火电厂热能动力工程中的节能技术分析

火电厂热能动力工程中的节能技术分析

殷辰炜

上海上电漕泾发电有限公司  上海市  201507

摘要：火电厂作为我国发电产业中的重要组成部分，对我国电力生产与发展有着非常重要的影响，其对于我国国民经济发展起着基础性作用。但随着我国火电厂装机容量的不断增加，其能耗也在不断上升。本文对火电厂热能动力工程中节能降耗的影响因素进行分析，并提出热能动力工程中的节能技术的应用策略，以供参考。

关键词：火电厂;热能动力;工程;节能技术;

目前，火电厂能源利用效率比较低、能源浪费严重，这已经成为制约我国经济持续快速健康发展的重要因素之一。为了保证国家能源能够满足社会经济发展需要，要加强对火电厂热能动力工程的节能技术研究和应用。热能动力工程中广泛应用了许多节能技术，如热电联产技术、汽轮发电机组技术以及中压蒸汽驱动技术等。

1 火电厂热能动力工程中节能降耗的影响因素

1.1 湿气损失过高

湿气损失过高的原因主要有以下几点：首先，蒸汽系统中的管道、阀门、连接件等存在漏气和泄漏问题，导致湿气从系统中逸出。这些漏气和泄漏可能由于密封不良、老化、磨损或损坏等问题引起。高湿气损失会导致能量浪费，降低系统的能源利用效率。其次，火电厂中的锅炉烟气在排出后，应通过烟囱抽风系统将烟气排出，保持压力平衡。如果烟囱抽风不畅，可能会导致烟气回流到锅炉内部，造成湿气增加。这会影响燃烧效率、增加锅炉积灰和腐蚀的风险。最后，锅炉管道和设备未进行足够的绝热处理或冷却不当，烟气中的水蒸气会在管道和设备表面冷凝，导致湿气损失。高湿气损失意味着热能的丧失，导致能源的浪费。这会增加火电厂的能源消耗和运营成本，降低能源效率。

1.2 吹灰技术有待调整

吹灰技术是在火电厂锅炉中清除烟气侧积灰的常用方法之一，可以确保锅炉的高效运行。然而，吹灰技术在实际应用中存在一些问题和潜在危害，具体体现在以下几点：首先，传统的时间间隔吹灰技术通常是按照固定的时间间隔进行，无法根据实际的灰积累情况进行调整。这导致了在某些情况下进行了不必要的吹灰操作，浪费了大量的能源，增加了运行成本。其次，吹灰操作可能导致锅炉内部温度的波动，特别是在大型锅炉中。这些温度波动会对锅炉的热应力造成负面影响，可能导致热胀冷缩、裂纹甚至设备失效。最后，吹灰过程中产生的烟气和粉尘会排放到大气中，对环境造成污染。特别是对于老旧的火电厂，其吹灰系统可能无法有效控制排放的污染物，导致大气中的颗粒物浓度升高。

1.3 锅炉设计亟需优化

锅炉是火电厂中关键的能源转换设备，其设计质量和性能直接影响火电厂的能源利用效率和安全运行。然而，目前锅炉设计较为传统，容易导致能源浪费、环境污染和安全隐患等危害，其危害具体体现在以下几点：第一，锅炉设计不合理或落后可能导致排放污染物的水平超过环保标准。例如，燃烧系统设计不完善，烟气中的氮氧化物、二氧化硫等污染物排放量较高。这不仅对环境造成污染，还可能引发相关的环保问题和法律法规的制裁。第二，锅炉设计不合理或存在缺陷可能导致安全隐患。例如，锅炉结构设计不稳定，承受不了高温和高压的工况；控制系统设计不合理，无法对锅炉进行准确的监测和控制。这可能引发锅炉事故，对人员和设备造成严重伤害。第三，锅炉设计不合理可能导致设备的维护和运行成本增加。例如，结构复杂的锅炉难以维护和检修；设计不合理的控制系统难以操作和维护。这会增加火电厂的运行成本，降低经济效益。

2 热能动力工程中的节能技术的应用策略

2.1 减少湿气损失

在火电厂的运行过程中，常常会出现能源消耗的情况，为促进节能降耗，应采取有效措施减少湿气损失。要减少湿气损失，就要做好以下几点：首先，定期进行设备的检修和维护，特别是与蒸汽系统相关的设备，如阀门、管道、密封件等。及时修复和更换磨损或损坏的部件，确保系统的密封性和正常运行，从而减少湿气的泄漏。其次，确保蒸汽系统中的管道连接和接头处的密封性。使用高质量的密封材料，如橡胶垫片或密封胶带，以确保管道连接紧密无漏。此外，采用正确的紧固方法和适当的扭矩，以确保连接的稳固和密封。再次，定期进行漏气检测，使用专业的检测仪器来寻找蒸汽系统中的漏气点。一旦发现漏气，及时采取修复措施，如更换密封件、修复管道破损等，以减少湿气的损失。最后，合理控制蒸汽系统的压力，避免超过设计压力范围。高压蒸汽在泄漏时容易产生湿气，因此，保持合适的蒸汽压力有助于减少湿气的生成和损失。

2.2 调整吹灰技术

传统的时间间隔吹灰技术无法根据实际的灰积累情况进行调整，导致在某些情况下进行了不必要的吹灰操作，浪费了大量能源。通过调整吹灰技术，根据实际的灰积累情况和锅炉运行状态，合理控制吹灰的时间和频率，可以提高能源利用效率，降低燃料消耗和能源成本。要调整吹灰技术，应从以下几点着手：（1）根据锅炉的运行状态和燃烧情况，合理确定吹灰的频率和时间。过于频繁的吹灰会增加能耗，而过少的吹灰则会导致灰尘堆积和热传导性能下降。通过实时监测锅炉的运行参数和灰渣情况，调整吹灰的频率和时间，使之达到最佳效果。（2）根据锅炉的结构和燃烧情况，选择合适的吹灰方式和位置。常见的吹灰方式包括蒸汽吹灰、压缩空气吹灰和高压水射流吹灰等。通过调整吹灰方式和位置，使得吹灰能够充分清除锅炉内部的灰尘和污垢，提高吹灰效果。（3）根据锅炉的特性和吹灰设备的性能，调整吹灰参数，如吹灰气压、吹灰时间和吹灰周期等。合理的吹灰参数可以提高吹灰的效率和彻底性，减少能耗和排放。

2.3 优化锅炉设计

优化锅炉设计可以提高燃烧过程的效率，增加热能转化效率。通过合理选择锅炉类型、优化燃烧系统、改进换热器和余热回收系统等措施，可以减少热损失、降低燃料消耗，提高锅炉的能源利用效率。要优化锅炉设计，具体可以从以下几点展开：第一，采用先进的燃烧系统，如燃烧器优化设计、风量调节技术和燃烧控制系统等。通过精确调整燃料供应、空气供应和混合过程，提高燃料的利用率和燃烧效率，减少燃烧产生的废气和污染物排放。第二，合理设计锅炉的换热面结构和布置，以最大程度地提高热传导效率。采用高效的换热器材料和热交换表面增大技术，增加换热面积，减少烟气温度和热量损失，提高热能利用效率。第三，在锅炉系统中添加废热回收装置，利用烟气中的余热，如烟气余热锅炉、烟气余热蒸汽发生器等。通过回收和利用废热，将其转化为有用的热能或电能，提高整体能源利用效率。第四，应用先进的节能附件，如变频器调速装置、自动调节阀门和智能控制系统等。这些附件能够根据实际需求进行自动调节和优化控制，提高锅炉的运行效率和稳定性。第五，采用先进的烟气净化技术，如烟气脱硫、脱硝和除尘等装置，减少烟气中的污染物排放。这些技术可以降低环境污染和对空气质量的影响，同时提高锅炉的整体性能。第六，在设计过程中考虑整个锅炉系统的集成和优化，包括锅炉、燃烧系统、水处理系统和烟气处理系统等。通过协调各个子系统之间的关系，实现整体效益的最大化。

3 结语

目前，我国正处于经济社会的快速发展阶段，各种能源需求量也在持续增长，但是能源危机和环境污染问题也日渐突出，为了在能源使用中做到最大限度的节约和保护环境，就必须采取有力措施，优化锅炉设计、创新燃烧控制技术、减少湿气损失，进一步提升其能源的利用效率，降低对能源的消耗，从而实现火电厂热能动力工程的节能减排。

参考文献

[1] 谷群远,刘木森.对风力发电设备无损检测技术的研究[J].科技风,2022(14):1-3.

[2] 刘平,张媛,莫堃等.风力发电设备技术现状与发展趋势[J].中国重型装备,2022(4):前插1,1-6.

[3] 高晨,赵勇,汪德良等.海上风电机组电气设备状态检修技术研究现状与展望[J].电工技术学报,2022,37(z1):30-42.

[4] 殷学雷.风力发电设备安装管理研究[J].光源与照明，2022(6):130-132.