热能与动力工程之节能技术方法分析

热能与动力工程之节能技术方法分析

杨战胜

身份证号： 61012319770809****

摘要：现如今，随着我国时代历史进程的步伐逐步加快，推动了各个领域的发展发生了翻天覆地的改善，然而，当前我国高度关注环境和能源的关系，出台大量政策倡导国民节约能源，减少污染物排放，希望全民共同努力创建环境友好型、资源节约型社会。为了达到这一目标，技术革命必不可少。本文从热能与动力工程的角度，讨论社会生产过程中热能动力工程节能技术方案，为我国工业的发展提供参考。

关键词：热能工程；动力工程；节能技术；方法分析

引言

近些年来为了迎合国家绿色发展的理念，实现环保功能下的可持续发展，我们开始着力研究一些可以循环利用的资源，比如说风能、水能、热能等。其中热能与动力工程就是节能技术研究的重点，因为它的适用范围广，可以利用的东西也比较常见。

1热能与动力工程

1.1热能装置

热能装置主要是指人们在生产生活中需要的主要设备形式。在热能装置中，燃料燃烧释放出大量的热能，然后热能在装置系统中转化为机械能。通常，有以下几种工业热能装置：①蒸汽机蒸汽机利用燃烧过程中产生的热量加热传导介质，水蒸发成蒸汽，蒸汽膨胀，推动活塞做功完成蒸汽的能量转化为机械功。②内燃机内燃机通过燃料和空气混合燃烧产生高温高压的气体，气体膨胀推动活塞做功，然后通过曲柄连杆等机构将机械功输出，实现热能向机械能的转化。③蒸汽轮机、燃气轮机高温高压蒸汽或高温气体作为工作介质，驱动叶轮高速旋转，将热能转变为机械能，适用于核电厂、高速舰船等大功率设备和机械。

1.2动力工程装置

在人们的生产生活中，动力工程受到了广泛的运用，动力工程装置之所以能受到人们的高度重视，是因为它便捷了人们的生产生活，提高了人们的生活质量，使人们的生活方式有了巨大的改变。因此，对动力工程装置的设备进行探究以及对设计进行优化是非常有意义的。根据探究显示，动力工程装置的设备主要有三部分，分别是热能收集装置、转换器以及机械能装置。热能收集装置的主要工作内容既为对燃料产生的热能进行汇集，并在汇集的热能满足机械能所需能量后进行转换。而转换器主要起连接作用，对热能进行导入，通过热能收集装置起作用后，再将产生的机械能进行输出。而机械能装置则对机械能进行接收，再对接收到的机械能进行利用。当热能动力装置的设备三部分进行充分结合后，就能实现热能到机械能的转换。

2热能与动力工程的损耗及对环境的影响问题

2.1热能损耗

不论是动力工程还是热能装置，靠的都是“热能”这一中间介质，将燃料的化学热能变成机械能。在各种生产因素的限制下，机械能的转化往往达不到100%的有效转化，很多热能在转化中流失，最终消失。这是非常严重的问题，既浪费资源，又不够环保。

2.2湿气损耗

在电力行业生产作业中，由于热能与动力工程自身属性会产生潮湿气体，湿气汽化过程吸热，因此产生了湿气损耗问题。针对这一问题，可以使用再热与防潮去湿设备，避免湿气对设备装置的附带作用，提高热能的利用率。

2.3环境影响

在社会发展中，能源的大量使用会导致热能排放，而这些因素是当前热能、动力工程无法避免的，必然会对环境造成一定的影响。首先，目前很多企业选择煤炭作为燃料供应，开展热能和动力工程作业。在使用煤炭的过程中就会产生CO²气体，CO²气体的大量排放，就会破坏气候，导致气候变暖、臭氧层空洞。其次，很多企业使用的生产设备都存在严重的噪音问题，设备运行时发出很大的噪音，很多企业员工即便带上耳塞也无法解决噪音问题。此外，住宅供暖、汽车尾气以及工业生产时，都会排放大量热能，这些热能会导致城市温度远远高于郊区和农村，致使热岛效应的出现。最后，核电站以及炼钢厂等高耗能企业大量使用动力工程、热能技术，为了冷却水温和设备，就会使用大量冷却水。由于水温升高使水中溶解氧减少，大量的水中生物死亡，进而导致水体无法净化，水质持续恶化。

3热能与动力工程之节能技术方法

3.1余热回收技术运用

通过对发电厂运行状况的分析，在电能生产和能源利用过程中，为了实现有效的能源输送和科学转化，整个能源改造中会有热量散失的问题。因此，为了减少热损失，应根据电厂的运行状况分析容量损失现象，并具体分析余热恢复过程。在余热回收中，需要改变以前的工艺，通过处理余热回收资源来减少余热排放，然后根据余热的数量和质量的基本特征来确定余热回收的方法。结合目前的热能和电力系统的运行状况，应用加热冷凝装置可以有效提高电力装置的运行效率，节约燃料，有效减少热损失现象。此外，在电厂运行过程中，由于生产需求会限制整个系统的运行，通常会产生大量废水等，需要对这些废水资源进行科学、系统的处理，从而实现余热回收技术的节能价值。

3.2产业结构优化

在热能与动力工程中，为了降低能耗，我们要将优化产业结构作为目标与方向。首先，我们应积极调整产业所需的能源结构，主动学习各种先进的节能手段与技术，积极引入高质量节能设备，根据需求调整工艺方法与流程，创建无污染或是污染非常小的模式，保障生产能力及生产效果。其次，技术革命需要因地制宜，我们要发挥地方水资源优势，综合使用热能，比如空气单元回收热能就可以节能，将电力资源价值发挥到最大化。最后，我们有必要更新现代工艺与设备，提高动力工程机组和热能机组的运行效率。

3.3回收循环利用技术

从热能与动力工程中能量守恒角度看，减少损耗在热能回收利用方面有发展空间。主要是锅炉回收在废气和废水两个维度循环利用技术。以热电厂中锅炉为例，其运行过程中需要排放生产尾气。不做任何技术处理的前提下直接排空，正如前面分析的热能与动力工程损耗和环境影响问题，造成温室气体CO²大量排放，严重污染环境，并且随着废气排空导致热能的浪费流失。相反，如果可以对废气重复使用，严重程度将会得到很大改善。锅炉废气经过实验数据分析不会低于200℃，这样的温度虽然达不到熔炉锻造工艺的要求，但可以进行工件预热。喷焊时为了提高涂层结合强度和喷焊层质量得到保障需要减小热应力，而热应力减少有效途径之一便是对工件进行预热。低合金钢、铸铁等一般钢材预热温度是250-300℃，与锅炉废气温度相适应。此外，锅炉废水排放不仅导致水体热污染，还是能源损失的环节之一。由于工业回收技术有待完善等客观原因，工业废水直接排放仍是我国锅炉废水处理的主要方式。锅炉排污水其中之一的特点是水量大，如果可以转化利用，这将是工艺上很大的技术突破。采暖系统二次管网需要补充大量介质水，经过絮凝沉淀，陶瓷膜过滤去除浑浊度等工艺流程使锅炉污水出水水质指标达到行业要求标准。通过新型工艺流程把废气、废水转化为工业生产资源优势，引导热能与动力工程行业趋向产业升级方向，在行业可持续发展中具有重要意义。

结语

过去的热能技术依靠换热器实现对热能使用率的大幅度提高，传热技术的配合使用能够有效改善换热器的性能。在操作中，需要利用传热元件改变原有的支撑结构，获得更好的传热效果，从而降低能耗，安全使用设备，高效利用能源。

参考文献

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