简论热工装置中的节能环保策略

邵博

大唐鸡西热电有限责任公司 黑龙江鸡西 158100

摘要：热工装置就是将热能转化为动能、动能转化为热能和电能的装置，其主要研究热能与动能之间的相互转化，遵循的主要规律为能量守恒定律，此外还能及时发现其应用过程中出现的问题，并加以解决。因此为了保障热工装置运行的有效性，本文阐述了热工装置的主要应用及其主要的能耗问题，对热工装置的节能环保策略进行了探讨分析。

关键词：热工装置；应用；能耗问题；节能环保；策略

热工装置涉及多个领域和学科，其是一种符合科学发展观的工程，在生态环境保护中也有极大的促进作用。因此为了充分发挥其作用，以下就热工装置的节能环保策略进行了探讨分析。

一、热工装置的主要应用分析

1、在锅炉工程中的应用。热工装置在锅炉中的应用，主要体现在燃烧控制技术的开发和改进上。所谓燃烧控制，就是对锅炉内燃料的燃烧转化幅度进行动态调整的技术。传统的锅炉燃烧，是靠人工向锅炉内填充燃料，但在计算机控制技术不断发展的今天，许多先进的锅炉设备已经应用了自动化、智能化填料设备。燃烧控制技术的主要思想，就是利用燃烧控制器、热传感器（热电偶）、流量控制设备和PLC等组成自动控制系统，PLC根据传感器实测的锅炉温度，与预设温度相比较，根据差值的大小和方向驱动流量控制设备，以对燃烧状态进行调整。

2、在热电厂生产中的应用。热工装置在热电厂中的合理应用，在一定程度上提高了电力产出效率，降低了热电厂发电机组在运行中产生的各种能耗，提高了热电厂经济效益。在热电厂生产设备中，汽轮机可以将锅炉所产生的蒸汽（热能）转化为轮机转子的动能，是主要的热能-动能转化设备。在热能-动能转化过程中，一部分热能转化为动能后，经过发电机再转化为电能输送出去；但还有一部分热能通过热传导损耗掉了。因此，热工装置再热电厂生产中起到的最重要作用，就是研究减少热损耗的方法，提高能源的利用效率。一般来说，热电厂可以利用多级汽轮机的重热现象来提高能源的利用率。所谓重热现象，就是指蒸汽在上一级汽轮机做功的损失，可以被下一级汽轮机所利用的现象。重热现象是提高热电厂热能利用率的重要理论基础，一般可以用重热系数来表征。

3、在空调工程中的应用。在空调工程中，以电能为代表的能源通过流体与制冷机械设备转化为机械功。因此空调工程是热工装置中流体机械领域的一个典型应用。在空调工程中，电力驱动压缩机，使得电力能源转化为制冷剂的机械能，具备一定压力和流速后的推动制冷剂按照冷凝器、节流阀、蒸发器的顺序流动，使得制冷剂在房间内部的蒸发器内蒸发吸热，在外部的冷凝器完成冷凝放热，以达到热交换的目的。

二、热工装置的主要能耗问题分析

热工装置的能耗问题主要表现为：（1）重热问题。重热问题是在发电厂内热量的转变时期，前一步骤中的能源会在下一步骤中获取合理性的使用，这时在相同的通道压差状况下和之前的程序进行比较，后面的程序中体现出来的焓值会发生很大程序的降低，因此，这样情况就是重热情况。重热会使发电厂中的热能得不到合理的寄放，还有重热情况还会导致电能的效果变得不稳定，扰乱电能品质；并且还会对发电过程中的燃烧带来不同情况的作用，导致燃烧程序不安稳，并且对蒸汽情况产生作用，导致其出现波动。（2）凝汽装置的工况不稳定。凝汽装置作为电厂电能生产中十分关键的装置，其中的气压会发生改变，所以在变工况施工过程中，由于凝汽装置的工况不稳定，从而导致生产结果与预期存在一定的差距。（3）通气设备的老化和用电频率问题。当设备运行时间较长，而且未能得到及时养护和修理，将造成设备的运行发生较大变化。

三、热工装置的节能环保策略分析

  1、重热利用节能环保策略。多级汽轮在运行过程中，会产生重热现象，上一级汽轮机损失的热能能够被下一级汽轮机所利用，所以有效利用多级汽轮机的重热现象，可以使得热工装置合理地运用于电厂中。并不是重热系数较高能源利用率也随之增高，在发电机运行过程中，应该将重热系数控制在最佳范围内，通过调节重热系数，从而提高发电机发电的效率。由于不同发电机组从设计上有较大的差异，所以其重热系数并不完全相同，将最佳的重热系数应该控制在0.04~0.08，此时多级汽轮机的重热现象才能得到有效利用，而且使得发电机组达到最佳的运行状态。

2、有效减少调压调节的损失。减少调压调节的损失，也是一项重要的节能环保策略，调压调节的工作可以有效的增强发电厂发电机组的稳定性，另外还可以增强其负荷的承载压力，提高供电的效率。但是就调压调节的不足之处来看，在不符合经济要求的条件下，很难实现在高负荷运转条件下的调压调节工作，在发电的过程中，难免会产生蒸汽，导致热能的损耗情况出现，因此加强对发电厂的施工技术和工艺的完善与改进工作具有重要意义，在时代的发展条件下，创新科技，研发新的产品，有效减少调压调节过程中出现的损失问题，从而提高发电厂热工装置的应用效率。

3、严格节流调控。 当运行工况发生改变时，因为各段的温变幅度很小，如此即能够提高装置的适应能力。然而其基本是配合于小功率发电装置。倘若在大功率发电装置中，对其进行工况调整时很可能产生节流过程能耗。由此即引发产电企业外送电功率减小。所以，电力制造公司欲增强送电功率，即一定要强化对节流操作环节的调控，应完整恰当运用弗留格尔衡算公式进行能量平衡运算，须依照改变工作状况的临界相变状态实时匹配调节，需把级组的系统流量跟级组进出压力平方差的平方根成正向关系。为了提高热力能源和动力输出工程工艺技术在发电企业中的利用水平，可以根据发电厂的实际情况，结合弗留格尔公式所需要的条件，对发电过过程中所受到的外力和工作效率进行推算。 4、合理选择调频方案。热工装置有效运用在电厂装置中，保证电能的生产过程和生产流程更加符合相关规范，减弱了电能的损耗和消耗。由于用电系统也是存在变化的，外界的自然干预使得用电负荷处于变数变化中，故而电网频率也是存在波峰波谷的动态变化状态的。所以合理的调频方案可以实现热工装置的良好配合，发挥合理的作用并运用在电厂中，具体结合实际的负荷电网频率，并网运行机组时时刻刻根据频率调节自身的动态运行性能，即实现变频的工作状态，自行接受外部负荷并承受的外界负荷，维系电网工作频率的正常化。并网运行机组一般被称为一次调频，根据外部环境负荷功率是一次调频的工作负荷频率的变化的主要依据，而后平衡调速器的工作状态，实现快速的频率调节选择一次调频方案就能够解决这个问题。此外，不同的调节量，导致不同的发电机组产生了较大的差异性，在一定的范围内通过选择一次调频这种单一的方案，来实现电网频率的动态运行还是存在较大难度。因此，适当的对调频方案改进改造，有选择性的进行二次调频，从而提高发电机的运行效率。

结束语

综上所述，随着社会经济发展及城市化建设的不断推进，使得各种能耗以及用电需求不断增加，导致环境污染日益严重，为了适应国家低碳环保的发展要求，所以必须采取有效的节能环保策略，保障热工装置运行的有效性。

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