熱能動力工程技術(shù)應(yīng)用探討

楊毅

摘要：在我國現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷取得飛速發(fā)展的今天，人們的利用自然資源節(jié)能環(huán)保環(huán)境保護(hù)意識已經(jīng)越來越強(qiáng)，逐漸逐步完全淘汰了一些已經(jīng)落伍的環(huán)保保護(hù)技術(shù)，取而代之的是新自然節(jié)能是對人類經(jīng)濟(jì)社會持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)越來越大的自然節(jié)能低碳新星環(huán)保保護(hù)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：熱能動力工程;技術(shù)應(yīng)用;研究

引言

現(xiàn)階段在全世界范圍之內(nèi)，相關(guān)的不可再生能源，例如天然氣、石油、煤炭等，依然是占到了能源使用率的百分之九十左右。這些不可再生的能源，依然是人類生活和生產(chǎn)當(dāng)中所使用的主體能源，但是，從長遠(yuǎn)的角度來看，這些能源遲早都會有使用枯竭的一天，所以，如何開發(fā)和利用新型能源，并且深入地研究其對環(huán)境帶來的影響以及節(jié)能減排方面的內(nèi)容，是現(xiàn)今非常關(guān)鍵的一點(diǎn)工作內(nèi)容，同時(shí)，也是國家相關(guān)工作當(dāng)中的重點(diǎn)。

1熱能與動力工程研究的基本內(nèi)容

熱能與動力工程可以說是研究熱能與動能轉(zhuǎn)換規(guī)律的一門學(xué)科。其內(nèi)容廣泛，影響因素多。因此，要求研究者對該學(xué)科有一個(gè)全面的認(rèn)識，能夠發(fā)現(xiàn)該學(xué)科的發(fā)展規(guī)律，以便更好地應(yīng)用于其他學(xué)科的建設(shè)中。鍋爐是火力發(fā)電工程研究的主要設(shè)備。在鍋爐的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中，會應(yīng)用大量的熱能和動力工程知識，形成系統(tǒng)的理論知識。因此，在鍋爐的應(yīng)用過程中，應(yīng)特別注意機(jī)械工程、能源工程、物理工程等領(lǐng)域的應(yīng)用，找出提高鍋爐燃燒效率的規(guī)律。同時(shí)，各學(xué)科的發(fā)展方向和研究領(lǐng)域也會隨著社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而變化。熱能與動力工程的應(yīng)用領(lǐng)域也在向智能化方向發(fā)展，特別是在物理工程領(lǐng)域。我國相關(guān)拓展領(lǐng)域的研究尚處于初級階段，專業(yè)人才嚴(yán)重不足。面對這些情況，我們需要加強(qiáng)對熱能和動力工程的研究，在工程領(lǐng)域的研究逐步積累經(jīng)驗(yàn)，發(fā)揮熱能和動力工程的最大作用，提高鍋爐生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域的共同發(fā)展。

2現(xiàn)階段的熱能動力裝置

燃料在適當(dāng)?shù)脑O(shè)備中燃燒而產(chǎn)生的熱能，然后在熱能動力機(jī)中將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。燃燒設(shè)備、熱能動力機(jī)以及他們的輔助設(shè)備統(tǒng)稱為熱能動力裝置。熱能動力裝置主要有兩大類：一種是以燃燒產(chǎn)生的燃?xì)庵苯舆M(jìn)入發(fā)動機(jī)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，如內(nèi)燃機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)等。內(nèi)燃機(jī)是19世紀(jì)末期開始出現(xiàn)的一種熱能動力裝置。它重量輕、體積小、使用方便、熱效率高，因而得到廣泛的應(yīng)用，特別是在交通運(yùn)輸工具和移動式中小型機(jī)械上都應(yīng)用內(nèi)燃機(jī)作為動力設(shè)備。現(xiàn)代用于船舶、機(jī)車及發(fā)電的大型內(nèi)燃機(jī)的單機(jī)功率已達(dá)數(shù)兆瓦至數(shù)十兆瓦。燃?xì)廨啓C(jī)裝置是20世紀(jì)40年代后才得到迅速發(fā)展的熱能動力裝置。由于它是輪機(jī)式機(jī)械，具有轉(zhuǎn)速高及工質(zhì)流量大的優(yōu)點(diǎn)，因此燃?xì)廨啓C(jī)裝置每單位功率的機(jī)體重量及體積都比內(nèi)燃機(jī)要小很多。相應(yīng)地單機(jī)功率也可達(dá)百兆瓦以上，遠(yuǎn)大于內(nèi)燃機(jī)。正是這些因素使得它首先在航空上得到應(yīng)用，燃?xì)廨啓C(jī)裝置和噴氣技術(shù)相結(jié)合而成的航空用渦輪噴氣發(fā)動機(jī)，已成為航空發(fā)動機(jī)最主要的型式。此外，燃?xì)廨啓C(jī)也常用作艦船動力設(shè)備及發(fā)電裝置的動力設(shè)備;另一種則首先將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能傳遞給某種液體使其汽化，然后將蒸汽導(dǎo)入發(fā)動機(jī)進(jìn)行熱功轉(zhuǎn)換，如蒸汽機(jī)和汽輪機(jī)等。蒸汽動力裝置是最早得到應(yīng)用的一種熱能動力裝置。由于它可以燃用固體燃料，甚至燃用廉價(jià)的劣質(zhì)燃料，又可以制成功率很大的機(jī)組。蒸汽動力裝置現(xiàn)在仍然是一種極重要的動力設(shè)備，特別是在大型固定式動力設(shè)備方面。它主要用作熱力發(fā)電廠的動力設(shè)備。

3熱能與動力工程在現(xiàn)代生產(chǎn)活動中的應(yīng)用

3.1在鍋爐工程中的應(yīng)用

火力發(fā)電工程在鍋爐中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在燃燒控制技術(shù)的發(fā)展和完善上。所謂燃燒控制，就是對鍋爐內(nèi)燃料的燃燒轉(zhuǎn)換范圍進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。傳統(tǒng)的鍋爐燃燒，是依靠人工向鍋爐充裝燃料，但在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)不斷發(fā)展的今天，許多先進(jìn)的鍋爐設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用自動化、智能化的包裝設(shè)備。燃燒控制技術(shù)，主要的想法是利用燃燒控制器、溫度傳感器（熱電偶），流控制裝置和PLC自動控制系統(tǒng)由PLC根據(jù)鍋爐的測量溫度，傳感器與預(yù)設(shè)溫度相比，根據(jù)大小和方向的微分流量控制裝置，調(diào)整燃燒狀態(tài)。

3.2在熱電廠生產(chǎn)中的應(yīng)用

在火力發(fā)電廠的生產(chǎn)設(shè)備中，汽輪機(jī)可以將鍋爐產(chǎn)生的蒸汽（熱能）轉(zhuǎn)化為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的動能，這是主要的熱能-動能轉(zhuǎn)換設(shè)備。在熱能-動能轉(zhuǎn)換過程中，一部分熱能轉(zhuǎn)化為動能，經(jīng)過發(fā)電機(jī)再轉(zhuǎn)化為電能輸送出去;但是有些熱量是通過熱量傳遞而損失的。因此，研究如何減少熱損失，提高能源利用效率，是熱能與動力工程再熱電廠生產(chǎn)中最重要的任務(wù)。一般來說，火電廠可以利用多級汽輪機(jī)的再熱現(xiàn)象來提高能源效率。所謂再熱現(xiàn)象，是指上部汽輪機(jī)所做功的損失，而下部汽輪機(jī)可以利用這些功。再熱現(xiàn)象是提高火力發(fā)電廠熱能利用率的重要理論依據(jù)。

3.3在空調(diào)工程中的應(yīng)用

在空調(diào)工程中，以電能為代表的能量通過流體和制冷機(jī)械轉(zhuǎn)化為機(jī)械功。因此，空調(diào)工程是流體機(jī)械在熱力動力工程領(lǐng)域的一個(gè)典型應(yīng)用?？照{(diào)工程、電力驅(qū)動壓縮機(jī)、電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的制冷劑，以一定的壓力和速度的制冷劑流量按照的順序冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器，蒸發(fā)器內(nèi)的房間內(nèi)制冷劑蒸發(fā)熱，在外部完成冷凝器冷凝熱，為了實(shí)現(xiàn)熱量交換的目的。

4熱能動力的未來發(fā)展前景

4.1水資源和水力發(fā)電

可以認(rèn)為，水力電力工程部分的工作原理和熱力學(xué)原理是重要的兩者之間的共同點(diǎn)，在水利水電工程中，需要調(diào)整，水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的安裝，同時(shí)還需要運(yùn)行一些輔助設(shè)備在任何時(shí)間協(xié)調(diào)測試。從理論上講，他們需要滿足控制和運(yùn)動學(xué)習(xí)理論知識的理論，相應(yīng)的電廠自動化和一些特殊需求，最終確保理論與實(shí)踐之間的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一。摘要電廠的計(jì)算機(jī)管理和新方法的測量和控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用是熱工程未來的主要問題。

4.2汽車工程和熱機(jī)

要使熱工程能夠長期發(fā)展，對低溫制冷和流體力學(xué)相關(guān)內(nèi)容的認(rèn)真研究和分析，為汽車工程零件的工程設(shè)計(jì)提供更好的發(fā)揮效果，并帶來良好的發(fā)展前景。這兩者的發(fā)展需要做一個(gè)整體，整合實(shí)踐操作和理論基礎(chǔ)，并從中獲得經(jīng)驗(yàn)。對于冷卻過程特性的優(yōu)缺點(diǎn)，需要掌握流體力學(xué)知識和有關(guān)機(jī)械力的相關(guān)知識，以便深入了解和分析。

4.3熱量和控制工程

控制項(xiàng)目發(fā)展之間的相互促進(jìn)，在參與相關(guān)技術(shù)之間的關(guān)系，和內(nèi)容基本理論的系統(tǒng)分析和總結(jié)，你需要鍋爐和汽輪機(jī)的相關(guān)原理為主要內(nèi)容的未來的主要研究內(nèi)容。技術(shù)理論和實(shí)踐在未來設(shè)計(jì)動力機(jī)械工作的支持，可以保證燃燒污染，介紹了并行開發(fā)熱之間的關(guān)系發(fā)展，不是一方為另一方，只有保證，環(huán)境污染的范圍內(nèi)可以控制工業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展可以被稱為真正的進(jìn)步和發(fā)展，否則，會污染環(huán)境為代價(jià)換取經(jīng)濟(jì)發(fā)展，基于長遠(yuǎn)的眼光，不僅不能真正實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和進(jìn)步，也可以逐漸將導(dǎo)致較低的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。此外，還需要更先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，使熱工程成為可持續(xù)發(fā)展的理想路徑。

結(jié)束語

現(xiàn)在能源成本的上漲，加上人們越來越注意環(huán)境保護(hù)，真的需要一種新的方法來處理高能源消耗的鍋爐和其他設(shè)備的不良情況。人們將越來越關(guān)注能源利用和效率的重要價(jià)值轉(zhuǎn)化，這將有效地促進(jìn)中國社會的可持續(xù)發(fā)展和進(jìn)步，建設(shè)生態(tài)文明國家。因此，未來的熱能動力實(shí)用價(jià)值仍然是發(fā)展的核心，同時(shí)研究和開發(fā)的新能源及輔助設(shè)備等需要深入的研究和分析，有效促進(jìn)理想的性能源利用環(huán)境，使國民經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)更好更快的發(fā)展和進(jìn)步，改善能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化配置，最終使經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)的有效實(shí)現(xiàn)雙贏的局面。

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