論熱能與動(dòng)力工程的科技創(chuàng)新

朱亮 王超

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的不斷變化與發(fā)展，資源環(huán)境的日趨緊張，能源問(wèn)題已經(jīng)成為全世界普遍關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題，如何利用新能源進(jìn)行資源優(yōu)化配置，合理促進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，是當(dāng)前高效節(jié)能的重點(diǎn)，對(duì)此，針對(duì)熱能與動(dòng)力工程的發(fā)展進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析與總結(jié)，以便提出更好的解決措施以便適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，進(jìn)一步完善熱能與動(dòng)力工程的智能化，減少對(duì)資源環(huán)境的破壞，進(jìn)而提高其社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：熱能與動(dòng)力；工程；應(yīng)用；鍋爐；科技創(chuàng)新

1 熱能動(dòng)力工程

熱能與動(dòng)力工程的出現(xiàn)，大大地推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，主要原理是采用熱能與動(dòng)能之間的相互轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生一種電能并被廣泛的應(yīng)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(shí)現(xiàn)其熱電廠的自動(dòng)化。與此同時(shí)，它還能有效的降低對(duì)環(huán)境的污染，可使轉(zhuǎn)化的電能合理的運(yùn)用到生活的方方面面，提高了熱能與動(dòng)力在實(shí)際工程中的利用率，對(duì)于發(fā)展節(jié)約型經(jīng)濟(jì)社會(huì)起到了至關(guān)重要的推動(dòng)作用。

2 熱能動(dòng)力工程的應(yīng)用

2.1 熱電廠中的應(yīng)用

（1）噴管調(diào)節(jié)

在噴管調(diào)節(jié)中，可以通過(guò)的最大流量在各種調(diào)節(jié)閥中有所差別，隨著調(diào)節(jié)閥數(shù)目的變化而產(chǎn)生一定的改變，在滿足負(fù)荷適應(yīng)性的前提下，主要是能夠平衡各種汽輪機(jī)的調(diào)節(jié)和變化，為了提高效率，可以考慮采用部分負(fù)荷這種方法。在控制各類調(diào)節(jié)的數(shù)值中，單機(jī)運(yùn)行和多機(jī)并列運(yùn)行是有一定差距的，單機(jī)運(yùn)行中可以保證在啟動(dòng)時(shí)增加機(jī)組轉(zhuǎn)速到一個(gè)合理的范圍內(nèi)，把負(fù)載荷度控制在有限值內(nèi)；多機(jī)運(yùn)行中要在保證對(duì)電網(wǎng)頻率不會(huì)產(chǎn)生較大影響的前提下，利用調(diào)節(jié)作用對(duì)負(fù)載荷度重組和分配，這是新一輪的調(diào)頻過(guò)程。

（2）節(jié)流調(diào)節(jié)

在這種調(diào)節(jié)方法中，改變工況時(shí)會(huì)產(chǎn)生節(jié)流損失，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失但是在溫度變化不明顯時(shí)，負(fù)載荷度的適應(yīng)性明顯高于噴管調(diào)節(jié)。因此這種調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)機(jī)組的整體要求就比較高，對(duì)于小容量的機(jī)組一般可以運(yùn)用這種調(diào)節(jié)，而在大機(jī)組的運(yùn)用中就要求機(jī)組本身具有一定的基本負(fù)載荷度。

（3）調(diào)壓調(diào)節(jié)

調(diào)壓調(diào)節(jié)的經(jīng)濟(jì)性僅僅用于機(jī)組在某些負(fù)載荷度的情況下，隨著負(fù)荷程度的提高，調(diào)壓調(diào)節(jié)不再具有經(jīng)濟(jì)性的特征。在工作時(shí)，對(duì)于機(jī)械能的轉(zhuǎn)換可能存在一部分的機(jī)械能損失，因?yàn)樵谶@部分中機(jī)械能不具備轉(zhuǎn)換成動(dòng)能的條件，會(huì)帶來(lái)一定的機(jī)組剩余速度上的損失。

2.2 鍋爐中的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷變化與發(fā)展，信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，智能化的出現(xiàn)引起社會(huì)各界的普遍關(guān)注。熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中的使用也越來(lái)越廣泛，嚴(yán)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(guò)程中的電器控制系統(tǒng)。這一部分主要體現(xiàn)在鍋爐的底殼部分，由于燃燒使其鍋爐產(chǎn)生熱能，此時(shí)為了有效掌握鍋爐的運(yùn)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(guò)程中的參考數(shù)值，也是保護(hù)鍋爐安全運(yùn)行的有效手段。鍋爐在運(yùn)行的工程中，往往會(huì)形成一個(gè)良好的自我保護(hù)系統(tǒng)，將一部分機(jī)械熱能轉(zhuǎn)化為其他能量，但有的時(shí)候，所轉(zhuǎn)化的能量會(huì)燒壞鍋爐自身，所以在運(yùn)行過(guò)程中，要進(jìn)行智能化的管理，提高鍋爐的運(yùn)行精密度，熱能與動(dòng)力工程的使用從某種意義上講確實(shí)提高了鍋爐的運(yùn)行效率，但與此同時(shí)還要提高操作人員的操作技巧以及專業(yè)文化知識(shí)的學(xué)習(xí)，避免造成不必要的損失以及人身傷害。

3 熱能動(dòng)力工程的發(fā)展創(chuàng)新

3.1 在熱電廠方面的發(fā)展

（1）合理利用重?zé)岈F(xiàn)象

一般來(lái)說(shuō)，重?zé)釘?shù)值在一定的范圍內(nèi)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?zé)岈F(xiàn)象，首先要對(duì)重?zé)釘?shù)值進(jìn)行合理的選取，重?zé)釘?shù)值即為重?zé)嵯禂?shù)，是根據(jù)熱電廠的動(dòng)能動(dòng)力工程運(yùn)行的實(shí)際過(guò)程來(lái)確定的。

（2）一次調(diào)頻和二次調(diào)頻

一次調(diào)頻是一種被動(dòng)的調(diào)頻措施，是根據(jù)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)節(jié)，這種調(diào)頻措施不能對(duì)外界數(shù)值的變化而進(jìn)行精準(zhǔn)的調(diào)節(jié)，只能進(jìn)行一定的控制。而二次調(diào)頻在把電網(wǎng)頻率控制在一定數(shù)值的情況下，可以利用智能調(diào)節(jié)預(yù)先設(shè)定方程式，來(lái)對(duì)機(jī)組進(jìn)行重組和分配，這種調(diào)頻方式可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的控制，相對(duì)精確可靠。

（3）降低濕氣損失

濕氣的增多會(huì)給熱電廠的運(yùn)作帶來(lái)一定的困擾，產(chǎn)生濕氣后對(duì)熱電中的運(yùn)作潛在許多隱患，例如濕蒸氣隨著溫度的變化，會(huì)凝結(jié)成小水珠，而在汽流的運(yùn)行過(guò)程中小水珠可能會(huì)對(duì)流速產(chǎn)生影響，造成了動(dòng)能不必要的消耗損失。有時(shí)蒸汽溫度過(guò)低也會(huì)加重濕氣，為了降低濕氣的損失，減少它對(duì)機(jī)組運(yùn)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(huì)帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)成本的支出，因此中間增加熱循環(huán)過(guò)程是一種經(jīng)濟(jì)有效的措施。

3.2 在鍋爐方面的發(fā)展

（1）鍋爐燃燒控制技術(shù)

隨著科技的不斷創(chuàng)新，鍋爐燃燒過(guò)程中如何調(diào)節(jié)熱能轉(zhuǎn)化成為了當(dāng)今亟待解決的問(wèn)題之一，鍋爐類型也隨著社會(huì)的變化而發(fā)生了改變，傳統(tǒng)意義上的鍋爐燃燒是由人力進(jìn)行填充燃料的，但是往往在燃燒的過(guò)程中由于對(duì)其自身的熱量極其控制沒(méi)有一個(gè)很好系統(tǒng)的規(guī)范，故此很難掌握鍋爐燃燒的控制參數(shù)。但如今卻改變了以往的作業(yè)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(tǒng)性能使其更加穩(wěn)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(guān)系，根據(jù)其自身設(shè)定值的比較，這種方法可以簡(jiǎn)單有效的測(cè)試出鍋爐的性能以及為日后提供一個(gè)準(zhǔn)確的技術(shù)參考數(shù)值。此外，還可以通過(guò)鍋爐燃燒的曲線數(shù)值進(jìn)行比較，同樣通過(guò)空氣和燃料進(jìn)行對(duì)比，由于其數(shù)值是一個(gè)變量，所以要進(jìn)行長(zhǎng)期的數(shù)值比較，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的分析才能確定其溫度數(shù)值，并加以得到有效的控制，此方法現(xiàn)在被廣泛使用中，是一種方便快捷的計(jì)算方式。

（2）仿真鍋爐風(fēng)機(jī)翼型葉片

鍋爐內(nèi)部的風(fēng)機(jī)構(gòu)造復(fù)雜，運(yùn)行精密，在測(cè)量起來(lái)也比較困難，這就造成了到目前為止，還沒(méi)有一項(xiàng)科學(xué)、完整的體系來(lái)完善鍋爐葉輪的制造和運(yùn)作發(fā)展。要想取得相對(duì)準(zhǔn)確的數(shù)值，可以利用模擬實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)機(jī)械內(nèi)部的氣體流動(dòng)做一個(gè)評(píng)估，對(duì)不同方式的空氣吹入對(duì)風(fēng)機(jī)的流動(dòng)分離進(jìn)行模擬。然后根據(jù)電腦網(wǎng)絡(luò)來(lái)對(duì)這些數(shù)值進(jìn)行模擬設(shè)定，模擬的目的是根據(jù)不同的速度得到的矢量圖來(lái)進(jìn)行分析，在多組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較下，可以確定出鍋爐風(fēng)機(jī)翼型邊界層分離和攻角的關(guān)系而進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

4 結(jié)束語(yǔ)

在進(jìn)行熱電廠的熱能與動(dòng)力工程的研究中，要注意觀察和總結(jié)熱電機(jī)組熱能與動(dòng)力工程之間能量的轉(zhuǎn)換，在改變工況時(shí)，各部分?jǐn)?shù)值的變化情況都要隨時(shí)記錄，保證對(duì)工作狀況的正確處理，提高操作規(guī)范和操作技能。在這部分的創(chuàng)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(chǎng)合中的調(diào)節(jié)方式。而對(duì)于熱能動(dòng)力工程在鍋爐中的創(chuàng)新研究，是保證鍋爐的正常運(yùn)作并可以對(duì)這種運(yùn)作產(chǎn)生一定的積極效果，這在整個(gè)能源產(chǎn)業(yè)中都是一項(xiàng)重要的發(fā)展。

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