摘要：节能降耗技术，在发电厂热能工程领域中的应用日趋加重。在工程实际中，如何合理热能，进行合理设计，发挥节能降耗的实际作用，引起了工程设计人员的日益重视。本文针对节能降耗在发电厂热能工程领域中的应用与措施进行了分析。
关键词：节能降耗；热能工程；应用分析
一、影响发电厂能耗的主要因素
一般而言，影响发电厂能耗的主要因素有锅炉的运行工况、辅助设备的选型及热损失、凝汽设备的运行工况等。具体如下：
(1)锅炉的运行工况。锅炉在运行中可实现能量的利用，但在实际运行中受燃料质量、大气环境等多方面影响，在某种程度上会影响电厂电能的生产过程。
(2)辅机设备的选型及热损失。目前多数电厂在辅机设备的选型上存在设备配比不足、热损失难以控制等现象，直接影响电力生产中热能的利用。
(3)凝汽设备的运行工况。凝汽设备是发电厂的核心设备之一，凝汽器压力存在着一定的变化，对机组热经济性指标影响较大。
此外，电厂设备的老化和启停问题，也会影响到电厂的能耗。
二、发电厂热能工程节能降耗的作用与意义
随着工业化程度的不断提升，我国煤炭生产与消耗量已高居首位，由此导致的环境污染问题日益突出。
发电厂是我国耗煤大户，其能源利用率的提高对煤炭生产和消耗意义重大。热能工程领域的节能降耗是发电厂节能降耗的关键。只有采取有效的技术措施，才能最大限度地避免能源消耗，减轻发电过程中对环境产生的影响和破坏。
三、节能降耗技术在发电厂热能工程领域中的应用
3.1选择合理的变频调速方案
水泵和风机，是火电厂的厂用电耗电大户。一般而言，水泵和风机配置的最佳运行工况是在额定负荷状况，当火电机组参与电网调峰运行时，水泵和风机的运行将偏离设计工况点，效率就会急剧变化，同时会引起较大的节流损失，采用定速电机将会浪费大量的电能。这类设备因长期运行于低负荷工况或变负荷工况，具有较大的节能潜力。
变频器通过改变电源频率来调节电机转速。风机和水泵的运行轴功率与其转速的3次方成正比，当风机和水泵的转速降低后，所需的驱动电机功率也相应减少，具有明显的节电效果。另外，变频调速所需的启动时间短，启动电流较小且平稳，且均有无极调速的特点，有利于提高设备的可靠性与全厂的工艺控制水平。随着国产变频器的迅速发展，变频器的性价比有了较大的提高，发电厂越来越多地采用了变频器。
根据多个电厂的应用实例，主要辅机的多数设备采用变频器后节能效果较为显著，但也存在部分设备节能效果不明显。因此在实际应用中，应根据风机和水泵的富裕容量以及负荷变化范围，进行详细的可行性和经济性分析后，确定合理的变频调速方案。
3.2烟气余热回收利用
根据热量法分析，发电厂的主要热损失是由于汽轮机冷源热损失和锅炉热损失而引起的。对于大型发电机组而言，锅炉排烟热损失是锅炉各项热损失中最大的一项。电站锅炉的排烟温度通常为120～150℃，相应的热损失相当于燃料热量的5％～12％。国内较多的火电厂存在锅炉排烟温度都超过设计值的情形，为了降低排烟温度，减少排烟损失，提高电厂的经济性，低温省煤器这一提高烟气余热利用效率的手段得到了火电行业的广泛关注。
近几年来，国内多个火电改造项目和新建项目，已考虑了设置低温省煤器方案。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆要最大限度的利于锅炉排烟余热，主要需要考虑以下三方面的因素：
1）尽量扩大烟气温降可利用的幅度，增大热量回收比例，在允许的范围内尽量降低进入脱硫的烟气温度。
2）选择回热吸收的系统、介质和吸入点，使回收的热量尽量在高品位利用，有效提高机组整体的热经济性。用该热量加热凝结水系统是常规选择，但需结合低温省煤器的热量、汽轮机回热系统的参数和设置，根据机组热平衡图进行优化计算选择，计算机组所节约的发电标煤耗，开展相应的投资和收益分析，从而确定引入方案。
3）防止低温省煤器的腐蚀、堵灰等，提高设备可用率。
3.3冷端系统运行优化
冷端系统包含汽轮机低压缸、凝汽器、凝结水泵、循环水泵、冷却塔、真空泵和胶球清洗设备等。大量数据表明，凝汽器压力对机组的热经济性具有显著的影响。关于影响凝汽器压力的各种因素，一直是冷端系统优化研究的重点问题。冷端系统的运行优化，是指在某一负荷工况下，通过技术经济比较分析，确定最有利于冷端系统工作的循环水进水流量和凝汽器压力。
在实际应用中，应根据汽轮机发电功率与凝汽器压力的变化曲线、凝汽器变工况特性曲线、凝结水泵流量-功率特性曲线、循环水泵流量-功率特性曲线、凝汽器抽真空系统设备特性曲线，综合考虑汽轮机发电功率的变化量、凝结水泵功率的变化量、循环水泵功率的变化量、真空泵功率的变化量，并结合发电功率带来的收益变化量和循环水用水成本的变化量等，从而得到汽轮机发电的综合收益。当汽轮机发电的综合收益达到最大时，所得到的参数即为冷端系统设备运行的最佳参数组合。
四、节能降耗技术在实际运用中的注意事项
在发电厂热能工程领域中，节能降耗技术在实际运用时，涉及较多的改造应用项目，且控制策略优化项目较多，故在实际应用中仍存在较多的注意事项，如：经济性、安全性和稳定性。
4.1经济性。节能降耗技术及理念，其主要是为了节约资源，提高能源利用率，降低企业运营成本，提升企业效益。在落实经济性注意事项方面，发电企业应进行运营效益与实际投资成本评估，以及时间成本与经济效益评估，以此确保节能降耗理念及技术应用的合理性和有效性，避免因盲目采用节能降耗技术，不进行相关实验探索和模拟评估而造成经济损失的不良现象。
4.2安全性。电厂的生产过程存在一定的危险性。在落实安全性注意事项方面，发电企业应从技术模拟分析评估、人员管理以及可靠性评估方面，进行技术应用的安全性评估。必要时可通过区域压力测试的方式，进行节能降耗技术应用下电网的运行现状测试和电网的运行质量评估。与此同时，发电企业也应全面合理评估节能降耗技术和理念的实际效果。
4.3稳定性。在电厂实际应用中，如出现运行不稳定、故障率高、停机频繁等现象，都将对节能降耗技术应用的有效性产生较大的不利影响。在落实稳定性注意事项方面，发电企业应从智能控制系统的运行质量、运行可靠性、实际控制效果、用户反馈方面等进行评估，并及时地针对控制系统进行优化，以此保证节能降耗技术应用的安全性和稳定性，从而提升企业效益。
五、结语
在中国经济发展面临严峻的资源形势、环境形势的现状下，发电企业实施节能降耗已刻不容缓。为控制发电环节中的能源损耗，就必须合理有效地采用节能降耗的技术及理念，分析热能工程领域中能量损失的各种原因，制定合理方案，采用有效方法，改善技术条件，强化节能，真正使节能降耗技术和理念发挥实际作用，以寻求发电厂热能工程领域的可持续发展道路。
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论文作者:张乐乐
论文发表刊物:《电力设备》2019年第23期
论文发表时间:2020/4/10
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