热能动力系统优化节能改造

热能动力系统优化节能改造

张鼎

大唐国际发电股份有限公司下花园热电分公司 河北张家口  075300

摘要：在传统的热能工业领域，往往是采用热水管道的方式进行供热，并且在供热的能源上通常是采用煤炭能源，但是煤炭能源在燃烧的过程中，将会产生大量的污染气体，造成大气环境的污染和破坏。当下，采用新的供热能源以及供热技术，提高供热效率以及清洁程度，成了热能工业领域的发展新方向。本文对热能工业技术进行了简要的介绍，并且对当下热能工业领域存在的问题进行了讨论，并且提出了改革和创新的措施，旨在推动热能工业发展，为社会提供更加高质量的热能供应。

关键词：热能动力系统；节能；改造

引言

工业的发展随着巨大的能源消耗，每年能源消耗占据世界前列，因此，能源与经济、经济与环境之间的问题不断显现。

1热能工程技术概述

热能工程技术是一门涉及能源生产和使用效率的科学。其中包含了多项先进技术，包括高效清洁燃烧技术、锅炉热量回收以及热能动力装置的研究。①高效清洁燃烧技术高效清洁燃烧技术是热能工程的关键。目的在于生产最大的能量，同时减少对环境的污染。例如，现代电厂中使用了先进的燃烧系统，以高效清洁地燃烧燃料，实现大气中二氧化碳和其他温室气体的最小化排放②锅炉热量回收锅炉热量回收利用工业过程和电厂中生成的废热。这些热量可以用来生产额外的电力或者提供加热。例如，许多电厂使用热回收系统，捕获燃烧过程中产生的热量，并将其转移到水中，再用这些热水生成蒸汽驱动涡轮机产生额外的电力。③热能动力装置研究技术热能动力装置研究技术的目的在于有效地将热转化为可用的能量。这些系统包括广泛的热能转换技术，例如热力机械、热电和热燃料电池。热能工程技术是一门不断发展的科学，在提高能源利用效率、减少环境影响以及改善生活质量方面发挥着重要作用。其中，高效清洁燃烧技术是未来能源生产的关键。随着能源需求的不断增长，对环境清洁的要求也在不断提高。为了满足这些需求，热能工程技术的研究与发展将是一个非常重要的领域

2电能生产中能源消耗的影响因素

2.1电厂设备使用和热能消耗

发电厂设备的选择十分关键，只有选择合适的设备仪器才能够确保能源的最高利用效率，保证发电厂的正常运行。若是在发电厂运行过程中，选择的设备仪器出现了不匹配或配比不足等问题，都会影响发电厂正常运行，使其对热能利用不够充分，进而造成热能的消耗和损失。

2.2电能存储

发电厂电能存储方式往往是被忽略的因素，但其也严重影响着能源消耗情况。部分发电厂的电能出现无法存储的问题，导致发电厂的电压功率受到干扰，发电厂最终的生产效率也会受到影响。

3热能动力系统优化节能改造的主要方案

3.1设备级节能技术

①高效燃烧技术高效燃烧技术是改善热能动力系统能效的关键措施，通过优化燃烧器的设计和燃烧过程的控制可以提高燃料的利用率，减少燃料的消耗量和排放量。预混燃烧技术和多级燃烧技术是常用的高效燃烧技术。②高效换热技术在热能动力系统中，采用高效换热技术可以提高换热器的传热效率，减少能量损失，常用的高效换热技术包括增加换热面积、优化流体流动方式以及改进管束结构等。③智能控制技术智能控制技术是通过采用先进的控制算法和传感器技术，实现对设备运行状态的精确监测和控制，进而优化系统的运行参数，提高能源利用效率。模型预测控制技术能够根据实时数据和系统模型进行预测和优化控制，实现最佳的能耗与性能平衡。

3.2系统级节能技术

①系统热能平衡优化通过对热能动力系统的热能平衡进行优化，实现热能在不同热源、热载体和热负荷之间的合理分配和利用，在优化过程中需要考虑热能的供需匹配，以减少能源的浪费，通过优化设计热能流动路径和加强管道的绝热措施，可以降低系统的热能损失和能耗。②热能回收与利用收集利用系统中产生的余热和废热，可提高热能的回收利用效率，减少对额外能源的需求。常见的热能回收技术包括余热锅炉、热泵、热交换器等，这些技术可以将废热转化为有用的热能，用于供热、供蒸汽或驱动其他热能设备，从而实现能源的再利用。③系统运行优化通过优化系统的运行参数和控制策略，提高系统的能效，包括调整设备的运行模式、优化负荷分配、改进供热供冷水温度等。同时，采用智能控制算法和先进的监测技术，也可以实现对系统运行状态的实时监测和调整，以最大程度地提高能源利用效率。

3.3新型生产技术

现如今,热能利用和动力工程中所采用的主要生产资源是原油和煤气等,但它们均是不可再生资源。在工业持续发展的水平提高,电力市场规模不断扩大的情况下,不可再生资源还将持续减少和消失,若要继续大幅度发展不可再生资源,则势必会在一定意义上损害生态系统。因此，针对这一问题，我国新型清洁能源的开发受到广泛关注，工业生产越来越倾向于将清洁能源转化为工业和人们日常生活中所需的能源类型，以此不仅能够缓解目前不可再生能源紧缺的问题，还能够有效减少能源使用对环境产生的污染。所以，为了达到节能效果，发电厂热能与电力工程也应当加强对新型生产技术的应用，多加使用清洁能源代替不可再生能源，作为电能和机械能转化的重要原料，减少能源消耗带来的污染问题，提高能源转化效率，减少不可再生能源的消耗。

3.4运用先进的设备进行节流调节

现今，随着高效的热能技术和先进的设备不断涌现，传统的加热方式正在得到改革和创新。新型加热器具有调节更容易，操作更方便，维护恒温的特点。这是因为它们可以随时调整加热温度。这种设备可以自动提高热效率并实时调整热量，不仅简化了操作，还为节流阀配置带来了方便。因此，在使用加热器进行加热过程中，需要注意以下几点：首先，引入热力技术和自动化，充分利用这些高效的资源；其次，控制涡轮机是否稳定运转，以确保它提供了最佳的性能；此外，要留意动能转换问题是否存在，以便及时采取措施；最后，要充分了解设备的传热性能，以便在发现隐患时及时采取相应措施。这些措施有助于提高加热器的使用效率，促进节流阀的控制变得更加顺畅。为了最大限度地发挥加热器的性能，需要采取有效的措施来实现这些目标。

3.5加大新能源的开发与利用

环境问题不仅仅是在供暖领域供暖技术的应用问题，而且还会对社会工业生产和日常生活产生严重影响。在新时代，面对日益严重的能源危机和环境压力，加强新能源的开发利用迫在眉睫。首先，由于目前很难完全消除燃煤供暖，我们需要重点发展清洁煤燃烧和清洁燃烧技术。第二，我们应该使用太阳能、风能和核能，在条件允许的情况下提供支持。这些能源对环境的影响几乎为零。然而，应当明确，开发和使用这些清洁能源需要其他领域的技术支持，这对现代供暖技术的整合也至关重要。

结束语

优化节能改造是提高热能动力系统能效和可持续性的关键措施，通过设备级和系统级节能技术的应用，可以显著提升系统的能源利用效率和整体性能。经济性评估为改造方案提供了经济可行性的依据，而基于效益评估的持续优化则确保改造方案的效果持久且可持续。未来可通过不断的创新，推动热能动力系统向更加高效、可持续和环保的方向发展，实现能源的可持续利用。

参考文献

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[2]刘志武.热能动力系统优化与节能改造[J].电子测量技术,2019,42(18):22-26.

[3]李文海.热能动力系统优化与节能改造分析[J].节能,2019,38(8):67-68.