1、    淺談關(guān)于熱能動(dòng)力工程的研究    楊健摘 要：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我們的社會(huì)已經(jīng)邁入了一個(gè)動(dòng)力發(fā)展的社會(huì)，我們的日常生活也已經(jīng)離不開(kāi)我們的熱能研究和我們的動(dòng)力開(kāi)發(fā)，人的生活不能沒(méi)有動(dòng)力，人生的動(dòng)力讓我們的生活進(jìn)步，而工業(yè)上的動(dòng)力工程則讓我們的技術(shù)得到了進(jìn)一步的革新和創(chuàng)造。熱能與動(dòng)力工程的研究是一個(gè)具有相同原理的工業(yè)發(fā)展，也是我們現(xiàn)代社會(huì)需要進(jìn)一步加強(qiáng)和注意的問(wèn)題。關(guān)鍵詞：熱能的特點(diǎn)；動(dòng)力工程的特點(diǎn)；熱能的利用和發(fā)展；解決熱能和動(dòng)力工程問(wèn)題的方法一、熱能與動(dòng)力工程的基本概念國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)必然伴隨著能源需求的上升，能源行業(yè)一直在國(guó)民生產(chǎn)活動(dòng)中扮演

2、著十分重要的角色。而熱能與動(dòng)力工程就是為了解決能源與動(dòng)力問(wèn)題而誕生的學(xué)科，其以工程熱物理理論為基礎(chǔ)，研究各類(lèi)動(dòng)力工程和機(jī)械的運(yùn)行規(guī)律，以實(shí)現(xiàn)燃料的高效、安全使用。我國(guó)的熱能與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)涵蓋了熱能過(guò)程與控制、動(dòng)力機(jī)械、流體機(jī)械和電廠(chǎng)熱能工程等多個(gè)專(zhuān)業(yè)方向，所培養(yǎng)的人才在各大發(fā)電廠(chǎng)、電力設(shè)計(jì)研究院、制冷設(shè)備企業(yè)、高校和政府環(huán)境規(guī)劃相關(guān)部門(mén)發(fā)揮著重要的作用。二、熱能與動(dòng)力工程在現(xiàn)代生產(chǎn)活動(dòng)中的應(yīng)用1.在鍋爐工程中的應(yīng)用。熱能與動(dòng)力工程在鍋爐中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在燃燒控制技術(shù)的開(kāi)發(fā)和改進(jìn)上。所謂燃燒控制，就是對(duì)鍋爐內(nèi)燃料的燃燒轉(zhuǎn)化幅度進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整的技術(shù)。傳統(tǒng)的鍋爐燃燒，是靠人工向鍋爐內(nèi)填充燃料，但在計(jì)

3、算機(jī)控制技術(shù)不斷發(fā)展的今天，許多先進(jìn)的鍋爐設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用了自動(dòng)化、智能化填料設(shè)備。燃燒控制技術(shù)的主要思想，就是利用燃燒控制器、熱傳感器（熱電偶）、流量控制設(shè)備和plc等組成自動(dòng)控制系統(tǒng)，plc根據(jù)傳感器實(shí)測(cè)的鍋爐溫度，與預(yù)設(shè)溫度相比較，根據(jù)差值的大小和方向驅(qū)動(dòng)流量控制設(shè)備，以對(duì)燃燒狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。2.在熱電廠(chǎng)生產(chǎn)中的應(yīng)用。在熱電廠(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備中，汽輪機(jī)可以將鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽（熱能）轉(zhuǎn)化為輪機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)能，是主要的熱能-動(dòng)能轉(zhuǎn)化設(shè)備。在熱能-動(dòng)能轉(zhuǎn)化過(guò)程中，一部分熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能后，經(jīng)過(guò)發(fā)電機(jī)再轉(zhuǎn)化為電能輸送出去；但還有一部分熱能通過(guò)熱傳導(dǎo)損耗掉了。因此，熱能與動(dòng)力工程再熱電廠(chǎng)生產(chǎn)中起到的最重要作用，就是研

4、究減少熱損耗的方法，提高能源的利用效率。一般來(lái)說(shuō)，熱電廠(chǎng)可以利用多級(jí)汽輪機(jī)的重?zé)岈F(xiàn)象來(lái)提高能源的利用率。所謂重?zé)岈F(xiàn)象，就是指蒸汽在上一級(jí)汽輪機(jī)做功的損失，可以被下一級(jí)汽輪機(jī)所利用的現(xiàn)象。重?zé)岈F(xiàn)象是提高熱電廠(chǎng)熱能利用率的重要理論基礎(chǔ)，一般可以用重?zé)嵯禂?shù)來(lái)表征。3.在空調(diào)工程中的應(yīng)用。在空調(diào)工程中，以電能為代表的能源通過(guò)流體與制冷機(jī)械設(shè)備轉(zhuǎn)化為機(jī)械功。因此空調(diào)工程是熱能與動(dòng)力工程中流體機(jī)械領(lǐng)域的一個(gè)典型應(yīng)用。在空調(diào)工程中，電力驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，使得電力能源轉(zhuǎn)化為制冷劑的機(jī)械能，具備一定壓力和流速后的推動(dòng)制冷劑按照冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器的順序流動(dòng)，使得制冷劑在房間內(nèi)部的蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)吸熱，在外部的冷凝器完成

5、冷凝放熱，以達(dá)到熱交換的目的。三、電廠(chǎng)中熱能與動(dòng)力工程運(yùn)用的技術(shù)措施在當(dāng)前我國(guó)的電廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)于熱能和動(dòng)力工程的應(yīng)用已經(jīng)不算罕見(jiàn)，但是其具體的技術(shù)操作過(guò)程仍然存在著較多的問(wèn)題，這些問(wèn)題的存在也是今后我們關(guān)技術(shù)人員需要關(guān)注的核心內(nèi)容，下面我就結(jié)合具體的技術(shù)操作過(guò)程從降低調(diào)壓消耗、恰當(dāng)?shù)恼{(diào)配選擇與工況變動(dòng)、加強(qiáng)調(diào)頻技術(shù)操作、合理利用重?zé)岬热齻€(gè)方面進(jìn)行簡(jiǎn)要的技術(shù)探討。1.降低調(diào)壓能耗。在具體的電力生產(chǎn)過(guò)程中，因?yàn)榘l(fā)電機(jī)組在工作過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)負(fù)荷的變化，而這種變化就很可能造成電廠(chǎng)生產(chǎn)效率的下降，基于這一原因，加強(qiáng)對(duì)于發(fā)電機(jī)組壓力的調(diào)節(jié)，保障機(jī)組工作的穩(wěn)定性就能夠切實(shí)提高發(fā)電機(jī)組的效率，這本身是沒(méi)

6、有問(wèn)題的，但是具體到調(diào)壓過(guò)程來(lái)看，企業(yè)會(huì)產(chǎn)生一定的能量損耗，針對(duì)這一損耗，我們也必須采取必要的措施來(lái)降低損耗的大小，盡可能的提高生產(chǎn)效率，經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致這種損耗較大的原因有兩方面，一方面是因?yàn)榘l(fā)電機(jī)組本身設(shè)計(jì)存在問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致在調(diào)壓過(guò)程中產(chǎn)生較大的能量損耗，另外一方面則是技術(shù)人員在調(diào)解過(guò)程中沒(méi)有能夠及時(shí)準(zhǔn)確的做出調(diào)壓操作，進(jìn)而導(dǎo)致?lián)p耗增加，因此，加強(qiáng)技術(shù)人員的技術(shù)培訓(xùn)，提高其操作的水平極為必要。2.恰當(dāng)?shù)恼{(diào)配選擇與工況變動(dòng)。在電廠(chǎng)中運(yùn)用熱能和動(dòng)力工程還需要我們恰當(dāng)?shù)恼{(diào)配選擇與工況變動(dòng)，在當(dāng)前我國(guó)電廠(chǎng)發(fā)電中大多是采用并網(wǎng)運(yùn)行機(jī)組來(lái)進(jìn)行的，在并網(wǎng)運(yùn)行機(jī)組的工作中常常會(huì)出現(xiàn)調(diào)頻的現(xiàn)象，

7、其主要是指并網(wǎng)運(yùn)行機(jī)組在運(yùn)行中自動(dòng)的針對(duì)電網(wǎng)中的負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)以應(yīng)對(duì)電網(wǎng)頻率的變化，這種現(xiàn)象的存在在很大程度上提高了電力調(diào)度員的工作難度，針對(duì)這一現(xiàn)象我們必須進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)配和變動(dòng)，也就是進(jìn)行二次調(diào)頻，二次調(diào)頻主要分為兩種，即自動(dòng)和手動(dòng)，在當(dāng)前的電廠(chǎng)運(yùn)行中大部分都是采用自動(dòng)化的二次調(diào)頻就能夠起到相應(yīng)的效果，但是也存在一些特殊現(xiàn)象，當(dāng)自動(dòng)調(diào)頻已經(jīng)無(wú)法使頻率恢復(fù)到正常狀況的話(huà)，就需要我們手動(dòng)進(jìn)行相關(guān)操作，以維護(hù)頻率的穩(wěn)定，在此過(guò)程中還涉及到了焓降的變化，也正是因?yàn)樵撨^(guò)程能夠有效的控制焓降才能夠有利于我們發(fā)電效率的提高，這當(dāng)然必須依賴(lài)于恰當(dāng)?shù)恼{(diào)配選擇與工況變動(dòng)。3.加強(qiáng)調(diào)頻技術(shù)操作。針對(duì)當(dāng)前的并網(wǎng)運(yùn)行機(jī)

8、組發(fā)電過(guò)程來(lái)看，為了保障整個(gè)發(fā)電過(guò)程中電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定性，做好相應(yīng)的調(diào)頻措施是至關(guān)重要的，就目前的電力發(fā)電過(guò)程中的調(diào)頻過(guò)程來(lái)說(shuō)主要包括兩個(gè)步驟，其中，一次調(diào)頻是整個(gè)發(fā)電機(jī)組自動(dòng)完成的，不需要人為的進(jìn)行技術(shù)操作，但是很多時(shí)候這種一次調(diào)頻過(guò)程很難滿(mǎn)足發(fā)電需求，所以需要進(jìn)行二次調(diào)頻，二次調(diào)頻就需要相關(guān)的技術(shù)人員進(jìn)行準(zhǔn)確的操作，當(dāng)然也存在一些電力發(fā)電機(jī)組是采用自動(dòng)化的手段進(jìn)行二次調(diào)頻，但是效果并不理想，人工手動(dòng)調(diào)頻的效果是最佳的，但是前提必須是相關(guān)的操作人員具備較強(qiáng)的操作水平和技術(shù)能力，這就是今后我們需要加強(qiáng)培訓(xùn)的一個(gè)主要方面。4.合理利用重?zé)帷．?dāng)前的電廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中，多級(jí)汽輪機(jī)是常用的一種設(shè)備，而對(duì)于多

9、級(jí)汽輪機(jī)來(lái)說(shuō)，其在應(yīng)用過(guò)程中必然會(huì)產(chǎn)生較多的熱量，并且每一級(jí)都會(huì)產(chǎn)生熱量，這些熱量是我們不需要的一種能量，也是需要我們利用熱能和動(dòng)力工程進(jìn)行轉(zhuǎn)化的一種能量，對(duì)于這些熱能的轉(zhuǎn)化來(lái)說(shuō)，其轉(zhuǎn)化效率至關(guān)重要，也直接決定著整個(gè)電廠(chǎng)的生產(chǎn)效率，而在具體的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，合理的利用重?zé)岈F(xiàn)象就能夠在較大程度上提高熱能的轉(zhuǎn)化效率，具體來(lái)說(shuō)，上一級(jí)的熱能轉(zhuǎn)化過(guò)程中所剩余的熱能或者是轉(zhuǎn)化過(guò)程中所產(chǎn)生的熱能可以在下一級(jí)得到重復(fù)利用，這種重復(fù)利用的手段就在較大程度上提高了能量的轉(zhuǎn)化效率，對(duì)于具體的技術(shù)操作人員來(lái)說(shuō)，至關(guān)重要的一點(diǎn)就是恰當(dāng)?shù)卮_定重?zé)嵯禂?shù)，一般說(shuō)來(lái)，重?zé)嵯禂?shù)都是在0.04-0.08之間，但是具體如何確定還需要相關(guān)技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際情況確定，這就考驗(yàn)著相關(guān)技術(shù)操作人員的技術(shù)水平和專(zhuān)業(yè)知識(shí)。四、結(jié)語(yǔ)通過(guò)上面的研究，我們能夠看出來(lái)，我們的社會(huì)的熱能和動(dòng)力工程的研究所存在的主要問(wèn)題，我們也都提出了一些解決問(wèn)題的辦法，這些措施也都是我們社會(huì)能源進(jìn)步的標(biāo)志性做法，我們的最終目的就