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热能与动力工程中的节能技术措施分析金歌儿

发表时间：2021/5/7 来源：《基层建设》2021年第1期作者：金歌儿

[导读] 摘要：随着经济和科技水平的快速发展，生态文明建设作为总体布局之一，其环境能源问题在战略高度上受到关注，国家倡导节能减排，建设资源节约型、环境友好型社会。

        武汉炼化工程设计有限责任公司湖北省武汉市 430000
        摘要：随着经济和科技水平的快速发展，生态文明建设作为总体布局之一，其环境能源问题在战略高度上受到关注，国家倡导节能减排，建设资源节约型、环境友好型社会。通过能动技术革新，使节能技术得到进步，以满足未来生态发展的需求。本文首先总述热能与动力工程，了解到热动技术在生产中的能耗和环境影响问题，基于此提出了热能与动力工程的节能技术运用措施，以提高能源利用率，为行业的运行及发展提供相关理论支持。
        关键词：热能；动力工程；节能技术
        引言
        近些年来为了迎合国家绿色发展的理念，实现环保功能下的可持续发展，我们开始着力研究一些可以循环利用的资源，比如说风能、水能、热能等。其中热能与动力工程就是节能技术研究的重点，因为它的适用范围广，可以利用的东西也比较常见。
        1热能与动力工程
        1.1热能装置
        热能装置主要是指人们在生产生活中需要的主要设备形式。在热能装置中，燃料燃烧释放出大量的热能，然后热能在装置系统中转化为机械能。通常，有以下几种工业热能装置：①蒸汽机：蒸汽机利用燃烧过程中产生的热量加热传导介质，水蒸发成蒸汽，蒸汽膨胀，推动活塞做功完成蒸汽的能量转化为机械功。②内燃机：内燃机通过燃料和空气混合燃烧产生高温高压的气体，气体膨胀推动活塞做功，然后通过曲柄连杆等机构将机械功输出，实现热能向机械能的转化。③汽轮机：蒸汽轮机、燃气轮机以高温高压蒸汽或高温气体作为工作介质，驱动叶轮高速旋转，将热能转变为机械能，适用于核电厂、高速舰船等大功率设备和机械。
        1.2动力工程装置
        动力工程装置、热能装置和电力装置共同构成工业电力系统，是工业生产中应用最广泛、最重要的设备设施。基于当前社会节能减排的迫切需要，对动力工程装置的结构和原理进行了详细分析，不断对动力工程装置进行优化升级，实现经济高速发展和生态文明建设同步推进。在能源利用日趋紧张的背景下，优化动力工程装置设计，有效解决持续增长的能源需求，改善我国的能源结构。
        2热能与动力工程转化过程中的一些弊端和缺陷
        随着对热能与动力工程的研究越来越重视，一些相关的热能装置在日常生活中也越来越常见，对环境也产生了很大的影响。因为热能的产生大多都要依赖相关的燃料的燃烧，在这个过程中，避免不了的会产生一些烟气，其实就包含着会污染大气层的二氧化碳和二氧化硫。二氧化碳排放量过多会加快全球变暖的速度，同时也会加重温室效应，这些有毒气体对人体的损害也是非常大的。这只是目前在热能与动力工程研究过程中的一个比较典型的问题，因为它与国家的环保理念相冲突。其次，热能与动力工程最经常运用到的地方，就是一些大型工厂，比如一些火力发电厂。但是在很多的利用热能发电的工厂中，都存在着相当多的问题，最简单的一个就是与生活息息相关的噪音问题。因为国家在这种情况下，对于这种大范围应用热能装置的研究还比较粗糙，有很多问题还没有细化解决。最后，关于能源的利用效率的问题，进行一些热能的做功时，大部分情况下会产生一些水蒸汽，其实在工厂的能量转化的过程中，也会出现这个问题。这种情况下的水蒸汽的产生和散失，其实就是热能的丢失，而热能丢失的越多，根据物理所学的能量守恒定律来进行分析，最终在热能生电的工厂中，最后热能转化成的电能也就越少，能量利用效率是非常低的，有很多的能量以水蒸汽的形式散失了。
        3.热能与动力工程中的节能技术运用
        3.1余热回收技术运用
        通过对发电厂运行状况的分析，在电能生产和能源利用过程中，为了实现有效的能源输送和科学转化，整个能源改造中会有热量散失的问题。

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因此，为了减少热损失，应根据电厂的运行状况分析能量损失现象，并具体分析余热回收过程。在余热回收中，需要改变以前的工艺，通过回收资源来减少余热排放，然后根据余热的数量和质量的基本特征来确定余热回收的方法。结合目前的热能和电力系统的运行状况，应用加热冷凝装置可以有效提高电力装置的运行效率，节约燃料，有效减少热损失。此外，在电厂运行过程中，由于生产需求会限制整个系统的运行，通常会产生大量废水等，需要对这些废水资源进行科学、系统的处理，从而实现余热回收技术的节能价值。
        3.2引入有专业能力的研究动力工程的技术人员
        国家如果想要提高关于热能与动力工程系的这方面的技术的话，首先最重要的是要引入一些先进的人才，一方面可以让这些专家培训一下相关工作人员，提高他们的专业素养，同时也丰富了他们的知识库。并且，可以让这些专家们建立起一个研究小组，专门进行研究热能与动力工程这方面的高端技术。如果他们愿意的话，也可以给分享他们国家的一些成功经验。要想技术强大起来，首先研究人员和工作人员的自身的专业素质要达到要求，这样他们才能在日常的工作过程中，真正的发挥自己的作用，也能够更加完美优异的完成自己的工作。
        3.3控制优化
        系统控制优化方面，为实现能量阶梯利用，要对系统运行产生的二氧化碳进行吸收和再利用，利用先进分离技术完成清洁燃料的深度分离，用于化工合成生产，使合成气拥有均衡化学成分，在燃料化学性质、热能和自由能间建立动力关系，使能量转化效率得到提高。在系统内部实现能量循环时，要加强重热系数控制，确保再热管道完整。适当缩减蒸汽机的热段管道口径，能够减少管道压力损失，降低凝汽器背压，使系统热量损耗得到有效控制。各个子系统运行期间，要合理选择运行周期，交替使用单阀和顺序阀来调整联产系统，提高系统整体运行效率。日常应做好系统运行数据记录，根据设计标准和历史数据进行对照，通过经常性的检查和调整使系统最终达到良好运行状态。
        3.4提高锅炉回收循环利用技术
        从热能与动力工程中能量守恒角度看，减少损耗在热能回收利用方面有发展空间。主要是锅炉回收在废气和废水两个维度循环利用技术。以热电厂中锅炉为例，其运行过程中需要排放生产尾气。不做任何技术处理的前提下直接排空，正如前面分析的热能与动力工程损耗和环境影响问题，造成温室气体CO2大量排放，严重污染环境，并且随着废气排空导致热能的浪费流失。相反，如果可以对废气重复使用，上述问题的严重程度将会得到很大改善。锅炉废气经过实验数据分析不会低于200℃，这样的温度虽然达不到熔炉锻造工艺的要求，但可以进行工件预热。喷焊时为了提高涂层结合强度和喷焊层质量得到保障需要减小热应力，而热应力减少的有效途径之一便是对工件进行预热。
        结语
        为了顺应时代的要求，迎合国家可持续发展的理念，我们开始减少对不可再生能源的利用，进行相关可持续发展能源的研究，其中最具有代表性的就是热能与动力工程，它的工作原理也就是将热能通过一些机器的作用转化为其他形式的能量，其中应用最广泛的就是热力发电工厂，它在一定的程度上，节约了人力资源，同时也提高了工厂的经济效益，促进了国家经济的发展。
        参考文献：
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