节能降耗中热能与动力工程的实际应用

2021-10-27郭洵彬

现代制造技术与装备 2021年9期

郭洵彬

（福建永福电力设计股份有限公司，福州 350108）

我国经济已逐步从高速增长阶段转向高质量发展阶段。在高质量发展过程中，应当注重环保理念，在维持绿色发展理念的同时保证经济发展质量。目前，我国资源供需不平衡问题尤为突出，无法全面利用能源，且各种不合理消费情况导致资源过度浪费，对环境造成了污染，从而直接影响我国的经济发展[1]。电能生产方式多、涵盖领域广，是国家的能源支柱，应当进行创新型改革。水力发电、风力发电、煤炭发电以及核能发电本质上属于动力能源，主要将热能与动能转化成电能。它的转化效率直接决定了整套发电流程的能源损耗率。效率越低，损耗越大[2]。因此，合理分配热能与动力工程生产要点，不断改进理论结构与应用方式，是提高生产效率的基本方法。

1 热能与动力工程的概述

1.1 热能装置的利用

随着我国科技水平的不断提升和人们综合素质水平的不断提高，热能装置成为日常生活中不可缺少的设备。发电机、汽轮机等热能设施的应用进一步促进了我国的经济发展。热能装置的运转方式是通过木炭、煤矿等燃烧释放大量的热能，再将其转化为机械运转所需的动能[3]。目前，我国常见热能机的工作装置有3种类型。第一，水气做功型，通过燃料燃烧产生的高温将容器中的水加热至沸腾产生水蒸气，利用水蒸气的压力驱动机械装置发电。为了提升效率，通常会将容器中的压力保持在很高的水平。第二，柴油机，将柴油作为能源的船舶动力装置，先通过柴油在机器气缸中燃烧产生热能，再将热能转化为机械能。第三，火力发电，通过可燃物燃烧（如木炭、煤矿等）产生热能，然后将热能通过发电动力装置转化为电能。

1.2 热能与动力工程的利用

热能与动力工程的基本工作方式是使用不同方式将热能转换为电能或者动能，从而实现热能与动力的转化[4]。热能与动力工程的应用能够解决能源缺失问题，其效率直接影响电力企业的经济收益。因此，提升热能与动力工程的使用效率是当前很多能源类企业发展的首要工作。

2 减少能源损耗的相关措施

2.1 废水余热回收利用

在运行除氧器时，排出的蒸气可能会消耗很多的热能。为了减少这种热能的消耗，降低能量损失，需要使用冷却器改善这种现象[5]。工厂生产时需要排出生产污水，为了减少能源损耗，应将排出的污水进行二次利用。如果回收能力不足，不仅会使废水中残余的能量流失，还可能导致环境污染。因此，要实现废水余热回收利用，一定要加强自身的回收能力。此外，相关工作人员需要不断研究，以降低使用过程中的能源消耗，减少废水中残余能量的流失，进而减小废水对环境的污染。

2.2 合理应用汽轮机重热

汽轮机是工业生产过程中最常见的设备，对热能的转化和动力工程起着重要作用。汽轮机设备如图1所示，其工作过程中重热现象比较常见。实现重热高效利用，可以减少资源流失，实现节能降耗。因此，需要结合实际应用需求，不断调整汽轮机设备的数量和设备的具体位置，从而有效吸收和利用设备在具体运行中产生的热能。为了防止相关系数超出合理范围，使电力设备始终处于健康的工作和运行状态，应根据相关系数的实际情况及时采取控制措施，以保证汽轮机的运行质量和效率，从而达到节能降耗的目标。

图1 汽轮机设备

2.3 减少锅炉蒸气损失

蒸气是一种重要的能量资源。以往的能源开发产业技术比较落后，导致蒸气利用率不足。在锅炉使用过程中会出现很多蒸气，如果能够合理利用这些蒸气，将会进一步降低能源消耗。因为蒸气很容易被外在因素影响而消失，所以工作人员一定要做好蒸气的保护工作，使蒸气在第一时间转换为动力，从而保证蒸气资源的高效利用。生产过程中，工作人员应当时刻关注仪表、温度与压力的变化，根据实时数据作出相应调整，避免蒸气过度流失，使大部分蒸气转换为动力，从而实现节能降耗的目的。

2.4 科学调频

为了保护环境、减少能源损耗，电厂的运行应选择更加科学的调频方案，从而保证电厂的运行满足动力工程使用的需求。为了保障热动设备科学运转，技术人员需掌握电网运行的频路，科学调整相关设施，从而降低能源消耗。在电网运行过程中，技术人员应根据实际情况实时调节动态性能，并结合运转过程中所受电磁干扰的情况，自主调节电网频率，保障电网的正常运营，降低设备运行过程中的能源损耗。另外，在拟定调频方案过程中，第二次调频可采用手动和自动相互结合的方式进行操作，从而保证设备正常运行。生产环节需要考虑电网的参数信息，根据这些信息合理解决问题，保证电网的稳定运行。

2.5 使用清洁能源代替传统能源

地热资源与风能都是可再生能源，其可再生的特点使该类能源的获取方式相对简单。地热资源的优点主要有效率高、稳定性好、用地少以及对环境污染小等。风能被使用的时间较长，最大的特点是对地球环境完全无污染。通过近年来的技术改进，它的发电效率得到了很大提高。将这些清洁能源应用于相关工业，能够在工业实施过程中实现节能降耗，不仅能够减少环境污染，还可以实现能源的高质量转化，从而保障人们的能源需求。地热资源与风能都是十分珍贵的清洁能源，在动力工程中的广泛应用，能够实现能源的充分利用和环境保护。