热能与动力工程分析研究

发表时间:2020/7/20   来源:《中国电业》2020年2月6期   作者:刘超跃
[导读] 做好热能与动力工程的创新工作,能够更好的提高能源的利用效率,同时,对以后经济社会的发展也将打下坚实的基础,能够提高经济发展的可靠性。
        摘 要: 热能与动力工程在应用过程中主要的功能就是实现热能和动力之间的转换,对能源的产生和使用进行分析,能够更好的加以利用,同时也能实现节能的效果。热能与动力工程涉及的内容非常广泛,实用性也非常强。在对其进行研究时,主要对热能之间的相互转换与利用进行研究,以提高电能、机械能以及热能之间的转换效率为目的。热能与动力功能在不断发展过程中,逐渐将环境保护理念进行了融入,能够更好的提高能源的利用效率,同时,对于热能与动力工程来说也是一项很好的发展。做好热能与动力工程的创新工作,能够更好的提高能源的利用效率,同时,对以后经济社会的发展也将打下坚实的基础,能够提高经济发展的可靠性。
关键词:热能;动力工程;应用
作为一项新兴的科技项目,热能与动力工程在社会经济建设发展中发挥着重要作用。其不仅能够实现能源的有效利用,还能减少不必要的损失。论文主要概述了热能与动力工程,重點研究了热能与动力工程的应用。  
1 热能与动力工程概述
就热能与动力工程来说,其涉及多方面内容,且使用性比较强。该工程主要研究热能与动能两者间的转换与利用,其应用的主要目的是在能源的使用过程中,提高能源的转换与使用效率,从而实现节能降耗的目标。随着科技的不断发展,热能动力项目在实际应用中的范围越来越广,相关的设备也获得了一定的发展。就热能动力装置而言,其主要工作原理为:一是通过将燃料放入相应设备中燃烧,获得一定的热量;二是在热动设备及其相关工艺的作用下,实现热能向机械能转换。
2 热能与动力工程的应用
2.1 在热电厂中的应用
热能与动力工程在电厂中应用广泛,其参与到了电厂运行中的多个环节。具体表现为以下几个方面。
2.1.1 喷管调节
喷管调节是热电厂应用中的一个重要装置,在实际的应用过程中,不同的调节阀的使用也不相同。以调节阀数量为基础,对其进行有效的调节,从而保障该装置发挥真正的效能。另外,在和负荷相适应的基础上,应保障各种汽轮变化情况的相对平衡,并且为了进一步提升该装置的使用效率,应对其负荷数进行有效的调整。在控制各类调节数值的过程中,运行方式的不同会影响其调节数值的大小。此外,在多机运行过程中,为了发挥装置的作用,应全面考虑各种因素,不仅要保障电网频率运行处于较小的波动范围,有效控制增加的机组,同时还要保障适宜的调频,即对负荷进行重新分组和分配[2]。
2.1.2 调压调节
就调压调节来说,在一定范围内,其经济性会随着机组某些负载荷度的变化而变化。在电厂设备的长期运行过程中,机械运行会造成原有用功的一部分损失,从而使得部分机械能损失,无法成功转换为动能,在一定程度上会影响机组的运行效率[3]。
2.1.3 节流调节
当工况发生变化时,节流调节方式也会发生改变,甚至会给电厂运作带来负面影响,极大程度上造成经济的损失。倘若变化不大,则需通过调整负载荷度适应性的方法,实现节流调节系统的有效应用。
2.2 在锅炉中的应用
就锅炉来说,其机组主要有两部分构成,即外壳、电气控制系统。其中,底壳的主要作用就是固定锅炉,只有锅炉固定后,才能进行下一步工作,即燃烧。为了实现锅炉的有效控制,还需安装一些控制部件,从而将锅炉保护的作用发挥到最大。而电气控制系统是锅炉的重要组成部分,其在实现锅炉运行有效控制的同时,还能保障锅炉的安全性。另外,在科学技术不断进步与发展的背景下,在热能控制方面,引入了先进的技术,从而保障锅炉高效、可靠的运行。比如全自动控制转换系统,借助计算机技术,实现锅炉控制的智能化,同时使得锅炉内燃料燃烧充分、均衡,保障锅炉的精密运行。


3  热能与动力工程存在的问题及改进
3.1  重热现象问题及改进
重热现象是指在多级汽轮机内,上一级损失中的一小部分可以在以后各级中得到利用,这种情况下,后一级的进汽焓值会相对提升,而各级的理想焓值累计总和将会超过全机总压降范围之内的焓值。但是在实际的操作过程中由于外界因素的影响,发电机组所产生的热能并不会全部被利用,这时就需要调节好实际的重热系数,以保证热能的充分转化。但是并不是说重热系数越大越好,因为重热的利用会降低各级效率,只能回收热损失的一部分。因此,在实际的应用中,各电厂应该根据自身的实际情况选择合理的重热系数,以保证热能与动能的有效转化与利用。
3.2  节流调节过程中的问题及改进
实际工作中节流调节会存在以下几个问题:一是缺少调节级,在第一级可以全周进气;二是在变工况时,会存在一定的节流损失,因此经济性能相对较差。想要改进以上两个问题先要了解节流调节的适用条件。节流调节主要适用于较小容量的机组和带基本负荷的大机组,机组具有的级数越多,机组的数值会越小。因此,可以利用弗留格尔公式,计算出不同流量下各级级前的压力,从而得到各级之间的压差,进而确定好相应的功率效率及各零部件的受力情况等。同时,可以通过检查各机组在运行时所显示的压力值是否与弗留格尔公式的标准值一致的方式,来判断汽轮机是否正常工作,通过这种方式可以解决流通面积发生改变的问题。在实际工作中,由于节流调节存在一定的难度,所以这部分的问题相对较多,但是加强对这部分知识的学习,可以很好地避免由于节流调节过程出现问题而产生的故障,对热电厂的发展具有重要的现实意义。
3.3  调压调节存在的问题及改进
调压调节具有以下两个特点:第一,它能够合理地调节负载,保证各级机组的正常运转;二是在承担负载的过程中,可以有效减少资金的投入,起到节约成本的效果。但在实际操作过程中,当需要承担的负载超过一定程度时,滑压调节会产生较大的费用支出。同时,我们需要注意在非工作弧度时,动静轴在间隙中会出现停滞的现象,会导致大量蒸汽的产生,造成斥汽损失的后果。因此,在调压调节中要时刻注意到上述问题,随着信息化技术的不断发展,,我们应该针对以上问题引入相关的新技术和新方法,有效减少调压调节中产生的各项损失,从而达到更为理想的状态。
3.4  湿气损失问题及改进
湿汽损失是热能与动力工程中常见的问题,主要由以下几个原因导致的:第一,在能量转化的过程中,由于濕蒸汽膨胀而导致部分蒸汽发生凝结现象,形成大量的水珠,在此过程中湿气出现了部分的损失。第二,由于凝结后产生的水珠具有一定的阻碍作用,可以限制蒸汽的正常流动,导致蒸汽动能的浪费。第三,如果湿蒸汽的温度偏低,也会影响到动能的转化,从而形成一部分的浪费。因此,在实际工作中,首先,可以运用去湿设备或是增加中间再循环的设计,来避免湿气的不必要损失。其次,可以通过强化机组的抗冲蚀能力来降低损失。汽轮机在运行的过程中由于轴承的摩擦和主油泵的启动都会产生一定的能量消耗,所以在选用和安装的过程中,应该购置技术较为先进的汽轮机,不仅能够很好地节约能效,还可以更好地提升运行效率。
4结语
综上所述,热能与动力工程是现代比较热门的一个学科,其相关技术和设备也在工业生产中得到了广泛的应用。该工程的发展,在一定程度上促进了各行业的发展,进而推动了国家社会经济的发展。
参考文献
[1]岳敏慧.浅谈热能与动力工程在锅炉方面的应用[J].建筑工程技术与设计, 2017(7):11-13.
[2]闫天明.热能与动力工程的应用研究[J].中国高新技术企业, 2016(18):55-56.
[3]王君喆,鲍雷.浅谈热能与动力工程的应用及其对环境的影响[J].科技创新与应用,2016(7):126.
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