熱能與動力工程的創(chuàng)新研究與實踐

彭鵬 馬力源

【摘 ?要】所謂的熱能與動力工程是一門研究熱能與動力轉化的學科，其研究的范圍十分的寬廣，主要是對推動熱能和動力轉換進行研究，其包含的內容有功能熱物理、機械工程等學科，是一種多學科多方面的綜合研究體，其能夠有效的緩解社會發(fā)展中能源緊缺的問題，對于國家經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步都有一定的幫助。

【關鍵詞】熱能;動力工程;創(chuàng)新研究

能源是社會經(jīng)濟發(fā)展進步的重要因素，近些年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(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，促進國家經(jīng)濟和科技的發(fā)展，已經(jīng)逐漸成為各個國家關注的熱點話題。在提高能源利用效率，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標中熱能與動力工程研究與應用是一條極為有效的途徑。

1熱能與動力工程創(chuàng)新應用的意義

我國是世界上最大的發(fā)展中國家，在國家經(jīng)濟發(fā)展建設的過程中，雖然我國能源資源豐富，但是人均占有量比較少，而且能源消 耗速度比較快。當前，國家正處于轉型發(fā)展的重要時期，能源短缺 問題對我國經(jīng)濟發(fā)展的制約日顯突出，在這樣的形勢下，做好熱能 與動力工程的創(chuàng)新研究工作，主要有以下幾個方面的優(yōu)勢，首先，其符合當前國情發(fā)展的需求;其次，其符合電廠自身發(fā)展的效率;最 后，其對于國家經(jīng)濟的發(fā)展建設也有一定的幫助。在熱能與動力工 程的創(chuàng)新應用中，做好相關的研究工作，能夠有效的提高能源利用 效率，這樣生產成本也就大幅度縮小了，而且技術的革新，也在一 定程度上降低了工作人員的工作強度，提高了企業(yè)的工作效率，增 加了企業(yè)經(jīng)營利潤。

1.1熱能與動力工程的基本內容

熱能與動力工程所研究的內容主要是指熱能與動力之間的合理轉化。在實際應用的過程中，可以依賴于多種不同的方式，實現(xiàn)熱能→動力或熱能→電能的合理轉換，以促進能源的高效率利用，發(fā)揮其在提升經(jīng)濟效應水平方面的重要價值。結合實踐經(jīng)驗來看，熱能與動力工程的應用在解決能源利用問題方面有著非常重要的價值，直接關系到電力企業(yè)的經(jīng)濟效益水平。當前實踐中，熱能與動力工程涉及多個學科，且各個學科相互關系非常復雜與系統(tǒng)，后期應用中還可以支持電能與機械能的相互轉換，為社會經(jīng)濟的高速發(fā)展奠定了非常良好的基礎。從專業(yè)構成的角度來說，熱能與動力工程的研究內容可以劃分為以下幾個專業(yè)模塊：第一是建立在熱能轉換與利用基礎上的熱能動力及其控制工程（包括新能源的開發(fā)、能源環(huán)境利用工程在內）;第二是建立在內燃機及其驅動系統(tǒng)基礎之上的熱力發(fā)電機及汽車工程;第三是建立在電能轉化為機械功基礎上的流體機械與制冷低溫工程;第四是建立在機械功轉化為電能基礎上的火力火電與水利水電動力工程。

2熱能與動力工程的實踐應用

2.1 熱能與動力工程在熱電廠中的應用

一般來說，熱電廠主要是將熱能轉化為動能，然后再將動能推動發(fā)電機運作進而產生電能。在日常的能源轉換過程中，這種轉換必然會造成一定量的能源損耗。因此，研究熱能與動力工程在熱電廠中的應用，從而得到產生相關消耗的原因對于降低能耗，提高能源的利用效率有著不小的幫助。同時，在熱電廠中還存在有濕氣損失，在能源使用過程中造成濕氣損失的因素可謂是多種多樣，如水蒸氣膨脹過程中由于產生水滴影響蒸汽的整體性能導致的蒸汽損耗，蒸汽運動速度大于水滴移動速度等，都有可能會造成濕氣損失，這些問題的出現(xiàn)對于熱電廠的發(fā)電效率有著較大的影響。在解決這些問題的時候，做好熱能與動力工程的創(chuàng)新研究工作就很有必要了，其能夠有效的提高設備，解決當前設備存在問題，提高設備運行效率和能源使用效率。

2.2 熱能動力工程在鍋爐中的應用

熱能與動力工程在鍋爐方面的應用也極為廣泛，鍋爐應用中最為核心的就是燃燒系統(tǒng)的自動控制技術，當前隨著技術的發(fā)展和進步自動控制填充方式已經(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。而熱能與動力工程中自動控制可以分為多種技術，因此，在熱能動力工程中鍋爐方面的應用也發(fā)生了較大的改變，如雙交叉限幅燃燒自動控制系統(tǒng)、空氣燃氣比例控制系統(tǒng)等都是其中的代表。

3熱能與動力工程的創(chuàng)新研究與實踐

3.1 熱電廠方面的創(chuàng)新

首先，要科學合理應用重熱現(xiàn)象，因為在多級汽輪機中，上一級損失的各種熱量可以通過合理策劃在下一級中得到應用，這就是 重熱現(xiàn)象。在電廠的運行中重熱現(xiàn)象是不可避免的，利用重熱現(xiàn)象 可以使設備在使用過程中的效率大于平均使用效率，在一定范圍內可以減少能量的損失，提高能源的利用效率。但是重熱現(xiàn)象是以降 低設備效率為前提的，所以要在一定范圍內，不是數(shù)值越大越好。要根據(jù)電廠的工作程序通過科學計算來利用重熱現(xiàn)象，以使重熱現(xiàn) 象的效用最大化。其次，一次調頻和二次調頻的合理應用。一次調 頻主要是調整發(fā)動機的速度，通過控制外界數(shù)值變化來調節(jié)發(fā)動機 的轉速。在此基礎上通過智能的電網(wǎng)頻率調節(jié)，可以使二次調頻對 機組設備進行重組，以方便更精準的控制數(shù)據(jù)。再次，降低濕氣損 失。在電廠的運行過程中造成的濕氣會很多，這給電廠造成潛在的 威脅，如果溫度過低也會加大溫度。針對這種情況可以安裝祛濕裝 置，在減少濕氣的同時減小濕氣對設備運行帶來的損失。祛濕設備 安裝后要定期檢查，以避免發(fā)生意外情況，同時增加電廠在運行期 間的經(jīng)濟適用性。

3.2 提升機械能與熱能轉換效率

依據(jù)熱能動力學相關原理，確定研究對象，設備應用主要目的是促進能量轉換，現(xiàn)有技術條件下，解決能量轉化問題，首先要解 決設備有效利用問題，分析發(fā)電廠鍋爐應用現(xiàn)狀，結合熱能動力工 程學，可以總結出可靠可行的理論知識，并將其應用于技術改進之 中。設備運轉需要設備不同零件間相互協(xié)作，技術人員需要通過自 身知識技能并且結合實際狀況需要對局部進行調整。

3.3 科學合理利用節(jié)流調節(jié)

熱電廠架構之中的節(jié)流調節(jié)，并不是都帶有調節(jié)級的。在擬定好的第一層級內，即可設定完整的進汽，但是如果設備運行過程中固有的工況出現(xiàn)變動，各層級預設的初始溫度出現(xiàn)變化，可能就只會凸顯設備細微的變動，這種初始溫度帶有最佳的負荷適宜特性，能適應多樣規(guī)模架構下的容量機組。但是在耗費掉的節(jié)流損失中，這種設備卻并沒有提升原有的經(jīng)濟性。在真正的設備運行過程中，設備應該能夠推算各級層以內的比焓降、對應壓差。

4結束語

由于社會經(jīng)濟的發(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用技術。當前熱能與動力工程的發(fā)展受到了人們的廣泛關注，而且應用范圍也在不斷擴大，取得的應用效果令人們滿意。但是我國研究熱能與動力工程的時間比較短，其具有非常大的開發(fā)研究價值，所以為了最大限度地發(fā)揮出熱能與動力工程的應用功效，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)濟價值，同時還可以減少對環(huán)境的危害。

參考文獻：

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