摘要：热电厂的主要是将热能转化为动能后，一部分动能通过蒸汽轮机转化为电能，而另一部分则直接以热能的方式传输出来。在这个过程中，蒸汽的热能会因为动能转化和传输而有所降低，如何减少热能的损失，提高热电厂的供热和供电能力是困扰热电厂研究人员的首要问题。因此，本文针对热能与动力工程进行概述，并将热能与动力工程在电厂中合理地运用，从而最大限度地提高电厂电能的利用率。
关键词：发电厂；热能动力系统优化；节能改造
1发电厂热能动力系统的原理分析
热能与动力工程能够实现能量的转化，在转化过程中，热能在一定装置的作用下，将其转化成动力能源，并将动力能源转换成热能和电能，在能量转化期间，最终实现获取我们想要的电能。电厂在生产电能时，为了确保能源的顺利转化，需要遵循能量守恒定律，所以热能与动力工程对电厂电能的生产发挥了巨大作用。热能与动力工程中，包含着燃烧学的部分，再将热能与动力工程应用在电厂中，电厂工作人员会运用燃烧动力学的相关知识，从而高效地生产电能。动力学主要有工程流体力学、燃烧动力学等内容，在燃料燃烧过程中，液体、固体等燃料的着火点不同，所以所消耗的能源有所不同。燃料在燃烧时，会产生SO2、NOX气体，所以电厂需要对燃烧污染物加以处理。此外，为了保证蒸汽中间再热系统的正常运行，需要做好手动调频工作，24h后维护人员再次操作，而且一定要发挥喷管的作用，工作人员根据阀门运行的个数进行流量峰值调节，从而确保热能与动力工程在电厂中合理地运用。因此，虽然热能与动力工程能量的转换看似简单，但转化的过程十分复杂，但将热能与动力工程合理地运用于电厂电能的生产，能够提高电能生产效率。
2发电厂热能动力系统优化与节能改造的重要性
能源在我国社会发展过程中，发挥着十分重要的作用，因此得到了社会的广泛重视。从目前的实际情况来看，在能源利用过程中，由于技术问题以及生态节能意识的缺乏而导致大量的能源被浪费已经成为了普遍的现象。因此，我国应该大力提倡可持续发展，促进生态与发展之间的和谐统一。作为高能耗行业之一的热电厂应该对热能动力系统进行优化与节能改造，从最大程度上节约能源。有利于提升发电厂整体的生产水平，完善热能动力系统服务功能，降低系统长期运行中的能源消耗率，为现代化发电厂经济效益与社会效益的持续增加提供可靠地保障。另外，有利于缓解严峻的环境形势，改善生态环境质量的同时提高系统运行效率；可以满足可持续发展战略的具体要求，增加发电厂生产计划实施中的经济效益与生态效益，延长热能动力系统使用寿命，促使系统能够长期处于稳定、高效的运行状态；系统优化及节能改造目标的实现，可以为发电厂相关生产设备工作性能优化及现代化生产技术应用范围的不断扩大提供保障，实现发电厂的可持续发展。
3发电厂热能动力系统的优化及节能改造
3.1高炉、焦炉煤气掺烧锅炉的设计
此任意比高炉、焦炉煤气掺烧锅炉目的在于任意比高炉、焦炉煤气掺烧锅炉用2种燃烧器根据燃料供给情况，单投高炉煤气外筒加焦炉煤气芯管燃烧器或者焦炉煤气燃烧器，它能较好地适应燃气的变化，并且通过2种燃烧器不同标高布置解决了不同物理化学性能的焦炉煤气、高炉煤气燃烧时锅炉蒸发受热面的更改问题；通过开闭空预器前烟道闸板，实现100％高炉燃烧时烟气走主烟道，100％焦炉煤气燃烧时烟气经旁通防止尾部的空预器腐蚀，达到高炉、焦炉煤气燃料任意比掺烧锅炉多工况连续运行的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过任意比高炉、焦炉煤气掺烧锅炉，有效地解决了煤气锅炉燃料要求高，有效地利用了设备资源，提高了锅炉的宜人性、经济性、适应性；克服了水冷壁过热器爆管问题，将尾部排烟温度控制在合理范围内；同时非常适合高炉煤气纯烧锅炉和低比例焦炉煤气掺烧高炉煤气燃气锅炉的扩容改造。
3.2废水余热回收利用
在除氧器运行时，由于其排放蒸汽，不仅会损失热量，还会损失工质，因此，优化热能动力系统过程中，应利用冷却器，以此减少热量损失，避免工质损失问题的出现。在锅炉运动过程中其排污方式主要有两种，一种为定期排污，另一种为连续排污，前者为了有效排放污水，需要扩容降压，此时便会造成废水余热的浪费；后者虽然实现了对二次蒸汽的回收，但其回收率偏低，同时排放过程中也浪费了蒸汽与废水余热。在此情况下，发电厂锅炉排污不仅浪费了废水余热，同时也影响了生态环境，为了扭转此局面，发电厂应充分利用排污废热回收器，以此保证锅炉污水余热的有效回收，同时在扩容条件下，为了充分利用污水，可利用排污冷却器，在此基础上，能源利用率将大幅度提高，同时也利于节能降耗、环境保护目标的达成。
3.3废烟余热回收再利用
作为二次能源，锅炉排放废气烟过程中产生的余热若未充分利用，也是较大的能源浪费。尤其在废烟的温度较高的情况下，向大气排放过程中很容易造成大气污染与环境的破坏。因此要求发电厂利用锅炉过程中既要保证其利用效率的提高，同时也需注意充分利用高温废烟并减少其对环境的污染。对此现状，热能系统优化过程中，应设置相应的节能器，或者直接安装低压省煤器于锅炉尾端，可使废烟的温度得以降低并提高锅炉的使用效率。一般对废烟余热回收时会利用预热空气以及预热工件，但受场地作用限制，往往避免预热工件的使用。而且该技术应用过程中由于成本较高，因此发电厂需以自身实际情况为出发点，使资源得到充分利用，实现成本节约与节能效益的结合。
3.4蒸汽凝结水回收利用
在发电厂生产过程中，蒸汽热力扮演着重要的角色，但实际生产中，蒸汽释放热能后，其凝结水存在严重的浪费现象，此时浪费的蒸汽凝结水占蒸汽总热量的20%～30%，如果对其进行合理的运用，将利于工业用水的节约，同时也利于燃料能源的节省。因此，发电厂应对蒸汽系统进行节能改造，具体措施为借助蒸水余热替代低压蒸汽，此时发挥凝结水的余热，以此减少低压蒸汽的能耗，进而利于达成节能减排的目标。对于凝结水而言，其回收方式主要有两种，一种为加压回收，另一种为背压回收，前者主要是利用气动凝结水加压泵，对凝结水进行加压输送，此方法具有一定的稳定性，后者主要是借助输水阀背压，对水蒸气与凝结水进行输送，此方法保证了回收水及二次水蒸气的有效利用。上述两种方法具有一定的现实意义，不仅节约了能源，还减少了废气与废水排放，从而满足了节能减排的要求，保证了企业综合效益的增长。热能动力联产技术最为明显的特点便是整体性与系统化，常见的技术有蒸汽动力联产、燃气轮机联产等，前者主要是由燃气轮机锅炉系统与锅炉汽轮机高压系统构成的，此时的联产利于系统优化，特别是对高能耗企业而言，是降低能源消耗的重要手段;后者主要是对热能动力系统进行优化，保证了较低温度热流的有效加热。
4结语
综上所述，能源是促进我国社会经济发展的重要基础条件之一，是保障经济社会构建的前提条件。节能环保，减少污染物的排放量，提高能源的利用率是我国现目前需要进行深入研究的重要课题。加强热能动力系统的优化与节能改造，是对工业生产产生的余热进行再次利用的手段与技术，这不仅能够减少工业的生产成本，提高其经济效益和生态效益，而且还能保护环境，促进我国走上可持续发展的道路。
参考文献
[1]发电厂热能动力系统优化与节能改造探讨[J].杨超.科技创新与应用. 2018(20)
[2]热能动力联产及系统优化分析[J].毛明春,刘勇.信息记录材料.2017 (08)
论文作者:张炼鼎
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/12
标签：热能论文; 发电厂论文; 焦炉论文; 蒸汽论文; 煤气论文; 余热论文; 高炉论文; 《基层建设》2019年第30期论文;