热电厂热能动力工程特性的应用分析

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应用，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

1 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。

2 热能与动力工程概述

热能与动力工程是工程热物理科学中的一个研究方向，它涉及到了计算机技术、力学、机械原理等理论，主要是针对热能生产活动中出现的能量转换现象进行管控与计算分析，以便不断优化此过程，提高能量转化效率，减少能量损耗。与此同时，还要利用动力工程中的相关理论，对动力机械以及内燃机等设备的运行进行科学分析，以提高热能转化为动能的效率，或者其他能量转换为动能的效率，降低能量损耗。从当前中国社会发展形式来看，其发展离不开电力的支持。所谓“电力”，指的是以电能为动力的一种能源，在人类社会中的应用十分广泛。在各大电厂生产运行过程中，要想提高能源转化率，减少能源浪费现象，就需要考虑能量守恒定律，由此可见热能与动力工程的重要性。虽然理论上的能量转化问题较为简单，但在实际操作过程中，有关能量转化守恒问题却十分复杂，只有将热能与动力工程科学合理应用到工业当中，才能够提高电厂运行效率，最终起到节能降耗的作用。

3 影响内燃机热动力及节能性的主要因素

内燃机主要是通过利用燃料燃烧产生的能量，驱动相关装置运转的设备。从内燃机本身的角度来讲，影响其热动力和节能性的主要因素包括以下几个方面：其一，燃料燃烧程度。在内燃机燃烧室内，燃料燃烧是否充分，将直接影响第一时间产生的能量。因内燃机本身构造设计、工艺水平的影响，都可能影响燃料燃烧程度。其二，热损失。内燃机运行时，要对燃料燃烧产生的能量进行转化，使之成为驱动相关系统运转的动力。内燃机在热能产生及转化过程会出现能量损失，一般表现为热损失。常规内燃机系统燃料燃烧产生的能量仅有37%左右可以转化为有功输出，而其中又有7%左右在活塞、水泵等装置运行时产生的摩擦力中被损耗。需要强调的是，多数内燃机系统中分别有28%以及32%的热能被冷却系统和排气系统消耗。目前，虽然内燃机技术和工艺在不断进步，燃料燃烧率达到了一个趋于当前技术条件下较难取得进一步突破的水平。因此，关于内燃机热动力及节能性改造的研究，主要在于降低热损耗、实现热能回收利用等方面。

4 热电厂热能动力工程特性的应用

4.1 冷却系统改造

常规内燃机一般是通过水冷却的方式进行冷却，以保证系统处于安全温度范围。在内燃机处于温度为80℃左右的工况时，其运行效率更高，而此时冷却系统进口水温一般也设定为80℃。内燃机系统的运行，温度控制很重要，一般如果温度小于40℃，需要通过预热系统进行加热，在高温水从内燃机系统流出之后，先进入1号温控阀，待水温小于70℃后，1号温控福阀门打开，让高温水进入水泵，再回到内燃机系统。如果内燃机系统温度超过80℃，开启2号温控阀，让高温水流入换热器，通过风冷系统进行冷却，再回流至2号溫控阀。总体来讲，该优化方案的核心理念在于，通过冷却水在水泵和换热器之间的交换流动，结合风冷装置，可以在满足冷却功能的基础上，减少热损耗。

4.2 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。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。

4.3 优化工业企业的产业结构

运用热能与动力工程的生产企业产业结构就具有消耗能源的特点，要想在热能与动力工程中实现节能，就要优化生产企业的产业结构，对产业结构的构成进行合理化的调整。在优化工业企业产业结构的过程中，主要从三个方面进行优化：第一方面就是对工业企业的能源结构进行调整，对生产服务所需要的能源进行规划，将转换能源的机械设备进行及时的更新，老旧的生产设备及时淘汰，引进更多先进的生产方式，保证生产效率和生产质量，第二方面就是在满足人们生产和生活需要的前提下，优化热能与动力工程相关产业的产业结构，进一步提高对不可再生能源的利用率。第三方面就是要引进更为先进的新技术，工业企业引进新的生产技术，可以进一步优化产业结构，不仅可以提高对能源的利用率，还可以提高生产效率，促进企业的发展。

4.4 余热回收技术的应用

目前比较主流的技术主要有以下几种：其一，采暖供热。在汽车、船舶等系统中，通常有采暖需求，而将内燃机系统余热回收，应用于采暖供热系统，是一种有效的方式。例如，在气温较低的时候，通过散热器对内燃机系统冷却水进行利用，在没有增加内燃机燃油消耗的基础上，满足采暖需求，达到节能目的。其二，余热制冷。利用内燃机余热来给空调、冷藏保险系统的运行提供能量，目前比较主流的余热制冷方式包括吸附式制冷及吸收式制冷两种。其中吸附式制冷适用于汽车内燃机系统中，即利用一些特殊材料，对内燃机余热进行吸收，在空调开启时，释放热量，降低车内温度。

5 结束语

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]祁麟.新形势下电厂热能动力发展前景研究[J].当代化工研究，2018（02）：179-180.

[2]祁麟.热电厂中热能动力工程的运用研究[J].化工管理，2018（12）：135-136.

[3]吴伟平，邓群英.热能动力工程在节能方面的运用[J].饮食科学，2017（24）：105.

[4]潘永进.热能动力工程在热电厂中的运用分析[J].计算机产品与流通，2017（11）：83.

[5]潘永进.电厂热能动力的设计研究[J].计算机产品与流通，2017（11）：87.

作者简介：

姜博 性别：男 出生年月：1987年9月 民族：汉族 籍贯：辽宁省阜新市 学历：本科 毕业专业：热能与动力工程 毕业时间：2011.12.30 现有职称：助理工程师 研究方向：热能与动力工程 身份证号码：210921198709128017