探究热能与动力工程的现状及科技创新

探究热能与动力工程的现状及科技创新

陈龙

山东瑞博节能环保有限公司山东济南250031

摘要：随着对热能与动力工程的深入研究，还发现该工程对控制环境污染、做好环境保护工作体现出非常大的价值，保证热能与动力工程的可持续发展能够促进多个领域的稳定发展。所以说研究热能与动力工程具有十分重要的意义。本文对热能与动力工程的含义以及应用进行了介绍，还对热能与动力工程的科技创新进行了论述，希望对相关工作着有所启示。

关键词：热能；动力工程；应用；科技；创新

1热能与动力工程的基本内容

热能与动力工程所研究的内容主要是指热能与动力之间的合理转化。在实际应用的过程中，可以依赖于多种不同的方式，实现热能→动力或热能→电能的合理转换，以促进能源的高效率利用，发挥其在提升经济效应水平方面的重要价值。结合实践经验来看，热能与动力工程的应用在解决能源利用问题方面有着非常重要的价值，直接关系到电力企业的经济效益水平。当前实践中，热能与动力工程涉及多个学科，且各个学科相互关系非常复杂与系统，后期应用中还可以支持电能与机械能的相互转换，为社会经济的高速发展奠定了非常良好的基础。

从专业构成的角度来说，热能与动力工程的研究内容可以划分为以下几个专业模块：第一是建立在热能转换与利用基础上的热能动力及其控制工程（包括新能源的开发、能源环境利用工程在内）；第二是建立在内燃机及其驱动系统基础之上的热力发电机及汽车工程；第三是建立在电能转化为机械功基础上的流体机械与制冷低温工程；第四是建立在机械功转化为电能基础上的火力火电与水利水电动力工程。

2热能与动力工程科技创新的重要性

2.1市场化经济的主要要求

经济全球化的深入使得市场化经济成了我国经济的主要类型，随着市场化经济的发展，各行业开始将综合实力以及竞争力的提高作为了发展中的重点，在当今时代，创新性已经成了人们评价企业实力以及未来发展方向的关键因素，因此，热能与动力工程必须加大力度实施科技创新，这样才能使工程本身在市场中立足。

2.2是工程水平提高的重要保证

加强科技创新能够使热能与动力工程本身的技术水平得到提高，随着而来的便是生产效率的提高以及经济利润的增加，这对于热能与动力工程水平的提高十分有利。除此之外，创新还能够达到竞争力以及对于资源的吸引力，以此为基础，工程规模的扩大必定成为可能，这同样是工程水平提高的主要体现。

3热能动力工程的应用

3.1热电厂中的应用

（1）喷管调节

在喷管调节中，可以通过的最大流量在各种调节阀中有所差别，随着调节阀数目的变化而产生一定的改变，在满足负荷适应性的前提下，主要是能够平衡各种汽轮机的调节和变化，为了提高效率，可以考虑采用部分负荷这种方法。在控制各类调节的数值中，单机运行和多机并列运行是有一定差距的，单机运行中可以保证在启动时增加机组转速到一个合理的范围内，把负载荷度控制在有限值内；多机运行中要在保证对电网频率不会产生较大影响的前提下，利用调节作用对负载荷度重组和分配，这是新一轮的调频过程。

（2）节流调节

在这种调节方法中，改变工况时会产生节流损失，造成一定的经济损失但是在温度变化不明显时，负载荷度的适应性明显高于喷管调节。因此这种调节系统对机组的整体要求就比较高，对于小容量的机组一般可以运用这种调节，而在大机组的运用中就要求机组本身具有一定的基本负载荷度。

（3）调压调节

调压调节的经济性仅仅用于机组在某些负载荷度的情况下，随着负荷程度的提高，调压调节不再具有经济性的特征。在工作时，对于机械能的转换可能存在一部分的机械能损失，因为在这部分中机械能不具备转换成动能的条件，会带来一定的机组剩余速度上的损失。

3.2锅炉中的应用

锅炉是由两部分构成的，除了外壳还有燃气锅炉电器控制部分，锅炉的底壳的主要功能是固定锅炉用于燃烧的部分，在底壳上还要安装一些控制锅炉的控制器部件，可以对锅炉进行一个良好的保护功能。这个部分是锅炉中最重要的部分，是保护锅炉的关键，是控制燃料燃烧等一系列运行方式的关键，随着科学技术的快速发展，在进行热能控制中已经逐渐向电脑全自动控制转换，用电脑来对锅炉进行智能控制，可以提高锅炉的运行精密度，保持燃烧的均衡。

4热能与动力工程科技创新探究

4.1调节节流的技术创新

调节节流是火力发电厂生产中非常关键的过程。特别是汽轮机运行时，通过调节节流，能够在工况发生变化的情况下减少温度变化对生产的影响，而如果汽轮机运行状态良好，则能够通过调节小容量机组与大容量机组的工作时间等变量，减少发电过程中的资源浪费，提升火力发电厂的经济效益。通过对活力发电厂进行调节节流，能够有效改善汽轮机运行的状态和运行效果，提高热能与动力工程的运行条件，改善热能与动力工程的技术水平。

4.2热能与动力工程在锅炉与热电厂中的技术创新

为了进一步提高热能与动力工程在锅炉和热电厂中的应用效果，作为相关研究人员应该不断进行技术创新。在锅炉中的应用应该考虑如果做好燃烧过程中的转化工作。目前锅炉的作业方式已经实现了智能化，进一步提高了锅炉运行的稳定性和安全性。由于锅炉燃烧过程中所产生的热量和温度控制有密切关系，所以可以通过预设值来实现合理检测锅炉性能。而且操作人员还可以通过模拟实验的方式，准确评估锅炉内部气体的流动情况，同时评估不同速度下所产生的效果，然后建立仿真锅炉风机叶片，并作为相关研究的参考数据。在热电厂中的技术创新主要是对汽轮机机组的效能进行研究，分析出最佳的运行效果。

4.3降低湿气损失

在热电厂的实际运行过程中，不可避免地会产生湿气，当湿气过多，会给热电厂的运行过程造成许多潜在的威胁。例如，随着温度的变化，湿气会凝结成小水珠，这些水珠可能影响汽流的流速，造成不必要的动能损耗。此外，若蒸汽的温度过低，湿气同样会加重。针对这种现象，有关人员可以安装祛湿装置，以便减少湿气，进而降低湿气所带来的损失及其对整体机组的影响力。要注意的是，一定要定期检查和更换祛湿装置，保证这一过程的效果，也避免一些意外情况。不过，会增加成本支出，因此有关人员可以在此过程中增加热循环，以此提高热电厂在运行过程中的经济适用性。

4.4优化调节节流过程

热能与动力工程在实际运行的过程中会出现节流调节的问题，首先是缺少节级，在首级可以全周进气，但是之后就比较困难。其次是在变工况的过程中，会出现一定的节流损失，这样就会大大降低经济效益。这两个节流问题的解决需要了解节流的适用条件，当机组容量较小，带基本负荷的大机组的时候才能适用节流，如果机组的级数越多则其数值就越小，弗雷格尔公式可以对机组的各级压力进行计算，得到互相之间的压差，从而来判断热能与动力工程的效率和各个零部件之间的荷载情况。

4.5空压机余热回收技术创新

空气压缩机，简称空压机，是一种用以压缩气体的机械设备，其作用原理和水油压力泵类似，工厂中能耗较高的动力设备之一。空压机将输入的电能转化为压缩空气能，从而驱动其他设备运作，其在流体机械领域有着较为广泛的应用。但值得关注的是，供应给空压机的电能，通常仅有两成转化为机械能，而剩余八成能量以热能的形式散失，从而造成了极大的能源浪费，不符合节能减排的生产要求。而空压机余热回收技术设备的出现，大大改善了这一状况。空压机通过冷热交换的原理，将压缩气体过程中产生的热量重新利用，将原本耗散到空气中的热量收集起来，作为加热生活、生产用水所需热能，替代原本的用水加热设备，大大减少了能量的浪费状况。

结语：

热能与动力工程是个一项新兴的科技工程项目，其作用主要是高效节能，以降低能源消耗为前提。热能与动力工程科技的发展，减少了人力资源的浪费和资源在使用过程中造成的损失，不仅有效的提高了能源的使用效率，同时也提高了经济效益，对能源的使用和发展有着重要的意义。

参考文献

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[3]张德平.论热能与动力工程的科技创新[J].黑龙江科技信息，2014（3）.