火电厂热能动力工程中的节能技术分析

王中华 李俊东 张磊 乔鹏波 姚鹏程

上都发电有限责任公司   内蒙古锡林郭勒盟正蓝旗  027200

摘要：本文对火电厂热能动力工程中的节能技术进行了深入分析。首先介绍了火电厂热能动力工程的基本概念，然后详细阐述了热能动力联产技术、空冷技术、变频调速技术、排烟余热回收利用技术、化学补充水技术、供热解耦技术、智能化系统优化技术和新能源的开发与利用等节能技术在火电厂热能动力工程中的应用。最后，文章展望了节能技术在火电厂热能动力工程中的应用前景，强调了节能技术对于提高能源利用率、降低能耗和减少环境污染的重要意义。

关键词：火电厂；热能动力工程；节能技术

1引言

随着社会经济的快速发展，能源需求持续增长，而火力发电作为我国主要的发电方式，其能耗问题日益受到关注。火电厂热能动力工程中的节能技术成为了一个重要的研究领域。本文将深入分析火电厂热能动力工程中的节能技术，旨在为相关领域的技术发展提供参考。

2火电厂热能动力工程概述

火电厂热能动力工程是研究火力发电过程中能量转换与利用的学科。其核心在于提高热能利用率，降低能耗，减少环境污染。在火电厂的运行过程中，热能通过一系列的动力装置转换为机械能，进而驱动发电机发电。在这个过程中，节能技术的运用对于提高火电厂的运行效率，降低能源消耗具有重要意义。

3火电厂热能动力工程中的节能技术

3.1热能动力联产技术

针对传统的单一热能动力转换模式，热能动力联产技术为行业带来了革命性的变革。这一技术突破了原有的局限，实现了多种能量转换模式的联合运行。在燃气轮机发电过程中，传统的方式是采用单一的热能转换，能源利用率相对较低。而通过采用联合循环的方式，将燃气轮机的余热进行再利用，将其转化为供热或蒸汽发电的能量。这种能量的梯级利用方式，不仅提高了能源的利用率，还进一步减少了能源的浪费。联合循环利用燃气轮机的余热，使得原本被忽略的热量得到了有效的利用，实现了能源的高效转化。这种技术的推广应用，对于提高能源利用效率、降低能耗以及减少环境污染都具有重要的意义。

3.2空冷技术

在传统的水冷方式中，火力发电厂使用大量水资源来吸收余热。这种方式不仅增加了用水成本，还可能导致水资源的浪费。为了解决这一问题，空冷技术应运而生。通过利用空气替代水来吸收热量，空冷技术不仅节约了宝贵的水资源，还降低了冷却水的使用成本。此外，空冷技术的应用还有利于环境保护。传统的水冷塔在运行过程中会产生蒸发现象，这可能导致水资源的浪费和环境的湿化。而采用空冷技术，可以减少水冷塔的蒸发量，从而降低对环境的影响。

3.3变频调速技术

在火电厂的发电机组中，水泵和风机等设备通常采用定速运行方式。这种方式在发电机负载发生变化时，会导致能源的浪费。为了解决这一问题，变频调速技术应运而生。通过采用变频调速技术，可以根据发电机组的实际负载调整设备的运行速度。当负载减少时，变频调速技术可以降低设备的运行速度，从而减少能源的消耗。这种调整方式不仅实现了能源的合理利用，还有利于设备的稳定运行。此外，变频调速技术的应用还具有延长设备使用寿命的优点。定速运行方式下，设备会持续以恒定速度运转，这可能导致设备的过度磨损和疲劳。而变频调速技术可以根据实际需要调整设备运行速度，减轻设备的机械负担，从而延长设备的使用寿命。

3.4排烟余热回收利用技术

火力发电是当前主要的电能生产方式之一，而在这一过程中，锅炉的排烟温度高达150℃以上，大量余热被直接排放到大气中，造成能源的浪费。为了解决这一问题，排烟余热回收利用技术应运而生。排烟余热回收利用技术，顾名思义，是将锅炉排出的高温烟气中的余热进行回收和再利用。通过采用特定的设备和工艺，将这部分余热转化为其他形式的能源，如预热空气或加热循环水等。这不仅提高了能源的利用率，减少了能源的浪费，还有利于降低发电成本。此外，为了更充分地回收排烟余热，一些先进的设备和技术也被引入到火力发电领域。例如，低压省煤器是一种专门用于回收排烟余热的设备。利用低温省煤器来降低排烟温度，同时将余热转化为可供利用的能源。这种设备的引入，不仅提高了能源回收效率，还有助于降低发电过程中的能耗。

3.5化学补充水技术

在火力发电过程中，化学补充水被广泛用于提高蒸汽的品质。然而，传统的补水技术采用一次或多次补水方式，可能会导致能源的浪费。为了解决这一问题，化学补充水技术也经历了不断的改进和创新。其中，变频补水技术作为一种新型的补水方式，可以根据实际需要调整补水频率和补水量。通过采用变频器调节补水泵的转速，可以实现补水量的精确控制。这种技术可以根据锅炉的运行状态和蒸汽的需求量进行实时调整，避免了传统补水方式下可能出现的过度补水或补水不足的情况。采用变频补水技术，不仅可以实现能源的节约，还有助于提高蒸汽的品质。由于补水量的精确控制，可以更好地满足锅炉对水质和蒸汽品质的要求，从而提高了整个发电过程的效率。此外，变频补水技术的应用还具有操作简便、可靠性高等优点。可以根据实际运行情况自动调整补水频率和补水量，减少了人工操作的繁琐和误差。同时，变频补水技术还具备故障自动检测和报警功能，提高了整个补水系统的安全性和稳定性。

3.6供热解耦技术

在火电厂的热力系统中，各子系统之间存在着复杂的耦合关系，这种耦合关系使得各子系统的运行互相影响，导致系统运行效率低下或稳定性问题。为了解决这一问题，供热解耦技术应运而生。供热解耦技术通过改变原有的耦合关系，实现各子系统的独立运行。通过引入适当的解耦元件或调节手段，将各子系统之间的耦合关系解除，能够独立地响应各自的操作变量和扰动。这样，各子系统可以更加专注于自己的功能和目标，提高系统的运行效率。此外，供热解耦技术还有利于系统的稳定运行和故障预防。由于耦合关系的解除，各子系统之间的相互影响减少，系统的稳定性得到提高。同时，由于各子系统可以独立运行，当某个子系统出现故障时，其他子系统可以继续正常运行，降低了整个系统因故障而停机的风险。

3.7智能化系统优化技术

随着人工智能技术的不断发展和进步，智能化系统优化技术在火电厂热能动力工程中得到了广泛应用。智能化系统优化技术通过建立模型预测系统运行状态，结合实时的运行数据和参数进行优化调整，提高了系统的运行效率和稳定性。通过引入人工智能技术，火电厂热能动力工程实现了更加精准和智能的优化控制。通过对历史数据的学习和分析，人工智能技术能够预测系统的未来运行状态，并给出最优的调整建议。这不仅提高了系统的运行效率，还有助于降低能耗和减少环境污染。此外，智能化系统优化技术还实现了设备的远程监控和故障诊断。通过安装在设备上的传感器和监测系统，可以实时获取设备的运行数据和参数，并进行故障预警和诊断。这不仅提高了设备的维护效率，还有助于减少设备故障和停机时间。

3.8新能源的开发与利用

在传统能源日益紧张的情况下，开发利用新能源是火电厂发展的必然趋势。例如，利用太阳能、风能等可再生能源进行发电或供热；或采用生物质能、地热能等新能源替代煤炭进行发电。新能源的开发与利用不仅可以减少传统能源的消耗和环境污染问题，还有利于促进能源结构的转型和可持续发展。

4节能技术在火电厂热能动力工程中的应用前景

随着科技的不断发展和社会对环保要求的提高，节能技术在火电厂热能动力工程中的应用前景十分广阔。未来，火电厂应进一步加大对节能技术的研发和应用力度，提高能源利用率和减少环境污染。同时，政府应加大对节能技术的政策支持和资金投入力度，鼓励企业采用先进的节能技术和设备进行改造升级。此外，还应加强国际合作与交流，学习借鉴国外先进的节能技术和经验。

5结语

火电厂热能动力工程中的节能技术对于提高能源利用率、降低能耗和减少环境污染具有重要意义。通过多种节能技术的应用和创新发展，火电厂可以实现高效、环保、可持续的发展目标。未来应进一步加大对节能技术的研发和应用力度，推动火电厂热能动力工程的绿色发展。

参考文献

[1] 探究火电厂中热能与动力工程的改进方向[J]. 朱懋友.中外企业家,2019(35)

[2] 浅谈火电厂中热能与动力工程的改进方向[J]. 陈良超.企业技术开发,2016(21)