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热能动力联产系统的节能优化设计探析

所属栏目:工业设计论文 发布日期:2021-01-18 09:11 热度:

   【摘要】近年来,能源问题备受人们的关注,为了缓解能源危机,更多的能源工程逐步开始实施,尤其是热能动力联产系统的应用,虽然实现了能量形式的转变,但其在系统的运行过程中却存在着极大的能量消耗与损失。为了适应当前可持续发展的要求,热能动力联产系统必须加以节能优化与改造。基于此,论文分析了热能动力联产系统的节能优化设计路径,对于提升热能动力联产系统的稳定、可靠运行具有重要的意义。

	热能动力联产系统的节能优化设计探析

  【关键词】热能动力联产;能源节能;优化设计

  1引言

  近年来,随着技术的进步,工业领域面临着新的发展契机,热能动力联产系统在工业领域的应用日益普遍。热能动力联产系统具有极高的独立性,多为热力循环方式,要维持系统的高效运转,降低系统运行时的能源消耗,各个工业企业都需要结合自身的发展现状,进行热能动力联产系统的节能优化与改进,降低系统运行时的能源消耗与环境污染,带动工业现代化的发展步伐。

  2热能动力联产系统运转现状

  2.1阶梯型能源的利用

  在传统的工业发展领域,热能动力联产系统运行时的理论基础是卡诺定量,在整个运行与转换过程中,由于对燃料化学能品位的利用十分有限,常常存在较大的技术与操作局限。在当前工业现代化的发展过程中,要实现热能动力联产系统的优势,需以传统理论为基础,加强各个品位之间的联系性,使得化学能品位可以与热能、自由能品位紧密联系,在关联品位的理论基础上,化学能可以通过对控制盒的转换联产,来达到集成性机理的目的【1】。相关实践表明,集成性转换与能量品位转换之间存在着紧密的联系,这种联系使得二者在一定条件下能够实现耦合,将动力一侧与化工一侧全面整合。

  2.2能源一体化利用

  能量一体化利用同样是热能动力联产系统的核心理论,一体化利用主要是通过对能量与CO2的控制来实现的,采用的先污染后治理的理论。在热能动力联产系统的运行过程中,首先通过在热力系统中脱除流程尾部的方式,使得能量能够与CO2控制加以有效实现,达到良好的污染治理效果【2】。能源一体化利用原理下,化学能的阶梯级状态使得CO2能够处于能耗分离状态下,实现了二者的充分融合,大大提升了能量的利用效率,CO2的排放量有所降低,热能动力联产系统运行时具有节能减排效益。

  3热能动力联产系统节能优化设计的重要性

  3.1应用范围广

  当前,各个工业企业生产规模日益扩大,为满足实际的生产需求,热能动力系统得到了有效的应用。热能动力联产系统的广泛应用虽然存在形式上的区别,但是,各个系统在运行过程中的工作原理大多相似,都是通过热能向机械能的转换来实现生产的。在热能动力联产系统的运行过程中,虽然实现了能量之间的相互转换,但在此过程中同样存在着部分能量的流失,整体的能量转化效率相对较低,难以保障较高的资源利用率。此外,热能动力联产系统在工业企业的广泛应用,使得能量的损耗非常大,增加了企业的生产成本,在未来的发展过程中同样需要加强节能改造,以提升其节能效益,减小热能动力联产系统的能量损失。

  3.2节能设计的优势

  针对热能动力联产系统运行时存在的能源损耗问题,在当前的发展趋势下,相关人员必须加强热能动力联产系统的节能改造设计。节能改造设计可以优化热能动力联产系统的功能与性能,使其在运行的过程中能够降低能量损耗,在能量的转化过程中,使转化效率大大提升,各种资源得到了有效的利用。对工业企业而言,系统节能设计与优化可以大大提升热能动力联产系统的应用水平,可以发挥该系统对企业的作用,实现企业生产成本的控制,为企业创造更大的经济效益。

  4热能动力联产系统节能优化设计途径

  4.1锅炉余热回收再利用技术

  针对一些工业企业而言,锅炉是关键的生产要素,尤其是在火电厂企业,锅炉是不可缺少的生产设备,作为热能动力联产系统,其在系统的运行过程中常常存在着严重的能源消耗,为满足工业现代化的发展需求,必须要进行相应的节能优化设计。在节能优化设计的过程中,最为关键的是要提高能源利用率,减少一些不必要的能源消耗,尽量对一些能量加以回收利用。一般情况下,可以通过锅炉余热回收技术加以实现:1)排烟余热的回收利用。锅炉运行时必然伴随着大量烟气的产生,随着国家排放标准的日益提高,工业企业在锅炉运行过程中,往往需通过脱硫、脱硝等处理来降低烟气的污染程度。因此,各个工业企业往往需配备脱硫脱硝装置,并要加强新型技术与材料的应用,将进入脱硫塔内的高温烟气加以处理,通过加装脱盐水换热器,实现烟气中热能的回收与利用【3】。2)排污水余热回收利用。在锅炉的运行过程中,必然伴随着大量污水的产生,污水在排放的过程中同样会带走大量的余热,如果在系统的节能设计过程中,能够通过对排污水的多级扩容,使得污水在进入排污水冷却器、除氧器以后,能够对余热加以有效处理,从而保障其良好的节能效果。

  4.2蒸汽凝结水回收利用

  热能动力联产系统的运行过程中,低压蒸汽装置是系统中的关键配置,能够保障能量的有效转化。在系统运行时,低压蒸汽机起着重要的推动作用,可以使得系统中的相关装置能够稳步运行,维持正常的生产作业。低压蒸汽机的运行与使用过程必然伴随着大量的水汽,而水汽的产生往往是由机械余热所造成的,如果不能将余热加以有效利用,系统运行时的能量损耗非常大。因此,要实现热能动力联产系统的节能设计,需加强对这部分余热的利用,从细节加以控制,在蒸汽凝结水的回收方面,可以通过背压回水、加压回水来实现【4】。在具体的应用过程中,2种回收措施具有一定的差异性,需结合系统的压力数值来选择回收利用的方式。

  4.3化学补充水的利用

  工业生产系统中,汽轮机是其中的重要因素,在系统运行时,汽轮机机组运行中存在着严重的能量损耗问题,严重增加了工业企业的生产成本,且运行时存在着一定的污染。当前,很多工业企业逐步意识到了可持续发展的重要性,具有了更强的环保意识。为适应国家可持续发展、绿色发展的要求,必须结合其生产的具体要求,进行生产系统的优化与改进,促进生产方式的调整,推进产业结构的升级,适应工业现代化的发展趋势【5】。在节能设计过程中,汽轮机运行时需对余热加以回收利用,减少不必要的能源消耗。其工作原理为:将化学补充水通过设备换热,有效改善汽轮机的运行环境。在充分应用余热的同时,提升能量的转化效果,实现节能的目的。

  5结语

  热能动力联产系统的节能优化设计是工业发展的必然趋势,可以充分实现资源与能源的利用。为了能够有效缓解我国的能源危机,更好地实现工业生产的可持续发展,需要加强热能动力联产系统的节能优化研究,坚持科学的设计原则和理念,增强热能的应用效果,在有效提高企业生产效率的同时,创造更大的经济效益和社会效益。

  【参考文献】

  【1】胡毅.热能动力联产系统的节能优化设计初探[J].电力系统装备,2019(3):45-46.

  【2】姚立涛.关于热能动力热电联产系统的节能优化设计[J].中国科技投资,2018(8):147.

  【3】王苏琛,白昊.火电厂热能动力联产系统节能的优化与改革[J].中国新技术新产品,2019(10):48-49.

  【4】王强,徐晓军.解析热能动力联产系统节能优化途径[J].中国高新区,2018(14):42.

  《热能动力联产系统的节能优化设计探析》来源:《工程建设与设计》,作者:杜希林

文章标题:热能动力联产系统的节能优化设计探析

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