(中国能源建设集团湖南火电建设有限公司湖南长沙410015)
摘要:现代社会发展离不开各种能源的支持,其中热能作为多种工业生产的主要动力能力,具有较为广泛的应用。实际生产过程中,热能主要依靠燃烧煤炭、天然气等燃料获得,传统工业生产中,由于缺乏相应的能源管理,热能损耗浪费问题严重,不仅造成大量的经济损失,还导致了严重的环境污染问题。可持续发展背景下,节能减排成为现代工业的发展重点。
关键词:热能动力联产系统节能优化途径
引言
为了促进经济飞速发展,我国对资源进行了大力开发利用,因此便导致不可再生资源的整体储备量急剧下降,这对可持续发展产生重大影响。在进行工业生产活动过程中,热能动力联产系统的运行模式便是将能源转化为动力。在转化过程中,便会造成资源浪费的现象,只有对热能动力联产系统制定合理的节能措施,才能确保资源被合理高效利用。
1.热能动力联产系统机理概述
1.1对化学能、物理能的阶梯式利用
在以往的热能动力联产系统中,其运行的基础理论便是依据卡诺定量,其也是利用燃料降低热能的主要方式,但这种方法在进行实际操作过程中会存在诸多弊端。为了避免问题发生,大部分学术研究者依据传统理论概念,在燃料化学品味、热能品味之间构建出较为特殊的关系,利用该种关系,对热能动力联产系统的集成机理进行了描述。并通过大量实践探索[1]、对相关资料进行取证、分析,最后得出,在组合性能量与能量进行转化过程中,存在程度不尽相同的耦合关系,其中起到关键性作用的便是整合化工侧与动力侧,其对能量阶梯的利用也作为该理论的意义核心。
1.2能量转化与控制一体化
对于能量转化与控制一体化方面来说,主要是针对先污染后治理现象的控制。目前常用的热能动力联产系统控制污染思路多数集中为生产流程尾部的脱除操作中,这也是先污染后治理的主要表现形式。为了解决这一问题,便需要采用能量转化以及控制一体化技术。这种技术的主要原理便是对化学能梯阶与降低中的能耗分离相互融合,达到实现提升利用水平、减少排放量的目的。利用这种技术的主要优势便是有效改善先污染后治理的现象,并解决温室气体能耗高的问题,通过对进行回收,别采用分离技术,将其中的燃料氢气进行分离。利用能力转化与控制一体化技术,可确保合成气中的成分比例趋于科学化,同时也可对其合理利用,有效降低的能耗排放,是作为集成的重要基础。
2.热能动力联产系统进行节能优化的良好设计
2.1锅炉排烟余热回收再利用技术
能源消耗情况的日益严重,能源使用情况越来越紧张,使用锅炉排烟余热回收再利用技术,能够有效降低能源的消耗,是热能动力联产系统节能优化的良好手段。通常情况下,工业生产过程中,锅炉在排烟的时候将会达到二百多摄氏度的高温,高温的排烟情况将会浪费较大的热量,对这部分热量进行充分利用,能有效节约能源。使用一些特制的节能器,有效应用锅炉排烟的余热,使其有效发挥热动循环的应用效果。锅炉排烟余热回收再利用技术在实际使用的过程中,主要有两种方式:第一,使用预热工件。这种工件需要使用到较大的体积来进行热交换工作,因而容易受到现场作业场地的限制。第二,预热空气助燃。这种方法具有良好的实施效果,主要是将其配置在加热炉之上,这样能够起到良好的燃烧效果,具有较为明显的节能效果。同时使用烟气余热冷凝回收装置也能够对烟气热量进行充分使用,该装置主要是能够将烟气的温度进行有效降低,从而将其中的水蒸气进行有效的冷。
2.2锅炉排污水余热回收利用技术
污水排放通常情况下主要是分为两种,分别是定期排污形式和连续排污形式。我国现代企业中使用的大多是单级排污系统,该系统能在定期排污的情况下将扩容进行降压处理,进而开展直接性的排水工作,而在使用连续排污形式的时候需要进过排污容器的扩容之后,回收少量的二次蒸汽,再进行污水的排放,由此看来,这两种模式都存在着大量的热量损失,其中所需要进行排放的这部分热水是能够被充分应用的,在企业锅炉房的后面设置锅炉排污废热废水回收器,这样能够对污水中的部分热量计进行有效的吸收,同时再设置一个排污冷却器的话,还能够有效利用扩容之后的水,这对于有效提升锅炉能量的利用效率具有良好效果。
2.3蒸汽凝结水回收系统改造技术
蒸汽凝结水回收系统改造技术是热能动力联产系统节能优化的重要内容,能够起到良好的节能效果。在使用蒸汽凝结水回收系统改造技术的时候,主要是将蒸汽凝结水的余热代替低压蒸汽,这样能够将低压蒸汽能量的消耗情况进行有效降低,对于凝结水余热的能量进行充分的应用,这对于节能工作具有良好的效果。在对凝结水进行回收的时候,积极使用到凝结水管网整体的优化设计,能够起到较好的作用。通过对凝结水进行加压输送,不仅能够保证换热器的正常工作状态,同时还能够有效促进凝结水管网运行的高效性。在对凝结水进行回收的时候,主要是使用被压回水和加压回水两种方式,前者主要是将疏水阀的背压作为重要动力,从而将蒸汽和凝结水进行有效输送,而后者主要是使用气动凝结水加压泵输送凝结水,这其中需要对凝结水进行加压处理。加压回水系统能够促进蒸汽凝结水回收系统运行的更加稳定和安全,同时还能够具有良好的防爆性能,需要开展的维护工作量也较小。
3.热能动力联查系统节能优化对策分析
3.1锅炉余热回收技术分析
锅炉是一种常见的工业生产设备,具有较为广泛的应用。锅炉实际使用过程中,会在排污水及排烟阶段,产生大量的能源损耗,排烟热量可达到200.0℃左右。这一过程中,损失的热量占据热能动力联产系统热量总损失较高的比重。在现代工业实际生产中,通过相应的技术,对这部分能源进行回收利用,可取得良好的节能优化效果。通过锅炉余热回收技术回收利用的热能,可向系统提供原本不存在的热能,从而实现能源的最优化利用,一般来说,锅炉余热回收分为以下两种模式。
(1)锅炉烟气热量回收循环技术
燃料燃烧产生热量的过程中,就会产生大量的烟气,这部分烟气携带着大量的热量,具有巨大的回收利用潜力,传统工业生产中,燃料烟气多数经过尾气处理后排入大气,节能优化设计中,这部分热能可通过相应的设备作为其他原料的余热能源或其他能源作用,以提高热能的有效利用率。另一方面,烟气节能利用还可减低烟气对于环境的污染影响。
(2)锅炉排水余热回收技术
锅炉废水回收与锅炉废气回收原理基本相同,仅在具体操作实施方面,存在一定的差异,其本质仍是对于锅炉废水中存在的热量进行回收利用。现代工业生产中,安装排污冷却器是最常见、最主要的热能回收手段,具有良好的节能优化的效果。
3.2蒸汽凝结水回收改造技术
就现代工业热能动力联产系统实际应用而言,热动与动能的转换主要依靠低压蒸汽实现,即多数动力设备依靠低压蒸汽驱动。在低压蒸汽使用过程中,就会产生大量的凝结水,同时产生大量的余热。就目前实际应用而言,针对这一部分的节能设计,重点在于加压回水和被压回水两种控制手段选择,前者更适用于在理供应不足的生产情况,后者则适用于具有一定蒸汽压力基础的生产情况。
4.结语
综上所述,热能动力联产系统对于现代工程生产而言,具有重要意义。热能转换成动能的过程中,必然会导致能源损耗问题,可持续发展背景下,各工业企业应通过锅炉余热回收、化学补充水等措施,提高系统热量有效利用率,实现节能优化的目的。
参考文献:
[1]田跃宗.关于热能动力联产系统节能优化的分析与探讨[J].黑龙江科技信息,2016(23).
[2]关连松.火电厂热能动力联产系统节能改革解析[J].中国高新技术企业,2014(36).
[3]王昱程,陈泽粮.热能动力联产系统的节能优化设计[J].科技创新与应用,2015(17).