浅谈节能降耗中热能与动力工程的实际运用 谷建茹

发表时间:2021/7/9   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:谷建茹
[导读] 摘要:自建国以来,我国为了发展经济,对自然资源进行了全面的开发与利用,其中不可再生资源储备量已经出现了不足现象,资源短缺已经成为一个严重的问题。
        内蒙古康远工程建设监理有限责任公司  内蒙古锡林浩特市  026000
        摘要:自建国以来,我国为了发展经济,对自然资源进行了全面的开发与利用,其中不可再生资源储备量已经出现了不足现象,资源短缺已经成为一个严重的问题。在工业生产中,热能动力联产就是将能源转化成动力进行工业生产活动的过程。在这个过程中,能量的转化存在着不充分的现象,热能的损耗使能源利用的不彻底,从而出现能源浪费的情况。因此利用热能与动力工程理论模型,对热能动力联产系统进行节能优化,是提高资源利用率,促进工业生产和发展的重要方法。
        关键词:节能降耗;热能与动力工程;实际运用
        热能与动力工程最重要的理论基础是工程热物理学,其通常以内燃机与其他新型动力机械为主要研究对象,通过对机械工程学、工程力学、环境科学、信息技术、自动技术以及微电子技术等专业知识的有效利用,探索如何采用安全、高效、无污染或低污染的方式将燃料的化学能与液体动能转换为动力。现阶段,我国对热能与动力工程的研究较为重视,并鼓励科研单位、电力企业研究热能与动力工程的节能降耗控制问题,这也是本文探讨的重点所在。
        1 热能与动力工程概述
        工业企业在生产电能时,为了确保能源的顺利转化,需要遵循能量守恒定律,所以热能与动力工程对工业企业电能的生产发挥了巨大作用。在汽轮机的带动下,蒸汽在汽轮机中膨胀作功后排入冷凝器凝结成水,然后低压水泵和给水加执器加热水,并通讨高压水泵,给予锅炉一定的能量,促进能量的转换。热能与动力工程中,包含着燃烧学的部分,那么,再将热能与动力工程应用在工业企业中,工业企业工作人员会运用燃烧动力学的相关知识,从而高效地生产电能。动力学主要有工程流体力学、燃烧动力学等内容,在燃料燃烧过程中,液体、固体等燃料的着火点不同,所以所消耗的能源有所不同。燃料在燃烧时,会产生S02、NOX气体,所以工业企业需要对燃烧污染物加以处理。
        2 热能与动力损耗的原因
        在热能与动力工程的应用过程中,难免会出现能量损耗的现象。主要的原因就在于在这个能量转化的过程中,具有一定的复杂性,将热能转化为动能,又将动能转化为电能,在这个工序的运转过程中就会产生大量的热能损耗。除此之外,在发电的过程中,重复利用热能的过程就是重热现象,主要的运作过程就是在机器的第二次运转过程中合理利用这个热能,但是这个过程也会产生一定的能源消耗。更重要的一点原因就是由于供工业企业的自身存在问题,供电设施相对落后,缺少经济方面的支持,在技术层面上也缺少创新性,这样就造成了热量的浪费问题,造成了热能与动力的损耗。
        3 节能降耗中热能与动力工程的实际运用
        3.1 回收利用蒸汽凝结水的措施
        对于这种热能与动力工程的具体应用过程来说,其由热能到动能的转化主要就是通过高压蒸汽的作用来实现的,正是因为这种高压蒸汽的推动才能够促使这些相应的动力设备进行运转,而在此过程中,相关高压蒸汽的使用必然会产生大量的蒸汽凝结水,这些蒸汽凝结水的出现必然也就会伴随着大量的余热出现,而这些余热得不到有效利用的话,也就造成了能量的损失,因此,这也应该作为热能与动力工程节能优化设计得一个重点进行把关。针对实际的应用过程来看,其主要的节能优化设计手段就是采用背压回水和加压回水等两种不同的手段来进行控制,进而提升其余热的利用效果,具体来看,这两种不同方式的适用范围存在着较大的区别,前者比较适合在加压热蒸汽压力本身较高的状况下使用,而后者则主要应用在供应不足的状况下。


        3.2 回收利用锅炉废烟余热的措施
        在排放废烟的过程中,锅炉废烟的温度可以高达200℃,这些热量都属于二次能源,如果不加以利用,不仅会提高工业的生产成本,而且还会造成巨大的能源浪费。同时,如果直接将这个高温的废烟排放在空气中,对空气质量会造成严重的影响。在国家大力提倡节能减排的背景下,企业应该减少锅炉污染的排放量,提高锅炉的工作效率,对排放的高温废烟进行充分的利用。对此,工业可以根据实际情况,制定相应的节能器,将废烟的余热在锅炉运行的过程中以及热能动力系统的循环过程中,进行充分的利用,并在锅炉的星端,设置低压省煤器,与热动能力系统相连接,并安置在最佳的引水地点,这样可以对锅炉废烟产生的余热进行充分的利用。从实际的效果来说,低压省煤器在安装过后,能够将废烟的温度将在25℃左右,提高了锅炉的使用率。
        3.3 回收利用锅炉废水余热的措施
        在除氧器运行过程中,一般都会排放大量的蒸汽,从而导致巨大的工质损失和热量损失,这样不仅对环境造成了极大的影响,而且还造成了能源的严重浪费,降低了工业的生态效益和经济效益。因此,在热能动力系统的设计过程中,应该进行相应的冷却器设置。在一般情况下,锅炉排放污水的方式主要是以连续排污方式和定期排污方式为主。其中,在连续排污方式中,由于在排污扩容器的作用下,二次蒸汽只有一小部分得到了回收,而大部分的蒸汽与污水的废热直接被浪费掉;而在定期排污中,污水在扩容器降压的作用下进行排放,在此过程中,造成大量的废水余热被浪费掉。由此可知,无论是连续排污方式还是定期排污方式,都会浪费大量的废水余热,并对环境造成了严重的不良影响。对此,工业为了保障污水的余热能够得到充分的利用,可以在锅炉的运行过程中,设置排污废热回收器。同时,根据锅炉的运行情况,将锅炉排污水在冬季的时候作为采暖用水,在非采暖期作为循环系统补充水进行使用,这样不仅可以在锅炉运行过程中提高能源的利用效率,而且还能在很大程度上节约能源。
        3.4 实施热能动力联产技术
        新时期,工业企业为了实现可持续发展,采取了诸多的节能措施,但成效甚微,造成此情况的原因主要为企业仅对单独的装置设备进行节能改造或者优化,而未能关注整个系统的联合改造与优化。而热能动力联产技术最为明显的特点便是整体性与系统化,常见的技术有蒸汽动力联产、燃气轮机联产等,前者主要是由燃气轮机锅炉系统与锅炉汽轮机高压系统构成的,此时的联产利于系统优化,特别是对高能耗企业而言,是降低能源消耗的重要手段;后者主要是对热能动力系统进行优化,保证了较低温度热流的有效加热。
        3.5 选择适宜的调频技术
        热动工程可以被看作一个热能向机械能和热能转换的系统,其本质便是实现能量的转化,该系统本身便十分容易利用能源来实现节能降耗。同时,使用热能更为环保,对环境的伤害更小。石油、煤炭这些传统的不可再生能源具有对环境污染更严重的特点,热能可逐渐用于替代这些不可再生能源作为新的节能型能源。从调频方法的角度来讲,其要与电厂发电机组的实际相结合,根据每个装置不同的内部构造对调频方法进行设置,这样设置出的调节量才是适当的,符合机组装置的实际情况,这对电厂运行的安全稳定具有重要的意义。此外,设备也需要进行调频,常见的如水泵的闭环调频,必须对外部的温度和气压条件变化等信息进行收集,依据变化实现对变频器频率值的调节,以使其充分适应外界的条件变化,为水泵的安全稳定运行提供坚实的保障。
        结语
        工业企业在生产电能过程中,为了有效利用能源,需要合理地运用热能与动力工程,使得工业企业的工作效率有明显的提高。在解决我国用电量不断增加问题时,要贯彻落实节能环保,降低能源的消耗,工业企业通过提高工作效率,使得电能的生产效率得到提升。
        参考文献
        [1]王晓亮.浅谈炼油厂热能动力系统优化与节能改造[J].能源与节能,2013,05:60-61.
        [2]李泳成.发电厂热能动力系统优化与节能改造分析[J].科技创新与应用,2016,13:137.
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