热能动力系统优化探讨

热能动力系统优化探讨

陈剑秋

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摘要：人类在日常生活、工作中，对电能的需求是巨大的。另外，目前，我们国家的经济发展步伐逐渐加速，各行各业都在不断地发展和革新，这就无形地增加了对能源的需求量。目前，电力工业正在逐渐朝着规模化的方向发展，因此，它是火电厂的一个主要构成要素，要确保它的运行安全，需要重点进行热电站的维修和检测工作。在热能动力系统的过程中，它的工作原理是将热能转换成机械能，从而获得所需的电能。文章对热能动力系统及其优化意义进行了简单的介绍，并结合目前热能动力系统运行中出现的资源浪费，从多个方面对热能动力系统的优化措施进行了讨论，希望可以为相关从业人员提供一些有用的借鉴。

关键词：火电厂；热能动力系统；最优控制

引言

伴随着经济的快速发展，各行各业的竞争越来越激烈。在此背景下，对电能的需求越来越大。为了进一步提高生产效率，减少能耗，为企业带来更多的经济效益，必须对传统生产系统进行优化升级，为此，有必要对热力系统的最优模式进行深入的研究与讨论。

1火电厂热能动力系统

热能动力系统是众多工业生产过程中的关键环节，主要作用是将热能转化为机械能，再将机械能转换为电能，以供后续生产流程的顺利推进。该技术利用热胀冷缩的基本原理，在较高温度下，将热量转换成机械能，形成驱动能量，为后续的生产工作提供支撑与保证。举例来说，火电厂热能动力系统主要由燃烧系统、汽水系统和控制系统3个部分构成。一般地，热能动力系统系统以煤炭等可燃物质为主，属于非再生能源。但在热能动力系统中，由于不完全的燃烧等原因，造成了能量转化效率偏低。这不但会造成企业生产力的不能提升，经济收入的降低，而且还会对生态环境产生一定的不利影响。

2.火电厂热能动力系统优化的意义

在火电厂的电力能源生产中，要想向客户提供更多的、更好的电力能源，就必须保证火电厂的生产效率一直保持在高的运行水平，而要达到这一目的，就必须要让火电厂的热能动力系统及有关设备工作时，具备高的稳定性、安全性和高效状态，而电场中的热能动力系统工作的效率和稳定性对火电厂的电力能源生产有很大的影响，一旦热能动力出现故障，就会对其它辅助设备的工作造成一定的影响。对此。要实现火电厂电力能源生产的高效性，就必须对热能动力系统进行持续的优化改进，保证电力生产工作能够稳定、安全地运行，以此来提升电力能源生产的效率和质量，以及火电厂生产安全。

3.火电厂热能动力系统的最优因子

对于火电厂而言，其热能动力系统的优化与改造，通常都是以现实条件与已有技术为基础，在认真地研究与分析目前热能动力系统的工作状况之后，根据最优原理，提出了相应的优化方案，从而实现了对热能动力系统的最优改造。因此，这一技术的核心问题，就是如何提升能源转化效率，降低能耗。在技术层面上，对能源转化效率的影响因素有三个：操作层面、外部层面和能源效率层面。在这三个因素中，能耗是最重要的。为此，要对热-电-气-水-气-电三大要素进行综合分析及优化。(1)能量效率因子在进行热能动力系统的最优设计前，必须对热能动力系统进行详细的检测，观测其目前的运转情况，注重维修工作的品质，根据其实际情况，确定与热能动力系统运转有关的数据和参数。(2)外在的，要注重对热、电设备维修人员的专业素养与业务能力的提高，特别要在维修时，要制定多个规范与计划，以免因为人的原因，对热能动力系统的操作带来更大的影响，或者是二次损害。

4火电厂热能动力系统的最佳运行方案

4.1废热量的循环利用技术

4.1.1利用燃煤电厂产生的废气和热量

在热能动力系统的实际工作中，由于在高温高压的情况下，由于燃油的燃烧，会生成大量的烟气，而且烟气的温度也比较高。采用高效、合理的烟气余热利用技术是实现热电厂节能减排的关键。利用烟道气中的废热，主要有两种方法。第一步，对工作部件进行热身。这种方式所需的热量传递量很大，所以对工作场所的要求也很高。第二，为燃烧过程中的气体加热。这种方法一般布置在加热炉上，既可以对燃烧进行加强，让燃料的燃烧变得更为充分，又可以对锅炉的升温速度进行提升，从而可以对锅炉的热工性能进行有效地保证，具有良好的节能效果。空气预热器的种类有很多，如果从传热方式上来看，它可以分为两种，一种是间壁换热式，另一种是蓄热式，它的中间壁换热式有管式和版式预热器，蓄热换热器有转动式空气预热器。如果从结构形态上来看，可以分为管型和片型两种。

4.1.2利用锅炉排出的废热进行循环利用

在热能动力系统的运转中，会释放出很大的热量，因此，污水中也会含有很大的热量。如果能将这些热量全部循环使用，不但可以大幅度地降低能源消耗，还可以大幅度地减少废弃物的产生和对环境的污染。在实际操作中，为了保证操作的稳定、可靠，必须对其进行净化处理。锅炉在运行过程中会生成一些污水，所以在热能动力系统中，一般都会采取持续和周期性污水处理的方法来处理所生成的污水。因为锅炉废水自身具有一定的余热，并且具有污染性，如果直接进行排放，不但会对环境产生影响，还会浪费大量的热能和水资源。为解决此问题，可以在锅炉的后面增设污水余热回收机，也可以利用污水冷却机，实现对高温污水的二次循环。如此一来，既可以扩大容量，又可以提升能源的利用率，达到节约能源的目的。

4.2热能联合利用技术

4.2.1蒸气冷凝液的收集

在实际生产中，企业需要使用大量的工业水来辅助生产热能，并将其转换为机械能，使得热能动力系统在运转时产生大量的水汽。在水蒸汽中的热能被完全释放出来以后，会形成冷凝水，冷凝水的热量约为水蒸汽总热量的1/4，所以，加强对这种冷凝水的二次回收利用，不但可以减少工业用水量，还可以提升热能动力系统的资源利用率，进而进一步降低能耗。通过对冷凝水进行循环利用，可以将冷凝水的热量转化为低压水蒸气，从而实现了节能。在对蒸气冷凝水的实际回收与使用时，首先要对其相关的蒸气系统进行深入的研究与分析，然后根据具体条件对相关的装置进行适当的优化与改进。

4.2.2加热蒸气的过热的使用

在资源紧缺、节能环保、可持续发展等大环境下，实现资源与能量的有效利用是当前产业发展的重要趋势。因此，为了更好地利用能量，本文介绍了一种新型的热-电-电联合发电系统。在综合能源系统中，以热力系统为核心，对热力系统中的过热度进行了综合能源系统的研究。对于热量较高的能源，可以将其转换为机械能，或用于提供热量，进而提升能量利用率和设备使用的合理性，进而降低能量损耗，实现节能减排的目的。

5.结束语

本文结合热能动力系统的优化意义，就其系统优化问题进行探讨，从废热回收利用以及热能动力联产两个方面对系统节能优化进行分析，表明热能动力系统优化对于降低资源浪费和推动企业可持续发展具有重要意义。在未来的发展中，通过对热能动力系统的最优控制方法的不断探索与探索，必将使我们的经济与社会都有更大的提高。

参考文献

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