火电厂余热利用技术在能源节约中的应用与效果分析

火电厂余热利用技术在能源节约中的应用与效果分析

曾宪礼

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摘要: 火电厂作为当前主要的电力来源之一,其余热资源利用一直是提高能源使用效率的重要手段。本文从火电厂余热利用技术的应用现状出发,分析了其在节约能源中的作用与效果,包括提高综合能源利用率、降低碳排放、实现节能减排等。论文针对余热利用技术的类型、应用领域、经济效益等方面进行了全面阐述,为进一步推广应用提供了依据。

关键词: 火电厂;余热利用;能源节约;环境保护;经济效益

引言: 火电厂作为目前我国主要的电力供给方式,其能源消耗和碳排放占据了相当大的比重。如何有效利用火电厂产生的大量余热资源,实现节能减排,是我国能源结构转型和环境保护的重要举措。本文将重点探讨火电厂余热利用技术在能源节约中的应用与效果,为进一步提高火电厂的综合能源利用率提供依据。

1. 火电厂余热利用技术的应用现状

火电厂是我国主要的电力供给方式,但由于燃烧效率的局限性,大量的余热资源未能得到充分利用。火电厂余热利用技术就是指将发电过程中产生的各种形式的余热能充分回收利用,从而提高整个电厂的综合能源利用率。主要包括余热回收利用技术、余热梯级利用技术和余热发电技术。

一是余热回收利用技术。这是最基础也是最常见的余热利用方式。通过安装余热回收装置,如余热锅炉、余热换热器等,将锅炉烟气、汽轮机排汽、冷却水等余热回收利用,满足厂内生产、供暖等需求。如某大型火电厂利用余热回收装置,年可回收利用余热800万GJ,折合节约标准煤11万吨,减排二氧化碳28万吨。

二是余热梯级利用技术。这种技术主要是针对不同温度级别的余热进行梯级利用。高温余热用于发电,中温余热用于工艺加热,低温余热用于供暖、制冷等。如某钢铁企业就利用余热梯级技术,将高温余热发电,中温余热用于烘干,低温余热用于厂区供暖,综合利用率达到85%以上。

三是余热发电技术。这是目前最先进的火电厂余热利用方式,通过余热锅炉、有机朗肯循环等技术,将余热直接转换为电能。这种方式不仅能提高厂内综合能源利用率,还可外送电网,为电网输送绿色电力。据统计,我国大型火电厂每年可通过余热发电获得约300亿kWh的电力。

火电厂余热利用技术在我国得到了广泛应用,取得了良好的经济和环境效益。但与发达国家相比,我国火电厂整体余热利用率还较低,存在诸多发展空间。未来应进一步推广先进的余热利用技术,完善相关政策法规,提高社会各方的节能意识,为火电厂实现节能减排做出应有贡献。

2. 火电厂余热利用在能源节约中的作用与效果

火电厂作为我国主要的发电方式,其能源消耗和碳排放占据了相当大的比重。如何充分发挥火电厂余热利用技术的作用,实现节能减排,是我国能源结构转型和环境保护的重要举措。

火电厂余热利用技术可以有效提高综合能源利用率。传统火电厂的热效率一般只有30%-40%,其余60%-70%的能量以余热的形式排放。通过采用余热回收利用技术,可将这部分余热能转化为有用能源,如生产蒸汽、热水等,大幅提高了发电过程的能源利用效率。例如,某大型火电厂通过余热回收利用,年可回收利用800万GJ的余热,相当于节约标准煤11万吨。

火电厂余热利用有助于实现节能减排目标。充分利用余热资源,不仅能减少化石燃料的消耗,还能有效降低二氧化碳等温室气体的排放。以某钢铁企业为例,其利用余热梯级技术,既满足了工艺加热和供暖需求,又通过余热发电向电网输送绿色电力,年减排二氧化碳28万吨。因此,火电厂余热利用为我国应对气候变化做出了积极贡献。

火电厂余热利用可以拉动相关产业的发展。余热回收装置、余热管网等基础设施的建设和运营,带动了制造、建筑、供热等产业链上下游的发展。此外,余热利用还可以孕育出新兴产业,如利用低温余热进行制冷等。据统计,我国大型火电厂每年通过余热发电可获得约300亿kWh的电力,为电网输送了大量绿色电力。这不仅提高了电网的清洁能源占比,也为电力行业的可持续发展奠定了基础。

火电厂余热利用技术在提高综合能源利用率、实现节能减排、带动相关产业发展等方面发挥了重要作用。未来,我国应进一步推广先进的余热利用技术,完善相关政策法规,提高全社会的节能意识,充分发挥火电厂余热在能源节约中的积极效果,为我国能源转型和碳中和目标贡献力量。

3. 火电厂余热利用技术的应用前景与对策

尽管我国火电厂余热利用技术已得到广泛应用,取得了良好的经济和环境效益,但与发达国家相比,我国火电厂整体余热利用率仍较低,存在诸多发展空间。未来,进一步提升火电厂余热利用技术的应用水平,对于提高综合能源利用效率、实现节能减排具有重要意义。

目前,余热回收利用、余热梯级利用、余热发电等技术已较为成熟,但在具体应用中仍存在一些瓶颈。如余热回收装置的安装成本较高,余热管网建设复杂,余热发电技术的转换效率有待进一步提高等。针对这些问题,我们应加大科研投入,鼓励企业和科研院所开展技术创新,不断优化现有余热利用技术,同时积极推广应用新兴技术,提高火电厂余热综合利用水平。

目前我国已出台一系列支持火电厂余热利用的政策,如余热发电上网电价补贴、节能减排补助等,但与发达国家相比仍存在一定差距。未来可进一步完善相关法规制度,加大财税、金融等政策支持力度,鼓励企业加大余热利用投入,营造有利的市场环境。同时,应建立健全的能耗考核和排放交易机制,引导火电企业主动提高余热利用水平。

此外,还应提高全社会的节能减排意识,动员各方共同参与。一方面,可通过宣传教育,增强公众对节能环保的认知,形成全社会重视节能的良好氛围。另一方面,应充分发挥行业协会、新闻媒体等力量,广泛宣传余热利用的重要性和典型案例,带动更多企业加入到节能行列中来。只有全社会上下共同行动,才能为火电厂余热利用技术的进一步推广创造良好条件。

我国火电厂余热利用技术在未来发展中仍有广阔前景。要充分发挥其在能源节约和环境保护中的积极作用,需要从技术创新、政策支持、社会参与等方面采取系统性措施,不断提升余热利用的水平和效果,为我国能源转型和碳中和目标贡献力量。

结语: 火电厂作为我国主要的发电方式,其余热资源的利用一直是一个值得关注的领域。本文通过分析火电厂余热利用技术的应用现状、在节能减排中的作用与效果,以及未来的发展前景与对策,为火电厂提高综合能源利用率、实现节能减排提供了理论支持。未来,我国应进一步加大对火电厂余热利用技术的研发与推广力度,发挥其在能源节约和环境保护中的重要作用。

参考文献：

[1]徐怀德.直接空冷火电机组乏汽余热利用技术[J].现代制造技术与装备,2024,60(01):104-106+122.DOI:10.16107/j.cnki.mmte.2024.0020.

[2]邹道安,光旭.大型火电厂余热深度利用技术分析研究[J].电力勘测设计,2023,(12):55-60.DOI:10.13500/j.dlkcsj.issn1671-9913.2023.12.010.