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1、熱能與動力工程相關(guān)問題研究 摘 要：我國已然進(jìn)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(guān)研究進(jìn)行了簡要的闡述，就熱能與動力工程存在的問題及改進(jìn)方式了簡要的探討，希望熱能與動力工程能夠促進(jìn)更多技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展，從而更好地推動社會的進(jìn)步。 關(guān)鍵詞：熱能;發(fā)展;動力工程 在全球化經(jīng)濟(jì)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(jìn)能源的可持續(xù)發(fā)展和社會的可持續(xù)進(jìn)步，從而更好地提高熱能與動能工程的經(jīng)濟(jì)效益。 一、熱能與動力工程的相關(guān)研究 對熱能與動力工程的相
2、關(guān)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(zhǔn)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(jìn)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?xì)膺M(jìn)行能量交換，是內(nèi)燃機中比較典型的代表。這種方式主要是通過燃?xì)鈱崃繋У桨l(fā)動機中，從而實現(xiàn)熱量交換。二是將燃燒后形成的燃?xì)饫靡恍┘夹g(shù)手段，將其傳遞到相關(guān)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(zhuǎn)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(yīng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)化過程上存在一定的復(fù)雜性。太陽能在生物科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的比較廣泛，主要是通過植物利用光能進(jìn)行光合作用促進(jìn)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(lǐng)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(zhuǎn)化率較低。因此，對于太陽能的能量轉(zhuǎn)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(xué)能及其轉(zhuǎn)換過程 這種轉(zhuǎn)換方式主要是利用燃料燃燒的過程中所產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。但在整個能量轉(zhuǎn)
4、化的過程中，應(yīng)該注意燃料的選取，以及能量轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換 在現(xiàn)實生產(chǎn)過程中，可以通過各種動能和勢能的轉(zhuǎn)換來獲取熱能。將動能轉(zhuǎn)化為熱能主要利用發(fā)電機產(chǎn)生電能，再進(jìn)一步將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?勢能的轉(zhuǎn)化是利用汽輪機和內(nèi)燃機產(chǎn)生的機械能轉(zhuǎn)化為熱能的過程。利用動能和勢能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮苁浅Ｓ玫哪芰哭D(zhuǎn)化方式，可以有效減少能量轉(zhuǎn)化中的熱量消耗。 二、熱能與動力工程存在的問題及改進(jìn) 現(xiàn)階段，雖然熱能與動力工程的發(fā)展已受到人們的關(guān)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(jìn)熱能與動力工程的正向發(fā)展。 2
5、.1 重?zé)岈F(xiàn)象問題及改進(jìn) 重?zé)岈F(xiàn)象是指在多級汽輪機內(nèi)，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(jìn)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(nèi)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(diào)節(jié)好實際的重?zé)嵯禂?shù)，以保證熱能的充分轉(zhuǎn)化。但是并不是說重?zé)嵯禂?shù)越大越好，因為重?zé)岬睦脮档透骷壭剩荒芑厥諢釗p失的一部分。因此，在實際的應(yīng)用中，各電廠應(yīng)該根據(jù)自身的實際情況選擇合理的重?zé)嵯禂?shù)，以保證熱能與動能的有效轉(zhuǎn)化與利用。 2.2 節(jié)流調(diào)節(jié)過程中的問題及改進(jìn) 實際工作中節(jié)流調(diào)節(jié)會存在以下幾個問題：一
6、是缺少調(diào)節(jié)級，在第一級可以全周進(jìn)氣;二是在變工況時，會存在一定的節(jié)流損失，因此經(jīng)濟(jì)性能相對較差。想要改進(jìn)以上兩個問題先要了解節(jié)流調(diào)節(jié)的適用條件。節(jié)流調(diào)節(jié)主要適用于較小容量的機組和帶基本負(fù)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(jìn)而確定好相應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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(diào)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(xué)習(xí)，可以很好地避免由于節(jié)流調(diào)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(diào)壓調(diào)節(jié)存在的問題及改進(jìn) 調(diào)壓調(diào)節(jié)具有以下兩個特點：第一，它能夠合理地調(diào)節(jié)負(fù)載，保證各級機組的正常運轉(zhuǎn);二是在承擔(dān)負(fù)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(dāng)需要承擔(dān)的負(fù)載超過一定程度時，滑壓調(diào)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(dǎo)致大量蒸汽的產(chǎn)生，造成斥汽損失的后果。因此，在調(diào)壓調(diào)節(jié)中要時刻注意到上述問題，隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，我們應(yīng)該針對以上問題引入相關(guān)的新技術(shù)和新方法，有效減少調(diào)壓
8、調(diào)節(jié)中產(chǎn)生的各項損失，從而達(dá)到更為理想的狀態(tài)。 2.4 濕氣損失問題及改進(jìn) 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?qū)е碌模旱谝?，在能量轉(zhuǎn)化的過程中，由于濕蒸汽膨脹而導(dǎo)致部分蒸汽發(fā)生凝結(jié)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(jié)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(dǎo)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(zhuǎn)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(shè)備或是增加中間再循環(huán)的設(shè)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(yīng)該購置技術(shù)較為先進(jìn)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(jié)束語 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的提升，極大地促進(jìn)了社會經(jīng)濟(jì)的進(jìn)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(jìn)，終會使能源利用實現(xiàn)利益最大化。 參考文獻(xiàn)： 蔡俊平.熱能與動力工程相關(guān)問題研究探討J.建筑工程技術(shù)與設(shè)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(shè)理論研究(電子版)，2014(25).
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