒸汽温度与再热蒸汽温度的稳定对机组的安全经济运行是非常重要的。如果过热蒸汽温度偏低，则会降低电厂的工作效率。一般规定过热汽温下限不低于其额定值10℃。通常，高参数电厂都要求保持过热汽温在540℃的范围内。由于汽温对象的复杂性，给汽温控制带来许多的困难，其主要难点表现在以下几个方面：①影响汽温变化的因素很多，例如，蒸汽负荷、减温水量、烟气侧的过剩空气系数和火焰中心位置、燃料成分等都可能引起汽温变化。②汽温对象具有大延迟、大惯性的特点，尤其随着机组容量和参数的增加，蒸汽的过热受热面的比例加大，使其延迟和惯性更大，从而进一步加大了汽温控制的难度。
4发电厂热能动力系统的优化及节能改造
4.1化学补充水系统
目前，发电厂机组均为抽凝式，在对热能动力系统进行化学补水过程中，主要方法为在凝器或除氧器中补入化学水，在实际补水时，如果补水温度偏低，则需要借助其他装置，以此保证凝结器中补充水的有效进入，通常情况下，其形式为喷雾式，此时回收了部分排气废热，并在一定程度在改善了凝器真空。同时，生产实践中，也可采用低压加热器，此时化学补水实现了逐级加热，并且对高位能蒸汽量进行了最大化的控制，使其保持在最低程度，进而系统具有了更为明显的经济性与高效性。
4.2废水余热回收利用
在除氧器运行时，由于其排放蒸汽，不仅会损失热量，还会损失工质，因此，优化热能动力系统过程中，应利用冷却器，以此减少热量损失，避免工质损失问题的出现。在锅炉运动过程中其排污方式主要有两种，一种为定期排污，另一种为连续排污，前者为了有效排放污水，需要扩容降压，此时便会造成废水余热的浪费；后者虽然实现了对二次蒸汽的回收，但其回收率偏低，同时排放过程中也浪费了蒸汽与废水余热。在此情况下，为了扭转此局面，发电厂应充分利用排污废热回收器，以此保证锅炉污水余热的有效回收，在此基础上，能源利用率将大幅度提高，同时也利于节能降耗、环境保护目标的达成。
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4.3废烟余热回收利用
作为二次能源，锅炉排放废气烟过程中产生的余热若未充分利用，也是较大的能源浪费。尤其在废烟的温度较高的情况下，向大气排放过程中很容易造成大气污染与环境的破坏。因此要求发电厂利用锅炉过程中既要保证其利用效率的提高，同时也需注意充分利用高温废烟并减少其对环境的污染。对此现状，热能系统优化过程中，应设置相应的节能器，或者直接安装低压省煤器于锅炉尾端，可使废烟的温度得以降低并提高锅炉的使用效率。一般对废烟余热回收时会利用预热空气以及预热工件，但受场地作用限制，往往避免预热工件的使用。而且该技术应用过程中由于成本较高，因此发电厂需以自身实际情况为出发点，使资源得到充分利用，实现成本节约与节能效益的结合。
4.4蒸汽凝结水回收利用
在发电厂生产过程中，蒸汽热力扮演着重要的角色，但实际生产中，蒸汽释放热能后，其凝结水存在严重的浪费现象，此时浪费的蒸汽凝结水占蒸汽总热量的20%～30%，如果对其进行合理的运用，将利于工业用水的节约，同时也利于燃料能源的节省。因此，发电厂应对蒸汽系统进行节能改造，具体措施为借助蒸水余热替代低压蒸汽，此时发挥凝结水的余热，以此减少低压蒸汽的能耗，进而利于达成节能减排的目标。对于凝结水而言，其回收方式主要有两种，一种为加压回收，另一种为背压回收，前者主要是利用气动凝结水加压泵，对凝结水进行加压输送，此方法具有一定的稳定性，后者主要是借助输水阀背压，对水蒸气与凝结水进行输送，此方法保证了回收水及二次水蒸气的有效利用。上述两种方法具有一定的现实意义，不仅节约了能源，还减少了废气与废水排放，从而满足了节能减排的要求，保证了企业综合效益的增长。
4.5热能动力联产技术
新时期，发电厂为了实现可持续发展，采取了诸多的节能措施，但成效甚微，造成此情况的原因主要为发电厂仅对单独的装置设备进行节能改造或者优化，而未能关注整个系统的联合改造与优化。常见的技术有蒸汽动力联产、燃气轮机联产等，前者主要是由燃气轮机锅炉系统与锅炉汽轮机高压系统构成的，此时的联产利于系统优化，特别是对高能耗企业而言，是降低能源消耗的重要手段；后者主要是对热能动力系统进行优化，保证了较低温度热流的有效加热。
5热能动力系统的发展前景
随着我国社会经济的快速发展，各行各业对能源的需求量呈逐步上升的趋势，从而导致工业生产面临着能源缺乏的紧张局面。节约能源，提高能源利用率已经成为了目前工业领域中的重点课题。而热能动力系统的优化与节能改造技术对于工业生产而言，具有巨大的生态效益和经济效益。热能动力系统在节能改造的过程之中，采用先进的科学技术，合理调整系统结构，提高热能动力系统的运行效率，这不仅能够节约能源，降低工业生产成本，而且还保护了环境，实现了发展与生态之间的和谐统一。随着科学技术的不断进度，热能动力系统在节约能源方面具有很大的潜力，因此相关的企业需要进行深入的开发和挖掘，在不久的将来，相信热能动力系统将会得到更加广泛的运用。
结语
综上所述，发电厂热能动力系统的优化及节能改造对企业发展有着积极的意义，在企业掌握先进的科学技术基础上，企业的竞争力将不断增强，进而利于其获得更为丰厚的经济效益。同时，热能动力系统的不断优化及相关节能改造技术的应用，将扭转高能耗企业发展的现状，能源利用率将不断提高，企业的综合效益将更加显著。
参考文献
[1]王芯茹.针对热能动力工程的分析[J].科技创新与应用，2014(13).
[2]林江刚.热能动力联产系统节能优化分析[J].科技创新与应用，2014.
作者简介：
谷田雨，男，民族：汉，内蒙古自治区呼和浩特市人，学位：双学士学位，职称：助理工程师，单位：内蒙古电力勘测设计院有限责任公司，研究方向：火力发电厂热能动力专业
论文作者:谷田雨,张智超
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/9
标签：热能论文; 发电厂论文; 动力论文; 蒸汽论文; 系统论文; 节能论文; 凝结水论文; 《电力设备》2017年第29期论文;