探讨热能与动力工程中的节能技术

探讨热能与动力工程中的节能技术

冯杨洋

哈尔滨哈投投资股份有限公司供热公司

一、能源与动力工程概述

人们的生活离不开能源的开发，能源是自然中进行能量传递，同时转换为人们需要的能量。自然中的能源，为人类社会带来基础物质。动力工程中研究的问题，是将能源进行最大限度转化和利用问题，使有限的能源利用过程中，提升其使用效率，减少污染物的排放，促进自然于人类的可持续发展。传统的能源与动力工程，对传统能源进行利用，对新能源进行开发的过程。想要提升能源的利用率，需要对煤炭等传统能源的利用效率，开发风能、核能等新型能源。

二、电能生产的主要影响因素

1.锅炉运行情况

在现阶段的电力生产中主要就是通过锅炉燃烧各种能源，将热能转换为动能，在对其进行发电作业。此种方式就是一种通过机械设备运行的方式，在运行过程中会受到各种故障、风险因素的影响。而这些故障隐患问题如果不及时解决就会导致其出现生产效率低下的问题。锅炉在生产过程中必须要加强对运行状况的系统分析。在锅炉运行过程中，其因为燃烧产生的热能并不是通过固定的方式开展作业的，会受到各种因素的影响，释放的热能效率也会产生各种变化。对此，锅炉在特定环境释放的热能决定着锅炉的运行效率与质量，也影响着电厂的生产效率。也就是说，要想提升锅炉热能的运行效率，必须要对锅炉性能进行优化改造，对其进行系统调节，保障其精准性。

2.设备的选择及热能损失

在实践，电力生产过程中各种因素都会影响热能的利用效果。而设备的运行状况以及性能也会直接影响热能的利用效果，如果热能利用效率较低就会增加热能损失。对此，在电厂中应用的设备均存在设备配比不足以及无法控制热能损失的问题，其在节能降耗上并没有获得一定的进展。虽然，一些电厂中应用了变频调节技术，其具有一定的功效，但是因为这些设备会耗费大量的资金投入，其技术也缺乏稳定性对于技术的要求也相对较高，这也就直接的影响了节能降耗的效果，也是今后节能降耗中必须要深入研究的问题。

3.凝汽装置的工况缺乏稳定性

在发电作业中，凝汽装置的效果直接决定着生产作业中的热效率问题，这也是现阶段发电生产活动的关键装置。通过对凝汽式汽轮机特点分析，其整体结构相对较为复杂，在运行过程中会受到各种因素的影响，其缺乏稳定性。而汽轮机应用作业中会因为外界因素影响导致其运行效果不佳，导致装置施工效率较低等问题；而在外界环境、气压等因素的影响之下，汽轮机的运行状态存在较大的波动，这样就会导致运行效果不佳，降低了发电的效率与质量。

4.节流调节方面存在的问题

我国热电厂普遍通过控制汽轮机运作功率，来达到调节电力输出功率的目的。但是，在控制汽轮机运作功率的工作中，同样会造成大量能源以及电力的流失，最终导致电厂节流调节工作的实际效果并不显著。出现这一现象的根本原因就在于，电厂本身对节流调节过程中可能涉及的各个系统领域没有进行科学有效的统一调节，同时对整个系统工程中各个能量转化过程中工程运作数据以及能量调控数据掌握不够全面、准确。最终导致整个节流调节过程中，电厂整个系统工程相互衔接配合上出现调节矛盾冲突，进而导致各个系统运转环节中出现严重的能量流失，问题严重的甚至会影响电厂整体运作效率。

三、能源与动力工程的节能技术

1.空压机余热回收技术

在实际生产生活中，空压机属于能源消耗较大的机械设备。数据表明，在空压机运行中输入电能会有80%转换为热能，剩下的20%则会转换为压缩空气能。而空压机在将电能转化为热能的过程中，会有多余能量以废热的形式向空气中排放，这部分能源也就被浪费掉。而随着空压机余热回收技术的诞生，这部分原本被浪费的能源便得以合理利用。主要根据冷热交换工作原理，将空压机在运转过程中所产生的余热进行收集，在余热回收设备中将其加热为60℃的热水。

2.变频调速技术

在工业生产中电机设备的应用极为广泛，比如风机、泵类等电机设备，能够大大提高工业生产效率。然而这部分电机设备在运行中都存在电能消耗过大的问题，并且在能源总消耗量中占比过大。为了解决这一问题，可将能源与动力工程的节能技术应用至电机设备上，而变频调速技术便是其中之一，该技术主要通过改变电源输出频率，实现电机对电能损耗的有效控制，特别是在风机、水泵等电机设备中应用居多，所起到的节能效果也较为明显。

四、能源与动力工程节能技术的具体应用

1.煤炭资源

纵观我国现阶段的能源利用现状，煤炭资源在能源利用结构上依旧占据最大比例，可见这一能源在我国社会与经济发展中扮演着重要角色。但从实际能源利用效果来看，煤炭资源虽然能够产生较高能量，但其带来的环境污染问题一直未得到有效解决。煤炭资源中含有大量的硫元素，在其燃烧中会排放出一氧化硫、二氧化硫等污染气体，在空气中会形成酸雨降落，对环境带来严重危害。所以，我们有必要对传统的煤炭资源利用方式进行改造，应用能源与动力工程的节能技术对开采的初煤展开脱硫处理，便可在保证煤炭能源得到充分利用的同时，降低其对环境的污染危害。

2.石油资源

在各行各业的生产中，石油资源同样有着广泛应用，同煤炭资源相比，石油资源带来的环境污染问题要明显偏弱，所以许多行业生产中会尝试着用石油资源替代煤炭资源使用，目的则是为了降低生产对环境的污染。此外，石油资源属于不可再生能源，也就意味着如果无限制开采势必会导致石油资源存量的锐减，而面对日渐增长的石油资源需求量，有必要应用能源与动力工程节能技术对石油资源的利用进行优化，确保能够提高利用效率。

3.新能源

随着科技水平的逐步提升，世界各国都已经着手于对新能源的开发与利用工作，如此一来不但能够有效缓解能源短缺问题，同时还能确保经济发展的可持续性。现如今，新能源的研发已经初见成效，类似风能、潮汐能、地热能以及太阳能等新能源的开发都得到了广大企业与国家的支持，当然，在实际利用的过程中还需充分结合当地实际情况进行建设，不可为了"面子工程"而出现适得其反的效果，造成人力、物力与财力的浪费。此外，矿产资源与新能源在动力工程方面的融合也在不断推进当中，其工作原理在于利用动力工程技术将矿产资源与新能源有效转化为热能、风能、核能等能量，再由技术转换成为工业生产所需要的动能，从而为企业的生产活动服务。不难看出，通过合理应用能源与动力工程的节能技术，能够有效节约企业生产成本以及提高生产效率，并且在环境保护方面作用显著，降低了对空气、河流、土地等的污染，与我国可持续发展战略方针相符。

结语

通过对原系统增加某些设备实现的，改造成本并不大，而环境、经济效益十分巨大，所以加大力度深入挖掘节能技术的可能性，是为了热能动力联产系统的必经之路。对热能动力系统进行节能优化是节能减排的要求，是时代发展的必然趋势，通过对有效资源的回收再利用可以降低能量浪费，实现对资源的充分利用，降低对环境的破坏性，节能优化应用与热能动力系统，对其他生产设备同样适用。

参考文献

[1]杨峰.试述热能动力联产系统的节能优化设计［J］.城市建筑，2015(27)：284.

[2]王昱程，陈泽粮.热能动力联产系统的节能优化设计［J］.科技创新与应用，2015(17)：45.

[3]李长龙.关于热能动力联产系统节能优化的分析与探讨［J］.建筑工程技术与设计，2016(30)：1480.