節能降耗應用與措施

時間:2022-05-02 08:22:26

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節能降耗應用與措施

摘要:我國社會經濟正處于高速發展階段,國家電網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性,本文基于電廠熱能與動力工程中影響節能降耗的主要因素,提出了基于節能降耗的熱能與動力工程的合理運用措施,以為電廠高效穩定發展提供理論基礎。

關鍵詞:熱能與動力工程;電廠;節能;應用措施

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

1.熱能與動力工程及其在發電廠中的應用

(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,是過程量,而熱能是狀態量,是需要被消耗的能量。動力的范圍廣闊,現代新動力不僅包括傳統的水、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、內燃機等才可實現其價值。而熱能與動力工程就是通過裝置的作用實現能量轉化的一項工程。(2)熱能與動力工程在發電廠中的應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實現能量的轉化。通過熱能與動力工程,可將熱能轉化為動力,進而再轉化為電能及熱能。在我國,熱能與動力工程涉及到的領域比較廣泛。一般來說,在電廠的發電過程中更離不開熱能與動力工程的應用,可以說,熱能和動力工程對發電廠的電力能源產生了主導性的作用。

2.影響電廠電能生產節能降耗的主要因素

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設備,其運行能夠實現熱能的釋放,且其在實際運行過程中會受到燃料質量、大氣環境等多方面影響,因而在某種程度上會影響電廠電能的生產。(2)電廠設備的選擇及熱能損失。目前,多數電廠在設備的選用上存在設備配比不足,熱能損失難以控制等現象,直接影響電力生產中熱能的利用。(3)電能儲存。電能存儲方式影響電廠的生產工作效率,目前電廠不方便的電能儲存狀況導致電功率不穩定的情況產生,嚴重的限制了電廠中其他方面環節生產效率。(4)凝汽裝置工況。凝汽裝置也是發電生產活動中的核心裝置之一,其結構在實際中非常復雜,實際的工作氣壓也存在著一定的變化,工作不穩定的狀況也較為常見。此外,通氣設備的老化和用電頻率問題,也會危害到電廠電能的產生。

3.熱能與動力工程節能降耗的作用與意義

目前為止,隨著工業化程度的不斷提升,我國煤炭生產與消耗量已高居首位,其導致的環境污染問題也越來越突出。電廠作為我國重要的支柱型產業之一,在我國城鄉一體化進程不斷推進的背景下,未來發展不言而喻。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中的核心內容,即熱能與動力工程部分。因此,熱能與動力工程的節能降耗是發電廠節能降耗的關鍵。換言之,只有采取有效的強化措施,使發電技術得到改善,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,實現能源消耗的有效控制,最終減輕發電過程中對環境產生的破壞。

4.基于節能降耗的熱能與動力工程的合理運用及措施分析

(1)減少調壓調節損失的方式在發電過程中,調壓調節至關重要。通過調壓調節,一方面可有效地提高發電機的運轉能力,使得相關發電效率進一步提升;另一方面也可以使發電機組穩定性得到提升,進而提高供電效率。雖然減少調壓調節損失在熱能與動力工程中得到了進一步的發展,但仍存在一些問題需要注意,如調壓調節在高負荷運轉條件下付出的成本較高,不具有經濟性;在機組運行過程中,尤其對于大機組蒸汽運行而言,由于蒸汽會轉化成動能,機械問題時有發生,減少調壓調節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,應根據具體情況適當減少調壓調節損失。(2)選擇合理的調頻方案合理的調頻方案是實現熱能與動力工程科學在電能生產中降低能耗的重要措施。因為熱能與動力工程能量間轉化是相輔相成的,合理的調頻方案可以實現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置中,減弱電能的損耗和消耗。當前我國使用交—直—交變頻設備,該設備調頻方式效率高,額外耗能少,運行較穩定,能夠科學地將熱能與動力工程運用到電能生產中,因此可以根據情況適當推廣使用。此外,并網運行機組一般被稱為一次調頻,而適當的優化調頻方案,有選擇性的進行手動或自動二次調頻,也是促進發電機運行效率提高,提高電廠電能生產效率的有效措施。(3)采用調配選擇與工況變動法采用調配選擇可以有效的提高發電過程中的可靠性,以實現熱能和動力工程在電廠中的應用。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工作負荷過大與汽輪機負荷過小的矛盾,實現通過調配選擇與工況變動自動調節系統工作量,從而降低系統運行的能耗。此外,由工作人員對閥門進行調控,有效的運用多級汽輪機的重熱現象等,也可以低電機組運行時的能耗情況,在一定程度上實現電廠中的節能降耗工作。(4)降低濕氣損耗的附帶作用在供電企業送電過程中,大量潮濕氣體會隨著熱量的產生而產生,而濕氣蒸發會帶走一定的熱量,故經常出現因濕汽損失而提高能耗的現象。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,可以應用再熱與去濕設備降低因濕氣造成的能耗,如可以通過外部條件及設備,在短時間內蒸發掉潮濕氣體,避免因濕氣長時間蒸發對熱能的附帶作用,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電廠污水排放時,會將大多數的廢水余熱浪費,而使用擴容進行降壓不僅避免了污水排放對環境的污染,還可以將持續排放污水的余熱進行二次利用,有利于實現節能降耗的生產目標。據相關研究表明,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可行的辦法。此外,除氧器在電能生產的過程中會排出蒸汽,導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中的熱量進行利用,以起到節能降耗的實際作用。

綜上所述,電廠電能生產過程中,消耗能源必不可少。但在中國經濟發展面臨嚴峻的資源形勢、環境形勢的現狀下,電力企業中實現節能降耗的目標已刻不容緩。為控制發電環節中的熱能損耗問題,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,改善技術條件,強化節能,讓節能降耗起到實際作用,以尋求熱能與動力工程的可持續發展道路。

【參考文獻】

[1]王標.淺談節能降耗中熱能與動力工程的實際運用[J].中國新技術新產品,2016(10):84-85.

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

作者:韓力 單位:河北華熱工程設計有限公司山西分公司