热能与动力工程的科技创新探析3900

1、热能与动力工程的科技创新探析摘要：随着经济的不断发展，対能源的需求也在增加。山于资源有限，能源问题已经成了全 球关注的重点问题，人们研究的焦点z就是如何开发新能源。开发新能源的基础z就是 探索热能与动力工程，对它做好分析，才能进行能源的开发利用工作。同时，研究人员也要 考虑环境等因素，通过创新，改进该工程目前的不足之处，以便它能够被更好的利用。 关键词：热能动力工程；科技创新经济的发展对能源的需求会越來越大，而传统能源数量冇限，因此，对新能源的开发越 來越受到人们的重视。热能与动力工程就是在这种情况下应运而牛，促进了社会经济水平的 提高。这一工程不但保证了对能源的需求，而且在降低能源消耗、保护

2、环境等方而也有极人 的优势，促进了节约型社会的发展，拥冇极广阔的应用空间。1热能与动力工程热能与动力工程中研究的主要内容是热能和动力之间的合理转化，以便高效率地利用能 源。在实际应川屮，可以通过多种方式，实现热能与动力或热能与电能之间的合理转换，促 进提高我国的经济效益和社会效益。从实际情况来看，热能与动力工程直接关系到电力企业 的经济效益，而仇在解决能源利用的问题方面，具冇不可替代的作用。热能与动力工程涉及 到的学科非常广泛，而且相互之间的联系非常复杂和系统，因此，要科学地发展热能与动力 工程，通过能量转化产生经济效益，促进经济发展。从专业构成的角度来看，可以将热能与动力工程的相关内容划分为

3、几个专业模块，进行 合理的分析、开发和研究。这些模块分别为：以热能转换和利用为基础的热能动力及其控制 工程，如开发新能源、能源环境利用工程等；以内燃机及其驱动系统为基础的热力发电机和 汽车工程；以电能转化为机械能为棊础的流体机械和制冷低温工程；以机械功转化为电能为 基础的火力火电和水利水电动力工程。2.热能与动力工程的应用2.1热电厂中的应用2.1.1 喷管调节随着调廿阀数量的不同，可以通过调节阀的最大流量是变化的。在满足负荷适应性的基 础上，喷管调节可以使各种不同汽轮机的调节和变化达到平衡，提高汽轮机的工作效率。在 控制各类调节的数值小，单级运行和多级运行存在差异：前者能使增加的机纽速度达到

4、合理 范围，后者在保证电网频率的前捉下，重组和分配负载，是一轮新的调频过程。2.1.2 节流调节在工况发生变化时，节流调节会产生一些负血影响，造成一定的经济损失。负载荷度在 温度变化不大时，适应性相対较高。因此，在小-些的企业生产中，热能动力工程的这一情 况鮫明显，也多用于小容量的机组。2.2锅炉中的应用科学技术的进步和信息技术的应用，使得热能与动丿j工程可以被用在锅炉中。在使用过 程屮，燃烧使锅炉产生极人的热能，作为保护锅炉安全的重要措丿施之一，炉底的控制器可以 随时监控锅炉的运行情况。实际运行中，锅炉自身会形成一个自我保护系统，将一定的机械 热能转化为其他能量，以保护口身。然而，因为一些意

5、外，这部分转化的能量往往会烧坏锅 炉。因此，对锅炉运行的管理和控制方法需要提高。3热能与动力工程在应用中存在的问题3.1需要解决的能源方面的问题我国是能源消耗的大国，消耗了全世界9%的石油和42%的煤炭，后者主要用于火力发 电。口前，我国发电量的80%以上都是火力发电，其屮有96%都是燃煤发电。这一过程屮， 循环水、水汽带走了大量的余压和热能，排放到大气中，造成了能源的浪费。目前，我国火 电厂的能源利川率大约冇35%,利用率较低。因此，我国工业领域节能工作的重点，就是 减少火电的消耗。3.2需要解决的环境污染方面的问题燃煤电厂会排放二氧化硫、粉尘、氮氧化物等污染物，因此被称为“环境杀手”。随着

6、 电力工业的发展，燃煤电厂数量增多，排放的污染物对环境的影响也越來越人，加上火电厂 排污量大、排污集中等特点，电力工业在环境保护方面的问题愈发严峻，影响到了周围居民 的工作、生活和身体健康。3.3需要解决的安全方面的问题在电站，锅炉屮风机的作用时压缩和运输气体，也就是把机械能转化为动能，在运行过 程中，将气体运输到特定设备。随着机组的容虽增人，转速和效率也越来越高，因此，对风 机的安全可靠性的要求也越来越高。然而，在实际情况中，风机往往耍运行很长时间，而l 没有专业人员对其进行定期养护，因此，锅炉风机常常发生发生烧坏电机、轴承损坏、窜轴、 叶轮飞车等事故，不但影响了设备的正常运行，还给电厂造成

7、巨人的经济损失，其至对人身 安全造成威胁。4.热能与动力工程的科技创新4.1在热电厂方面的发展4.1.1 科学合理利用重热现象在多级汽轮机内，上一级损失的一部分热量，在z后的各级中町以得到利用，这一现彖 就被称为重热现象。在热电厂运行过程屮，重热现象是不可避免的。利用重热现象可以使整 个设备的效率大于各级的平均效率，在一定的数值范围内，重热现象可以减少-部分能量的 损失，即可以提高能源的利用率，在这一范围内，数值自然越大越好。然而，重热现象是以 降低各级的效率为前提的，所以数值并不是越大越好，也就是不能超过一定范围。因此，必 须根据热电厂的实际运行情况來确定重热系数（即重热数值），既保证各级的

8、效率，乂尽可 能地减少能量损耗，通过科学的计算，合理利用重热现象，是重热现象的效果达到最人。4.1.2 一次调频和二次调频一次调频是一种被动调频措施，是依据调节发动机的转速而进行的，只能大体控制，外 界数值的变化，而不能比较精确地调节。但是，将电网频率保持在一定范围的数值上，nj' 以通过钢能调节，预先对二次调频设定调频方程式，对机组进行重新分配和重新纽合。这种 方式比一次调频更为梢确和可靠，能够有效地控制数据。4.1.3 降低湿气损失在热电厂的实际运行过程中，不可避免地会产生湿气，当湿气过多，会给热电厂的运行 过程造成许多潜在的威胁。例如，随着温度的变化，湿气会凝结成小水珠，这些水珠

9、可能 影响汽流的流速，造成不必要的动能损耗。此外，当蒸汽的温度过低，湿气同样会加重。针 对这种现象，有关人员可以安装祛湿装置，以便减少湿气，进而降低湿气所带来的损失及其 对整体机组的影响力。要注意的是，一定要定期检查和更换祛湿装置，保证这一过程的效果， 也避免一些意外情况。不过，为了减少检杳和更换造成的经济损失，冇关人员可以在此过程 中增加热循环，以此提高热电厂在运行过程中的经济适用性。4.2在锅炉方面的发展4.2.1 锅炉燃烧控制技术在设备运行的过程中，要控制燃烧，这屮间的重要一步就是调节能量。目前，我国的人 多数设备在提供热能吋，都是依靠人工来进行工作。这样虽然可以确保设备的稳定运行，却

10、需要大量的人力资源，会增加经济投入。随着科技的进步，自动化、智能化的模式已经得到 全面普及，被应川于工业牛产屮。主耍的燃烧方式有两种。第一种是持续控制体系，它是由 燃烧的控制器及各种气体的分析装置等构成，通过热电偶的检测来设定合理的数值，轉经过 计算机技术计算出偏差。因此这一数值比较精确，可以合理地控制设备的燃烧。但是，多次 的实践也证明，这一设备在运行初期，其结构对温度进行控制时还存在一定的偏差，所以专 业人员述需对其做进一步的研究，以便设备更好地提供准确数值。第二种是交叉式燃烧控制系统。锅炉是由燃烧的控制器、流量阀、烧嘴、热电偶等纽成 的，在它进行温度的转换时，必须通过计算，观察计算的结果

11、是否与设备i致，从而控制燃 烧。比起第一种，这种方法相对而言更具优势，因为它不但节省设备，还能够比较精确地控 制温度，因此在工业生产中，这一方法已经得到了广泛的应用。4.2.2 仿真锅炉风机翼型叶片锅炉内部的风机具有比较复杂的结构并且需要较为精密的运行，因此，想要对它进行测 量是一项比较困难的工作。到目前为止，还没冇一套完整且科学的体系，可以对锅炉叶轮的 相关制造和其运作发展进行完善。想要有效地获取些准确数值，就需要通过模拟实验的方 法，対机械内部的气体流动进行有效评估。通过对有效地模拟不同方式的空气吹入风机时的 相关流动分离，再利川电脑网络，对这一数值进行模拟设定。进行模拟的主耍口的是根据不

12、 同速度得到的矢量图来实行分析，通过比较多组数据后，可以确定出锅炉风机的翼型边界层 攻角和分离z间的关系，进而可以施行下一步的研究。上述的几种方法和应用的前提是科学技术的发展。因为科学的发展，技术的可靠性、安 全性和梢确性才能不断地得到改进和提高，有了更多优良的设计，可以取代传统的和缺陷较 多的设备。同时，科技的进步也提供了更多合理的实验方法，确保新技术和设备在投入使用 前，可以进行精密的实验，获得准确数值，有效地确认其在实际情况屮的应用价值，也为进 -步的改进提供了参照。5热能与动力工程中科技创新的影响热能与动力工程的科技创新，不单单符合经济发展的要求，也対人们的生活质量和生活 品质有着重要的影响。5.1热能与动力工程科技创新对经济的影响对经济发展來说，热能与动力工程的科技创新极大的提高了能源的利用率、解决了我国 乃至全球各个国家和地区对于能源日益增长的需求，奠定了经济发展所需的能源基础。同吋, 科技创新捉高了设备的安全性、可靠性，减少了意外的发生，也就避免了相当一部分的经济 损失。5.2热能与动力工程科技创新对生活的影响如今，环境保护已经成为了人们的共识，经济的发展必须将其列入考虑范围。而热能与 动力工程的科技创新就很好的结合了绿色生产的理念。能源利用率的提高和排放污染物的减 少是和关的，而工业生产排放的污染物减少，大气污染和水体污染的情况也和应得到了改善 和控制