熱能與動力工程問題研究

崔合斌

摘? ? 要：當今社會經濟水平的持續發展與提升很大程度上來說是受到了熱能與動力工程持續發展的影響。熱能與動力工程是一項新興的科技項目，其在應用中主要的作用就是高效節能，降低能源消耗。其持續的發展也能夠促進電能在多個行業與領域中的充分利用，加速節約型社會的建設發展。

關鍵詞：熱能;動力工程

1? 前言

熱能與動力工程在應用過程中主要的功能就是實現熱能和動力之間的轉換，對能源的產生和使用進行分析，能夠更好的加以利用，同時也能實現節能的效果。熱能與動力工程涉及的內容非常廣泛，實用性也非常強。在對其進行研究時，主要對熱能之間的相互轉換與利用進行研究，以提高電能、機械能以及熱能之間的轉換效率為目的。熱能與動力功能在不斷發展過程中，逐漸將環境保護理念進行了融入，能夠更好的提高能源的利用效率，同時，對于熱能與動力工程來說也是一項很好的發展。做好熱能與動力工程的創新工作，能夠更好的提高能源的利用效率，同時，對以后經濟社會的發展也將打下堅實的基礎，能夠提高經濟發展的可靠性。

2? 熱能與動力工程的相關研究

2.1? 熱能動力裝置的概念

我們常說的熱能動力裝置主要包括以下兩種類型：一是利用燃燒過程中所產生的燃氣進行能量交換，是內燃機中比較典型的代表。這種方式主要是通過燃氣將熱量帶到發動機中，從而實現熱量交換。二是將燃燒后形成的燃氣利用一些技術手段，將其傳遞到相關的液體環境中，再通過液化的形式，將產生的氣體傳輸到發動機中，從而實現了熱能的傳遞和轉化，這是蒸汽機的典型代表。無論上述的哪種形式，在工業生產中都能夠得到很好的應用和發展。

2.2? 熱能的特點研究

（1）太陽能及其能量的轉換。太陽能不僅是一種非常常見的能源，更是一種可再生的清潔能源，但是這種清潔能源在轉化過程上存在一定的復雜性。太陽能在生物科學領域應用的比較廣泛，主要是通過植物利用光能進行光合作用促進其生長，但在此過程中，并沒有將太陽能直接分離出來。目前看來，在工業化領域，對太陽能的利用不是特別廣泛，主要存在以下兩種原因：一是太陽能發電的成本較高;二是太陽能的能量轉化率較低。因此，對于太陽能的能量轉化問題已逐漸成為熱量與動力工程研究中的熱點話題。

（2）燃料化學能及其轉換過程。 這種轉換方式主要是利用燃料燃燒的過程中所產生的化學能轉化為熱能。但在整個能量轉化的過程中，應該注意燃料的選取，以及能量轉化時光能的產生，將燃料燃燒完全以免造成不必要的浪費。

（3）熱能的轉換。 在現實生產過程中，可以通過各種動能和勢能的轉換來獲取熱能。將動能轉化為熱能主要利用發電機產生電能，再進一步將電能轉變為熱能;勢能的轉化是利用汽輪機和內燃機產生的機械能轉化為熱能的過程。利用動能和勢能轉變為熱能是常用的能量轉化方式，可以有效減少能量轉化中的熱量消耗。

3? 熱能與動力工程存在的問題及改進

3.1? 重熱現象問題及改進

重熱現象是指在多級汽輪機內，上一級損失中的一小部分可以在以后各級中得到利用，這種情況下，后一級的進汽焓值會相對提升，而各級的理想焓值累計總和將會超過全機總壓降范圍之內的焓值。但是在實際的操作過程中由于外界因素的影響，發電機組所產生的熱能并不會全部被利用，這時就需要調節好實際的重熱系數，以保證熱能的充分轉化。但是并不是說重熱系數越大越好，因為重熱的利用會降低各級效率，只能回收熱損失的一部分。因此，在實際的應用中，各電廠應該根據自身的實際情況選擇合理的重熱系數，以保證熱能與動能的有效轉化與利用。

3.2? 節流調節過程中的問題及改進

實際工作中節流調節會存在以下幾個問題：一是缺少調節級，在第一級可以全周進氣;二是在變工況時，會存在一定的節流損失，因此經濟性能相對較差。想要改進以上兩個問題先要了解節流調節的適用條件。節流調節主要適用于較小容量的機組和帶基本負荷的大機組，機組具有的級數越多，機組的數值會越小。因此，可以利用弗留格爾公式，計算出不同流量下各級級前的壓力，從而得到各級之間的壓差，進而確定好相應的功率效率及各零部件的受力情況等。同時，可以通過檢查各機組在運行時所顯示的壓力值是否與弗留格爾公式的標準值一致的方式，來判斷汽輪機是否正常工作，通過這種方式可以解決流通面積發生改變的問題。在實際工作中，由于節流調節存在一定的難度，所以這部分的問題相對較多，但是加強對這部分知識的學習，可以很好地避免由于節流調節過程出現問題而產生的故障，對熱電廠的發展具有重要的現實意義。

3.3? 調壓調節存在的問題及改進

調壓調節具有以下兩個特點：第一，它能夠合理地調節負載，保證各級機組的正常運轉;二是在承擔負載的過程中，可以有效減少資金的投入，起到節約成本的效果。但在實際操作過程中，當需要承擔的負載超過一定程度時，滑壓調節會產生較大的費用支出。同時，我們需要注意在非工作弧度時，動靜軸在間隙中會出現停滯的現象，會導致大量蒸汽的產生，造成斥汽損失的后果。因此，在調壓調節中要時刻注意到上述問題，隨著信息化技術的不斷發展，，我們應該針對以上問題引入相關的新技術和新方法，有效減少調壓調節中產生的各項損失，從而達到更為理想的狀態。

3.4? 濕氣損失問題及改進

濕汽損失是熱能與動力工程中常見的問題，主要由以下幾個原因導致的：第一，在能量轉化的過程中，由于濕蒸汽膨脹而導致部分蒸汽發生凝結現象，形成大量的水珠，在此過程中濕氣出現了部分的損失。第二，由于凝結后產生的水珠具有一定的阻礙作用，可以限制蒸汽的正常流動，導致蒸汽動能的浪費。第三，如果濕蒸汽的溫度偏低，也會影響到動能的轉化，從而形成一部分的浪費。因此，在實際工作中，首先，可以運用去濕設備或是增加中間再循環的設計，來避免濕氣的不必要損失。其次，可以通過強化機組的抗沖蝕能力來降低損失。汽輪機在運行的過程中由于軸承的摩擦和主油泵的啟動都會產生一定的能量消耗，所以在選用和安裝的過程中，應該購置技術較為先進的汽輪機，不僅能夠很好地節約能效，還可以更好地提升運行效率。

4? 結束語

總而言之，在現代科學技術不斷發展和社會能源緊缺的背景下，電廠熱能的管理控制中，將電廠熱能和動力工程技術進行深入的融合與應用，可以有效地實現節約成本，提高電能生產效率的目的。現階段，電廠生產過程的能耗控制中依然存在一定的不足和問題，要想更好地推進我國電力事業的健康發展，針對于這一系列問題我們要進行進一步的研究和學習分析，就電廠熱能和動力工程的關系進行深度的探究，從而最大限度地提高電廠熱能的利用效率，為我國電力事業的健康發展奠定堅實的基礎。

參考文獻：

[1] 朱亮，王超.論熱能與動力工程的科技創新[J].科技創新與應用，2014（8）.

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