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热能与动力工程之节能技术方法分析

王乃伟

东拓奇电力技术发展有限公司,广东省广州市,510000

摘要: 随着经济发展,能源和环境问题受到社会普遍关注,在国家大力倡导技能减排,推动绿色持续发展的背景下,热能越动力工程领域要积极采用节能技术,提高能源利用效率,减少环境污染,促进经济社会的绿色持续发展。
关键词: 热能与动力工程;节能技术;方法
DOI:10.12721/ccn.2021.159045
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引言

当前,能源短缺是一个全球性问题,常规能源利用率不高,污染物排放量过大,造成了资源消耗大和环境污染的双重问题。节能技术在热能与动力工程中的研究与应用是降低能耗的关键。

1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。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。在实际操作过程中,有关能量转化守恒问题十分复杂,只有将热能与动力工程科学合理应用到工业当中,才能够提高运行效率,最终起到节能降耗的作用。

2热能与动力工程发展的现况

2.1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。

2.2 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。

2.3新技术与传统工艺之间的矛盾

现阶段,我国对热能与动力工程的研究较为重视,并鼓励科研单位、电力企业研究热能与动力工程的节能降耗控制问题。在国家的大力支持下,相关领域的科研成果不断涌现,越来越多的新型技术在实际中得到了广泛的应用。从某种角度来看,新型技术的应用的确可以有效提高热能与动力工程的节能降耗控制效果,但由于新型技术与传统工艺存在必然的矛盾性,二者无法从根本上兼容,因而新型技术的实际价值远远低于预期的高度。新技术的出现是实现电力生产改革的关键,电力企业应当基于辩证角度去看待新技术与传统工艺之间的矛盾,为新技术的推广和应用扫清障碍,扩大新技术的推广范围,从而实现规模效益。

3热能与动力工程之节能技术方法

3.1空压机余热回收技术

空气压缩机是一种在能源和电力工程中能耗高、能源利用率低的设备,在实际运行中,可以使用输入电流来产生热量和压缩空气能量。设施产生电力资源并将其转换成热能后,设施中的剩余能量将以废气和废热的形式释放到大气中,最终造成能量损失和浪费。但是,由于使用从空气压缩机回收废热的节能技术,因此,在能源和动力工程中已经有效地使用了大量能量。结合能源与动力工程的节能需求,设计空压机的余热回收装置,并根据“冷热交换”原理,其余空压机也投入使用,热能可以回收并用于水中。使用这种节能技术来回收处理设备的废热,并将其引入热水器,在合理控制能量损失的同时,减少常规生产过程中因水加热引起的功率损失,并控制空压机的功率损失以节约能源。

3.2发展新型能源

工业化、城镇化以及消费结构的升级,都会加大能源刚需。在当前社会能源体系中,煤炭、石油和天然气等仍是其主要组成部分。这些能源是从原始社会甚至更久远年代开始熬炼积累,工业革命距今仅仅几百年时间,自然馈赠的能源已经出现储备预警信号,此外,人类过分开采滥用不可再生能源对生态环境的破坏已经让美丽的地球疮痍百孔。因此,倡导清洁能源的使用成为当前行业和社会的共识,太阳能、生物能、风能、地热能、氢能等能源的发展方兴未艾。上述能源都是可再生能源,尤其是对环境污染程度小,这些特点有利于经济与环境保护协调可持续发展。

3.3产业结构优化

在热能动力工程中,为了降低能耗,我们要将优化产业结构作为目标与方向。首先,我们应积极调整产业所需的能源结构,主动学习各种先进的节能手段与技术,积极引入高质量节能设备,根据需求调整工艺方法与流程,创建无污染或是污染非常小的模式,保障生产能力及生产效果。其次,技术革命需要因地制宜,我们要发挥地方水资源优势,综合使用热能,比如空气单元回收热能就可以节能,将电力资源价值发挥到最大化。最后,我们有必要更新现代工艺与设备,提高动力工程机组和热能机组的运行效率。

3.4改善调频方式

动力工程运行的前提条件就是热能所提供的物质基础,热能又可以通过动力工程装置的转换而来,因此,可以热能与动力工程的关系紧密,是一种能量互相转化的关系,两者又互相促进运行,共同组成了能源以及能量的动力系统。热能与动力工程为人们的生产和生活提供基础能源,满足社会发展的需要,两者十分重要。但热能与动力工程的运行会造成一定的污染,因此需要改善热能与动力工程的调频方式。改善调频方式能够提高热能与动力工程系统的工作效率,减少能源的浪费,同时也能够减少对于环境的污染,真正实现节能减排,通过一次调频和二次调频的配合,可以提高热能与动力工程系统的稳定性,发挥两次调频的优势,进一步提高能量转化效果。

3.5重视调配选择和工况变动

调配选择的主要作用在于可以促使热能与动力工程的生产效率进一步提高,同时有利于对电力生产环节进行优化,保证电力生产的稳定性。在实际中,电力企业需要确保凝汽装置的性能可以达到特定的高度和条件,否则会对使用效率造成一定的影响。常见的方式为加装辅助装置,保证热能与动力工程的实际效率可以达标。其次,电力企业可以根据企业自身的工况安排和工况变工来调整汽轮机的工作负荷,确保可以将汽轮机的工作负荷维持在理想范围之内,过大或者过小均会影响到汽轮机的运行效率。

结语前,热能动力工程广泛应用于工业领域,要实现可持续发展,我们还需要重视环境保护及能耗问题,加强节能减排技术的英语,改变技术思路,调整产业系统与结构,为社会的发展与产业整体建设提供大力支持。

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