熱能與動(dòng)力工程的創(chuàng)新研究與實(shí)踐

彭鵬 馬力源

【摘 ?要】所謂的熱能與動(dòng)力工程是一門(mén)研究熱能與動(dòng)力轉(zhuǎn)化的學(xué)科，其研究的范圍十分的寬廣，主要是對(duì)推動(dòng)熱能和動(dòng)力轉(zhuǎn)換進(jìn)行研究，其包含的內(nèi)容有功能熱物理、機(jī)械工程等學(xué)科，是一種多學(xué)科多方面的綜合研究體，其能夠有效的緩解社會(huì)發(fā)展中能源緊缺的問(wèn)題，對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步都有一定的幫助。

【關(guān)鍵詞】熱能;動(dòng)力工程;創(chuàng)新研究

能源是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)步的重要因素，近些年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源需求也與日俱增，如何高效的發(fā)揮各種能源的作用，促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，已經(jīng)逐漸成為各個(gè)國(guó)家關(guān)注的熱點(diǎn)話題。在提高能源利用效率，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)中熱能與動(dòng)力工程研究與應(yīng)用是一條極為有效的途徑。

1熱能與動(dòng)力工程創(chuàng)新應(yīng)用的意義

我國(guó)是世界上最大的發(fā)展中國(guó)家，在國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)的過(guò)程中，雖然我國(guó)能源資源豐富，但是人均占有量比較少，而且能源消 耗速度比較快。當(dāng)前，國(guó)家正處于轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要時(shí)期，能源短缺 問(wèn)題對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約日顯突出，在這樣的形勢(shì)下，做好熱能 與動(dòng)力工程的創(chuàng)新研究工作，主要有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)，首先，其符合當(dāng)前國(guó)情發(fā)展的需求;其次，其符合電廠自身發(fā)展的效率;最 后，其對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展建設(shè)也有一定的幫助。在熱能與動(dòng)力工 程的創(chuàng)新應(yīng)用中，做好相關(guān)的研究工作，能夠有效的提高能源利用 效率，這樣生產(chǎn)成本也就大幅度縮小了，而且技術(shù)的革新，也在一 定程度上降低了工作人員的工作強(qiáng)度，提高了企業(yè)的工作效率，增 加了企業(yè)經(jīng)營(yíng)利潤(rùn)。

1.1熱能與動(dòng)力工程的基本內(nèi)容

熱能與動(dòng)力工程所研究的內(nèi)容主要是指熱能與動(dòng)力之間的合理轉(zhuǎn)化。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，可以依賴于多種不同的方式，實(shí)現(xiàn)熱能→動(dòng)力或熱能→電能的合理轉(zhuǎn)換，以促進(jìn)能源的高效率利用，發(fā)揮其在提升經(jīng)濟(jì)效應(yīng)水平方面的重要價(jià)值。結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用在解決能源利用問(wèn)題方面有著非常重要的價(jià)值，直接關(guān)系到電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益水平。當(dāng)前實(shí)踐中，熱能與動(dòng)力工程涉及多個(gè)學(xué)科，且各個(gè)學(xué)科相互關(guān)系非常復(fù)雜與系統(tǒng)，后期應(yīng)用中還可以支持電能與機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)換，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展奠定了非常良好的基礎(chǔ)。從專(zhuān)業(yè)構(gòu)成的角度來(lái)說(shuō)，熱能與動(dòng)力工程的研究?jī)?nèi)容可以劃分為以下幾個(gè)專(zhuān)業(yè)模塊：第一是建立在熱能轉(zhuǎn)換與利用基礎(chǔ)上的熱能動(dòng)力及其控制工程（包括新能源的開(kāi)發(fā)、能源環(huán)境利用工程在內(nèi)）;第二是建立在內(nèi)燃機(jī)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)基礎(chǔ)之上的熱力發(fā)電機(jī)及汽車(chē)工程;第三是建立在電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功基礎(chǔ)上的流體機(jī)械與制冷低溫工程;第四是建立在機(jī)械功轉(zhuǎn)化為電能基礎(chǔ)上的火力火電與水利水電動(dòng)力工程。

2熱能與動(dòng)力工程的實(shí)踐應(yīng)用

2.1 熱能與動(dòng)力工程在熱電廠中的應(yīng)用

一般來(lái)說(shuō)，熱電廠主要是將熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，然后再將動(dòng)能推動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)作進(jìn)而產(chǎn)生電能。在日常的能源轉(zhuǎn)換過(guò)程中，這種轉(zhuǎn)換必然會(huì)造成一定量的能源損耗。因此，研究熱能與動(dòng)力工程在熱電廠中的應(yīng)用，從而得到產(chǎn)生相關(guān)消耗的原因?qū)τ诮档湍芎模岣吣茉吹睦眯视兄恍〉膸椭Ｍ瑫r(shí)，在熱電廠中還存在有濕氣損失，在能源使用過(guò)程中造成濕氣損失的因素可謂是多種多樣，如水蒸氣膨脹過(guò)程中由于產(chǎn)生水滴影響蒸汽的整體性能導(dǎo)致的蒸汽損耗，蒸汽運(yùn)動(dòng)速度大于水滴移動(dòng)速度等，都有可能會(huì)造成濕氣損失，這些問(wèn)題的出現(xiàn)對(duì)于熱電廠的發(fā)電效率有著較大的影響。在解決這些問(wèn)題的時(shí)候，做好熱能與動(dòng)力工程的創(chuàng)新研究工作就很有必要了，其能夠有效的提高設(shè)備，解決當(dāng)前設(shè)備存在問(wèn)題，提高設(shè)備運(yùn)行效率和能源使用效率。

2.2 熱能動(dòng)力工程在鍋爐中的應(yīng)用

熱能與動(dòng)力工程在鍋爐方面的應(yīng)用也極為廣泛，鍋爐應(yīng)用中最為核心的就是燃燒系統(tǒng)的自動(dòng)控制技術(shù)，當(dāng)前隨著技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步自動(dòng)控制填充方式已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)的人力填充燃料方式，這種新方式減輕了工作量，而且有助于節(jié)約能源。而熱能與動(dòng)力工程中自動(dòng)控制可以分為多種技術(shù)，因此，在熱能動(dòng)力工程中鍋爐方面的應(yīng)用也發(fā)生了較大的改變，如雙交叉限幅燃燒自動(dòng)控制系統(tǒng)、空氣燃?xì)獗壤刂葡到y(tǒng)等都是其中的代表。

3熱能與動(dòng)力工程的創(chuàng)新研究與實(shí)踐

3.1 熱電廠方面的創(chuàng)新

首先，要科學(xué)合理應(yīng)用重?zé)岈F(xiàn)象，因?yàn)樵诙嗉?jí)汽輪機(jī)中，上一級(jí)損失的各種熱量可以通過(guò)合理策劃在下一級(jí)中得到應(yīng)用，這就是 重?zé)岈F(xiàn)象。在電廠的運(yùn)行中重?zé)岈F(xiàn)象是不可避免的，利用重?zé)岈F(xiàn)象 可以使設(shè)備在使用過(guò)程中的效率大于平均使用效率，在一定范圍內(nèi)可以減少能量的損失，提高能源的利用效率。但是重?zé)岈F(xiàn)象是以降 低設(shè)備效率為前提的，所以要在一定范圍內(nèi)，不是數(shù)值越大越好。要根據(jù)電廠的工作程序通過(guò)科學(xué)計(jì)算來(lái)利用重?zé)岈F(xiàn)象，以使重?zé)岈F(xiàn) 象的效用最大化。其次，一次調(diào)頻和二次調(diào)頻的合理應(yīng)用。一次調(diào) 頻主要是調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的速度，通過(guò)控制外界數(shù)值變化來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī) 的轉(zhuǎn)速。在此基礎(chǔ)上通過(guò)智能的電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)，可以使二次調(diào)頻對(duì) 機(jī)組設(shè)備進(jìn)行重組，以方便更精準(zhǔn)的控制數(shù)據(jù)。再次，降低濕氣損 失。在電廠的運(yùn)行過(guò)程中造成的濕氣會(huì)很多，這給電廠造成潛在的 威脅，如果溫度過(guò)低也會(huì)加大溫度。針對(duì)這種情況可以安裝祛濕裝 置，在減少濕氣的同時(shí)減小濕氣對(duì)設(shè)備運(yùn)行帶來(lái)的損失。祛濕設(shè)備 安裝后要定期檢查，以避免發(fā)生意外情況，同時(shí)增加電廠在運(yùn)行期 間的經(jīng)濟(jì)適用性。

3.2 提升機(jī)械能與熱能轉(zhuǎn)換效率

依據(jù)熱能動(dòng)力學(xué)相關(guān)原理，確定研究對(duì)象，設(shè)備應(yīng)用主要目的是促進(jìn)能量轉(zhuǎn)換，現(xiàn)有技術(shù)條件下，解決能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題，首先要解 決設(shè)備有效利用問(wèn)題，分析發(fā)電廠鍋爐應(yīng)用現(xiàn)狀，結(jié)合熱能動(dòng)力工 程學(xué)，可以總結(jié)出可靠可行的理論知識(shí)，并將其應(yīng)用于技術(shù)改進(jìn)之 中。設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)需要設(shè)備不同零件間相互協(xié)作，技術(shù)人員需要通過(guò)自 身知識(shí)技能并且結(jié)合實(shí)際狀況需要對(duì)局部進(jìn)行調(diào)整。

3.3 科學(xué)合理利用節(jié)流調(diào)節(jié)

熱電廠架構(gòu)之中的節(jié)流調(diào)節(jié)，并不是都帶有調(diào)節(jié)級(jí)的。在擬定好的第一層級(jí)內(nèi)，即可設(shè)定完整的進(jìn)汽，但是如果設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中固有的工況出現(xiàn)變動(dòng)，各層級(jí)預(yù)設(shè)的初始溫度出現(xiàn)變化，可能就只會(huì)凸顯設(shè)備細(xì)微的變動(dòng)，這種初始溫度帶有最佳的負(fù)荷適宜特性，能適應(yīng)多樣規(guī)模架構(gòu)下的容量機(jī)組。但是在耗費(fèi)掉的節(jié)流損失中，這種設(shè)備卻并沒(méi)有提升原有的經(jīng)濟(jì)性。在真正的設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，設(shè)備應(yīng)該能夠推算各級(jí)層以內(nèi)的比焓降、對(duì)應(yīng)壓差。

4結(jié)束語(yǔ)

由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要大量的能源消耗，但是有些能源畢竟是有限的，所以為了實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)利用，就必須不斷研究可代替能源的應(yīng)用技術(shù)。當(dāng)前熱能與動(dòng)力工程的發(fā)展受到了人們的廣泛關(guān)注，而且應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大，取得的應(yīng)用效果令人們滿意。但是我國(guó)研究熱能與動(dòng)力工程的時(shí)間比較短，其具有非常大的開(kāi)發(fā)研究?jī)r(jià)值，所以為了最大限度地發(fā)揮出熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用功效，真正意義上的掌握其精髓，需要不斷創(chuàng)新研究方法，提升工作效率和能源利用率，創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，同時(shí)還可以減少對(duì)環(huán)境的危害。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔瑤.時(shí)代背景下熱能與動(dòng)力工程在電廠中的改革與創(chuàng)新[J].科技與企業(yè)，2014.