热能与动力工程之节能技术方法简述

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月5期   作者:  于海燕
[导读] :我国经济增长稳步提高,能源消耗巨大

        于海燕
        中盐内蒙古化工股份有限公司  内蒙古 750336
        摘要:我国经济增长稳步提高,能源消耗巨大,每年的能源消耗总量位居世界前列,因此能源供需、经济增长和环境之间的矛盾问题变得十分突出。在社会能源系统中,天然气、石油、煤炭属于非常重要的组成部分,这些资源对环境的影响和污染也十分明显,并且属于不可再生能源。在这种情况下,社会各界提出了寻找新能源的目标。本研究分析热能与动力工程的节能降耗方法,为我国工业的发展提供参考。
         关键词:热能与动力工程;节能技术;方法
        前言:近年来,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。
        1热能与动力工程概述
        热能与动力工程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,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[1]。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。
        2热能动力工程
        2.1?热能装置
        2.1.1?蒸汽机
        在蒸汽机工作时,蒸汽机燃烧化石能源产生大量的热。蒸汽机中装有大量水,依靠特殊的管线将热能传导到水中,此时水被蒸发变成蒸汽。蒸汽迅速膨胀,在活塞运动中,热能变成了机械能。
        2.1.2?内燃机
        内燃机可以将空气与燃料混合燃烧,产生高温高压气体。在气体膨胀以后,就会撞击活塞,活塞开始做功,在曲柄连轴机构作用下输出机械功,实现热能向机械能的转化。
        2.1.3?蒸汽轮机与燃气轮机
        蒸汽轮机与燃气轮机依靠高温气体、高温高压蒸汽驱动叶轮旋转,实现热能向机械能的转变。
        2.2?动力工程系统
        电力装置、热能装置以及动力工程都是很重要的组成部分,是工业系统中最重要、最广泛的设施设备。为满足社会发展、节能减排的需求,我们有必要对动力工程系统的原理与结构展开深入且详细的分析,优化升级动力工程的装置与设备,推进生态文明与社会的快速发展和稳定建设。当前,社会已经出现了非常严重的能源供应不足问题,为缓解能源供应紧张的局面,我们有必要对动力工程设计展开深度研究,制定行之有效的办法来解决能源不足问题,以求更好地改善国内能源结构和局面。
        3热能与动力工程损耗及对环境的影响
        3.1?湿气损耗
        对于电力产业来说,热能、动力工程通常在生产环节会有潮湿气体的出现。此时,湿热气体的汽化会吸收热量,致使部分热能并不能变成机械能。面对这种问题,我们需要应用能够去除湿气的设备,防潮、再热去湿设备的应用可以保障热能的利用率和利用效果,提高热能供应的有效性。
        3.2?环境影响
        首先,目前很多企业选择煤炭作为燃料供应,开展热能和动力工程作业。在使用煤炭的过程中就会产生CO2气体,CO2气体的大量排放,就会破坏气候,导致气候变暖、臭氧层空洞。

其次,很多企业使用的生产设备都存在严重的噪音问题,设备运行时发出很大的噪音,很多企业员工即便带上耳塞也无法解决噪音问题。此外,住宅供暖、汽车尾气以及工业生产时,都会排放大量热能,这些热能会导致城市温度远远高于郊区和农村,致使热岛效应的出现。最后,核电站以及炼钢厂等高耗能企业大量使用动力工程、热能技术,为了冷却水温和设备,就会使用大量冷却水。由于水温升高使水中溶解氧减少,大量的水中生物死亡,进而导致水体无法净化,水质持续恶化。
        4热能动力工程节能技术
        4.1?余热回收
        我国发电厂在使用能源、生产电能的时候,最重要的工作就是控制热量损失,提高热能转化效果。能源改造会损失大量的热能,为了控制热能损失,我们有必要按照电厂运行情况对热量损失问题展开分析,分析余热的恢复情况,减少负面影响。在发电厂回收预热的过程中,为提高效率,我们可以利用余热回收的方法回收热能资源,提高生产效益,减少余热的排放和浪费,缓解环境污染。我们应当按照余热质量与数量特点来设计余热的回收方案与手段。从当前的电力系统与热能运行情况来看,加热冷凝装置是非常好的方式,它可以有效提高电力装置的运行能力、运行效率,达到节约燃料,控制热损失的目的。
        4.2?产业结构优化
        首先,我们应积极调整产业所需的能源结构,主动学习各种先进的节能手段与技术,积极引入高质量节能设备,根据需求调整工艺方法与流程,创建无污染或是污染非常小的模式,保障生产能力及生产效果。其次,技术革命需要因地制宜,我们要发挥地方水资源优势,综合使用热能,比如空气单元回收热能就可以节能,将电力资源价值发挥到最大化。
        4.3?发展新能源
        在社会能源的构成中,天然气、石油、煤炭占有重要地位。人类的肆意开发和使用不仅会加剧环境污染,还会导致资源枯竭。社会各行业已达成一个共识,那就是加大对清洁能源的合理使用。我们需要加快氢能、地热能、风能、生物能、太阳能的开发,促进社会的可持续发展。
        4.4?回收循环再利用
        目前热能损耗控制与热能回收利用仍有很大发展空间。热电厂锅炉运行时会排放废气,如果不进行任何处理直接排放,就会污染环境。根据锅炉废气的实验数据显示,锅炉废气温度可达200℃,虽然不足以应用在熔炉锻造方面,但却可以预热生产工件,做到热能的循环再利用。
        4.5?强化传热
        过去的热能技术依靠换热器实现对热能使用率的大幅度提高,传热技术的配合使用能够有效改善换热器的性能。在操作中,需要利用传热元件改变原有的支撑结构,获得更好的传热效果,从而降低能耗,安全使用设备,高效利用能源。
        4.6完善热能损耗排查分析流程
        在电厂运行过程中,要想清楚了解热能损耗现象,了解热能损耗源头,就需要排查热能损耗现象。在此过程中,工作人员要结合实际情况,不断完善热能损耗排查分析流程,以便全面掌握热能损耗现象。此外,电厂还可以根据生产活动的具体情况,构建完善的风险隐患甄别排查体系,解决生产活动中的热能损耗问题。电力人员在构建排查体系的过程中,可以充分借鉴以往电力生产活动的运行资料和实际运营状况等,达到有效控制热能损耗的目的。
        5结论
        当前,热能动力工程广泛应用于工业领域,要实现可持续发展,我们还需要重视环境保护及能耗问题。且我国社会经济的快速发展离不开大量能源的有效使用,社会发展必须重视节能减排,改变技术思路,调整产业系统与结构,使用新型技术,为社会的发展与产业整体建设提供大力支持。
        参考文献:
        [1]苏晓宝.热能与动力工程的应用及其对环境的影响[J].清洗世界,2020,36(9):58-59.
        [2]井飞.火电厂热能与动力工程中的节能技术探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2019(7):195-196.
        [3]王昱程,陈泽粮.热能动力联产系统的节能优化设计[J].科技创新与应用,2018(17):45.
        [4]张骏铠.热能与动力工程在锅炉和能源方面的发展[J].造纸装备及材料,2020,49(3):82.
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