探析熱能與動力工程中的節(jié)能措施

內(nèi)蒙古京能電力檢修有限公司 李 忠 王 璐 宋建偉 石軍霞 胡文濤

電力能源是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢扇钡哪茉?，電力行業(yè)又是熱能與電力工程專業(yè)的主導行業(yè)，那么在其中加強節(jié)能措施的研究就具備了極強的現(xiàn)實意義。從科學的角度來分析，熱能與動力工程的節(jié)能措施主要是涉及了主體的設備，系統(tǒng)的設計、控制、運行、信息處理，環(huán)境保護以及清潔能源利用等方面。

隨著我國經(jīng)濟不斷地發(fā)展，各大城市的人口也越來越多，對于電的需求也越來越高，尤其是在夏季和冬季的時間，各個地區(qū)都會產(chǎn)生用電高峰。如果要想電力設備安全穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，就必須要對熱能與動力工程中的節(jié)能措施足夠的重視。就內(nèi)蒙古的京能電力檢修公司而言，研究熱能與動力工程的節(jié)能措施對于公司的成本節(jié)約和減少污染排放有很大的幫助。本文從熱能與動力工程的概念、節(jié)能在其中的作用、能量損耗的基本原因以及熱能與動力工程節(jié)能中的具體措施四方面來簡單探討。

1 節(jié)能在熱能與動力工程應用中的作用

1.1 熱能與動力工程概念

熱能與動力工程技術一般是發(fā)電廠中使用的主要技術，電力檢修設備一般也是對于該項技術的設備進行檢查和維修。熱能與動力工程技術的實際工作原理就是把熱能不斷地轉(zhuǎn)化為動能，然后再通過其他的技術和方法把動能再轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊粋€過程，簡單點來說，就是利用熱能來發(fā)電或進行動力輸出的技術。

熱能與動力技術是一種比較復雜而且連續(xù)性特別強的工程，熱能的開發(fā)和使用以及動力的輸出的工作原理都要遵循能量守恒定律。在發(fā)電廠中利用該項技術進行實際的工作，不僅能夠減少在發(fā)電過程中產(chǎn)生的污染物，最大程度上的保護生態(tài)環(huán)境，還能滿足我國人民對于電力的要求，減少資源的浪費，從而促進社會經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展。

1.2 節(jié)能在熱能與動力工程應用中的作用

最近幾年來我國的城市化建設程度越來越高，人們對于生活水平的需求也越來越高，城市中居民的用電量也在逐漸地加大。在使用各種家用電器時都需使用大量的電，但是大規(guī)模使用電力時，不可避免地就會對整個電力網(wǎng)絡造成很大的壓力，很容易他就出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)斷電的問題。最終導致安全事故的發(fā)生，給人們的生命財產(chǎn)安全造成不利的影響。

為緩解上述可能出現(xiàn)的問題，根據(jù)各個地區(qū)不同的電力政策，相關的企業(yè)要對熱能的轉(zhuǎn)化和供電的問題足夠的重視，對其中的各個環(huán)節(jié)進行研究和改進。在對熱能與動力工程的各個環(huán)節(jié)進行優(yōu)化時，重點關注的問題就是其中的節(jié)能措施，優(yōu)化其中的節(jié)能措施才能加強熱能和動力之間的轉(zhuǎn)化率，提高發(fā)電廠發(fā)電的效率。節(jié)能措施會讓發(fā)電廠避免在發(fā)電過程中有不必要的損失和消耗，很大程度地提高熱能到電能的轉(zhuǎn)化率。

從另一個方面來看，我國當前階段的各個行業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展對于電力的需求逐漸在增多，從而導致電力工程的相關設備負荷嚴重，發(fā)生安全事故的幾率也比較大。節(jié)能措施就可以完美地解決這項問題，從而滿足社會各行各業(yè)對于電力的需求，促進社會的經(jīng)濟發(fā)展。節(jié)能措施的作用不僅如此，相關的電力企業(yè)還可以利用節(jié)能措施保證熱能與動力工程順利無阻礙的開展，進而實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標，響應國家的政策號召，實現(xiàn)電力行業(yè)的可持續(xù)化發(fā)展，這對于生態(tài)環(huán)境的保護和我國的綜合國力的提高有著至關重要的意義。

通常電力企業(yè)的熱能都是從煤炭和石油這兩種自然資源上開發(fā)的。從我國當前煤炭的角度來看，目前為止我國已經(jīng)成為了世界上煤炭消耗量最大的國家，而且煤炭也是我國主要的消費能源，隨著工業(yè)水平和經(jīng)濟水平不斷的發(fā)展和提高，環(huán)境污染的問題也越來越嚴重。所以不論是從消耗的角度來看，還是從環(huán)境保護的角度來看，熱能與電力工程的節(jié)能措施研究都是迫在眉睫的，如果在當前經(jīng)濟形勢變化之下，煤炭的燃燒效率和利用率還是保持在之前的狀態(tài)之下，就肯定會給當前社會的經(jīng)濟發(fā)展造成極大的影響。

從石油消耗的角度來看，我國每年都要從國外進口大量的石油資源用以維持國內(nèi)的能源穩(wěn)定，然而這么龐大的石油進口量也給我國的能源安全問題帶來了極大的威脅，所以熱能與電力工程的節(jié)能措施不僅僅是有著節(jié)約能源、保護環(huán)境的作用，更是對于我國的能源安全起到了重大的作用。相關的電力企業(yè)要對節(jié)能措施進行研究和創(chuàng)新，從經(jīng)濟效益的角度和社會責任的角度兩方面來滿足社會各行各業(yè)的用電需求?？偟膩碚f，我國當前對于能源的利用效率和其他發(fā)達國家相比確實還存在著很大的差距，所以就更需要把節(jié)能技術應用到位，從而幫助企業(yè)提高自身的名譽的同時還能實現(xiàn)我國經(jīng)濟的持續(xù)增長。

1.3 熱能與動力損耗的基本原因

以發(fā)電廠的熱能與動力的轉(zhuǎn)換為例子可知，熱能和動力的損耗的基本原因是能量轉(zhuǎn)化過程中造成的能量損耗。熱能與動力工程是把基礎的自然資源轉(zhuǎn)化成熱能、再由熱能轉(zhuǎn)化成動能，然后再轉(zhuǎn)化成電能，那么在這三層轉(zhuǎn)化之中不可避免地會造成能量上的損耗，從而導致利用率降低。那么具體的損耗原因相對來說是比較復雜的，大體上可以分為三種原因。

重熱現(xiàn)象。這種現(xiàn)象是在第二次的能量轉(zhuǎn)化中發(fā)生的，維持轉(zhuǎn)化機器的自身運轉(zhuǎn)本來就是要消耗一部分能量，客觀上來說，電力的生產(chǎn)設備越落后、管理的模式越老舊、機器所造成的無用功也就越多，這就直接影響了能量轉(zhuǎn)化之間的利用率，降低了電力生成的穩(wěn)定性；第二方面就是節(jié)流調(diào)節(jié)的不合理，發(fā)電廠在發(fā)電作業(yè)中的發(fā)電機組狀態(tài)不是一直不變的，那么動態(tài)的狀態(tài)轉(zhuǎn)變之中必然的就會帶來能量的損耗。所以發(fā)電機系統(tǒng)的穩(wěn)定性也是影響能源損耗的因素之一；第三方面就是外部的環(huán)境影響，在發(fā)電的過程中外部的水汽過大，雜質(zhì)過多的話也會造成一定的損耗[1]。

2 熱能與動力工程的節(jié)能具體措施

2.1 減少水蒸氣帶來的損耗

在發(fā)電廠開展熱能與動力工程工作的過程中，肯定會出現(xiàn)大量的水蒸氣散失的情況，這一過程對施工中的熱能帶來了比較大的損耗。在實際的生產(chǎn)過程中，發(fā)電廠一般都是利用熱傳遞的方法來開展工作，那么在使用這種方法工作的時候，施工的過程中不可避免地就會出現(xiàn)大量的熱氣，熱氣遇到空氣中的水蒸氣就會凝結(jié)成大量微小的水珠，從而形成大面積的水蒸氣，大面積的水蒸氣散落在設備上又會被設備上的熱量加熱導致蒸發(fā)，然而液體在蒸發(fā)的時候是吸熱的，所以大量的水蒸氣會造成熱量的很大損失，因此相關的工作人員就要做好水蒸氣的處理工作，從而避免或者減少熱能的損耗。

工作人員可以在電力生產(chǎn)的空間內(nèi)安裝一個專業(yè)的去除空氣中濕氣的設備，在安裝這個設備的同時還可以安裝一個循環(huán)空氣的設備，通過這兩種設備的共同作用，循環(huán)生產(chǎn)車間內(nèi)的空氣然后去除空氣中多余的水蒸氣，可以有效地解決水蒸氣帶來的熱量損耗問題。

其中需要值得注意的是，應用相關的除濕設備的時候，經(jīng)過長時間的水汽積累可能會對車間內(nèi)的工作設備帶來一定的腐蝕效果，從而讓車間內(nèi)的發(fā)電設備出現(xiàn)問題，所以相關的工作人員在實際的工作中，要注意對除濕設備的管理和對其他設備的檢修，最好實現(xiàn)定期地對除濕設備進行管理和對其他發(fā)電設備進行檢修，從而讓發(fā)電設備正常運行，減少設備損壞維修的支出，穩(wěn)定設備的運行，提高發(fā)電的效率。

2.2 優(yōu)化熱能節(jié)流調(diào)節(jié)工作

在發(fā)電廠進行熱能與動力工程工作的時候，經(jīng)常性的會出現(xiàn)由于節(jié)流導致?lián)p耗的問題。做好節(jié)流調(diào)節(jié)方面的工作，是減少在整個發(fā)電過程中產(chǎn)生熱能損耗的重要環(huán)節(jié)。一般在實際工作中出現(xiàn)節(jié)流損耗方面的問題時，工作人員可以對一級所有發(fā)電設備自身的實際發(fā)電情況進行一個科學的整體的分析，以求通過這種方式來增加發(fā)電機組的穩(wěn)定性和靈活性。那么在節(jié)流工作開展的時候，由于節(jié)流工作基本上都是技術人員進行操作，在其中熱能的損耗程度就取決于技術人員的技術水平，所以對于相關企業(yè)來說，對于該崗位上的技術人員進行高標準，嚴要求是十分必要的。

除此之外，相關企業(yè)的管理人員還應當針對此崗位工作的技術人員開展定期的培訓，從而達到讓技術人員的技術水平跟上時代的發(fā)展。在對于設備的管理模式上，由于在出現(xiàn)節(jié)流損耗時，會使得容量較大的機組工作全部出現(xiàn)該方面問題，這便對發(fā)電效率產(chǎn)生了較大影響[2]。所以為了避免這些情況，可以在日常的工作中盡量使用小容量的發(fā)電機組，避免出現(xiàn)節(jié)流損耗導致整個發(fā)電廠都受到影響的情況出現(xiàn)。

為了最大限度提高發(fā)電效率，進而實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保、響應政策的號召，首當其沖的就是要做好節(jié)流調(diào)節(jié)的工作，相關的工作人員可以基于弗留格爾公式開展相關工作，在后來的調(diào)節(jié)工作中，該崗位的技術人員要著重的注意變工況的臨界值，對機組整體流量以及前后壓力差進行合理控制。在運用該種技術時，為了能夠充分地發(fā)揮效果，首先便要對發(fā)電廠中設備的實際運行情況進行細致檢查，并以檢查結(jié)果為準，分辨其是否可以利用弗留格爾公式，如果符合條件著重注意其流量方面，加強對發(fā)電廠中汽輪機的管理以及控制，然后對流動的部分的面積進行計算，最終分析出變化的具體情況，從而達到提高發(fā)電效率、節(jié)能的目的。

2.3 減低降壓帶來的損耗

在降壓的過程當中帶來的能源損耗也是比較大的一部分，所以減低降壓給能源帶來的損耗也是節(jié)能的重要措施之一，可以極大地增強整個發(fā)電機組的穩(wěn)定性和安全性，從而進一步提升整個發(fā)電廠的供電效果[3]。

在發(fā)電廠開展發(fā)電工作的時候，為了保證發(fā)電機組的穩(wěn)定性，工作人員經(jīng)常開展調(diào)壓調(diào)節(jié)工作，不僅如此，工作人員還可以增強機組的負荷壓力，從而提高供電的效率，此種辦法的優(yōu)點是帶來的效果比較明顯，操作難度不高。缺點就是這種調(diào)節(jié)調(diào)壓的方法需要在機組的高負荷條件下使用，如果沒有相應的其他設備輔助的話，高負荷條件下的機組會產(chǎn)生大量的水蒸氣，從而對熱能造成二次損耗。所以工作人員在使用該項技術的時候，應當根據(jù)實際的情況出發(fā)，做出合理地安排，對方案進行科學的優(yōu)化和改進，對于市場上的新型產(chǎn)品進行研究、開發(fā)和利用。從而解決發(fā)電廠在發(fā)電工作中遇到的實際問題[4]。

2.4 做好一二次調(diào)頻工作

一二次調(diào)頻工作和發(fā)電廠發(fā)電效率之間有著密切的聯(lián)系，其工作質(zhì)量會直接影響到其發(fā)電效率，一二次的調(diào)頻工作不僅可以緩解能源消耗過高的問題，同時還能夠起到對環(huán)境進行保護的作用。在實際的工作中，調(diào)頻的工作基本上通常都會以被動的形式開展，其中一次調(diào)頻工作的調(diào)頻對象為發(fā)動機轉(zhuǎn)速，第一次調(diào)頻通常會有較少的問題以及誤差出現(xiàn)，這是正?，F(xiàn)象，所以這時候就需要進行二次調(diào)頻工作。

二次調(diào)頻工作需要在電網(wǎng)的供電頻率平穩(wěn)的情況下，提前確定好調(diào)頻的數(shù)值，如果是智能調(diào)節(jié)的話就要提前設置好相關的函數(shù)。然后再以實際情況為準對資源進行分配和重新整合，最后還要對調(diào)頻后設備的運行數(shù)據(jù)進行記錄以及跟蹤，從而保證調(diào)頻工作的整體效果。二次調(diào)頻工作相對于一次調(diào)頻來說有較強的精確性，工作中所體現(xiàn)的數(shù)據(jù)也都較為合理。由于該項工作具備較高的技術性，所以在開展這項節(jié)能工作的時候要選擇企業(yè)中專業(yè)能力比較強的人員進行操作，從而確保一二次調(diào)頻工作的順利開展。

3 結(jié)語

熱能與電力工程對于我國的經(jīng)濟發(fā)展來說具有重要的作用，但是在工作中的損耗問題就需要相應的節(jié)能措施來解決。那么通過對熱能與動力工程使用節(jié)能措施可以有效地環(huán)節(jié)能源損耗的問題，從而實現(xiàn)對環(huán)境的保護。