热能与动力工程的应用及技术创新

摘 要：大力发展热能和动力工程不仅是当今社会能源和科技的需要，也是促进人与自然和谐共处的重要途径。本文分析了热能与动力工程的现状，阐述了热能与动力工程的具体应用，探讨了热能与动力工程中的技术创新。

关键词：热能与动力工程；现状；具体应用；技术创新

1 热能与动力工程的现状

随着工业水平的发展，我国的环境污染越来越严重，人们环境保护意识的逐步改善，使热能和动力面对更大的经济和社会压力，这是由于煤炭资源開发和使用导致环境污染。经济的快速转型和升级将逐渐增加对能源的需求，尤其是动力需求。在新环境下，如果煤炭的效率没有得到改善，环境污染将会变得更加严重，最终会阻碍社会经济的进步。同时，中国是世界第二大石油进口国，石油的利用率逐年上升，这一切都使我们的能源安全面临巨大挑战。目前，在热能的转化中，更加注重对环境的影响，这不仅是我们的责任，也是应尽的义务。因此，深入探究热能和动力工程的开发和利用要点，有利于保护环境，降低污染，更好的实现能源开发和利用。

2 热能与动力工程的具体应用

①在空调工程中的应用。在空调工程中，以电能为代表的能源通过流体与制冷机械设备转化为机械功。因此空调工程是热能与动力工程中流体机械领域的一个典型应用。在空调工程中，电力驱动压缩机，使得电力能源转化为制冷剂的机械能，具备一定压力和流速后的推动制冷剂按照冷凝器、节流阀、蒸发器的顺序流动，使得制冷剂在房间内部的蒸发器内蒸发吸热，在外部的冷凝器完成冷凝放热，以达到热交换的目的。

②在热电厂生产中的应用。在热电厂生产设备中，汽轮机可以将锅炉所产生的蒸汽（热能）转化为轮机转子的动能，是主要的热能-动能转化设备。在热能-动能转化过程中，一部分热能转化为动能后，经过发电机再转化为电能输送出去；但还有一部分热能通过热传导损耗丢失。因此，热能与动力工程在热电厂生产中起到最重要作用。一般来说，热电厂可以利用多级汽轮机的重热现象来提高能源的利用率。重热现象是提高热电厂热能利用率的重要理论基础，一般可以用重热系数来表征。

③在锅炉工程中的应用。锅炉是由两部分构成的，除了外壳还有燃气锅炉电器控制部分，锅炉底壳的主要功能是固定锅炉用于燃烧的部分，在底壳上还要安装一些控制锅炉的控制器部件，可以对锅炉进行一个良好的保护功能。这个部分是锅炉中最重要的部分，是控制燃料燃烧等一系列运行方式的关键，随着科学技术的快速发展，在进行热能控制中已经逐渐向电脑全自动控制转换，用电脑来对锅炉进行智能控制，可以提高锅炉的运行精密度，保持燃烧的均衡。

3 热能与动力工程中的技术创新

①锅炉运行的技术创新。在锅炉中的应用应该考虑如何做好燃料在燃烧过程中的转化工作。目前锅炉的作业方式已经实现了智能化，进一步提高了锅炉运行的稳定性和安全性。由于锅炉燃烧过程中所产生的热量和温度控制有密切关系，所以可以通过预设值来实现对于锅炉稳定性能的合理检测。而且操作人员还可以通过模拟实验的方式，准确评估锅炉内部气体的流动情况，同时评估不同速度下所产生的效果，然后建立仿真锅炉风机叶片，并作为相关研究的参考数据。

②空压机余热回收技术创新。空气压缩机是一种用以压缩气体的机械设备，其作用原理和水油压力泵类似，工厂中能耗较高的动力设备之一。空压机将输入的电能转化为压缩空气能，从而驱动其他设备运作，其在流体机械领域有着较为广泛的应用。但值得关注的是，供应给空压机的电能，通常仅有两成转化为机械能，而剩余八成能量以热能的形式散失，从而造成了极大的能源浪费，不符合节能减排的生产要求。而空压机余热回收技术设备的出现，大大改善了这一状况。空压机通过冷热交换的原理，将压缩气体过程中产生的热量重新利用，将原本耗散到空气中的热量收集起来，作为加热生活、生产用水所需热能，替代原本的用水加热设备，大大减少了能量的浪费状况。

③调节节流技术创新。调节节流是火力发电厂生产中非常关键的过程。特别是汽轮机运行时，通过调节节流，能够在工况发生变化的情况下减少温度变化对生产的影响，而如果汽轮机运行状态良好，则能够通过调节小容量机组与大容量机组的工作时间等变量，减少发电过程中的资源浪费，提升火力发电厂的经济效益。通过对活力发电厂进行调节节流，能够有效改善汽轮机运行的状态和运行效果，提高热能与动力工程的运行条件，改善热能与动力工程的技术水平。

④燃烧方式技术创新。锅炉燃烧控制技术的优化创新，主要体现在节能和减排两个方面。在国家推行节能减排政策力度不断加大的背景下，可以采用燃烧优化技术改造APC系统来实现。APC系统可以通过外挂的计算机通信设备对锅炉燃烧实现闭环或开环控制，其中采用的模糊逻辑控制技术可以应付多种工业控制问题。通过APC技术的科学应用，锅炉符合升降能力明显提高，负荷爬坡能力增强；同时实现了过热温度优化控制、喷水控制和智能吹灰控制等，达到了较好的节能效果。在减排方面，燃料用量的减少，使得温室气体排放量得到控制，同时，通过燃煤送风量的智能控制，可以促使煤的完全燃烧，减少氮氧化合物的排放，也降低了锅炉飞灰的排放。

参考文献：

[1]王哲.热能与动力工程科技创新探析[J].企业技术开发，2016（21）.

[2]鄯成君.浅析热能与动力工程的科技创新[J].消费导刊，2016（02）.

作者简介：

苏格毅（1996- ），男，汉族，大本学历，中北大学学生，能源与动力工程专业。

张雅雯（1997- ），女，汉族，大本学历，中北大学学生。

推荐访问:能与 技术创新 动力工程