節(jié)能降耗中熱能與動力工程的運用研究

朱鎮(zhèn)鍇 江棟軍 宋勝杰

摘要：到目前為止，電力能源可以由多個方面供應(yīng)，其中電廠就是最主要的供應(yīng)端?，F(xiàn)代化社會下生活的人們已經(jīng)越來越離不開電能了，電能的消耗量已然成為了工業(yè)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局的重要影響因素。由于各種因素的阻礙，使得電廠產(chǎn)生的電力大多被耗費在了傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)，故而急需在此采取一些高效節(jié)能手段。文章深入剖析了電能制造的相關(guān)因素，在熱能與動力工程學(xué)科的基礎(chǔ)上，介紹了以何種方式大規(guī)模減少電能的無用消耗，進(jìn)而實現(xiàn)低碳環(huán)保的理念，創(chuàng)造更加和諧美好的社會。

關(guān)鍵詞：電廠電能；熱能與動力工程；節(jié)能降耗

無論是哪個電廠進(jìn)行發(fā)電，都必須以熱能與動力工程為基礎(chǔ)進(jìn)行，在工程中動力轉(zhuǎn)換的效率，將直接決定電能在動力上的損耗。文章所有的工作都以工程第一線積累的經(jīng)驗為基礎(chǔ)展開，以此得到的研究成果都極具參考價值。近幾年，熱能工程在節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用實例正在逐年增多，很多電廠的工作人員都對節(jié)能環(huán)保理念有一定的認(rèn)知，開始在工作中有意識的踐行，同時還在此基礎(chǔ)上建議國家更改相關(guān)能耗要求。諸多項目反饋，在工程中動力施工環(huán)節(jié)，經(jīng)常會遇到熱能能耗太高的困境，有鑒于此，文章將研究重點放在了如何降低其耗費上。

1熱能與動力工程

動力這一概念涉及太多層面，在以往的定義來看，火、石油和煤炭等這些都在其內(nèi)；但是在當(dāng)前動力層面上，風(fēng)能、核能也被涉及其中，甚至于作為新型能源的氫能亦在其中。動力能源的載體通常都是一些現(xiàn)代化的器械，一般是內(nèi)燃機、輪船發(fā)電機等。熱能與動力工程的實質(zhì)就是進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)化，熱能這一能源只有借助一些設(shè)備才能發(fā)揮其作用，而它轉(zhuǎn)化的最終形式一般都是電能?，F(xiàn)在社會上的發(fā)電廠等能源制造商，都是在進(jìn)行能源的轉(zhuǎn)換，當(dāng)然這些都必須依照能量守恒定理進(jìn)行，換言之，這也是熱能與動力工程運用價值的體現(xiàn)。在原理上來看，工程進(jìn)展應(yīng)該比較順利，不過在工程實踐中，這確是一個極為復(fù)雜的過程，唯有科學(xué)的運用熱能與動力工程科學(xué)，才能真正的實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)化效率的提高。

2電廠熱能與動力工程之間的關(guān)系

2.1熱能轉(zhuǎn)換動能的過程

從電力能源生產(chǎn)制造流程來看，熱能將會被分為幾大部分，其中一部分就會以動能的形式呈現(xiàn)出來，發(fā)電機工作的動力正是來源于此，還有一些會借助發(fā)電機轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，另一些電力能源會借由發(fā)電機輸送給系統(tǒng)內(nèi)的其他機器。在整個發(fā)電的環(huán)節(jié)中，蒸汽的產(chǎn)生會帶有一部分的熱能，這也是能量消耗的一種途徑。在該流程中，節(jié)能目標(biāo)的實現(xiàn)主要是借助優(yōu)化能量轉(zhuǎn)化過程完成的，而這些都是以提升發(fā)電機操作能力為著手點，由此實現(xiàn)節(jié)能理念。

2.2影響機組變工的原因

電廠的作用一般都是用來發(fā)電，至于電能的存儲則不太擅長，這就意味著其不能完成大規(guī)模電能的儲備，同時電功率也很容易受到環(huán)境因素的影響，無法將電功率值維持在一個水平。舉例而言，發(fā)電廠鍋爐經(jīng)常都是處于燃燒狀態(tài)的，而這個狀態(tài)極不穩(wěn)定，這種不穩(wěn)定性就直接影響到了蒸汽參數(shù)的改變，進(jìn)一步來看，凝氣設(shè)備也處于變化之中，凝氣自然也不在穩(wěn)定狀態(tài)。在電能的制造環(huán)節(jié)，會充斥著各種變量，比如說外界電網(wǎng)頻率的不穩(wěn)定等，都將對機組產(chǎn)生重大影響。

3節(jié)能降耗在熱能與動力工程的應(yīng)用

3.1選擇合理的調(diào)頻方案

在電能的生產(chǎn)制造中，為了完成熱能與動力工程的有效使用，科學(xué)的確立節(jié)能降耗的實施方案，第一步就要從調(diào)頻方案入手，業(yè)內(nèi)人員需要系統(tǒng)的了解電網(wǎng)的運轉(zhuǎn)頻率，時刻關(guān)注電網(wǎng)機組的運轉(zhuǎn)性能，一旦出現(xiàn)問題能夠在第一時間進(jìn)行動態(tài)調(diào)節(jié)。調(diào)整是建立在對外界實際負(fù)荷的反饋上進(jìn)行的，是一種頻率上的調(diào)整，在確保電網(wǎng)頻率一定的背景下，為機組的低能耗運轉(zhuǎn)實施保障。除此之外，不管是在初次制定調(diào)頻方案，還是在對原有方案進(jìn)行優(yōu)化，都盡可能的擇取二次調(diào)頻，這樣做的好處就是，較于一次調(diào)頻其難度更低一些。并且，系統(tǒng)強大的功能能夠容納手動和自動兩種操作模式，這就使得發(fā)電機運轉(zhuǎn)效率能夠得到一次質(zhì)的提升。

3.2采用調(diào)配選擇與工況變動法

在電廠的正常運營中，研究人員將熱能與動力工程進(jìn)行結(jié)合時，一般會用到兩種方法，一種是工況變動法，還有一種就是調(diào)配選擇法。一般情況下，汽輪機整體效率的優(yōu)化還需要一些設(shè)備的輔助，舉例而言，如果在汽輪機上裝配低壓凝氣裝置，那么借助調(diào)配選擇與工況變動都可以調(diào)控系統(tǒng)作業(yè)量，不僅如此，還能夠?qū)ο到y(tǒng)負(fù)荷進(jìn)行調(diào)控，這也是實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的一個手段。

3.3強化對系統(tǒng)節(jié)流環(huán)節(jié)的調(diào)控工作

在電廠中，機電組的運營通常都會伴隨著節(jié)流浪費情況的出現(xiàn)，這對于系統(tǒng)的運行是極為不利的，故而，十分有必要落實節(jié)流工作。一旦在電機組運轉(zhuǎn)過程中工況發(fā)生了異常，那么機組內(nèi)每個部分的溫度幾乎都會下降，這時候只需要改變或者說是優(yōu)化設(shè)備適應(yīng)能力，那么就能夠運行小功率設(shè)備了。但是一旦使用大功率，那么節(jié)流浪費情況就變得不可避免。故而，在大功率設(shè)備的支持下發(fā)電時，就必須要優(yōu)化對節(jié)流的調(diào)控力，進(jìn)而減小在這個過程中產(chǎn)生的能耗。

3.4減少能耗與濕汽

汽輪機發(fā)電組在運轉(zhuǎn)過程中，一般都會伴有由于濕汽損失而提升能耗的情況出現(xiàn)。在這種背景下，濕蒸汽就會轉(zhuǎn)化為水，這是不利于蒸汽運行的一個變化，會對設(shè)備動能方面造成影響，同時也會造成能量的損耗，但是這種情況出現(xiàn)的頻率是極高的。對此我們的處理措施就是引入再熱與去濕設(shè)備，實現(xiàn)對熱能的更進(jìn)一步的使用。

3.5優(yōu)化強化傳熱在實踐中的應(yīng)用

就當(dāng)前中國工業(yè)發(fā)展局勢來看，諸多領(lǐng)域都包含了熱量的傳導(dǎo)與強化，比如在冶金與石油上，都有極為廣泛的使用。在換熱器中主要體現(xiàn)在動力上，原理上就是上文所提到的強化傳熱，目的就是實現(xiàn)傳熱效率的提升。故而，它的重點在于對換熱器換熱強度的優(yōu)化，提高工作環(huán)境，削減換熱環(huán)節(jié)的阻力等。

3.6有效利用多級汽輪機的重?zé)岈F(xiàn)象

汽輪機在運轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)重?zé)崆闆r也會時常發(fā)生，這顯然是對資源利用率的削弱，不僅如此，其還阻礙了對能量的再利用。故而，我們可以在汽輪機使用量和布置情況上重新進(jìn)行調(diào)整，借助對布局上的優(yōu)化，提高對重?zé)岬氖褂眯?。一般情況下，汽輪機設(shè)備的布置都有一個優(yōu)先級的關(guān)系，在這種排布方式下，即使是汽輪機自身出現(xiàn)了熱量損耗，那么它的下級設(shè)備也能將其再利用，這就實現(xiàn)了對資源利用的最大化。故而，我們一般都會將其中的重?zé)嵯禂?shù)把握在0.04～0.08以內(nèi)，之所以這是個范圍，其原因在于每個機組都會存在差異性。

4結(jié)語

在國內(nèi)大的經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景下，為了實現(xiàn)人們生活水平的提升，以及周圍居住環(huán)境的改善，我們必須要始終踐行人與自然和諧共處的理念，將政府制定的降耗政策落實到各大企業(yè)之中，特別是電廠這種大能耗企業(yè)。不過，轉(zhuǎn)而來看，節(jié)能環(huán)保確實是一個復(fù)雜而龐大的工程，這包含了企業(yè)發(fā)展的多個領(lǐng)域、多個層面，因此，十分有必要將最新的科學(xué)技術(shù)運用到節(jié)能事業(yè)之中，從對基礎(chǔ)設(shè)備的提升為立足點，強化對生產(chǎn)設(shè)備的換代升級，改良以往的加工工藝，技術(shù)攻關(guān)新能源，探求熱能與動力工程基礎(chǔ)之上的環(huán)境友好型發(fā)展道路。

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作者簡介：朱鎮(zhèn)鍇，出生年月：1997.02.16 ，性別：男，民族：漢，籍貫：江蘇省揚州市，當(dāng)前職務(wù)：學(xué)生，學(xué)歷：本科，研究方向：熱能與動力工程.