探析熱能與動力工程中的節能措施

內蒙古京能電力檢修有限公司 李 忠 王 璐 宋建偉 石軍霞 胡文濤

電力能源是人們日常生活中必不可缺的能源，電力行業又是熱能與電力工程專業的主導行業，那么在其中加強節能措施的研究就具備了極強的現實意義。從科學的角度來分析，熱能與動力工程的節能措施主要是涉及了主體的設備，系統的設計、控制、運行、信息處理，環境保護以及清潔能源利用等方面。

隨著我國經濟不斷地發展，各大城市的人口也越來越多，對于電的需求也越來越高，尤其是在夏季和冬季的時間，各個地區都會產生用電高峰。如果要想電力設備安全穩定運轉，就必須要對熱能與動力工程中的節能措施足夠的重視。就內蒙古的京能電力檢修公司而言，研究熱能與動力工程的節能措施對于公司的成本節約和減少污染排放有很大的幫助。本文從熱能與動力工程的概念、節能在其中的作用、能量損耗的基本原因以及熱能與動力工程節能中的具體措施四方面來簡單探討。

1 節能在熱能與動力工程應用中的作用

1.1 熱能與動力工程概念

熱能與動力工程技術一般是發電廠中使用的主要技術，電力檢修設備一般也是對于該項技術的設備進行檢查和維修。熱能與動力工程技術的實際工作原理就是把熱能不斷地轉化為動能，然后再通過其他的技術和方法把動能再轉變為電能的一個過程，簡單點來說，就是利用熱能來發電或進行動力輸出的技術。

熱能與動力技術是一種比較復雜而且連續性特別強的工程，熱能的開發和使用以及動力的輸出的工作原理都要遵循能量守恒定律。在發電廠中利用該項技術進行實際的工作，不僅能夠減少在發電過程中產生的污染物，最大程度上的保護生態環境，還能滿足我國人民對于電力的要求，減少資源的浪費，從而促進社會經濟的穩定發展。

1.2 節能在熱能與動力工程應用中的作用

最近幾年來我國的城市化建設程度越來越高，人們對于生活水平的需求也越來越高，城市中居民的用電量也在逐漸地加大。在使用各種家用電器時都需使用大量的電，但是大規模使用電力時，不可避免地就會對整個電力網絡造成很大的壓力，很容易他就出現跳閘的現象，甚至出現斷電的問題。最終導致安全事故的發生，給人們的生命財產安全造成不利的影響。

為緩解上述可能出現的問題，根據各個地區不同的電力政策，相關的企業要對熱能的轉化和供電的問題足夠的重視，對其中的各個環節進行研究和改進。在對熱能與動力工程的各個環節進行優化時，重點關注的問題就是其中的節能措施，優化其中的節能措施才能加強熱能和動力之間的轉化率，提高發電廠發電的效率。節能措施會讓發電廠避免在發電過程中有不必要的損失和消耗，很大程度地提高熱能到電能的轉化率。

從另一個方面來看，我國當前階段的各個行業的生產和發展對于電力的需求逐漸在增多，從而導致電力工程的相關設備負荷嚴重，發生安全事故的幾率也比較大。節能措施就可以完美地解決這項問題，從而滿足社會各行各業對于電力的需求，促進社會的經濟發展。節能措施的作用不僅如此，相關的電力企業還可以利用節能措施保證熱能與動力工程順利無阻礙的開展，進而實現節能環保的目標，響應國家的政策號召，實現電力行業的可持續化發展，這對于生態環境的保護和我國的綜合國力的提高有著至關重要的意義。

通常電力企業的熱能都是從煤炭和石油這兩種自然資源上開發的。從我國當前煤炭的角度來看，目前為止我國已經成為了世界上煤炭消耗量最大的國家，而且煤炭也是我國主要的消費能源，隨著工業水平和經濟水平不斷的發展和提高，環境污染的問題也越來越嚴重。所以不論是從消耗的角度來看，還是從環境保護的角度來看，熱能與電力工程的節能措施研究都是迫在眉睫的，如果在當前經濟形勢變化之下，煤炭的燃燒效率和利用率還是保持在之前的狀態之下，就肯定會給當前社會的經濟發展造成極大的影響。

從石油消耗的角度來看，我國每年都要從國外進口大量的石油資源用以維持國內的能源穩定，然而這么龐大的石油進口量也給我國的能源安全問題帶來了極大的威脅，所以熱能與電力工程的節能措施不僅僅是有著節約能源、保護環境的作用，更是對于我國的能源安全起到了重大的作用。相關的電力企業要對節能措施進行研究和創新，從經濟效益的角度和社會責任的角度兩方面來滿足社會各行各業的用電需求。總的來說，我國當前對于能源的利用效率和其他發達國家相比確實還存在著很大的差距，所以就更需要把節能技術應用到位，從而幫助企業提高自身的名譽的同時還能實現我國經濟的持續增長。

1.3 熱能與動力損耗的基本原因

以發電廠的熱能與動力的轉換為例子可知，熱能和動力的損耗的基本原因是能量轉化過程中造成的能量損耗。熱能與動力工程是把基礎的自然資源轉化成熱能、再由熱能轉化成動能，然后再轉化成電能，那么在這三層轉化之中不可避免地會造成能量上的損耗，從而導致利用率降低。那么具體的損耗原因相對來說是比較復雜的，大體上可以分為三種原因。

重熱現象。這種現象是在第二次的能量轉化中發生的，維持轉化機器的自身運轉本來就是要消耗一部分能量，客觀上來說，電力的生產設備越落后、管理的模式越老舊、機器所造成的無用功也就越多，這就直接影響了能量轉化之間的利用率，降低了電力生成的穩定性；第二方面就是節流調節的不合理，發電廠在發電作業中的發電機組狀態不是一直不變的，那么動態的狀態轉變之中必然的就會帶來能量的損耗。所以發電機系統的穩定性也是影響能源損耗的因素之一；第三方面就是外部的環境影響，在發電的過程中外部的水汽過大，雜質過多的話也會造成一定的損耗[1]。

2 熱能與動力工程的節能具體措施

2.1 減少水蒸氣帶來的損耗

在發電廠開展熱能與動力工程工作的過程中，肯定會出現大量的水蒸氣散失的情況，這一過程對施工中的熱能帶來了比較大的損耗。在實際的生產過程中，發電廠一般都是利用熱傳遞的方法來開展工作，那么在使用這種方法工作的時候，施工的過程中不可避免地就會出現大量的熱氣，熱氣遇到空氣中的水蒸氣就會凝結成大量微小的水珠，從而形成大面積的水蒸氣，大面積的水蒸氣散落在設備上又會被設備上的熱量加熱導致蒸發，然而液體在蒸發的時候是吸熱的，所以大量的水蒸氣會造成熱量的很大損失，因此相關的工作人員就要做好水蒸氣的處理工作，從而避免或者減少熱能的損耗。

工作人員可以在電力生產的空間內安裝一個專業的去除空氣中濕氣的設備，在安裝這個設備的同時還可以安裝一個循環空氣的設備，通過這兩種設備的共同作用，循環生產車間內的空氣然后去除空氣中多余的水蒸氣，可以有效地解決水蒸氣帶來的熱量損耗問題。

其中需要值得注意的是，應用相關的除濕設備的時候，經過長時間的水汽積累可能會對車間內的工作設備帶來一定的腐蝕效果，從而讓車間內的發電設備出現問題，所以相關的工作人員在實際的工作中，要注意對除濕設備的管理和對其他設備的檢修，最好實現定期地對除濕設備進行管理和對其他發電設備進行檢修，從而讓發電設備正常運行，減少設備損壞維修的支出，穩定設備的運行，提高發電的效率。

2.2 優化熱能節流調節工作

在發電廠進行熱能與動力工程工作的時候，經常性的會出現由于節流導致損耗的問題。做好節流調節方面的工作，是減少在整個發電過程中產生熱能損耗的重要環節。一般在實際工作中出現節流損耗方面的問題時，工作人員可以對一級所有發電設備自身的實際發電情況進行一個科學的整體的分析，以求通過這種方式來增加發電機組的穩定性和靈活性。那么在節流工作開展的時候，由于節流工作基本上都是技術人員進行操作，在其中熱能的損耗程度就取決于技術人員的技術水平，所以對于相關企業來說，對于該崗位上的技術人員進行高標準，嚴要求是十分必要的。

除此之外，相關企業的管理人員還應當針對此崗位工作的技術人員開展定期的培訓，從而達到讓技術人員的技術水平跟上時代的發展。在對于設備的管理模式上，由于在出現節流損耗時，會使得容量較大的機組工作全部出現該方面問題，這便對發電效率產生了較大影響[2]。所以為了避免這些情況，可以在日常的工作中盡量使用小容量的發電機組，避免出現節流損耗導致整個發電廠都受到影響的情況出現。

為了最大限度提高發電效率，進而實現節能環保、響應政策的號召，首當其沖的就是要做好節流調節的工作，相關的工作人員可以基于弗留格爾公式開展相關工作，在后來的調節工作中，該崗位的技術人員要著重的注意變工況的臨界值，對機組整體流量以及前后壓力差進行合理控制。在運用該種技術時，為了能夠充分地發揮效果，首先便要對發電廠中設備的實際運行情況進行細致檢查，并以檢查結果為準，分辨其是否可以利用弗留格爾公式，如果符合條件著重注意其流量方面，加強對發電廠中汽輪機的管理以及控制，然后對流動的部分的面積進行計算，最終分析出變化的具體情況，從而達到提高發電效率、節能的目的。

2.3 減低降壓帶來的損耗

在降壓的過程當中帶來的能源損耗也是比較大的一部分，所以減低降壓給能源帶來的損耗也是節能的重要措施之一，可以極大地增強整個發電機組的穩定性和安全性，從而進一步提升整個發電廠的供電效果[3]。

在發電廠開展發電工作的時候，為了保證發電機組的穩定性，工作人員經常開展調壓調節工作，不僅如此，工作人員還可以增強機組的負荷壓力，從而提高供電的效率，此種辦法的優點是帶來的效果比較明顯，操作難度不高。缺點就是這種調節調壓的方法需要在機組的高負荷條件下使用，如果沒有相應的其他設備輔助的話，高負荷條件下的機組會產生大量的水蒸氣，從而對熱能造成二次損耗。所以工作人員在使用該項技術的時候，應當根據實際的情況出發，做出合理地安排，對方案進行科學的優化和改進，對于市場上的新型產品進行研究、開發和利用。從而解決發電廠在發電工作中遇到的實際問題[4]。

2.4 做好一二次調頻工作

一二次調頻工作和發電廠發電效率之間有著密切的聯系，其工作質量會直接影響到其發電效率，一二次的調頻工作不僅可以緩解能源消耗過高的問題，同時還能夠起到對環境進行保護的作用。在實際的工作中，調頻的工作基本上通常都會以被動的形式開展，其中一次調頻工作的調頻對象為發動機轉速，第一次調頻通常會有較少的問題以及誤差出現，這是正常現象，所以這時候就需要進行二次調頻工作。

二次調頻工作需要在電網的供電頻率平穩的情況下，提前確定好調頻的數值，如果是智能調節的話就要提前設置好相關的函數。然后再以實際情況為準對資源進行分配和重新整合，最后還要對調頻后設備的運行數據進行記錄以及跟蹤，從而保證調頻工作的整體效果。二次調頻工作相對于一次調頻來說有較強的精確性，工作中所體現的數據也都較為合理。由于該項工作具備較高的技術性，所以在開展這項節能工作的時候要選擇企業中專業能力比較強的人員進行操作，從而確保一二次調頻工作的順利開展。

3 結語

熱能與電力工程對于我國的經濟發展來說具有重要的作用，但是在工作中的損耗問題就需要相應的節能措施來解決。那么通過對熱能與動力工程使用節能措施可以有效地環節能源損耗的問題，從而實現對環境的保護。