李若舟 河北華電石家莊鹿華熱電有限公司
隨著社會(huì)的發(fā)展,對(duì)于能源的依賴越來(lái)越嚴(yán)重,可以說(shuō),如果能源供應(yīng)出現(xiàn)問(wèn)題,社會(huì)經(jīng)濟(jì)將會(huì)受到巨大打擊。熱力與動(dòng)力工程是當(dāng)前主要的能源供應(yīng)系統(tǒng),通過(guò)將燃料燃燒產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為不同形式的能源,為社會(huì)的運(yùn)轉(zhuǎn)提供動(dòng)力。在熱能與動(dòng)力工程進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化時(shí),由于各種因素的影響,能量會(huì)出現(xiàn)一定程度的損耗,導(dǎo)致利用效率不高,造成能量的浪費(fèi)。例如,熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生一定程度的溢散,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱能等??偠灾?,在熱能與動(dòng)力工程中,無(wú)時(shí)無(wú)刻不在發(fā)生能量釋放與轉(zhuǎn)換。為了進(jìn)一步提高能量利用效率,需要對(duì)熱能與動(dòng)力工程進(jìn)行深入分析和研究,針對(duì)一些能量損耗嚴(yán)重的問(wèn)題,制定相應(yīng)的節(jié)能方案,實(shí)現(xiàn)能量的搞笑利用。
在熱能與動(dòng)力工程中,熱能設(shè)施的作用就是將能源蘊(yùn)含的能量以熱量的形式釋放出來(lái),加以收集和轉(zhuǎn)化。目前,主要是依靠煤炭、油料等不可再生資源的燃燒。熱能設(shè)施將燃料釋放的熱量進(jìn)行處理,變成能夠帶動(dòng)其他機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械能,從而實(shí)現(xiàn)能量的專遞和利用。熱能動(dòng)力裝置分為兩種,一種是蒸汽機(jī),另一種熱能裝置為內(nèi)燃機(jī)。二者原理相似,但是轉(zhuǎn)化的方式存在一定的差異。蒸汽機(jī)利用熱量來(lái)使液體汽化,利用汽化推動(dòng)設(shè)備做功產(chǎn)生機(jī)械能[1]。內(nèi)燃機(jī)則通過(guò)燃料在設(shè)備中的燃燒產(chǎn)生推動(dòng)機(jī)械工作。在熱能設(shè)施方面若要提高其節(jié)能性,就需要提高熱能的利用率。
動(dòng)力設(shè)施是在能量推動(dòng)下做功的主要設(shè)備。通常情況動(dòng)力設(shè)施能夠?qū)⑥D(zhuǎn)化來(lái)的能量供應(yīng)給不同的設(shè)備,使其能夠運(yùn)轉(zhuǎn)。因此,動(dòng)力設(shè)施轉(zhuǎn)化的能量需要適合大部分設(shè)備的使用,并且便于儲(chǔ)存?zhèn)鬏?。在熱電廠中,動(dòng)力設(shè)施是進(jìn)行電能生產(chǎn)的主要設(shè)備,通過(guò)將熱能設(shè)施轉(zhuǎn)化來(lái)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,為社會(huì)發(fā)展提供源源不斷的能量。由于在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中會(huì)消耗掉一部分能量。所以,提高能量轉(zhuǎn)化效率是促進(jìn)動(dòng)力設(shè)施節(jié)能發(fā)展的有效措施[2]。
調(diào)頻技術(shù)是當(dāng)前熱能與動(dòng)力工程中應(yīng)用前景非常廣闊的節(jié)能措施。在熱能與動(dòng)力工程中,存在大量的機(jī)械設(shè)備,在能量轉(zhuǎn)化利用的過(guò)程中,并非所有設(shè)備都需要進(jìn)行高強(qiáng)度運(yùn)轉(zhuǎn)。通過(guò)計(jì)算和智能控制系統(tǒng),對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的強(qiáng)度進(jìn)行控制,能夠有效降低能量的消耗,從而達(dá)到節(jié)能效果。這種調(diào)頻技術(shù)目前主要被應(yīng)用在大功率水平、風(fēng)扇等設(shè)備上。
熱量能夠通過(guò)不同的介質(zhì)進(jìn)行傳遞,因此在熱能與動(dòng)力工程中,想要完全杜絕熱量的溢散是不可能的。一些溢散的熱量無(wú)法有效被機(jī)械利用就成為廢熱。為了更好的利用廢熱,可以對(duì)溢散的廢熱進(jìn)行回收。這種回收的廢熱由于具備一定的能量,可以一定程度上降低熱能設(shè)施工作對(duì)能量的消耗,達(dá)到節(jié)能的目的[3]。
在熱能與動(dòng)力工程中,會(huì)應(yīng)用到蒸汽機(jī)進(jìn)行熱能的轉(zhuǎn)化。這種熱能轉(zhuǎn)化方式效率不高,而且隨著水蒸氣的產(chǎn)生,大量的熱能會(huì)被濕氣帶走,從而導(dǎo)致熱能的流失。因此,在熱能與動(dòng)力工程中,加強(qiáng)對(duì)濕氣的管理,避免熱量浪費(fèi)能夠更好的節(jié)約能源。例如,通過(guò)建立蒸汽循環(huán)體系,將流失的濕氣進(jìn)行循環(huán)利用,降低熱量的失散。
當(dāng)前能力利用率不高,造成嚴(yán)重浪費(fèi)的問(wèn)題主要是由于設(shè)備本身存在局限性。早期的熱能與動(dòng)力設(shè)施由于技術(shù)水平限制,工作中對(duì)于能量利用往往不足一半,目前這些設(shè)備依然在服役中。由于進(jìn)行發(fā)范圍的更新需要投入大量的成本,智能通過(guò)增加一些先進(jìn)的設(shè)備,輔助進(jìn)行能量的利用,將早期設(shè)備無(wú)法利用的能量進(jìn)行收集和使用,實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約[4]。
目前,熱能與動(dòng)力工程中主要的能源來(lái)源為燃料的燃燒,而燃料都為煤炭、燃油等不可再生能源。為了節(jié)約能源,需要重視對(duì)現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)的改革,通過(guò)加強(qiáng)對(duì)新能源的重視,開發(fā)和利用可再生能源提供熱能,來(lái)實(shí)現(xiàn)城市的能源供應(yīng)。例如,太陽(yáng)能與核能。同時(shí)還可以利用風(fēng)能和潮汐能來(lái)代替熱能設(shè)施,實(shí)現(xiàn)機(jī)械能的供給,緩和我國(guó)對(duì)不可再生能源的依賴。
綜上所述,節(jié)能是未來(lái)社會(huì)發(fā)展的大趨勢(shì),熱能與動(dòng)力工程作為能源消耗的較為嚴(yán)重的設(shè)施,提高其節(jié)能水平對(duì)于社會(huì)的整體發(fā)展具有非常積極的意義。為了實(shí)現(xiàn)其節(jié)能目標(biāo),可以通過(guò)提高能量的利用效率、有效熱能與動(dòng)力設(shè)備、二次利用廢棄能量和開發(fā)新能源的方法,節(jié)約不可再生資源的使用,為社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展提供能源供應(yīng)。