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节能降耗中热能与动力工程的运用

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摘要:目前,我国资源供需不平衡的状况日渐突出,能源利用率低、能源消费结构不合理、污染严重等问题在一定程度上制约着我国经济的发展。因此,将热能与动力工程引入资源型企业的能源利用中,对于提高能源利用效率,控制资源浪费具有重要的实际应用价值。

关键词:节能减耗热能与动力工程

1热能与动力工程概况

能源既包括水、煤、石油等传统能源,也包括核能、风能、生物能等新能源,以及未来将广泛应用的氢能。动力方面则包括内燃机、锅炉、航空发动机、制冷及相关测试技术。热能与动力工程能够实现能量的转化,热能在一定装置的作用下,将其转化成动力能源,并将动力能源转换成热能和电能,在能量转化期间,最终实现获取我们想要的电能。煤炭厂、电厂在生产能源时,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能源的生产发挥了巨大作用。虽然热能与动力工程能量的转换看似简单,但转化的过程十分复杂,而将热能与动力工程合理地运用于传统工业的生产,能够提高能源生产效率。

2我国传统工业遇到的发展困境

2.1重工业化产生的环境污染问题

重工业化的快速发展,带来了中国经济的一定时期的高速发展,但也给中国生态环境带来了不少不良后果。如河北、山西、河南、湖北、辽宁等地的重工业城市的河段绝大部分受到严重污染;有近3亿的农村人口饮用不合格的水质;工业污染物堆积成山;全国出现大面积长时间段的雾霾污染。这一系列生态环境问题给我国的发展提出严峻警告,其中我国的重工业化发展中出现的高污染、高物耗、高能耗问题对于我国的环境负有不可推卸的责任。因此,在新的历史发展时期,我国的相关重工业必须认清当前的历史任务,一方面促进效益的提高,一方面应当把节能降耗放在发展的历程中。

2.2技术创新力度不够

当前,传统工业内部鼓励员工创新不足,对创新型人才的激励与培育机制也不够完善。部分传统工业在企业创新中缺乏总体规划、盲目引进和重复引进高新技术现象十分突出,引进技术在很大程度上演变为提高企业的生产装备水平。作为技术引进者的传统工业战略性不强,从引进的技术类型来看,真正有世界先进水平的产品制造核心技术所占比重小。从技术引进的消化吸收情况看,大部分传统工业企业只是静态引进了先进的高新技术,而未形成“引进—消化—吸收—创新”的动态新模式。因此,当前有必要增强传统工业技术创新能力,建立以企业为主体的技术创新体系。

2.3新型技术在传统工业中应用不足

比如,热能与动力工程致力于如何更高效地利用能源,相关研究层出不穷,但是传统工业实际上并未主动将相关技术引入到生产经营中。传统工业企业作为进行传统工业升级的主体,是传统工业升级的起点,因此应提高新型技术在生产经营中的应用。

3热能与动力在传统工业中的应用

3.1利用多级汽轮机的重热现象提高电能

多级汽轮机在运行过程中,会产生重热现象,上一级汽轮机损失的热能能够被下一级汽轮机所利用,所以有效利用多级汽轮机的重热现象,可以使得热能与动力工程合理地运用于电厂中。在发电机运行过程中,工作人员应该将重热系数控制在最佳范围内,通过调节重热系数,从而提高发电机发电的效率。由于不同发电机组从设计上有较大的差异,所以其重热系数并不完全相同,最佳的重热系数应该控制在0.04~0.08,此时多级汽轮机的重热现象才能得到有效利用,而且使得发电机组达到最佳的运行状态。由此可见,将热能与动力工程合理地应用于电厂中,可以提高发电机发电的效率,从而提高电厂电能的产出。

3.2提高汽轮机的射水抽气器系统

在火电厂的应用我国是世界上少有的以煤电为主的一次能源国家,火电厂能源消耗非常大,而且对生态环境污染严重。因此有必要对火电厂整体的生产运营做一次整体的规划与设计,其中热能与动力工程的应用对于火电厂减能降耗非常重要。对于中小型水电机组凝汽器而言,抽气器选用射水抽气器更为明智,因为射水抽气器对凝汽器的真空和工作效率有直接的影响。与射汽式抽气器比较,采用射水式抽气器,能够减少耗在射汽式抽气器上的蒸汽量,且不需要制冷器,提高了火电厂的经济效益和工作效率。

3.3优化强化传热在实践中的应用

21世纪以来,我国面临着能源短缺的局面,能源转化消耗量过多一定程度上加剧了这一局面。因此,改善能源转化效率有利于我国节能降耗目标的实现。在动力、冶金、化工、石油、材料工程、电子、核能等多方领域都不可避免地涉及热量的传递及强化过程,换热器作为一种传热设备在能源生产中起到关键的作用,强化传热是实现换热器高效、连续工作的主要途径,总体来说,能达到提高现有换热器换热能力、强化工作条件、减少工作阻力等作用,对于能源生产中热能的有效传输及强化意义重大。因此,利用热能与动力工程对现有工厂中的传热器进行改进,优化强化传热在能源生产中的应用,对于节能降耗又是一大利器。

4结语

能源危机、环境问题已成为我国经济发展的约束因素,对于城乡居民生活满意度、幸福感也有重要影响。新的时代背景下,我国要走可持续发展道路,必须优先将节能降耗放在企业发展的目标中。节能降耗是一个涉及多领域、多系统、多环节的庞大工程,先进的科技是确保企业运转高效、优化设施的基础,科技创新依赖于先进的理论应用于实践中并不断得到新的发展。加强热能与动力工程的应用有利于传统工业优化升级,对新能源的应用发展也具有重大意义。

参考文献:

[1]陈雨沁.关于能源与动力工程的节能技术探讨[J].新校园旬刊,2015(10):192~192.

[2]余万,陈从平,徐翔等.能源与动力工程专业核心课程体系建设的研究[J].科教文汇旬刊,2014(12):64~65.

作者:赵宏喆 单位:邵阳学院机械与能源工程系

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