热能与动力工程的应用研究
摘要：随着社会的发展和进步，资源被消耗得越来越多，所以社会各界对资源问题日渐重视。热能动力工程很好地研究了资源消耗问题，热能与动力工程技术随之提高，能够有效地缓解资源供应紧张的现实问题。文章对热能与动力工程的应用进行了研究。
关键词：热能与动力工程；热能与动力装置；资源消耗；太阳能；化学能 文献标识码：A
中图分类号：TK284 文章编号：1009-2374（2016）18-0055-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.18.028
一个国家和区域发展最重要的是能源，其在社会、经济发展过程中扮演着重要的角色。如今，随着全球性能源紧张的扩散，利用和开发非再生能源成为当前需要解决的主要问题之一。就长远来看，能源取之有尽、用之有竭。因此，怎样对新能源有效地利用，强化环境保护，是当前重要的课题。笔者在本文中试图以能源与动力工程为视角，研究再次利用新能源，通过新技术的使用降低环境污染，以便于保障国家的可持续发展。本文首先分析了热能与动力工程，然后探讨了热能的特点以及利用情况，最后从两个方面研究了热能与动力工程的应用情况，以有效提高其使用效率和质量。
1 热能与动力工程分析分析
1.1 热能与动力工程的关系
在应用热能与动力工程的过程中，实现热能和动能二者之间的转换是其主要的功能之一，分析产生和使用能源，以期提升其利用效率，实现节能减排的目标。热能与动力工程牵扯到很多内容，具有较强的实用性。在研究的过程中，主要研究热能之间的转换和利用，其目的为提高热能在电能、机械能之间的转换效率。在不断的发展过程中，环保理念也融入热能与动力工程之中，能够提高利用能源的效率，对其而言是现实可持续发展的重要方式。要想提高经济的可靠性并保障其的高速发展，就必须把创新热能与动力工程工作做好，不仅如此，这对国家今后的发展、综合实力的提升具有极大的促进作用。
1.2 热能与动力装置
就现如今的实际情况来看，热能动力项目在人类的生产生活中具有广泛的使用，所以探索其相关设备，研究设施手段以及详细的操作程序，建立健全针对这种措施比较关键。主作业的主要原理为：其一，在相关设备中燃烧项目需要的燃料，生成热量；其二，在热动设备中辅以处理工艺，转换产生的热能为机械能。上述需要的设备以及辅助性设备统称为热能与动力装置。根据情况，其可以划分为两种情况，如下：其一，设备中的燃料燃烧过程中生成的气象发动设备中输送，变更换能量，使用轮回设备，如内燃设备等；其二，使用技术手段处理燃料燃烧过程中产生的能量，向液体内输送，然后转化为气体，再把水蒸气向发动设备中导入，输送和更换热能，其中最典型的例子是蒸汽设备。
2 热能的特点以及利用
2.1 热能的利用
就当前情况来看，热能主要在七个方面有应用：其一，电力行业。在电力行业中热能动力工程扮演着重要的角色，特别是火力发电和核电装置中，使用热能不仅最大程度的降低了生产成本，更是一种最基本的作业形式；其二，工业行业。热能动力工程在高炉炼钢、炼铁中普遍使用，使用这种方式炼钢铁能够极大程度地提升其品质；其三，有色金属行业。这里所说的有色金属主要是指铝、铜等，热能与动力在其提炼的过程中发挥了重要的作用；其四，化学生产中使用。我们主要是在化学生产中使用热能与动力工程作为其主要的理论依据，这对化学生产具有重要的促进作用；其五，石油行业。就石油企业来讲，从采集石油、提炼石油以及运输等多道工序才能完成成品油，在这整个过程中必须保障石油的品质，因此一般使用热能与动力工程工艺；其六，建通运输行业。这里使用热能与动力工程的主要是一些交通工具，如飞机、汽车、轮船等；其七，农业和水产养殖等行业，如蔬菜大棚、电池加热等普遍使用热能与动力工程技术和工艺。
2.2 热能的特点
其一，太阳能和其数量的转换。最常见的热能动力是太阳能，其完成能源转换的方式具有生物学特性，通过植物内部叶绿素进行一系列的反应，产生生物能，然后通过光合作用对其利用。这种方式转换的物质主要是太阳能；其二，燃料化学能及其转换过程。常说的燃烧化学能指的是通过燃烧的形式再辅以一系列的化学反应完成转换过程。要想完成这种方式的转换就必须要求人们具有一定的技能。这种方式比较常见，如汽轮机作业，主要是在蒸汽的作用下把化学能转化为热能装置，再辅以相关必要的设备、技术等，转化为机械动能，保障生产的进行；其三，其他形式的热能转化。热能转化的能量形式主要有两种，机械能、电能，机械能主要是内燃机、汽轮机，电能主要是发电机等。
3 热能与动力工程的应用
3.1 在热电厂中的应用
在电厂中广泛地使用热能与动力工程，其中很多项目、环节都会涉及到热能与动力改行程。笔者在下文中对此进行介绍：
3.1.1 喷管调节。喷管调节是热电厂中重要的应用装置，在对喷管调节进行使用的时候，调节阀存在一定的不同，因此其使用也有一定的差别。我们要依托调节阀的数目对其进行一定的改变，不仅如此，在和负荷相适应的基础上，要平衡各种汽轮机的变化情况，要想对其使用效率进一步提升，有效地调整其负荷。在对各类调节数值进行控制的过程中，各种运行的方式存在一定的差别。在运行淡季和多机进行运行的时候，需要对增加的机组控制在一定的范围之内，需要保障电网频率运行处于较小的波动范围。不仅如此，还需要重新的分组和分配负荷，保障调频合适，适用于该机械装备。
3.1.2 节流调节。在工况发生改变后，节流调节的方式也会出现一定的变动，甚至出现负面效果，不仅如此，也会导致经济损失。在其没有太大变化的情况下，需要调整负载荷度的适应性，在应用节流调节系统的时候，需要的系统要高，尤其是在小容量机组中使用更显著。
3.1.3 调压调节。调压调节的经济性在机组某些负载荷度中得以体现，慢慢提升负载荷度，调压调节的经济性便不再体现。在运行设备的时候，机械运行会损失一部分原有用功，损失一定的机械能，如果动能转换不成功，那么会让机组失去剩余的速度。
3.2 在锅炉中的应用
机组主要由外壳和电气控制系统两部分组成。在锅炉中，固定锅炉是底壳的主要功能，然后才能开始下一步工作——燃烧，还需要把控制部件安装进去，以便于锅炉控制，唯有如此才能使其发挥更大的保护功能。在锅炉里，最重要的组分为底壳，设置其的主要目的是为了保护锅炉的正常运行。最近几年，科学技术在不断发展和进步，有很多先进的技术在热能控制过程中均有使用，如其慢慢使用全自动控制转换系统，在计算机技术的辅助下，智能化控制锅炉，不仅如此，还能让锅炉运行更加精密，保障燃料燃烧速度均衡，燃烧得更加彻底。
3.3 热能与动力工程的发展创新
3.3.1 在热电厂方面的发展。
第一，合理利用重热现象。重热现象需要我们在热电厂生产运行的过程中充分并合理的使用，保障其在一定的程度内，降低热量的散失，但是笔者并不认为重热数值越大越有利，需要根据实际情况加以确定，在此过程中一定要考察电厂的热能与动力工程状态。
第二，工况变动的应对措施。在机组运行的时候有很多因素都会影响工况发生变化，一般而言其表现为没有供给充足的电能，热电厂所需的电功率缺失，锅炉内的燃料不能充分燃烧，燃烧速度起伏不定，致使燃气数值变化情况较大，热电厂的实际需求得不到满足。一般而言，电力数据一旦发生变化，不能通过一次调频就纠正，需要进行二次甚至多次调频，唯有如此才能保障工程顺利地进行，与此同时，也能够更好地实现自动调频。
第三，一次调频和二次调频。作为一种被动的调频方式，一次调频是依托发动机的转速进行有效的调节，这样的调频方式对外界数值的变化做出的反应不精确，只能进行一定的控制。所谓的二次调频指的是在控制电网频率的前提下，依托智能化调节方式，以预订的方式进行调节，分配和重组机组，这种调频方式能够有效控制数据，对比一次调频来讲，这种方式更为精确。
3.3.2 在锅炉方面的发展。
第一，锅炉燃烧控制技术。在控制锅炉燃烧的时候，需要把更多的精力放在调节能量转换上。随着科学技术的进步和发展，所用的锅炉类型变化很大，燃料填充方式也由原来的人工添加变为现在的智能化添加，不仅如此，还实现有效控制锅炉燃烧度的目的。纵观燃耗系统，主要能分为两类：其一，有效调节锅炉空气和燃料燃烧，然后对比锅炉自身的预设值，这种方式在运算上比较复杂；其二，精准计算更难以实现，唯有反复多次确认后才能让技术的准确性得以保障。
第二，仿真锅炉风机翼型叶片。就锅炉的内部来看，风机具有相对较为复杂的结构，需要有较高的精密度来保障其运行，测量的过程中，我们需要解决的问题较多，上述问题的存在导致到目前为止还没有一套完整而科学的体系来制造、运作锅炉叶轮。要想保障获取数值的准确性，就必须做好相关的评估工作，笔者建议可以在实验室使用内部气体流动的方式进行实验，以便于保障模拟的真实性、有效性、科学性。
4 结语
笔者在本文中主要研究了热能与动力工程的运行，在实际效果的帮助下，掌握热能与动力工程之间的相互转换，通过这种方式在处理实践的过程中能够寻找到更好的方法，这对今后规范化的工作具有较强的实际意义。在研究的时候，不仅要保障工作效率的提升，同时还需要实现其能源消耗量的减少，也就意味着合理、科学的利用能源。实践表明，热能与动力工程在各行各业中均有使用，提高其运行效率对国家能源利用效率的提升以及节能减排工作的实现具有较强的现实意义。
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（责任编辑：蒋建华）