热能与动力工程的研究与发展

【摘要】当今社会经济水平的提高得益于热能与动力工程的诞生袁其主要原理就是利用热能与动能之间的能量转化袁产生一种可以被应用于热电厂与锅炉中的电能袁降低能源耗损以及实现热电厂的自动化是其两大主要目的。本文笔者主要从热能与动力工程的研究入手， 重点介绍热能与动力工程的应用与发展，希望能够更好的促进社会的发展。

【关键词】热能；动力工程；应用；

中图分类号：TV 文献标识码： A

随着近些年社会的发展，资源紧张问题已经成为当前社会发展的矛盾，热能动力工程的应用，可以缓解我国的能源短缺问题，是一项非常重要的工程。在对热能与动力工程研究的过程中，需要以实际的应用为基础， 通过不断的观察总结来掌握热能与动力工程之间转换的过程， 从而提高在实践中的处理方法， 保证日后工作的规范。在研究创新过程中， 要保证以提高工作效率和减少能源的消耗为前提， 使能源能够最大限度的合理利用。同时根据实践总结来不断提高热能与动力工程在实践中的应用，从而使能源的利用效率提高到一个新的高度。

1热能动力工程的研究方向

热能与动力工程是以工程热物理学科为主要理论基础，以内燃机和正在发展中的其它新型动力机械及系统为研究对象运用工程力学、机械工程学、自动控制、计算机、环境科学、微电子技术等学科的知识和内容研究如何把燃料的化学能和液体的动能安全、高效、低（或无）污染地转换成动力的基本规律和过程研究转换过程中的系统和设备的自动控制技术。

2 热能与动力工程的应用

2.1 热电厂中的应用

2.1.1 喷管调节

调节阀可以通过的最大流量是不尽相同的，随着调节阀数目的不同而变化，喷管调节就是在满足负荷适应性的基础之上，为了能够提高汽轮机的工作效率，达到平衡各种不同汽轮机的调节以及变化。单机运行与多级运行在控制各类调节的数值过程中是存在差异的单机运行能够负载控制在有限值之内，并且能够把增加的机组转速达到一个合理的范围内曰多级运行过程中首先要确保电网频率不会被影响到的情况下，对负载进行重组与分配是新一轮的调频过程，而与单机运行情况时不同的。

在热电厂运行过程中，应注意合理调节节流。在节流调节时，由于不存在调节级的分类，因此应采取其他手段来保证节流调节的有效性。当汽轮机第一级能够全周进汽时，如果工况发生变化，各级的温度应呈现出减小的趋势，如果汽轮机组运行良好，则可以采用小容量机组和基本负荷的大机组，这时如果经济性较差，则应该针对节流损失问题采取相应的措施。在热电厂运行中，能够通过弗留格尔公式来充分保证热能与动力工程有效利用，弗留格尔公式表明，在相同流量条件下可以对汽轮机各级的压差、焓降的计算，对汽轮机运行的功率效率及零部件的受力情况进行确定，从而实现对汽轮机的运行状态的密切关注。在这个过程中，通过流量等已知条件，结合运行机组的各级压力公式，分析流动面积变化情况。从这个层面上说，弗留格尔公式在火电厂运行中的应用，能够保证机组节流调节中的有效性，也为热能与动力工程的有效运行创造了良好的条件。

2.2.3调压调节

调压调节的经济性仅仅用于机组在某些负载荷度的情况下，随着负荷程度的提高， 调压调节不再具有经济性的特征。在工作时，对于机械能的转换可能存在一部分的机械能损失，因为在这部分中机械能不具备转换成动能的条件，会带来一定的机组剩余速度上的损失。

2.2 锅炉中的应用

热能与动力工程得益于科学技术的不断进步以及信息技术的应用使得其能够被应用在锅炉中，锅炉主要就是由外壳以及锅炉使用过程中的电器控制系统。锅炉在使用过程中主要就是燃烧的过程，鉴于燃烧使得锅炉产生极大的热能，在炉底安装控制器就是为了能够随时监控锅炉的运行情况，这也是保护锅炉安全的重要手段之一。在锅炉实际运行过程中，其自身就会形成一个自我保护系统，它会将一定的机械热能转化为其他能量以达到保护自身的目的，但是，往往因为这部分转化的能量而烧坏锅炉，随着科学技术的快速发展，在进行热能控制中已经逐渐向电脑全自动控制转换，用电脑来对锅炉进行智能控制，可以提高锅炉的运行精密度，保持燃烧的均衡。

3热能与动力工程的发展科技创新

3.1 在热电厂方面的发展

3.1.1 合理利用重热现象

重热现象在热电厂运行过程中是不可避免的袁其数值在一定范围内是可以减少一部分能量的损失袁但是也并不是越大越好袁所以袁就必须对热电厂中的重热现象运用合理以及充分袁根据热电厂的实际运行过程来确定重热系数也就是重热数值遥

一次调频是根据调节发动机的转速而进行的一种被动调频措施袁而且这种调节措施只能够对外界数值的变化进行一定的控制而不能够进行比较精确的调节曰但是袁在电网频率保持一定数值的基础上袁能够利用智能调节对二次调频预先设定调频方程式袁从而可以对机组重新进行分配以及重新组合袁 二次调频相比于一次调频更加精确可靠袁能够有效的对数据进行控制遥

3.1.3 降低湿气损失

在热电厂运行中湿气损失是重要的能耗损失。因此减少湿气损失不仅能提高汽轮机的运行效率对热能与动力工程的应用也有很大的好处。湿气损失主要是由于在汽轮机运行中湿蒸汽会出现膨胀现象由于空气温度存在差异蒸汽会出现部分凝结的情况从而导致蒸汽量不断减少。同时由于蒸汽的流速比水珠的流速要高得多在水珠牵制作用下动能被大量消耗掉了。再者湿蒸汽过冷也会加大蒸汽的损失。在汽轮机运行中不仅应克服支持轴承及推力轴承的摩擦力以外还应该迅速启动主油泵和调速器在这些动作中需要消耗一部分机械损失。这时河以采用轴流式的汽轮机在一端引入高压蒸汽而另一端则排除一部分低压蒸汽这样就能够保证高压往低压方向偏移，降低了能量的消耗池能够太大提高热能与动力工程的运用效率。

3.2 在锅炉方面的发展

3.2.1 锅炉燃烧控制技术

在锅炉燃烧控制中， 如何调节能量转换才是关键， 随着时代的发展， 锅炉的类型也在发展着变化着，由从前的人力填充燃料到现在变成智能填充燃料， 还可以对锅炉的燃烧度进行有效的控制。在燃烧系统中一般有两类，一类对锅炉温度的调节是通过控制空气与燃料的燃烧调节，是与锅炉本身的设定值进行比较的， 这种方式虽然运算复杂但没有达到精确的目的， 对于锅炉的设定值也要进行反复的确认才能保证技术的准确。

3.2.2 仿真锅炉风机翼型叶片

目前为止，对于锅炉叶轮的制造以及运作还没有一个科学完整的体系，主要是因为锅炉内部风机结构复杂，运行精密等原因。但是我们可以利用模拟实验对锅炉内部的气体流动做出评估以便能够获得比较准确的数值，进而利用电脑对模拟数值进行预先设定，模拟的主要目的就是对不同速度造成的矢量图进行研究分析，从而可以为锅炉风机翼型边界层分离与攻交的关系提供一定的参数依据。

4 结束语

社会发展过程中， 资源问题一直是人们密切关注的问题。社会的发展带动了科学的进步， 而社会发展与资源问题已经形成了一种矛盾。当前，热能动力工程的发展更好的解决了这一问题，随着科技的进步，热能与动力工程技术也有了提高。对热能和动力工程进行研究，能够更好的提高工作效率，同时减少能源的损失，这样能够使能源得到最大程度的利用，在不同的场合也是能够进行调节，提高利用效率，为我国电力事业发展提供强而有力的支撑。