熱能與動力工程的應用研究

摘要：隨著社會的發展和進步，資源被消耗得越來越多，所以社會各界對資源問題日漸重視。熱能動力工程很好地研究了資源消耗問題，熱能與動力工程技術隨之提高，能夠有效地緩解資源供應緊張的現實問題。文章對熱能與動力工程的應用進行了研究。

關鍵詞：熱能與動力工程；熱能與動力裝置；資源消耗；太陽能；化學能 文獻標識碼：A

中圖分類號：TK284 文章編號：1009-2374（2016）18-0055-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.18.028

一個國家和區域發展最重要的是能源，其在社會、經濟發展過程中扮演著重要的角色。如今，隨著全球性能源緊張的擴散，利用和開發非再生能源成為當前需要解決的主要問題之一。就長遠來看，能源取之有盡、用之有竭。因此，怎樣對新能源有效地利用，強化環境保護，是當前重要的課題。筆者在本文中試圖以能源與動力工程為視角，研究再次利用新能源，通過新技術的使用降低環境污染，以便于保障國家的可持續發展。本文首先分析了熱能與動力工程，然后探討了熱能的特點以及利用情況，最后從兩個方面研究了熱能與動力工程的應用情況，以有效提高其使用效率和質量。

1 熱能與動力工程分析分析

1.1 熱能與動力工程的關系

在應用熱能與動力工程的過程中，實現熱能和動能二者之間的轉換是其主要的功能之一，分析產生和使用能源，以期提升其利用效率，實現節能減排的目標。熱能與動力工程牽扯到很多內容，具有較強的實用性。在研究的過程中，主要研究熱能之間的轉換和利用，其目的為提高熱能在電能、機械能之間的轉換效率。在不斷的發展過程中，環保理念也融入熱能與動力工程之中，能夠提高利用能源的效率，對其而言是現實可持續發展的重要方式。要想提高經濟的可靠性并保障其的高速發展，就必須把創新熱能與動力工程工作做好，不僅如此，這對國家今后的發展、綜合實力的提升具有極大的促進作用。

1.2 熱能與動力裝置

就現如今的實際情況來看，熱能動力項目在人類的生產生活中具有廣泛的使用，所以探索其相關設備，研究設施手段以及詳細的操作程序，建立健全針對這種措施比較關鍵。主作業的主要原理為：其一，在相關設備中燃燒項目需要的燃料，生成熱量；其二，在熱動設備中輔以處理工藝，轉換產生的熱能為機械能。上述需要的設備以及輔助性設備統稱為熱能與動力裝置。根據情況，其可以劃分為兩種情況，如下：其一，設備中的燃料燃燒過程中生成的氣象發動設備中輸送，變更換能量，使用輪回設備，如內燃設備等；其二，使用技術手段處理燃料燃燒過程中產生的能量，向液體內輸送，然后轉化為氣體，再把水蒸氣向發動設備中導入，輸送和更換熱能，其中最典型的例子是蒸汽設備。

2 熱能的特點以及利用

2.1 熱能的利用

就當前情況來看，熱能主要在七個方面有應用：其一，電力行業。在電力行業中熱能動力工程扮演著重要的角色，特別是火力發電和核電裝置中，使用熱能不僅最大程度的降低了生產成本，更是一種最基本的作業形式；其二，工業行業。熱能動力工程在高爐煉鋼、煉鐵中普遍使用，使用這種方式煉鋼鐵能夠極大程度地提升其品質；其三，有色金屬行業。這里所說的有色金屬主要是指鋁、銅等，熱能與動力在其提煉的過程中發揮了重要的作用；其四，化學生產中使用。我們主要是在化學生產中使用熱能與動力工程作為其主要的理論依據，這對化學生產具有重要的促進作用；其五，石油行業。就石油企業來講，從采集石油、提煉石油以及運輸等多道工序才能完成成品油，在這整個過程中必須保障石油的品質，因此一般使用熱能與動力工程工藝；其六，建通運輸行業。這里使用熱能與動力工程的主要是一些交通工具，如飛機、汽車、輪船等；其七，農業和水產養殖等行業，如蔬菜大棚、電池加熱等普遍使用熱能與動力工程技術和工藝。

2.2 熱能的特點

其一，太陽能和其數量的轉換。最常見的熱能動力是太陽能，其完成能源轉換的方式具有生物學特性，通過植物內部葉綠素進行一系列的反應，產生生物能，然后通過光合作用對其利用。這種方式轉換的物質主要是太陽能；其二，燃料化學能及其轉換過程。常說的燃燒化學能指的是通過燃燒的形式再輔以一系列的化學反應完成轉換過程。要想完成這種方式的轉換就必須要求人們具有一定的技能。這種方式比較常見，如汽輪機作業，主要是在蒸汽的作用下把化學能轉化為熱能裝置，再輔以相關必要的設備、技術等，轉化為機械動能，保障生產的進行；其三，其他形式的熱能轉化。熱能轉化的能量形式主要有兩種，機械能、電能，機械能主要是內燃機、汽輪機，電能主要是發電機等。

3 熱能與動力工程的應用

3.1 在熱電廠中的應用

在電廠中廣泛地使用熱能與動力工程，其中很多項目、環節都會涉及到熱能與動力改行程。筆者在下文中對此進行介紹：

3.1.1 噴管調節。噴管調節是熱電廠中重要的應用裝置，在對噴管調節進行使用的時候，調節閥存在一定的不同，因此其使用也有一定的差別。我們要依托調節閥的數目對其進行一定的改變，不僅如此，在和負荷相適應的基礎上，要平衡各種汽輪機的變化情況，要想對其使用效率進一步提升，有效地調整其負荷。在對各類調節數值進行控制的過程中，各種運行的方式存在一定的差別。在運行淡季和多機進行運行的時候，需要對增加的機組控制在一定的范圍之內，需要保障電網頻率運行處于較小的波動范圍。不僅如此，還需要重新的分組和分配負荷，保障調頻合適，適用于該機械裝備。

3.1.2 節流調節。在工況發生改變后，節流調節的方式也會出現一定的變動，甚至出現負面效果，不僅如此，也會導致經濟損失。在其沒有太大變化的情況下，需要調整負載荷度的適應性，在應用節流調節系統的時候，需要的系統要高，尤其是在小容量機組中使用更顯著。

3.1.3 調壓調節。調壓調節的經濟性在機組某些負載荷度中得以體現，慢慢提升負載荷度，調壓調節的經濟性便不再體現。在運行設備的時候，機械運行會損失一部分原有用功，損失一定的機械能，如果動能轉換不成功，那么會讓機組失去剩余的速度。

3.2 在鍋爐中的應用

機組主要由外殼和電氣控制系統兩部分組成。在鍋爐中，固定鍋爐是底殼的主要功能，然后才能開始下一步工作——燃燒，還需要把控制部件安裝進去，以便于鍋爐控制，唯有如此才能使其發揮更大的保護功能。在鍋爐里，最重要的組分為底殼，設置其的主要目的是為了保護鍋爐的正常運行。最近幾年，科學技術在不斷發展和進步，有很多先進的技術在熱能控制過程中均有使用，如其慢慢使用全自動控制轉換系統，在計算機技術的輔助下，智能化控制鍋爐，不僅如此，還能讓鍋爐運行更加精密，保障燃料燃燒速度均衡，燃燒得更加徹底。

3.3 熱能與動力工程的發展創新

3.3.1 在熱電廠方面的發展。

第一，合理利用重熱現象。重熱現象需要我們在熱電廠生產運行的過程中充分并合理的使用，保障其在一定的程度內，降低熱量的散失，但是筆者并不認為重熱數值越大越有利，需要根據實際情況加以確定，在此過程中一定要考察電廠的熱能與動力工程狀態。

第二，工況變動的應對措施。在機組運行的時候有很多因素都會影響工況發生變化，一般而言其表現為沒有供給充足的電能，熱電廠所需的電功率缺失，鍋爐內的燃料不能充分燃燒，燃燒速度起伏不定，致使燃氣數值變化情況較大，熱電廠的實際需求得不到滿足。一般而言，電力數據一旦發生變化，不能通過一次調頻就糾正，需要進行二次甚至多次調頻，唯有如此才能保障工程順利地進行，與此同時，也能夠更好地實現自動調頻。

第三，一次調頻和二次調頻。作為一種被動的調頻方式，一次調頻是依托發動機的轉速進行有效的調節，這樣的調頻方式對外界數值的變化做出的反應不精確，只能進行一定的控制。所謂的二次調頻指的是在控制電網頻率的前提下，依托智能化調節方式，以預訂的方式進行調節，分配和重組機組，這種調頻方式能夠有效控制數據，對比一次調頻來講，這種方式更為精確。

3.3.2 在鍋爐方面的發展。

第一，鍋爐燃燒控制技術。在控制鍋爐燃燒的時候，需要把更多的精力放在調節能量轉換上。隨著科學技術的進步和發展，所用的鍋爐類型變化很大，燃料填充方式也由原來的人工添加變為現在的智能化添加，不僅如此，還實現有效控制鍋爐燃燒度的目的。縱觀燃耗系統，主要能分為兩類：其一，有效調節鍋爐空氣和燃料燃燒，然后對比鍋爐自身的預設值，這種方式在運算上比較復雜；其二，精準計算更難以實現，唯有反復多次確認后才能讓技術的準確性得以保障。

第二，仿真鍋爐風機翼型葉片。就鍋爐的內部來看，風機具有相對較為復雜的結構，需要有較高的精密度來保障其運行，測量的過程中，我們需要解決的問題較多，上述問題的存在導致到目前為止還沒有一套完整而科學的體系來制造、運作鍋爐葉輪。要想保障獲取數值的準確性，就必須做好相關的評估工作，筆者建議可以在實驗室使用內部氣體流動的方式進行實驗，以便于保障模擬的真實性、有效性、科學性。

4 結語

筆者在本文中主要研究了熱能與動力工程的運行，在實際效果的幫助下，掌握熱能與動力工程之間的相互轉換，通過這種方式在處理實踐的過程中能夠尋找到更好的方法，這對今后規范化的工作具有較強的實際意義。在研究的時候，不僅要保障工作效率的提升，同時還需要實現其能源消耗量的減少，也就意味著合理、科學的利用能源。實踐表明，熱能與動力工程在各行各業中均有使用，提高其運行效率對國家能源利用效率的提升以及節能減排工作的實現具有較強的現實意義。

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（責任編輯：蔣建華）