探讨节能减排在热能与动力工程中的应用

丁惠森

摘  要：随着经济的发展与社会的进步，人们对于能源的需求也在日益提升，但是在对能源的开采与利用的过程中，环境污染以及不可再生能源的消耗问题已经成为了当前我国能源事业发展过程中不可回避的问题，在一定程度上制约着我国的可持续发展战略。因此，为了加强我国可持续发展战略的水平以及生态文明建设，更好地满足当前我国人民日益增长的能源需求。本文将对节能减排在热能与动力工程中的应用进行浅析，以供参考与借鉴。

关键词：节能减排;热能与动力工程;有效运用

引言：

随着当前环境污染问题以及能源短缺问题的日益严峻，节能减排早已经成为一项世界性的科研话题。电能是我国生活与生产中被应用最广的能源，但是由于其自身所具备的高耗能以及高污染的特点，在开发与利用的过程中也给我国环境带来了严峻的考验。因此我国在对电力能源的开发与利用过程中，发现热能与动能工程可以使整体发电过程拥有节能减排的功效，以此到达能源的高效率转化，最终保护环境。

一、热能与动力工程

热能与动力工程可以有效地完成能量的转化工作，热能在与之相对应的装置以及前提条件下，可以转化为动力能源，同时将转化的动力能源作用于电能以及热能之中，而这一套转化过程其实质就是为了获得最终的电能。通常情况下，在针对生产电能的环节中，想要确保电能可以顺利地完成转化，就要求在转化电能的过程中切实遵守能量守恒定律中基本的具体要求，所以当前热能以及动力工程在我国绝大多数的电力企业中正扮演着不可或缺的重要角色。站在理论结构上对其进行分析，当汽轮机在正常运行状态下，汽轮机中的冷凝装置内部会出现蒸汽凝结并产生液体，之后将热水注入低压水泵以及加热器中，利用高压水泵的功效，给予锅炉大量的热能，就此来完成能量的转化。热能与动力工程在运作过程中，主要运用了燃烧动力学以及流体工程学中的部分概念以及运作原理。在燃料燃烧的过程中，由于固体与液体的着火点不同，所以在燃料燃烧的过程中，会经常性地出现不同种类的能源消耗问题。同时在燃料的燃烧过程中，不可避免地会出现有害气体，这些有害气体通常都会对大气有一定的损害，例如二氧化硫等有害气体。所以，当前电厂在生产电能的过程中要及时地对燃料燃烧所产生的有害气体进行处理，以此来确保转化电能工作的生产质量以及生产效率。此外电厂的技术人员要做好人工手动调频工作，进一步确保电厂的加热系统随时随地都处于健康平稳运行的状态，从而推动电厂全面地发展以及切实满足当前人民日益增长的能源需求[1]。

二、节能减排在热能与动力工程中应用的重要性

在当前的经济发展与社会进步的过程中，对能源的高效利用已经成为了人们主要的经济发展追求目标，也是当前对产业布局规划的重点工作内容，节能、减排以及降耗已经成为当前贯彻落实科学发展观以及坚持可持续发展道路的重要体现。同时热能转化过程中所应用的转化装置以及多样化的技术手段，也成为了当前能源产业发展与完善的重要创新来源，只有拥有了最为先进的科学技术，才能不断提升能源的利用率，才能够从技术层面促进能源产业的快速发展。节能减排以及节能减损都需要热能以及动力工程作为主要载体，并且为其提供科学合理的技术支持与帮助。而节能减排则可以从热能以及动力工程的关键节点着手，从热能与动力工程的运作内部来降低能源的损耗以及减少燃料燃烧所带来的有害气体排放，在热能以及动力工程对能源转化的过程中，充分地发挥出节能减排的优势。

三、节能减排在热能与动力工程中的有效运用

（一）发电机组的优化设计

对热能与动力工程中的发电机组进行优化，能够有效地提升能源的转换效率。因此将流体力学以及热能转化学的运行原理有机结合，加之对汽轮机组进行有效优化与升级，同时对燃煤以及燃气锅炉的整体热量传导结构加以改造，以此来提升燃料的使用效率，在一定程度上减少燃料的浪费以及降低有害气体的排放。第一，通过计算机的精准重热参数来对机轮机組进行优化的基础上，在实操过程中将重热参数把控在正负0.2至0.6之间，则有助于提升蒸汽所产生的热能使用率。第二，对锅炉中的热量系统进行调整，利用对燃料供给模式的优化来确保燃料的充分燃烧，以此来增强热能的传导。提升下一生产工艺环节的工作效率[2]。

（二）余热回收利用

将火力发电厂烟气中所产生的剩余热能进行有效的回收利用，是提升燃料热能利用率的有效举措之一。第一，在生产工艺的完善与升级的基础上，采集烟气中的剩余热能，并将剩余热能导回生产工艺之中。通过烟气以及锅炉燃烧残渣中的剩余热能来对加热炉中的循环水进行加热，也可以将几轮七组中已经完成加热的蒸汽导入到汽轮机的再热系统中，这样蒸汽中的剩余热能就可以再次做功推动汽轮机的二次运作。第二，基于热电联产模式下的热电厂中，可以通过利用热泵技术来不断地提高烟气等物质中剩余热能的采集效率，将采集好的剩余热能用于城市的市政供热，更好的降低电能在转化上的过程中所出现的热能耗损的基础上，进一步地减少烟气、废水等污染物的排放。

（三）优化与升级控制系统

当前节能减排最为有效的技术方式，就是对热能与动力工程系统以及能源转化流程的准确调整与控制。第一，利用完备的线上实时监控设备，通过计算机大数据等技术的有效分析电网的负荷变化，提高发电机组中调频系统的反馈速度，对锅炉燃烧方式进行优化升级，增强汽轮机组运转环节的有效控制，提高设备的运转效率。第二，在对具体设备运行的过往数据分析的基础上，不断的优化设备的控制系统并对其加以改造与升级，利用修正既定指标或是升级汽轮机叶片等有效的方式，来确保能量生产设备运作效能的有效提升的基础上，行之有效的减少生产环节中的热能耗损。

（四）甄选科学合理的调频模式

热能与动力工程之间的能量转化是相互作用的，动力工程的极大地推动大的推动了热能的转化效率，反之热能的使用效率同时也加快了动力工程的发展与完备。甄选出科学合理的调频模式不仅能够完成热能与动力工程的有效合作，还可以将热能与动能工程的巨大技术优势发挥得淋漓尽致，并将其作用于热电厂之中。此外通过对负荷电网变化频率的记录，并在此基础上，在并网运行的过程中要实时依据负荷电网的变化频率来对自身的运行动态性能进行有效的调节，同时自动接收外部的负荷，以此来确保电网正常健康的工作频率。发电机组的并网运行也被统称为一次调频依据电网负荷的外部环境，是发电机组并网运行工作负荷频率所产生的变化的具体体现。此外针对平衡加速器，完成快速的频率调节可以将一次调频作为解决方案，科学合理的对调频模式进行优化与升级，有针对性地开展二次调频，特别是在发电机组的工作流程中，能够运用人工手动或是智能调频两种调频模式，倘若一次调频不能将发电机组运行过程中的问题进行有效地解决，则可以采用二次调频的方案来对发电机组运行过程中的问题进行有效地解决，以此来不断地提升发电机的运作效率，充分地发挥出节能减排在热能与动力工程中的应用优势，在提升电厂供电能力的基础上，也加强了对周围环境的保护[3]。

结论：综上所述，加强热能与动力工程的有效运作不仅是我国科学发展观与可持续发展战略的具体要求，同时也是能源与资源转化的关键环节，而在其中充分的运用节能减排则可以更加行之有效的提高能源利用率以及最大限度地减少有害气体对周围环境中大气的污染，更好将能源转化的经济效益与环境效益有机统一，进而推动我国整体能源产业的全面繁荣发展。

参考文献：

[1]徐怀德，袁荟岭，李芸.发电厂节能降耗中热能与动力工程的应用探讨[J].大众标准化，2021（18）：232-234.

[2]黄瑞，俞小莉，陈俊玄.研究生热能与动力工程测试实验教学改革[J].实验室研究与探索，2021，40（05）：210-213+222.

[3]杨泽一.节能减排在热能与动力工程中的应用研究[J].冶金管理，2020（11）：204-205.

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