火电厂热动系统节能优化思路与举措

火电厂热动系统节能优化思路与举措

徐连辉

中冶南方都市环保工程技术股份有限公司 湖北，武汉 430200

摘要：人们的生活水平在不断提高，技术在不断进步，对能源的需求在逐步增加，当前的社会重点关注的是绿色、节能、环保。火电厂作为最大的能耗产业，其热动系统作为节能减排的重要组成部分已成为当务之急。对此，笔者根据实际经验，对火电厂热动系统的节能减排方法进行了简要分析。

关键词:火电厂；热动系统；节能；优化

1 引言

热动系统是火力发电厂运行的关键系统，所有电力企业还需要在保证火电厂生产质量的基础上，加强火电系统的节能优化，减少资源损失，为电力企业带来良好的经济效益和生态效益。为了充分满足我国节能减排政策的有关要求，火电厂可以通过技术创新和科学管理等手段，促使火电厂的热动系统节能性能得到进一步的提升，以达到节能减排的目的。

2 火电厂热动系统节能减排重要性
　　当前，鉴于火力发电厂的高能耗、高污染问题，国家出台了相关政策，并敦促有关部门加大火力发电厂节能减排的检查和控制力度。因此，针对高能耗，高污染物排放的热动系统，其节能减排的优化已成为火电厂节能减排优化的重要组成部分。按照火电厂热动系统的运行原理，进行了相关的节能减排优化分析和设计，制定了各种节能方案，提高了节能效果，不仅响应国家的要求，同时也满足节能减排的战略和要求，改善人民生活环境方面也起着重要作用。随着目前火力发电厂规模的扩大和机组参数的增加，新设备和新技术不断应用于火力发电厂，以提高生产效率和增加电力供应，应根据国家有关规定确定目标，结合目前先进的节能减排优化技术，以火力发电厂的热动系统为主要优化目标，并对其运行方式进行了创新和优化，在现代科学技术的支持下提升火电厂的经济效益和社会效益。对于传统的热动系统节能减排优化策略，主要是通过应用当前的先进技术并安装先进的节能设备，通过对火电厂的实时监控，来实现热动系统的优化改造。对火电系统的运行状态进行全过程的热动系统运行消耗跟踪，在实时监控数据的基础上，对系统的运行参数进行调整，以实现运行优化。

3 我国火力发电厂能源消耗现状分析

目前我国火力发电厂平均供电煤耗、输电线损率和装机耗水率等指标分别比世界先进水平高出30g、2％和40％。因此，从我国目前火电厂的运行现状来看，主要能耗指标与世界先进水平差距较大，能源严重浪费，而且造成较大的经济损失。此外，火电机组的结构设置不合理，中低压参数机组数据比例较大，发电设备技术比较落后。2015年全国6MW的火电机组约为5000台，总容量为2．8亿kW，平均机组的容量可以达到55MW。其中300MW以上的机组容量占42％，高效率的机组仅占火电总装机总量的2％。同期同等级容量的国产机组供电煤耗与进口机组也存在较大差别，在生产管理机制与运行水平一致的情况下，供电煤耗量差主要是由于我国发电设备制造技术落后和技术不完善昕导致的。因此，不断提高国产发电设备的制造技术水平是实现企业节能环保的重要途径。

4 火电厂热动系统节能优化的举措

4.1汽轮机通流部分改造技术
　　采用先进的汽轮机三维流场设计技术，结合四维精确设计，对汽轮机通流部分及汽封系统进行优化，从而提高缸效率，降低机组热耗率。由于当时设计、制造水平等因素限制，国内300～600MW机组其性能指标比目前国外同类型机组供电煤耗高出20～30g/kWh。针对这些机组采用现代汽轮机设计和制造先进技术，对汽机通流进行改造，改造主要包含几点内容：第一，高中压缸以及低压缸通流整体设计优化。第二，高压缸调节级，采用子午面收缩静叶栅;压力级隔板静叶，采用新型优化高效静叶叶型。第三，中、低压缸隔板静叶，全部采用弯扭静叶片。第四，采用新型动叶叶型，改善速度分布，减少动叶损失。第五，增加各级动叶顶部汽封齿数，减少漏汽损失。第六，提高末级叶片的抗水蚀能力。第七，提高末级根部反动度，改善末级气动性能等。

4.2改变热传能方式

传统电力热动系统是采用蒸汽实现供能系统循环。作为热动系统优化的关键环节，电厂在供热输送环节中应当降低蒸汽温度，避免蒸汽热量流失。建议采用高效的运输方式，如采用节能管，优化汽轮机生产质量等，提升蒸汽的处理质量，减少能源的浪费。热动系统运行期间，想要实现能源的控制，电厂就要从源头减少能源消耗，不断优化运行方式。首先，关注机组的运行情况，相关部门每半年需要检查顺序阀的工作状态。依据实际生产情况，可在后半年将顺序阀改为单阀，以实现能源的有效控制。再者，关注机组运行中的稳定性，确保各项数据均能满足设计标准，使得机组始终处于最佳运行状态，平稳开展各项工作最后，建设集中统一管理系统，实时收集各个设备的运行数据，引入各类先进技术，开展统一管理，实现设备运行方式的不断优化。

4.3对高加外置蒸冷器进行改进

要想提升火电厂热动系统的工作效率，减少对煤炭的排放，除了要对原有的系统进行改进以外，还可以在系统中增加一些设备，达到节能优化的目的。在实际的操作中，可以在火电厂热动系统中安置一个蒸汽冷却器，使用整个设备，可以给锅炉内部的水进行连续加热，从而提升锅炉中水的温度，减少热量的损耗，提升热能向电能的转换率，这样可以有效的提升火电厂热动系统的工作效率，达到节能减排的目的，在火电厂热动系统中安置一个蒸汽冷却器的节能效果非常明显，通过实际的调查可以发现，在火电厂热动系统运行的过程中，热量的损失程度减少量可以达到每千瓦时十五焦耳，每台发电机组的煤炭消耗量每千瓦时减少了零点五克，通过这样的方式，可以有效的提升火电厂热动系统的工作效率，减少煤炭的消耗量，对于我国的环境也可以起到保护的作用。

4.4对锅炉排放高温废水进行充分利用
　　火电厂热动系统运行中会不可避免出现水分蒸发的问题，而且工作人员为了确保正常供电不会因为水离子变化而导致浓度变化而受到影响，此时就需要对排污量进行控制，所以就会出现带有较高热量的废水直接进行排放，这就会导致其中大量的热能以及水资源被浪费。这就需要对热动系统进行优化改进，将连续排污扩容的技术在热动系统中应用，而扩容的方式就是通过高温膨胀来实现的，这样就可以对热能进行回收和充分利用。此外，还可以在废水排放尾端进行冷却装置的安装，在废水经过热能回收利用之后进行冷却，然后将废水应用于热动系统中对水质要求不高的循环水系统中，达到对水资源的充分利用和良性循环，满足节能减排的具体要求。
4.5对锅炉排烟热量的充分利用
　　高温烟气也是热动系统运行中对热能造成浪费的主要形式，而且对高温烟气的直接排放还会造成环境污染。因此，可以在锅炉的尾端进行低压省煤器的安装和有效运行，实现对烟气中热能的充分利用。或者是进行凝结水循环系统的安装来对烟气热量进行充分利用。还可以通过特制的其他节能装置来对烟气中的热能进行回收利用和交换，确保热量能够重新流入热动循环系统中，实现良性循环以及节能减排的目的。

结语：

近年来，我国资源短缺和生态环境恶化的问题越来越严重，促进了人们的生态意识。作为我国社会稳定和发展的重要保障，电力企业仍存在能源消耗过大的问题，这将对我国环境造成极大的破坏。这也要求电力企业加强对火电厂热力系统的节能改造，不断提高能源利用效率，帮助电力企业获得良好的经济效益和生态效益，为企业的持续稳定发展打下良好的基础。

参考文献

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