热能与动力工程的应用研究

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热能与动力工程的应用研究

摘要：随着社会的发展和进步，资源被消耗得越来越多，所以社会各界对资源问题日渐重视。热能动力工程很好地研究了资源消耗问题，热能与动力工程技术随之提高，能够有效地缓解资源供应紧张的现实问题。文章对热能与动力工程的应用进行了研究。

关键词：热能；动力工程；应用

引言：热能与动力工程是一项新兴的科技项目，其在应用中主要的作用就是高效节能，降低能源消耗。热能与动力工程科技在不断发展过程中实现了对资源的合理使用，减少了不必要的损失，同时，也避免出现了人力资源的浪费。热能与动力工程不仅仅能够提供能源的使用效率，在经济效益方面效果也非常好，对社会经济的发展也具有很大的促进作用。 一、热能与动力工程概述

热能与动力工程其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。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。热能动力工程的研究中，是以热能的转换与利用为主，以提高电能、机械能和热能之间转换效率为目的的。在不断的发展过程中，同时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。做好热能与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。 二、热能与动力工程的应用 2.1锅炉中的应用

锅炉主要由两个部分组成，一个部分是外壳，另外一部分是电器控制系统。在锅炉中，底壳的主要功能就是固定锅炉，然后进行燃烧，在底壳上还要安装一些控制锅炉的控制部件，这样能够保证锅炉具有非常良好的保护功能。在锅炉中，底壳是非常重要的组成部分，也是保护锅炉正常运行的关键部分。近年来，随着科学技术的不断发展，热能控制过程中应用了很多的先进技术，全自动控制转换系统已经慢慢实现，利用计算机能够对锅炉进行智能控制，同时，能够提高锅炉的运行精密度，使其在进行燃烧时能够更加的均衡。 2.2热电厂中的应用

热能动力工程在热电厂中的应用相对较为广泛，在很多项目环节中都会涉及到热能动力工程的应用。下面就其中几个方面简单阐述： （1）改进PID控制

当下的工业领域中，约有90%左右的控制是采用PID控制器来实现的，因其结构相对简单并且鲁棒性也较好。现阶段DCS系统被一些自动化公司运用在循环流化床锅炉中，但也是通过PID控制器对其进行控制。但PID控制器的解耦性能和鲁棒性基本上不能满足循环流化床锅炉的控制需要，因此导致这些控制系统的控制性能普遍降低。 （2）喷管调节

喷管调节是热电厂的主要应用装置，在使用喷管调节时，调节阀的使用是有一定差别的，根据调节阀数目的变化会出现一定的改变，同时，负荷适应的前提下，平衡了各种汽轮机的变化，若要提高利用效率，需要使用分负荷的方式。在


控制各类调节的数值中，多种运行方式是有着明显差距的，以单机运行和多机运行为例，在启动时单机运行可以保证增加机组在一个适当的范围内，而多机运行则需要保证电网频率变化不大的前提下，使负载荷度重组和分配，从而实现新一轮的调频。

（3）节流调节

在热电厂运行过程中，应注意合理调节节流。在节流调节时，由于不存在调节级的分类，因此应采取其他手段来保证节流调节的有效性。当汽轮机第一级能够全周进汽时，如果工况发生变化，各级的温度应呈现出减小的趋势，如果汽轮机组运行良好，则可以采用小容量机组和基本负荷的大机组，这时如果经济性较差，则应该针对节流损失问题采取相应的措施。在相同流量条件下可以对汽轮机各级的压差、焓降的计算，对汽轮机运行的功率效率及零部件的受力情况进行确定，从而实现对汽轮机的运行状态的密切关注。在这个过程中，通过流量等已知条件，结合运行机组的各级压力公式，分析流动面积变化情况。从这个层面上说，弗留格尔公式在火电厂运行中的应用，能够保证机组节流调节中的有效性，也为热能与动力工程的有效运行创造了良好的条件。 三、热能与动能工程的现状

3.1湿气损失以及其中出现的问题

造成系统湿气损失严重的原因有很多种，基本是多方面因素相互作用产生的结果，分析其原因可以分为几点：第一，在水蒸气不断膨胀的过程中，经常会形成很多的水滴，当水滴积聚的数量过多的时候，就会影响蒸汽的整体性能，导致蒸汽损失的情况；第二，当蒸汽的移动速度比水滴的移动速度快的时候，慢速度的水滴会严重降低高速运动的蒸汽的性能，也会导致湿气损失；第三，水滴积聚的数量过多会严重干扰主流的运动，不仅会造成能量方面的损失，还会造成多余的设备操作。

3.2热能、动能的节流调节存在的主要问题

当发电设备工作的过程中出现问题时，由于节流调节的应用会对系统发电产生非常大的能源消耗，这不仅影响了发电的质量，也严重降低了公司的生产效益。一般情况下，节流调节适合应用在容量额度偏小的设备中，当机组设备的任何一级超过了额定的负荷时，机组的数量会不断的减少，级数会在此基础上不断的增加，进而导致供电电压的最大值比额定数值小很多。 四、热能与动力工程的发展创新 4.1降低湿气损失

在热电厂运行中湿气损失是重要的能耗损失。因此减少湿气损失不仅能提高汽轮机的运行效率对热能与动力工程的应用也有很大的好处。湿气损失主要是由于在汽轮机运行中湿蒸汽会出现膨胀现象由于空气温度存在差异蒸汽会出现部分凝结的情况从而导致蒸汽量不断减少。同时由于蒸汽的流速比水珠的流速要高得多在水珠牵制作用下动能被大量消耗掉了。再者湿蒸汽过冷也会加大蒸汽的损失。在汽轮机运行中不仅应克服支持轴承及推力轴承的摩擦力以外还应该迅速启动主油泵和调速器在这些动作中需要消耗一部分机械损失。这时采用轴流式的汽轮机在一端引入高压蒸汽，而另一端则排除一部分低压蒸汽，这样就能够保证高压往低压方向偏移，降低了能量的消耗池能够太大提高热能与动力工程的运用效率。 4.2一次调频和二次调频

一次调频是一种被动的调频措施，是根据调节发动机的转速来进行进一步的调节，这种调频措施不能对外界数值的变化而进行精准的调节，只能进行一定的


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。 五、结束语

在对热点厂的热能与动力工程研究的过程中，需要以实际的应用为基础，通过不断的观察总结来掌握热能与动力工程之间转换的过程，从而提高在实践中的处理方法，保证日后工作的规范。在研究创新过程中，要保证以提高工作效率和减少能源的消耗为前提，使能源能够最大限度的合理利用。同时根据实践总结来不断提高热能与动力工程在实践中的应用，从而使能源的利用效率提高到一个新的高度。

参考文献：

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[2]闫天明.热能与动力工程在锅炉领域的应用分析[J].机电信息，2014，33：41-43；

[3]林日亿，黄善波.热能与动力工程专业认识实习的探索与实践[J].内蒙古石油化工，2007，7：35-37。

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