姚梓豪
大唐陕西发西安有限公司延安热电厂 陕西省延安市 716000
摘要：在现代化社会，电力是人们生活中的必要资源，只有保障电力的稳定供给，才能够确保各类生产工作的稳定运行，满足人们的生活需求。为了能够提升经济效益，节能降耗逐渐成为电厂的发展重点，热能与动力工程已经逐渐应用到我国的电厂之中，本文主要对节能降耗中热能与动力工程的实际应用进行研究分析。
关键词：节能降耗；热能与动力工程；应用分析
引言：21世纪环保问题逐渐被人们所重视，为了提升环境质量，电厂也要将节能降耗的相关安排提上日程。热能与动力工程的目的就是减少电力运输过程中的能量消耗，从而提升电厂的经济效益，减少电厂生产所产生的环境污染，满足社会的生态化发展需求。
一、热能与动力工程简介
热能与动力工程是一类综合性科学，涉及到工程学、能源学、力学、信息学、管理学等多个学科的知识，致力于对传统能源的利用、新能源的开发、如何更环保高效地转化能源进行研究的学科，在热力发电、新能源、空调制冷等行业得到了广泛的应用。万物的发展会遵循能量守恒定律，在能量出现转化时，会伴随着物质形态的转变。例如，燃煤发电厂会燃烧煤炭，将煤炭所蕴含的化学能转化为热能，燃烧所生成的水蒸气作为推动轮机的力量来源，在轮机转动的同时，动能会转变为电能，电能则通过电网传输给用户。在化学能到热能到动能再到电能的转化过程中，能量的转换也同样遵循能量守恒定律，电厂如果想要提升电能的供应量，就要减少转换与传输过程中的能量损耗。而对热能与动力工程进行研究，就能够了解能量转换过程中的原理，并通过针对性的策略来降低能量损耗，提升电厂的生产效率。
二、热能与动力工程在节能降耗中的应用意义
在现代的发展中，社会的稳定运行离不开各类能源的应用，但目前发展成熟的供能体系多是不可再生能源，而环保的可再生能源的应用还没有得到全面的发展。不可再生能源的应用也存在着一些问题，如可持续发展性低，因此，在大力发展可再生能源的同时，要对如何提升不可再生能源的利用效率进行深入研究。在能源危机与环境污染的社会背景下，能源的高效生产与利用已经成为基础产业的规划重点，能源发展也成为社会关注的热点话题。为了保障社会的可持续发展，电力行业也需要开源节流，开源即电厂通过提升生产效率，降低生产过程中的能量消耗，节流即社会节省电力资源的利用，降低传输过程中的能量消耗。热能与动力工程也就是热能转换利用中的相关技术手段，近年来逐渐成为能源行业创新的重要技术，提升热能与动力工程的技术水平并将其应用在热力发电行业，才能激发能源行业的潜能，将节能与降耗落到实处，从而实现热能到电能的高效转换，实现电能的高效传输，推动我国能源行业的持续性发展。
三、热能与动力工程在应用中存在的问题
（一）能耗控制中存在的问题
热能有着易损失的特性，在将热能转换成动能的过程中，电厂需要对如何降低热能向动能转换中的能耗进行研究。但热能的传递和转化会发生在电厂生产中的多个环节，一个步骤中的热量损耗可能会累加到下一步骤中，因此如果电厂不能缓解热能过剩的情况，那么在生产的某一个环节中可能会出现重热现象，影响整个生产系统的正常运行。
（二）节流调节中存在的问题
目前，我国的电厂在调节电力的输出功率时，多会选择通过调节汽轮机的运行功率来达到目的，但是由于大多数电厂并没有充分收集能量转换过程中的相关数据，在调节的过程中也没有统一调节相关的各个系统，导致汽轮机的调节过程中会出现系统之间的矛盾，导致出现能量流失的情况。如果汽轮机调节不当，还可能会影响电厂的正常运行。
（三）水蒸气损耗控制中存在的问题
在热力电厂的运行过程中，能量的形态是把燃料的化学能转化为热能，从热能转化为动能，由动能转化为电能，在能量转化的过程中，汽轮机起着非常重要的作用，是能量转换的一个载体，如果能够提升汽轮机的能量转换效率，那么电厂的能耗将进一步降低，从而推动节能降耗工作的发展。但在水蒸气推动汽轮机运转时，水蒸气中的水含量难以计算，也就难以有效调控汽轮机的运行效率。而且，长期大量的水蒸气还会使环境非常潮湿，可能会造成汽轮机的腐蚀，影响汽轮机的运行效率，当汽轮机的设备损坏较为严重时，电厂还需要投入维修成本，降低了企业的经济效益。
四、热能与动力工程在应用中的应用优化
（一）在锅炉运行中的应用
锅炉是将燃料的化学能转化为热能的载体，是热力发电厂中最基础的设施之一，热能的载体是水蒸气、高温水等可载热物质。在电厂中，一般是由电气系统控制锅炉的运行，热力与动力工程则在其中充当控制管理的角色，通过智能化、自动化控制提升锅炉的燃烧质量，降低锅炉燃烧环节中的能量消耗。锅炉有持续排污和定时排污两种排污方式，持续排污的方式虽然能够回收利用少量的污水热量，但排出的污水仍旧残余大量的余热，因此选择持续排污方式的电厂可以安装节能型连续排污扩容器；对于采用定时排污方式的电厂，可以在锅炉上安装热量回收器，对污水中残余的热量进行回收利用。此外，电厂还可以安装排污冷却器，提升污水的利用效率。在21世纪，电力企业应该意识到智能化、自动化的重要性，勇于创新，勇于突破，尝试将更多的高新科技应用在电厂的生产中。作为近年来的热门研究方向，电力企业更要提升对热力与动力工程的重视性，加大研究及应用，降低锅炉燃烧过程中的能量损耗。
（二）在汽轮机运行中的应用
为了降低热能向动能转化过程中的能量消耗，电厂可以增加汽轮机的数量，如果热能在通过第一级汽轮机时没有被充分利用，则可以传递到第二级汽轮机，由第二轮汽轮机进行能量的转化，依次传递，降低热能的损耗。这是热能与动力工程在电厂节能降耗中的又一体现。但电厂应该意识到，汽轮机的数量并不是越多越好，过多的汽轮机所能利用的能耗价值远远低于安装汽轮机所需要的经济价值，应该根据电厂的实际生产状态，选择最高性价比的数量，并对汽轮机的安装进行科学布局。电厂也可以安装多级汽轮机，根据不同时间段的生产情况启用不同数量的汽轮机，并对汽轮机的生产结构进行不断优化，提升热能向动能转换过程中的生产质量。
（三）提供更多的调配选择
通过各种调配方案来调整工况也是热能和动力工程在电厂中的应用体现。电厂可以在背压式的汽轮机机轮上安装低压凝汽式的汽轮机，实现压力的自动升降，有效调节汽轮机的负荷。在将热能和动力工程应用到电厂中时，电厂还可以根据实际生产情况为汽轮机打开一定数量的阀门，这是由于如果电厂直接打开所有阀门会消耗较大的电量，系统压力较大。电厂也可以以开源节流为目的，安装其他辅助性的设备或采取辅助性措施来提升设备的运行质量。热能和动力工程也可以应用在电力资源的使用过程中，基于工作状况选择一些辅助设备来提升能量的转化效率。例如，在人们的日常生活中需要用电，但人们每个时间段的平均用电量存在着一定的波动，因此可以安装可供调配的能量转换设备，在人们的用电高峰期使用大功率的能量转换设备，反之同理，以此来降低能量损耗。
总结：能源是人类社会运转的重要支撑，在寻求能源消耗与再生的平衡点的过程中，能源行业的从业者也应该意识到降低能耗的重要性。本文立足于热电厂的生产管理，简单介绍了热能与动力工程及其在节能降耗中的应用意义，对热能与动力工程在应用中存在的问题进行分析，并给出了一些应用建议，以此改善电力行业能源消耗的问题。
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