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试论热能与动力工程的科技创新
作者:崔涛  时间:2014/6/20 15:59:00  来源:论文天下论文网

  摘 要:随着时代与社会的发展,人们在日常生活中对于能源的需求量在不断的增大,传统能源的开发以及生产方式已经越来越滞后于人们对它的实际所需,需要在能源开发和供应方面有新的科技作为支撑,在热电厂中对于热能与动力工程的研发和科技创新有利于解决能源日益短缺的问题,以热能与动力工程的科技创新为基础,详解其在热电厂开发过程中的科技创新,将是下文进行探究的重点。


  关键词:热能 动力工程 科技创新


  热能与动力工程的实际运用效应主要体现在其对于电能的有效供应,电能是人们日常生产生活的必需品,无论是以家庭为模式的小型用电单位还是以企业为模式的大型用电单位,都会在各个方面对电能有着需求,随着人们生活水平的提高和社会的不断发展,社会用电总量呈现出不断增多的趋势,与之相伴的则是供电量的明显不足,而热能与动力工程的科技研发可以在有效提供电能的同时,最大限度的减少电能在使用过程中的浪费现象,可以为国家节省大量的资源。
  一、热能动力工程的含义
  从字面意思上来看,热能动力工程可以分为两大部分,即“热能”部分和“动力”部分,这两大部分彼此之间必然存在着某种关联,目前来说,对于热能动力工程的基本解释是:通过技术和科技手段将热能合理转化为动能,其基本操作单位位于大小热电厂之内,基本操作模式是将热能通过热电厂和锅炉的操作转化为电能、机械能等。
  从专业化的角度来看,热能动力工程所涉及的专业领域是较为广泛的,也是非常复杂的,但其根本的原理则是实现热能与动能之间的相互转化与利用,在实际的生产过程中,需要的是以高效能源的利用和环境保护为基本原则,虽然现代科技给人们的生活带来了诸多的便利,极大程度上满足了人们的生产生活所需,但与此同时也带来了日益恶化的环境污染等问题,所以在开发热能动力方面需要加强环境保护,不能以破坏环境为代价。不仅如此,此项技术的使用还可以在其他相关专业领域进行扩散和有效应用,从理论上说也可以带来一定的经济效益。总而言之,对于热能动力工程的研制与开发是可以造福人类社会的。
  二、热能动力工程的应用
  热能动力工程在应用和科技创新上所涉及的专业领域尤为的广泛,仔细算起来大概需要懂得二十多项专业领域的技术才能对其进行系列研发和科研活动,由于其主要的应用范围是在热电厂和锅炉中,本文将以此为研究目标,探究热能动力工程在这两方面的应用与科研创新活动。
  (一)热能动力工程的应用
  在喷管环节的操作过程中,大小流量的调节和差别是通过手动调节阀进行间接调节的,想要提高其工作效率,务必在正常使用的前提下,也即是满足其负荷的前提下对调节阀的数目进行及时的变更和变化,同时需要对汽轮机进行相应的配套变化,其最终的目的则是通过调节来达到一种平衡的状态。除了满足此种状态之外,单机运行和多机运行之间也存在着一定的差异,相对来说,多机运行的稳定性和可控性要好于单机运行,这就很大程度上要求在单机运行时需要保证机组的转速维持在一个可控的较为稳定的范围内,以便于对其进行调节和很好的利用。
  需要指出的是,在机组负荷程度不断提高和增加的情况之下,调压调节的经济性就会明显减弱,工作中的机械能转化为动能的过程也会大幅度的出现损耗,从而导致无法避免的损失出现。
  (二)锅炉应用方面
  众所周知的是,锅炉的主要用途是进行燃烧,就其构造来看,除了锅炉底层的燃烧之外,位于锅炉底层的控件也是锅炉结构中尤为重要的一个部分,它的作用主要是保护锅炉的正常运行和燃烧。随着现代科技的不断发展,对于热能的控制已经变得越来越专业和先进,其很大程度上减少了锅炉在运营过程中的损害以及人工操作的失误,由原先的人工控制逐渐转变为智能控制,能够准确的判断锅炉在运行过程中的热量变化,以达到保护锅炉的作用。在保护的同时也可以起到帮助锅炉进行准确的燃烧和均衡的燃烧,以便于资源的利用最大化,减少热能的无端浪费。
  三、热能动力工程的发展与科技创新
  (一)热电厂的动力工程发展与创新
  热电厂在操作环节中能够对散发的重热现象进行合理的利用,以达到减少能量损耗的目的,当然,重热数值并非是越大越好,也需要将数值控制在一个可操作的范围之内,而后再根据热电厂的动力工程的具体运行情况来作出合理的判断与确定。
  调频是可以进行控制的,一般情况下存在一次调频和二次调频的情况,其主要的工作原理是根据发动机的工作状况来进行人工的调节与转化,需要明确一点的是,关于调频之后得出的数值并非是精确到位的,只能在一个合适合理的区间进行有效的控制,而二次调频的稳定性和可操作性能则较高,它属于智能调节的范畴,可以事先通过预设方程式的手段来将调频后的数据控制在一定范围内,从而得出相对有效的数值。
  除此之外,还可利用动力工程科技来降低热电厂中因为湿气的产生而带来的不必要的损失。湿气是热电厂在工作过程中必然会产生的,由于热电厂内温度的变化,湿气会凝结成小水珠,这会直接导致气流运行过程的减慢,从而间接造成动能不必要的损失,所以在条件允许的前提下,可在热电厂内部安装有效的祛湿装置,此种装置的安装和使用的成本都较高,需要热电厂投入较多的经济成本,在实际安装和使用前,需要做好规划。
  (二)在锅炉方面的发展与科技创新
  随着现代科技的进步与实际生产的需要,锅炉的类型也较先前有了巨大的变化,首先是在燃料的填充方面由过去的人工操作变成了智能填充操作,可以说增加了合理性,可以使锅炉内部的燃烧更为均衡和合理,达到对内部燃烧有效控制的效用。
  在锅炉的燃烧系统中一般存在两种两种类型,其一是通过空气和燃料的燃烧调节来控制和调节锅炉的温度,此种方式是和锅炉本身的设定绝对值相比较的,采取这种方式较为复杂,不但操作麻烦并且其无法达到精确的目的,因为通过此种方法需要对锅炉的确定值进行反复的确认,核准无误后才能开始进一步的操作;另外一种方法则是通过空气和燃料的比例来进行计算的,利用此种方法得出的数据相对准确,因为其实通过生产曲线来最终确定结果的,而能够造成最后结果准确的原因则可以归于生产曲线的准确性,它是在长期工作过程中经过不断总结而得出的较为稳定的数值曲线,可以以此为依据进行锅炉的燃烧系统控制,是一个较为方便和先进的方法。
  除此以外,仿真锅炉风机翼型叶片也可作为其创新项目之一。锅炉内部的零配件之一风机的造型和结构都较为复杂,属于运行机密,测量却很困难的类型,至今为止,也没有一个专业的、完整的、科学的体系来推动与完善锅炉叶轮的制造和运作及其发展。想要解决这个难题,可以用仿真或模仿操作的手段来进行,首先用模拟实验的方法对机械内部的气体流动做一个较为准确的预算或评估,而后再通过不同方位的空气吹入乃至风机的流动来进行模拟实验,最后将实验得出的数据通过电脑来进行分析与验证,需要通过多次试验得到的多重数据来进行数据分析与整理,以求在最后得到更准确的数据,为今后的工作打下坚实的基础。
  四、结语
  对于热能与动力工程的科技创新来说,其应用的领域和范围可以很广,本文就热电厂内部的热能与动力工程进行研究,主要目的是为了可以提供较为方便、快捷、有效的方法来使能源的利用效率达到最大化,用科技手段降低能源的无端消耗与浪费是本研究的着眼点,而且对锅炉的生产过程进行研究,可以让锅炉更好的运动,也可以更大程度上保证其运行的安全性。

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[本文关键字] 热能 动力工程 科技创新
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