热能与动力工程的节能技术分析

发表时间:2021/6/4   来源:《科学与技术》2021年2月第5期   作者:吴方1 吕瑞峰2 冯海明1
[导读] 近年来我国综合国力的不断增强,工业的迅猛发展,涌现出大量的工业企业
        吴方1 吕瑞峰2 冯海明1
        1久泰能源(准格尔)有限公司 内蒙古 鄂尔多斯 010319  2内蒙古久泰新材料科技股份有限公司 内蒙古 鄂尔多斯  010319
        摘要:近年来我国综合国力的不断增强,工业的迅猛发展,涌现出大量的工业企业。在中国工业快速发展的过程中,社会经济得到了大幅提升,但是与此同时带来的环境问题也严重影响了人类的生存环境,因此,受到了社会的广泛关注。在电厂运行的过程中,要积极响应中国大力倡导可持续发展的理念,采用节能降耗措施,提高热能转化率,使其能够变成电能,提高电厂的运行效率,为中国环保事业的发展打下坚实的基础。本文就热能与动力工程的节能技术展开探讨。
        关键词:节能降耗;热能;动力工程
        引言
        作为当前社会必不可少的元素,能源在各行业以及各领域的需求量日益增多。当能源得到了合理的分配和运用时,将会使社会发展的速度得到提升。当前热能与动力工程对于能源的有效利用,成为了诸多相关技术人员关注的方向,为了资源的高效转化,热能与动力工程合理的设计与优化得到了高度的重视。
        1热能装置
        热能装置的工作原理就是利用燃料燃烧产生能源来为人们提供热力能源,热能装置也能够作为动力装置,其原理就是将燃料燃烧的热能转化为机械能,在工业生产的过程中,热能装置主要有三种:一是内燃机装置,内燃机在工业生产中可以为发动机提供动力来源,其主要的原理就是在气缸内将燃料燃烧,燃烧产生的燃气不断膨胀,使得发动机的活塞反复运动,推动发动机运转,这也是热能转化为机械能的一种形式。二是蒸汽机装置,蒸汽机装置的工作原理为装置内存储水,燃料燃烧产生的热量可以使水蒸发为水蒸气,然后将水蒸气作为发动机运行的机械能。三是燃气轮机以及蒸汽轮机,汽轮机的工作原理则是蒸汽或燃气驱动发动机叶片,使得叶轮旋转运动。
        2热能的来源
        热能的来源主要有两种,分别是太阳能、电能与机械能。目前市场上所出现的太阳能路灯与太阳能热水器都对太阳能进行了利用,太阳无时无刻都在进行的核聚变,这使得太阳能够不断释放出大量的热能,当该热能到达地面时人们便可对其进行利用。太阳热能对于环境不会造成污染,并且在极长的时间内,太阳热能都是无限的,同时地球表面的地质情况也不会对太阳热能的产生造成影响。而电能与机械热能的产生来自于其他能量的转换,在其他能量转化为电能与机械热能时无法进行完全转换的情况下,造成了能量的损失。电能与机械热能也能通过一定的方式转化为电能或者是其他能量,这样的转换过程,使单一的能量形式变得多样,能够为能量需求不同的设备同时提供能量,从而提高生产工作的稳定性。
        3热能与动力工程的节能技术的应用
        3.1选择科学合理的调频方案
        在电厂运行过程中,要想实现节能环保,首先要从调频方案入手,为热能与动力工程在节能损耗中的应用提供辅助,以便能够尽快达到节能降耗的目的。想要制订科学、合理的调频方案,工作人员首先要掌握电厂的整体运行情况,了解电网运行频率,时刻调整电网运行机组的动态性能。在此过程中,还需要充分考虑电力系统外界实际负荷情况,确保电网频率能够正常运行,这样才能够为电网运行机组节能损耗提供保障。此外,在制订调频方案时,还需要在原调频方案的基础上,选择比一次调频难度低的二次调频,分别采用手动或者自动的方式进行调频。频率调速这种方式对于电厂运行而言,具有耗能少、效率高以及范围广等优点,对于电厂开展节能降耗工作十分有利。总而言之,工作人员想要选择科学、合理的调频方案,就需要从电网的实际运行情况入手,有效落实热能与动力工程的应用,提高电能生产效率。


        3.2降低调压能耗
        在实际电能的产生过程中,发电机组不可避免的会发生负荷的变化,而这样的变化会对电厂的生产效率造成影响,并且易引起一系列问题的产生。为了最大程度的减小发电机组中负荷的改变,相关人员应对发电机组的调节作用进行提高和优化,使发电机组能够稳定的运行,使发电机组的工作效率得到提升。同时在调压过程中会造成能量的损耗,为了提高能量的利用率,使能量的损耗变得更少,相关人员应制定出有效的策略,实现能量的高效利用。既要制定策略,使能量的损耗减小,则必须对能量损耗的原因进行探索。据研究显示,导致能量大量损耗的原因有两个,第一个主要是发电机自身设计的问题,由于其自身存在缺陷,导致了调压期间能量的大量损耗,第二个在于技术人员的操作技术以及专业能力都存在着不足,在技术人员进行调整期间,对于调压操作不够熟练,导致了调压操作不够精准等现象的产生,最终造成了能量的损耗。
        3.3完善锅炉回收处理技术
        因为热能与动力工程所使用的能源多为不可再生能源,能源十分珍贵,因此应当加强能源的锅炉回收处理,实现能源的二次利用,已达到节约能源的目标。为了使得能源的二次利用效果更好,就要完善锅炉回收处理技术,具体完善技术的方法分为两个方面,一方面是优化锅炉余热回收处理技术,锅炉在工作的过程中会进行尾气的排放,而尾气排放的温度一般高达200摄氏度,这也表示尾气中含有大量未被使用的热能。因此,要优化锅炉热回收处理技术,做好锅炉尾气余热的回收工作,二次利用尾气热能,提高能源的使用效率。另一方面就是要优化锅炉污水回收二次利用技术,目前我国工业企业的污水处理技术较为落后,一般情况下都是直接进行排放,严重污染水资源,因此,在热能与动力工程技术运用的过程中,一定对锅炉污水回收二次利用技术进行改善,将工业废水合理化利用,减少工业污染,这对工业企业的健康发展也有着重要的意义。
        3.4加强电气工程中的电气自动化技术应用
        (1)变电站。在当前绝大部分的变电站里面,电气自动化都有着不同程度的应用,电气自动化技术通常都是被应用到变电站的电压控制以及电能输送等这些环节工作的调节中。而通过电气自动化对相关的工作环节进行调节时,需要将网络系统与变压器设、电网等进行连接,从而科学的实现网络化控制目标。(2)电网调度。在整个电气自动化技术应用的过程中,电网自动化调度效能获得了很大的提升,通过电气自动化技术的应用,可以提升电网运行的安全与稳定。(3)发电厂。从目前的发电厂整体情况来看,分散化测控制发电厂对电力处理的重要方式。发电厂系统的构造属于分层分布系统,这涉及了众多的要素,这些要素是发电厂自动化系统重要的组成。通过以太网、ES、0S以及PCU等能够实现自动化的控制。通过PCU能够很好地使得开关量、热电阻对于信号的传播以及手法进行控制,然后在信号处理之后获能够使得相关设备的状态以及参数等得到合理的调控,然后将这些接收的信息打印出来,紧接着间打印的信号传送,最终使得执行部件能对相关的流程进行执行。通过ES以及0S能够实现人机接口服务,而利用ES可以更好地帮助工程师对自动化系统进行诊断以及维护。
        结语
        综上所述,从当前中国电厂运行情况来看,要想积极响应中国可持续发展理念,电厂必须从自身生产入手,有效应用节能降耗措施,提高资源利用率,降低能源损耗。在此过程中应用热能与动力工程时,工作人员一定要从经济性、安全性和稳定性等方面对节能损耗工作进行评估,确保节能损耗工作能够有效开展,为提高电厂运行质量与效率打下坚实的基础。
        参考文献
        [1]于万民.试论热能与动力工程的应用及其对环境的影响[J].现代工业经济和信息化,2019(7):51-52.
        [2]王维,邓群英.热能与动力工程在锅炉应用中的问题分析[J].好家长,2019(49):247.
        [3]许昱华.新形势下电厂锅炉在热能动力工程中的应用[J].内燃机与配件,2019(10):99-101.
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