節(jié)能降耗中熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用分析(1)

蘇文 王龍啟

摘 要：眾所周知，電能是社會(huì)發(fā)展過程中的重要基礎(chǔ)能源之一，它直接關(guān)系著社會(huì)是否能夠穩(wěn)定發(fā)展。結(jié)合當(dāng)前電廠運(yùn)行情況，因?yàn)榄h(huán)境因素使得電廠面臨嚴(yán)重挑戰(zhàn)，在中國(guó)不斷推行環(huán)保工程的背景下，電廠在運(yùn)行過程中要積極采取節(jié)能降耗措施，以便達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，推動(dòng)中國(guó)環(huán)保工程順利開展，緩解環(huán)境壓力。簡(jiǎn)要研究了節(jié)能降耗中熱能與動(dòng)力工程的運(yùn)用，希望能為中國(guó)電廠實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供幫助。

關(guān)鍵詞：節(jié)能降耗;熱能;動(dòng)力工程;電廠

引言：

隨著溫室效應(yīng)的不斷積累，全球變暖問題也引起了人們的關(guān)注。全球變暖的主要原因是近幾十年來工業(yè)企業(yè)的不斷發(fā)展，工業(yè)污染問題日益嚴(yán)重。伴隨著工業(yè)污染問題同時(shí)產(chǎn)生的還有能源的消耗問題，兩種問題的日益嚴(yán)峻使得工業(yè)企業(yè)不得不改善自身的生產(chǎn)技術(shù)。

1.熱能與動(dòng)力工程的闡述

1.1熱能裝置

熱能裝置的工作原理就是利用燃料燃燒產(chǎn)生能源來為人們提供熱力能源，熱能裝置也能夠作為動(dòng)力裝置，其原理就是將燃料燃燒的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，在工業(yè)生產(chǎn)的過程中，熱能裝置主要有三種：一是內(nèi)燃機(jī)裝置，內(nèi)燃機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中可以為發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力來源，其主要的原理就是在氣缸內(nèi)將燃料燃燒，燃燒產(chǎn)生的燃?xì)獠粩嗯蛎?，使得發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞反復(fù)運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，這也是熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一種形式[1]。二是蒸汽機(jī)裝置，蒸汽機(jī)裝置的工作原理為裝置內(nèi)存儲(chǔ)水，燃料燃燒產(chǎn)生的熱量可以使水蒸發(fā)為水蒸氣，然后將水蒸氣作為發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的機(jī)械能。三是燃?xì)廨啓C(jī)以及蒸汽輪機(jī)，汽輪機(jī)的工作原理則是蒸汽或燃?xì)怛?qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片，使得葉輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

1.2動(dòng)力工程裝置

工業(yè)動(dòng)力系統(tǒng)的組成包括熱能裝置、動(dòng)力工程裝置以及電力裝置三部分裝置，其中動(dòng)力工程裝置在工業(yè)生產(chǎn)的過程中應(yīng)用的更加廣泛，也是工業(yè)生產(chǎn)最重要的裝置。動(dòng)力工程裝置的工作原理是將熱能裝化為機(jī)械能，再將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為其他能源，如電能等，動(dòng)力工程裝置一般在火電發(fā)電廠中被運(yùn)用，其具有能源轉(zhuǎn)化和利用兩種功能，但傳統(tǒng)的動(dòng)力工程裝置的使用工藝會(huì)產(chǎn)生一定的工業(yè)污染，其能源的轉(zhuǎn)換率也存在著浪費(fèi)的情況。

2.熱能與動(dòng)力工程發(fā)展的現(xiàn)況

2.1對(duì)環(huán)境造成污染

對(duì)環(huán)境造成污染一直是熱能與動(dòng)力工程的主要問題之一，且這種工業(yè)污染會(huì)制約企業(yè)的發(fā)展，其對(duì)環(huán)境的污染主要體現(xiàn)在污水污染、熱能污染、噪音污染、空氣污染以及放射性物質(zhì)污染等。污水污染的主要形式就是熱能與動(dòng)力工程中能源轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的廢水;熱能污染則是由于熱能的損耗浪費(fèi)，導(dǎo)致一部分熱能流入環(huán)境造成污染;噪音污染就是由于工業(yè)企業(yè)在生產(chǎn)的過程中，機(jī)械設(shè)備的噪音很大，給環(huán)境造成一定的污染;空氣污染主要是熱能與動(dòng)力工程中的廢氣排放;放射性物質(zhì)的污染就是某些具有放射性物質(zhì)的工業(yè)能源發(fā)生泄漏或者廢物排放。

2.2熱能損耗較嚴(yán)重

熱能與動(dòng)力工程主要是工業(yè)企業(yè)所運(yùn)用的工程技術(shù)，一般在火力發(fā)電廠的工作中應(yīng)用較為廣泛。熱能與動(dòng)力工程的設(shè)備在運(yùn)行的過程中，會(huì)產(chǎn)生一定的熱能損耗，這些熱能的損耗會(huì)導(dǎo)致能源浪費(fèi)，降低發(fā)電廠的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。熱能與動(dòng)力工程中是具有節(jié)流調(diào)節(jié)功能的，節(jié)流調(diào)節(jié)功能主要是調(diào)節(jié)功率較小的設(shè)備，減少熱能的損耗，但在實(shí)際節(jié)流調(diào)節(jié)功能運(yùn)用的過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些問題，導(dǎo)致節(jié)流工作效果不佳。

2.3濕氣損耗較嚴(yán)重

濕氣損耗較嚴(yán)重也是熱能與動(dòng)力工程中的常見問題，濕氣損耗嚴(yán)重具體體現(xiàn)在三個(gè)方面。一是在蒸汽機(jī)裝置中，蒸發(fā)膨脹工作會(huì)產(chǎn)生一些小水滴，這些小水滴會(huì)給整體系統(tǒng)的運(yùn)行造成一定的影響;二是水蒸氣和小水滴的運(yùn)行速度無法相同，一般情況下水蒸氣的運(yùn)行速度要比水滴的運(yùn)行速度快，這就會(huì)造成濕氣損耗;三是裝置內(nèi)的水滴聚集以后，會(huì)對(duì)水蒸氣的運(yùn)行產(chǎn)生影響，進(jìn)而導(dǎo)致水蒸氣的工作效率降低，使得裝置的熱能出現(xiàn)損耗[2]。

3.熱能與動(dòng)力工程在節(jié)能降耗中的應(yīng)用

3.1有效利用多級(jí)汽輪機(jī)的重?zé)岈F(xiàn)象

從汽輪機(jī)設(shè)備的運(yùn)行情況來看，該設(shè)備在運(yùn)行過程中往往會(huì)出現(xiàn)重?zé)岈F(xiàn)象，在一定程度上降低資源利用率，影響生產(chǎn)活動(dòng)中的能量回收工作?；诖?，電廠工作人員需要針對(duì)重?zé)岈F(xiàn)象，合理布置汽輪機(jī)設(shè)備，適當(dāng)增加汽輪機(jī)的使用數(shù)量，以提高重?zé)岬睦寐?。通常情況下，電廠中的汽輪機(jī)都是以上下級(jí)的形式排列的，一旦汽輪機(jī)出現(xiàn)熱量損耗現(xiàn)象，便會(huì)被其他汽輪機(jī)設(shè)備有效利用。在此過程中，充分利用熱能與動(dòng)力工程，能夠提高資源的使用效率，減少能源浪費(fèi)現(xiàn)象?；诖?，在汽輪機(jī)運(yùn)行過程中，一定要將重?zé)嵯禂?shù)控制在0.04～0.08之間，這一范圍的設(shè)定是考慮到不同機(jī)組之間存在一定的差異，因?yàn)椴荒軉渭円砸粋€(gè)固定值作為汽輪機(jī)的運(yùn)行系數(shù)。

3.2完善熱能損耗排查分析流程

在電廠運(yùn)行過程中，要想清楚了解熱能損耗現(xiàn)象，了解熱能損耗源頭，就需要排查熱能損耗現(xiàn)象。在此過程中，工作人員要結(jié)合實(shí)際情況，不斷完善熱能損耗排查分析流程，以便全面掌握熱能損耗現(xiàn)象。此外，電廠還可以根據(jù)生產(chǎn)活動(dòng)的具體情況，構(gòu)建完善的風(fēng)險(xiǎn)隱患甄別排查體系，解決生產(chǎn)活動(dòng)中的熱能損耗問題。電力人員在構(gòu)建排查體系的過程中，可以充分借鑒以往電力生產(chǎn)活動(dòng)的運(yùn)行資料和實(shí)際運(yùn)營(yíng)狀況等，達(dá)到有效控制熱能損耗的目的。

3.3廢水余熱回收利用

針對(duì)電廠節(jié)能降耗工作，加強(qiáng)廢水余熱的利用。在除氧器設(shè)備運(yùn)行過程中，如果直接排放蒸汽，可能會(huì)導(dǎo)致熱能損耗。針對(duì)此現(xiàn)象，電廠可以借助冷卻器降低熱能損耗。此外，對(duì)于電廠排污工作而言，一般情況下電廠會(huì)采用定期、連續(xù)的方式排污，這時(shí)，可以采取擴(kuò)容實(shí)施降壓的方式，使得污水能夠被二次利用。但是，在此過程中需要注意的是，如果污水回收利用率低，不僅會(huì)導(dǎo)致大量的廢水余熱被浪費(fèi)，還極有可能對(duì)廢水排放的周邊環(huán)境造成影響。鑒于此，電廠的工作人員還需要對(duì)此技術(shù)的實(shí)施進(jìn)行研究，以便能夠存放余熱，提高熱能的利用率。

3.4選擇科學(xué)合理的調(diào)頻方案

在電廠運(yùn)行過程中，要想實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，首先要從調(diào)頻方案入手，為熱能與動(dòng)力工程在節(jié)能損耗中的應(yīng)用提供輔助，以便能夠盡快達(dá)到節(jié)能降耗的目的。想要制訂科學(xué)、合理的調(diào)頻方案，工作人員首先要掌握電廠的整體運(yùn)行情況，了解電網(wǎng)運(yùn)行頻率，時(shí)刻調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行機(jī)組的動(dòng)態(tài)性能[3]。在此過程中，還需要充分考慮電力系統(tǒng)外界實(shí)際負(fù)荷情況，確保電網(wǎng)頻率能夠正常運(yùn)行，這樣才能夠?yàn)殡娋W(wǎng)運(yùn)行機(jī)組節(jié)能損耗提供保障。此外，在制訂調(diào)頻方案時(shí)，還需要在原調(diào)頻方案的基礎(chǔ)上，選擇比一次調(diào)頻難度低的二次調(diào)頻，分別采用手動(dòng)或者自動(dòng)的方式進(jìn)行調(diào)頻。頻率調(diào)速這種方式對(duì)于電廠運(yùn)行而言，具有耗能少、效率高以及范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于電廠開展節(jié)能降耗工作十分有利?？偠灾?，工作人員想要選擇科學(xué)、合理的調(diào)頻方案，就需要從電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況入手，有效落實(shí)熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用，提高電能生產(chǎn)效率。

結(jié)語：

綜上所述，從當(dāng)前中國(guó)電廠運(yùn)行情況來看，要想積極響應(yīng)中國(guó)可持續(xù)發(fā)展理念，電廠必須從自身生產(chǎn)入手，有效應(yīng)用節(jié)能降耗措施，提高資源利用率，降低能源損耗。在此過程中應(yīng)用熱能與動(dòng)力工程時(shí)，工作人員一定要從經(jīng)濟(jì)性、安全性和穩(wěn)定性等方面對(duì)節(jié)能損耗工作進(jìn)行評(píng)估，確保節(jié)能損耗工作能夠有效開展，為提高電廠運(yùn)行質(zhì)量與效率打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]劉林濤，吳月勝，洪欽，曹云鋒.熱能與動(dòng)力工程的科技創(chuàng)新[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2020（16）：123-124.

[3]皇海燕，牛黃.淺談熱能與動(dòng)力工程中的節(jié)能措施[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2019（16）：49-50.