节能降耗中热能与动力工程的应用分析(1)

苏文 王龙启

摘 要：众所周知，电能是社会发展过程中的重要基础能源之一，它直接关系着社会是否能够稳定发展。结合当前电厂运行情况，因为环境因素使得电厂面临严重挑战，在中国不断推行环保工程的背景下，电厂在运行过程中要积极采取节能降耗措施，以便达到节能环保的目的，推动中国环保工程顺利开展，缓解环境压力。简要研究了节能降耗中热能与动力工程的运用，希望能为中国电厂实现可持续发展提供帮助。

关键词：节能降耗;热能;动力工程;电厂

引言：

随着温室效应的不断积累，全球变暖问题也引起了人们的关注。全球变暖的主要原因是近几十年来工业企业的不断发展，工业污染问题日益严重。伴随着工业污染问题同时产生的还有能源的消耗问题，两种问题的日益严峻使得工业企业不得不改善自身的生产技术。

1.热能与动力工程的阐述

1.1热能装置

热能装置的工作原理就是利用燃料燃烧产生能源来为人们提供热力能源，热能装置也能够作为动力装置，其原理就是将燃料燃烧的热能转化为机械能，在工业生产的过程中，热能装置主要有三种：一是内燃机装置，内燃机在工业生产中可以为发动机提供动力来源，其主要的原理就是在气缸内将燃料燃烧，燃烧产生的燃气不断膨胀，使得发动机的活塞反复运动，推动发动机运转，这也是热能转化为机械能的一种形式[1]。二是蒸汽机装置，蒸汽机装置的工作原理为装置内存储水，燃料燃烧产生的热量可以使水蒸发为水蒸气，然后将水蒸气作为发动机运行的机械能。三是燃气轮机以及蒸汽轮机，汽轮机的工作原理则是蒸汽或燃气驱动发动机叶片，使得叶轮旋转运动。

1.2动力工程装置

工业动力系统的组成包括热能装置、动力工程装置以及電力装置三部分装置，其中动力工程装置在工业生产的过程中应用的更加广泛，也是工业生产最重要的装置。动力工程装置的工作原理是将热能装化为机械能，再将机械能转换为其他能源，如电能等，动力工程装置一般在火电发电厂中被运用，其具有能源转化和利用两种功能，但传统的动力工程装置的使用工艺会产生一定的工业污染，其能源的转换率也存在着浪费的情况。

2.热能与动力工程发展的现况

2.1对环境造成污染

对环境造成污染一直是热能与动力工程的主要问题之一，且这种工业污染会制约企业的发展，其对环境的污染主要体现在污水污染、热能污染、噪音污染、空气污染以及放射性物质污染等。污水污染的主要形式就是热能与动力工程中能源转换所产生的废水;热能污染则是由于热能的损耗浪费，导致一部分热能流入环境造成污染;噪音污染就是由于工业企业在生产的过程中，机械设备的噪音很大，给环境造成一定的污染;空气污染主要是热能与动力工程中的废气排放;放射性物质的污染就是某些具有放射性物质的工业能源发生泄漏或者废物排放。

2.2热能损耗较严重

热能与动力工程主要是工业企业所运用的工程技术，一般在火力发电厂的工作中应用较为广泛。热能与动力工程的设备在运行的过程中，会产生一定的热能损耗，这些热能的损耗会导致能源浪费，降低发电厂的生产效率和经济效益。热能与动力工程中是具有节流调节功能的，节流调节功能主要是调节功率较小的设备，减少热能的损耗，但在实际节流调节功能运用的过程中，经常会出现一些问题，导致节流工作效果不佳。

2.3湿气损耗较严重

湿气损耗较严重也是热能与动力工程中的常见问题，湿气损耗严重具体体现在三个方面。一是在蒸汽机装置中，蒸发膨胀工作会产生一些小水滴，这些小水滴会给整体系统的运行造成一定的影响;二是水蒸气和小水滴的运行速度无法相同，一般情况下水蒸气的运行速度要比水滴的运行速度快，这就会造成湿气损耗;三是装置内的水滴聚集以后，会对水蒸气的运行产生影响，进而导致水蒸气的工作效率降低，使得装置的热能出现损耗[2]。

3.热能与动力工程在节能降耗中的应用

3.1有效利用多级汽轮机的重热现象

从汽轮机设备的运行情况来看，该设备在运行过程中往往会出现重热现象，在一定程度上降低资源利用率，影响生产活动中的能量回收工作。基于此，电厂工作人员需要针对重热现象，合理布置汽轮机设备，适当增加汽轮机的使用数量，以提高重热的利用率。通常情况下，电厂中的汽轮机都是以上下级的形式排列的，一旦汽轮机出现热量损耗现象，便会被其他汽轮机设备有效利用。在此过程中，充分利用热能与动力工程，能够提高资源的使用效率，减少能源浪费现象。基于此，在汽轮机运行过程中，一定要将重热系数控制在0.04～0.08之间，这一范围的设定是考虑到不同机组之间存在一定的差异，因为不能单纯以一个固定值作为汽轮机的运行系数。

3.2完善热能损耗排查分析流程

在电厂运行过程中，要想清楚了解热能损耗现象，了解热能损耗源头，就需要排查热能损耗现象。在此过程中，工作人员要结合实际情况，不断完善热能损耗排查分析流程，以便全面掌握热能损耗现象。此外，电厂还可以根据生产活动的具体情况，构建完善的风险隐患甄别排查体系，解决生产活动中的热能损耗问题。电力人员在构建排查体系的过程中，可以充分借鉴以往电力生产活动的运行资料和实际运营状况等，达到有效控制热能损耗的目的。

3.3废水余热回收利用

针对电厂节能降耗工作，加强废水余热的利用。在除氧器设备运行过程中，如果直接排放蒸汽，可能会导致热能损耗。针对此现象，电厂可以借助冷却器降低热能损耗。此外，对于电厂排污工作而言，一般情况下电厂会采用定期、连续的方式排污，这时，可以采取扩容实施降压的方式，使得污水能够被二次利用。但是，在此过程中需要注意的是，如果污水回收利用率低，不仅会导致大量的废水余热被浪费，还极有可能对废水排放的周边环境造成影响。鉴于此，电厂的工作人员还需要对此技术的实施进行研究，以便能够存放余热，提高热能的利用率。

3.4选择科学合理的调频方案

在电厂运行过程中，要想实现节能环保，首先要从调频方案入手，为热能与动力工程在节能损耗中的应用提供辅助，以便能够尽快达到节能降耗的目的。想要制订科学、合理的调频方案，工作人员首先要掌握电厂的整体运行情况，了解电网运行频率，时刻调整电网运行机组的动态性能[3]。在此过程中，还需要充分考虑电力系统外界实际负荷情况，确保电网频率能够正常运行，这样才能够为电网运行机组节能损耗提供保障。此外，在制订调频方案时，还需要在原调频方案的基础上，选择比一次调频难度低的二次调频，分别采用手动或者自动的方式进行调频。频率调速这种方式对于电厂运行而言，具有耗能少、效率高以及范围广等优点，对于电厂开展节能降耗工作十分有利。总而言之，工作人员想要选择科学、合理的调频方案，就需要从电网的实际运行情况入手，有效落实热能与动力工程的应用，提高电能生产效率。

结语：

综上所述，从当前中国电厂运行情况来看，要想积极响应中国可持续发展理念，电厂必须从自身生产入手，有效应用节能降耗措施，提高资源利用率，降低能源损耗。在此过程中应用热能与动力工程时，工作人员一定要从经济性、安全性和稳定性等方面对节能损耗工作进行评估，确保节能损耗工作能够有效开展，为提高电厂运行质量与效率打下坚实的基础。

参考文献：

[1]黄惠兰.热能与动力机械制造工艺学教学的探讨[J].广西大学学报（自然科学版），2002（S1）：236-237+241.

[2]刘林涛，吴月胜，洪钦，曹云锋.热能与动力工程的科技创新[J].工程建设与设计，2020（16）：123-124.

[3]皇海燕，牛黄.浅谈热能与动力工程中的节能措施[J].中国新技术新产品，2019（16）：49-50.