火力发电厂汽机系统节能降耗的技术研究

火力发电厂汽机系统节能降耗的技术研究

李建荣

华电新疆发电有限公司红雁池分公司

摘要：本文研究了火力发电厂汽机系统节能降耗的关键技术，包括节水技术、节电技术、节汽技术和减少排污技术，希望能为火力发电厂汽机系统的节能降耗工作提供新的方向，促进能源的可持续利用，使火力发电厂汽机系统运行产生最大化的经济效益、社会效益和环境效益。

关键词：火力发电厂；汽机系统；节能降耗；技术研究

引言：随着环境污染问题的日益严重，汽机系统的节能降耗引起了火力发电厂的高度重视。在具体实践中，火力发电厂应该深刻认识到节能降耗的重要性，研究节能降耗的成功案例，实施不同的节能降耗技术，以最大限度地减轻电力生产对环境的影响，为环境质量的改进做出应有的贡献。

1、节水技术

1.1汽机冷却系统的优化设计

汽机冷却系统在火力发电厂中扮演着关键角色，其设计的合理与否直接影响到发电效率和能源消耗。系统的优化设计主要包括：（1）循环水系统的优化配置：在设计阶段，可以通过合理配置冷却塔、冷却水管道和水泵等设施，最大限度地减少冷却过程中的水耗[1]。（2）增加冷却塔的使用效率：采用高效冷却塔能够在相同的冷却效果下减少水的使用量。这些冷却塔通常通过改进的结构设计和高效的冷却介质循环系统来实现。（3）优化冷却水的循环利用：在汽机运行过程中，通过回收和再利用冷却后的水，可以减少新鲜水的消耗，从而降低总体的水耗率。

1.2使用先进的水处理技术减少循环水系统的水耗

循环水系统在火力发电厂中广泛应用，其水质的维护和管理能够确保系统的稳定运行。使用先进的水处理技术，可以有效减少循环水系统的水耗，具体包括：（1）水质监测和控制系统的建立：引入自动化的水质监测与控制系统，能够实时监测循环水的水质指标，并根据监测结果进行自动调节，保持循环水的合适水质，减少水的损失和处理成本[2]。（2）反渗透技术的应用：使用反渗透技术处理循环水中的盐分和杂质，有效提高水的再利用率，减少新鲜水的消耗。（3）循环水系统的优化运行策略：通过合理的运行策略，如调整循环水的流量和循环次数，最大限度地减少水的损失和能源消耗。

2、节电技术

2.1汽机运行过程中的效率优化

火力发电厂汽机系统的运行效率直接影响到能源利用效率和经济性。通过以下措施可以实现汽机运行过程中的效率优化：（1）工艺参数优化：在运行过程中，通过调整燃烧参数、蒸汽参数以及汽机的负荷分配，实现最佳的运行效率。这包括优化燃烧过程，提高燃料的燃烧效率，减少能源浪费。（2）定期维护与检修：定期进行汽机设备的维护和检修，保持设备的良好状态和高效运行。包括清洁和校准传感器、检查和更换老化的零部件等，以确保系统运行在最佳状态[3]。（3）启停优化策略：开发和应用智能化的启停策略，根据电网负荷需求和市场价格动态调整汽机的启停时间，避免低效运行和不必要的启停频率。             

2.2采用先进的控制系统和智能监测设备

采用先进的控制系统和智能监测设备，将显著提高汽机系统效率，促进汽机稳定运行的同时更好地实现节电目标：（1）智能化监控与数据分析：引入先进的实时监测设备和数据分析系统，对汽机的运行参数、燃烧效率、蒸汽输出等进行持续监测和分析。这样可以及时发现运行异常和潜在问题，并通过优化调整提高系统的整体效率。（2）自动化控制系统：应用自动化控制系统，实现对汽机运行过程的精确控制。自动化系统可以根据实时数据和预设参数自动调整操作，提高系统响应速度和稳定性，减少人为误操作带来的能源损失。（3）远程监控与诊断：实施远程监控技术，使得运维人员可以远程监视汽机运行状态，并进行实时诊断和故障排除。这种技术可以减少现场人员的需求，提高运维效率同时降低运营成本。

3、节汽技术

3.1优化汽机的排汽条件

在火力发电厂汽机系统的节能降耗中，进行汽机排汽条件的及时优化，可以进一步提高发电效率，使汽机系统处于更加稳定的运行状态。优化涉及：（1）调整排汽压力和温度：合理调整汽机的排汽压力和温度，使其能够适应当前的负荷需求和电网运行情况[4]。通过精确控制排汽参数，可以最大化汽机的发电效率，减少能源浪费。（2）采用多级排汽系统：引入多级排汽系统，利用不同级别的排汽来满足不同负荷条件下的蒸汽需求。这种系统能够根据实际运行需求灵活调整排汽压力，提高能源利用效率。（3）优化排汽回路设计：设计和优化排汽回路，减少系统中的能量损失和压力损失，从而降低排汽过程中的能耗和运行成本。

3.2采用混合冷凝器技术和回收排汽能量

混合冷凝器技术和排汽能量回收是现代火力发电厂中广泛应用的一种节汽技术。回收包括：（1）混合冷凝器技术：将传统的冷凝器与增压冷凝器结合，通过增加冷凝器的效率，提高蒸汽的回收率，减少排汽过程中的热能损失。（2）排汽能量回收系统：设计和安装排汽能量回收系统，将排汽中的余热转化为电能或其他有用能源，如供热或制冷系统的能量来源，进一步提升整体能源利用效率。（3）热力联合循环系统的应用：将火力发电厂的汽机排汽热能与其他生产过程的热能需求相结合，实现热力能源的综合利用，最大化地减少能源浪费。

4、减少排污技术

4.1汽机系统中的污水处理与净化技术

火力发电厂的汽机系统中涉及到冷却水和其他工艺水的使用，这些水在使用过程中可能会被污染并成为排放源。采用高效的污水处理与净化技术可以妥善解决这一问题：（1）循环水系统的处理：引入先进的水处理设备和技术，如微滤、超滤和反渗透技术，对循环水进行处理和再利用，减少废水排放，降低水资源的消耗。（2）污水处理设施的建设：建立完善的污水处理设施，包括生物处理系统、化学处理设备等，对生产过程中产生的污水进行处理和净化，达到环保排放标准。（3）水质监测与控制系统：实施实时监测和控制系统，对污水处理过程中的水质参数进行持续监测，保证处理效果稳定和达标。

4.3减少润滑油和其他化学品的使用

火力发电厂的持续运行需要大量的润滑油和化学品，这些物质的频繁使用可能对环境造成潜在风险。为了减少环境污染，建议采取以下措施：（1）使用环保型润滑油和化学品：选择符合环保标准的润滑油和化学品，如生物降解性润滑油和无卤化合物的防冻剂等，减少对环境的负面影响[5]。（2）推广绿色化学品替代方案：积极推广和应用绿色化学品替代传统的化学品使用，如生物防腐剂、可再生原料制备的清洁剂等，降低对水体和土壤的污染风险。（3）优化化学品使用管理：设立严格的化学品管理制度和操作规范，确保化学品的正确使用、储存和处理，最大限度地减少不必要的泄漏和排放。

结束语

综上所述，火力发电厂汽机系统节能降耗技术的有效应用，可以实现能源的可持续利用，使环境保护工作走向更大的成功，确保火力发电厂在降低能源消耗和减少环境污染的同时高效满足人们的电力需求，推动经济增长、城市发展与社会进步，更好地造福当代及子孙后代。

参考文献：

[1]涂沛亮.火力发电厂发电机组集控运行技术[J].通讯世界，2024，31(04)：97-99.

[2]王兴邦.浅析火电厂节能技术及优化控制[J].节能与环保，2024，(03)：44-49.

[3]杜凯慧.火力发电厂锅炉运行控制节能策略[J].通讯世界，2024，31(02)：154-156.

[4]张正樵.火力发电厂锅炉节能降耗的对策与措施探究[J].中国高新科技，2024，(03)：104-106.

[5]葛荣涛.火力发电厂电气节能减排管理措施分析[J].光源与照明，2023，(10)：243-245.