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關于熱能與動力工程的探討
隨著時代的發(fā)展，鍋爐的類型也在發(fā)展著變化著，下面是小編搜集整理的一篇探究熱能與動力工程發(fā)展的論文范文，供大家閱讀參考。
【摘要】在社會發(fā)展過程中，資源一直是人們密切關注的問題。社會的發(fā)展帶動了科學的進步，而社會發(fā)展與資源問題已經(jīng)形成了一種矛盾。當前，熱能動力工程的發(fā)展更好的解決了這一問題，熱能與動力工程其作用主要是高效節(jié)能，以降低能源消耗為前提。熱能與動力工程科技的發(fā)展，減少了人力資源的浪費和資源在使用過程中造成的損失，不僅有效的提高了能源的使用效率，同時也提高了經(jīng)濟效益，對能源的使用和發(fā)展有著重要的意義。
【關鍵詞】熱能與動力工程;探討
引言
所謂熱能動力工程的研究，指的就是我們在日常的工業(yè)生產(chǎn)中對熱能和動力工程之間的關系的向?qū)Ш吞接懀彩俏覀儗崮苎邪l(fā)工業(yè)的一種創(chuàng)新和發(fā)展，我們要研究的不僅僅是熱能與動力工程的日常工作狀況，更加要從熱能與動力工程的裝置概念，以及熱能的特點方面來詳細的介紹。
一、熱能的特點
目前，人類所使用的熱能，主要是通過一次能源的轉(zhuǎn)換而得來的，所以，分析熱能的特點，需要從以下三個方面來入手進行：
1、太陽能及其能量的轉(zhuǎn)換。太陽能，通過對植物的照射，進而使植物的內(nèi)部存有的葉綠素，發(fā)生一系列的能源轉(zhuǎn)換以及光合作用，進而將太陽能轉(zhuǎn)換成為生物的質(zhì)能，而太陽能的光，則是經(jīng)過熱量的轉(zhuǎn)換以及點的轉(zhuǎn)換，進而成為我們所使用的能源物質(zhì);
2、燃料化學能及其轉(zhuǎn)換過程。燃料化學能的轉(zhuǎn)換，主要是通過燃燒的方式，將存在于其中的化學能，轉(zhuǎn)換成為熱能，進而再通過相關的技術手段，將其轉(zhuǎn)換成為人類生活和生產(chǎn)所需要的機械能，例如常見的汽輪機等，其工作的方式，就是首先將化學能源，轉(zhuǎn)換成為蒸汽的熱能，進而再通過相關的設備以及技術，將汽輪機之內(nèi)的熱能轉(zhuǎn)換成為機械發(fā)動所需的機械能;
3、熱能的轉(zhuǎn)換，其中主要包括兩種能量的形式，即電能以及機械能，電能包括熱電發(fā)電機，而機械能，則主要有汽輪機以及內(nèi)燃機。
二、熱能與動能工程的現(xiàn)狀
1、熱能、動能的節(jié)流調(diào)節(jié)以及主要存在的主要問題
在電廠實際生產(chǎn)運行的過程中，節(jié)流調(diào)節(jié)的應用非常普遍。當發(fā)電設備工作的過程中出現(xiàn)問題時，會對系統(tǒng)發(fā)電產(chǎn)生非常大的能源消耗，這不僅影響了發(fā)電的質(zhì)量，也嚴重降低了公司的生產(chǎn)效益。一般情況下，節(jié)流調(diào)節(jié)適合應用在容量額度偏小的設備中，當機組設備的任何一級超過了額定的負荷時，機組的數(shù)量會不斷的減少，級數(shù)會在此基礎上不斷的增加，進而導致供電電壓的最大值比額定數(shù)值小很多。根據(jù)相關的定理，我們可以知道，要確保節(jié)流調(diào)節(jié)效能的正常發(fā)揮，其機組中的級數(shù)至少要在三級以上，并且當機組發(fā)電設備的工作狀況正常的時候，不同機組中通過的流量值是一定的，如果機組的運行狀況不斷的發(fā)生變化，系統(tǒng)也能夠保持穩(wěn)定性。
2、濕氣損失以及其中出現(xiàn)的問題
造成系統(tǒng)濕氣損失嚴重的原因有很多種，基本是多方面因素相互作用產(chǎn)生的結(jié)果，分析其原因可以分為幾點：第一，在水蒸氣不斷膨脹的過程中，經(jīng)常會形成很多的水滴，當水滴積聚的數(shù)量過多的時候，就會影響蒸汽的整體性能，導致蒸汽損失的情況;第二，當蒸汽的移動速度比水滴的移動速度快的時候，慢速度的水滴會嚴重降低高速運動的蒸汽的性能，也會導致濕氣損失;第三，水滴積聚的數(shù)量過多會嚴重干擾主流的運動，不僅會造成能量方面的損失，還會造成多余的設備操作。
3、重熱現(xiàn)象以及存在的主要問題
在熱電廠生產(chǎn)運行的過程中，要確保能量得到合理的利用。如果能量的分布比較均衡，且設備運行前后的氣壓差基本在同一水平時，和上一環(huán)節(jié)相比較，下一環(huán)節(jié)產(chǎn)生的焓值變化會比較明顯，這種現(xiàn)象就屬于重熱。重熱情況的出現(xiàn)，不僅會嚴重影響設備自身的性能，還容易降低發(fā)電廠的能源利用效率，通常來講，主要包括下面幾方面的問題：第一，電熱情況會導致電廠中的熱效不能得到有效的存儲，當電熱現(xiàn)象非常嚴重的時候，會導致電能的穩(wěn)定性降低，對電能的質(zhì)量產(chǎn)生直接性的影響;第二，重熱現(xiàn)象過于嚴重會直接降低發(fā)電燃燒過程的穩(wěn)定性，同時，蒸汽的數(shù)值也會出現(xiàn)較大頻率的波動，進而降低了設備的使用性能;第三，重熱情況過于嚴重也會降低發(fā)電過程中氣壓的穩(wěn)定性，導致氣壓出現(xiàn)非常大的波動，并且還影響了電能的使用頻率，在很大程度上降低了電能的質(zhì)量。
三、熱能與動力工程的創(chuàng)新措施
1、熱能與動力工程在熱電廠中的創(chuàng)新
熱電廠的創(chuàng)新主要表現(xiàn)重熱現(xiàn)象、調(diào)頻和減少濕氣損失三個部分，在這三個部分充分體現(xiàn)了熱能與動力工程在熱電廠中的科技創(chuàng)新。熱電廠在生產(chǎn)的過程中可以有效地利用重熱現(xiàn)象，但是在利用重熱現(xiàn)象時，要考慮重熱的重熱系數(shù)，要將重熱系數(shù)控制在一定的范圍內(nèi)才能夠?qū)崿F(xiàn)重熱現(xiàn)象的作用。錯誤的重熱系數(shù)會造成一定的經(jīng)濟損失，直接影響到熱電廠的經(jīng)濟效益。當生產(chǎn)的過程中出現(xiàn)重熱現(xiàn)象不能盲目的使用，首先要對重熱現(xiàn)象的具體情況有詳細的了解，正式使用重熱現(xiàn)象時要將重熱系數(shù)控制在規(guī)定的范圍，將熱能與動力工程的工作指導與實際的生產(chǎn)需要相結(jié)合，制定相應的方案來實行重熱現(xiàn)象的應用。
調(diào)頻手段在熱電廠的生產(chǎn)中也有很廣泛的應用。調(diào)頻一般分為一次調(diào)頻和二次調(diào)頻，一次調(diào)頻主要是指當電網(wǎng)的外力作用發(fā)生變化時，會給相關的數(shù)值帶來很大的波動，影響整個生產(chǎn)的穩(wěn)定性，這個時候設備自動的會進行調(diào)頻，以此來保證設備的正常工作。這種調(diào)節(jié)方式比較被動，只能根據(jù)當時的情況進行調(diào)節(jié)，不能對外界環(huán)境的變化實現(xiàn)靈活的調(diào)節(jié)。二次調(diào)節(jié)是在一次調(diào)節(jié)基礎上的再次調(diào)節(jié)，它相比較一次調(diào)節(jié)來說更加精準和科學。它可以將電網(wǎng)的工作頻率控制在一定的范圍內(nèi)，利用智能技術設置相應的數(shù)值，提前對外界的變化做出反應，能夠很大程度上減少經(jīng)濟損失，還能很好地管理控制數(shù)據(jù)，為下階段的生產(chǎn)工作創(chuàng)造有利的工作條件。
降低濕氣損失是熱能與動力工程科技創(chuàng)新的一個重點，因為濕氣造成的經(jīng)濟損失嚴重的影響到電力企業(yè)的健康發(fā)展。在生產(chǎn)的過程中經(jīng)常會產(chǎn)生大量的水蒸氣，產(chǎn)生水蒸氣的同時還會生成多余的水滴，多余的水滴會影響到水蒸氣的正常流速，造成能源的不必要浪費，降低了能源的使用效率。針對這種情況可以對相關的生產(chǎn)設備進行創(chuàng)新，增加去濕裝置和熱循環(huán)裝置，將多余的水分蒸發(fā)，提高熱能與動力工程的使用效率。
2、熱能與動力工程在鍋爐應用中的科技創(chuàng)新
(1)鍋爐燃燒控制技術
在鍋爐燃燒控制中，如何調(diào)節(jié)能量轉(zhuǎn)換才是關鍵，隨著時代的發(fā)展，鍋爐的類型也在發(fā)展著變化著，由從前的人力填充燃料到現(xiàn)在變成智能填充燃料，還可以對鍋爐的燃燒度進行有效的控制。在燃燒系統(tǒng)中一般有兩類，一類對鍋爐溫度的調(diào)節(jié)是通過控制空氣與燃料的燃燒調(diào)節(jié)，是與鍋爐本身的設定值進行比較的，這種方式雖然運算復雜但沒有達到精確的目的，對于鍋爐的設定值也要進行反復的確認才能保證技術的準確。
(2)仿真鍋爐風機翼型葉片
鍋爐內(nèi)部的風機構(gòu)造復雜，運行精密，在測量起來也比較困難，這就造成了到目前為止，還沒有一項科學、完整的體系來完善鍋爐葉輪的制造和運作發(fā)展。要想取得相對準確的數(shù)值，可以利用模擬實驗的方法對機械內(nèi)部的氣體流動做一個評估，對不同方式的空氣吹入對風機的流動分離進行模擬。然后根據(jù)電腦網(wǎng)絡來對這些數(shù)值進行模擬設定，模擬的目的是根據(jù)不同的速度得到的矢量圖來進行分析，在多組數(shù)據(jù)進行比較下，可以確定出鍋爐風機翼型邊界層分離和攻角的關系而進行進一步的研究。
四、結(jié)束語
總之，熱能與動力工程屬于高新技術產(chǎn)業(yè)，工程系統(tǒng)復雜，集機械、電力、電氣、電子、液壓、計算機等多學科于一體，自動化和綜合性表現(xiàn)明顯。我國當前處于經(jīng)濟轉(zhuǎn)型階段，大力發(fā)展熱能與動力工程，重點引導其開發(fā)有助于節(jié)能減排的資源和相關先進技術，對于我國實現(xiàn)經(jīng)濟與社會的可持續(xù)發(fā)展有著重大的意義。
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