論熱能與動力工程的科技創新

朱亮 王超

摘 要：隨著經濟的不斷變化與發展，資源環境的日趨緊張，能源問題已經成為全世界普遍關注的重點問題，如何利用新能源進行資源優化配置，合理促進經濟建設的發展，是當前高效節能的重點，對此，針對熱能與動力工程的發展進行簡要的分析與總結，以便提出更好的解決措施以便適應社會發展的需要，進一步完善熱能與動力工程的智能化，減少對資源環境的破壞，進而提高其社會效益。

關鍵詞：熱能與動力；工程；應用；鍋爐；科技創新

1 熱能動力工程

熱能與動力工程的出現，大大地推動了社會經濟建設的發展，主要原理是采用熱能與動能之間的相互轉化，產生一種電能并被廣泛的應用于熱電廠以及鍋爐中，其目的就是最大限度的降低能源消耗，實現其熱電廠的自動化。與此同時，它還能有效的降低對環境的污染，可使轉化的電能合理的運用到生活的方方面面，提高了熱能與動力在實際工程中的利用率，對于發展節約型經濟社會起到了至關重要的推動作用。

2 熱能動力工程的應用

2.1 熱電廠中的應用

（1）噴管調節

在噴管調節中，可以通過的最大流量在各種調節閥中有所差別，隨著調節閥數目的變化而產生一定的改變，在滿足負荷適應性的前提下，主要是能夠平衡各種汽輪機的調節和變化，為了提高效率，可以考慮采用部分負荷這種方法。在控制各類調節的數值中，單機運行和多機并列運行是有一定差距的，單機運行中可以保證在啟動時增加機組轉速到一個合理的范圍內，把負載荷度控制在有限值內；多機運行中要在保證對電網頻率不會產生較大影響的前提下，利用調節作用對負載荷度重組和分配，這是新一輪的調頻過程。

（2）節流調節

在這種調節方法中，改變工況時會產生節流損失，造成一定的經濟損失但是在溫度變化不明顯時，負載荷度的適應性明顯高于噴管調節。因此這種調節系統對機組的整體要求就比較高，對于小容量的機組一般可以運用這種調節，而在大機組的運用中就要求機組本身具有一定的基本負載荷度。

（3）調壓調節

調壓調節的經濟性僅僅用于機組在某些負載荷度的情況下，隨著負荷程度的提高，調壓調節不再具有經濟性的特征。在工作時，對于機械能的轉換可能存在一部分的機械能損失，因為在這部分中機械能不具備轉換成動能的條件，會帶來一定的機組剩余速度上的損失。

2.2 鍋爐中的應用

隨著科學技術的不斷變化與發展，信息技術的廣泛應用，智能化的出現引起社會各界的普遍關注。熱能與動力工程在鍋爐中的使用也越來越廣泛，嚴格意義上講，鍋爐是由兩部分組成的，一部分是外殼；另一部分是燃燒過程中的電器控制系統。這一部分主要體現在鍋爐的底殼部分，由于燃燒使其鍋爐產生熱能，此時為了有效掌握鍋爐的運行情況必須在底殼部分安裝控制器，其目的是為了更好的掌握燃燒過程中的參考數值，也是保護鍋爐安全運行的有效手段。鍋爐在運行的工程中，往往會形成一個良好的自我保護系統，將一部分機械熱能轉化為其他能量，但有的時候，所轉化的能量會燒壞鍋爐自身，所以在運行過程中，要進行智能化的管理，提高鍋爐的運行精密度，熱能與動力工程的使用從某種意義上講確實提高了鍋爐的運行效率，但與此同時還要提高操作人員的操作技巧以及專業文化知識的學習，避免造成不必要的損失以及人身傷害。

3 熱能動力工程的發展創新

3.1 在熱電廠方面的發展

（1）合理利用重熱現象

一般來說，重熱數值在一定的范圍內是比較合理的，可以減少一些能量的損失，但并非越大越好，因此在熱電廠中要做到合理且充分的利用重熱現象，首先要對重熱數值進行合理的選取，重熱數值即為重熱系數，是根據熱電廠的動能動力工程運行的實際過程來確定的。

（2）一次調頻和二次調頻

一次調頻是一種被動的調頻措施，是根據調節發動機的轉速來進行進一步的調節，這種調頻措施不能對外界數值的變化而進行精準的調節，只能進行一定的控制。而二次調頻在把電網頻率控制在一定數值的情況下，可以利用智能調節預先設定方程式，來對機組進行重組和分配，這種調頻方式可以對數據進行有效的控制，相對精確可靠。

（3）降低濕氣損失

濕氣的增多會給熱電廠的運作帶來一定的困擾，產生濕氣后對熱電中的運作潛在許多隱患，例如濕蒸氣隨著溫度的變化，會凝結成小水珠，而在汽流的運行過程中小水珠可能會對流速產生影響，造成了動能不必要的消耗損失。有時蒸汽溫度過低也會加重濕氣，為了降低濕氣的損失，減少它對機組運行的影響，可以采用祛濕裝置，但安裝這種裝置要定期檢修和更換，會帶來較大的經濟成本的支出，因此中間增加熱循環過程是一種經濟有效的措施。

3.2 在鍋爐方面的發展

（1）鍋爐燃燒控制技術

隨著科技的不斷創新，鍋爐燃燒過程中如何調節熱能轉化成為了當今亟待解決的問題之一，鍋爐類型也隨著社會的變化而發生了改變，傳統意義上的鍋爐燃燒是由人力進行填充燃料的，但是往往在燃燒的過程中由于對其自身的熱量極其控制沒有一個很好系統的規范，故此很難掌握鍋爐燃燒的控制參數。但如今卻改變了以往的作業方式，變成了智能填充燃料，這在很大程度上改變了鍋爐燃燒系統性能使其更加穩定，鍋爐溫度在一定程度上與空氣及其燃燒的燃料有很大的關系，根據其自身設定值的比較，這種方法可以簡單有效的測試出鍋爐的性能以及為日后提供一個準確的技術參考數值。此外，還可以通過鍋爐燃燒的曲線數值進行比較，同樣通過空氣和燃料進行對比，由于其數值是一個變量，所以要進行長期的數值比較，經過嚴格的分析才能確定其溫度數值，并加以得到有效的控制，此方法現在被廣泛使用中，是一種方便快捷的計算方式。

（2）仿真鍋爐風機翼型葉片

鍋爐內部的風機構造復雜，運行精密，在測量起來也比較困難，這就造成了到目前為止，還沒有一項科學、完整的體系來完善鍋爐葉輪的制造和運作發展。要想取得相對準確的數值，可以利用模擬實驗的方法對機械內部的氣體流動做一個評估，對不同方式的空氣吹入對風機的流動分離進行模擬。然后根據電腦網絡來對這些數值進行模擬設定，模擬的目的是根據不同的速度得到的矢量圖來進行分析，在多組數據進行比較下，可以確定出鍋爐風機翼型邊界層分離和攻角的關系而進行進一步的研究。

4 結束語

在進行熱電廠的熱能與動力工程的研究中，要注意觀察和總結熱電機組熱能與動力工程之間能量的轉換，在改變工況時，各部分數值的變化情況都要隨時記錄，保證對工作狀況的正確處理，提高操作規范和操作技能。在這部分的創新研究中，以提高工作效率，減少能耗為前提，提高能量的最大利用限度，合理利用在不同場合中的調節方式。而對于熱能動力工程在鍋爐中的創新研究，是保證鍋爐的正常運作并可以對這種運作產生一定的積極效果，這在整個能源產業中都是一項重要的發展。

參考文獻

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