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火电厂热能与动力工程中节能技术的实践应用

廉东旭

哈尔滨热电有限责任公司,黑龙江省哈尔滨市,150036

摘要: 在火电厂中,如何提高热能与动力工程节能技术水平,需要技术人员不断开展实践研究,结合先进的技术方法,高效地运用到火电厂相关工作之中,从而全面提高热能与动力工程节能效率。通过进一步分析,从多方面总结了具体的节能技术方法,希望分析能为相关工作人员提供有效的技术参考。
关键词: 火电厂;热能与动力工程;节能技术
DOI:10.12721/ccn.2021.159081
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引言:能源为国家发展提供了基础性支持,其在当前发挥的作用越来越大,已然成为人们生活、生产中不能缺少的物质基础。现阶段,世界范围内虽已经积极推动清洁、可再生能源的开发与利用,但是使用能源的大部分依旧为传统不可再生能源。基于这样的情况,探究、应用热能与动力工程节能技术极为必要。

1 热能与动力工程的装置简述

1.1 热能装置

对于热能装置来说,其主要指人们生活、生产中所需要的主要设备形式,依托能源燃烧释放大量的热量,并在相应装置内部对转变为其他能量形式。当前,常见的热能装置包括蒸汽机、内燃机、燃气轮机、内燃机等等。想要达到节能降耗的效果,就必须要尽可能保证能源燃烧后产生的热量全部转化为其他动能,避免出现不必要的能源损耗[1]

1.2 动力工程装置

动力工程装置与热能装置、电力动力装置共同构成工业动力系统,是工业生产中运用最广泛、最重要的设备设施之一。通过对动力工程装置的设计分析,提升能源的利用效率,有效降低有害气体的排放量,充分满足当前社会的环境保护发展需求。

2 热能与动力工程中能源损耗产生的主要类型分析

2.1 热能损耗

在热能装置与动力工程装置的实际运行中,会产生大量的热能。这些热能一部分进行转化,被应用于其他的生产实践中;还存在部分热能消耗,导致资源浪费。这样的热能消耗一方面降低了装置运行质量,另一方面,也不利于相应行业企业经济效益、社会效益的增强。理论上来说,节流器会在设备超过额定功率时,依托初始设定数值完成设备运行调节,以此达到降低设备运行负荷的效果[2]。但是在实际的运行中,调节器会发生故障,造成热量损失,不利于设备稳定运行与节能降耗目标的实现。

2.2 湿气损耗

在热动装置的运行中,湿气损耗也是重要的损耗类型,对节能减排目标的实现极为不利。湿气损耗主要表现为三种形式:一是蒸汽在蒸发、膨胀的过程中普遍会产生小水滴,一旦小水滴形成大量聚集的水滴团,那么就会对蒸汽系统的稳定运行造成不利影响;二是从移动速度角度来讲,蒸汽的移动要快于小水滴的移动,这样在同等距离下两者的移动时长是不一样的,湿气损耗也由此产生;三是小水滴一旦大量聚集,不可避免地会产生水滴流,那么湿气的运行就会受阻,热量损失也会加重[3]

3 火电厂热能与动力工程的节能技术研究

3.1 选择适宜的调频技术

热能与动力工程是一种传统的工程形式,在这项工程中,机械能和电能来源于热能。并且这项工程能够实现能量的高效转化,因此能够充分利用热能,以实现节能的发展理念。与此同时,热能属于可再生能源的范畴,因此这项工程保护了不可再生能源,为充分利用热能与动力工程,应当选择合适的调频技术,从而避免跳闸和电负荷过大的现象。在选择调频技术的过程中,应当以发电机组的运行模式和装置的构造为出发点,选择合适的调频方法,从而保证热能与动力工程能够平稳运行[4]。此外,还应当对水泵等发电设备进行调频,即通过自动手机温度与气压等自然条件的变化对设备进行合理的调频,从而使设备能够安全运行。

3.2 废热回收利用技术

在能量守恒的原理下,电能的生产与利用,本质上都是能量之间的相互转化。然而,能量的可利用性高低不同,因此仍然需要对能量的转换进行合理控制。在发电和用电的过程中,中间产物如废气、废液等会导致一部分能量的损失,因此应当充分利用废热回收利用技术,尽量减少余热,并且对其进行回收利用,使发电厂的工作更加节能环保。这种废热回收利用技术借助冷凝装置进行,以促进动力装置效率的提升为主要目的,使燃料的耗损比例降到最低。除此之外,其他的节能技术还包括中间再热、低温省煤装置等等,这些方法都能够对废热进行回收利用。低温省煤装置应当安装在锅炉的后烟道上,使其对尾气中的废热进行回收利用,从而切实提升锅炉装置的热利用率[5]

3.3 降低湿气损失的技术

湿气损失是另外一类导致热能与动力工程能耗增加的原因,并且由于湿气的产生在所难免,因此为减少湿气能耗,应当采取必要措施对湿气中含有的热能进行回收利用。通常情况下,具体技术方法的选择应当以湿气损失产生的具体原因为依据。常用的技术包括下述三类。首先,在设备的固定部位安装除湿设备,使设备在工作的过程中产生较少的湿气,从而避免湿气带走热量;其次,可以将再加热循环装置安装在热能传送的路径中,从而降低湿气中含有的热能;再次,应当及时对机械设备进行维修和养护,使其能够维持恒定的工作效率。

3.4 多重汽轮机重热回收

重热现象是汽轮机运行过程中难以避免的现象之一。为进一步提升火电厂热能与动力工程的能源利用率,使其符合节能环保的要求,应当采取必要措施对重热进行回收利用。因此,工作人员应当以火电厂的实际情况为准,对运行中汽轮机的数量进行规划,并且对其布设情况进行合理的布局,从而充分利用重热。具体的排布方式应当以上下级为依据,最终目的是降低汽轮机的热损耗。为进一步降低热损耗,还应当使多重汽轮机同时进行重热回收。通常,为使重热的回收率达到最高,应当将汽轮机的重热系数控制在0.04-0.08之间,从而有效避免机组之间的差异因素导致的重热回收不良。由于多重汽轮机无法对其重热系数进行完全固化处理,因此只能采取上述方式,将重热系数限制在一定的范围之内。

4 节能技术在火电厂热能与动力工程中的应用的建议

随着经济社会的发展,热能与动力工程的技术获得了长足的进步,传统的节能技术已经难以与先进的工程技术相匹配。因此,在这种宏观的背景下,火电厂工作人员应当以热能与动力工程的实际情况为准,对相关节能技术进行有效的革新,从而实现更低的能耗与更高的生产率[6]。由于不可再生资源已经被大量消耗,因此应当重视节能技术的应用。具体的革新方法如下:首先,应当加强在节能技术方面的科研经费投资力度,不断借鉴国内外的先进节能技术,并且对工作人员进行节能技术培训,使其能够更好地利用新型节能技术;其次,应当提升科研人员与部门之间的交流频次,并且从中总结经验,及时取长补短,不断进行尝试与创新,从而迅速将科研成果转化为实际生产力;再次,应当提升技能减排技术的研究力度,寻找减少污染物排放的新方法。

5 结束语

综上所述,从当前热能装置与动力工程装置的运行情况来看,产生热能损耗与湿气损耗的情况极为常见,需要进一步处理。在明确设备运行实际情况的前提下,通过调频技术、废热回收技术、湿汽损失降低技术、传热实践应用技术、多重汽轮机重热回收的选择与使用,实现了热能损耗与湿气损耗的降低,提升了热能装置与动力工程装置的运行效率,为节能降耗目标的达成提供了有力支持。