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摘要:随着社会现代化进程不断加快,对资源的需求不断增加,但在利用过程中也对能源造成不同程度的损耗。有些能源属于不可再生,在使用过程中应加大能源利用率,防止浪费。热能动力联产系统的主要工作原理是把热能转化为机械能的形式,属于动力循环的工作状态。现在大部分热能动力联产系统都属于利用不可再生的矿物燃料作为能源,因此,要缓解能源危机、减少环境污染及提高企业工作效率,就要切实加强对热能动力联产系统的能源利用率。
关键词:火电厂;热能动力;联产系统
1、热能动力联产系统理论
1.1阶梯型利用化学能和物理能
热力学的卡诺定量是传统热力循环系统中的中心理论,也是利用燃料品位降低为热能品位的主要方式,但是这种理论并没有利用燃料化学能品位,所以在实际操作中会有一定局限性。为了解决这一局限性,研究者以这种传统理论为基础,在热能品位、燃料化学能品位和自由能品位之间建立了联系,并且以这种联系为基础对化学能可以控制盒转换联产的集成机理进行了解释。通过大量实验表明,这种组成转换和能量转换之间存在一定的相互耦合联系,动力侧和化工侧的互相整合是这个联系系统中的集成关键,能量的阶梯利用就是其中的核心理论。
1.2能量转换利用与CO2控制一体化
能量转换利用工作与CO2控制一体化,主要针对先污染再治理状态,现在大部分热力系统都是在流程尾部的脱除中进行控制污染的工作。这作为一项传统治理方式,仍存在很多需改进的弊端。所以,此时可以利用能量转换和CO2:控制一体化,主要工作原理就是通过对化学能阶梯和CO2降低能耗分离并结合,达到提高能源利用水平和降低CO2排放数量。这种方法的主要优势就是能够在根源上全面改善传统先污染再治理的方法,而且也解决了高温室内高消耗气体现象,最大程度提高了能源利用率,降低对资源损耗。在解决气体消耗高的问题上,通过收回CO2,运用分离技术把具有清洁作用的燃料H从中分离出来,可以有效缓解气体消耗。能量转换利用与CO2控制一体化也可以更加科学地完成合成气成分比例,更加合理优化地利用化工合成。其中,也具有强烈的降低排放CO2功能,是CO2继承方式的主要方法。
2、热能动力联产系统进行节能优化的必要性
2.1对系统价值的提升
在热能动力联产系统的技能优化中,理论设计上是能够再次减少热能动力联产系统中的不必要能量损耗的。而且在这个过程中将新科学技术的应用,使热能动力联产系统在能源方面的利用率再一次提高,以此来完成对热能动力联产系统的优化,并且在保证其节能方面的程度的同时也提高了其应用方面的深度和广度。
2.2对应用相关企业效益的提升
热能动力联产系统可以通过降低能量损耗的方式来提高对能源的利用,这种方式也就使得,在对同样数量的不可再生矿物投入使用的过程中,应用热能动力联产系统较之传统热能企业可以获得更高水平的能量,也就在一定程度上提高了企业的效益,减少了能源产出过程中的消耗,提高了能源利用的企業在效益方面也拥有了更高的效益。
2.3进一步减少对相关资源的消耗
不可再生矿物的短缺是我国目前来讲较为严峻的一个能源方面的问题,也是阻碍我国工业发展的一个重要制约因素,在工业的生产活动中对于此类资源的依赖是十分严重的,因此对于不可再生能源的利用情况,还需要进一步加大。而热能动力联产系统对于此类能源的利用本身就属于较为精细和高效的利用方式,如果能再进一步对不可再生能源的利用效率进行提升,那么就会在很大的程度上降低能源需求与自然环境间的矛盾,对于社会的发展,经济的建设甚至是和谐社会的建立都会起到决定性的作用。
2.4能源技术的更新与科技发展的关系
能源技术的更新是社会发展推动力的加大,当能源方面的支持能力足够时,才有可能推动其他方面的科技持续的发展。在能源技术推动科技发展的关系中,可以将其分为两个方面:一是能源技术自身科技的更新,新科技和新的能源利用手段的应用,对于能源技术本身也是一种推进作用;二是当能源进行革新之后给其他方面的技术带来的革新化发展,对于能源技术以及能源水平的不断提高,能够给科技的更新发展提供新的动力,促进科技在这个能源水平层面上的深化应用。
3、热能动力联产系统节能改革的主要内容
工业电站锅炉发电过程中的热能动系统需要使用大量的能源,为了提高能源利用率,加强环境保护,需要对热能动力联产系统进行节能改进,提升工作效率,促进社会可持续发展。在新时期,为了更好地实现热能动力联产系统进行节能效果,可以从以下几方面入手。
3.1锅炉排烟余热回收利用技术
随着资源利用不断加大及资源逐渐的稀缺状况,在节能减排的工作宣传方面,提倡生产新型节能设备应用在锅炉领域中。近年来,为加大研究与发展力度,一些新型设备不断出现,为锅炉事业的发展做出新的发展方向与贡献。在工业锅炉的方面,排烟阶段温度具有高要求,最高时甚至可达200℃多的高温,在排烟时难免造成大量热能损耗。但是,如果合理改革锅炉,就能够保证排烟过程中充分利用排放出的热量,减少热量散失,确保这些热量能够被重复利用在热力循环中,加大资源利用率。运用这种方式,不仅可以做到节能减排效果,而且减少企业投入成本,大大提高企业经济效益。可以在工业锅炉中安装一个节能器,保证散出来的余热量充分被循环利用;也能在锅炉尾部安装低压省煤器,连接好预热动力系统,最佳位置是在引水位置,使锅炉在排烟时散发出来的余热量充分被重复使用,达到最佳的节能效果。现阶段中国锅炉烟气对余热回收工作主要有两种方法:a)预热工件,预热工件在实施过程中具有一定的节能效果,但是也存在不足,如预热工件在工作过程中需要一定的消耗体积才能正常进行热量转换工作,所以,对于一些工作场地较狭小的地方不适宜用这种方法;b)预热空气中助燃的方法。这种方法较之预热工件的方法有更大的优势,它是被安装在加热炉上面,不会占据空间,通过强化燃烧的方式进行节能工作,在综合节能工作中效果很突出。 3.2锅炉排污水余热回收利用技术
污水排放主要包括连续排污和定期排污两种,而目前我国使用的锅炉大部分在运行中都是采用单级排污系统对污水进行排放处理,这种排放技术在使用连续排放时只有通过排污扩容器扩容并且少量回收二次蒸汽后才能将排污的热水直接排放处理,而在使用定期排放时可以利用扩容降压处理后进行排放处理。所以可以看出,单级排污系统在使用连续排污和定期排污时都会存在很大的热量损失和水资源浪费,最终会对环境造成很大的污染。所以为了达到节约热量和水资源,同时减少对自然环境破坏的目的,我们应该加大对锅炉排污中所排放的部分热水加以利用,主要方法是在锅炉房的后半部分设置锅炉疏水排污废热废水回收器,这种设备可以加装一个排污冷却器,这样就可以达到对扩容水再利用的效果,从而实现节约大量热能和水资源的目的,进一步提高我国锅炉能量的使用效率,对环保做出贡献。目前在工业锅炉中,因为排放的大量烟气和废水造成的自然环境破坏现象越来越严重,一些旅游文化城市已经严禁这种工业锅炉的使用,所以我们应该在生产生活中大力推进锅炉疏水排污废热废水回收器的使用,改变以前先污染后治理的错误想法,从废热废气排放的根源对其进行处理,为城市环境建设作出贡献。
3.3蒸汽凝结水回收系统改造技术
现阶段,对蒸汽凝结水的回收主要是在原有的回收系统基础上,对其进行节能技术的改造,主要利用蒸汽凝结水的余热来取代低压蒸汽的原理,通过节能系统改造,降低低压蒸汽能量的消耗,对凝结水的热量进行充分利用,进而提高节能效果。在锅炉发电中,蒸汽凝结水回收系统是对凝结水管网的进一步优化设计,并利用了分散技术,对蒸汽凝结水进行加压输送操作,在保证换热器正常运行的同时,还能够保障凝结水管网高效工作。背压回水与加压回水是蒸汽凝结水回收的两种主要方式,每种回收方式都有其各自的优缺点。背压回水在加压热蒸汽压力高同时回水背压相对较低的设备上使用,不仅能够充分体现出蒸汽凝结水的价值,与此同时也对二次闪蒸汽进行了利用。加压回水方式在温度较低、蒸汽凝结水分散且蒸汽凝结水的余压较小的情况下应用,系统具有较高的稳定性。
3.4化学补充水系统的节能技术
化学补充水系统的主要应用条件为:电厂安装的抽凝式机组在进入热动系统时需要加入除氧器和凝汽器装置,当使用凝汽器装置时,化学补充水系统就可以完成初步除氧的良好效果。为了进一步提高汽轮机真空的质量,并且使回热的经济性得到提高,可以在加入的凝汽器中安装一套装置,这套装置可以实现化学补充水凭借雾态的主要方式进入凝汽器中,这样就会对高位能蒸汽量产生很好的效果,进一步提高汽轮机真空的质量,对回热的经济性提高也会做出很大的贡献。
3.5供热蒸汽过热度的有效利用改革
喷水减温是目前我国一些电厂经常采用的方式,这种方式可以实现将高热能降低为低热能,但是在将过热蒸汽降为微过热蒸汽,并将这种微过热蒸汽传输给热用户,这个过程会产生很大的热量浪费。供热蒸汽过热度可以提高能源的利用率、降低热量浪费,主要工作原理是将供热蒸汽过热度中的热量经过特殊装置加入到热力系统中,保证热量在汽轮机中作业,这样可以实现再利用和转换过热度热量的目的。所以通过供热蒸汽过热度可以达到节约燃料使用、再利用过热度的效果,这样不仅保证凝气机组的循环热效率得到提高,而且对背压机的高效率运转也有重大意义,进一步提高企业的经济效益。
4、结束语
通过大量实践和研究证明,热能动力联产技术能够在现实生产过程中有效实现节能目的,并且能够提高企业经济效益,具有良好的双重作用。目前,这种节能措施不仅降低了电厂投资成本,而且也提高了环境质量,减少对环境的破坏。但是在设备上仍然还有很多不足,要加大理论和实践研究工作,不斷改进技术,进一步提高其经济和环保效益。
参考文献:
[1]数字化技术在火电厂燃料管理系统中的应用[J].陈曦.山东工业技术.2016(24).
[2]火电厂超滤装置的系统改进与优化[J].丁卫华,刘红兴,于海全,郑辉.电力科技与环保.2016(06).
[3]基于大数据的火电厂能耗评估模型的研究[J].杨瀚钦,申晓留,王默玉,乔鑫,刘瑞雪,孙杨博.电力科学与工程.2016(12).
(作者单位:新疆美克化工股份有限公司)
关键词:火电厂;热能动力;联产系统
1、热能动力联产系统理论
1.1阶梯型利用化学能和物理能
热力学的卡诺定量是传统热力循环系统中的中心理论,也是利用燃料品位降低为热能品位的主要方式,但是这种理论并没有利用燃料化学能品位,所以在实际操作中会有一定局限性。为了解决这一局限性,研究者以这种传统理论为基础,在热能品位、燃料化学能品位和自由能品位之间建立了联系,并且以这种联系为基础对化学能可以控制盒转换联产的集成机理进行了解释。通过大量实验表明,这种组成转换和能量转换之间存在一定的相互耦合联系,动力侧和化工侧的互相整合是这个联系系统中的集成关键,能量的阶梯利用就是其中的核心理论。
1.2能量转换利用与CO2控制一体化
能量转换利用工作与CO2控制一体化,主要针对先污染再治理状态,现在大部分热力系统都是在流程尾部的脱除中进行控制污染的工作。这作为一项传统治理方式,仍存在很多需改进的弊端。所以,此时可以利用能量转换和CO2:控制一体化,主要工作原理就是通过对化学能阶梯和CO2降低能耗分离并结合,达到提高能源利用水平和降低CO2排放数量。这种方法的主要优势就是能够在根源上全面改善传统先污染再治理的方法,而且也解决了高温室内高消耗气体现象,最大程度提高了能源利用率,降低对资源损耗。在解决气体消耗高的问题上,通过收回CO2,运用分离技术把具有清洁作用的燃料H从中分离出来,可以有效缓解气体消耗。能量转换利用与CO2控制一体化也可以更加科学地完成合成气成分比例,更加合理优化地利用化工合成。其中,也具有强烈的降低排放CO2功能,是CO2继承方式的主要方法。
2、热能动力联产系统进行节能优化的必要性
2.1对系统价值的提升
在热能动力联产系统的技能优化中,理论设计上是能够再次减少热能动力联产系统中的不必要能量损耗的。而且在这个过程中将新科学技术的应用,使热能动力联产系统在能源方面的利用率再一次提高,以此来完成对热能动力联产系统的优化,并且在保证其节能方面的程度的同时也提高了其应用方面的深度和广度。
2.2对应用相关企业效益的提升
热能动力联产系统可以通过降低能量损耗的方式来提高对能源的利用,这种方式也就使得,在对同样数量的不可再生矿物投入使用的过程中,应用热能动力联产系统较之传统热能企业可以获得更高水平的能量,也就在一定程度上提高了企业的效益,减少了能源产出过程中的消耗,提高了能源利用的企業在效益方面也拥有了更高的效益。
2.3进一步减少对相关资源的消耗
不可再生矿物的短缺是我国目前来讲较为严峻的一个能源方面的问题,也是阻碍我国工业发展的一个重要制约因素,在工业的生产活动中对于此类资源的依赖是十分严重的,因此对于不可再生能源的利用情况,还需要进一步加大。而热能动力联产系统对于此类能源的利用本身就属于较为精细和高效的利用方式,如果能再进一步对不可再生能源的利用效率进行提升,那么就会在很大的程度上降低能源需求与自然环境间的矛盾,对于社会的发展,经济的建设甚至是和谐社会的建立都会起到决定性的作用。
2.4能源技术的更新与科技发展的关系
能源技术的更新是社会发展推动力的加大,当能源方面的支持能力足够时,才有可能推动其他方面的科技持续的发展。在能源技术推动科技发展的关系中,可以将其分为两个方面:一是能源技术自身科技的更新,新科技和新的能源利用手段的应用,对于能源技术本身也是一种推进作用;二是当能源进行革新之后给其他方面的技术带来的革新化发展,对于能源技术以及能源水平的不断提高,能够给科技的更新发展提供新的动力,促进科技在这个能源水平层面上的深化应用。
3、热能动力联产系统节能改革的主要内容
工业电站锅炉发电过程中的热能动系统需要使用大量的能源,为了提高能源利用率,加强环境保护,需要对热能动力联产系统进行节能改进,提升工作效率,促进社会可持续发展。在新时期,为了更好地实现热能动力联产系统进行节能效果,可以从以下几方面入手。
3.1锅炉排烟余热回收利用技术
随着资源利用不断加大及资源逐渐的稀缺状况,在节能减排的工作宣传方面,提倡生产新型节能设备应用在锅炉领域中。近年来,为加大研究与发展力度,一些新型设备不断出现,为锅炉事业的发展做出新的发展方向与贡献。在工业锅炉的方面,排烟阶段温度具有高要求,最高时甚至可达200℃多的高温,在排烟时难免造成大量热能损耗。但是,如果合理改革锅炉,就能够保证排烟过程中充分利用排放出的热量,减少热量散失,确保这些热量能够被重复利用在热力循环中,加大资源利用率。运用这种方式,不仅可以做到节能减排效果,而且减少企业投入成本,大大提高企业经济效益。可以在工业锅炉中安装一个节能器,保证散出来的余热量充分被循环利用;也能在锅炉尾部安装低压省煤器,连接好预热动力系统,最佳位置是在引水位置,使锅炉在排烟时散发出来的余热量充分被重复使用,达到最佳的节能效果。现阶段中国锅炉烟气对余热回收工作主要有两种方法:a)预热工件,预热工件在实施过程中具有一定的节能效果,但是也存在不足,如预热工件在工作过程中需要一定的消耗体积才能正常进行热量转换工作,所以,对于一些工作场地较狭小的地方不适宜用这种方法;b)预热空气中助燃的方法。这种方法较之预热工件的方法有更大的优势,它是被安装在加热炉上面,不会占据空间,通过强化燃烧的方式进行节能工作,在综合节能工作中效果很突出。 3.2锅炉排污水余热回收利用技术
污水排放主要包括连续排污和定期排污两种,而目前我国使用的锅炉大部分在运行中都是采用单级排污系统对污水进行排放处理,这种排放技术在使用连续排放时只有通过排污扩容器扩容并且少量回收二次蒸汽后才能将排污的热水直接排放处理,而在使用定期排放时可以利用扩容降压处理后进行排放处理。所以可以看出,单级排污系统在使用连续排污和定期排污时都会存在很大的热量损失和水资源浪费,最终会对环境造成很大的污染。所以为了达到节约热量和水资源,同时减少对自然环境破坏的目的,我们应该加大对锅炉排污中所排放的部分热水加以利用,主要方法是在锅炉房的后半部分设置锅炉疏水排污废热废水回收器,这种设备可以加装一个排污冷却器,这样就可以达到对扩容水再利用的效果,从而实现节约大量热能和水资源的目的,进一步提高我国锅炉能量的使用效率,对环保做出贡献。目前在工业锅炉中,因为排放的大量烟气和废水造成的自然环境破坏现象越来越严重,一些旅游文化城市已经严禁这种工业锅炉的使用,所以我们应该在生产生活中大力推进锅炉疏水排污废热废水回收器的使用,改变以前先污染后治理的错误想法,从废热废气排放的根源对其进行处理,为城市环境建设作出贡献。
3.3蒸汽凝结水回收系统改造技术
现阶段,对蒸汽凝结水的回收主要是在原有的回收系统基础上,对其进行节能技术的改造,主要利用蒸汽凝结水的余热来取代低压蒸汽的原理,通过节能系统改造,降低低压蒸汽能量的消耗,对凝结水的热量进行充分利用,进而提高节能效果。在锅炉发电中,蒸汽凝结水回收系统是对凝结水管网的进一步优化设计,并利用了分散技术,对蒸汽凝结水进行加压输送操作,在保证换热器正常运行的同时,还能够保障凝结水管网高效工作。背压回水与加压回水是蒸汽凝结水回收的两种主要方式,每种回收方式都有其各自的优缺点。背压回水在加压热蒸汽压力高同时回水背压相对较低的设备上使用,不仅能够充分体现出蒸汽凝结水的价值,与此同时也对二次闪蒸汽进行了利用。加压回水方式在温度较低、蒸汽凝结水分散且蒸汽凝结水的余压较小的情况下应用,系统具有较高的稳定性。
3.4化学补充水系统的节能技术
化学补充水系统的主要应用条件为:电厂安装的抽凝式机组在进入热动系统时需要加入除氧器和凝汽器装置,当使用凝汽器装置时,化学补充水系统就可以完成初步除氧的良好效果。为了进一步提高汽轮机真空的质量,并且使回热的经济性得到提高,可以在加入的凝汽器中安装一套装置,这套装置可以实现化学补充水凭借雾态的主要方式进入凝汽器中,这样就会对高位能蒸汽量产生很好的效果,进一步提高汽轮机真空的质量,对回热的经济性提高也会做出很大的贡献。
3.5供热蒸汽过热度的有效利用改革
喷水减温是目前我国一些电厂经常采用的方式,这种方式可以实现将高热能降低为低热能,但是在将过热蒸汽降为微过热蒸汽,并将这种微过热蒸汽传输给热用户,这个过程会产生很大的热量浪费。供热蒸汽过热度可以提高能源的利用率、降低热量浪费,主要工作原理是将供热蒸汽过热度中的热量经过特殊装置加入到热力系统中,保证热量在汽轮机中作业,这样可以实现再利用和转换过热度热量的目的。所以通过供热蒸汽过热度可以达到节约燃料使用、再利用过热度的效果,这样不仅保证凝气机组的循环热效率得到提高,而且对背压机的高效率运转也有重大意义,进一步提高企业的经济效益。
4、结束语
通过大量实践和研究证明,热能动力联产技术能够在现实生产过程中有效实现节能目的,并且能够提高企业经济效益,具有良好的双重作用。目前,这种节能措施不仅降低了电厂投资成本,而且也提高了环境质量,减少对环境的破坏。但是在设备上仍然还有很多不足,要加大理论和实践研究工作,不斷改进技术,进一步提高其经济和环保效益。
参考文献:
[1]数字化技术在火电厂燃料管理系统中的应用[J].陈曦.山东工业技术.2016(24).
[2]火电厂超滤装置的系统改进与优化[J].丁卫华,刘红兴,于海全,郑辉.电力科技与环保.2016(06).
[3]基于大数据的火电厂能耗评估模型的研究[J].杨瀚钦,申晓留,王默玉,乔鑫,刘瑞雪,孙杨博.电力科学与工程.2016(12).
(作者单位:新疆美克化工股份有限公司)