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浅谈热能与动力工程的科技创新张松奇

发表时间：2020/3/3 来源：《电力设备》2019年第20期作者：张松奇

[导读] 摘要：随着人们生活水平与生活质量的不断提高，人们对电能需求量日益增加，能源紧缺问题越来越突出。

        （国电驻马店热电有限公司 463000）
        摘要：随着人们生活水平与生活质量的不断提高，人们对电能需求量日益增加，能源紧缺问题越来越突出。能源是社会经济发展进步的重要因素，近些年来，随着我国经济的快速发展，能源需求也与日俱增，如何高效的发挥各种能源的作用，促进国家经济和科技的发展，已经逐渐成为各个国家关注的热点话题。在提高能源利用效率，实现可持续发展目标中热能与动力工程研究与应用是一条极为有效的途径。本文，笔者将结合自身的实际工作经验对相关问题展开探讨。
        关键词：热能；动力工程；创新研究；实践
        引言
        所谓的热能与动力工程是一门研究热能与动力转化的学科，其研究的范围十分的宽广，主要是对推动热能和动力转换进行研究，其包含的内容有功能热物理、机械工程等学科，是一种多学科多方面的综合研究体，其能够有效的缓解社会发展中能源紧缺的问题，对于国家经济的发展和社会的进步都有一定的帮助。
        1热能与动力工程概述
        热能与动力工程专业是20世纪60年代中期发展起来的一种综合性学科，也就是说热能与动力工程并不是一个单一学科，而是多门学科的交叉性学科，比如化工、电工以及机械制作等，是由化工机械发展起来的。热能与动力工程是研究热能与动力学所涉及的各种能量之间的转换所使用的一种方法，动力与热能之间的转换是热能与动力工程研究的主要课题。从本质上来说，热能与动力工程就是将机械工业与操作工程的相互融合，使之成为服务于化工行业的一种技术手段，它的发展与相关行业的发展具有紧密的联系。在当前电厂发展过程中，如何提高电厂锅炉的运行效率是需要解决的重要问题，锅炉运行涉及多方面的专业知识，比如热能工程、制冷与保温技术以及动力机械等多方面的专业知识，热能与动力工程主要研究锅炉设计、生产制造等过程，成套装置的开发与设计都需要较高的技术水平，设备结构以及强度理论是节能装备开展的基础与前提，热能动力工程作为我国现代机械生产的基础，不仅解决了能源紧缺的问题，还促进了我国社会经济的高速发展。
        2热能与动力工程的实践应用与创新意义
        2.1热能与动力工程在热电厂中的应用
        一般来说，热电厂主要是将热能转化为动能，然后再将动能推动发电机运作进而产生电能。在日常的能源转换过程中，这种转换必然会造成一定量的能源损耗。因此，研究热能与动力工程在热电厂中的应用，从而得到产生相关消耗的原因对于降低能耗，提高能源的利用效率有着不小的帮助。同时，在热电厂中还存在有湿气损失，在能源使用过程中造成湿气损失的因素可谓是多种多样，如水蒸气膨胀过程中由于产生水滴影响蒸汽的整体性能导致的蒸汽损耗，蒸汽运动速度大于水滴移动速度等，都有可能会造成湿气损失，这些问题的出现对于热电厂的发电效率有着较大的影响。在解决这些问题的时候，做好热能与动力工程的创新研究工作就很有必要了，其能够有效的解决当前设备存在问题，提高设备运行效率和能源使用效率。
        2.2热能动力工程在锅炉中的应用
        热能与动力工程在锅炉方面的应用也极为广泛，锅炉应用中最为核心的就是燃烧系统的自动控制技术，当前随着技术的发展和进步自动控制填充方式已经逐渐取代了传统的人力填充燃料方式，这种新方式减轻了工作量，而且有助于节约能源。而热能与动力工程中自动控制可以分为多种技术，因此，在热能动力工程中锅炉方面的应用也发生了较大的改变，如双交叉限幅燃烧自动控制系统、空气燃气比例控制系统等都是其中的代表。

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        2.3热能与动力工程创新应用的意义
        我国是世界上最大的发展中国家，在国家经济发展建设的过程中，虽然我国能源资源丰富，但是人均占有量比较少，而且能源消耗速度比较快。当前，国家正处于转型发展的重要时期，能源短缺问题对我国经济发展的制约日显突出，在这样的形势下，做好热能与动力工程的创新研究工作，主要有以下几个方面的优势，首先，其符合当前国情发展的需求；其次，其符合电厂自身发展的效率；最后，其对于国家经济的发展建设也有一定的帮助。在热能与动力工程的创新应用中，做好相关的研究工作，能够有效的提高能源利用效率，这样生产成本也就大幅度缩小了，而且技术的革新，也在一定程度上降低了工作人员的工作强度，提高了企业的工作效率，增加了企业经营利润。
        3热能与动力工程的科技创新发展
        3.1电厂锅炉风机方面的应用创新
        风机是电厂锅炉的核心构建，在整个电厂锅炉系统中发挥着至关重要的作用，风机一般处于电厂锅炉的内部下方，由于电厂锅炉系统内部结构十分复杂，对于运转要求的精准度十分高，在此情况下，风机在运行中很容易出现故障或者其他问题。因此，需要对风机进行仿真类翼型叶片进行相应的调整，从电厂锅炉内部的气流流动方向进行相应的评估，然后采用科学的措施进行试验模拟。在这个过程中，还需要根据风机的不同运行方式，研究风机叶轮制作和运行方面的问题，通过试验模拟获得准确的数据信息，然后将这些数据信息通过计算机进行相关的模拟设置，解决电厂锅炉工作与风机叶片之间的冲突。
        3.2燃烧控制技术的相关技术创新
        一般来说，电厂生产环境与生产工艺具有较高的要求，各个生产工段都必须独立进行，在电厂发电过程中，燃烧控制技术是关键，尤其对于能量的转换阶段具有重要影响。因此必须对锅炉进行全面的技术改进，采用现代化的控制技术，且应用计算机系统，由于计算机控制系统具有速度快、操作简单、精准度高等优势，在当前电厂生产中普遍被应用，有助于实现节能减排目标的实现。现阶段，燃烧控制技术主要有空燃比例连续控制技术和双交叉先付控制技术，这两种控制技术都有一定的优势。空燃比例连续控制技术主要是借助电偶检查出多对应的数值，然后将这些数据信息传输到PLC，与锅炉系统所呈现出来的数据尽心对比分析，以此来调整电动阀的数值，不断调控锅炉内部温度。
        3.3提高热能和机械能转换效率
        随着电厂生产规模的不断扩大，新型的生产设备和生产技术得到快速发展，相应的自动化技术也得到不断完善。根据热能动力学分析，改进锅炉热能和电能的转换效率，对于提高资源的有效利用和生产效益具有重要的作用。根据目前我国的技术条件来说，提高热能和机械能转换效率还需要动力学与热能的理论技术融入其中，电厂锅炉在运转的时候还需要各个部门的协调配合，根据电厂的实际情况，合理地提高锅炉内在零部件运行的稳定性与安全性，以此不断提高电厂锅炉的工作效率。
        结束语
        总而言之，在发电厂运行期间经常会出现大量的热量损耗现象，是无法根治和解决的问题，不过我们需要对工作过程进行不断优化和升级，制定符合工作进行的有效工艺和节能对策，完成节能降低消耗的目标。所以，在发电厂未来发展的工作中，要提升对热能与动力工程运用研究力度，在设备内安装祛除湿气的装置，提升节流调节控制机制对策，从根本上实现对整个发电厂的调压调节损失目标，以此种形式实现对电厂热能与动力工程的运用效果，达到节能效果和目标。
        参考文献：
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        [3]王凤利，韩露，刘鸿，等.热处理供电系统在发电厂锅炉中的应用[A].中国计量协会冶金分会2018年会论文集[C].2018年.