論熱能與動(dòng)力工程的科技創(chuàng)新

賈佳

（山西雙良新能源熱電工程設(shè)計(jì)有限公司，山西太原 030006）

由于科技的不斷進(jìn)步，進(jìn)而使熱能與動(dòng)力工程的發(fā)展具有越來越良好的前景，而熱能與動(dòng)力工程作為一個(gè)新開發(fā)并投入使用的項(xiàng)目工程，其主要作用是利用最少的能源，產(chǎn)生最高的效率，最大程度上減少能源的損耗問題。由于熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用，最大程度上降低人力資源以及能源在應(yīng)用期間產(chǎn)生的損耗，進(jìn)而提高能源的使用效率，進(jìn)一步促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，使熱力與動(dòng)力工程的發(fā)展更加具有深遠(yuǎn)的意義。

1 熱力工程的內(nèi)容概括

熱能與動(dòng)力的相互轉(zhuǎn)換作為熱能動(dòng)力工程的主要內(nèi)容，并且在能源的形成以及在應(yīng)用的過程做了具體的分析，能夠使能源最大限度被利用，從而減少損耗，提高使用效率。目前，熱能與動(dòng)力工程是大學(xué)最為重要的科目之一，其包含的內(nèi)容相對較為全面，在社會(huì)上的使用也較為廣泛。而在其研究過程期間，主要以熱能的使用以及轉(zhuǎn)變?yōu)榈谝灰兀蕴嵘娏δ茉础C(jī)械能源以及熱力能源三者之間的轉(zhuǎn)變效率為目標(biāo)。在熱能與動(dòng)力工程的發(fā)展期間，將保護(hù)環(huán)境也加入到了其發(fā)展的目標(biāo)，在保護(hù)環(huán)境的前提下，最大限度地提高能源的使用效率也是我國的發(fā)展目標(biāo)。將熱能與動(dòng)力工程的科學(xué)發(fā)展工作做好，對提高我國的能源利用率有著至關(guān)重要的作用，從而使我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展不斷向進(jìn)。

2 熱能動(dòng)力工程在能源使用過程中的具體應(yīng)用

在熱能與動(dòng)力工程的使用過程中尤其重視調(diào)節(jié)閥的數(shù)目，由負(fù)荷的不同從而確定對應(yīng)的調(diào)節(jié)閥，與此同時(shí)，汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)以及使用仍要實(shí)現(xiàn)，能夠發(fā)揮出一加一大于二的效果，進(jìn)而將能源的使用效率進(jìn)行有效的提高。調(diào)節(jié)數(shù)值的過程中，對單機(jī)與多機(jī)調(diào)節(jié)仍要區(qū)分開來，尤其注意將單機(jī)調(diào)節(jié)的數(shù)值控制在固定的區(qū)間，進(jìn)而保障其工作的效率以及質(zhì)量。熱能與動(dòng)力工程其應(yīng)用過程中對節(jié)流調(diào)節(jié)也要重視，機(jī)組在節(jié)流調(diào)節(jié)的作用下能夠有效提高其工作效率，進(jìn)而保障工作期間大機(jī)組可以合理配發(fā)負(fù)荷的重量。而且機(jī)組負(fù)荷重量在固定的區(qū)間內(nèi)時(shí)，能夠有效調(diào)壓以及調(diào)節(jié)，使熱能與動(dòng)力工程更加具有經(jīng)濟(jì)性。但在現(xiàn)實(shí)的使用過程中，會(huì)由于一些特殊的情況導(dǎo)致能源損耗，從而為電力公司的前景帶來負(fù)面的影響。熱能與動(dòng)力工程除了在熱電廠中有所應(yīng)用，相應(yīng)的在鍋爐也有所使用。由于科學(xué)不斷發(fā)展，技術(shù)的不斷優(yōu)化，社會(huì)將淘汰傳統(tǒng)人工操作的方式，使鍋爐的操作逐漸走向自動(dòng)化，進(jìn)而達(dá)到智能化操作的目的，從而將鍋爐燃燒的效率最大化，進(jìn)一步達(dá)到科學(xué)生產(chǎn)的目的。在鍋爐的日常工作期間，其風(fēng)機(jī)設(shè)備可以進(jìn)行能源的轉(zhuǎn)換工作，有效提高能源的使用。但在日常工作期間，應(yīng)該經(jīng)常巡查風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)以及其是否有安全隱患問題，防止因?yàn)轱L(fēng)機(jī)由于長期使用，導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生，給公司造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，以及有可能造成安全傷亡事故。

3 熱能的轉(zhuǎn)換形式

能量之間的互相轉(zhuǎn)換。我們?nèi)粘Ｊ褂玫哪茉炊际墙?jīng)過能量之間的轉(zhuǎn)換，由不能使用的能源經(jīng)過一次以及多次的轉(zhuǎn)換從而被使用，太陽能經(jīng)過多次轉(zhuǎn)換從而被人類使用。當(dāng)太陽照射到植物上，經(jīng)過植物的光合作用，完成太陽能到生物能的轉(zhuǎn)換，太陽照射的光轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽栒丈涞墓廪D(zhuǎn)換為電能，如家用的太陽能發(fā)電系統(tǒng)。燃料與化學(xué)能之間的轉(zhuǎn)換，經(jīng)過原材料燃燒，將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能，再由熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，比如蒸汽機(jī)經(jīng)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，再由熱能轉(zhuǎn)換為供蒸汽機(jī)使用的機(jī)械能。

4 在熱電廠中存在的熱能與動(dòng)力工程的相關(guān)問題

（1）由于科技的發(fā)展，熱能可轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，因此，熱能與動(dòng)力工程在熱電廠中充分得到應(yīng)用。①熱能到電能之間的轉(zhuǎn)換；②經(jīng)過汽輪機(jī)的作用，其可以充分減少熱電廠的能源耗損，從而提高熱能的使用率。但在此期間，仍然存在焓降的現(xiàn)象，若不能及時(shí)處理，進(jìn)而使得焓降熱增強(qiáng)，熱能應(yīng)用到下一層級(jí)，導(dǎo)致壓力相同的情況下，反復(fù)使用焓降。這種情況稱為汽輪機(jī)的重?zé)岈F(xiàn)象。

（2）鍋爐在燃燒期間，經(jīng)過外界的因素影響，使其功率發(fā)生不間斷的改變，進(jìn)而使汽輪機(jī)蒸汽的參數(shù)也將發(fā)生相應(yīng)的變化，使凝汽設(shè)備在壓力不斷改變的同時(shí)也發(fā)生了相應(yīng)的變化。而外界負(fù)荷受到電網(wǎng)頻率的影響，也將發(fā)生一定的變化，而在調(diào)節(jié)的期間，根據(jù)變化情況進(jìn)行分析靜態(tài)特征，將負(fù)荷大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，以此來保證電網(wǎng)的周波頻率，這個(gè)過程就是一次調(diào)頻。

（3）汽輪機(jī)在偏離設(shè)計(jì)工況時(shí)運(yùn)行的各個(gè)層級(jí)焓降的改變。調(diào)節(jié)層級(jí)，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)閥全部開啟以上的工況時(shí)，流量越大，相應(yīng)的壓力也將增加，從而導(dǎo)致調(diào)節(jié)級(jí)的比焓降逐漸減小。相反，當(dāng)流量變小時(shí)，相應(yīng)的比焓降將增加。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)閥完全打開而第二個(gè)閥沒有打開時(shí)，調(diào)節(jié)級(jí)的比焓降將達(dá)到最大中間級(jí)，并且當(dāng)工作狀況改變時(shí)，所有中間級(jí)的壓力比不變，所有中間級(jí)的比焓降也不變。在最末級(jí)，流量將增加，壓力將降低，末級(jí)的比焓降將增加。

（4）各個(gè)調(diào)節(jié)閥其流過的最大的流量有可能是不等的。有調(diào)節(jié)級(jí)的情況下，當(dāng)e.小于1，而且t 會(huì)跟隨著調(diào)節(jié)閥的開始數(shù)量的改變而變化。當(dāng)部分處于負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，對應(yīng)的比結(jié)流的調(diào)節(jié)效率將會(huì)高。當(dāng)工況發(fā)生改變時(shí)，調(diào)節(jié)級(jí)的汽室溫將會(huì)變化較大，而負(fù)荷的適應(yīng)性將變得較差。不同種類的汽輪機(jī)適用于能夠平移并且可調(diào)節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性線的部件稱之為同步器。同步器的作用有在單擊運(yùn)行期間，在啟動(dòng)的時(shí)候，可以提高機(jī)組規(guī)定的轉(zhuǎn)速值。在單擊負(fù)荷運(yùn)行的狀態(tài)時(shí)，最大程度地保證機(jī)組在所有穩(wěn)態(tài)負(fù)荷的情況下，保持住額定值。在并列運(yùn)行期間，通過同步器可以更改汽輪機(jī)的工具，可以將各機(jī)組在負(fù)荷狀態(tài)下進(jìn)行重新分配，進(jìn)而維持電網(wǎng)頻率固定，其過程稱作二次調(diào)頻。

（5）節(jié)流調(diào)節(jié)具有的特點(diǎn)以及合適的應(yīng)用場合：在無調(diào)節(jié)級(jí)時(shí)，第一層級(jí)進(jìn)行全周進(jìn)汽。在變工況時(shí)各個(gè)層級(jí)的溫度較為恒定，對負(fù)荷有較好的適應(yīng)性。當(dāng)變工況出現(xiàn)結(jié)流損失的時(shí)候，其有較差的經(jīng)濟(jì)性。節(jié)流調(diào)節(jié)更加適合于小容量的機(jī)組以及帶有負(fù)荷的大機(jī)組，而當(dāng)機(jī)組中任何一級(jí)在處于臨界狀態(tài)的情況下級(jí)組的最高被壓稱之為級(jí)組的臨界壓力。而級(jí)組包含的層級(jí)越多，臨界壓力越小。

5 熱能與動(dòng)力工程的科技創(chuàng)新應(yīng)用

（1）熱能與動(dòng)力工程在熱電廠中的科技創(chuàng)新主要體現(xiàn)在，減少濕氣的損失、調(diào)頻以及重?zé)岬默F(xiàn)象等三個(gè)方面，這三個(gè)方面將熱能與動(dòng)力工程的科技創(chuàng)新充分的體現(xiàn)出來。熱電廠可以在日常生產(chǎn)期間最大程度地利用重?zé)岈F(xiàn)象。但是，當(dāng)使用重?zé)岈F(xiàn)象時(shí)，必須充分考慮重?zé)岬闹責(zé)岈F(xiàn)象，并且必須將重?zé)嵯禂?shù)控制在額定范圍內(nèi)。以便能夠起到重?zé)岈F(xiàn)象的作用。正確的重?zé)嵯禂?shù)可以提高熱發(fā)電廠的生產(chǎn)效率。但是，當(dāng)發(fā)生錯(cuò)誤的重?zé)嵯禂?shù)時(shí)，將造成經(jīng)濟(jì)損失，這將對熱發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生負(fù)面影響。在熱發(fā)電廠的生產(chǎn)期間，如果發(fā)生重?zé)岈F(xiàn)象，則必須在合理的條件下使用，不要盲目。第一點(diǎn)應(yīng)該是對重?zé)岈F(xiàn)象的詳細(xì)了解。使用重?zé)岈F(xiàn)象時(shí)，重?zé)嵯禂?shù)控制在額定范圍內(nèi)，進(jìn)而可以使熱能與動(dòng)力工程的指導(dǎo)工作與熱電廠的實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)行結(jié)合，從而制定合理的方案將重?zé)岈F(xiàn)象進(jìn)行使用。

（2）在熱電廠的生產(chǎn)期間調(diào)頻技術(shù)有了普遍性的使用。調(diào)頻技術(shù)可分為一次調(diào)頻以及二次調(diào)頻，當(dāng)電網(wǎng)受到外界的作用力時(shí)，為了保證設(shè)備設(shè)施可以正常的進(jìn)行工作，設(shè)備自身將進(jìn)行自動(dòng)調(diào)頻，防止有關(guān)的數(shù)值出現(xiàn)較大波動(dòng)，進(jìn)而影響生產(chǎn)的穩(wěn)定。相對來說這是一種較為被動(dòng)的調(diào)節(jié)方式，僅可以通過事實(shí)情況進(jìn)行調(diào)頻，不能夠針對不同的外界環(huán)境進(jìn)行調(diào)頻。在一次調(diào)頻的基礎(chǔ)上再一次進(jìn)行調(diào)頻為二次調(diào)頻，較之一次調(diào)頻其更具有科學(xué)性也更加準(zhǔn)確。二次調(diào)頻可以將電網(wǎng)的工作頻率管控在固定的區(qū)間，通過智能技術(shù)設(shè)立相對應(yīng)地?cái)?shù)值，可以根據(jù)外界的變化提前做出對應(yīng)的反應(yīng)，進(jìn)而減少經(jīng)濟(jì)損失。并且還可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行很好的管控，為以后的生產(chǎn)提供有利的條件。

6 結(jié)論

由于當(dāng)前社會(huì)的不斷發(fā)展，經(jīng)濟(jì)力量的不斷提升，對于能源的需求量也逐漸加大。而且我國的人口數(shù)量眾多，能源緊俏的問題不斷增大，以最大化的效率情況下使用能源，減少損耗，已經(jīng)成為整個(gè)社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。由于熱能與動(dòng)力工程的出現(xiàn)，更好地解決了這個(gè)全球性難題，在其生產(chǎn)期間，能夠最大程度上地提高能源的使用率，減少損耗。而如果想充分的兩熱能與動(dòng)力工程的作用發(fā)揮出來，我國仍需要不斷對科學(xué)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，提高電力在生產(chǎn)過程中的效率，加快電力的發(fā)展，使我國在全世界的大舞臺(tái)上更加具有競爭力。