熱能與動力工程的科技創(chuàng)新之我見

張顯達 姜華

【摘要】：目前，熱能與動力工程被應用到很多領域，促進該領域的穩(wěn)定發(fā)展。由于資源有限，能源問題已經(jīng)成了全球關注的重點問題，因此有關人員在研究如何開發(fā)新能源。在這一點上，對熱能與動力工程的探索有助于做好能源的開發(fā)和利用工作。同時，研究人員也要分析現(xiàn)有工程中的不足之處，設法改進和創(chuàng)新，以便更好地實現(xiàn)能源的有效利用。本文就針對這熱能和動力工程的現(xiàn)狀和科技創(chuàng)新來進行探究。來解決當今社會面臨的資源短缺的嚴重問題，讓社會的發(fā)展得到有效的提升和絕大的效益。

【關鍵詞】：熱能與動力工程；相關問題；科技創(chuàng)新

如今，隨著全球性能源緊張的擴散，利用和開發(fā)非再生能源成為當前需要解決的主要問題之一。就長遠來看，能源取之有盡、用之有竭。因此，怎樣對新能源有效地利用，強化環(huán)境保護，是當前重要的課題。筆者在本文中試圖以能源與動力工程為視角，研究再次利用新能源，通過新技術的使用降低環(huán)境污染，以便于保障國家的可持續(xù)發(fā)展。

1 、熱能與動力工程

從實際情況來看，熱能與動力工程直接關系到電力企業(yè)的經(jīng)濟效益，而且在對于解決能源利用的問題有重要貢獻。這一工程涉及到的學科非常廣泛，而且學科相互之間的聯(lián)系非常復雜和系統(tǒng)，因此，要科學地發(fā)展熱能與動力工程，通過能量轉(zhuǎn)化產(chǎn)生經(jīng)濟效益，促進經(jīng)濟發(fā)展。從專業(yè)構(gòu)成的角度來看，可以將熱能與動力工程的相關內(nèi)容劃分為幾個專業(yè)模塊，進行合理的分析、開發(fā)和研究。這些模塊分別為：以熱能轉(zhuǎn)換和利用為基礎的熱能動力及其控制工程；以內(nèi)燃機及其驅(qū)動系統(tǒng)為基礎的熱力發(fā)電機和汽車工程；以電能轉(zhuǎn)化為機械能為基礎的流體機械和制冷低溫工程；以機械功轉(zhuǎn)化為電能為基礎的火力火電和水利水電動力工程。

2 、熱能與動力工程的現(xiàn)狀

中國的能源與動力工程是在20世紀50年代形成的。在當時，國外社會發(fā)展體制的影響，形成在熱能與動力工程專業(yè)包括電站鍋爐、火力發(fā)電、內(nèi)燃機、渦輪機、風機、壓縮機、制冷、低溫、加熱、通風及空調(diào)工程、冷凍、冷藏、水電工程、水電站、水電站動力設備、水動力、自動化、機械、機電排灌工程、水力發(fā)電和提水工程和工程熱物理幾十個，形成了以工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)人才培養(yǎng)目標的基本模式，在我國發(fā)展有著相互適應的時間和范圍。隨著改革開放的進行，我國國民經(jīng)濟體系發(fā)生了很大變化。社會對人的培養(yǎng)提出了新的要求。為了滿足這一要求，國家發(fā)展了很多關于熱能與動力工程的提案，即熱能工程，熱能和動力工程機械，熱發(fā)動機，制冷和低溫工程，流體機械和流體工程，水利水電工程，工程熱物理等。這說明，在短短的十年時間里，熱能與動力工程的發(fā)展是突飛猛進的。

3 、熱能與動力工程對環(huán)境的影響研究

熱能與動力工程在日常生活中的使用會產(chǎn)生很多負面影響，比如空氣污染、噪音污染、熱污染等等，最明顯的就是現(xiàn)在全球變暖，海平面升高，這些都是應為熱能與動力工程應用的結(jié)果。熱電廠中使用熱能與動力工程最多，同時對空氣的污染也是相當嚴重的，很多廢氣廢物排放到外界會嚴重污染環(huán)境，種種問題我們能夠看出熱能與動力工程存在的問題還是較多的，及時解決這些問題我們才能更好的生活。

4 、熱能與動力工程科技創(chuàng)新探究

4.1 調(diào)節(jié)節(jié)流的技術創(chuàng)新

調(diào)節(jié)節(jié)流是火力發(fā)電廠生產(chǎn)中非常關鍵的過程。特別是汽輪機運行時，通過調(diào)節(jié)節(jié)流，能夠在工況發(fā)生變化的情況下減少溫度變化對生產(chǎn)的影響，而如果汽輪機運行狀態(tài)良好，則能夠通過調(diào)節(jié)小容量機組與大容量機組的工作時間等變量，減少發(fā)電過程中的資源浪費，提升火力發(fā)電廠的經(jīng)濟效益。通過對活力發(fā)電廠進行調(diào)節(jié)節(jié)流，能夠有效改善汽輪機運行的狀態(tài)和運行效果，提高熱能與動力工程的運行條件，改善熱能與動力工程的技術水平。

4.2 熱能與動力工程在鍋爐與熱電廠中的技術創(chuàng)新

為了進一步提高熱能與動力工程在鍋爐和熱電廠中的應用效果，作為相關研究人員應該不斷進行技術創(chuàng)新。在鍋爐中的應用應該考慮如果做好燃燒過程中的轉(zhuǎn)化工作。目前鍋爐的作業(yè)方式已經(jīng)實現(xiàn)了智能化，進一步提高了鍋爐運行的穩(wěn)定性和安全性。由于鍋爐燃燒過程中所產(chǎn)生的熱量和溫度控制有密切關系，所以可以通過預設值來實現(xiàn)合理檢測鍋爐性能。而且操作人員還可以通過模擬實驗的方式，準確評估鍋爐內(nèi)部氣體的流動情況，同時評估不同速度下所產(chǎn)生的效果，然后建立仿真鍋爐風機葉片，并作為相關研究的參考數(shù)據(jù)。在熱電廠中的技術創(chuàng)新主要是對汽輪機機組的效能進行研究，分析出最佳的運行效果。

4.3 降低濕氣損失

在熱電廠的實際運行過程中，不可避免地會產(chǎn)生濕氣，當濕氣過多，會給熱電廠的運行過程造成許多潛在的威脅。例如，隨著溫度的變化，濕氣會凝結(jié)成小水珠，這些水珠可能影響汽流的流速，造成不必要的動能損耗。此外，若蒸汽的溫度過低，濕氣同樣會加重。針對這種現(xiàn)象，有關人員可以安裝祛濕裝置，以便減少濕氣，進而降低濕氣所帶來的損失及其對整體機組的影響力。要注意的是，一定要定期檢查和更換祛濕裝置，保證這一過程的效果，也避免一些意外情況。不過，會增加成本支出，因此有關人員可以在此過程中增加熱循環(huán)，以此提高熱電廠在運行過程中的經(jīng)濟適用性。

4.4 優(yōu)化調(diào)節(jié)節(jié)流過程

熱能與動力工程在實際運行的過程中會出現(xiàn)節(jié)流調(diào)節(jié)的問題，首先是缺少節(jié)級，在首級可以全周進氣，但是之后就比較困難。其次是在變工況的過程中，會出現(xiàn)一定的節(jié)流損失，這樣就會大大降低經(jīng)濟效益。這兩個節(jié)流問題的解決需要了解節(jié)流的適用條件，當機組容量較小，帶基本負荷的大機組的時候才能適用節(jié)流，如果機組的級數(shù)越多則其數(shù)值就越小，弗雷格爾公式可以對機組的各級壓力進行計算，得到互相之間的壓差，從而來判斷熱能與動力工程的效率和各個零部件之間的荷載情況。

總而言之，熱能與動力工程在社會中的作用是巨大的，解決熱能與動力工程中的一些問題是提高熱電廠工作效率和經(jīng)濟效益的最佳途徑，應該重視對熱能與動力工程的研究?，F(xiàn)在科學技術的水平大大提高了，熱能與動力工程也是促進了社會各行各業(yè)的發(fā)展，但是在現(xiàn)階段的熱能與動力工程的使用中還是存在很多問題，只有對這些問題不斷的解決才能實現(xiàn)利益的最大化。

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