能源与动力工程中的节能技术分析

期刊: 世界·建筑论坛 DOI: PDF下载

李新义、叶琳

济南热电集团有限公司,山东济南 250000

摘要

现阶段的发展过程当中,对于能源与动力工程如何能够合理的应用,使得锅炉的生产更加高效、快速,一直都是相关部门进行研究的重要领域,如果能够早日在电厂当中将相关工程更合理、更高效的进行使用,那么对于我国电力行业的发展将有着不可估量的作用。电厂的节能降耗目标的达成,对于国家的长期稳定发展有着非常深远的影响,同时也是推动我国工业化进程的重要支撑,因此要高度重视相关执行方案,采用灵活的思路,确保发电厂的绿色节能降耗的目标能够顺利实现。基于此,本文就能源与动力工程中的节能技术进行简要分析。仅供业内同行参考。


关键词

能源;动力工程;节能技术

正文


我国的能源与动力工程学科是在20世纪中期初步完成建设的,主要涉及热能动力设备及系统设计、运行、控制、能源高效清洁利用和新能源开发等,也由此也衍生了多种多样不同的分支相关的行业和领域,覆盖了例如暖通通风和空调工程以及水电相关的工程等有一定代表性的领域。在我国持续推进的改革开放过程中,宏观经济系统出现了一系列巨大的变化,社会各界对于人才的有关标准提出了新的要求,为了更好地适应国家经济建设的实际需要,能源与动力工程领域的学科建设被提上了议事日程,有关工程技术领域的实践工作具有重要的意义,能够稳步提高现有能源的实际利用效率。

1 对能源与动力工程的概述

随着国家经济领域中新能源的持续开发以及利用,相关行业逐渐强化了绿色环保能源的使用。现阶段,我国已经是世界上最大的煤炭资源生产国和消费国,煤炭资源的巨大消耗,不可避免地会导致了非常严重的环境问题。在当今,居民绿色环保意识逐渐提高,大量的绿色节能环保项目相继启动,取得了非常显著的成果。能源与动力工程相关的技术在实际案例中得到应用,相关专业的发展受到了大量的关注。借助其科学应用功能提供解决方案,能够有效减少环境方面的污染,并且更有效地减少能源消耗。在当前我国宏观经济转型和升级前提下,各个领域对于能源的需求出现大幅度的增加,因此有必要实施更加节能环保的发电模式,保证污染状况获得有效的改进,从而推进社会经济的发展。通常在电厂和热源厂中,能源与动力工程相关技术的应用比较突出,电能将会以及更高的效率进行转化,有效控制了中间流程中的不合理损耗。可见能源与动力工程技术在电厂和热源厂运行过程中具有非常关键的作用,因此需要在认真掌握理论知识的基础上,应用科学的方案来规范电厂实际运行过程,确保两者的融合可以切实地实现节能的目标。

2 能源与动力工程运用的必要性

根据当前我国经济社会的实际发展情况来看,在电厂当中将能源与动力工程充分的运用起来是十分有必要的。首先我们要说的就是这个学科符合当前阶段我国高速发展的基本要求。在我国当今快速发展的道路上,对于热、电等相关能源来说需求量特别大,而且也较为依赖。如果在发展的过程当中能源遭受限制,那么我国的谈何发展,严重了还会倒行逆施,出现倒退情况。虽然能源十分的重要,但是就现阶段我国能源的实际情况来看,情况不容乐观,不仅仅是生产能源的资源被大量使用,同时生产效率也不够高,导致我国目前出现了能源短缺的情况。因此,对于能源与动力工程在电厂当中的运用要着重看待。另外,在该学科的运用过程当中,部分企业自身对于其利用还有一部分的问题。有些企业在发展的过程当中确实运用了这一工程学科,但是并没有带来所预料的降低能耗使能源利用率提高,却使得对生态环境的破坏更加的明显了。所以,在进行能源与动力工程的运用过程当中一定要做到合理、有效这两个关键点,这样才能使得电厂生产更快,效率更高。

3能源与动力工程发展的现状分析

3.1能源损耗

以电力企业为例,在进行设备选用中,电厂应该首先关注热能损耗的情况。由于外界因素的影响,导致热能的生产总量出现下降,不但会导致企业自身的经济效益受到影响,供电、供热质量也会随之呈现下滑的趋势。在进行设备管理的过程中,电厂要确保节流节能工作顺利开展,就要进行额定功率的有效选择与调整,并安装相应的节流设备。当设备处于运行状态时,自身的实际功率不满足额定功率的需求,或者是出现超出的情况,那么节流设备便会对相关数值开展合理的调节处理,以此来确保其自身的负荷承载力能够符合标准要求。由此可见,加强对设备的重视,明确节流环节的应用情况,明确各种能量损失所带来的不利影响,对确保供电系统顺利运行是十分重要的环节。

3.2 节流调节方面存在的问题

汽轮机是电力企业和石油、化工企业自备电站中的主要动力设备,通过对该装置开展控制工作,来确保电力系统的输出质量与功率能够满足相关标准。不过,对于汽轮机而言,在工作状态下,仍然会发生电力流失与能源泄漏的情况,运行功率无法得到有效保障,进而使得整个电厂的调节工作质量无法满足相关标准,供电质量也就很难得到满足。导致这一现象发生的原因是企业在设备运行过程中,没有对整个动力系统进行科学统一的管理,调节工作存在不足,同时,对于各项数据资料的认知与理解也存在着相应的问题。不但缺乏全面性与可靠性,同时运作数据本身的误差现象相当明显,这也会使得节流调节工作无法满足供电生产需要,二者之间产生较为明显的矛盾。

3.3 环境污染

由于电力生产的特殊性,环境粉尘、噪声等不但会对员工的生命健康和安全产生不利影响,同时也会引发一定程度的污染情况,周边环境的质量无法得到有效保障。我国所推出节能减排政策,其根本目的就是通过降低环境污染,加强生态建设,为国民营造一个健康、自然的生活环境。对于电厂而言,倘若在进行日常工作时以传统的运行、施工方式,很容易引发空气污染,加上热能泄漏的情况,会加大温室效应所产生的危害。正因如此,电力企业应当严格遵守相关标准,制定较为完善的管理制度,合理安排能源处理工作,避免出现环境污染的情况。

4 能源与动力工程在当今遇到的问题

工业发展非常迅速的时代,能源消耗非常的巨大,这与当今工业发展中遇到的问题有密切的关系。在工业生产热能转化为机械能的过程中,能源损耗非常的大,造成了能量传输过程中大量能量的消失,导致了能源的浪费。能源的消耗在工业生产中只是其中一个方面,这是对能源的使用的一种警醒。除了能源消耗过度这个问题,对环境的破坏方面也是必须正视。环境是我们生活的家园,保护环境是我们每个人的责任。但当今随着工业的快速发展,许多地方的环境不堪重负,过度的工业化,逐渐减少的绿植,土地荒漠化等,这些不堪入目的景象,时时刻刻在提醒着人们要去保护环境。能源与动力工程相关的环境问题主要体现在以下几个方面:一是水资源产生较大的消耗,必然产生较大规模的工业废水。工业废水的排放是一个世纪难题,有的工业废水循环再利用需要较高的费用。因此对于废水的处理是一个进退两难的问题。把工业废水直接排放,会直接造成了河水的污染,河水污染会导致河水中生物的死亡,破坏生态系统,导致整体环境受到破坏。企业自身对废水进行零排处理,将额外增加较大的耗能。二是对环境产生严重噪音污染。工业噪声干扰着居民的生活,对居民的健康危害非常大。噪音不仅会影响居民的健康生活,还会对周边植物造成巨大的影响。例如:有的进行过工业生产的地方,在短时间内许多植物都不会再出现,这就是对环境破坏后的次生影响。三是锅炉等热力生产设备会对空气质量造成巨大的影响,生产过程中会加大CO2 SO2NOx 等温室气体排放,加重PM2.5。一方面严重危害人的身体健康,产生许多诸如呼吸道感染、慢阻肺、心血管疾病等,另一方面加剧全球变暖,不利于国家“双碳”目标的实现。

5能源与动力工程的节能技术分析

5.1对产业结构进行优化调整

在新时代背景下,推进能源与动力工程得到更好的发展,必须要应用多方向节能技术,必须要根据工业企业的实际发展情况对原有的结构进行合理化的整改。在进行优化和调整时,可以从以下三方面入手。首先需要对能源结构进行调整,对于现有的生产服务进行合理规划,调整燃料类型,替代以燃煤为主的老旧的设备,通过引进新技术的方式来提高生产效率和质量。其次则是要根据当前人们的实际需求来对相关产业进行优化和调整,进一步对不可再生资源进行高效利用。最后则是要引进先进的生产技术,结合企业的产业结构来提高整体能源利用率,当利用率得到有效提高后才能有效减少能源浪费问题的出现,进而促进企业得到可持续性的发展。

5.2重视改善调频方式

一般来说,外界环境当中的负荷是不断进行变化的,同样,电网的频率也是不断来回波动的。正因为这两种情况,机组在并网运行的过程当中便会以电网的实际频率为依据实时进行自身动态性能的调整,通过增加或者减少自身所负担的电荷数量来使电网的频率更加正常,并网机组运行过程当中的一增一减,就是我们常说的调频。在进行调频的过程当中,确定一次调频的过程当中需要增加多少电荷是需要以负荷功率随频率的变化和调速器两种方式共同作用来实现平衡的。而通过一次调频,只是将频率控制在了一个范围当中,这种方式的优势就是调节频率较快,而因为进行调整的时候调整的量是不同的,同时又因为不同的发电机组其基本情况也不同,加上其只能在某一范围内进行波动而不是确定一个值,所以当工作人员想要通过这种一次调频的方式使得电网的频率稳定维持下去是比较困难的。另外,如果负荷的变化幅度很大,那么通过一次调频很难使频率恢复到常规的频率当中,所以,作为相关的工作人员,对于调频的方案要及时的优化,通过二次调频来实现更加快捷准确的调频。自动、手动调频两种方式都是二次调频包含的要点,而且通过二次调频,往往使得其有更高的可靠性也更加的便于操作。所以有效的对调频方案的选择进行优化对于,对于电厂更加合理的运用相关工程有着十分重要的作用。

5.3 重视新型能源的使用

现阶段,煤炭、石油和天然气等不可再生能源成为人们应用的主流能源体系。该类能源来源于大自然,比较珍贵。但是,该类能源应用过度,会造成生态环境的破坏,抑制社会发展。对此,世界各国越来越追求新型、绿色、清洁型能源,太阳能和风能等能源受到各界的关注。该类新型能源对人类社会和环境的破坏极小,并且可以再生,能有效改善现阶段能源紧缺的现象。在国家大力倡导环境保护和科学利用能源的背景下,有必要应用新型能源,有助于人与自然的和谐发展。

5.4重视补水技术的应用

汽轮机等设备运行期间,需要通过补充持续供水,以确保设备正常运行,系统冷却器保持真空,并提高汽轮机的性能。在冷凝器位置安装补充剂可最大限度地利用排气温度,降低集料发热成本,同时降低冷却液损耗,通过节能改造系统节省能源。当充水不足时,利用剩余热量提高水温,迅速将水带入冷凝器。利用低压处理器逐步加热蒸馏水,从而提高补充水分的效果,更有效地控制高能量流量,满足能量转换的要求。

5.5应用废热的回收利用技术

在发电厂生产电力的过程实际的运行中,实质就是能量与能量之间的相互转换,主要是将热能转化成生活中所需要的其他能量形式,比如:动能和热能。在能量的转化中还会遇到一些问题,比如散热、机械损失。如果能量的转化散热效果比较大,就会影响能量的产出,能量也就不能被高效的利用,损失会比较大,很多能量都流失在了散热中。所以为了解决这个问题,提高热量的利用效率,在对动力工程开展设计过程中,还需重视对相关工艺技术进行不断地改善和优化,从而制定科学合理的热回收方法,尽可能将散失的能量进行回收和再次利用,这样可以节约大量的能量资源。所以,还需对废热的回收技术进行不断的创新改革,完善合理的技术,研究相应的应对措施,从而可以让资源利用的最大化得到实现。

6结语

综上所述,能源和动力工程节能技术的应用,能够有效提高工业企业的生产效率,使得工业企业在发展过程中能够获得更多的经济效益。在进行节能优化时,需要充分认识到当前能源与动力工程发展过程中存在的问题,根据工业企业的实际发展情况,采用具有针对性的节能技术,以此来取得更好的发展效果。

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