節(jié)能降耗應(yīng)用與措施

時間:2022-05-02 08:22:26

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節(jié)能降耗應(yīng)用與措施

摘要:我國社會經(jīng)濟正處于高速發(fā)展階段,國家電網(wǎng)覆蓋面積將不斷擴展,電力資源將在很長一段時間成為我國生產(chǎn)生活中耗用最多的能源之一。熱能與動力工程具有較強的綜合性與系統(tǒng)性,本文基于電廠熱能與動力工程中影響節(jié)能降耗的主要因素,提出了基于節(jié)能降耗的熱能與動力工程的合理運用措施,以為電廠高效穩(wěn)定發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞:熱能與動力工程;電廠;節(jié)能;應(yīng)用措施

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,電力能源得到了推廣與應(yīng)用。而在電廠發(fā)電的過程中離不開熱能與動力工程的使用。目前,在國家電網(wǎng)覆蓋面積及熱能與動力工程應(yīng)用不斷擴大的背景下,我國電廠開始關(guān)注合理利用能源問題,尤其開始重視節(jié)能降耗在熱能與動力工程中的應(yīng)用,以維持電廠的可持續(xù)發(fā)展。

1.熱能與動力工程及其在發(fā)電廠中的應(yīng)用

(1)熱能與動力工程熱能(thermalenergy)是生命的能源。熱能與熱量不同,熱量只有在熱傳遞中才會出現(xiàn),是過程量,而熱能是狀態(tài)量,是需要被消耗的能量。動力的范圍廣闊,現(xiàn)代新動力不僅包括傳統(tǒng)的水、石油和煤炭等,還包括風能、核能及氫能等。熱能及動力能源需要一定的載體如鍋爐、內(nèi)燃機等才可實現(xiàn)其價值。而熱能與動力工程就是通過裝置的作用實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的一項工程。(2)熱能與動力工程在發(fā)電廠中的應(yīng)用自然界中萬物遵循能量守恒定律,而熱能與動力工程能夠?qū)崿F(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化。通過熱能與動力工程,可將熱能轉(zhuǎn)化為動力,進而再轉(zhuǎn)化為電能及熱能。在我國,熱能與動力工程涉及到的領(lǐng)域比較廣泛。一般來說,在電廠的發(fā)電過程中更離不開熱能與動力工程的應(yīng)用,可以說,熱能和動力工程對發(fā)電廠的電力能源產(chǎn)生了主導(dǎo)性的作用。

2.影響電廠電能生產(chǎn)節(jié)能降耗的主要因素

一般而言,影響電廠電能的主要因素有鍋爐運行情況、電廠設(shè)備的選擇及熱能損失、電能儲存、凝汽裝置的工況等。具體如下:(1)鍋爐運行情況。鍋爐作為一種特定的電能生產(chǎn)設(shè)備,其運行能夠?qū)崿F(xiàn)熱能的釋放,且其在實際運行過程中會受到燃料質(zhì)量、大氣環(huán)境等多方面影響,因而在某種程度上會影響電廠電能的生產(chǎn)。(2)電廠設(shè)備的選擇及熱能損失。目前,多數(shù)電廠在設(shè)備的選用上存在設(shè)備配比不足,熱能損失難以控制等現(xiàn)象,直接影響電力生產(chǎn)中熱能的利用。(3)電能儲存。電能存儲方式影響電廠的生產(chǎn)工作效率,目前電廠不方便的電能儲存狀況導(dǎo)致電功率不穩(wěn)定的情況產(chǎn)生,嚴重的限制了電廠中其他方面環(huán)節(jié)生產(chǎn)效率。(4)凝汽裝置工況。凝汽裝置也是發(fā)電生產(chǎn)活動中的核心裝置之一,其結(jié)構(gòu)在實際中非常復(fù)雜,實際的工作氣壓也存在著一定的變化,工作不穩(wěn)定的狀況也較為常見。此外,通氣設(shè)備的老化和用電頻率問題,也會危害到電廠電能的產(chǎn)生。

3.熱能與動力工程節(jié)能降耗的作用與意義

目前為止,隨著工業(yè)化程度的不斷提升,我國煤炭生產(chǎn)與消耗量已高居首位,其導(dǎo)致的環(huán)境污染問題也越來越突出。電廠作為我國重要的支柱型產(chǎn)業(yè)之一,在我國城鄉(xiāng)一體化進程不斷推進的背景下,未來發(fā)展不言而喻。同時,電廠也是我國耗煤大戶,其能源利用率的提高對煤炭生產(chǎn)和消耗意義重大。然而,要想使電廠真正的降低煤炭消耗,提高能源利用率,就必須要掌握其在生產(chǎn)中的核心內(nèi)容,即熱能與動力工程部分。因此,熱能與動力工程的節(jié)能降耗是發(fā)電廠節(jié)能降耗的關(guān)鍵。換言之,只有采取有效的強化措施,使發(fā)電技術(shù)得到改善,使熱能與動力傳遞水平得到提升,才能最大限度地避免電力損耗,實現(xiàn)能源消耗的有效控制,最終減輕發(fā)電過程中對環(huán)境產(chǎn)生的破壞。

4.基于節(jié)能降耗的熱能與動力工程的合理運用及措施分析

(1)減少調(diào)壓調(diào)節(jié)損失的方式在發(fā)電過程中,調(diào)壓調(diào)節(jié)至關(guān)重要。通過調(diào)壓調(diào)節(jié),一方面可有效地提高發(fā)電機的運轉(zhuǎn)能力,使得相關(guān)發(fā)電效率進一步提升;另一方面也可以使發(fā)電機組穩(wěn)定性得到提升,進而提高供電效率。雖然減少調(diào)壓調(diào)節(jié)損失在熱能與動力工程中得到了進一步的發(fā)展,但仍存在一些問題需要注意,如調(diào)壓調(diào)節(jié)在高負荷運轉(zhuǎn)條件下付出的成本較高,不具有經(jīng)濟性;在機組運行過程中,尤其對于大機組蒸汽運行而言,由于蒸汽會轉(zhuǎn)化成動能,機械問題時有發(fā)生,減少調(diào)壓調(diào)節(jié)損失會提升熱能能耗,降低機組的運行效率等。因此,在電廠的熱能與動力工程中,應(yīng)根據(jù)具體情況適當減少調(diào)壓調(diào)節(jié)損失。(2)選擇合理的調(diào)頻方案合理的調(diào)頻方案是實現(xiàn)熱能與動力工程科學(xué)在電能生產(chǎn)中降低能耗的重要措施。因為熱能與動力工程能量間轉(zhuǎn)化是相輔相成的,合理的調(diào)頻方案可以實現(xiàn)熱能與動力工程的良好配合,使其有效運用在電廠裝置和設(shè)置中,減弱電能的損耗和消耗。當前我國使用交—直—交變頻設(shè)備,該設(shè)備調(diào)頻方式效率高,額外耗能少,運行較穩(wěn)定,能夠科學(xué)地將熱能與動力工程運用到電能生產(chǎn)中,因此可以根據(jù)情況適當推廣使用。此外,并網(wǎng)運行機組一般被稱為一次調(diào)頻,而適當?shù)膬?yōu)化調(diào)頻方案,有選擇性的進行手動或自動二次調(diào)頻,也是促進發(fā)電機運行效率提高,提高電廠電能生產(chǎn)效率的有效措施。(3)采用調(diào)配選擇與工況變動法采用調(diào)配選擇可以有效的提高發(fā)電過程中的可靠性,以實現(xiàn)熱能和動力工程在電廠中的應(yīng)用。但在此種條件下需要注意對凝汽裝置性能進行提升,提升途徑主要通過增加輔助裝置來提高汽輪機的利用效率,如在汽輪機上安裝低壓凝氣裝置等,可以避免在實際中出現(xiàn)工作負荷過大與汽輪機負荷過小的矛盾,實現(xiàn)通過調(diào)配選擇與工況變動自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作量,從而降低系統(tǒng)運行的能耗。此外,由工作人員對閥門進行調(diào)控,有效的運用多級汽輪機的重熱現(xiàn)象等,也可以低電機組運行時的能耗情況,在一定程度上實現(xiàn)電廠中的節(jié)能降耗工作。(4)降低濕氣損耗的附帶作用在供電企業(yè)送電過程中,大量潮濕氣體會隨著熱量的產(chǎn)生而產(chǎn)生,而濕氣蒸發(fā)會帶走一定的熱量,故經(jīng)常出現(xiàn)因濕汽損失而提高能耗的現(xiàn)象。因此,要想提高熱能利用率,就必須圍繞潮濕氣體的處理進行深入研究,降低濕氣損耗的附帶作用。而為了解決這一問題,可以應(yīng)用再熱與去濕設(shè)備降低因濕氣造成的能耗,如可以通過外部條件及設(shè)備,在短時間內(nèi)蒸發(fā)掉潮濕氣體,避免因濕氣長時間蒸發(fā)對熱能的附帶作用,提高對熱能的使用效率,使熱力能源浪費情況得到最大程度的控制。(5)加強廢水余熱的回收利用在發(fā)電廠污水排放時,會將大多數(shù)的廢水余熱浪費,而使用擴容進行降壓不僅避免了污水排放對環(huán)境的污染,還可以將持續(xù)排放污水的余熱進行二次利用,有利于實現(xiàn)節(jié)能降耗的生產(chǎn)目標。據(jù)相關(guān)研究表明,使用排污熱回收器將有效的鍋爐污水余熱進行存放,是目前電廠廢水余熱利用與回收相對最科學(xué)可行的辦法。此外,除氧器在電能生產(chǎn)的過程中會排出蒸汽,導(dǎo)致一定程度的熱量損失。為了解決此問題,可用冷卻器對熱能動力系統(tǒng)中的熱量進行利用,以起到節(jié)能降耗的實際作用。

綜上所述,電廠電能生產(chǎn)過程中,消耗能源必不可少。但在中國經(jīng)濟發(fā)展面臨嚴峻的資源形勢、環(huán)境形勢的現(xiàn)狀下,電力企業(yè)中實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標已刻不容緩。為控制發(fā)電環(huán)節(jié)中的熱能損耗問題,就必須合理有效的使用熱能與動力工程,學(xué)會判斷熱能與動力工程運用中熱能損失的各種原因,制定合理方案,采用有效方法,改善技術(shù)條件,強化節(jié)能,讓節(jié)能降耗起到實際作用,以尋求熱能與動力工程的可持續(xù)發(fā)展道路。

【參考文獻】

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[2]劉桂華.探究熱能與動力工程的節(jié)能措施[J].科技尚品,2017(2):67.

作者:韓力 單位:河北華熱工程設(shè)計有限公司山西分公司