浅谈热能与动力的应用

发表时间:2019/10/17   来源:《基层建设》2019年第21期   作者:徐令
[导读] 摘要:随着社会的不断进步与发展,人们开始对能源消耗的问题有所关注。
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        摘要:随着社会的不断进步与发展,人们开始对能源消耗的问题有所关注。在社会不断向前发展的过程中,虽然科学技术在不断地进步,可是社会发展与资源之间出现了越来越大的矛盾。为了将这一矛盾更好的解决,人们开始了广泛的研究,对热能动力工程的研究也不断深入。进行热能动力工程的应用可以将我国能源短缺的情况进行缓解,因此,这项工程十分重要。在进行热能与动力工程的研究时,需要将实际应用作为其研究基础,不断地进行观察总结,使能源能够最大限度的进行利用。本文分析了热能的特点以及热能与动力的研究方向,对热能与动力的应用以及应用影响进行了探讨,希望可以为环节资源供应紧张的局面提供一些参考。
        关键词:热能 动力 应用
        能源是国家进行发展所必须具备的基础,更是人类生活所不可缺少的东西。目前,我们所运用的依旧是以煤炭、天然气、石油为主的不可再生资源,因此如何将这些资源更加高效的进行使用便成为了现阶段研究很重要的一个方向。但是,从发展的角度来看,这些不可再生资源终究有一天会枯竭,所以新能源的研究势在必行。这时进行热能与动力的研究便成为了一项重要工作,它是人类向前发展所必需的要解决的问题。
        一、热能与动力的研究方向
        (一)热能与动力工程的研究基础
        热能与动力工程的研究需要以工程物理学科作为其主要的理论基础,以内燃机为代表的动力机械以及系统作为其研究对象,将机械工程学、工程力学、自动控制、环境科学、计算机等学科只是作为研究工具,从而进行能量转换之间的研究。
        (二)能源的分类
        我们将为人类的生产以及生活提供各种能力以及动力的物质资源称之为能源,能源按照不同的区分方法可进行不同的分类,例如可以按照是否可以多次利用分为一次能源和二次能源,也可以按照是否可在生分为可再生能源和非可再生能源,还可以分为常规能源与新能源,清洁能源与非清洁能源。其中常规能源指的是已经被广泛利用,技术较为成熟的能源,而新能源指的则是目前还在开发过程当中,还没有被广泛进行利用的能源。
        二、热能的特点
        (一)电能的转换
        能量转换是指能量从一个物体上转移到另外一个物体上或者从一种形式转换成为另外一种形式。目前,人类所使用的能量大多是通过一次能源进行一次或者多次进行转换而得来的。电能是一种能源形式,它是通过去其他能量的转换而得来的一种能量,这些能量在进行电能的转换时,电池以及发电厂发挥的作用十分的重要,提供电能的装置便是电源,实质上就是将各种类型的能转化为电能,目前发电的类型有火力发电、水力发电、太阳能发电以及风力发电等等。电池的类型较多,一般包括手机电池、储蓄电池、干电池等等。另外还有硅光电池,它可以将光能转化成为电能。
        (二)太阳能的转换
        太阳能指的便是太阳的能量,作为一种辐射它具有及时性的特点,所以在进行太阳能的利用时需要将其及时进行转换,这时便需要用到能量转换器。集热器通过吸收太阳能来将其能量转换为热能,另外也可以利用光伏效应将太阳能转换为电能。太阳能与热能之间的转换已经是一项非常成熟的技术,目前许多国家都在进行此种方式进行太阳能的利用。
        三、热能与动力工程的应用
        在国民经济中热能的应用占有较高的地位,一般热电厂都是热电联产的,对外进行热与电两种产品的供应。现阶段,集中供热系统被大力的进行推广,大城市中集中供热的首选便是这种大型化的供热系统,它可以有效的进行燃料的节约,从而将环境也进行改善。另外,我国电力行业的自动化程度也在不断地提高,电力设备也在逐步进行完善。在工业电力的方面还是以火力发电以及核发电为主要手段进行热能的转换,钢铁工业中通常对热能的运用较为广泛,其高炉炼铁、炼钢以及轧钢等方面都需要热能为其提供能量,另外一些有色金属的冶炼也是需要热能的。而在我们常见的水产养殖、温室培植、机械工业、建材工业等方面热能也有着广泛的应用。


        (一)热电厂的应用
        在热电厂中,通常使用热能运用到喷管调节、节流调节以及调压调节的方面。在热电厂运行时,需要注意对节流进行合理调节。进行节流调节时,没有调节级进行分类限制,所以需要利用其他的手段进行节流调节,从而保证其有调节有效性。在汽轮机第一级可以全周进汽时,如果工况有变化发生,各级的温度则应该呈现减小的趋势,如果汽轮机是在良好的进行运行,则可以利用小容量机组以及基本容量的大机组,这时如果经济性不好,便可以针对节流的损失问题采取一定的措施。在热电厂的运行当中,可以利用弗留格尔公式对热能与动力工程进行有效的利用,弗留格尔公式指的是在流量相同的条件下,通过对汽轮机各级的焓降以及压差进行计算,对汽轮机运行的功率效率以及各零部件的受力情况进行确定,从而对汽轮机的运行状态进行密切关注。在此过程当中,可以对流动面积的变化情况进行分析。从而实现热能与动力工程的有效运行。
        (二)锅炉中的应用
        热能与动力工程是因为信息技术的应用以及科学技术的不断进步才使得其可以应用到锅炉当中,锅炉主要由其电器控制系统以及外壳组成。锅炉在进行使用时也就是燃烧时可以产生极大的热能,在锅炉的炉底进行控制器的安装就是为了将锅炉的实时运行情况进行监控,这也是将锅炉进行保护的一种手段。锅炉在其运行过程当中,自身是存在一个保护系统的,它可以将一定的机械热能进行转化,从而进行自身的保护,但是这部分能量通常会对锅炉产生破坏。现在,随着科技的进步,锅炉中的热能控制已经全部由电脑进行自动化的智能控制,从而将锅炉运行精密度进行提高,以便将燃烧均衡进行保持。
        四、热能与动力的应用影响
        (一)热污染
        在进行热能利用的时候一般也会产生能量的损失,而损失的这部分能量则以热能的形式扩散到了大自然当中,这便会造成温度的上升从而对环境形成危害。在利用海洋或者是河水进行发电使,当冷却水排放到自然水源中也会对自然水造成温度的升高的情况,从而降低水的含氧量,这样便会对水中生物的生存造成影响。另外,当环境中的温度不断上升时,便会造成一些冰雪区的融化,从而冰雪覆盖区不断缩小,导致太阳能被更多的吸收,如此反复的循环,导致地球表面的温度便会进一步上升。
        (二)空气污染
        在进行热能转换时会产生一定的废气废料,这些废气废料在进行排放后会对大气造成污染,由于二氧化碳对地球辐射能有着较强的吸收力,却对太阳能透明辐射,就会使二氧化碳在地面吸收辐射后重新进行辐射,从而使这些热量留存在低层的大气当中,通过这种情况不断地发生,边会在最终形成温室效应。另外,在热能转换使用煤炭燃烧时,会在空气中产生二氧化硫等有害物质,这些有害物质也会对空气造成污染。
        (三)噪声危害
        在能量转换时必然会经过机械,而机械的转动是由机械中各种轴承进行转动而进行的,这时必然会产生一部分声音,这部分声音是可以被人们所接受的,当这些机械中的零件出现过度损耗或者安装不恰当时则会出现异于平常的振动,这也就造成了噪声,造成对人体有着很大的危害,会对人的听力、生理、心理以及工作睡眠产生许多不利的影响。
        五、结束语
        现阶段人类社会已经发展到了电气化的阶段,对于电能有着较大的需求,而目前用来进行电能转换的大多是不可再生的资源,在这种情况下,便需要热能及动力进行更加细致的研究,将能源的利用率不断提高,另外,需要对其他类型的能源进行充分的研究利用,不断做好新能源的开发利用工作,最终实现多种能源的开发利用。
        参考文献:
        [1].李小焕.浅析热能动力系统与应用[J].工程技术,2016(12):262.
        [2].刘涛.热能动力系统与应用的研究[J].科技与企业,2014(11):64.
        [3].李健康.浅谈热能与动力的应用[J].房地产导向,2014(03):117.
        [4].沈晓艳.论热电厂中热能与动力工程的有效运用[J].黑龙江科技信息,2013(07):24-25.
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