劉 明（中鐵工程設(shè)計(jì)院有限公司，北京100038）

我國(guó)是世界上重要的產(chǎn)能大國(guó)，但是由于我國(guó)人口眾多，能源消耗量大，平均能源分配相對(duì)不足[1]。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，能源消耗量劇增，使得能源匱乏問(wèn)題日益突出。我國(guó)的能源利用率較低，一次能源消費(fèi)以煤為主，大量煤炭資源的消耗不僅加重了我國(guó)的能源匱乏問(wèn)題，而且造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，節(jié)能減耗一直是我國(guó)科學(xué)研究的熱點(diǎn)和國(guó)家政策的關(guān)注點(diǎn)。近年來(lái)，我國(guó)電力行業(yè)節(jié)能減耗工作已取得了很大發(fā)展，部分行業(yè)耗能呈現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢(shì)。但是與世界先進(jìn)水平相比，我國(guó)的能源利用率仍然較低，火電供電煤耗高出世界水平的五分之一。有數(shù)據(jù)顯示，如果按照世界先進(jìn)水平計(jì)算，僅在發(fā)電這一方面，我國(guó)每年就要多消耗1.1億噸原煤[2]。所以，積極開(kāi)展電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能減耗工作，完善對(duì)熱力系統(tǒng)的節(jié)能改造，是當(dāng)前我國(guó)電力行業(yè)面臨的一大問(wèn)題和挑戰(zhàn)。

1 電廠熱力系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造的好處

1.1 低投資、見(jiàn)效快

電廠熱力系統(tǒng)改造是電廠節(jié)能工作的新領(lǐng)域，這一改造即不需要對(duì)主設(shè)備進(jìn)行改造，也不需要購(gòu)進(jìn)新設(shè)備，只需要將熱力系統(tǒng)節(jié)能理論與高科技應(yīng)用技術(shù)結(jié)合起來(lái)即可[3]。熱力系統(tǒng)改造低投資、見(jiàn)效快，能夠有效促進(jìn)節(jié)能技術(shù)的進(jìn)步，有利于電廠產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，提高電廠的整體管理水平，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

1.2 效果明顯

過(guò)去，我們很少重視對(duì)電廠熱力系統(tǒng)的改造，對(duì)熱力系統(tǒng)節(jié)能理論認(rèn)識(shí)不足，缺少必要的優(yōu)化分析工具。而且，熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)和電廠運(yùn)行中都存在設(shè)計(jì)不合理、維護(hù)不得當(dāng)?shù)牡胤剑率闺姀S的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性不達(dá)標(biāo)。所以說(shuō)，電廠熱力系統(tǒng)改造潛力較大，比較容易獲得明顯的效果。

1.3 多種措施共同進(jìn)行

對(duì)于已投入運(yùn)行的機(jī)組，我們可以通過(guò)節(jié)能診斷、優(yōu)化改造、監(jiān)測(cè)能損、指導(dǎo)運(yùn)行等方式實(shí)現(xiàn)熱力系統(tǒng)改造。而對(duì)于新設(shè)計(jì)的機(jī)組，則通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)、合理配套實(shí)現(xiàn)節(jié)能改造。

2 電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能遇到的問(wèn)題

2.1 缺少更合理的濕度計(jì)算方法，末級(jí)排汽濕度穩(wěn)定性不足

末級(jí)排汽濕度問(wèn)題是熱力系統(tǒng)節(jié)能減耗中首先要解決的問(wèn)題，其中包括分析并管理系統(tǒng)的可行性耗能，這種分析和管理是建立在確定末級(jí)排汽濕度的基礎(chǔ)之上的。在電廠的實(shí)際運(yùn)行的全過(guò)程中，汽輪機(jī)幾乎都是在濕蒸汽狀態(tài)下運(yùn)行的，但是目前的收斂速度尚不能滿足當(dāng)前機(jī)組在線監(jiān)控的需要[4]。因?yàn)?，我們需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)一種更加簡(jiǎn)便、更加合理的適度計(jì)算方法，確保末級(jí)排汽濕度可靠穩(wěn)定。

2.2 節(jié)能減耗設(shè)施配備不足

電廠運(yùn)行系統(tǒng)是由多個(gè)部分組成，要解決熱力系統(tǒng)節(jié)能減耗的問(wèn)題，就必須從根本上解決設(shè)置配備的問(wèn)題。目前，大多數(shù)電廠的節(jié)能減耗設(shè)施存在著系統(tǒng)的運(yùn)行方式及承載力不足、適應(yīng)性差，不能完全適應(yīng)環(huán)境的變化；而且雖然現(xiàn)在每個(gè)工作末期電廠都會(huì)對(duì)熱力系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能減耗的檢測(cè)，但是我們不能從整體數(shù)據(jù)中看出熱力系統(tǒng)的哪一部分需要進(jìn)行節(jié)能減耗的改造，所以我們急需尋找一種既能全面收集、又能部分監(jiān)測(cè)的熱力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)裝置。

2.3 領(lǐng)導(dǎo)對(duì)節(jié)能減耗的分析指導(dǎo)不足

熱力系統(tǒng)節(jié)能減耗是當(dāng)前電廠所有工作中最需要大力支持的一部分。但是很多電廠管理層和工作人員對(duì)該項(xiàng)工作的重視程度不足，針對(duì)節(jié)能減耗工作，管理層并未給予正確、認(rèn)真的分析和指導(dǎo)，這些都是電廠熱能系統(tǒng)節(jié)能減耗工作實(shí)施中應(yīng)該引起足夠重視的問(wèn)題。如果管理層對(duì)節(jié)能減耗的分析指導(dǎo)不足，對(duì)電廠管理渙散，就會(huì)導(dǎo)致電廠的整體工作效率不高。因?yàn)?，為了電廠的安全運(yùn)行和可持續(xù)發(fā)展，更為了節(jié)能減耗措施的施行，從電廠的管理層到普通員工都必須提高對(duì)節(jié)能減耗工作的重視程度，管理層要加強(qiáng)對(duì)電廠的分析和指導(dǎo)，讓節(jié)能減耗為我們帶來(lái)更長(zhǎng)遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3 電廠熱力系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造的措施

3.1 對(duì)鍋爐排煙余熱進(jìn)行利用

在整個(gè)鍋爐的熱損耗中，因排煙余熱而損失的熱量占有較高的比例。電廠中，一般排煙管道的溫度通常維持在150–160℃，而配備了暖風(fēng)器的鍋爐，其排煙管道的溫度可以高達(dá)180℃。如果能夠充分合理的利用這一部分熱量，也是節(jié)能減耗的重要途徑和措施。針對(duì)這一問(wèn)題，當(dāng)前的解決措施是把鍋爐排熱和電廠熱力結(jié)合在一起，將煙道的熱量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，一方面可以有效降低排煙的溫度，另一方面還能提升電廠的發(fā)電量。

低壓省煤器通常被安裝在鍋爐的末端，在外觀上類似汽水換熱器，但實(shí)質(zhì)上是一種既可以串聯(lián)也可以并聯(lián)的節(jié)能裝置。低壓省煤器中流通的是低壓凝結(jié)水，這些水來(lái)源于鍋爐低壓加熱器，自身熱量不高，可以有效吸收煙氣中的熱量，然后重新回到鍋爐的加熱系統(tǒng)中去。當(dāng)然，低壓省煤器也不是隨遇而“按”的，因?yàn)樵谑∶浩髯陨硎軣崦娣e一定時(shí)，整個(gè)省煤器的熱轉(zhuǎn)換功率才能保持最大值，從而達(dá)到更好的節(jié)能要求。而且，通常降壓省煤器的安裝存在一個(gè)最適合的引水位置和回水位置，這兩個(gè)位置的選擇也會(huì)影響它的熱轉(zhuǎn)換效率。在確定降壓省煤器的位置時(shí)，我們還必須考慮到鍋爐排出煙氣的具體熱能量，以及低壓省煤器中是否有腐蝕、堵灰這類影響因素的存在等等。

目前降壓省煤器已得到廣泛應(yīng)用，而且?guī)?lái)顯著的節(jié)能減耗效果，尤其適用于那些排煙溫度高的發(fā)電廠。有數(shù)據(jù)顯示，在使用了降壓省煤器后，鍋爐煙氣排放溫度約降低了22-26℃，降低供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗達(dá)6-9g/kWh，鍋爐效率提高了1.5%-2%。起到了節(jié)能效果[5]。

3.2 優(yōu)化化學(xué)補(bǔ)充水系統(tǒng)

利用化學(xué)補(bǔ)充水來(lái)進(jìn)行節(jié)能減耗的措施主要是應(yīng)用于那些利用抽凝汽式機(jī)組的火力發(fā)電廠。通過(guò)除氧器或凝汽器將化學(xué)補(bǔ)充水添加到熱力系統(tǒng)中，將其中的大部分除去。另外，在凝汽器的入口處安裝無(wú)話裝置，讓化學(xué)補(bǔ)充水霧化，并以噴霧的形式進(jìn)入凝汽機(jī)，這樣就可以吸收一部分的排氣熱量，實(shí)現(xiàn)對(duì)排汽廢熱的有效回收，提高熱力系統(tǒng)的節(jié)能減耗效果，降低標(biāo)準(zhǔn)煤耗量。

3.3 除氧器排汽回收技術(shù)

除氧器并不只是用來(lái)完成除氧工作的。通常，蒸汽的排放會(huì)造成熱量的損失和發(fā)電效率的降低，因此在除氧器的設(shè)計(jì)和安裝上，也要考慮到對(duì)這部分蒸汽進(jìn)行再利用，從而達(dá)到節(jié)能減耗的目的。在實(shí)際運(yùn)作中，很多電廠都會(huì)在除氧器上加載一個(gè)余熱冷卻器，利用化學(xué)補(bǔ)充水對(duì)蒸汽熱量進(jìn)行回收和再利用。

3.4 提升機(jī)組通流效率，檢驗(yàn)機(jī)組日常參數(shù)。

為了確保熱力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，提高機(jī)組的通流效率，電鏟必須對(duì)機(jī)組設(shè)備的日常運(yùn)行狀況進(jìn)行定期檢查，檢驗(yàn)分析機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)，對(duì)機(jī)組運(yùn)行進(jìn)行合理的優(yōu)化，提高機(jī)組運(yùn)行的效率，降低標(biāo)準(zhǔn)煤耗量。同時(shí)為機(jī)組性能的在線監(jiān)測(cè)和優(yōu)化提供參數(shù)依據(jù)。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)是發(fā)展中國(guó)家，不論是經(jīng)濟(jì)發(fā)展還是人民生活對(duì)能源的消耗量都是巨大的。面臨著能源匱乏程度日益加重，能源需求總量日益提升的雙重挑戰(zhàn)，節(jié)能減耗迫在眉睫。與世界先進(jìn)水平相比，我國(guó)的節(jié)能減耗工作還是有很大的潛力和發(fā)展空間的，但是帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益也是非?？捎^的，節(jié)能減耗措施應(yīng)該得到大力的推廣和發(fā)展。

[1]韋金彬，劉培.對(duì)電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能減排的策略分析[J].電力技術(shù)應(yīng)用，2012(11)

[2]徐倩倩，王術(shù)園，劉鐘.關(guān)于電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能途徑及措施探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012(19)

[3]惠建峰，李東亮.電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能分析探究[J].科技與財(cái)富，2012(12)

[4]趙軍陽(yáng).淺談電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能分析[J].科技風(fēng)，2011(20)

[5]張令東.關(guān)于電廠熱力系統(tǒng)節(jié)能途徑及措施探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2011(13)