关键词：热能与动力 工程 科技创新
热能与动力工程是一项新兴的科技工程项目，其作用主要是高效节能，以降低能源消耗为前提。热能与动力工程科技的发展，减少了人力资源的浪费和资源在使用过程中造成的损失，不仅有效提高了能源的使用效率，同时也提高了经济效益，对能源的使用和发展有着重要的意义。
一、热能与动力工程概述
1.热能与动力工程的内涵
热能与动力工程的主要内容是热能和动力之间的转换，是对能源的产生和使用进行一系列的分析总结，从而更好的加以利用，使节能效果达到最大化。在实际转化的过程中，可以通过很多种不同的方式来有效促使热能与动力或者与电能之间的相互转化，旨在使得能源得到充分利用，为提高我国的经济效益和社会效益提供前提条件。
热能动力工程是工科中的一种，也是目前最为重点的学科之一，其中所涉及的内容较为广泛，实用性也较强。在不断的发展过程中，也加入了环境保护的概念，在提高能源利用效率的同时，加强对环境的保护也是热能动力工程中的一项新的发展。做好热能动力工程的科技创新工作，对于提高能源的使用率有着重要的作用，同时对我国经济的发展和社会的进步也打下了坚实的基础，提供了可靠的保证。
2.热能动力工程中不同能量转换形式及其特点
热能来源各有不同，其中太阳能能量的转化和应用在动力工程中是非常重要的内容，而且这种能量属于极为常见的类型，几乎源源不断，可是其能量搜集、储存以及转化为其他能量的过程中会遇到很多难题，虽然常见可是实际利用水平并不高，首先难以对太阳能直接提取，其次，利用所需要的成本较高，其能量转化效率和传导率较差，但是发展前景被人们看好，还有很多技术环节需要进行优化和改进。就热能与动力工程的价值而言，它可以有效解决能源的利用问题，在此方面具有不可替代的价值。所以要对热能与动力工程进行有效分析，保证其价值得到充分体现。
二、热能与动力工程中的科技创新
在热电厂方面的发展
1.合理利用重热现象
一般来说，重热数值在一定的范围内是比较合理的，可以减少一些能量的损失，但并非越大越好，因此在热电厂中要做到合理且充分的利用重热现象，首先要对重热数值进行合理的选取，重热数值即为重热系数，是根据热能动力工程运行的实际过程来确定的。
2.工况变动的应对措施
机组变工况的发生存在着很多的因素，其中不能预料的因素有电能的供给不能满足热电厂所需的电功率，锅炉燃烧的不充分造成蒸汽数值的变化不能满足热电厂的需求。一般来讲，对于电力数据的变化在一次调频不能满足时要进行二次调频，二次调频为了保证工程的正常开展最好选用自动调频。
3.一次调频和二次调频
一次调频是一种被动的调频措施，是根据调节转速进行进一步的调节，这种调频措施不能对外界数值的精准变化进行精准的调节，只能进行一定控制。而二次调频在把电网频率控制在一定数值的情况下，可以利用智能调节预先设定方程式，来对机组进行重组和分配，这种调频方式可以对数据进行有效的控制，相对精确可靠。
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4.燃料燃烧模式的创新
锅炉是电力生产不可或缺的也是能量转换关键的设备，然而循环流化锅炉就是在新时代创新模式下的产物，采用工业化程度最高的洁净煤燃烧技术。循环流化床锅炉采用流态化燃烧，主要结构包括燃烧室(包括密相区和稀相区)和循环回炉(包括高温气固分离器和返料系统)两大部分。与鼓泡流化床燃烧技术的最大区别是运行风速高，强化了燃烧和脱硫等非均相反应过程，锅炉容量可以扩大到电力工业可以接受的大容量(600MW或以上等级)目前，循环流化床锅炉已经很好的解决了热学、力学、材料学等基础问题和膨胀、磨损、超温等工程问题，成为难燃固体燃料(如煤矸石、油页岩、城市垃圾、淤泥和其他废弃物)能源利用的先进技术。循环流化床锅炉最大的特点就是燃料适用性广泛，燃烧效率高，它解决了煤粉炉在燃料选择上的单一性，它可以将煤矸石等一些煤粉炉无法燃烧的低热值煤进行燃烧，充分利用加以发挥其燃烧特性，实现节能目标。
5.烟气余热的利用
烟气离开锅炉机组，即离开最后一个受热面时，温度还处在150℃左右，排烟温度是相当高的，这部分热量被排入大气，造成排烟热损失。之所以要深刻研究排烟热损失，主要是由于排烟热损失在整个电厂热损之当中所占比例是最大的一项，大约占到整个损失的1/10。通过分析相关文献给出的排烟热损失经验公式，我们可以看出：排烟温度与排烟热损失成正相关关系，即排烟热损失随着排烟温度的升高而增大，所以烟气余热利用率的提高是十分重要的。增大烟气余热利用，降低烟气热损失，是提高电厂机组运行效率的重要举措。
但是，虽然降低排烟温度可以有效提高能源利用率，但是从传热学的角度来看，在烟道末级传热温差的减少必然导致热交换效率的降低，这就要求对烟道和传热面积进行硬件扩大。从经济性的角度来看，这不仅会加大电厂初期的建设成本和后期的维修成本，而且对于电厂炉体扩大而引起的其他问题都是不利的。因此，目前的火电机组采用的是均衡两者效益的基础上调整排烟温度，主要采用130℃左右的烟气温度，以此数值下的烟气温度可以有效提高电厂效益。
①省煤器吸收尾部竖井中烟气的热量，降低锅炉的排烟温度，提高了锅炉热效率，节省了燃料。
②由于给水在进入水冷壁之前，首先在省煤器中被加热，减少了水在水冷壁中预热所需热量，也就是说，减少了热水段长度。相当于用管径小、管壁薄、价格较低的省煤器受热面，代替部分造价较高的水冷壁受热面，可节省初期投资。
③省煤器的采用，提高了进入汽包的水温，减少了汽包壁与给水之间的温度差，从而使汽包热应力降低，提高了机组的安全性。
三、热能动力工程科技创新的重要作用和优势所在
能源动力是科技创新发展的重要研究对象和目标，无论是应用技术工艺还是装备制造，都需要相应的技术创新和优化来改善现阶段的动力工程发展环境和前景，该项科技创新的优势在于社会经济的发展对能源的需求逐渐加大，但是对能源的合理使用还存在很多难以满足发展趋势的情况，比如能源设备运转效率较低，资源消耗较大，相应产业和企业发展所需的成本逐渐上升，资源危机愈发显著，这些问题的存在也刺激着相关热能以及动力工程中的科技创新的脚步逐渐加快，各种动力装置和设备也应运而生，为了确保动力系统具备较高的运转效率，并拥有更高的安全性，人们将热能的转化应用模式划分为多个等级，是为了应对热能需求的不同。在热能和动力应用的具体技术层面上，对于运转过程的安全性与稳定性方面的要求愈加严格，对能源动力使用中排放的废气废物也有了更高的排放要求，科技创新的重大作用会随着技术水平提升而愈加明显，其作用范围也必将愈加广阔。
四、结语
热能与动力工程是基于可持续进展理念而提出的一项工程，以火电厂为主要代表，为了能够实现能源的可持续利用，必须要创新出更具实用性的能源技术，热能与动力工程的发展，能够有效降低能源损失，并且已经在社会中取得了令人较为满意的效果，这个工程技术水平的提升对于各领域环保水平的提升以及资源的实现意义重大。
参考文献
[1] 刘桂娟.浅谈热能与动力工程的科技创新[J].工业.2015（03）
[2] 董力.浅析热能与动力工程的科技创新[J].科技创新与应用.2015（20）
论文作者:夏菲
论文发表刊物:《中国电业》2019年第14期
论文发表时间:2019/11/18
标签：能与论文; 动力工程论文; 热能论文; 能源论文; 科技创新论文; 烟气论文; 排烟论文; 《中国电业》2019年第14期论文;