天津地热勘查开发设计院 天津市 300250
摘要:伴随着社会经济的不断发展以及工业化进程的快速推进,各行各业对于能源的需求日益增加。同时在当前环保理念日趋深入的时代背景下,节能降耗被提上了重要日程。因此文章重点就热能与动力工程中的节能技术展开探讨。
关键词:热能与动力工程;节能技术;探讨
目前我国的能源构成主要是煤炭、天然气、石油等不可再生能源。由于我国人口众多,且人口增长快,这些不可再生资源总有用完的一天。因此风能、太阳能、热能等新能源的开发利用就显得非常必要。热能与动力工程是当前用得较多的方式,这些新能源和节能技术的使用,为建设节约型社会,促进我国经济发展都发挥着重要作用。
一、热能和动力工程概述
热能与动力工程是指以工程热物理科学中一个方向。其主要是通过工程学、机械原理、力学、计算机技术等工程学相关技术理论的发散性运用,集中针对生产热能过程中出现的能量转换过程进行科学化计量、管控、优化,并以此达到提高能量转换效率,减少能量整体损耗的目的。同时,通过对动力工程相关理论在内燃机以及动力机械等动力系统中的科学应用,提高热能等其他能量转换为动能的转换效率,降低整体的能量损耗。
二、当前热能与动力工程的发展现状分析
(一)热能损耗
通常情况下,发电厂在设备运行过程中会存在很大的热能消耗。这种不必要的能源消耗,一方面降低了热电厂的发电质量,另一方面降低了发电厂的生产效益、经济效益和社会效益。一般来讲,节流调节适合使用在热能额定功率容量较小的设备中,当设备运行超过额定功率时,节流器会根据其设定的数值来进行设备运行调节,进而减少设备的运行负荷。但是在实际的操作过程中,经常会出现因为节流调节环节出现问题,而导致能量损失的现象,致使电能热量输送不达标,进而影响供电系统的稳定性能。
(二)湿气损耗
同时,在热能与动力工程供应系统发展过程中,还存在湿气损失严重的现象,具体表现有以下三种情况。第一,水蒸气在蒸发和膨胀过程中会出现形成小水滴的现象,小水滴聚集过多,就会影响蒸汽系统的工作性能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第二,由于蒸汽的移动速度较快,通常会大于小水滴的运行速度,二者运行速度不一致,也会产生湿气损失的现象。第三,当小水滴积累数量过多时,容易形成水滴流,而水滴流会严重影响湿气的运行速度,进而造成热量损失,影响热能的使用效率。
(三)环境污染
热能和动力工程在使用过程中,还存在严重的环境污染问题。具体表现主要有以下几方面,即空气污染、噪音污染、热污染、放射性物质污染。造成空气污染的因素,主要是以煤炭为热源的发电厂,依靠传统能源发展的重工业,居民取暖以及汽车尾气排放等。造成噪音污染的主要原因,是大型火力发电厂在运行过程中产生的噪音,工业发展过程中机器运行产生的噪音。造成热污染的主要原因,是工业、企业、人们日常生活中,产生的热能流失和热量泄露,使得温室效益更加严重。而放射性污染主要是来源于核污染,即核能源使用过程中出现的核泄漏、核爆炸等问题。
三、热能与动力工程中的节能技术分析
(一)选择适合的调频技术
热能与动力工程是一种能量转化系统,就是将热能产生的各种机械能、电能等相关功能转化到实际工作中,从而达到节能减排的目的。要想将热能产生的相关功能转化到实际工作中,还需要通过动力工程的工作支持,所以二者是互相促进,互相制约的。热能与动力工程的使用既能降低能源消耗,还能满足人们对能源的需求,相对于煤炭、石油这些不可再生资源,热能的使用降低了对环境的污染。为了更好的将热能和动力工程的能量转化为人们所用,就要有一套科学的调频方法,从而避免人们在用电时由于受到外界的干扰而造成跳闸,电负荷不稳定的问题。为了维系发电厂正常工作,就要根据发电厂各个装置的不同构造,每个发电机组的实际情况,因地制宜,采取不同的调节量,在不同的调频范围要设置特定的调频方法,进而保障发电厂各发电系统的健康稳定运行。
(二)废热的回收利用技术
在发电厂的实际运转中,电能生产的过程、能量的使用过程其实是指能量的传递和转化过程,在这个转化过程中,由于散热和跑“冷”损失,由废气、废液、各种中间物带走能量会造成热量的损失。因此,减少热能的损失,要改善工艺过程,考虑余热的回收利用。在尽量减小余热排放量的基础上,再根据余热的数量、质量及其稳定性,确定余热回收的方法。目前采用的方法一般是通过加装冷凝装置,使得动力装置的效率得到提高,节约了燃料,降低了热量损失。另外,电厂在生产过程中会产生大量的工业废水和化学废水,对于这些废水的排放,要进行有效的处理和回收利用,以免给环境造成污染。
(三)减少能耗和湿气损失的技术
湿气损失是热能与动力工程在能量转换过程中很容易出现的一个现象,这种损失非常普遍,几乎是不可避免的。电厂等相关企业要想将损失降到最小,经济效益得到最大提升,就要采取相应的技术将湿气损失合理减少。根据湿气产生的不同原因,采取以下三种技术减少湿气损失:一是在设备中安装除湿装置,可以减少设备运行过程中的水滴产生;二是在热能运送的中间环节,应用再加热循环装置;三是做好机器设备平时的养护工作。从而合理的减少湿气损失,让充足的热能为人们服务。
(四)完善锅炉回收利用处理
从热能和动力工程能量来源角度来讲,要从根源上做好废物回收再利用工作。具体来讲,分为两个方面,即锅余热回收处理技术,和锅炉污水回收再利用技术。通常情况下,锅炉运行需要进行尾气排放,而锅炉的尾气排放时,其温度一般在 200°C以上。如果将废气直接排放出去,一方面会造成严重的环境污染,加速温室效应进程;另一方面会造成极大的热源浪费。因此,在锅炉余热处理方面,要做好锅炉废气回收利用工作。当前情况下,我国在锅炉尾气排放过程中,主要采取的回收利用方式,是使用预热工件实施人能交换和热能转化。在锅炉污水处理方面,我国热能发电企业还需要加大工作力度。当前我国大部分锅炉污水处理时,是直接将含有大量热能的废水直接排放到自然环境中。这样的废水处理方式,不仅造成了周围环境的污染,还间接造成了热能资源的浪费。因此,在提倡热能和动力工程节能技术时,要关注发电厂的污水处理方式。用新的科学技术手段进行锅炉污水排污改造,是提高水资源利用率的体现,是保护自然环境的有效措施,是提高热能和动力工程工作效率的途径。
(五)促进技术创新,减少环境污染
近年来,热能与动力工程专业发展前景广阔,越来越受到人们的广泛欢迎。随着时代的不断进步,传统的技术已经不能满足热能与动力工程专业发展的需要。因此要根据我国目前的基本国情、现实生活的需要对已有的技术进行创新升级,使其满足当今市场经济体系以及环境要求。在吸收西方先进成功技术的同时,结合我国的实际生产情况,研究出适合我国在各工业领域的经济实用技术。首先加大科研力度,提高科研人员的科学技术水平,引进先进的机器设备,为节能技术的研究提供强有力的物质保证。另外,科研人员要定期或不定期的进行学术交流,总结经验,改进不足,在新能源的开发利用,节能减排技术的研究、促进环境保护方面做到互通有无,从而为我国新能源的开发、循环使用方面提供技术支持,为我国经济的可持续发展贡献力量。
总之,在当前节能环保理念日趋深入的时代背景下,热能与动力工程更应该做好节能工作,不断探索节能技术,更好的减少热能与动力损耗,在提高生产效率和生产质量的基础上,降低能源消耗,为节能环保贡献应尽的一份力量。
参考文献
[1]赵金慧.试论热能与动力工程的应用及其对环境的影响[J].现代国企研究,2018(12)
[2]常浩.浅谈热能与动力工程的创新研究与实践[J].居业,2018(06)
[3]徐晓军,王强.热能与动力工程中的科技创新[J].中国新技术新产品,2018(12)
论文作者:邱蕊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第29期
论文发表时间:2019/1/2
标签:热能论文; 动力工程论文; 能与论文; 湿气论文; 损失论文; 能量论文; 过程中论文; 《建筑学研究前沿》2018年第29期论文;