火力发电厂的热力系统节能措施优化方法

火力发电厂的热力系统节能措施优化方法

张克义

国家能源聊城发电有限公司

摘要：近年来，随着全球能源需求的持续增长，火力发电面临着严峻的节能挑战。因此要想迎合我国所提出的绿色环保发展理念，就必须要针对火力发电厂的热力系统进行优化，以实现节能减排。本文将深入探讨火力发电厂热力系统节能措施的优化方法，从而为火力发电厂的可持续发展提供有力支持。

关键词：火力发电厂；热力系统；节能措施

引言：火力发电厂的热力系统涉及从燃料燃烧到机械能转化的复杂过程。其核心在于通过锅炉、汽轮机、冷凝器等设备的有机配合，将化学能高效转化为电能。在热力系统中，每个环节的运作效率，均对整体性能至关重要。优化火力发电厂热力系统节能措施的目标，旨在最大限度减少能源损耗，同时提升系统的整体运行效能。

一、提升燃烧控制系统的精度

为了提升一期W型600MW亚临界锅炉的燃烧控制系统，火力发电厂可以从优化燃烧技术入手，并引入更高精度的自动化监控设备，从而确保燃烧过程的高效。此外，火力发电厂对燃烧参数的实时监控，并利用智能控制算法对空气与燃料的比进行精确调整，从而避免过量空气导致的能耗增加。在此基础上，火力发电厂可以集成现代化的燃烧控制系统，使锅炉具备自适应调整功能，并让其根据负荷变化实时优化燃烧状态，从而让锅炉最大化地利用燃料。例如，火力发电厂首先可以对锅炉燃烧器进行全面改造。针对亚临界锅炉的燃烧特性，火力发电厂采用低NOx燃烧技术，进一步减少氮氧化物的生成，从而确保燃料在高效燃烧过程中减少污染物排放。其次，在燃烧控制中，火力发电厂引入高精度自动化监控设备，对燃烧过程中空气与燃料的比例进行实时调整。智能控制算法可以让锅炉根据负荷的实时变化，动态调节燃烧器的燃料喷射量与空气输入量，从而避免因过量空气导致的热损失。最后，在燃烧控制系统中，火力发电厂集成自适应调节功能，确保锅炉在不同工况下均能保持最佳燃烧状态。此功能依托先进的监测传感器，可以实时获取锅炉内部的关键参数，并利用算法分析自动优化燃烧器的操作参数，进而使燃料的热值利用率达到最大化。同时，为确保系统的长期稳定运行，火力发电厂需定期维护并调节燃烧器的传感器与控制器，从而避免因设备老化或参数漂移而导致的能量浪费。

二、应用余热回收技术

在二期超临界600MW旋流对冲锅炉中，火力发电厂可以引入高效换热器，在烟气排放路径中设置精密热交换设备，从而将废气中的高温余热回收，并导入余热锅炉进行二次利用。设计合理的余热锅炉，可以将回收的热量用于加热补给水，从而提高锅炉整体热效率。同时，火力发电厂可以进一步结合热力系统的动态负荷需求，精确调节余热回收量，使系统运行始终处于最佳热效区间。例如，在二期超临界600MW旋流对冲锅炉中，火力发电厂可以实施余热回收与再利用技术。并且，在此过程中火力发电厂重点关注高效换热器配置与材料的选择。火力发电厂先在烟气排放路径上安装高效换热器，将高温废气中的余热有效捕捉并传递至余热锅炉。为确保换热器在高温高压环境下的长久运行，火力发电厂需要采用耐高温耐腐蚀合金材料，以抵御长期运行中的磨损。接下来，设计余热锅炉时，火力发电厂应将回收的余热用于加热补给水或预热空气，进一步增加锅炉的热效率。同时，火力发电厂可以根据系统的热力需求设计余热锅炉，从而确保其在不同负荷下都能高效运行。为实现这一点，火力发电厂需要实时监测系统内的温度、压力与流量，并利用智能算法调节换热器与余热锅炉的运行参数，进一步避免能量浪费，从而确保余热回收的持续性。在整个余热回收过程中，火力发电厂全程监控，并采用智能化调控系统分析相关数据，使系统在不同工况下均能保持最佳运行状态，从而最大化提升锅炉整体热效率。

三、优化锅炉运行参数

为了减少能量损失，火力发电厂可以精确控制蒸汽温度、压力及其流量，从而使一期W型600MW亚临界锅炉始终保持在最佳工况下运行。此外，火力发电厂可以定期对运行参数进行数据分析，并及时修正操作策略，从而确保锅炉持续在高效运行区间实现能量利用率的最大化。例如，在火力发电厂优化运行参数时，可以先精确控制蒸汽温度，保持其在最佳工况下运行。为此，火力发电厂根据负荷变化实时调整燃烧器的燃料输入量，避免蒸汽温度波动过大。当温度过高时，火力发电厂需适当降低燃料输入，避免因过热引发的能量损失。当温度偏低时，火力发电厂则通过增加燃料供给维持适当的过热度，从而减少温度波动对锅炉效率的影响。在压力控制方面，火力发电厂采用智能化控制技术，并根据系统工况动态调整锅炉内部的压力平衡。因为智能化控制技术可以实时监测锅炉内部压力变化，以防止因压力不稳定导致的热能损失。当检测到压力偏离正常范围时，智能控制系统可以快速反应，并调节燃料与空气的供给量，从而使锅炉压力迅速恢复至理想水平。对于流量管理，火力发电厂可以精准调控给水泵的输出，并根据蒸汽需求的实际情况，动态调整给水量，从而避免多余的循环水量引发的能量浪费。在负荷波动较大的情况下，火力发电厂需要及时调整给水泵的工作状态，确保蒸汽流量与锅炉负荷匹配。同时，火力发电厂可以定期对锅炉运行数据进行分析，并及时修正操作策略，从而确保锅炉在高效运行区间内实现能量利用率的最大化。

四、实施智能化系统优化调度策略

在二期超临界600MW旋流对冲锅炉中，火力发电厂可以实施智能化系统优化调度策略，以减少热力系统的能源消耗。为此，火力发电厂深度结合大数据分析和实时监控技术，并全面采集并分析锅炉运行中的各项关键数据，从而确保锅炉在不同工况下都能保持最佳运行状态。例如，火力发电厂全面采集锅炉内的温度、压力、流量等关键数据，并结合大数据平台进行实时分析。智能化系统可以根据这些数据，自动调节燃料输入与空气配比，以保证燃烧效率达到最优。对于负荷波动较大的情况下，该系统可以迅速调整锅炉的燃烧参数，从而避免燃料浪费以及不必要的能量损失。此外，调度系统具备自学习能力，其可以基于历史运行数据持续优化控制策略。该功能可以使系统在长期运行中不断改进调度方案，从而进一步提升锅炉的能效表现。智能化系统还可以对锅炉的各部件进行安全监控，进而确保锅炉在高效运行的同时，保持其部件的状态稳定。在压力或温度异常波动时，智能系统可快速介入，调整运行参数，从而避免设备损坏或能量损耗。为了确保系统长效运行，火力发电厂需定期更新智能调度策略的数据模型，并结合最新的运行信息调整算法，使锅炉运行保持在最节能的工况内，最终达到减少能源消耗的目标。

五、结语

综上所述，火力发电厂对燃烧控制系统的提升，余热回收技术的应用，锅炉参数的优化以及智能化调度策略的实施，皆可以确保热力系统能效的最大化。各环节的深入改进与智能技术的结合，使锅炉在不同负荷下都能维持高效运行状态，有效减少能量损失，从而提升火力发电厂整体经济效益。

参考文献：

[1]刘德林.火力发电厂的热力系统节能措施优化方法[J].中国科技期刊数据库 工业A,2022(9):116-118.

[2]陈宇程.火力发电厂集控技术对火力发电效率的优化措施研究[J].中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术,2024(2):114-117.

[3]丁会成.火力发电厂锅炉输煤系统优化节能控制方法[J].工业加热,2023,52(11):33-37.

[4]马文哲,鲁超.火力发电厂热动系统节能优化措施实践分析[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术,2023(4):61-64.