摘要：热能与动力工程重点研究以科技创新实现节能降耗的新兴学科，也是研究热能和动力转化问题的重要学科，其在锅炉工程、热电厂生产以及空调工程中发挥着重要作用。基于此，本文通过对热能与动力工程在现代生活生产中的实际应用，提出在锅炉燃烧、热电厂节能减排、余热回收等众多领域内的科技创新，以期为提高热能与动力工程科技创新提出一些借鉴。
关键词：热能与动力工程；科技创新；节能减排；能源消耗
引言
近年来，随着绿色观念在经济生产和社会活动中的不断渗透，人们也新能源的需求也越来越高，同时也对节能减排，提高能源利用率提出更高的要求。而热能与动力工程不仅要实现热能与动能的相互转化，以实现能源的高效利用，同时也要在能量转化过程中积极开发新能源，实现对现有不可再生资源的保护。目前，热能与动力工程在经济领域和生活领域的发展占据重要地位。因此，研究热能与动力工程的科技创新，对贯彻节能减排，实现可持续化科学发展具有重要意义。
1.热能与动力工程的应用
1.1在锅炉工程中的应用
燃烧控制技术的研发与创新是热能与电力工程在锅炉工程的典型应用。锅炉工程中的燃烧控制技术即锅炉内燃料在燃烧的过程中对其转化幅度实现动态调整的新兴技术。与传统锅炉燃烧以人工填充锅炉燃料不同，燃烧控制技术借助不断发展的计算机控制技术以实现锅炉设备应用的自动化、智能化填料功能。该技术以利用燃烧控制器、热电偶（热传感器）、流量控制设备和PLC等自动控制系统为主要思想基础，其中较为主要的PLC可以根据传感器对锅炉温度进行实测，再同预设温度比较、分析，利用计算出的差值和方面实现对控制设备的流量驱动，同时也实现对燃烧状态的实时调整[1]。
1.2在热电厂生产中的应用
汽轮机作为热电厂中重要的生产设备，具有将锅炉内产生的热能蒸汽转化为轮机转子动能的作用，也是主要的热能与动能转化的生产设备。汽轮机在热能—动能转化的过程中将一部分热能首先转化为动能，再利用发电动再次转化为电能输送到相应位置，另一部分热能则利用热传导进行损耗。因此，在热电厂生产中创新热能与动力工程科技的关键在于如何减少热损耗，提高能源的利用效率。一般情况下，为了提高热电厂生产过程中的能源利用率，可以加大利用多级汽轮机的重热现象。即蒸汽在汽轮机做功时产生的损失可以由下次汽轮机做功重新利用。从当前研究角度分析，提高热电厂热能利用率仍以重热系数来表示，其重要理论基础还是以重热现象为主。
1.3在空调工程中的应用
空调工程中利用通过液体与制冷机械设备的电能能源转化为机械功，是热能与动力工程中液体机械领域的典型应用领域。工程中的动力驱动压缩机可以使电力能源转化成为制冷制所用的机械能，并按照冷凝器、节流阀以及蒸发器的先后顺序在相对压力和流速的推动下使制冷剂产生流动，进而将房间内的蒸发器实施蒸发、吸热操作，而处于外部的冷凝器则需要完成冷凝放热操作，最终形成热交换的良性循环模式[2]。
2.热能与动力工程的科技创新
2.1锅炉应用科技创新
2.1.1锅炉燃烧控制技术
在现代科学技术影响下锅炉类型也在不断的更新、升级，尤其对燃料填充方式以及燃耗系统两方面的改革。其中，燃料填充方式已全面发展为智能化添加模式；基于热能与动力工程的燃耗系统可以利用燃烧优化技术改造系统（APC）来实现节能。APC系统通过外挂的计算机通信设备实现对锅炉燃烧的闭环或开环控制，例如多种工业控制利用模糊逻辑控制技术进行控制。实践证明，基于APC技术的锅炉控制系统不仅显著提高了锅炉符合升降能力和负荷爬坡能力，同时也在过热温度优化控制、喷水控制、智能吹灰控制等方面取得良好的优化效果。另一种控制系统主要利用燃烧各种气体的分析装置以及控制器等组成具有持续性的控制系统，首先利用热电偶的有效检测功能保障设定数值的合理性，再依据计算机技术得出精准的偏差值，然后即可对锅炉有效燃烧进行科学的控制，最终获得具有较高准确率的输出结果。
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2.1.2仿真锅炉风机翼型叶片
锅炉风机其内部结构相对复杂，也需要高精密度工作的支持，但对于测量还未建立科学完善的锅炉叶轮制造和运作体系。因此，为了确保模拟实验的真实性和科学性，也为了获取更加精准的测量数据，在评估体系的基础上利用内部气体流动的方式展开实验。热能与动力工程的科技创新依托于计算机、网络等先进技术对新型设备的运行实施控制、监督，达到生产活动的稳定性，以及充分利用能源，进而降低环境污染的目的[3]。另外，热能与动力工程的不断创新也会在一定程度上推动锅炉风机翼型叶片功能的全面化、智能化发展，为我国热能与动力工程的进一步发展提供助力。
2.2热电厂应用科技创新
2.2.1合理利用重热现象
热电厂重热现象在生产运行中的充分、合理利用必须立足于热电厂实际生产活动需求，并与热电厂实施热能与电力工程的工作状态紧密相连。一般而言，并不是重热值越大代表越有利。因此，在一定程度内最大化的降低热量散失才是创新合理利用重热现象的关键。
2.2.2一次调频和二次调频
一次调频属于被动的调频方式，借助发动机的转速实现有效调节，由于调频方式的限制性导致其对外界数值变化的感应能力较差，只得依靠某种程度的控制。二次调频以控制电网频率为前提，通过智能化调节方式以及预订方式实现频率调节，并实现对机组的分配和重组。二次调频相对于一次调频而言，可以提高控制数据的有效率，也更具精准性、有效性[4]。
2.2.3降低湿气损失
热电厂在运作的过程中会产生大量的湿气，若这些湿气不及时处理造成严重堆积会对热电厂安全运行带来隐患。例如，湿蒸汽形成的小水珠在激流运行的影响下对流速产生不利影响，增加动能的额外消耗、损失。为了更好的降低湿气造成的损失，有些热电厂会定期检修甚至更换祛湿装置，然而这种祛湿手段会增加热电厂的成本支出。因此，在降湿过程中增设热循环环节是当前热电厂实现降低湿气损失的最佳手段，也是热能与动力工程创新的重点领域。
2.3空压机余热回收技术创新
空压机即空气压缩机，其作用原理与水油压力泵相似，是实现气体压缩的具有较高能耗的动力机械设备。空压机在运行过程中会将输入的电能转化为压缩空气能，作为驱动力实现对其他设备的运作，此功能主要应用于流体机械领域。然而，在空压机运行时的供应电能中仅有两成可以完成转化为机械能，其余能量均以热能的形式消散，这样不仅造成极大的电能浪费，同时也与热能与动力工程的主旨相违背[5]。因此，创新空压机余热回收技术，是节能能源的需求，也是实现生产企业的需求。空压机余热回收技术以冷热交换为核心原理，实现空压机在压缩气体过程中将所有的热量重新利用的目标。同时也可以将原本消散在空气中的热量收集起来用于加热生活用水或生产用水，不仅可以有效节约原有加热设备所须热能，同时也可以有效减少能源浪费，为实现节能减排做出贡献。
结语
综上所述，随着我国经济和科技的高速发展，对提升能动行业的能源利用率也提出了更高的要求，热能与动力工程在各个社会生活生产领域的重要性也越来越突出。因此，着力研究热能和动力工程学科，对锅炉燃烧控制技术、热电厂节能减排技术、空压机节能降耗技术等进行科技创新，为进一步提高现有能源利用率，落实节能减排奠定基础，同时也为了更好的体现科学发展观。
参考文献
[1]张尚男.浅谈热能与动力工程的科技创新[J].科技创新与应用,2017(15):148-149.
[2]蒋鸿飞.热能与动力工程中的科技创新[J].中国高新区,2017(05):112.
[3]贺永锋.浅析热能与动力工程的科技创新[J].科技创新与应用,2016(18):125.
[4]刘春宏.热能与动力工程的科技创新之我见[J].化工设计通讯,2016,42(03):181+191.
[5]于亚男,孙祚琦.简述热能与动力工程的科技创新[J].科技创新与应用,2016(07):122.
论文作者:聂飞,李立峰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/2
标签：能与论文; 热电厂论文; 锅炉论文; 动力工程论文; 科技创新论文; 热能论文; 技术论文; 《电力设备》2017年第36期论文;