探析热能与动力工程中的节能措施

内蒙古京能电力检修有限公司 李 忠 王 璐 宋建伟 石军霞 胡文涛

电力能源是人们日常生活中必不可缺的能源，电力行业又是热能与电力工程专业的主导行业，那么在其中加强节能措施的研究就具备了极强的现实意义。从科学的角度来分析，热能与动力工程的节能措施主要是涉及了主体的设备，系统的设计、控制、运行、信息处理，环境保护以及清洁能源利用等方面。

随着我国经济不断地发展，各大城市的人口也越来越多，对于电的需求也越来越高，尤其是在夏季和冬季的时间，各个地区都会产生用电高峰。如果要想电力设备安全稳定运转，就必须要对热能与动力工程中的节能措施足够的重视。就内蒙古的京能电力检修公司而言，研究热能与动力工程的节能措施对于公司的成本节约和减少污染排放有很大的帮助。本文从热能与动力工程的概念、节能在其中的作用、能量损耗的基本原因以及热能与动力工程节能中的具体措施四方面来简单探讨。

1 节能在热能与动力工程应用中的作用

1.1 热能与动力工程概念

热能与动力工程技术一般是发电厂中使用的主要技术，电力检修设备一般也是对于该项技术的设备进行检查和维修。热能与动力工程技术的实际工作原理就是把热能不断地转化为动能，然后再通过其他的技术和方法把动能再转变为电能的一个过程，简单点来说，就是利用热能来发电或进行动力输出的技术。

热能与动力技术是一种比较复杂而且连续性特别强的工程，热能的开发和使用以及动力的输出的工作原理都要遵循能量守恒定律。在发电厂中利用该项技术进行实际的工作，不仅能够减少在发电过程中产生的污染物，最大程度上的保护生态环境，还能满足我国人民对于电力的要求，减少资源的浪费，从而促进社会经济的稳定发展。

1.2 节能在热能与动力工程应用中的作用

最近几年来我国的城市化建设程度越来越高，人们对于生活水平的需求也越来越高，城市中居民的用电量也在逐渐地加大。在使用各种家用电器时都需使用大量的电，但是大规模使用电力时，不可避免地就会对整个电力网络造成很大的压力，很容易他就出现跳闸的现象，甚至出现断电的问题。最终导致安全事故的发生，给人们的生命财产安全造成不利的影响。

为缓解上述可能出现的问题，根据各个地区不同的电力政策，相关的企业要对热能的转化和供电的问题足够的重视，对其中的各个环节进行研究和改进。在对热能与动力工程的各个环节进行优化时，重点关注的问题就是其中的节能措施，优化其中的节能措施才能加强热能和动力之间的转化率，提高发电厂发电的效率。节能措施会让发电厂避免在发电过程中有不必要的损失和消耗，很大程度地提高热能到电能的转化率。

从另一个方面来看，我国当前阶段的各个行业的生产和发展对于电力的需求逐渐在增多，从而导致电力工程的相关设备负荷严重，发生安全事故的几率也比较大。节能措施就可以完美地解决这项问题，从而满足社会各行各业对于电力的需求，促进社会的经济发展。节能措施的作用不仅如此，相关的电力企业还可以利用节能措施保证热能与动力工程顺利无阻碍的开展，进而实现节能环保的目标，响应国家的政策号召，实现电力行业的可持续化发展，这对于生态环境的保护和我国的综合国力的提高有着至关重要的意义。

通常电力企业的热能都是从煤炭和石油这两种自然资源上开发的。从我国当前煤炭的角度来看，目前为止我国已经成为了世界上煤炭消耗量最大的国家，而且煤炭也是我国主要的消费能源，随着工业水平和经济水平不断的发展和提高，环境污染的问题也越来越严重。所以不论是从消耗的角度来看，还是从环境保护的角度来看，热能与电力工程的节能措施研究都是迫在眉睫的，如果在当前经济形势变化之下，煤炭的燃烧效率和利用率还是保持在之前的状态之下，就肯定会给当前社会的经济发展造成极大的影响。

从石油消耗的角度来看，我国每年都要从国外进口大量的石油资源用以维持国内的能源稳定，然而这么庞大的石油进口量也给我国的能源安全问题带来了极大的威胁，所以热能与电力工程的节能措施不仅仅是有着节约能源、保护环境的作用，更是对于我国的能源安全起到了重大的作用。相关的电力企业要对节能措施进行研究和创新，从经济效益的角度和社会责任的角度两方面来满足社会各行各业的用电需求。总的来说，我国当前对于能源的利用效率和其他发达国家相比确实还存在着很大的差距，所以就更需要把节能技术应用到位，从而帮助企业提高自身的名誉的同时还能实现我国经济的持续增长。

1.3 热能与动力损耗的基本原因

以发电厂的热能与动力的转换为例子可知，热能和动力的损耗的基本原因是能量转化过程中造成的能量损耗。热能与动力工程是把基础的自然资源转化成热能、再由热能转化成动能，然后再转化成电能，那么在这三层转化之中不可避免地会造成能量上的损耗，从而导致利用率降低。那么具体的损耗原因相对来说是比较复杂的，大体上可以分为三种原因。

重热现象。这种现象是在第二次的能量转化中发生的，维持转化机器的自身运转本来就是要消耗一部分能量，客观上来说，电力的生产设备越落后、管理的模式越老旧、机器所造成的无用功也就越多，这就直接影响了能量转化之间的利用率，降低了电力生成的稳定性；第二方面就是节流调节的不合理，发电厂在发电作业中的发电机组状态不是一直不变的，那么动态的状态转变之中必然的就会带来能量的损耗。所以发电机系统的稳定性也是影响能源损耗的因素之一；第三方面就是外部的环境影响，在发电的过程中外部的水汽过大，杂质过多的话也会造成一定的损耗[1]。

2 热能与动力工程的节能具体措施

2.1 减少水蒸气带来的损耗

在发电厂开展热能与动力工程工作的过程中，肯定会出现大量的水蒸气散失的情况，这一过程对施工中的热能带来了比较大的损耗。在实际的生产过程中，发电厂一般都是利用热传递的方法来开展工作，那么在使用这种方法工作的时候，施工的过程中不可避免地就会出现大量的热气，热气遇到空气中的水蒸气就会凝结成大量微小的水珠，从而形成大面积的水蒸气，大面积的水蒸气散落在设备上又会被设备上的热量加热导致蒸发，然而液体在蒸发的时候是吸热的，所以大量的水蒸气会造成热量的很大损失，因此相关的工作人员就要做好水蒸气的处理工作，从而避免或者减少热能的损耗。

工作人员可以在电力生产的空间内安装一个专业的去除空气中湿气的设备，在安装这个设备的同时还可以安装一个循环空气的设备，通过这两种设备的共同作用，循环生产车间内的空气然后去除空气中多余的水蒸气，可以有效地解决水蒸气带来的热量损耗问题。

其中需要值得注意的是，应用相关的除湿设备的时候，经过长时间的水汽积累可能会对车间内的工作设备带来一定的腐蚀效果，从而让车间内的发电设备出现问题，所以相关的工作人员在实际的工作中，要注意对除湿设备的管理和对其他设备的检修，最好实现定期地对除湿设备进行管理和对其他发电设备进行检修，从而让发电设备正常运行，减少设备损坏维修的支出，稳定设备的运行，提高发电的效率。

2.2 优化热能节流调节工作

在发电厂进行热能与动力工程工作的时候，经常性的会出现由于节流导致损耗的问题。做好节流调节方面的工作，是减少在整个发电过程中产生热能损耗的重要环节。一般在实际工作中出现节流损耗方面的问题时，工作人员可以对一级所有发电设备自身的实际发电情况进行一个科学的整体的分析，以求通过这种方式来增加发电机组的稳定性和灵活性。那么在节流工作开展的时候，由于节流工作基本上都是技术人员进行操作，在其中热能的损耗程度就取决于技术人员的技术水平，所以对于相关企业来说，对于该岗位上的技术人员进行高标准，严要求是十分必要的。

除此之外，相关企业的管理人员还应当针对此岗位工作的技术人员开展定期的培训，从而达到让技术人员的技术水平跟上时代的发展。在对于设备的管理模式上，由于在出现节流损耗时，会使得容量较大的机组工作全部出现该方面问题，这便对发电效率产生了较大影响[2]。所以为了避免这些情况，可以在日常的工作中尽量使用小容量的发电机组，避免出现节流损耗导致整个发电厂都受到影响的情况出现。

为了最大限度提高发电效率，进而实现节能环保、响应政策的号召，首当其冲的就是要做好节流调节的工作，相关的工作人员可以基于弗留格尔公式开展相关工作，在后来的调节工作中，该岗位的技术人员要着重的注意变工况的临界值，对机组整体流量以及前后压力差进行合理控制。在运用该种技术时，为了能够充分地发挥效果，首先便要对发电厂中设备的实际运行情况进行细致检查，并以检查结果为准，分辨其是否可以利用弗留格尔公式，如果符合条件着重注意其流量方面，加强对发电厂中汽轮机的管理以及控制，然后对流动的部分的面积进行计算，最终分析出变化的具体情况，从而达到提高发电效率、节能的目的。

2.3 减低降压带来的损耗

在降压的过程当中带来的能源损耗也是比较大的一部分，所以减低降压给能源带来的损耗也是节能的重要措施之一，可以极大地增强整个发电机组的稳定性和安全性，从而进一步提升整个发电厂的供电效果[3]。

在发电厂开展发电工作的时候，为了保证发电机组的稳定性，工作人员经常开展调压调节工作，不仅如此，工作人员还可以增强机组的负荷压力，从而提高供电的效率，此种办法的优点是带来的效果比较明显，操作难度不高。缺点就是这种调节调压的方法需要在机组的高负荷条件下使用，如果没有相应的其他设备辅助的话，高负荷条件下的机组会产生大量的水蒸气，从而对热能造成二次损耗。所以工作人员在使用该项技术的时候，应当根据实际的情况出发，做出合理地安排，对方案进行科学的优化和改进，对于市场上的新型产品进行研究、开发和利用。从而解决发电厂在发电工作中遇到的实际问题[4]。

2.4 做好一二次调频工作

一二次调频工作和发电厂发电效率之间有着密切的联系，其工作质量会直接影响到其发电效率，一二次的调频工作不仅可以缓解能源消耗过高的问题，同时还能够起到对环境进行保护的作用。在实际的工作中，调频的工作基本上通常都会以被动的形式开展，其中一次调频工作的调频对象为发动机转速，第一次调频通常会有较少的问题以及误差出现，这是正常现象，所以这时候就需要进行二次调频工作。

二次调频工作需要在电网的供电频率平稳的情况下，提前确定好调频的数值，如果是智能调节的话就要提前设置好相关的函数。然后再以实际情况为准对资源进行分配和重新整合，最后还要对调频后设备的运行数据进行记录以及跟踪，从而保证调频工作的整体效果。二次调频工作相对于一次调频来说有较强的精确性，工作中所体现的数据也都较为合理。由于该项工作具备较高的技术性，所以在开展这项节能工作的时候要选择企业中专业能力比较强的人员进行操作，从而确保一二次调频工作的顺利开展。

3 结语

热能与电力工程对于我国的经济发展来说具有重要的作用，但是在工作中的损耗问题就需要相应的节能措施来解决。那么通过对热能与动力工程使用节能措施可以有效地环节能源损耗的问题，从而实现对环境的保护。