解析熱能動力聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化途徑獲獎科研報告

解析熱能動力聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化途徑獲獎科研報告摘要：從全球化的發(fā)展角度來看，隨著經(jīng)濟(jì)全球化的推動，各國不斷發(fā)展工業(yè)、商業(yè)以及科技。但是在發(fā)展的過程中對各種資源的消耗量卻十分大，各國為了解決這一問題，采用了聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)來對熱能動力系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。利用聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)可以提高能源的利用率，從而在生產(chǎn)過程中減少能源的消耗。但是面對全球發(fā)展的背景下，在使用聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)能的過程中還需要人們不斷去開發(fā)和創(chuàng)新，從而更進(jìn)一步的提升能源利用率?；诖?，本文章對解析熱能動力聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化途徑，以供相關(guān)從業(yè)人員參考。

關(guān)鍵詞：熱能動力;聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng);節(jié)能;優(yōu)化途徑

引言

在火力、水力發(fā)電和制造業(yè)等生產(chǎn)領(lǐng)域，熱能轉(zhuǎn)換與動力設(shè)備和系統(tǒng)是完成機(jī)械能、熱能和電能等能量形式轉(zhuǎn)換并服務(wù)于生產(chǎn)、生活需要的關(guān)鍵。而電能生產(chǎn)是能源開發(fā)與利用的核心環(huán)節(jié)，不僅要保障能量得到有效利用，而且其生產(chǎn)工藝設(shè)計、管理技術(shù)的應(yīng)用還關(guān)系到排放指標(biāo)的控制問題。所以，基于信息技術(shù)、能源科技和自動控制技術(shù)的應(yīng)用，探索熱能轉(zhuǎn)換與動力設(shè)備及系統(tǒng)的節(jié)能減排措施，有助于提升資源利用效率和能源開發(fā)利用的環(huán)境效益。

1熱能動力聯(lián)產(chǎn)技術(shù)

20世紀(jì)70年代的石油危機(jī)后，熱電聯(lián)產(chǎn)受到了西方國家的重視。伴隨著全球能源危機(jī)和環(huán)境惡化，熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)逐漸在全球范圍內(nèi)得到普及。熱電聯(lián)產(chǎn)是實現(xiàn)能源高效利用的供熱與發(fā)電過程一體化的多聯(lián)產(chǎn)能源系統(tǒng)，可以大大提高能源的利用率。目前主要有“以熱定電”和“以電定熱”2種運(yùn)行模式。隨著全球工業(yè)的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化率的提高，對供電和供熱的需求也在大幅度提升，其中工業(yè)熱需求占工業(yè)能源需求的三分之二和全球能源消耗的五分之一。而目前的經(jīng)濟(jì)和社會能源體系主要依賴石油、煤炭、天然氣等不可再生資源，燃燒過程中還會產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。隨著全球能源需求的不斷增加，尋找新的替代能源或調(diào)整現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)用于熱電聯(lián)產(chǎn)刻不容緩。與單一的常規(guī)供電、供熱系統(tǒng)相比，熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)可以提高能源系統(tǒng)的可靠性、安全性和靈活性，具有更高的能源利用率、更低的成本和溫室氣體排放量。

2熱能動力聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)類型

2.1廢水余熱回收利用

在鍋爐生產(chǎn)運(yùn)行過程，想要保證能量可以科學(xué)有效的進(jìn)行傳遞和轉(zhuǎn)換，就會造成熱能損耗現(xiàn)象。所以，要進(jìn)行節(jié)能降耗，可從降低熱能損失方面入手。同時還應(yīng)結(jié)合實際的生產(chǎn)運(yùn)行狀況，對能量損耗問題進(jìn)行深入的分析和研究，還可將熱冷凝裝置融入到生產(chǎn)運(yùn)行中，在一定程度上，可以更好地提高我國動力裝置生產(chǎn)運(yùn)行的工作效率，滿足節(jié)約資源的基本效果，還可以避免大幅度熱量損失問題。此外，在生產(chǎn)運(yùn)行中常會出現(xiàn)廢水余熱的現(xiàn)象，需要對其進(jìn)行回收再利用，降低能源浪費。如在除氧器運(yùn)行中，蒸汽排放常會造成熱能方面的損失。在該類問題情況下，還在熱能與動力裝置系統(tǒng)中配置冷卻器，從而實現(xiàn)其熱量降耗的目的。最后在污水排放過程，可利用擴(kuò)容降壓的方式，滿足排放污水時進(jìn)行的二次利用目標(biāo);還可運(yùn)用排污熱回收器將污水余熱進(jìn)行合理的排放。該方式不但可以提高能源的應(yīng)用效率，還可以實現(xiàn)我國技能環(huán)保生產(chǎn)運(yùn)行的目標(biāo)。

2.2排煙余熱的回收及利用

在熱能與動力工程設(shè)備及系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，熱能的產(chǎn)生、傳遞和轉(zhuǎn)換依靠燃料燃燒、水蒸氣驅(qū)動汽輪機(jī)和發(fā)動機(jī)的運(yùn)行完成，各個環(huán)節(jié)未能完成轉(zhuǎn)換的熱能存在于鍋爐煙氣、冷凝水和爐渣當(dāng)中，在不采取回收利用措施的情況下，這部分熱能會被排放至外界。而據(jù)相關(guān)研究和統(tǒng)計結(jié)果顯示，在現(xiàn)有的節(jié)能技術(shù)支持下，工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的余熱有60%可以得到有效利用。首先，火力發(fā)電廠汽輪機(jī)組的蒸汽余熱可以通過熱電聯(lián)產(chǎn)等多種形式進(jìn)行回收，用于城鎮(zhèn)供暖或進(jìn)入汽輪機(jī)組回?zé)嵯到y(tǒng)二次利用;其次運(yùn)用節(jié)能技術(shù)還可以優(yōu)化對燃料燃燒、熱量傳遞過程的控制，減少鍋爐通過煙氣、爐渣散失的熱量，從而提升熱能轉(zhuǎn)化和利用的效率，并且優(yōu)化電能生產(chǎn)過程中的排放指標(biāo)。此外，設(shè)備運(yùn)行過程中的冷卻用水也會帶來熱能散失，通過優(yōu)化工藝路線同樣可以加以利用。

2.3室外氣候補(bǔ)償技術(shù)

室外溫度的變化決定了建筑物需要熱量的大小，也決定了供熱鍋爐能耗的高低。優(yōu)化的鍋爐運(yùn)行參數(shù)應(yīng)隨室外溫度的變化時刻進(jìn)行調(diào)整，始終保持鍋爐供熱量與建筑物的需熱量相協(xié)調(diào)，保證供熱系統(tǒng)與外界溫度相協(xié)調(diào)，保證在不同室外溫度情況下的室內(nèi)溫度相對穩(wěn)定，實現(xiàn)按需供熱，保證供暖機(jī)組的節(jié)能運(yùn)行。室外氣候補(bǔ)償器是根據(jù)室外溫度的變化及用戶設(shè)定的不同時間對室內(nèi)溫度要求，按照設(shè)定曲線及即時室外溫度修正，對應(yīng)恰當(dāng)參數(shù)自動控制供熱溫度，實現(xiàn)供熱溫度與室外溫度的自動氣候補(bǔ)償，避免供熱溫度過高而造成能源浪費;據(jù)統(tǒng)計直接供暖系統(tǒng)節(jié)能率達(dá)10%～20%，間接供暖系統(tǒng)節(jié)能率達(dá)10%～25%

3熱能動力聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化途徑

3.1有效應(yīng)用多級汽輪機(jī)重?zé)?/p>

受多種因素影響，汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中會出現(xiàn)重?zé)釂栴}，因此，我們必須要對其進(jìn)行回收，從而從整體上提高能源高效性。工作人員在工作中要加入汽輪機(jī)數(shù)量，同時還必須要結(jié)合實際情況，科學(xué)合理地布置汽輪機(jī)，最大限度地利用汽輪機(jī)排布布置，高效利用重?zé)?。在?dāng)前的電廠中多級汽輪機(jī)是通過上下級方式來排布分布的，這種布置方式有助于進(jìn)一步提升汽輪機(jī)熱損耗的利用效率，促使多重汽輪機(jī)重?zé)峄厥盏奶嵘?，通過這樣的途徑最大化地利用部分熱損耗，應(yīng)用熱能及動力工程在熱損耗促使利用質(zhì)量及效率的提升。

3.2軟硬件控制

在供熱系統(tǒng)內(nèi)，對分散控制系統(tǒng)應(yīng)用后，既能夠?qū)嵯到y(tǒng)的運(yùn)行情況有個全面、系統(tǒng)的了解，而且在系統(tǒng)之外還能夠?qū)ζ溥M(jìn)行有效控制。例如，工作人員通過對分散控制系統(tǒng)顯示功能進(jìn)行分析后，能夠更好地了解設(shè)備的實際運(yùn)行情況，以便在后續(xù)設(shè)備調(diào)試或者故障檢修的時候就會更加便利。將軟硬件控制在供熱系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)，需要將測溫以及紅外設(shè)備在硬件系統(tǒng)內(nèi)添加，只有這樣，工作人員才可以保證系統(tǒng)在運(yùn)行的時候嚴(yán)格按照系統(tǒng)指令進(jìn)行，并確保分散控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中，全程記錄電氣設(shè)備的工作情況，幫助測溫裝置調(diào)整以及監(jiān)控供熱系統(tǒng)設(shè)備的溫度。而且，供熱系統(tǒng)在正常開展工作的時候，可以和測溫裝置發(fā)出的信息相結(jié)合，在不同的時間點，和溫度調(diào)控措施相結(jié)合，對計算機(jī)應(yīng)用，能夠?qū)﹀仩t出口的水溫進(jìn)行有效控制，以確保供熱系統(tǒng)的內(nèi)部溫度維持在正常范圍內(nèi)，這樣還可以保障供熱系統(tǒng)的安全、高效運(yùn)行。

結(jié)束語

綜上所述，將熱能有效利用可以使各種生產(chǎn)領(lǐng)域以及發(fā)電領(lǐng)域進(jìn)行回收再利用，從而減少這些領(lǐng)域的成本，減少了大量的能源消耗，提高了經(jīng)濟(jì)效益。但是在熱能系統(tǒng)的