論熱能與動力工程的科技創(chuàng)新

賈佳

（山西雙良新能源熱電工程設計有限公司，山西太原 030006）

由于科技的不斷進步，進而使熱能與動力工程的發(fā)展具有越來越良好的前景，而熱能與動力工程作為一個新開發(fā)并投入使用的項目工程，其主要作用是利用最少的能源，產(chǎn)生最高的效率，最大程度上減少能源的損耗問題。由于熱能與動力工程的應用，最大程度上降低人力資源以及能源在應用期間產(chǎn)生的損耗，進而提高能源的使用效率，進一步促進經(jīng)濟的發(fā)展，使熱力與動力工程的發(fā)展更加具有深遠的意義。

1 熱力工程的內(nèi)容概括

熱能與動力的相互轉換作為熱能動力工程的主要內(nèi)容，并且在能源的形成以及在應用的過程做了具體的分析，能夠使能源最大限度被利用，從而減少損耗，提高使用效率。目前，熱能與動力工程是大學最為重要的科目之一，其包含的內(nèi)容相對較為全面，在社會上的使用也較為廣泛。而在其研究過程期間，主要以熱能的使用以及轉變?yōu)榈谝灰?，以提升電力能源、機械能源以及熱力能源三者之間的轉變效率為目標。在熱能與動力工程的發(fā)展期間，將保護環(huán)境也加入到了其發(fā)展的目標，在保護環(huán)境的前提下，最大限度地提高能源的使用效率也是我國的發(fā)展目標。將熱能與動力工程的科學發(fā)展工作做好，對提高我國的能源利用率有著至關重要的作用，從而使我國的經(jīng)濟發(fā)展不斷向進。

2 熱能動力工程在能源使用過程中的具體應用

在熱能與動力工程的使用過程中尤其重視調節(jié)閥的數(shù)目，由負荷的不同從而確定對應的調節(jié)閥，與此同時，汽輪機的調節(jié)以及使用仍要實現(xiàn)，能夠發(fā)揮出一加一大于二的效果，進而將能源的使用效率進行有效的提高。調節(jié)數(shù)值的過程中，對單機與多機調節(jié)仍要區(qū)分開來，尤其注意將單機調節(jié)的數(shù)值控制在固定的區(qū)間，進而保障其工作的效率以及質量。熱能與動力工程其應用過程中對節(jié)流調節(jié)也要重視，機組在節(jié)流調節(jié)的作用下能夠有效提高其工作效率，進而保障工作期間大機組可以合理配發(fā)負荷的重量。而且機組負荷重量在固定的區(qū)間內(nèi)時，能夠有效調壓以及調節(jié)，使熱能與動力工程更加具有經(jīng)濟性。但在現(xiàn)實的使用過程中，會由于一些特殊的情況導致能源損耗，從而為電力公司的前景帶來負面的影響。熱能與動力工程除了在熱電廠中有所應用，相應的在鍋爐也有所使用。由于科學不斷發(fā)展，技術的不斷優(yōu)化，社會將淘汰傳統(tǒng)人工操作的方式，使鍋爐的操作逐漸走向自動化，進而達到智能化操作的目的，從而將鍋爐燃燒的效率最大化，進一步達到科學生產(chǎn)的目的。在鍋爐的日常工作期間，其風機設備可以進行能源的轉換工作，有效提高能源的使用。但在日常工作期間，應該經(jīng)常巡查風機的工作狀態(tài)以及其是否有安全隱患問題，防止因為風機由于長期使用，導致火災的發(fā)生，給公司造成一定的經(jīng)濟損失，以及有可能造成安全傷亡事故。

3 熱能的轉換形式

能量之間的互相轉換。我們?nèi)粘Ｊ褂玫哪茉炊际墙?jīng)過能量之間的轉換，由不能使用的能源經(jīng)過一次以及多次的轉換從而被使用，太陽能經(jīng)過多次轉換從而被人類使用。當太陽照射到植物上，經(jīng)過植物的光合作用，完成太陽能到生物能的轉換，太陽照射的光轉變?yōu)闊崮?，太陽照射的光轉換為電能，如家用的太陽能發(fā)電系統(tǒng)。燃料與化學能之間的轉換，經(jīng)過原材料燃燒，將化學能轉換為熱能，再由熱能轉換為機械能，比如蒸汽機經(jīng)化學能轉化為熱能，再由熱能轉換為供蒸汽機使用的機械能。

4 在熱電廠中存在的熱能與動力工程的相關問題

（1）由于科技的發(fā)展，熱能可轉換為動能，因此，熱能與動力工程在熱電廠中充分得到應用。①熱能到電能之間的轉換；②經(jīng)過汽輪機的作用，其可以充分減少熱電廠的能源耗損，從而提高熱能的使用率。但在此期間，仍然存在焓降的現(xiàn)象，若不能及時處理，進而使得焓降熱增強，熱能應用到下一層級，導致壓力相同的情況下，反復使用焓降。這種情況稱為汽輪機的重熱現(xiàn)象。

（2）鍋爐在燃燒期間，經(jīng)過外界的因素影響，使其功率發(fā)生不間斷的改變，進而使汽輪機蒸汽的參數(shù)也將發(fā)生相應的變化，使凝汽設備在壓力不斷改變的同時也發(fā)生了相應的變化。而外界負荷受到電網(wǎng)頻率的影響，也將發(fā)生一定的變化，而在調節(jié)的期間，根據(jù)變化情況進行分析靜態(tài)特征，將負荷大小進行調節(jié)，以此來保證電網(wǎng)的周波頻率，這個過程就是一次調頻。

（3）汽輪機在偏離設計工況時運行的各個層級焓降的改變。調節(jié)層級，當?shù)谝粋€閥全部開啟以上的工況時，流量越大，相應的壓力也將增加，從而導致調節(jié)級的比焓降逐漸減小。相反，當流量變小時，相應的比焓降將增加。當?shù)谝粋€閥完全打開而第二個閥沒有打開時，調節(jié)級的比焓降將達到最大中間級，并且當工作狀況改變時，所有中間級的壓力比不變，所有中間級的比焓降也不變。在最末級，流量將增加，壓力將降低，末級的比焓降將增加。

（4）各個調節(jié)閥其流過的最大的流量有可能是不等的。有調節(jié)級的情況下，當e.小于1，而且t 會跟隨著調節(jié)閥的開始數(shù)量的改變而變化。當部分處于負荷狀態(tài)時，對應的比結流的調節(jié)效率將會高。當工況發(fā)生改變時，調節(jié)級的汽室溫將會變化較大，而負荷的適應性將變得較差。不同種類的汽輪機適用于能夠平移并且可調節(jié)系統(tǒng)靜態(tài)特性線的部件稱之為同步器。同步器的作用有在單擊運行期間，在啟動的時候，可以提高機組規(guī)定的轉速值。在單擊負荷運行的狀態(tài)時，最大程度地保證機組在所有穩(wěn)態(tài)負荷的情況下，保持住額定值。在并列運行期間，通過同步器可以更改汽輪機的工具，可以將各機組在負荷狀態(tài)下進行重新分配，進而維持電網(wǎng)頻率固定，其過程稱作二次調頻。

（5）節(jié)流調節(jié)具有的特點以及合適的應用場合：在無調節(jié)級時，第一層級進行全周進汽。在變工況時各個層級的溫度較為恒定，對負荷有較好的適應性。當變工況出現(xiàn)結流損失的時候，其有較差的經(jīng)濟性。節(jié)流調節(jié)更加適合于小容量的機組以及帶有負荷的大機組，而當機組中任何一級在處于臨界狀態(tài)的情況下級組的最高被壓稱之為級組的臨界壓力。而級組包含的層級越多，臨界壓力越小。

5 熱能與動力工程的科技創(chuàng)新應用

（1）熱能與動力工程在熱電廠中的科技創(chuàng)新主要體現(xiàn)在，減少濕氣的損失、調頻以及重熱的現(xiàn)象等三個方面，這三個方面將熱能與動力工程的科技創(chuàng)新充分的體現(xiàn)出來。熱電廠可以在日常生產(chǎn)期間最大程度地利用重熱現(xiàn)象。但是，當使用重熱現(xiàn)象時，必須充分考慮重熱的重熱現(xiàn)象，并且必須將重熱系數(shù)控制在額定范圍內(nèi)。以便能夠起到重熱現(xiàn)象的作用。正確的重熱系數(shù)可以提高熱發(fā)電廠的生產(chǎn)效率。但是，當發(fā)生錯誤的重熱系數(shù)時，將造成經(jīng)濟損失，這將對熱發(fā)電廠的經(jīng)濟效益產(chǎn)生負面影響。在熱發(fā)電廠的生產(chǎn)期間，如果發(fā)生重熱現(xiàn)象，則必須在合理的條件下使用，不要盲目。第一點應該是對重熱現(xiàn)象的詳細了解。使用重熱現(xiàn)象時，重熱系數(shù)控制在額定范圍內(nèi)，進而可以使熱能與動力工程的指導工作與熱電廠的實際生產(chǎn)進行結合，從而制定合理的方案將重熱現(xiàn)象進行使用。

（2）在熱電廠的生產(chǎn)期間調頻技術有了普遍性的使用。調頻技術可分為一次調頻以及二次調頻，當電網(wǎng)受到外界的作用力時，為了保證設備設施可以正常的進行工作，設備自身將進行自動調頻，防止有關的數(shù)值出現(xiàn)較大波動，進而影響生產(chǎn)的穩(wěn)定。相對來說這是一種較為被動的調節(jié)方式，僅可以通過事實情況進行調頻，不能夠針對不同的外界環(huán)境進行調頻。在一次調頻的基礎上再一次進行調頻為二次調頻，較之一次調頻其更具有科學性也更加準確。二次調頻可以將電網(wǎng)的工作頻率管控在固定的區(qū)間，通過智能技術設立相對應地數(shù)值，可以根據(jù)外界的變化提前做出對應的反應，進而減少經(jīng)濟損失。并且還可以對數(shù)據(jù)進行很好的管控，為以后的生產(chǎn)提供有利的條件。

6 結論

由于當前社會的不斷發(fā)展，經(jīng)濟力量的不斷提升，對于能源的需求量也逐漸加大。而且我國的人口數(shù)量眾多，能源緊俏的問題不斷增大，以最大化的效率情況下使用能源，減少損耗，已經(jīng)成為整個社會關注的焦點。由于熱能與動力工程的出現(xiàn)，更好地解決了這個全球性難題，在其生產(chǎn)期間，能夠最大程度上地提高能源的使用率，減少損耗。而如果想充分的兩熱能與動力工程的作用發(fā)揮出來，我國仍需要不斷對科學技術進行創(chuàng)新，提高電力在生產(chǎn)過程中的效率，加快電力的發(fā)展，使我國在全世界的大舞臺上更加具有競爭力。