1、1论热能与动力工程的科技创新摘要：随着近些年社会的发展，资源紧张问题已经成为当前社会发展的矛盾，热能动力工程在热电厂中的应用，可以缓解我国的能源短缺问题，是一项非常重要的工程。在热能与动力工程的科技创新这一课题中，主要是研究热能动力工程在实际运用中的高效节能问题，在进行新产品的研发以及科技创新研究中，主要以降低能耗为前提，其中包括对于热能动力工程设备的进一步智能优化，减少人力资源的浪费，以及减少对于能量转换时的能耗损失，从而提高经济效益。 关键词：热能与动力；工程；应用；锅炉；科技创新 Abstract: With the development of society in recent ye
2、ars, problem of resource shortage has already become the contradiction of current social development, application of thermal energy and power engineering in the power plant, can ease the energy shortage problem in China, is a very important project. In this paper the innovation of science and techno
3、logy of thermal energy and power engineering, the main problem is energy efficient in the practical application of engineering for thermal energy and power, in the research development and innovation of science and technology of new products, mainly to reduce the energy consumption as the premise, i
4、ncluding for 2further intelligent optimization equipment thermal energy and power engineering, reduce the human resources waste, and reduce the energy loss of the energy conversion, so as to improve the economic benefit. Keywords: energy and power；engineering；application；boiler；technological innovat
5、ion 中图分类号： R151.4+4 文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012） 一、热能动力工程 在热能动力工程这方面，主要研究的是热能和动力之间的转换，它是工科学科中一个重要的研究对象，热电厂和锅炉都是将热能转换成动能或电能，目标是最大限度的实现高效节能。在热能动力工程中以研究热能和动力之间的转换为主要研究方向，是实现热电厂自动化的过程，但在热能动力过程中的首要问题是能源的问题，提高热能动力工程的利用率，可以为我国的国民经济发展提供更强有力的支持。热能动力工程是一个涉及多个学科的复杂工程，以热能的转换和利用为主，是实现电能、机械能和热能之间的相互转换的一个过程。在进行热能
6、与动力工程的科技创新中，主要以研究能源的高效利用和环境保护为创新目的，使热能动力工程在热电厂、汽车工程、锅炉、制冷低温技术、水利水电动力工程等方面得到有效的利用，从而提高我国的经济效益。 二、热能动力工程的应用 31.热电厂中的应用 热电厂的工作原理简单的来说就是将热能转换为电能，在热电厂中的很多环节都会运用到热能动力工程，以下一一列举： （1）喷管调节 在喷管调节中，可以通过的最大流量在各种调节阀中有所差别，随着调节阀数目的变化而产生一定的改变，在满足负荷适应性的前提下，主要是能够平衡各种汽轮机的调节和变化，为了提高效率，可以考虑采用部分负荷这种方法。在控制各类调节的数值中，单机运行和多机并
7、列运行是有一定差距的，单机运行中可以保证在启动时增加机组转速到一个合理的范围内，把负载荷度控制在有限值内；多机运行中要在保证对电网频率不会产生较大影响的前提下，利用调节作用对负载荷度重组和分配，这是新一轮的调频过程。 （2）节流调节 在这种调节方法中，改变工况时会产生节流损失，造成一定的经济损失，但是在温度变化不明显时，负载荷度的适应性明显高于喷管调节。因此这种调节系统对机组的整体要求就比较高，对于小容量的机组一般可以运用这种调节，而在大机组的运用中就要求机组本身具有一定的基本负载荷度。 （3）调压调节 调压调节的经济性仅仅用于机组在某些负载荷度的情况下，随着负荷程度的提高，调压调节不再具有经
8、济性的特征。在工作时，对于机械能的转换可能存在一部分的机械能损失，因为在这部分中机械能不具备4转换成动能的条件，会带来一定的机组剩余速度上的损失。 2.锅炉中的应用 锅炉是由两部分构成的，除了外壳还有燃气锅炉电器控制部分，锅炉的底壳的主要功能是固定锅炉用于燃烧的部分，在底壳上还要安装一些控制锅炉的控制器部件，可以对锅炉进行一个良好的保护功能。这个部分是锅炉中最重要的部分，是保护锅炉的关键，是控制燃料燃烧等一系列运行方式的关键，随着科学技术的快速发展，在进行热能控制中已经逐渐向电脑全自动控制转换，用电脑来对锅炉进行智能控制，可以提高锅炉的运行精密度，保持燃烧的均衡。在锅炉的风机运行中，主要是将机
9、械能转换为其他能量，在风机的运行中常常会出现烧坏的现象，这种情况会给工厂带来很多的经济损失，甚至对工作人员个人的人身安全情况产生危害，因此在锅炉的使用过程中应该提高使用的安全性能。 三、热能动力工程的发展创新 1.在热电厂方面的发展 （1）合理利用重热现象 一般来说，重热数值在一定的范围内是比较合理的，可以减少一些能量的损失，但并非越大越好，因此在热电厂中要做到合理且充分的利用重热现象，首先要对重热数值进行合理的选取，重热数值即为重热系数，是根据热电厂的动能动力工程运行的实际过程来确定的。 （2）工况变动的应对措施 机组变工况的发生存在着很多的因素，其中不能预料的因素有电能的供给不能满足热电厂
10、所需的电功率，锅炉燃烧的不充分造成蒸汽数值5的变化不能满足热电厂的需求。一般来讲，对于电力数据的变化在一次调频不能满足时，要进行二次调频，二次调频为了保证工程的正常开展最好选用自动调频。正确的选用调频措施，可以提高热电厂的工作效率以及其带来的经济效率，而锅炉的燃烧就要通过改进锅炉的燃烧控制技术，来进行进一步的燃烧控制。 （3）一次调频和二次调频 一次调频是一种被动的调频措施，是根据调节发动机的转速来进行进一步的调节，这种调频措施不能对外界数值的变化而进行精准的调节，只能进行一定的控制。而二次调频在把电网频率控制在一定数值的情况下，可以利用智能调节预先设定方程式，来对机组进行重组和分配，这种调频
11、方式可以对数据进行有效的控制，相对精确可靠。 （4）降低湿气损失 湿气的增多会给热电厂的运作带来一定的困扰，产生湿气后对热电厂中的运作潜在许多隐患，例如湿蒸气随着温度的变化，会凝结成小水珠，而在汽流的运行过程中小水珠可能会对流速产生影响，造成了动能不必要的消耗损失。有时蒸汽温度过低也会加重湿气，为了降低湿气的损失，减少它对机组运行的影响，可以采用祛湿装置，但安装这种装置要定期检修和更换，会带来较大的经济成本的支出，因此中间增加热循环过程是一种经济有效的措施。 2.在锅炉方面的发展 （1）锅炉燃烧控制技术 在锅炉燃烧控制中，如何调节能量转换才是关键，随着时代的发展，6锅炉的类型也在发展着变化着，
12、由从前的人力填充燃料到现在变成智能填充燃料，还可以对锅炉的燃烧度进行有效的控制。在燃烧系统中一般有两类，一类对锅炉温度的调节是通过控制空气与燃料的燃烧调节，是与锅炉本身的设定值进行比较的，这种方式虽然运算复杂但没有达到精确的目的，对于锅炉的设定值也要进行反复的确认才能保证技术的准确。另一类是通过各项数据的给定通过锅炉的燃烧曲线给定的数值，是通过控制空气和燃料的比例来计算的，这种计算相对准确，因为它不是一个固定的值，而是通过生产曲线来确定数值。由于生产曲线是经过长期工作确定的一个经验曲线，是根据多种数据的多次测量得到的结果，因此这种方式不但节约了对各种部件的运用，还可以快捷的对温度数据进行有效的
13、控制，是一种方便快捷的方法。 （2）仿真锅炉风机翼型叶片 锅炉内部的风机构造复杂，运行精密，在测量起来也比较困难，这就造成了到目前为止，还没有一项科学、完整的体系来完善锅炉叶轮的制造和运作发展。要想取得相对准确的数值，可以利用模拟实验的方法对机械内部的气体流动做一个评估，对不同方式的空气吹入对风机的流动分离进行模拟。然后根据电脑网络来对这些数值进行模拟设定，模拟的目的是根据不同的速度得到的矢量图来进行分析，在多组数据进行比较下，可以确定出锅炉风机翼型边界层分离和攻角的关系而进行进一步的研究。 四、总结 7在进行热电厂的热能与动力工程的研究中，要注意观察和总结热电机组热能与动力工程之间能量的转换
14、，在改变工况时，各部分数值的变化情况都要随时记录，保证对工作状况的正确处理，提高操作规范和操作技能。在这部分的创新研究中，以提高工作效率，减少能耗为前提，提高能量的最大利用限度，合理利用在不同场合中的调节方式。而对于热能动力工程在锅炉中的创新研究，是保证锅炉的正常运作并可以对这种运作产生一定的积极效果，这在整个能源产业中都是一项重要的发展。参考文献 1高雷.热电厂中的热能与动力工程J.城市建设理论研究,2010 年第 05 期 2王文才.热能动力设计研究J.中国新技术新产品,2011 年第 22期 3郑飞飞.关于热能与动力工程的讨论J.中国科技博览,2012 年第01 期 4费雍.浅析电厂的热能与动力工程J.科技创新与应用,2013 年第02 期 5郭东阳.浅谈电厂热能及动力工程存在的问题J.科技创新与应用,2013 年第 08 期
