熱能與動力工程的科技創(chuàng)新

劉林濤，吳月勝，洪欽，曹云鋒

（桐鄉(xiāng)泰愛斯環(huán)保能源有限公司，浙江嘉興314500）

1 引言

隨著近年來我國經濟的飛速發(fā)展，由熱能與動力工程產生的制約與影響也逐漸顯露出來，尤其是其作為電熱廠與鍋爐運行的關鍵構成，在能源消耗問題日趨嚴重的大背景下，若無法得到科學有效的改革創(chuàng)新，對我國的整體發(fā)展非常不利?；诖?，結合實際情況創(chuàng)新并優(yōu)化熱能與動力工程非常必要，其不僅能促進能源利用率的有效提升，還能全面增強熱能與動力工程的實際效果，在為電熱廠與鍋爐廠等相關行業(yè)領域的良好發(fā)展提供更大推動力量的同時，為我國綜合實力的進一步提升奠定基礎。

2 熱能與動力工程概述

熱能與動力工程最重要的理論基礎是工程熱物理學，其通常以內燃機與其他新型動力機械為主要研究對象，研究人員通過對機械工程學、工程力學、環(huán)境科學、信息技術、自動技術以及微電子技術等專業(yè)知識的有效利用，探索如何采用安全、高效、無污染或低污染的方式將燃料的化學能與液體動能轉換為動力，實際上是包括基本規(guī)律和轉換過程設備與系統的自動控制技術。

簡單來講，熱能與動力工程的主要作用在于將熱能轉化為動能，或通過將動能轉化為熱能，實現高效利用能源的目的，使2 種能量在形式不同的情況下共同轉化，有效促進生產的多樣化。熱能與動力目前發(fā)展的主要目標是在確保能源充分利用的基礎上，提高產業(yè)的經濟效益與社會效益，進一步促進我國更快、更好的發(fā)展。

站在專業(yè)構成的角度上來看，熱能與動力工程的解釋更傾向于熱能與動能的應用，在轉化與利用熱能的過程中，除需對其展開有效控制之外，對新能源的開發(fā)以及對現有能源的節(jié)約利用也必須得到重視，這都是熱能與動力工程的關鍵構成；內燃機與驅動系統是其中的重中之重，也是熱能向動能轉化的核心?，F如今，熱能與動力工程在社會運行各個方面的應用越來越廣泛，為使熱能與動力工程能夠為國家與人民提供更多的便利，相關人員必須在現有的良好基礎上及時創(chuàng)新。

3 熱能與動力工程對經濟和環(huán)境的影響

3.1 熱能與動力工程對經濟的影響

對于我國經濟發(fā)展戰(zhàn)略，熱能與動力工程是不可忽略的關鍵，如鋼鐵制造、金屬行業(yè)、石油開發(fā)、電力行業(yè)以及建筑行業(yè)等，都需要足夠的熱能支撐才能順利發(fā)展；而以水力發(fā)電、風力發(fā)電以及太陽能發(fā)電等為例的行業(yè)，對動力的需求也極大，需要充足的動力生產電能，因此，動能對我國電力領域的發(fā)展也有非凡的意義。由此可見，熱能與動力工程不僅是我國經濟發(fā)展的關鍵基礎，也是降低能源損耗的重要前提，只有不斷開發(fā)新的可再生能源并應用于社會運行中，并促進相關技術的創(chuàng)新，才能在真正意義上推動我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的落實。

3.2 熱能與動力工程對環(huán)境的影響

我國在發(fā)展經濟的過程中，曾經有過一段重工業(yè)時期，雖然通過消耗大量煤炭、石油等資源的方式進行發(fā)電確實有效，能使供電不足的問題得到處理，但會對環(huán)境造成嚴重的影響。對于以往傳統的熱能與動力工程，生產過程排出的有害氣體一方面會污染生態(tài)環(huán)境，另一方面也會使人們的身體健康受到影響。但在水力、風力與太陽能等清潔能源出現并應用后，不僅環(huán)境污染問題得以改善，也合理節(jié)省了煤炭、石油等不可再生能源，在為人們提供一個美好生活環(huán)境的同時，促進了人與自然的和諧相處，進而使熱能與動力工程為國家的整體發(fā)展提供更多的幫助。

4 熱能與動力工程科技創(chuàng)新的主要方向

4.1 充分利用重熱現象

現如今，我國工業(yè)領域中電廠的重熱系數基本為4%～8%，重熱系數越高，熱能利用率也就越高；重熱系數若呈下降趨勢，那么熱能利用率也會隨之下降。根據這一規(guī)律，相關人員可與電廠運行中的實際情況相結合，適當提升重熱系數，進而實現增強熱能重復利用率的目的。同時相關人員還要明確認識到，調整后的重熱系數需符合電廠運行的各項參數。除此之外，相關人員還可以在熱能和動力能的轉換中有效運用全集成能源管理技術，如此為工廠配電系統使用計劃的制訂提供可靠性與精準性更強的數據分析軟件，進而在幫助技術人員全面了解系統整體運行情況的基礎上，盡量降低系統運行故障出現的概率。

4.2 創(chuàng)新調節(jié)節(jié)流技術

相關人員必須明確調節(jié)節(jié)流技術創(chuàng)新的重要性。節(jié)流調節(jié)時，若沒有調節(jié)級的分類，應及時根據具體情況采取其他措施，確保節(jié)流調節(jié)工作的有效性。在汽輪機第一級可全周進汽的情況下，各級溫度會逐漸降低，如果汽輪機組運行狀態(tài)屬良好，可采取小容量機組與基本負荷大機組；若要適當提升其經濟性，相關人員可以節(jié)流損失問題為基點，制定相應的措施并落實。

除此之外，要充分發(fā)揮調節(jié)節(jié)流技術的重要作用，需要對汽輪機運行功率與零部件受力情況展開檢測，并確保結果的準確性，這是密切關注汽輪機運行狀態(tài)的重要途徑，同時相關人員也要結合流量等已知條件，依照運行機組的各級壓力公式，對動態(tài)的流動面積展開分析。經實踐證明，將沸留格爾公式應用于熱能與動力工程中，不僅能為機組節(jié)流調節(jié)的效果提供保證，也能為工程運行奠定良好堅實的基礎。

4.3 改進完善燃燒方式

對于熱能與動力工程科技創(chuàng)新，鍋爐燃燒過程必須得到重視，這是由于其不僅是熱能與動力工程應用的主要方向，鍋爐燃燒過程也以熱能轉化為主要原理。實踐證明，在以往傳統的鍋爐運行模式中融入智能化元素，一方面能促進鍋爐運行穩(wěn)定性與安全性的有效提升；另一方面對鍋爐燃燒實際效率的增強也非常有利。另外，因為鍋爐燃燒效率與燃料、爐內空氣與溫度等都有密切的聯系，而通過對智能化操作技術的有效運用，能進一步合理化與科學化上述因素，并在此基礎上將各項數值作為根據，轉換鍋爐燃燒方式，從而實現電熱廠綜合效益提升的目的。智能化鍋爐的另一顯著優(yōu)勢，就是在運行之前可進行模擬數值的預設；在對鍋爐風機翼型葉片進行合理改造的情況下，鍋爐燃燒系數也會隨之提高[1]。

4.4 注重濕氣損失控制

以火力發(fā)電廠為例的企業(yè)在運行過程中，濕氣損失是不可避免的，但同時濕氣也是能夠提高汽輪機運行效率的重要因素，在熱能與動力工程應用效果的改善方面，也有不可忽視的重要作用。一般來講，汽輪機在運行中若出現蒸汽膨脹現象，在由空氣溫差導致凝結后會出現濕氣損失的情況。在水分的作用與影響下，蒸汽會出現極大程度上的損耗；熱能與動力工程在轉化過程中，蒸汽溫度若呈下降趨勢，也有可能導致濕氣流失?；诖耍髽I(yè)可及時引進軸流式汽輪機，并將其應用在熱能與動力工程中，在使用高壓蒸汽機轉移低壓蒸汽的情況下，使?jié)駳鈸p失量得到有效控制，進一步增強熱能與動力工程的效果。

5 結語

總而言之，熱能與動力工程相對來講系統性與復雜程度極強，此時只有針對實際需求，對熱能與動力工程進行更深層次的創(chuàng)新研究，才能在提高轉化成效的基礎上促進企業(yè)工作效率的真正提升，進一步充分發(fā)揮熱能與動力能在國家發(fā)展與社會運行中的重要作用。在新時代、新形勢的影響下，國家與社會各界都越來越重視生態(tài)改善與環(huán)境保護，而通過對熱能與動力工程技術的有效創(chuàng)新，是降低此工程對周邊環(huán)境影響與污染的關鍵途徑，進而推動我國節(jié)約型、環(huán)保型社會發(fā)展目標的順利達成。