热能与动力工程科技创新探析.docx

热能与动力工程科技创新探析 摘 要：由于资源有限，能源问题已经成了全球关注的重点问题，因此有关人员在探讨如何开发新能源。在这一点上，对热能与动力工程的探究有助于做好能源的开发和利用工作。同时，探讨人员也要分析现有工程中的不足之处，设法改进和创新，以便更好地实现能源的有效利用。 关键词：热能与动力工程；科技创新 中图分类号：TK11 文献标识码：A 文章编号：1016-8937（2022）21-0167-02 1 热能与动力工程 从实际状况来看，热能与动力工程干脆关系到电力企业的经济效益，而且在对于解决能源利用的问题有重要贡献。这一工程涉及到的学科特别广泛，而且学科相互之间的联系特别困难和系统，因此，要科学地发展热能与动力工程，通过能量转化产生经济效益，促进经济发展。 从专业构成的角度来看，可以将热能与动力工程的相关内容划分为几个专业模块，进行合理的分析、开发和探讨。这些模块分别为：以热能转换和利用为基础的热能动力及其限制工程；以内燃机及其驱动系统为基础的热力发电机和汽车工程；以电能转化为机械能为基础的流体机械和制冷低温工程；以机械功转化为电能为基础的火力火电和水利水电动力工程。 2 热能与动力工程的应用 2.1 热电厂中的应用 2.1.1 喷管调整 随着调整阀数量的不同，可以通过调整阀的最大流量是改变的。在满意负荷适应性的基础上，各种不同的汽轮机的调整和改变可以通过喷管调整，从而达到平衡，进而使汽轮机的工作效率得到提高。 在限制各类调整的数值中，单机运行和多级运行存在差异：前者能把负载限制在有限值以内，并使增加机组的速度达到合理范围；后者在保证电网频率的前提下，重组和安排负载，是新的一轮调频过程。 2.1.2 节流调整 在工作状况发生改变时，节流调整会产生一些负面影响，进而造成经济损失。负载荷度在温度改变不大时，适应性相对较高。相对而言，热能动力工程在小一些的企业生产中，这一状况较明显，因此多被用于小容量的机组。 2.2 锅炉中的应用 科学技术的进步和信息技术的应用，使得热能与动力工程可以被用在锅炉中。在运用过程中，燃烧使锅炉产生极大的热能，作为爱护锅炉平安的重要措施之一，炉底的限制器可以随时监控锅炉的运行状况。 实际运行中，锅炉自身会形成一个自我爱护系统，将肯定的机械热能转化为其他能量，以爱护自身。然而，因为一些意外，这部分转化的能量往往会烧坏锅炉。因此，对锅炉运行的管理和限制方法须要提高。 3 热能与动力工程在当前应用的问题 3.1 须要解决的能源方面的问题 我国是能源消耗的大国，每年要消费大量的石油和煤炭，而煤炭主要用于火力发电。目前，全国发电量的80%以上都是火力发电，其中又有96%是依靠燃煤。这一过程中，循环水和水汽带走了大量的余压和热能，它们被干脆排放到大气中，能源因此就被奢侈了。当前，我国火电厂的能源利用率大约有35%，利用率较低。因此，我国工业领域节能工作的重点，就是实现火电的节能降耗。 3.2 须要解决的环境污染方面的问题 燃煤电厂会排放二氧化硫、粉尘、氮氧化物等污染物，因此被称为“环境杀手”。燃煤电厂的数量随着电力工业的发展而增多，而且有排污量大、污染物单一、排污集中等特点，电力工业对环境的负面影响越来越大，严峻干扰了旁边居民的生活、工作和身体健康。因此，电力工业面临着愈发严峻的环境爱护问题。 3.3 须要解决的平安方面的问题 在电站，锅炉中风机是为了压缩和运输气体，也就是实现机械能到动能的转化，在实际运行中，将气体运输到特定设备。随着机组的容量增大，转速和效率也越来越高，因此，对风机的平安牢靠性的要求也越来越高。 然而在实际状况中，风机往往要运行很长时间，而且没有专业人员对其进行定期养护，因此，锅炉风机经常发生发生烧坏电机、轴承损坏、窜轴、叶轮飞车等事故，不但影响了设备的正常运行，还给电厂造成巨大的经济损失，甚至对人身平安造成威逼。 4 热能与动力工程的科技创新 4.1 在热电厂方面的发展 4.1.1 科学合理利用重热现象 在多级汽轮机内，上一级损失的一部分热量，在之后的各级中可以得到利用，这一现象就被称为重热现象。在热电厂运行过程中，重热现象是不行避开的。利用重热现象可以使整个设备的效率大于各级的平均效率，在肯定的数值范围内，重热现象可以削减一部分能量的损失，即可以提高能源的利用率，在这一范围内，数值自然越大越好。然而，重热现象是以降低各级的效率为前提的，所以数值并不是越大越好，也就是不能超过肯定范围。 因此，必需依据热电厂的实际运行状况来确定重热系数（即重热数值），既保证各级的效率，又尽可能地削减能量损耗，通过科学的计算，合理利用重热现象，使重热现象的效果达到最大。 4.1.2 一次调频和二次调频 作为一种被动的调频措施，一次调频调整的是发动机的转速，只能大体限制外界数值的改变，而不能比较精确地调整。但是，将电网频率保持在肯定范围的数值上，就能通过智能调整，预先对设定二次调频的方程式，对机组进行重新安排和组合。它比一次调频更为精确和牢靠，能够有效地限制数据。 4.1.3 降低湿气损失 在热电厂的实际运行过程中，不行避开地会产生湿气，当湿气过多，会给热电厂的运行过程造成很多潜在的威逼。例如，随着温度的改变， 湿气会凝聚成小水珠，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，以便削减湿气，进而降低湿气所带来的损失及其对整体机组的影响力。要留意的是，肯定要定期检查和更换祛湿装置，保证这一过程的效果，也避开一些意外状况。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。 4.2 在锅炉方面的发展 4.2.1 锅炉燃烧限制技术 设备运行时，要对燃烧进行限制，这中间的关键就是调整能量。以前，我国的大多数锅炉是通过人工来添加燃料，从而供应热能。尽管这种方式有利于设备的稳定运行，却须要大量的人力资源，也难以限制锅炉在燃烧过程中的热量。科技的进步带来了自动化、智能化模式的全面普及，它们被应用于工业生产。 主要的燃烧方式有两种。 第一种是持续限制体系，它的组成是燃烧的限制器及各种气体的分析装置等，数值设定的依据是热电偶的检测，之后，计算机会算出偏差。这一数值比较精确，在设备的燃烧方面可以实现合理的限制。但与此同时，多次的实践也证明，在运行初期，它的结构在对温度进行限制时还存在肯定的偏差，因此，有关人员还需对其做进一步的探讨，以提高数值的精确性。 其次种是交叉式燃烧限制系统。锅炉的构成元件是燃烧的限制器、流量阀、烧嘴、热电偶等，在它进行温度的转换时，必需通过计算，视察结果是否符合设定，从而限制燃烧。与上一种方法相比，它更具优势，不仅节约设备，在温度的限制上也比较精确，因此在工业生产中，这一方法已经得到了广泛的应用。 4.2.2 仿真锅炉风机翼型叶片 锅炉内部的风机结构困难且须要较精密的运行，因此，想要对它进行测量是一项比较困难的工作。到目前为止，还没有一套完整且科学的体系，可以实现锅炉叶轮相关制造和运作发展的完善。想要获得一些精确数值，一个有效的方法是模拟试验，以便有效地评估机械内部的气体流淌。试验主要是模拟不同方式的空气吹入风机时的流淌分别，再用电脑网络来模拟设定相应的数值。这项试验是为了便于分析不同速度得到的矢量图，对多组数据进行比较后，就可以确定出锅炉风机的翼型边界层攻角和分别之间的关系，进而施行下一步的探讨。 上述的几种方法和应用的前提是科学技术的发展。因为科学的发展，技术的牢靠性、平安性和精确性才能不断地得到改进和提高，有了更多优良的设计，可以取代传统的和缺陷较多的设备。 5 热能与动力工程中科技创新的影响 对热能与动力工程进行合适的科技创新，不单单符合经济发展的要求，也对人们的生活质量和生活品质有着重要的影响。 5.1 热能与动力工程科技创新对经济的影响 对经济发展来说，热能与动力工程的科技创新极大的使能源的利用率得以提高，并在解决我国乃至全球各个国家和地区对于能源日益增长的需求方面有不行替代的作用，为经济的发展奠定了能源基础。 同时，科技创新提高了设备的平安性、牢靠性，削减了意外的发生，也就避开了相当一部分的经济损失。 5.2 热能与动力工程科技创新对生活的影响 如今，环境爱护已经成为了人们的共识，经济的发展必需将其列入考虑范围。而热能与动力工程的科技创新就很好的结合了绿色生产的理念。能源利用率的提高和排放污染物的削减是相关的，当企业排放的污染物削减，大气和水资源的质量也相应得到了改善，有助于提高人们的生活质量与品质。 同时，它也使人们不知不觉地接受了“绿色生产、绿色生活”的理念。 6 结 语 热能与动力工程在工业生产中有着极为重要的应用，科技创新促进了这一工程的应用，并大大改善了传统方法和设备的不良影响，提高了这一工程的价值。 然而，仅仅局限于现有的成果也是不合适的，随着科技的进步，会有更多先进的技术、方法来改进现有的设备，不断提高热能和动力工程对经济、环境的主动作用。 参考文献： 1 蒋景.探究热能与动力工程的现状及科技创新J.农村经济与科技， 2022，（8）. 第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页