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1、熱能與動力工程相關問題研究 摘 要：我國已然進入動力發(fā)展社會，人們在日常生活中對熱能和動能的利用范圍也不斷加大。本文對熱能與動力工程的相關研究進行了簡要的闡述，就熱能與動力工程存在的問題及改進方式了簡要的探討，希望熱能與動力工程能夠促進更多技術的現(xiàn)代化發(fā)展，從而更好地推動社會的進步。 關鍵詞：熱能;發(fā)展;動力工程 在全球化經(jīng)濟浪潮的推動下，各行各業(yè)對能源的需求量也在不斷加大，而我國處在一個人口基數(shù)大，人均可用能源量較少的環(huán)境中，只有在今后的發(fā)展中不斷節(jié)能減排，才能促進能源的可持續(xù)發(fā)展和社會的可持續(xù)進步，從而更好地提高熱能與動能工程的經(jīng)濟效益。 一、熱能與動力工程的相關研究 對熱能與動力工程的相
2、關研究有助于熱能的工業(yè)化發(fā)展，提升熱能與動力工程的研發(fā)動力和創(chuàng)新力量，為今后的發(fā)展找準方向。在實際工作中，需要對熱能動力裝置的概念及熱能的特點有所了解，才能促進工業(yè)化發(fā)展的高效性。 1.1 熱能動力裝置的概念 我們常說的熱能動力裝置主要包括以下兩種類型：一是利用燃燒過程中所產(chǎn)生的燃氣進行能量交換，是內燃機中比較典型的代表。這種方式主要是通過燃氣將熱量帶到發(fā)動機中，從而實現(xiàn)熱量交換。二是將燃燒后形成的燃氣利用一些技術手段，將其傳遞到相關的液體環(huán)境中，再通過液化的形式，將產(chǎn)生的氣體傳輸?shù)桨l(fā)動機中，從而實現(xiàn)了熱能的傳遞和轉化，這是蒸汽機的典型代表。無論上述的哪種形式，在工業(yè)生產(chǎn)中都能夠得到很好的應用
3、和發(fā)展。 1.2 熱能的特點研究 (1)太陽能及其能量的轉換 太陽能不僅是一種非常常見的能源，更是一種可再生的清潔能源，但是這種清潔能源在轉化過程上存在一定的復雜性。太陽能在生物科學領域應用的比較廣泛，主要是通過植物利用光能進行光合作用促進其生長，但在此過程中，并沒有將太陽能直接分離出來。目前看來，在工業(yè)化領域，對太陽能的利用不是特別廣泛，主要存在以下兩種原因：一是太陽能發(fā)電的成本較高;二是太陽能的能量轉化率較低。因此，對于太陽能的能量轉化問題已逐漸成為熱量與動力工程研究中的熱點話題。 (2)燃料化學能及其轉換過程 這種轉換方式主要是利用燃料燃燒的過程中所產(chǎn)生的化學能轉化為熱能。但在整個能量轉
4、化的過程中，應該注意燃料的選取，以及能量轉化時光能的產(chǎn)生，將燃料燃燒完全以免造成不必要的浪費。 (3)熱能的轉換 在現(xiàn)實生產(chǎn)過程中，可以通過各種動能和勢能的轉換來獲取熱能。將動能轉化為熱能主要利用發(fā)電機產(chǎn)生電能，再進一步將電能轉變?yōu)闊崮?勢能的轉化是利用汽輪機和內燃機產(chǎn)生的機械能轉化為熱能的過程。利用動能和勢能轉變?yōu)闊崮苁浅Ｓ玫哪芰哭D化方式，可以有效減少能量轉化中的熱量消耗。 二、熱能與動力工程存在的問題及改進 現(xiàn)階段，雖然熱能與動力工程的發(fā)展已受到人們的關注，但是在發(fā)展過程中仍存在許多問題，我們需要從實踐中逐漸探索問題的根本原因，并在今后的工作加以改正，從而促進熱能與動力工程的正向發(fā)展。 2
5、.1 重熱現(xiàn)象問題及改進 重熱現(xiàn)象是指在多級汽輪機內，上一級損失中的一小部分可以在以后各級中得到利用，這種情況下，后一級的進汽焓值會相對提升，而各級的理想焓值累計總和將會超過全機總壓降范圍之內的焓值。但是在實際的操作過程中由于外界因素的影響，發(fā)電機組所產(chǎn)生的熱能并不會全部被利用，這時就需要調節(jié)好實際的重熱系數(shù)，以保證熱能的充分轉化。但是并不是說重熱系數(shù)越大越好，因為重熱的利用會降低各級效率，只能回收熱損失的一部分。因此，在實際的應用中，各電廠應該根據(jù)自身的實際情況選擇合理的重熱系數(shù)，以保證熱能與動能的有效轉化與利用。 2.2 節(jié)流調節(jié)過程中的問題及改進 實際工作中節(jié)流調節(jié)會存在以下幾個問題：一
6、是缺少調節(jié)級，在第一級可以全周進氣;二是在變工況時，會存在一定的節(jié)流損失，因此經(jīng)濟性能相對較差。想要改進以上兩個問題先要了解節(jié)流調節(jié)的適用條件。節(jié)流調節(jié)主要適用于較小容量的機組和帶基本負荷的大機組，機組具有的級數(shù)越多，機組的數(shù)值會越小。因此，可以利用弗留格爾公式，計算出不同流量下各級級前的壓力，從而得到各級之間的壓差，進而確定好相應的功率效率及各零部件的受力情況等。同時，可以通過檢查各機組在運行時所顯示的壓力值是否與弗留格爾公式的標準值一致的方式，來判斷汽輪機是否正常工作，通過這種方式可以解決流通面積發(fā)生改變的問題。在實際工作中，由于節(jié)流調節(jié)存在一定的難度，所以這部分的問題相對較多，但是加強對
7、這部分知識的學習，可以很好地避免由于節(jié)流調節(jié)過程出現(xiàn)問題而產(chǎn)生的故障，對熱電廠的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。 2.3 調壓調節(jié)存在的問題及改進 調壓調節(jié)具有以下兩個特點：第一，它能夠合理地調節(jié)負載，保證各級機組的正常運轉;二是在承擔負載的過程中，可以有效減少資金的投入，起到節(jié)約成本的效果。但在實際操作過程中，當需要承擔的負載超過一定程度時，滑壓調節(jié)會產(chǎn)生較大的費用支出。同時，我們需要注意在非工作弧度時，動靜軸在間隙中會出現(xiàn)停滯的現(xiàn)象，會導致大量蒸汽的產(chǎn)生，造成斥汽損失的后果。因此，在調壓調節(jié)中要時刻注意到上述問題，隨著信息化技術的不斷發(fā)展，我們應該針對以上問題引入相關的新技術和新方法，有效減少調壓
8、調節(jié)中產(chǎn)生的各項損失，從而達到更為理想的狀態(tài)。 2.4 濕氣損失問題及改進 濕汽損失是熱能與動力工程中常見的問題，主要由以下幾個原因導致的：第一，在能量轉化的過程中，由于濕蒸汽膨脹而導致部分蒸汽發(fā)生凝結現(xiàn)象，形成大量的水珠，在此過程中濕氣出現(xiàn)了部分的損失。第二，由于凝結后產(chǎn)生的水珠具有一定的阻礙作用，可以限制蒸汽的正常流動，導致蒸汽動能的浪費。第三，如果濕蒸汽的溫度偏低，也會影響到動能的轉化，從而形成一部分的浪費。因此，在實際工作中，首先，可以運用去濕設備或是增加中間再循環(huán)的設計，來避免濕氣的不必要損失。其次，可以通過強化機組的抗沖蝕能力來降低損失。汽輪機在運行的過程中由于軸承的摩擦和主油泵的啟動都會產(chǎn)生一定的能量消耗，所以在選用和安裝的過程中，應該購置技術較為先進的汽輪機，不僅能夠很好地節(jié)約能效，還可以更好地提升運行效率。 三、結束語 現(xiàn)代科學技術水平的提升，極大地促進了社會經(jīng)濟的進步與各行各業(yè)的發(fā)展，也對熱能與動力工程提出更高的要求，雖然現(xiàn)階段熱能與動力工程的發(fā)展中仍存在很多問題，但是通過對各項問題的不斷探索與改進，終會使能源利用實現(xiàn)利益最大化。 參考文獻： 蔡俊平.熱能與動力工程相關問題研究探討J.建筑工程技術與設計，2015(16). 肖建峰.淺談熱能與動力工程發(fā)展方向J.城市建設理論研究(電子版)，2014(25).
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