探討節(jié)能減排在熱能與動(dòng)力工程中的應(yīng)用

丁惠森

摘 ?要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與社會(huì)的進(jìn)步，人們對于能源的需求也在日益提升，但是在對能源的開采與利用的過程中，環(huán)境污染以及不可再生能源的消耗問題已經(jīng)成為了當(dāng)前我國能源事業(yè)發(fā)展過程中不可回避的問題，在一定程度上制約著我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。因此，為了加強(qiáng)我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的水平以及生態(tài)文明建設(shè)，更好地滿足當(dāng)前我國人民日益增長的能源需求。本文將對節(jié)能減排在熱能與動(dòng)力工程中的應(yīng)用進(jìn)行淺析，以供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：節(jié)能減排;熱能與動(dòng)力工程;有效運(yùn)用

引言：

隨著當(dāng)前環(huán)境污染問題以及能源短缺問題的日益嚴(yán)峻，節(jié)能減排早已經(jīng)成為一項(xiàng)世界性的科研話題。電能是我國生活與生產(chǎn)中被應(yīng)用最廣的能源，但是由于其自身所具備的高耗能以及高污染的特點(diǎn)，在開發(fā)與利用的過程中也給我國環(huán)境帶來了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。因此我國在對電力能源的開發(fā)與利用過程中，發(fā)現(xiàn)熱能與動(dòng)能工程可以使整體發(fā)電過程擁有節(jié)能減排的功效，以此到達(dá)能源的高效率轉(zhuǎn)化，最終保護(hù)環(huán)境。

一、熱能與動(dòng)力工程

熱能與動(dòng)力工程可以有效地完成能量的轉(zhuǎn)化工作，熱能在與之相對應(yīng)的裝置以及前提條件下，可以轉(zhuǎn)化為動(dòng)力能源，同時(shí)將轉(zhuǎn)化的動(dòng)力能源作用于電能以及熱能之中，而這一套轉(zhuǎn)化過程其實(shí)質(zhì)就是為了獲得最終的電能。通常情況下，在針對生產(chǎn)電能的環(huán)節(jié)中，想要確保電能可以順利地完成轉(zhuǎn)化，就要求在轉(zhuǎn)化電能的過程中切實(shí)遵守能量守恒定律中基本的具體要求，所以當(dāng)前熱能以及動(dòng)力工程在我國絕大多數(shù)的電力企業(yè)中正扮演著不可或缺的重要角色。站在理論結(jié)構(gòu)上對其進(jìn)行分析，當(dāng)汽輪機(jī)在正常運(yùn)行狀態(tài)下，汽輪機(jī)中的冷凝裝置內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)蒸汽凝結(jié)并產(chǎn)生液體，之后將熱水注入低壓水泵以及加熱器中，利用高壓水泵的功效，給予鍋爐大量的熱能，就此來完成能量的轉(zhuǎn)化。熱能與動(dòng)力工程在運(yùn)作過程中，主要運(yùn)用了燃燒動(dòng)力學(xué)以及流體工程學(xué)中的部分概念以及運(yùn)作原理。在燃料燃燒的過程中，由于固體與液體的著火點(diǎn)不同，所以在燃料燃燒的過程中，會(huì)經(jīng)常性地出現(xiàn)不同種類的能源消耗問題。同時(shí)在燃料的燃燒過程中，不可避免地會(huì)出現(xiàn)有害氣體，這些有害氣體通常都會(huì)對大氣有一定的損害，例如二氧化硫等有害氣體。所以，當(dāng)前電廠在生產(chǎn)電能的過程中要及時(shí)地對燃料燃燒所產(chǎn)生的有害氣體進(jìn)行處理，以此來確保轉(zhuǎn)化電能工作的生產(chǎn)質(zhì)量以及生產(chǎn)效率。此外電廠的技術(shù)人員要做好人工手動(dòng)調(diào)頻工作，進(jìn)一步確保電廠的加熱系統(tǒng)隨時(shí)隨地都處于健康平穩(wěn)運(yùn)行的狀態(tài)，從而推動(dòng)電廠全面地發(fā)展以及切實(shí)滿足當(dāng)前人民日益增長的能源需求[1]。

二、節(jié)能減排在熱能與動(dòng)力工程中應(yīng)用的重要性

在當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步的過程中，對能源的高效利用已經(jīng)成為了人們主要的經(jīng)濟(jì)發(fā)展追求目標(biāo)，也是當(dāng)前對產(chǎn)業(yè)布局規(guī)劃的重點(diǎn)工作內(nèi)容，節(jié)能、減排以及降耗已經(jīng)成為當(dāng)前貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀以及堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展道路的重要體現(xiàn)。同時(shí)熱能轉(zhuǎn)化過程中所應(yīng)用的轉(zhuǎn)化裝置以及多樣化的技術(shù)手段，也成為了當(dāng)前能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展與完善的重要?jiǎng)?chuàng)新來源，只有擁有了最為先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，才能不斷提升能源的利用率，才能夠從技術(shù)層面促進(jìn)能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。節(jié)能減排以及節(jié)能減損都需要熱能以及動(dòng)力工程作為主要載體，并且為其提供科學(xué)合理的技術(shù)支持與幫助。而節(jié)能減排則可以從熱能以及動(dòng)力工程的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)著手，從熱能與動(dòng)力工程的運(yùn)作內(nèi)部來降低能源的損耗以及減少燃料燃燒所帶來的有害氣體排放，在熱能以及動(dòng)力工程對能源轉(zhuǎn)化的過程中，充分地發(fā)揮出節(jié)能減排的優(yōu)勢。

三、節(jié)能減排在熱能與動(dòng)力工程中的有效運(yùn)用

（一）發(fā)電機(jī)組的優(yōu)化設(shè)計(jì)

對熱能與動(dòng)力工程中的發(fā)電機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化，能夠有效地提升能源的轉(zhuǎn)換效率。因此將流體力學(xué)以及熱能轉(zhuǎn)化學(xué)的運(yùn)行原理有機(jī)結(jié)合，加之對汽輪機(jī)組進(jìn)行有效優(yōu)化與升級，同時(shí)對燃煤以及燃?xì)忮仩t的整體熱量傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)加以改造，以此來提升燃料的使用效率，在一定程度上減少燃料的浪費(fèi)以及降低有害氣體的排放。第一，通過計(jì)算機(jī)的精準(zhǔn)重?zé)釁?shù)來對機(jī)輪機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化的基礎(chǔ)上，在實(shí)操過程中將重?zé)釁?shù)把控在正負(fù)0.2至0.6之間，則有助于提升蒸汽所產(chǎn)生的熱能使用率。第二，對鍋爐中的熱量系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，利用對燃料供給模式的優(yōu)化來確保燃料的充分燃燒，以此來增強(qiáng)熱能的傳導(dǎo)。提升下一生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)的工作效率[2]。

（二）余熱回收利用

將火力發(fā)電廠煙氣中所產(chǎn)生的剩余熱能進(jìn)行有效的回收利用，是提升燃料熱能利用率的有效舉措之一。第一，在生產(chǎn)工藝的完善與升級的基礎(chǔ)上，采集煙氣中的剩余熱能，并將剩余熱能導(dǎo)回生產(chǎn)工藝之中。通過煙氣以及鍋爐燃燒殘?jiān)械氖Ｓ酂崮軄韺訜釥t中的循環(huán)水進(jìn)行加熱，也可以將幾輪七組中已經(jīng)完成加熱的蒸汽導(dǎo)入到汽輪機(jī)的再熱系統(tǒng)中，這樣蒸汽中的剩余熱能就可以再次做功推動(dòng)汽輪機(jī)的二次運(yùn)作。第二，基于熱電聯(lián)產(chǎn)模式下的熱電廠中，可以通過利用熱泵技術(shù)來不斷地提高煙氣等物質(zhì)中剩余熱能的采集效率，將采集好的剩余熱能用于城市的市政供熱，更好的降低電能在轉(zhuǎn)化上的過程中所出現(xiàn)的熱能耗損的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地減少煙氣、廢水等污染物的排放。

（三）優(yōu)化與升級控制系統(tǒng)

當(dāng)前節(jié)能減排最為有效的技術(shù)方式，就是對熱能與動(dòng)力工程系統(tǒng)以及能源轉(zhuǎn)化流程的準(zhǔn)確調(diào)整與控制。第一，利用完備的線上實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備，通過計(jì)算機(jī)大數(shù)據(jù)等技術(shù)的有效分析電網(wǎng)的負(fù)荷變化，提高發(fā)電機(jī)組中調(diào)頻系統(tǒng)的反饋速度，對鍋爐燃燒方式進(jìn)行優(yōu)化升級，增強(qiáng)汽輪機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)的有效控制，提高設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。第二，在對具體設(shè)備運(yùn)行的過往數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，不斷的優(yōu)化設(shè)備的控制系統(tǒng)并對其加以改造與升級，利用修正既定指標(biāo)或是升級汽輪機(jī)葉片等有效的方式，來確保能量生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)作效能的有效提升的基礎(chǔ)上，行之有效的減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的熱能耗損。

（四）甄選科學(xué)合理的調(diào)頻模式

熱能與動(dòng)力工程之間的能量轉(zhuǎn)化是相互作用的，動(dòng)力工程的極大地推動(dòng)大的推動(dòng)了熱能的轉(zhuǎn)化效率，反之熱能的使用效率同時(shí)也加快了動(dòng)力工程的發(fā)展與完備。甄選出科學(xué)合理的調(diào)頻模式不僅能夠完成熱能與動(dòng)力工程的有效合作，還可以將熱能與動(dòng)能工程的巨大技術(shù)優(yōu)勢發(fā)揮得淋漓盡致，并將其作用于熱電廠之中。此外通過對負(fù)荷電網(wǎng)變化頻率的記錄，并在此基礎(chǔ)上，在并網(wǎng)運(yùn)行的過程中要實(shí)時(shí)依據(jù)負(fù)荷電網(wǎng)的變化頻率來對自身的運(yùn)行動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，同時(shí)自動(dòng)接收外部的負(fù)荷，以此來確保電網(wǎng)正常健康的工作頻率。發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)運(yùn)行也被統(tǒng)稱為一次調(diào)頻依據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷的外部環(huán)境，是發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行工作負(fù)荷頻率所產(chǎn)生的變化的具體體現(xiàn)。此外針對平衡加速器，完成快速的頻率調(diào)節(jié)可以將一次調(diào)頻作為解決方案，科學(xué)合理的對調(diào)頻模式進(jìn)行優(yōu)化與升級，有針對性地開展二次調(diào)頻，特別是在發(fā)電機(jī)組的工作流程中，能夠運(yùn)用人工手動(dòng)或是智能調(diào)頻兩種調(diào)頻模式，倘若一次調(diào)頻不能將發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過程中的問題進(jìn)行有效地解決，則可以采用二次調(diào)頻的方案來對發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過程中的問題進(jìn)行有效地解決，以此來不斷地提升發(fā)電機(jī)的運(yùn)作效率，充分地發(fā)揮出節(jié)能減排在熱能與動(dòng)力工程中的應(yīng)用優(yōu)勢，在提升電廠供電能力的基礎(chǔ)上，也加強(qiáng)了對周圍環(huán)境的保護(hù)[3]。

結(jié)論：綜上所述，加強(qiáng)熱能與動(dòng)力工程的有效運(yùn)作不僅是我國科學(xué)發(fā)展觀與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的具體要求，同時(shí)也是能源與資源轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而在其中充分的運(yùn)用節(jié)能減排則可以更加行之有效的提高能源利用率以及最大限度地減少有害氣體對周圍環(huán)境中大氣的污染，更好將能源轉(zhuǎn)化的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益有機(jī)統(tǒng)一，進(jìn)而推動(dòng)我國整體能源產(chǎn)業(yè)的全面繁榮發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐懷德，袁薈嶺，李蕓.發(fā)電廠節(jié)能降耗中熱能與動(dòng)力工程的應(yīng)用探討[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2021（18）：232-234.

[2]黃瑞，俞小莉，陳俊玄.研究生熱能與動(dòng)力工程測試實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2021，40（05）：210-213+222.

[3]楊澤一.節(jié)能減排在熱能與動(dòng)力工程中的應(yīng)用研究[J].冶金管理，2020（11）：204-205.

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