论热能与动力工程的科技创新

朱亮 王超

摘 要：随着经济的不断变化与发展，资源环境的日趋紧张，能源问题已经成为全世界普遍关注的重点问题，如何利用新能源进行资源优化配置，合理促进经济建设的发展，是当前高效节能的重点，对此，针对热能与动力工程的发展进行简要的分析与总结，以便提出更好的解决措施以便适应社会发展的需要，进一步完善热能与动力工程的智能化，减少对资源环境的破坏，进而提高其社会效益。

关键词：热能与动力；工程；应用；锅炉；科技创新

1 热能动力工程

热能与动力工程的出现，大大地推动了社会经济建设的发展，主要原理是采用热能与动能之间的相互转化，产生一种电能并被广泛的应用于热电厂以及锅炉中，其目的就是最大限度的降低能源消耗，实现其热电厂的自动化。与此同时，它还能有效的降低对环境的污染，可使转化的电能合理的运用到生活的方方面面，提高了热能与动力在实际工程中的利用率，对于发展节约型经济社会起到了至关重要的推动作用。

2 热能动力工程的应用

2.1 热电厂中的应用

（1）喷管调节

在喷管调节中，可以通过的最大流量在各种调节阀中有所差别，随着调节阀数目的变化而产生一定的改变，在满足负荷适应性的前提下，主要是能够平衡各种汽轮机的调节和变化，为了提高效率，可以考虑采用部分负荷这种方法。在控制各类调节的数值中，单机运行和多机并列运行是有一定差距的，单机运行中可以保证在启动时增加机组转速到一个合理的范围内，把负载荷度控制在有限值内；多机运行中要在保证对电网频率不会产生较大影响的前提下，利用调节作用对负载荷度重组和分配，这是新一轮的调频过程。

（2）节流调节

在这种调节方法中，改变工况时会产生节流损失，造成一定的经济损失但是在温度变化不明显时，负载荷度的适应性明显高于喷管调节。因此这种调节系统对机组的整体要求就比较高，对于小容量的机组一般可以运用这种调节，而在大机组的运用中就要求机组本身具有一定的基本负载荷度。

（3）调压调节

调压调节的经济性仅仅用于机组在某些负载荷度的情况下，随着负荷程度的提高，调压调节不再具有经济性的特征。在工作时，对于机械能的转换可能存在一部分的机械能损失，因为在这部分中机械能不具备转换成动能的条件，会带来一定的机组剩余速度上的损失。

2.2 锅炉中的应用

随着科学技术的不断变化与发展，信息技术的广泛应用，智能化的出现引起社会各界的普遍关注。热能与动力工程在锅炉中的使用也越来越广泛，严格意义上讲，锅炉是由两部分组成的，一部分是外壳；另一部分是燃烧过程中的电器控制系统。这一部分主要体现在锅炉的底壳部分，由于燃烧使其锅炉产生热能，此时为了有效掌握锅炉的运行情况必须在底壳部分安装控制器，其目的是为了更好的掌握燃烧过程中的参考数值，也是保护锅炉安全运行的有效手段。锅炉在运行的工程中，往往会形成一个良好的自我保护系统，将一部分机械热能转化为其他能量，但有的时候，所转化的能量会烧坏锅炉自身，所以在运行过程中，要进行智能化的管理，提高锅炉的运行精密度，热能与动力工程的使用从某种意义上讲确实提高了锅炉的运行效率，但与此同时还要提高操作人员的操作技巧以及专业文化知识的学习，避免造成不必要的损失以及人身伤害。

3 热能动力工程的发展创新

3.1 在热电厂方面的发展

（1）合理利用重热现象

一般来说，重热数值在一定的范围内是比较合理的，可以减少一些能量的损失，但并非越大越好，因此在热电厂中要做到合理且充分的利用重热现象，首先要对重热数值进行合理的选取，重热数值即为重热系数，是根据热电厂的动能动力工程运行的实际过程来确定的。

（2）一次调频和二次调频

一次调频是一种被动的调频措施，是根据调节发动机的转速来进行进一步的调节，这种调频措施不能对外界数值的变化而进行精准的调节，只能进行一定的控制。而二次调频在把电网频率控制在一定数值的情况下，可以利用智能调节预先设定方程式，来对机组进行重组和分配，这种调频方式可以对数据进行有效的控制，相对精确可靠。

（3）降低湿气损失

湿气的增多会给热电厂的运作带来一定的困扰，产生湿气后对热电中的运作潜在许多隐患，例如湿蒸气随着温度的变化，会凝结成小水珠，而在汽流的运行过程中小水珠可能会对流速产生影响，造成了动能不必要的消耗损失。有时蒸汽温度过低也会加重湿气，为了降低湿气的损失，减少它对机组运行的影响，可以采用祛湿装置，但安装这种装置要定期检修和更换，会带来较大的经济成本的支出，因此中间增加热循环过程是一种经济有效的措施。

3.2 在锅炉方面的发展

（1）锅炉燃烧控制技术

随着科技的不断创新，锅炉燃烧过程中如何调节热能转化成为了当今亟待解决的问题之一，锅炉类型也随着社会的变化而发生了改变，传统意义上的锅炉燃烧是由人力进行填充燃料的，但是往往在燃烧的过程中由于对其自身的热量极其控制没有一个很好系统的规范，故此很难掌握锅炉燃烧的控制参数。但如今却改变了以往的作业方式，变成了智能填充燃料，这在很大程度上改变了锅炉燃烧系统性能使其更加稳定，锅炉温度在一定程度上与空气及其燃烧的燃料有很大的关系，根据其自身设定值的比较，这种方法可以简单有效的测试出锅炉的性能以及为日后提供一个准确的技术参考数值。此外，还可以通过锅炉燃烧的曲线数值进行比较，同样通过空气和燃料进行对比，由于其数值是一个变量，所以要进行长期的数值比较，经过严格的分析才能确定其温度数值，并加以得到有效的控制，此方法现在被广泛使用中，是一种方便快捷的计算方式。

（2）仿真锅炉风机翼型叶片

锅炉内部的风机构造复杂，运行精密，在测量起来也比较困难，这就造成了到目前为止，还没有一项科学、完整的体系来完善锅炉叶轮的制造和运作发展。要想取得相对准确的数值，可以利用模拟实验的方法对机械内部的气体流动做一个评估，对不同方式的空气吹入对风机的流动分离进行模拟。然后根据电脑网络来对这些数值进行模拟设定，模拟的目的是根据不同的速度得到的矢量图来进行分析，在多组数据进行比较下，可以确定出锅炉风机翼型边界层分离和攻角的关系而进行进一步的研究。

4 结束语

在进行热电厂的热能与动力工程的研究中，要注意观察和总结热电机组热能与动力工程之间能量的转换，在改变工况时，各部分数值的变化情况都要随时记录，保证对工作状况的正确处理，提高操作规范和操作技能。在这部分的创新研究中，以提高工作效率，减少能耗为前提，提高能量的最大利用限度，合理利用在不同场合中的调节方式。而对于热能动力工程在锅炉中的创新研究，是保证锅炉的正常运作并可以对这种运作产生一定的积极效果，这在整个能源产业中都是一项重要的发展。

参考文献

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