关于热能动力的几个优化设计
单永健
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单永健,. 关于热能动力的几个优化设计[J]. 动力技术研究,20242. DOI:10.12721/ccn.2024.159379.
摘要: 最近几年能源问题受到了人们的广泛关注,为了能够使得能源危机得以缓解,我们需要开展更多的能源工程,尤其是对热能动力联产系统的应用优化设计应当提上日程,当前热能动力设计尽管能够有效的实现能量形式的转变,但是在系统的运行过程当中会存在着极大的问题。为了能够更加良好的适应当前的可持续发展要求,热能动力联产系统必须进行优化与更新,本文对热能动力的几个优化设计进行说明,希望可以为相关工作人员提供借鉴。
关键词: 热能动力联产;能源节能;优化设计
DOI:10.12721/ccn.2024.159379
基金资助:

1引言

伴随着科学技术水平的不断提升,在工业领域方面有着新的发展契机和新的挑战。热能动力联产系统在工业领域当中的应用变得更加广泛,热能动力联产系统有着较高的独立性,而且大多数是热力循环方式,要维持系统的高效运转,进一步的使得系统运行时的能源消耗得以降低,各个工业企业应当结合自身的实际发展情况进行热能动力联产系统的改进与优化,尤其是在节能方面应当着重考虑进一步的降低系统运行时的能源消耗和环境污染,使得工业现代化的发展脚步能够得以带动。从这样的角度看来,本篇论文主要对热能动力联产系统的节能优化设计路径进行分析与研究,同时对热能动力联产系统的稳定性提升和可靠性提升进行了分析与展望,这对后续的可持续发展有着积极的作用。

2热能动力联产系统运转现状

2.1阶梯型能源的利用

传统的工业发展领域,所使用到的热能动力联产系统运行的理论基础是卡诺定量,在整个运行和转换的过程当中,由于燃料化学能的利用有限,经常会存在较为严重的操作局限和技术局限,在当前的工业现代化发展进程当中,要想从根源上实现热能动力联产系统的优势,我们就必须以传统的理论作为核心基础,进一步的加强联系性,使得化学能与热能能够紧密连接,化学能可以通过对其的转换和控制实现集成性的高效目的。通过相关的数据发现集成性转换与能量品位转换之间有着较为紧密的关系,这种关系使得二者在一定条件下能够有效的实现耦合效应,将动力侧和化工侧完全整合。

2.2能源一体化利用

同样的能量一体化也是热能动力联产系统当中的理论基础,一体化利用主要是通过对能量与二氧化碳的控制来进行实现,采用的都是先污染后治理的理论基础,在热能动力联产系统的实际运行过程当中,首先是通过在热力系统当中,脱除流程尾部的方式使其能够保证能量和二氧化碳得以控制,这样就可以充分的达到良好的污染治理效果,能源一体化利用的实际原理是作为基础而存在的,化学能的阶梯及状态使得二氧化碳能够处于能耗分离的状态下,这样一来就会使得二者的融合得以实现,进一步的提升了能量的利用效率,二氧化碳的排放量有所降低,自然就会使得热能动力联产系统运行时的能耗得以有效减少。

3热能动力联产系统节能优化设计的重要性

3.1应用范围广

就当前情况看来,各工业企业在生产规模上都呈现出上升趋势,为了能够更加良好的满足实际的发展和生产需求,热能动力系统也就自然得到了充分的利用。热能动力联产系统的广泛应用,尽管在形式上存在一定的差异,但是在多个系统的运行过程当中,其基本上都拥有着相同的工作原理,都是通过热能逐渐向机械能进行转换来完成生产,在热能动力联产系统的运行环节当中,尽管已经有效的实现了能量的转换,但是在过程当中仍然存在着大量的能量损耗,使得整体的能量转化效率偏低,这样一来就难以保障较高的资源利用率。除此之外,热能动力联产系统在工业企业的范围内有着广泛的应用,这就使得能量的损耗变得十分巨大,进一步的增加了企业的生产成本。在未来的发展过程当中,我们应当进一步的着力于加强节能改造的工作,进一步的提升节能效益,有效地减少热能动力联产系统所表现出来的能量损失。

3.2节能设计的优势

就当前的热能动力联产系统运行过程当中所出现的能源消耗问题看来,我们应当顺应当前的发展趋势,相关人员应当进一步的对热能动力联产系统的节能设计进行加强和改造,节能改造设计可以使得热能动力联产系统的整体性能和功能得以强化和优化,使其能够在运行过程当中表现出更低的能耗。在能量的转化过程中,使转化效率大大提升,各种资源得到了有效的利用。对工业企业而言,系统节能设计与优化可以大大提升热能动力联产系统的应用水平,可以发挥该系统对企业的作用,实现企业生产成本的控制,为企业创造更大的经济效益。

4热能动力联产系统节能优化设计途径

4.1锅炉余热回收再利用技术

在节能优化设计的过程中,最为关键的是要提高能源利用率,减少一些不必要的能源消耗,尽量对一些能量加以回收利用。一般情况下,可以通过锅炉余热回收技术加以实现:1)排烟余热的回收利用。锅炉运行时必然伴随着大量烟气的产生,随着国家排放标准的日益提高,工业企业在锅炉运行过程中,往往需通过脱硫、脱硝等处理来降低烟气的污染程度。因此,各个工业企业往往需配备脱硫脱硝装置,并要加强新型技术与材料的应用,将进入脱硫塔内的高温烟气加以处理,通过加装脱盐水换热器,实现烟气中热能的回收与利用。2)排污水余热回收利用。在锅炉的运行过程中,必然伴随着大量污水的产生,污水在排放的过程中同样会带走大量的余热,如果在系统的节能设计过程中,能够通过对排污水的多级扩容,使得污水在进入排污水冷却器、除氧器以后,能够对余热加以有效处理,从而保障其良好的节能效果。

4.2蒸汽凝结水回收利用

热能动力联产系统的运行过程中,低压蒸汽装置是系统中的关键配置,能够保障能量的有效转化。在系统运行时,低压蒸汽机起着重要的推动作用,可以使得系统中的相关装置能够稳步运行,维持正常的生产作业。低压蒸汽机的运行与使用过程必然伴随着大量的水汽,而水汽的产生往往是由机械余热所造成的,如果不能将余热加以有效利用,系统运行时的能量损耗非常大。因此,要实现热能动力联产系统的节能设计,需加强对这部分余热的利用,从细节加以控制,在蒸汽凝结水的回收方面,可以通过背压回水、加压回水来实现。

4.3化学补充水的利用

工业生产系统中,汽轮机是其中的重要因素,在系统运行时,汽轮机机组运行中存在着严重的能量损耗问题,严重增加了工业企业的生产成本,且运行时存在着一定的污染。当前,很多工业企业逐步意识到了可持续发展的重要性,具有了更强的环保意识。为适应国家可持续发展、绿色发展的要求,必须结合其生产的具体要求,进行生产系统的优化与改进,促进生产方式的调整,推进产业结构的升级,适应工业现代化的发展趋势。

5结语

热能动力联产系统的节能优化设计是工业发展的必然趋势,可以充分实现资源与能源的利用。为了能够有效缓解我国的能源危机,更好地实现工业生产的可持续发展,需要加强热能动力联产系统的节能优化研究,坚持科学的设计原则和理念,增强热能的应用效果,在有效提高企业生产效率的同时,创造更大的经济效益和社会效益。

【参考文献】

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