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摘要:能源工程作为一项新兴的高技术产业,对我国国民经济的发展和国防建设起着举足轻重的作用。热能与动力工程学科涉及众多学科,加速其发展对促进国家经济发展具有重要意义。随着我国加入世界贸易组织,能源工程的发展方式也随之改变,面对新的挑战。通过对热能和动力工程的深入、全面的研究和分析,利用新的能源来减少环境的污染,有利于促进我国的可持续发展。
关键词:能源与能源;科技;环保
前言
能源发电行业是一项涉及多个方面的高科技行业,它可以促进经济、国防的发展,加速我国的市场经济体制改革。中国加入WTO以后,市场经济模式发生了变化,市场经济也在逐步形成,所以,要加快发展的步伐,要适应“十一五”的规划,当前的形势,当前的发展状况。从五十年代起,我国就开始建设热能与电力工程,最初的时候,这门学科名为水电站发电设备,是一门治水、促进经济发展的学科。自一九九八年起,全国教育界设立了热能与动力工程学,以促进我国能源工业的发展。
1热能和功率综述
1.1热能设备
热能设备的主要功能是通过燃烧产生的热量,将热量转换成机械能。目前,我国工业发展中常用的几种热能装置有以下几种。
1.1.1蒸汽机车
蒸汽发动机在运转时,会产生大量的热量,蒸汽发动机内储存着大量的水,通过管道将热量输送到水里,从而将水转化成蒸汽[1]。蒸汽的体积在很短的一段时间里就会膨胀,并由活塞的运动转变成机械能。
1.1.2发动机
发动机是由燃油和空气充分燃烧而生成的。气体膨胀之后,会不断地冲击着活塞,导致活塞不动,在连杆机构的作用下,产生了机械功,将热能转换为机械能。
1.1.3蒸汽透平和燃气透平
蒸汽涡轮机和燃气涡轮机都是以高温气体带动叶轮旋转,将热能转换成机械能,这是一种非常适用于电力消耗较大的工业,比如核电站的机械。
1.2电力系统
电力和热能设备是电力系统的核心部件,同时也是整个工业系统的基础设备。目前,要想有效地缓解能源供给的压力,就必须加强对电力工程的研究,并根据当前的形势,提出一种既能促进我国能源结构的优化,又能促进国民经济的持续发展。
2热能和电力工程在电力系统中的应用
2.1废热再生
废热回收技术在我国目前已得到了广泛应用。电厂利用能量产生电能,其核心工作就是尽量减少热量的损耗,增强热能的转化。能源转型势必造成大量的热量损耗,为了减少热量的流失,必须对电厂的日常运营情况和热量损耗进行调查,以便有针对性地采取相应的对策。
在电厂的日常运行中,为了达到回收利用的目的,往往会采用更高的生产效率[2]。利用废热回收技术,可以有效地回收热能资源,提高电厂的生产效益,避免资源浪费,降低环境污染。根据废热的质量、规模,制定出一套合理的循环利用方案。从目前国内电网和热能运行的情况来看,供热制冷是一种较为理想的循环利用方法,它不仅可以提高装置的运行水平,而且可以减少燃油消耗,并通过间接器来达到能量的循环利用。
近几年,我国的热能和动力工程取得了长足的进步,学术界对热能和机械能的研究也越来越多,在这样的情况下,为了提高两者的转化效率,需要有一定的理论基础。在实际工作中,把理论和实践相结合,把理论知识用于实际工作,再通过实践来总结经验,从而有效地提高了热能和动力学的应用价值。
2.2回收和再利用
热电厂的设备在使用中会产生大量的废气,如果不及时处理,将会对环境造成很大的影响。锅炉在运行时产生的烟气温度高达200摄氏度,尽管无法直接用于冶炼环境,但是可以对待加工的产品进行热能回收,从而减少能源消耗。
在发展工业过程中,既要优化传统工艺,又要提高热能和机械能转换效率,这是今后我国工业发展的一个重要课题。在热电厂运行中,为了提高生产效率和降低成本,需要对其进行持续优化[3]。然而,从现实出发,由于多种因素的存在,企业要实现可持续发展,就必须从根本上解决问题,提高能源利用率,减少污染物对生态环境的污染,并根据实际情况,提出科学的对策。
2.3换热增强
传统的热能技术主要是依靠变流器来提高热能的利用率,而传热技术则是一种辅助技术,它可以极大地改善变流器的工作性能。在实际应用中,利用传热元件对现有的支承结构进行改造,以改善装置的换热效率、减少能耗、增加装置运行时的安全。
2.4优化工业布局
在热能发电方面,可以通过优化工业结构来降低能耗。要优化工业发展的能耗结构,不断地学习先进的节能技术和技术,引进先进的节能设备,并根据实际情况,对生产工艺、生产程序进行调整,创造出无污染的生产模式。同时,要充分利用当地的水资源优势,充分利用当地的水资源,实现热能的合理利用。同时,也需要对现有的工艺和设备进行改造,以改善热能装置的运行效率。
3能源与能源工程技术创新与环保
3.1热能和电力工程损失及其对环境的影响
3.1.1热量损失
无论是热能设备,还是电力工程,都是以“热能”为媒介,将能源转化为机械能。但实际应用时,由于种种原因,导致机械能不能100%转化,导致部分热能在转化中流失。这一现象明显没有经济效益,不仅增加了企业的运行费用,而且还会污染周围的环境。
3.1.2湿度损失
在发电行业,在生产热能的同时,也会伴随着水分的产生。在这个例子中,水分会吸收一部分热量,这是一个影响机械能不能完成转换的因素。因此,建议在工业生产中加装除湿防潮设备,以增加热能转换效率。
3.1.3对环境的危害
在人类社会发展的过程中,大量的能量消耗导致了热量的增加,但这在热能和电力工程的发展中是无法避免的。首先,目前大多数的工业生产还在以煤为主,发展热能和电力工程。我们必须清楚地意识到,煤的燃烧必然会释放出大量的CO2,这会对环境造成严重的污染。其次,很多工厂生产的设备在工作时,都会发出高分贝的声音,就算是戴着耳机,也不可能完全隔绝。最后,核电站、炼钢厂等大型工厂,为了冷却设备的水温和温度,都需要大量的冷却水,随着水温的上升,水里的氧气含量就会下降,富氧生物的死亡率会大大增加,同时也会导致水体的自洁能力下降,导致水质不断恶化。
3.2热能和环保
传统的热能与电力工程生产技术已不能适应现代社会的发展,必须对相关行业进行优化,加强对环境的关注,并针对具体问题,通过合理的方法来减少有害物质的产生。同时,利用现代先进的节能技术来减少自己的二氧化碳排放,并根据热能和电力工程的实际情况,探索一种新的燃料燃烧技术,将传统的资源和新的能源相结合,以提高能源利用率,减少时生态环境对环境的影响。
4结论
热能和电力工程不断地创新,不断优化传统的生产工艺,使其功能更加全面、便捷、透明化,通过先进的先进技术对设备的使用进行监控,确保机器在生产过程中的平稳运转,减少能耗,提高企业的生产效率。
参考文献
[1]蒋景.热能与动力工程专业发展面临的问题及措施[J].山海经,2016(12):191.
[2]野博.浅谈热能与动力工程专业发展[J].黑龙江科技信息,2013(36):77.
[3]田猛.浅谈热能与动力工程专业发展[J].黑龙江科技信息,2013(27):68.
[4]樊松昊.热能与动力工程的应用分析[J].通讯世界,2017,(19):291-292.
[5]刘德兴.热能与动力工程的科技创新探讨[J].工程建设与设计,2015,(5):121-123.