熱能與動力工程中的節(jié)能技術探討

趙占喜 褚文強 徐美 余英先

【摘 要】經濟的發(fā)展，人們的生活水平和認知水平得到了極大的提升。近些年，我國政府提出可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，并將綠色節(jié)能發(fā)展提到國家發(fā)展計劃的日程上來。在環(huán)保節(jié)約、可持續(xù)發(fā)展、綠色能源等新經濟發(fā)展形勢下，各行各業(yè)對能源的利用率越來越重視。本文就熱能與動力工程中的節(jié)能技術展開探討。

【關鍵詞】熱能；動力工程；節(jié)能技術

引言

目前我國的能源構成主要是煤炭、天然氣、石油等不可再生能源。由于我國人口眾多，且人口增長快，這些不可再生資源總有用完的一天。因此風能、太陽能、熱能等新能源的開發(fā)利用就顯得非常必要。熱能與動力工程是當前用得較多的方式，這些新能源和節(jié)能技術的使用，為建設節(jié)約型社會，促進我國經濟發(fā)展都發(fā)揮著重要作用。

1當前熱能與動力工程的發(fā)展現(xiàn)狀分析

1.1熱能損耗

通常情況下，發(fā)電廠在設備運行過程中會存在很大的熱能消耗。這種不必要的能源消耗，一方面降低了熱電廠的發(fā)電質量，另一方面降低了發(fā)電廠的生產效益、經濟效益和社會效益。一般來講，節(jié)流調節(jié)適合使用在熱能額定功率容量較小的設備中，當設備運行超過額定功率時，節(jié)流器會根據其設定的數(shù)值來進行設備運行調節(jié)，進而減少設備的運行負荷。但是在實際的操作過程中，經常會出現(xiàn)因為節(jié)流調節(jié)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，而導致能量損失的現(xiàn)象，致使電能熱量輸送不達標，進而影響供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性能。

1.2出現(xiàn)濕氣損失

在使用熱能供電的過程中容易出現(xiàn)濕氣損失嚴重的情況，出現(xiàn)這種情況的原因為以下三點：（1）水蒸汽在膨脹過程中會形成小水滴，當這樣的小水滴匯集過多后就會影響蒸汽的整體性能，進而出現(xiàn)蒸汽損失的情況；（2）蒸汽移動速度高過小水滴的移動速度，此時移動速度較慢的小水滴會嚴重影響蒸汽的整體性能，從而導致濕氣損失；（3）小水滴的積累量過多時會對主流的流動過程造成干擾，這種情況不僅會造成濕氣損失，而且會造成能量消耗，造成浪費，而且不能滿足人們的需求，因此加大對熱能與動力工程的投入有利于避免更大的能源浪費。

1.3環(huán)境污染

熱能和動力工程在使用過程中，還存在嚴重的環(huán)境污染問題。具體表現(xiàn)主要有以下幾方面，即空氣污染、噪音污染、熱污染、放射性物質污染。造成空氣污染的因素，主要是以煤炭為熱源的發(fā)電廠，依靠傳統(tǒng)能源發(fā)展的重工業(yè)，居民取暖以及汽車尾氣排放等。造成噪音污染的主要原因，是大型火力發(fā)電廠在運行過程中產生的噪音，工業(yè)發(fā)展過程中機器運行產生的噪音。造成熱污染的主要原因，是工業(yè)、企業(yè)、人們日常生活中，產生的熱能流失和熱量泄露，使得溫室效益更加嚴重。而放射性污染主要是來源于核污染，即核能源使用過程中出現(xiàn)的核泄漏、核爆炸等問題。

2熱能與動力工程中節(jié)能技術的發(fā)展措施

2.1促進產業(yè)結構調整

就中國當前熱能與動力工程的發(fā)展現(xiàn)狀來看，熱能與動力工程要促進與其相關的產業(yè)進行產業(yè)結構的調整及改進，進而不斷提高能源利用效率，滿足人們的需求；同時，還要積極促進生產性服務業(yè)的發(fā)展，以滿足人們的需求及促進生產質量的提升為重點來進行一系列改進，對于那些過時、消耗能源較大的產品要及時淘汰，對于較為陳舊的工藝技術要引進先進的設備彌補，在資金允許的情況下要加快淘汰過時產品的步伐，加快引進與使用新技術，在滿足發(fā)展的前提下降低能源消耗。通過調整產業(yè)結構來提高生產質量和促進生產效率的提高是熱能與動力工程發(fā)展的重點內容之一。

2.2選擇適合的調頻技術

熱能與動力工程是一種能量轉化系統(tǒng)，就是將熱能產生的各種機械能、電能等相關功能轉化到實際工作中，從而達到節(jié)能減排的目的。要想將熱能產生的相關功能轉化到實際工作中，還需要通過動力工程的工作支持，所以二者是互相促進，互相制約的。熱能與動力工程的使用既能降低能源消耗，還能滿足人們對能源的需求，相對于煤炭、石油這些不可再生資源，熱能的使用降低了對環(huán)境的污染。為了更好的將熱能和動力工程的能量轉化為人們所用，就要有一套科學的調頻方法，從而避免人們在用電時由于受到外界的干擾而造成跳閘，電負荷不穩(wěn)定的問題。為了維系發(fā)電廠正常工作，就要根據發(fā)電廠各個裝置的不同構造，每個發(fā)電機組的實際情況，因地制宜，采取不同的調節(jié)量，在不同的調頻范圍要設置特定的調頻方法，進而保障發(fā)電廠各發(fā)電系統(tǒng)的健康穩(wěn)定運行。

2.3盡量減少濕氣損失

熱電廠生產過程中的濕氣損失主要是有濕蒸汽過冷凝結產生的。因此，生產過程中機組的材質和抵抗沖蝕的能力應該大大加強，對于機組的采用應該更多的關注其材質和性能而不是其價錢，把性能置于價格的考慮之上。生產車間內應該多增加相應的去濕氣的設備，降低空氣中的水分含量，并且應該注重增加中間的再熱循環(huán)環(huán)節(jié)。濕氣損失使電熱廠生產運作過程中的主要損耗，因此應該給予足夠的重視，并采取有效措施加以控制。水分的增加會給火力發(fā)電廠的運行帶來一些困難干擾后，造成火電廠運行后的水分很多隱患，例如濕蒸汽溫度變化會凝結成小水滴，而在運行小水流的過程中可能會發(fā)生會對流速產生影響，造成不必要的能源消耗。有時蒸汽溫度太低會增加水分，以減少水分的損失，減少其對機組運行的影響?？梢允褂贸凉裱b置，但是這樣的設備的安裝定期維修和更換，會帶來經濟支出的成本越高，所以熱循環(huán)過程中間的增加是成本效益的措施。

2.4廢熱的回收利用技術

在發(fā)電廠的實際運轉中，電能生產的過程、能量的使用過程其實是指能量的傳遞和轉化過程，在這個轉化過程中，由于散熱和跑“冷”損失，由廢氣、廢液、各種中間物帶走能量會造成熱量的損失。因此，減少熱能的損失，要改善工藝過程，考慮余熱的回收利用。在盡量減小余熱排放量的基礎上，再根據余熱的數(shù)量、質量及其穩(wěn)定性，確定余熱回收的方法。目前采用的方法一般是通過加裝冷凝裝置，使得動力裝置的效率得到提高，節(jié)約了燃料，降低了熱量損失。另外，電廠在生產過程中會產生大量的工業(yè)廢水和化學廢水，對于這些廢水的排放，要進行有效的處理和回收利用，以免給環(huán)境造成污染。

2.5鼓勵發(fā)展新技術

就當前我國熱能與動力工程使用構成比例來看，其能量來源主要是傳統(tǒng)的非再生能源。而非再生能源不僅是人類漫長歷史發(fā)展留下來的珍貴資源，其使用還會對周圍環(huán)境造成極大的污染。針對這種情況，我國應該鼓勵發(fā)展新能源，例如太陽能、風能、水能等，這些新型的自然能源，是大自然賜予人類發(fā)展的物質保障，更是人類思想智慧的結晶。在當前經濟發(fā)展形勢下，我國為保護自然資源和自然環(huán)境，提出了可持續(xù)發(fā)展觀，這要求在發(fā)展經濟的過程中，不僅要實現(xiàn)經濟可持續(xù)發(fā)展，更要實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展，實現(xiàn)人與自然同時保持可持續(xù)發(fā)展。鼓勵發(fā)展新能源技術，一方面能夠促使提升能源的使用效率，另一方面促使節(jié)能減排，保護周圍環(huán)境，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

結語

綜上所述，當前熱能與動力工程技術發(fā)展中存在一定的問題。相關的工作人員，要抓住發(fā)展機遇，把握工業(yè)生產總值提升、基礎設施建設繁榮發(fā)展、外貿出口業(yè)務量增加等有利的市場機遇，促使熱能與動力工程穩(wěn)步發(fā)展。同時探索其可能實現(xiàn)的節(jié)能技術，減少熱能與動力損耗，在提高生產效率和生產質量的基礎上，降低能源消耗，為節(jié)能環(huán)保貢獻應盡的一份力量。

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（作者單位：國電哈密煤電開發(fā)有限公司）