呂偉超
(廣東啟程新能源科技有限公司 廣東惠州 516000)
能源為國家發(fā)展提供了基礎(chǔ)性支持,其在當前發(fā)揮的作用越來越大,已然成為人們生活、生產(chǎn)中不能缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)?,F(xiàn)階段,世界范圍內(nèi)雖已經(jīng)積極推動清潔、可再生能源的開發(fā)與利用,但是使用能源的90%依舊為傳統(tǒng)不可再生能源。基于這樣的情況,探究、應(yīng)用熱能與動力工程節(jié)能技術(shù)極為必要。
對于熱能裝置來說,其主要指人們生活、生產(chǎn)中所需要的主要設(shè)備形式,依托能源燃燒釋放大量的熱量,并在相應(yīng)裝置內(nèi)部對轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌芰啃问?。當前,常見的熱能裝置包括蒸汽機、內(nèi)燃機、燃氣輪機、內(nèi)燃機等等。想要達到節(jié)能降耗的效果,就必須要盡可能保證能源燃燒后產(chǎn)生的熱量全部轉(zhuǎn)化為其他動能,避免出現(xiàn)不必要的能源損耗。
動力工程裝置是當前工業(yè)生產(chǎn)中極為重要的設(shè)備,其與動力裝置、熱能裝置相結(jié)合,共同構(gòu)成了工業(yè)動力系統(tǒng)。依托動力工程裝置的優(yōu)化設(shè)計,可以達到提升能源利用率的效果,并降低有害氣體的排放量,實現(xiàn)節(jié)能減排。
在熱能裝置與動力工程裝置的實際運行中,會產(chǎn)生大量的熱能。這些熱能一部分進行轉(zhuǎn)化,被應(yīng)用于其他的生產(chǎn)實踐中;還存在部分熱能消耗,導(dǎo)致資源浪費。這樣的熱能消耗一方面降低了裝置運行質(zhì)量,另一方面,也不利于相應(yīng)行業(yè)企業(yè)經(jīng)濟效益、社會效益的增強。理論上來說,節(jié)流器會在設(shè)備超過額定功率時,依托初始設(shè)設(shè)定數(shù)值完成設(shè)備運行調(diào)節(jié),以此達到降低設(shè)備運行負荷的效果。但是在實際的運行中,調(diào)節(jié)器會發(fā)生故障,造成熱量損失,不利于設(shè)備穩(wěn)定運行與節(jié)能降耗目標的實現(xiàn)。
在熱能與動力工程裝置的運行中,除了熱能損耗之外,還存在著濕氣損耗的問題,不利于節(jié)能減排的實現(xiàn)。這樣的濕氣損耗主要表現(xiàn)為:①蒸汽在蒸發(fā)、膨脹的過程中普遍會產(chǎn)生小水滴,當小水滴大量聚集,會對蒸汽系統(tǒng)的正常運行產(chǎn)生阻礙。②蒸汽的移動速度高于小水滴的移動速度,造成兩者在同等距離內(nèi)的移動時間時長不相同,也導(dǎo)致濕汽損耗的產(chǎn)生。③在小水滴大量聚集的情況下,極易形成水滴流,降低了濕氣正常的運行速度,最終產(chǎn)生熱量損失。
在節(jié)能降耗中,調(diào)頻技術(shù)的使用更為常見,且技術(shù)簡單、實用性強。在此過程中,需要重點完成以下幾項任務(wù):①結(jié)合能源的使用情況優(yōu)化調(diào)頻方案,避免由外界干擾引發(fā)的用電負荷變化問題發(fā)生。②在調(diào)頻的過程中,著重參考工作負荷頻率的變化,以此保證調(diào)速器工作狀態(tài)的平衡。結(jié)合對頻率調(diào)節(jié)的快速控制,能夠避免的能源浪費。③在發(fā)電機組的運行中,引入自動調(diào)頻與手動調(diào)頻相結(jié)合的模式,合理展開二次調(diào)頻處理,促使其與運行效率提升。
在電能生產(chǎn)過程中,為了確保能量有效傳遞、科學(xué)轉(zhuǎn)化,必然會出現(xiàn)一定的熱能損失。因此,在節(jié)能降耗中,可以從降低損失的熱能入手完成。此時,需結(jié)合實際生產(chǎn)情況,深入分析容量損耗現(xiàn)象,并引入廢熱回收技術(shù),具體的流程如圖1所示。
圖1 廢熱回收系統(tǒng)
回收余熱資源后,結(jié)合熱能及動力系統(tǒng)的實際情況,依托加熱冷凝裝置的使用,能夠推動動力裝置運行效率的提升,達到節(jié)約能源的效果,避免熱量的大幅度損失。
除了廢熱之外,電能生產(chǎn)中還會形成一定的廢水余熱,也需要進行回收利用,最大程度的降低資源的浪費[1]。例如,在除氧器的實際運行過程中,蒸汽的排放會造成熱量與質(zhì)量的損失。此時,可以在熱能動力系統(tǒng)中引入冷卻器,實現(xiàn)熱量損失的降低。在污水排放環(huán)節(jié)中,應(yīng)當實施擴容降壓,以此達到對持續(xù)排放污水中的余熱進行二次利用的目的;也可以使用排污熱回收器將有效的鍋爐污水余熱進行存放。利用這樣的方式,不僅能夠進一步提高能源的使用效率,同時還可以實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保以及節(jié)能減耗。
結(jié)合上文的分析能夠了解到,在熱能與動力工程的能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)中,濕汽損失的產(chǎn)生極為常見,且難以避免?;诖耍瑸榱诉M一步降低生產(chǎn)中的能源損失,并獲取最大的經(jīng)濟效益,引入相關(guān)節(jié)能技術(shù)降低濕汽損失是必然選擇。筆者認為,應(yīng)當從使?jié)駳猱a(chǎn)生的不同原因入手,針對性的落實應(yīng)對策略以完成濕氣損失的有效減少,具體有:在設(shè)備中加設(shè)除濕裝置,避免設(shè)備內(nèi)部生成大量水滴;將加熱循環(huán)裝置引入熱能傳動過程中,以此減少濕汽損失;加大設(shè)備的日常維護保養(yǎng)力度,防止由于設(shè)備故障而引發(fā)的濕汽損失產(chǎn)生。
濕氣的產(chǎn)生一般是由于溫度差距造成。例如,在鍋爐設(shè)備中,當動葉柵結(jié)束做功后,依托余下動能,蒸汽脫離機組入至凝汽系統(tǒng)之中。而在這一過程中,蒸汽所存在的余下動能且機組未能及時轉(zhuǎn)化的能量為“余速損失”。想要更好的實現(xiàn)節(jié)能、降低蒸汽損失,則要實時關(guān)注儀表狀態(tài)。一旦發(fā)現(xiàn)壓力過低、或者溫度過低的狀況,必須及時進行溫度及壓力的升高。當溫度較低時,會對液態(tài)水氣化產(chǎn)生影響,同時也會對做功效率產(chǎn)生阻礙,所以應(yīng)對其溫度予以保證。同時,還要盡可能維持做功的連續(xù)狀態(tài),并控制蒸汽的輸出性穩(wěn)定性,以此實現(xiàn)節(jié)能降耗。
就當前的情況來看,熱能與動力工程節(jié)能技術(shù)已然得到了我國工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。其中,傳熱實踐應(yīng)用技術(shù)就是一項較為常見的節(jié)能技術(shù),在火電廠等工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)實踐中更加常用[2]。在該技術(shù)中,主要依托換熱器完成節(jié)能。對于換熱器來說,其主要將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備,在化工、石油、動力、食品及其它許多工業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位,其在化工生產(chǎn)中換熱器可作為加熱器、冷卻器、冷凝器、蒸發(fā)器和再沸器等,有著極高的應(yīng)用優(yōu)勢[3]。在換熱器的支持下,可以促進能源利用效率的明顯提升,最大程度的發(fā)揮出熱能與動力工程節(jié)能技術(shù)的效果。
在汽輪機實際的運行過程中,重?zé)岈F(xiàn)象的產(chǎn)生相對常見。而為了提升能源利用的高效性,切實達到節(jié)能減排的效果,就必須要對其實施回收利用。基于這樣的情況,需要結(jié)合實際情況與現(xiàn)實需求增加汽輪機的數(shù)量,對汽輪機的布設(shè)進行重新規(guī)劃,以此確保保障重?zé)峥梢杂行Ю谩?/p>
在此過程中,依托上下級的方式展開排布分布,能夠提升汽輪機熱損耗的利用效率。同時,結(jié)合多重汽輪機重?zé)峄厥?,可以實現(xiàn)部分熱損耗的利用率增高,進而促使熱能以及動力工程在熱損耗的回收利用中展開,以此達到能源利用效率、效果提升的目標。一般情況下,汽輪機最佳的重?zé)嵯禂?shù)穩(wěn)定在0.04~0.08的范圍內(nèi),這主要是由于機組之間存在的差異性素質(zhì)也存在于特定范圍內(nèi)所造成的。因此,在多重汽輪機重?zé)峄厥諢o法對汽輪機的重?zé)嵯禂?shù)進行完全性的固化處理,只能將其設(shè)置為特定數(shù)值。
綜上所述,從當前熱能裝置與動力工程裝置的運行情況來看,產(chǎn)生熱能損耗與濕氣損耗的情況極為常見,需要進一步處理。在明確設(shè)備運行實際情況的前提下,通過調(diào)頻技術(shù)、廢熱回收技術(shù)、濕汽損失降低技術(shù)、傳熱實踐應(yīng)用技術(shù)、多重汽輪機重?zé)峄厥盏倪x擇與使用,實現(xiàn)了熱能損耗與濕氣損耗的降低,提升了熱能裝置與動力工程裝置的運行效率,為節(jié)能降耗目標的達成提供了有力支持。