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摘要：我国经济的发展离不开电力资源，随着人们对电力资源的需求量不断扩大，确保电力资源的供应质量也已成为人们非常关心的话题。为了满足人们的电力需求，我国进一步加快了火电厂建设，与此同时，火电厂的能耗问题也变得越来越突出，尽快采取措施来实现火电站的节能降耗设计，提高火电厂的供电质量，对于保护我国生态环境，促进我国经济发展有着十分重要的现实意义。鉴于此，本文便对火电厂动力系统的节能降耗优化设计进行深入的研究。
关键词：火电厂；动力系统；节能降耗；优化设计
引言
在电能供应过程中，火力发电作为一种重要的电力资源生产模式之一，为我国的电力资源供应做出了巨大的贡献。现阶段，在我国众多的电力资源供应形式中，火电厂要占据其中的绝大部分，因此确保火电厂对电力资源的稳定供应也变得十分重要。由于我国正面临着能源紧缺与环境污染的双重困境，因此对火电厂进行节能降耗优化设计是非常重要的。而对于火电厂来说，动力系统是其中的主要耗电大户，因此火电厂动力系统的节能降耗优化设计也已成为决定其耗能水平的关键所在。
一、火电厂动力系统介绍及其工作原理
（一）火电厂动力系统介绍
在火电厂项目中，动力系统是整个项目中耗能最多的部分，动力系统的主要核心构件是汽轮机组，该系统在运动时所需要的机械能是由化石燃料在燃烧时所生的热能转化而来的，其利用机械能来驱动汽轮机运转，并通过发电机来进行发电。相比于传统的复式蒸汽机，动力系统中的汽轮机要具备更高的运行效率，这使其能够进行长时间的连续工作。动力系统可以看成是一种回旋机械设备，由于动力系统中所采用的汽轮机具备较高的单机效率，这也使动力系统能够对汽轮机进行高效利用。不过，动力系统在运行过程中，常常会因汽轮机渗漏等问题而造成其能耗的大幅增加，严重降低了动力系统运行效率的同时，也对自然环境造成了严重的污染。因此，对火电厂动力系统进行节能降耗设计已经到了迫在眉睫的地步。
（二）火电厂动力系统的工作原理
火电厂动力系统是依靠汽轮机组将蒸汽中所含有的热能进行转换，以使其成为机械能来进行工作的，在动力系统运行过程中，会产生两种作用，其一是冲动作用，其二是反动作用，对于冲动作用来说，动力系统在运行时，蒸汽会经过汽轮机中的汽道，此时蒸汽的流动方向会出现变化，进而冲击汽轮机中的叶片，使叶片在蒸汽流动的冲击下进行旋转，进而使动力系统中的汽轮机叶片在冲动作用下进行机械做功。而对于反动作用来说，动力系统中的蒸汽会因热量而使其内部空气膨胀，并利用这种膨胀作用来加速蒸汽在汽道中的流动，进而使叶片受到蒸汽流动的冲击而进行做功。在动力系统中，其运行过程可分为两个阶段，分别是冲动阶段以及反动阶段，在冲动阶段中，汽道中的汽流会出现方向上的改变，而在反动阶段，气体在膨胀与加速时，则不会对其流动方向进行改变。
二、火电厂动力系统中的能源消耗因素分析
火电厂动力系统运行效率的高低，直接关系到火电厂的整体发电质量，并且其作为主要的能耗大户，因此必须要对动力系统进行节能降耗优化设计。在动力系统运行过程中，许多因素都会对其运行效率产生影响，并且关系到动力系统的能耗水平。这些影响其运行效率的因素主要包括三个方面的因素，一个是运行过程中的因素，另一个是停机中的因素，最后一个则是设备方面的因素。对于运行过程中的因素来说，动力系统的参数设置不合理，会使其运行参数难以满足实际负荷要求，进而造成真空泵的温度急剧升高，使其内部汽轮机中的凝汽器真空度较低，进而增加了动力系统的能耗。而对于停机中的因素来说，由于动力系统的频繁停止与启动，会使动力系统中的汽车机需要进行一段时间的暖机期，这也会在一定程度上增加动力系统的能耗。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而对于设备方面的因素来说，由于火电厂维护人员没有对动力系统进行经常维护，或是没有采用先进的技术来对其进行改造，会使动力系统的运行方案难以满足实际用电需求，进而增加了动力系统的能量损耗。
三、火电厂动力系统节能降耗优化设计研究
（一）优化动力系统的运行过程
在火电厂动力系统运行中，操作人员经常需要对动力系统进行启动、运行与停止，在动力系统启动时，往往需要先进行暖机操作，而在此过程 中必然会使电能的损耗大大增加，因此，为了降低其启动时的暖机能耗，需要进行高低旁操作，确保动力系统中的主机能够始终处于可控区间中运行，以使动力系统的启动暖机时间尽可能的缩短，从而使启动暖机能耗能够得到最大限度的降低。在动力系统运行过程中，为了降低其运行能耗，需要通过一滑一定的方式来进行运行操作，使动力系统能够在低负荷的情况下运行，确保燃料能够被充分燃烧，使其具备更高的水循环稳定性，进而实现了对动力系统运行速度临界值的有效控制。在对动力系统进行停机时，需要确保停机操作合理，操作流程规范，以此降低其停机能耗，在停机操作时，需要对其滑参数进行有效调控，以使锅炉余热得到充分的利用，缩小动力系统中汽轮机和锅炉之间的温差，从而使动力系统设备的养护效果得以增强。
（二）优化动力系统的循环水泵
对于火电厂动力系统来说，其真空泵中的真空度高低直接关系到整个动力系统的运行效率，影响真空泵中真空度的因素也有很多，比如循环水的温度及流量、真空泵的封闭性、冷却管清洁程度以及排气量等，因此，在火电厂动力系统运行时，必须要对这些影响因素进行严密的监测。除此之外，还要对动力系统的循环水泵进行优化设计，应确保循环水泵中的循环水能够具备足够的流量，结合火电厂的供电需求来对循环水泵进行合理的选择。除此之外，在冬季低温环境下，如果要运行动力系统，还应对循环水入口温度以及机组负荷进行确定，并设置合理的循环水泵运行方式。
（三）提高动力系统的供水温度
在动力系统运行中，锅炉燃料的利用效率会受到供水温度的很大影响，如果提高动力系统对锅炉的供水温度，势必会使燃料的利用效率大大提高。因此，要想提高动力系统的运行效率，降低锅炉能耗，就必须要采取相应的措施来提高其供水温度。可在动力系统滑启与滑停时，对供水温度进行相应的控制，在对动力系统进行开启与停止时，可增设高压加热装置，并加强动力系统中换热器的维护与清洗，避免污垢堆积所出现的压力不均情况，以此实现对动力系统的节能降耗优化设计。
结语
总而言之，动力系统作为火电厂中的核心设备，其耗能水平直接影响到火电厂的供电质量，关乎到火电厂运营目标的顺利实现，因此对火电厂动力系统进行节能降耗优化设计是具有重要现实意义的，只有从根本上提高动力系统的运行效率，降低其能耗水平，才能更好的推进我国经济的可持续发展。
参考文献
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作者简介
焦战昆（1970-06），男，职称：工程师，学历：大学，研究方向：主要从事火电厂节能降耗运行优化管理。
论文作者:焦战昆
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
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