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火电厂热能动力系统节能改造的问题初探

何天玉
  
名万媒体号
2023年10期
资兴煤矸石发电有限责任公司 湖南省衡阳市 421000

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作者简介:何天玉(1983.9-),男,本科,汉族,工程师,湖南衡阳,主要从事火力发电工作。

摘 要:在我国电力事业的发展过程中,火电厂是其中非常重要的发电形式,可以为整个社会的发展以及人们的日常生活提供充足的电力资源。在火电厂的运行工作过程中,热能动力系统是其中非常重要的工作装置,直接关系到整个火力发电厂的发电效率和安全性,但是热能动力系统在运行过程中会产生大量的能源消耗,因此做好热能动力系统节能改造工作非常关键。基于此,本文首先针对火电厂热能动力系统节能改造工作的重要作用进行阐述,并且对现阶段热能电力系统节能改造过程中的相关问题,以及技术要点进行全面探索,有效保证火力发电厂的发电工作质量,实现更高的经济效益和社会效益,为后续类似工作的顺利开展提供相关参考和借鉴。

关键词:火电厂;热能动力系统;节能;改造

在现代社会的发展过程中,电力资源是人们赖以生存和生产的重要能源,发电厂的发电工作效率和稳定性受到了人们广泛关注和重视。在火力发电工作过程中,由于需要进行大量的煤炭燃烧造成我国不可再生性资源的总量正在不断下降,进而火电厂在生产活动中也面临较大的资源供应压力。与此同时,随着社会的快速向前发展,人们的日常生活和生产活动对电力资源的需求量正在快速上升,面对这一发展工作形势需要对火力发电厂热能动力系统实施必要的节能和改造工作,要不断引进一些更加先进的节能技术方法,对整个热能动力系统进行优化,不断提高能源转化效率降低不可再生性能源的消耗量,以此来充分满足火力发电厂的节能生产工作要求和标准,推动我国电力事业不断朝着长远可持续性方向上发展。

1火电厂热能动力系统分析

在火电厂的发电工作过程中,热能动力系统主要指的是使用一些化石燃料等可焚烧性物质,在燃烧过程中会产生大量的能量转化,最初主要是以生物化学能然后转化成热能机械能以及供给人们使用的电能。在热能动力系统的运行工作中,受到燃烧不充分问题的影响,造成大量的化石能源出现浪费情况,能源的转化效率相对偏低。不但如此,化石能源在燃烧过程中会生成大量的二氧化碳和二氧化硫等,如果大量的排放在空气环境当中,会形成比较严重的污染问题[1]。因此,在火电厂建设热能动力系统过程中,必须要充分考虑到热能动力系统的各项运行工作参数,要严格参照国家以及相关行业的技术标准和要求,对热能动力系统的相关机器设备进行合理选用,同时还需要对整个动力系统的综合性能进行分析,在保证整个系统运行工作可靠性和稳定性的条件下,尽可能提高化石能源的热能转化效率。如图1:

不但如此,该项技术在使用工作当中,需要充分考虑到火力发电厂的综合生产工作水平,在保证热能动力系统运行方式更加先进的情况下,为后续的各项维护工作打下良好的基础,保证热能动力系统在运行工作过程中具有更高的经济效益。在热能动力系统的建设工作中,要保证设备的投资量不会远远超过前期的预算,同时还需要保证后期电力资源的生产效率降低,各种费用的维护成本投入。在近几年的发展过程中,随着我国对节能环保工作的重视程度不断上涨,火电厂由于能源过度消耗以及造成比较严重的环境污染问题,所承担的经济成本量也在不断加大,但是近阶段建设使用的热能动力系统,更多关注的是整体运行的节能和经济效益,要求对以往火电厂内部热能动力系统存在的资源浪费问题原因进行深入分析,同时有效提出必要的节能改造工作措施,提高热能动力系统的节能运行工作效果。

2火电厂热能动力系统节能改造问题分析

现阶段,在我国火电厂的热能动力系统节能改造过程中,仍然存在一系列问题需要解决,由于我国大力提倡建设节约友好型社会,但是在我国火电厂的发电工作过程中,仍然没有解决好资源浪费以及环境污染问题,特别是我国一些火电厂在热能动力系统的节能减排供地方面存在一定的问题,需要采取针对性的解决措施来加以控制,实现火电厂的更高经济效益和社会效益。在实际生产过程中,由于热能动力系统的运行工作模式比较落后,造成节能减排工作没有得到完全落实,进而也影响到火电厂电气节能功能的正常发挥。当前随着我国社会的不断向前发展,我国火电厂在生产工作过程中,尽管已经落实了相关节能减排工作手段,但是对于实际工作而言,所实施的节能减排工的方法并没有完全实现,主要是在政府工作单位颁布的相关法律规范以及条文等强制制约下来加以实施,主要是因为整个节能减排市场环境相对比较缺乏,最终造成核电厂的电力生产工作产生严重的资源浪费以及环境污染等情况。由此可以看出现阶段火电厂的热能动力系统节能改造工作,必须要实施进一步的优化和创新,不断引进一些先进的系统节能改造工作方法,解决传统热能动力系统存在的各种问题[2]。

3火电厂热能动力系统节能改造工作策略

3.1锅炉排水余热回收利用

火电厂当中污染排放问题,主要包含连续性排污和周期性排污,但是现阶段在我国大部分火电厂热力动力系统,主要采用的是单级排污工作方法,单级排污系统在运行工作过程中主要是对常规污水的排放进行处理。在针对连续性污水处理过程中,指对排污扩容器的污水进行处理,但是这种处理方法没有对污水进行合理化处置,水体浪费问题比较严重,并且大量的热量没有得到有效回收进而造成了能源的浪费,同时也没有形成良好的环境保护作用。对此,为了最大程度上控制环境污染,实现能源节约和环境保护功的效果,火电厂必须要充分重视排污过程中的热量回收和重复利用工作,需要最大程度上降低热量的损失,可以通过配置锅炉疏水排污热废水回收装置,在污水的排放处进行处理,同时通过对扩容水进行有效运用,可以实现良好的节能降耗效果,提高能源的使用效率,避免出现严重的资源浪费问题[3]。如图2:

3.2火电厂锅炉排烟余热回收利用

在火电厂的锅炉排烟工作过程中通常情况下,余温可以超过200℃以上,因此大量的热能没有进行回收产生能源浪费,如果火电厂可以对锅炉的结构进行有效改造,对锅炉余温进行热量回收,所以可以实现最大程度上降低热量的损失量,有效提高能源的整体使用率。不但如此,要想实现能量的循环利用,必须要对锅炉的余热能量进行最大程度上的回收,可以通过在锅炉内部安装一个监控器,可以有效提高余热收集工作效率,同时在锅炉的尾部可以安装低压省煤器,其中需要充分注意该设备使用必须要对安装位置进行确认,通常情况下主要安装在引水的位置,可以实现良好的余热收集作用,同时整个运行工作效率相对较高[4]。在近几年的发展过程中,我国火电厂热能动力系统的节能改造工作,正在不断引进一些新型的技术和方法,并且在操作形式上也得到要明显的简化,在工作流程方面主要包含预热和预热空气助燃,预热对场地环境的要求标准相对较高,同时能量的消耗量较大,这一问题需要引起火电厂单位的充分重视。预热空气助燃所占用的空间相对较小,在此工作过程中需要使用一些节能设备协同工作,将锅炉的余热进行快速收集,同时还可以保证锅炉始终处于高效运行工作状态,提高火电厂的发电量,避免出现严重的能源浪费情况。如图3:

3.3蒸汽凝结水回收系统改造技术方法

随着火电厂热能动力系统节能改造工作的全面落实,对于锅炉的余热收集利用工作方法也越来越多样化,对于锅炉使用过程中的蒸汽能量进行收集,可以最大程度上提高能源的使用效率,并且该项技术也逐渐发展成熟。在实际使用工作过程中,主要的技术手段是实现蒸汽凝结水的回收和利用,该项技术的使用主要是实现低压蒸汽的循环再利用,主要的工作原理是通过水蒸气凝结水所产生的余热收集,对锅炉的能量进行快速补充,以此可以达到能源的循环使用以及实现节能降耗工的效果。现阶段,该项工作的开展主要是通过凝结网的加压回收技术以及系统优化来加以实现,随着该项技术的进一步使用,可以有效提高系统凝结水的整体使用工作效率,快速促进热量的回收,同时对其进行加压处理,可以有效提高热系统的运行工作稳定性,除此之外,还可以有效保证蒸汽的流动效率和转化效率得到全面提高,高压蒸汽管道堵塞概率也得到了进一步降低,对后期设备的维护和利用提供的诸多便利。加压回水和被压回水是蒸汽凝结水收集的重要方法,其中被压回水将疏水阀作为蒸汽输送和凝结的关键部分背压较低的加热设备,需要使用背压回收水系统可以实现二次蒸汽压力,提升同时也可以回收周期当中的凝结水,而加压回水主要是基于气动凝结水和加压泵装置,将蒸汽凝结水进行快速传输,整个系统的运行非常安全和稳定。

3.4联产技术的有效应用

在火电厂的生产工作过程中,通过引入联产技术方法进一步优化热能动力系统,可以有效保证系统能量的转化效率,同时避免污染问题的产生,可以保证系统内部的能量可以充分使用。具体而言,主要指的是对汽轮机发电机组的运行工作过程所产生的大量热量进行循环回收利用,同时发电过程中对其进行工作可以实现热电联产的工作模式。通过电能热能的同步使用,可以形成更加高效的能源利用工作模式,火电厂联产技术的使用,可以实现对不同位置的热能资源进行分级使用,可以使用低品位热能展开集中化供电工作,同时使用高品位热能来进行发电工作,以此来全面提高能源的使用率[5]。

3.4.1系统建设

可以通过使用物理和化学配合工作方法实现联产工作模式,可以保证煤炭资源得以高效化使用,避免出现资源浪费问题。通过将煤气化作为中心,可以实现将95%的煤转化成可燃的合成气,因此可以全面实现联合循环发电工作模式,具体而言,通过增加反应器可以实现将煤炭制作成相应的化工产品,然后通过使用剩余的尾气对其进行充分燃烧和发电,将发电和化工生产工作模式之间进行耦合,保证整个汽化系统的运行工作更加稳定,有效控制系统发电工作成本。不同于系统设备进行单独改造的工作模式,联产技术在使用功的过程中要充分实现系统联合优化处理工作,保证整个系统更加具有整体性和工作稳定性,蒸汽动力联产工作必须要充分保证蒸汽轮机功能基础,和汽轮机高压系统之间的联合运行,形成一种新型的联产工的系统,整个系统的运行工作需要保证联合共生,以此来实现各种设备相互之间的协调运行,实现对废气实施资源化处理,保证整个系统的运行工作经济性以及具有良好的环境保护效益。在重新组合的工作基础之上,原有的热动力系统结构会得到进一步简化,所使用的原材料总量也随之较低,可以通过不同形式的工艺互补方法,提高系统的整体运行工作效率。

3.4.2控制系统优化

在系统控制优化工作方面,主要是实现能量的阶梯式使用,需要对系统运行过程中产生的大量二氧化碳进行吸收同时进行合理处理,通过使用先进的分离技术方法,可以对清洁燃料进行深度分离,用于化工合成生产活动当中,保证合成气具有更加均衡的化学成分,在燃料化学性质热能以及自由能之间有效建立起相应的动能关系,有效保证热能的转化效率得到全面提高。在系统内部进行能量循环工作过程中,要进一步加强重热系数,控制工作要保证在热管道完整性,要有效降低蒸汽机热力管道的口径大小,避免管道压力出现损失,控制凝气气备压,保证系统的热能损耗量得到全面控制。在各个子系统的运行工作过程中,需要合理选择运行工作周期,同时采取交替使用单阀和顺序阀的方法调整联产工作系统,有效提高整个系统的运行工作效率。在日常工作过程中,需要充分做好系统运行数据信息的相关记录工作,根据相关实际工作标准对以往的系统运行参数进行对照和分析,通过周期性的检查和维护工作,保证整个系统处于正常稳定的运行工作状态。

4结语:

综上所述,在现阶段节能环保战略得到全面落实到发展背景下,火电厂的整体运营工作模式也正在进行核心和优化,对于火电厂的热能动力系统能量时候问题以及污染较大问题,必须要引起相关单位充分重视。通过采取能量阶梯型使用以及对各种余热能量进行回收使用的方法,最大程度上实现能源的循环回收使用,同时降低污染物的排放量,实现良好的系统运行节能降耗库的效果,可以进一步提升火电厂单位的经济效益和社会效益,同时推动我国社会经济不断朝着更高目标和方向上发展。

参考文献:

[1]何兴富.发电厂热能动力系统优化与节能改造研究[J].科技创新与应用,2020(12):113-114.

[2]王苏琛,白昊.火电厂热能动力联产系统节能的优化与改革[J].中国新技术新产品,2019(10):48-49.

[3]宋健,谭慎迁,刘朝青.基于火电厂热能动力联产系统节能改革问题[J].科技资讯,2018,16(35):41+43.

[4]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.

[5]郭贵有.探讨火电厂热能动力联产系统节能的改革标准[J].中国标准化,2017(02):151.

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