节能降耗中热能与动力工程的运用探析

发表时间:2021/6/4   来源:《科学与技术》2021年2月第5期   作者:李登峰
[导读] 众所周知,电能是社会发展过程中的重要基础能源之一,它直接关系着社会是否能够稳定发展
        李登峰
        山东水发金涛环保科技有限公司  山东省济南市250000

        摘要:众所周知,电能是社会发展过程中的重要基础能源之一,它直接关系着社会是否能够稳定发展。结合当前电厂运行情况,因为环境因素使得电厂面临严重挑战,在中国不断推行环保工程的背景下,电厂在运行过程中要积极采取节能降耗措施,以便达到节能环保的目的,推动中国环保工程顺利开展,缓解环境压力。简要研究了节能降耗中热能与动力工程的应用,希望能为中国电厂实现可持续发展提供帮助。
        关键词:热能与动力工程;节能降耗;应用
        1 引言
        近年来,随着技术的进步,工业领域面临着新的发展契机,热能动力联产系统在工业领域的应用日益普遍。热能动力联产系统具有极高的独立性,多为热力循环方式,要维持系统的高效运转,降低系统运行时的能源消耗,各个工业企业都需要结合自身的发展现状,进行热能动力联产系统的节能优化与改进,降低系统运行时的能源消耗与环境污染,带动工业现代化的发展步伐。
2 热能与动力工程概述
        热能与动力工程是工程热物理科学中的一个研究方向,它涉及到了计算机技术、力学、机械原理等理论,主要是针对热能生产活动中出现的能量转换现象进行管控与计算分析,以便不断优化此过程,提高能量转化效率,减少能量损耗。与此同时,还要利用动力工程中的相关理论,对动力机械以及内燃机等设备的运行进行科学分析,以提高热能转化为动能的效率,或者其他能量转换为动能的效率,降低能量损耗。从当前中国社会发展形式来看,其发展离不开电力的支持。所谓“电力”,指的是以电能为动力的一种能源,在人类社会中的应用十分广泛。在各大电厂生产运行过程中,要想提高能源转化率,减少能源浪费现象,就需要考虑能量守恒定律,由此可见热能与动力工程的重要性。虽然理论上的能量转化问题较为简单,但在实际操作过程中,有关能量转化守恒问题却十分复杂,只有将热能与动力工程科学合理应用到工业当中,才能够提高电厂运行效率,最终起到节能降耗的作用。
3 热能与动力工程发展的现况
        3.1 热能损耗较严重
        热能与动力工程主要是工业企业所运用的工程技术,一般在火力发电厂的工作中应用较为广泛。热能与动力工程的设备在运行的过程中,会产生一定的热能损耗,这些热能的损耗会导致能源浪费,降低发电厂的生产效率和经济效益。热能与动力工程中是具有节流调节功能的,节流调节功能主要是调节功率较小的设备,减少热能的损耗,但在实际节流调节功能运用的过程中,经常会出现一些问题,导致节流工作效果不佳。
        3.2 污染水资源
        部分区域的热能与动力工程需要对水资源进行利用,蒸汽系统在许多热能动力工程运作时都受到了频繁的运用。而在热能与动力工程运行的过程中,很难做到对于污水以及石油这类废弃物质的及时处理,而油和污水这类废料的产生,若不能得到及时的处理,将会混入水源中,造成水污染,甚至会影响到整个区域的生态系统,造成生态系统的不平衡,最终导致生态系统遭到破坏。因此,企业应注重生产材料的选择,以及注重对于生产废弃物的处理,在追求利益的同时也要注重可持续发展观的践实。
        3.3 湿气损耗较严重
        湿气损耗较严重也是热能与动力工程中的常见问题,湿气损耗严重具体体现在三个方面。

一是在蒸汽机装置中,蒸发膨胀工作会产生一些小水滴,这些小水滴会给整体系统的运行造成一定的影响;二是水蒸气和小水滴的运行速度无法相同,一般情况下水蒸气的运行速度要比水滴的运行速度快,这就会造成湿气损耗;三是装置内的水滴聚集以后,会对水蒸气的运行产生影响,进而导致水蒸气的工作效率降低,使得装置的热能出现损耗。
4 热能与动力工程中的节能技术
        4.1 锅炉余热回收再利用技术
        1)排烟余热的回收利用。锅炉运行时必然伴随着大量烟气的产生,随着国家排放标准的日益提高,工业企业在锅炉运行过程中,往往需通过脱硫、脱硝等处理来降低烟气的污染程度。因此,各个工业企业往往需配备脱硫脱硝装置,并要加强新型技术与材料的应用,将进入脱硫塔内的高温烟气加以处理,通过加装脱盐水换热器,实现烟气中热能的回收与利用。2)排污水余热回收利用。在锅炉的运行过程中,必然伴随着大量污水的产生,污水在排放的过程中同样会带走大量的余热,如果在系统的节能设计过程中,能够通过对排污水的多级扩容,使得污水在进入排污水冷却器、除氧器以后,能够对余热加以有效处理,从而保障其良好的节能效果。
        4.2 节流调节
        由于热能和电力工程的节流调节在电场中的应用最为广泛,因此节流调节在热电厂的运用应得到高度的重视。节流调节一般不具备调节级分类这一特性,由此节流调节效率的提高都需要通过其他的方式来完成。在实际的运用过程中,节流调节更多的被运用在容量较小的设备中,在容量额度较少的设备运行时,若某一阶段的机组最大负荷承载超过了额定值,节流调节将会使相关的级数提升,降低机组的参数,从而减小电厂运行期间的危害性,使得电厂运行的安全性得到保障。同时弗留格尔公式能够通计算流动面积的变化情况,提高热电厂中节流调节的有效性,使节流效率得到大幅提升,这对于热能与动力工程的发展有着极大的推动作用。
        4.3 废水余热回收利用
        针对电厂节能降耗工作,加强废水余热的利用。在除氧器设备运行过程中,如果直接排放蒸汽,可能会导致热能损耗。针对此现象,电厂可以借助冷却器降低热能损耗。此外,对于电厂排污工作而言,一般情况下电厂会采用定期、连续的方式排污,这时,可以采取扩容实施降压的方式,使得污水能够被二次利用。但是,在此过程中需要注意的是,如果污水回收利用率低,不仅会导致大量的废水余热被浪费,还极有可能对废水排放的周边环境造成影响。鉴于此,电厂的工作人员还需要对此技术的实施进行研究,以便能够存放余热,提高热能的利用率。
        4.4 改善调频方式
        可以热能与动力工程的关系紧密,是一种能量互相转化的关系,两者又互相促进运行,共同组成了能源以及能量的动力系统。热能与动力工程为人们的生产和生活提供基础能源,满足社会发展的需要,两者十分重要。但热能与动力工程的运行会造成一定的污染,因此需要改善热能与动力工程的调频方式。改善调频方式能够提高热能与动力工程系统的工作效率,减少能源的浪费,同时也能够减少对于环境的污染,真正实现节能减排,通过一次调频和二次调频的配合,可以提高热能与动力工程系统的稳定性,发挥两次调频的优势,进一步提高能量转化效果。
5 结束语
        由于热能与动力工程被诸多领域广泛应用,热能与动力工程对社会经济的发展起了积极的推动作用,同时对社会基础设施的建设也做出了贡献。但在热能与动力工程应用的过程中,也对环境造成了一定的影响。因此,相关企业应注重热能与动力工程运用过程中对于环境的保护问题,使热能与动力工程更加符合当前的社会发展观念。
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