热能与动力工程中的节能技术分析

热能与动力工程中的节能技术分析

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摘要:随着人民生活水平的不断提高对于能源的需求也越来越大,而许多能源属于不可再生能源,这为经济的进一步发展带来了巨大的挑战,为了缓解甚至解决这一矛盾,科研人员要不断的研究利用与使用新能源的科学技术,动力工程就是其中的一项。本文将通过能源与动力工程的节能技术的定义、节能技术等入手进行浅析,希望能够最终对能源与动力工程的节能技术有一定的借鉴,推动能源的利用,进一步提高人民的生活水平。

关键词:能源与动力工程;节能技术

1..能源与动力工程的定义

1.1能源

经过两次国际的石油危机,“能源”一词开始越来越受到全球的重视。能源亦称能量资源或能源资源。是指可产生各种能量或可作功的物质的统称。是指能够直接取得或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源,为人类的生产和生活提供各种能力和动力的物质资源,是国民经济的重要物质基础,是人类活动的基本物质需求,社会发展离不开能源以及相关技术的发展,优质的能源以及先进的技术对于社会的发展起到推动的作用,能源问题是我国乃至全世界所共同重视的问题。能源的开发和有效利用程度以及人均消费量是生产技术和生活水平的重要标志。

1.2动力工程

动力工程所涉及的领域包括能源转换、传输以及利用等,其对于提高能源的利用率,减少不可再生能源如石油、煤等的消耗以及污染起到了很重要的作用,对推动国民经济的可持续发展也起到了至关重要的作用。同时动力工程作为现阶段对能源、信息、材料等前言科技利用的前沿领域之一越来越受到重视。在不可再生能源日益枯竭,环境污染越来越严重的情况下,对于动力工程不断研究、深入与利用,对于一个国家,乃至全球的能源利用,经济发展都有着至关重要的作用,动力工程的开发与利用对于一个国家而言既是一个机遇也是一个挑战。

2.热能动力工程的具体应用

首先为电力工业,热能在电力工程的应用中具有重要的作用,特别是在火力发电和核电发电等相应装备设置的应用当中,并且热能动力工程及其相应的技术也成为相应的工作基础。热能动力工程在钢铁工程中的应用也较为广泛,包括应用到炼钢、高炉炼铁和轧钢等相应的工艺中;其次为有色金属行业,主要有铜和铝等相应的有色金属,均采用热能进行冶炼。而化学工业中的相关应用,主要是应用热能动力工程中的技术手段,或是将其基本原理当做基本的理论依据,具体应用有酸碱和氮的合成等工艺。

其次为机械工业,及其相应建筑工业的应用,包括制造材料、焊接技术、相应锻造工艺和铸造技术等。在交通运输业当中的应用。主要有飞机、轮船和汽车等各方面的应用;最后为水产养殖和农业生产方面的应用,如浴池加热加温、温室培养,以及电力方面的农业灌溉等。

3.能源与动力工程的节能技术

3.1燃烧控制节能技术

锅炉燃烧控制技术的优化创新,主要体现在节能和减排两个方面。所谓节能,就是通过合理调节送料量和送风量以优化燃料的燃烧效率,达到节省燃料的目的。在国家推行节能减排政策力度不断加大的背景下,可以采用燃烧优化技术改造(AdvancedProcessControl,简称APC)系统来实现。APC系统可以通过外挂的计算机通信设备对锅炉燃烧实现闭环或开环控制,其中采用的模糊逻辑控制技术可以应付多种工业控制问题。在已经采用了APC技术的锅炉燃烧控制系统中,锅炉符合升降能力明显提高,负荷爬坡能力增强;同时实现了过热温度优化控制、喷水控制和智能吹灰控制等,达到了较好的节能效果。在减排方面,燃料用量的减少,使得温室气体排放量得到控制,同时,通过燃煤送风量的智能控制,可以促使煤的完全燃烧,减少氮氧化合物的排放,也降低了锅炉飞灰的排放。

3.2空压机余热回收节能技术

空气压缩机,简称空压机,是一种用以压缩气体的机械设备,其作用原理和水油压力泵类似,工厂中能耗较高的动力设备之一。空压机将输入的电能转化为压缩空气能,从而驱动其他设备运作,其在流体机械领域有着较为广泛的应用。但值得关注的是,供应给空压机的电能,通常仅有两成转化为机械能,而剩余八成能量以热能的形式散失,从而造成了极大的能源浪费,不符合节能减排的生产要求。而空压机余热回收技术设备的出现,大大改善了这一状况。空压机通过冷热交换的原理,将压缩气体过程中产生的热量重新利用,将原本耗散到空气中的热量收集起来,作为加热生活、生产用水所需热能,替代原本的用水加热设备,大大减少了能量的浪费状况。

3.3热电厂节能技术

热电厂是热能与动力工程技术应用最为广泛的领域,其在节能降耗技术创新中也走在前列。其中,超超临界机组的应用使得热效率明显提高,具有显著的节能减排效果。所谓超超临界机组,是以锅炉内部介质的工作压力为判别标准的。当锅炉内蒸汽压力在31MPa以上时,被称为超超临界锅炉,在超超临界机组机组中,燃煤具有更高的热效率。另外,在百万千瓦级的超超临界机组中,由于其设备数量较多、机组结构极为复杂,在进行手动操作数,容易由于误操作引起设备事故,因此机组自停控制技术的应用显得十分必要。机组自停控制系统(AutomaticPowerPlantStarupAndShutdownSystem,称APS),可以通过安装在锅炉、汽轮机等各处的监视系统,监控系统的实时运行状态,并利用预先写入的程序调动各个设备的顺序控制系统,以实现机组的自启自停。APS作为具有先进控制理念的控制技术,对于提高热电厂运行效率和自动化水平,以更好实现节能降耗具有重要的作用。

3.4调节节流节能技术

热能与动力工程本身属于环保工程,而调节节流技术的应用同样是生态与环境保护的主要措施,因此,在科技创新过程中,有必要将调节节流技术的创新作为重点。以火电厂为例,其发电过程需要依靠汽轮机来实现,因此,这一设备的工作效率以及技术创新性便成了决定火电厂的能源是否可以得到有效节约的关键因素。如何减少温度的变化对生产的影响是改善汽轮机运行状态的主要措施,而上述措施的实施则与调节节流的实现存在联系。为使调节节流能够有效地实现,将计算机以及自动控制技术应用到汽轮机的运行过程中十分重要,如此,在其运行过程出现突发状况时,自动调节则能够成为可能,这能够有效地保证调节节流的实现。

3.5减少系统设备湿气的节能技术

降低湿气损失是热能与动力工程科技创新的一个重点,因为湿气造成的经济损失严重的影响到电力企业的健康发展。在生产的过程中经常会产生大量的水蒸气,产生水蒸气的同时还会生成多余的水滴,多余的水滴会影响到水蒸气的正常流速,造成能源的不必要浪费,降低了能源的使用效率。针对这种情况可以对相关的生产设备进行创新,增加去湿装置和热循环装置,将多余的水分蒸发,提高热能与动力工程的使用效率。

结语

随着科技和经济水平的不断提升,国家对于能动行业的发展提出了更高的要求。传统的热能与动力工程粗放、高能耗型应用模式已经不再适用。为了保障可持续发展,提高能源的利用率,相关技术人员和理论研究人员应当从现有的锅炉、热电生产、空调等高能耗产业出发,进行优化创新研究针对锅炉燃烧的节能减排控制技术、热电厂的高效运行控制、以及空压机等高能耗设备的节能降耗等进行科技创新,为热能与动力工程专业研究开辟新的方向。

参考文献:

[1]徐祥博.浅谈能源与动力工程的节能技术[J].黑龙江科技信息,2013,36:73.

[2]耿英淋.浅谈能源与动力工程的节能技术[J].科技与企业,2015,18:106.

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