针对火电厂热力系统节能分析及改进措施

马智伟

摘 要：在绿色理念的引领下，节能成为当前能源应用的本质要求，而实现热力系统节能更成为火电厂运作的主要目标之一。热力系统是火电厂机械系统的重要组成部分，主要承担着将热能转换为电能的任务。由于机械设备技术有限，这一系统能耗较大，电能转换率低，造成了较多的资源浪费及环境污染。本文简单阐述了火电厂热力系统节能的重要性与可行性，重点从宏观角度分析了该系统节能中存在的问题，并针对系统的重要部分提出了相应的技术改进措施，以供参考。

关键词：火电厂;热力系统;节能;改进措施

引言

在新能源技术的引导下，风力、水力、核能等被应用到了发电的过程中，给国家电力系统运行提供了可靠的能源保障。与此同时，国家发电方式从原本仅有的火力发电呈现出多元化的发展趋势。但由于新能源技术起步较晚，再加上其本身的技术限制，火力发电仍然是我国所应用的主要发电方式，每年依然在消耗数额巨大的煤炭。从火电厂系统耗能情况来看，热力系统耗能较多，很大程度上造成了煤炭资源的浪费。笔者认为，我们应当深入分析火电厂热力系统节能情况，深刻把握当前该系统节能中存在的问题，从技术上实现有效节能，为火力发电的可持续发展奠定坚实基础。

一、火电厂热力系统节能的重要性与可行性

（一）节能的重要性

站在能耗的角度看火力发电，热力系统是火电厂机械系统的重要组成部分，主要承担着将热能转换为电能的任务，由于机械设备技术有限，这一系统能耗较大，电能转换率低，造成了较多的能量损耗及环境污染。“绿色”是我国经济社会发展所坚持的重要理念之一，在这一理念的引领下，节能成为当前能源应用的本质要求，而实现热力系统节能更是火电厂运作的主要目标之一。笔者认为，无论规模、发电覆盖范围的大小，火电厂应当落实热力系统节能措施，这不仅是社会发展的需要，也是火电厂自身运作的需要，关系到煤炭等能源的可持续利用。

（二）节能的可行性

在过去，机械设备领域很少对热力系统是否节能予以高度关注，因此，很长一段时间，缺少必要的、完整的热力系统节能理论以及有效的节能分析方法、分析工具。而这一系统的设计方面，也多有结构不合理的情况。火电厂实际运作中，热力系统节能也受到了系统设备实际操作与维护不当的影响，导致能量的损耗，造成火力发电效率低下。笔者认为，火电厂热力系统节能，可以通过优化机组设计、改善热力系统运作过程、加强操作与维护管理等方式来实现，而不大需要更换主设备、增加新设备。对于一些随着火电厂本身结构调整而新增的系统设备，重点对其结构进行优化，通过合理配套来实现技能;对于一些当前正在运行的设备，应用节能诊断技术深入了解其节能过程中存在的问题，并监测其运行过程中所产生的能耗，基于此，对其运行过程进行优化，通过技术改造实现节能。操作与维护管理方面，推行网格化、精细化的管理，减少因造作不当、维护不及时等造成的能量损耗。

二、火电厂热力系统节能中存在的问题

（一）节能分析方法不足

对于热力系统节能的分析，要获得准确的、高质量的分析结果，就需要在计算机的支持下，采用系统工程结合数学工具的方法进行分析。然而，当前有关这一方面的研究并不多。以“火电厂”、“热力系统”、“节能”、“系统工程”为关键词在“中国知网”中进行检索，仅可获得10条结果，最新的文献也是发表于2015年。从现阶段所运用的分析方法来看，大多仍然采用局部优化运行方法，研究的重点是系统的运行稳态。这固然会简化节能分析流程，但其局限性较强。若系统在运行过程中突发状况，那么就很难获得较为准确的分析结果。

（二）缺少科学理论指导

火电厂热力系统节能技术应用中，不管是对新增加机组的设计，还是对当前运行机组节能水平的改善，都需要有科学的热力系统节能理论进行指导，才能保证节能措施的有效落实，实现对机械设备性能指标的优化。但是，现阶段有关理论研究也不多，再加上相关人员应用热力系统节能理论的意识不强，难以实现有效指导。

（三）机组日常操作与维护不足

但凡操作机械设备，都要严格遵循相关的操作规程，热力系统机组也不例外。为了延长这一机组的使用寿命，就需要做好日常的维护工作，这就要求火电厂加强日常操作与维护管理，并做好对在职员工的综合素质培训工作。因为，管理是否到位、人员素质是否较高直接关系到节能技术的应用以及节能措施的落实，间接影响热力系统机组设备对于热能的有效应用。然而，仍然有相当一部分火电厂在这一方面有所欠缺，由人员误操作、设备老化所造成的能量损耗情况时有发生。

三、火电厂热力系统重要部分的节能改进措施

（一）锅炉节能改进

热力系统中，锅炉的使用频次是最高的，其运作过程中的热力损失不可避免，尤其是锅炉中煤炭等能源的燃烧所产生的烟、灰等以及日常通风中所产生的风会带走锅炉内的部分热量，从而降低热能向电能的转化效率。对于锅炉的节能改进，笔者认为，火电厂可以从材料及锅炉设备安装上下功夫。材料方面，硅酸铝平板的应用可以增强炉壁的保温效果，可以用这一材料包裹炉壁，同时应用空预器密封技术焊接伸缩缝，进一步强化保温效果。锅炉设备安装方面，加装低压省煤器，以减小排烟温度，或者是增加外翘片、改善管子形状，以提高传热面漆的有效利用率，尽可能地保存热力。

（二）化学补充水系统节能改进

在热力系统中，化学补充水系统主要承担着为该系统启动、运行提供充水、补水的重要任务，同时在部分设备运行时起调节容器的作用。一般情况下，化学补充水有两种进入方式：一是入除氧器，二是入凝汽器。后一方式下，化学补充水在凝汽器中完成初步的除氧工作，若补水温度比排汽温度低时，可在凝汽器上加装喷雾装置，回收部分排汽余热。

（三）除氧器节能改进

热力系统运行中，除氧器势必会排出定量蒸汽，那么部分热力就会随着蒸汽的排出而流失，从而造成能量损耗。对蒸汽的利用与回收是有效的节能措施，可以在除氧器上加装余热冷却器，在化学补充水系统的辅助下回收余热。

（四）排污系统节能改进

热力系统中，锅炉的持续运行带来持续排污，通常情况下，其排污率在3%、4%左右。排污时，工质和热量都会有所损失。热量的损失具体表现在热污水的排出方面，热污水实际上可以作为热资源来利用，从而实现热力系统节能的目的。较为有效的措施是，加装排污扩容器利用系统，在该系统的支持下，对部分工质与热量进行回收。而单加装该系统是不行的，因为经该系统初步处理后的水仍然有一定温度，所以可以考虑加装冷却器，同样运用化学补充水系统对其热量进行回收，尽可能地完成废热的有效利用。

（五）电机节能改进

热力系统节能，不仅表现在对热量的节約与可持续利用上，还表现在电能上。电机是热力系统的主要动能装置，它在运行中会产生较多的电能损耗。运用有效的电机调速技术是不错的节能选择，比如应用变频调速技术。经研究与实践，基于这一技术的电机设备可有效节约五分之一的电能。所以，在日常节能改造中，可充分应用这一技术，以实现节能目的。

结语

综上所述，火电厂电力系统节能具有重要性与可行性。从宏观角度看，当前该系统节能中存在节能分析方法不足、缺少科学理论指导、日常操作与管理不足等问题。笔者认为，火电厂应当从自身实际出发，在现有的节能理论指导下，通过对热力系统热量与电能节能需求的深入分析，采取加装必要设备、改善材料、应用先进节能技术等措施对热力系统机组进行优化改造，从而实现节能目的。

参考文献

[1]曲志向.针对火电厂热力系统节能分析及改进措施[J].世界华商经济年鉴·城乡建设， 2013（6）.

[2]刘心刚.发电厂热力系统节能分析与改进探析[J].南方农机， 2018（10）.

[3]罗振涛.电厂热力系统节能的分析及对策[J].数码世界， 2019（7）.