节能降耗中热能与动力工程的运用研究

朱镇锴 江栋军 宋胜杰

摘要：到目前为止，电力能源可以由多个方面供应，其中电厂就是最主要的供应端。現代化社会下生活的人们已经越来越离不开电能了，电能的消耗量已然成为了工业发展和产业结构布局的重要影响因素。由于各种因素的阻碍，使得电厂产生的电力大多被耗费在了传输等环节，故而急需在此采取一些高效节能手段。文章深入剖析了电能制造的相关因素，在热能与动力工程学科的基础上，介绍了以何种方式大规模减少电能的无用消耗，进而实现低碳环保的理念，创造更加和谐美好的社会。

关键词：电厂电能；热能与动力工程；节能降耗

无论是哪个电厂进行发电，都必须以热能与动力工程为基础进行，在工程中动力转换的效率，将直接决定电能在动力上的损耗。文章所有的工作都以工程第一线积累的经验为基础展开，以此得到的研究成果都极具参考价值。近几年，热能工程在节能环保领域的应用实例正在逐年增多，很多电厂的工作人员都对节能环保理念有一定的认知，开始在工作中有意识的践行，同时还在此基础上建议国家更改相关能耗要求。诸多项目反馈，在工程中动力施工环节，经常会遇到热能能耗太高的困境，有鉴于此，文章将研究重点放在了如何降低其耗费上。

1热能与动力工程

动力这一概念涉及太多层面，在以往的定义来看，火、石油和煤炭等这些都在其内；但是在当前动力层面上，风能、核能也被涉及其中，甚至于作为新型能源的氢能亦在其中。动力能源的载体通常都是一些现代化的器械，一般是内燃机、轮船发电机等。热能与动力工程的实质就是进行能量的转化，热能这一能源只有借助一些设备才能发挥其作用，而它转化的最终形式一般都是电能。现在社会上的发电厂等能源制造商，都是在进行能源的转换，当然这些都必须依照能量守恒定理进行，换言之，这也是热能与动力工程运用价值的体现。在原理上来看，工程进展应该比较顺利，不过在工程实践中，这确是一个极为复杂的过程，唯有科学的运用热能与动力工程科学，才能真正的实现能源转化效率的提高。

2电厂热能与动力工程之间的关系

2.1热能转换动能的过程

从电力能源生产制造流程来看，热能将会被分为几大部分，其中一部分就会以动能的形式呈现出来，发电机工作的动力正是来源于此，还有一些会借助发电机转变为电能，另一些电力能源会借由发电机输送给系统内的其他机器。在整个发电的环节中，蒸汽的产生会带有一部分的热能，这也是能量消耗的一种途径。在该流程中，节能目标的实现主要是借助优化能量转化过程完成的，而这些都是以提升发电机操作能力为着手点，由此实现节能理念。

2.2影响机组变工的原因

电厂的作用一般都是用来发电，至于电能的存储则不太擅长，这就意味着其不能完成大规模电能的储备，同时电功率也很容易受到环境因素的影响，无法将电功率值维持在一个水平。举例而言，发电厂锅炉经常都是处于燃烧状态的，而这个状态极不稳定，这种不稳定性就直接影响到了蒸汽参数的改变，进一步来看，凝气设备也处于变化之中，凝气自然也不在稳定状态。在电能的制造环节，会充斥着各种变量，比如说外界电网频率的不稳定等，都将对机组产生重大影响。

3节能降耗在热能与动力工程的应用

3.1选择合理的调频方案

在电能的生产制造中，为了完成热能与动力工程的有效使用，科学的确立节能降耗的实施方案，第一步就要从调频方案入手，业内人员需要系统的了解电网的运转频率，时刻关注电网机组的运转性能，一旦出现问题能够在第一时间进行动态调节。调整是建立在对外界实际负荷的反馈上进行的，是一种频率上的调整，在确保电网频率一定的背景下，为机组的低能耗运转实施保障。除此之外，不管是在初次制定调频方案，还是在对原有方案进行优化，都尽可能的择取二次调频，这样做的好处就是，较于一次调频其难度更低一些。并且，系统强大的功能能够容纳手动和自动两种操作模式，这就使得发电机运转效率能够得到一次质的提升。

3.2采用调配选择与工况变动法

在电厂的正常运营中，研究人员将热能与动力工程进行结合时，一般会用到两种方法，一种是工况变动法，还有一种就是调配选择法。一般情况下，汽轮机整体效率的优化还需要一些设备的辅助，举例而言，如果在汽轮机上装配低压凝气装置，那么借助调配选择与工况变动都可以调控系统作业量，不仅如此，还能够对系统负荷进行调控，这也是实现节能环保的一个手段。

3.3强化对系统节流环节的调控工作

在电厂中，机电组的运营通常都会伴随着节流浪费情况的出现，这对于系统的运行是极为不利的，故而，十分有必要落实节流工作。一旦在电机组运转过程中工况发生了异常，那么机组内每个部分的温度几乎都会下降，这时候只需要改变或者说是优化设备适应能力，那么就能够运行小功率设备了。但是一旦使用大功率，那么节流浪费情况就变得不可避免。故而，在大功率设备的支持下发电时，就必须要优化对节流的调控力，进而减小在这个过程中产生的能耗。

3.4减少能耗与湿汽

汽轮机发电组在运转过程中，一般都会伴有由于湿汽损失而提升能耗的情况出现。在这种背景下，湿蒸汽就会转化为水，这是不利于蒸汽运行的一个变化，会对设备动能方面造成影响，同时也会造成能量的损耗，但是这种情况出现的频率是极高的。对此我们的处理措施就是引入再热与去湿设备，实现对热能的更进一步的使用。

3.5优化强化传热在实践中的应用

就当前中国工业发展局势来看，诸多领域都包含了热量的传导与强化，比如在冶金与石油上，都有极为广泛的使用。在换热器中主要体现在动力上，原理上就是上文所提到的强化传热，目的就是实现传热效率的提升。故而，它的重点在于对换热器换热强度的优化，提高工作环境，削减换热环节的阻力等。

3.6有效利用多级汽轮机的重热现象

汽轮机在运转环节重热情况也会时常发生，这显然是对资源利用率的削弱，不仅如此，其还阻碍了对能量的再利用。故而，我们可以在汽轮机使用量和布置情况上重新进行调整，借助对布局上的优化，提高对重热的使用效率。一般情况下，汽轮机设备的布置都有一个优先级的关系，在这种排布方式下，即使是汽轮机自身出现了热量损耗，那么它的下级设备也能将其再利用，这就实现了对资源利用的最大化。故而，我们一般都会将其中的重热系数把握在0.04～0.08以内，之所以这是个范围，其原因在于每个机组都会存在差异性。

4结语

在国内大的经济发展背景下，为了实现人们生活水平的提升，以及周围居住环境的改善，我们必须要始终践行人与自然和谐共处的理念，将政府制定的降耗政策落实到各大企业之中，特别是电厂这种大能耗企业。不过，转而来看，节能环保确实是一个复杂而庞大的工程，这包含了企业发展的多个领域、多个层面，因此，十分有必要将最新的科学技术运用到节能事业之中，从对基础设备的提升为立足点，强化对生产设备的换代升级，改良以往的加工工艺，技术攻关新能源，探求热能与动力工程基础之上的环境友好型发展道路。

参考文献：

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[2]张德智.浅谈节能降耗中热能与动力工程的实际运用[J].工程技术：文摘版，2016（6）：00180-00180.

[3]王标.浅谈节能降耗中热能与动力工程的实际运用[J].中国新技术新产品，2016（10）：84-85.

作者简介：朱镇锴，出生年月：1997.02.16 ，性别：男，民族：汉，籍贯：江苏省扬州市，当前职务：学生，学历：本科，研究方向：热能与动力工程.