热能与动力工程科技创新论文

2022-04-22

摘要:随着经济的迅速发展,社会的不断进步,能源日益紧缺。节约能源,开发新能源,减少污染排放,减少环境污染,加强對热能与动力工程的科技创新成为整个社会迫在眉睫的任务。该文简要介绍了热能与动力工程,摒除传统的能源开发、供应方法,提出了具体的科技创新方法,从而实现热能与动力工程的可持续发展。以下是小编精心整理的《热能与动力工程科技创新论文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!

热能与动力工程科技创新论文 篇1:

热能与动力工程科技创新探析

摘 要:由于资源有限,能源问题已经成了全球关注的重点问题,因此有关人员在研究如何开发新能源。在这一点上,对热能与动力工程的探索有助于做好能源的开发和利用工作。同时,研究人员也要分析现有工程中的不足之处,设法改进和创新,以便更好地实现能源的有效利用。

关键词:热能与动力工程;科技创新

1 热能与动力工程

从实际情况来看,热能与动力工程直接关系到电力企业的经济效益,而且在对于解决能源利用的问题有重要贡献。这一工程涉及到的学科非常广泛,而且学科相互之间的联系非常复杂和系统,因此,要科学地发展热能与动力工程,通过能量转化产生经济效益,促进经济发展。

从专业构成的角度来看,可以将热能与动力工程的相关内容划分为几个专业模块,进行合理的分析、开发和研究。这些模块分别为:以热能转换和利用为基础的热能动力及其控制工程;以内燃机及其驱动系统为基础的热力发电机和汽车工程;以电能转化为机械能为基础的流体机械和制冷低温工程;以机械功转化为电能为基础的火力火电和水利水电动力工程。

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

随着调节阀数量的不同,可以通过调节阀的最大流量是变化的。在满足负荷适应性的基础上,各种不同的汽轮机的调节和变化可以通过喷管调节,从而达到平衡,进而使汽轮机的工作效率得到提高。

在控制各类调节的数值中,单机运行和多级运行存在差异:前者能把负载控制在有限值以内,并使增加机组的速度达到合理范围;后者在保证电网频率的前提下,重组和分配负载,是新的一轮调频过程。

2.1.2 节流调节

在工作状况发生变化时,节流调节会产生一些负面影响,进而造成经济损失。负载荷度在温度变化不大时,适应性相对较高。相对而言,热能动力工程在小一些的企业生产中,这一情况较明显,因此多被用于小容量的机组。

2.2 锅炉中的应用

科学技术的进步和信息技术的应用,使得热能与动力工程可以被用在锅炉中。在使用过程中,燃烧使锅炉产生极大的热能,作为保护锅炉安全的重要措施之一,炉底的控制器可以随时监控锅炉的运行情况。

实际运行中,锅炉自身会形成一个自我保护系统,将一定的机械热能转化为其他能量,以保护自身。然而,因为一些意外,这部分转化的能量往往会烧坏锅炉。因此,对锅炉运行的管理和控制方法需要提高。

3 热能与动力工程在当前应用的问题

3.1 需要解决的能源方面的问题

我国是能源消耗的大国,每年要消费大量的石油和煤炭,而煤炭主要用于火力发电。目前,全国发电量的80%以上都是火力发电,其中又有96%是依靠燃煤。这一过程中,循环水和水汽带走了大量的余压和热能,它们被直接排放到大气中,能源因此就被浪费了。当前,我国火电厂的能源利用率大约有35%,利用率较低。因此,我国工业领域节能工作的重点,就是实现火电的节能降耗。

3.2 需要解决的环境污染方面的问题

燃煤电厂会排放二氧化硫、粉尘、氮氧化物等污染物,因此被称为“环境杀手”。燃煤电厂的数量随着电力工业的发展而增多,而且有排污量大、污染物单一、排污集中等特点,电力工业对环境的负面影响越来越大,严重干扰了附近居民的生活、工作和身体健康。因此,电力工业面临着愈发严峻的环境保护问题。

3.3 需要解决的安全方面的问题

在电站,锅炉中风机是为了压缩和运输气体,也就是实现机械能到动能的转化,在实际运行中,将气体运输到特定设备。随着机组的容量增大,转速和效率也越来越高,因此,对风机的安全可靠性的要求也越来越高。

然而在实际情况中,风机往往要运行很长时间,而且没有专业人员对其进行定期养护,因此,锅炉风机常常发生发生烧坏电机、轴承损坏、窜轴、叶轮飞车等事故,不但影响了设备的正常运行,还给电厂造成巨大的经济损失,甚至对人身安全造成威胁。

4 热能与动力工程的科技创新

4.1 在热电厂方面的发展

4.1.1 科学合理利用重热现象

在多级汽轮机内,上一级损失的一部分热量,在之后的各级中可以得到利用,这一现象就被称为重热现象。在热电厂运行过程中,重热现象是不可避免的。利用重热现象可以使整个设备的效率大于各级的平均效率,在一定的数值范围内,重热现象可以减少一部分能量的损失,即可以提高能源的利用率,在这一范围内,数值自然越大越好。然而,重热现象是以降低各级的效率为前提的,所以数值并不是越大越好,也就是不能超过一定范围。

因此,必须根据热电厂的实际运行情况来确定重热系数(即重热数值),既保证各级的效率,又尽可能地减少能量损耗,通过科学的计算,合理利用重热现象,使重热现象的效果达到最大。

4.1.2 一次调频和二次调频

作为一种被动的调频措施,一次调频调节的是发动机的转速,只能大体控制外界数值的变化,而不能比较精确地调节。但是,将电网频率保持在一定范围的数值上,就能通过智能调节,预先对设定二次调频的方程式,对机组进行重新分配和组合。它比一次调频更为精确和可靠,能够有效地控制数据。

4.1.3 降低湿气损失

在热电厂的实际运行过程中,不可避免地会产生湿气,当湿气过多,会给热电厂的运行过程造成许多潜在的威胁。例如,随着温度的变化, 湿气会凝结成小水珠,这些水珠可能影响汽流的流速,造成不必要的动能损耗。

此外,若蒸汽的温度过低,湿气同样会加重。针对这种现象,有关人员可以安装祛湿装置,以便减少湿气,进而降低湿气所带来的损失及其对整体机组的影响力。要注意的是,一定要定期检查和更换祛湿装置,保证这一过程的效果,也避免一些意外情况。不过,会增加成本支出,因此有关人员可以在此过程中增加热循环,以此提高热电厂在运行过程中的经济适用性。

4.2 在锅炉方面的发展

4.2.1 锅炉燃烧控制技术

设备运行时,要对燃烧进行控制,这中间的关键就是调节能量。以前,我国的大多数锅炉是通过人工来添加燃料,从而提供热能。尽管这种方式有利于设备的稳定运行,却需要大量的人力资源,也难以控制锅炉在燃烧过程中的热量。科技的进步带来了自动化、智能化模式的全面普及,它们被应用于工业生产。

主要的燃烧方式有两种。

第一种是持续控制体系,它的组成是燃烧的控制器及各种气体的分析装置等,数值设定的依据是热电偶的检测,之后,计算机会算出偏差。这一数值比较精确,在设备的燃烧方面可以实现合理的控制。但与此同时,多次的实践也证明,在运行初期,它的结构在对温度进行控制时还存在一定的偏差,因此,有关人员还需对其做进一步的研究,以提高数值的准确性。

第二种是交叉式燃烧控制系统。锅炉的构成元件是燃烧的控制器、流量阀、烧嘴、热电偶等,在它进行温度的转换时,必须通过计算,观察结果是否符合设定,从而控制燃烧。与上一种方法相比,它更具优势,不仅节省设备,在温度的控制上也比较精确,因此在工业生产中,这一方法已经得到了广泛的应用。

4.2.2 仿真锅炉风机翼型叶片

锅炉内部的风机结构复杂且需要较精密的运行,因此,想要对它进行测量是一项比较困难的工作。到目前为止,还没有一套完整且科学的体系,可以实现锅炉叶轮相关制造和运作发展的完善。想要获取一些准确数值,一个有效的方法是模拟实验,以便有效地评估机械内部的气体流动。实验主要是模拟不同方式的空气吹入风机时的流动分离,再用电脑网络来模拟设定相应的数值。这项实验是为了便于分析不同速度得到的矢量图,对多组数据进行比较后,就可以确定出锅炉风机的翼型边界层攻角和分离之间的关系,进而施行下一步的研究。

上述的几种方法和应用的前提是科学技术的发展。因为科学的发展,技术的可靠性、安全性和精确性才能不断地得到改进和提高,有了更多优良的设计,可以取代传统的和缺陷较多的设备。

5 热能与动力工程中科技创新的影响

对热能与动力工程进行合适的科技创新,不单单符合经济发展的要求,也对人们的生活质量和生活品质有着重要的影响。

5.1 热能与动力工程科技创新对经济的影响

对经济发展来说,热能与动力工程的科技创新极大的使能源的利用率得以提高,并在解决我国乃至全球各个国家和地区对于能源日益增长的需求方面有不可替代的作用,为经济的发展奠定了能源基础。

同时,科技创新提高了设备的安全性、可靠性,减少了意外的发生,也就避免了相当一部分的经济损失。

5.2 热能与动力工程科技创新对生活的影响

如今,环境保护已经成为了人们的共识,经济的发展必须将其列入考虑范围。而热能与动力工程的科技创新就很好的结合了绿色生产的理念。能源利用率的提高和排放污染物的减少是相关的,当企业排放的污染物减少,大气和水资源的质量也相应得到了改善,有助于提高人们的生活质量与品质。

同时,它也使人们不知不觉地接受了“绿色生产、绿色生活”的理念。

6 结 语

热能与动力工程在工业生产中有着极为重要的应用,科技创新促进了这一工程的应用,并大大改善了传统方法和设备的不良影响,提高了这一工程的价值。

然而,仅仅局限于现有的成果也是不合适的,随着科技的进步,会有更多先进的技术、方法来改进现有的设备,不断提高热能和动力工程对经济、环境的积极作用。

参考文献:

[1] 蒋景.探究热能与动力工程的现状及科技创新[J].农村经济与科技, 2016,(8).

作者:王哲

热能与动力工程科技创新论文 篇2:

热能与动力工程的科技创新

摘  要:随着经济的迅速发展,社会的不断进步,能源日益紧缺。节约能源,开发新能源,减少污染排放,减少环境污染,加强對热能与动力工程的科技创新成为整个社会迫在眉睫的任务。该文简要介绍了热能与动力工程,摒除传统的能源开发、供应方法,提出了具体的科技创新方法,从而实现热能与动力工程的可持续发展。

关键词:热能;动力工程;科技创新

1 热能与动力工程的含义

热能与动力工程的主要功能就是实现能源的转换与利用,提高能源利用率,提高经济效益,创造社会价值。在转化过程中,将热能转化为动能或者是电能、机械能,可以有效地减少能源损耗,提高能源应用效率,影响企业的经济效益。

在现代社会中,能源的节约和有效利用问题一直是企业关注的焦点,而热能与动力工程的出现则恰巧解决了这类问题,对整个企业的发展都起到了促进作用,也为整个社会经济的发展奠定了很好的基础。在现代社会经济发展的同时,环境污染问题也成了亟待解决的难题,热能与动力工程不仅节约了能源,对环境的保护也起到了重要作用。因此,热能与动力工程不仅是一项符合科技发展理念的项目,也是一项符合可持续发展、符合人文精神的工程。

2 热能与动力工程的应用

热能与动力工程在科技创新应用中涉及的领域十分广泛,主要就是在热电厂和锅炉中的应用。该文将对这2个领域中的应用作简要的研究。

2.1 热能与动力工程在热电厂中的应用

热能与动力工程在热电厂中的应用要注意调节阀的数量,能够通过调节阀的最大流量是可以改变的,通过不同的负荷可以确定不同的调节阀。再加上汽轮机的调节和应用,可以将二者有效地结合起来,提高能源的利用率。在控制各种调节的数值时,要注意單机调节和多机调节。单机调节要把负荷量控制在一定范围内,使机组的速度合理化;多机调节要保证电网频率,重新分配负荷量,实现新一轮的调频过程。

在热电厂中的应用还需注重节流调节,节流调节可以合理地分配大机组的负荷重量,从而提高大机组的整体工作效率。在保证机组的负荷重量在一定范围内时,也可以进行调压调节,确保热能与动力工程的经济合理性。

2.2 热能与动力工程在锅炉中的应用

热能与动力工程不仅广泛应用于热电厂,也广泛应用于锅炉。锅炉的主要功能就是燃烧,位于锅炉底层的控制器是相当重要的一个部件,它主要用于保护锅炉的正常燃烧。随着科技的进步,控制器已经越来越先进,不再依靠人力来判断锅炉的燃烧温度是否已经足够,而是通过智能控制。达到一定温度的同时,能够及时地保护锅炉不过度燃烧,防止锅炉的损耗。锅炉的风机设备是其另一个重要设备,风机可以将机械能转化为其他能量,减少能量损耗,提高能源利用效率,但在运转过程中还存在一定的安全隐患,风机长期转动过程中容易损坏,影响企业经济效益的同时可能会威胁工作人员的人身安全。

3 热能与动力工程对经济和环境的影响

热能与动力工程的出现不仅对我国的经济发展产生了重要影响,而且对环境方面也产生了一些影响,该文将对这2个方面作重点阐述。

3.1 对经济的影响

热能与动力工程对于我国经济发展而言十分重要,电力工业、钢铁行业、金属行业、石油行业和建筑行业等这些行业都离不开热能;而动力主要是水力发电、风力发电、太阳能发电等,通过各种动力转化为电能,极大地促进了我国电力事业的发展。热能与动力是我国经济发展的重要基石,热能与动力的合理利用与开发能促进经济发展。降低能源损耗和开发新能源是社会发展不断追求的目标,也是坚持可持续发展理念的重要手段。因此,必须根据社会发展现状,促进经济发展。

3.2 对环境的影响

在大力发展的重工业阶段,我国一直使用煤炭、石油等能源来发电,这种发电方式虽然能解决供电不足的问题,但对环境的污染却是十分严重的。在发电过程中排放出大量有害气体,不仅污染环境,也严重危害到了人类的身体健康。但现在利用水力、风力、太阳能这些清洁能源发电,可以很好地解决环境污染问题,也节约了煤炭、石油这些能源,降低了这些有限能源的损失。热能与动力工程在很大程度上缓解了环境污染问题,也为人们提供了一个美好的生活环境,促进了人与自然和谐相处。

4 热能与动力工程的科技创新

4.1 热能与动力工程在热电厂中的科技创新

热能与动力工程在热电厂中的创新主要体现在重热现象、调频和减少湿气损失3个方面。在生产过程中,可以利用重热现象,但在利用重热现象时,要着重观察重热系数,当重热系数在一定数值范围内时才能发挥重热现象的作用。不当的重热系数会造成一系列问题,象造成经济损失,从而影响企业的经济效益等。因此,在出现重热现象时,要注意仔细观察,不能盲目地使用它,要对它有一定的了解,并且将重热系数控制在能承受的范围内,理论与实际相结合,最后制定相应的方案来实现重热现象的应用。

调频手段在热电厂中的生产过程中也发挥了重要作用。调频可以分为一次调频和二次调频。一次调频比较被动,只有当电网的外力作用发生变化,给相关的数值带来较大的波动,影响整个生产的稳定性时,才会自动调频,来保证设备正常运行。二次调频则是在一次调频基础上的再次调节,它比第一次调节更加科学可靠。它可以利用智能技术将电网的工作频率设置成一定数值的合理范围,能够对外界的变化及时做出反应,有效减少经济损失,为下一阶段的生产工作创造有利的条件。

降低湿气损失是热电厂的应用中又一科技创新的重点。湿气往往会造成严重的经济损耗,从而阻碍电力企业的健康发展。在生产过程中,经常会产生大量的水蒸气,而水蒸气过多时则容易在顶部凝结成小水珠,这些水珠滴落的同时会影响水蒸气的流转速度,造成能源损耗,降低能源利用率。现在针对这种情况,可以增加去湿装置和热循环装置,将多余的水分蒸发,提高运转速度,降低能源损失。

4.2 热能与动力工程在锅炉中的科技创新

热能与动力工程在锅炉中的科技创新主要表现是锅炉燃烧的控制技术。锅炉燃烧系统的控制可以分为2类,一类是通过空气以及燃料的温度控制锅炉燃烧的温度,一类是通过调节空气和燃料的比例来控制锅炉燃烧的温度。前者操作比较困难,需要对相关的数据进行反复分析才能得到结果,而且最后的结果准确性还得不到保证。后者则应用得更为广泛,空气和燃料的比例是比较好确定的,也比较科学,结果也更加准确。因此,基于社会整体对能源的需求不断增加,热能与动力工程在能源生产中发挥的作用也日益增加,热能与动力工程的应用也日益广泛。要想发挥热能与动力工程的真正效用,必须加强对它们的研究,才能实现社会的健康可持续发展。

5 结语

热能与动力工程的应用可以有效地提高工作效率,提高能源的利用率。合理有效利用能源不仅促进了社会经济发展,也在一定程度上缓解了环境问题。热能与动力工程的使用要具体问题具体分析,根据实际的工作环境来确定使用的方式,正确的发挥热能与动力工程的作用,才能真正实现社会的健康可持续发展。

参考文献

[1]杨波.分析热能与动力工程的科技创新[J].建筑工程技术与设计,2018(28):3213.

[2]傅天刚.分析热能与动力工程的科技创新[J].建筑工程技术与设计,2018(19):4118.

[3]梁龙龙.热能与动力工程的科技创新探析[J].建筑工程技术与设计,2018(18):4674.

[4]徐晓军,王强.热能与动力工程中的科技创新[J].中国新技术新产品,2018(12):70-71.

作者:李文龙

热能与动力工程科技创新论文 篇3:

浅析热能与动力工程的科技创新

摘 要:现阶段,不可再生能源和传统能源资源相对短缺,我国也面临着这一难题。随着科学技术的不断进步,新型能源资源得到快速发展,很多学科也不断拓展,热能和动力工程就是其中一个关键科目。锅炉是热能与动力工程学科中较早发展起来的专业,热能和动力工程在锅炉、制药厂等相关产业得到了深入的研究和发展,本文在此基础上进一步探究了这个问题,并在热能与动力工程的传统应用上进行科技创新,以便更好地应用在锅炉行业。

关键词:热能与动力工程;锅炉;科技创新;

在资源相对短缺的现代环境下,传统锅炉行业的发展得不到有力的支持,前景堪忧,而热能和动力工程在锅炉行业有很深的应用,这个学科的应用性和实践性非常强,其专业的理论基础包括动力工程学理论和机械功能学理论,此学科的研究目标是将机械能有效地转化为热能,并将热能在锅炉中得到充分地利用。但是,在当前的社会发展情况下,面对各种各样的需求,锅炉的种类繁多,应用也非常复杂,要将热能和动力工程在锅炉中得到合理地利用,是一件非常困难的事情,只简单地利用传统的方法是行不通的,必须利用先进的科学技术进行创新,才能得到更有效的发展。

一、热能与动力工程在锅炉中应用的概述

1.热能与动力工程的相关认识。热能与动力工程是一个非常复杂的学科,基本目标是使热能得到充分利用,来为具体的工程应用提供足够的动力,而研究的关键是动力和热能之间的转化率问题。这个学科包括了机械、动力、物理、热能、自动化等很多方面的专业知识,还有以此衍生出的一些新型学科,例如热物理学、动力机械、能源工程等。并且随着社会的不断进步,大部分的产业都追求自动化,解放双手,利用科学的专业知识将这些学科有效的结合起来,以此实现具体工程生产的利益最大化。但是,不同学科特点不同,架构不同,原有的应用方向也相差很远,虽然现在科学技术发展迅速,但是要想在短时间内将这些学科完美的结合在一起,并得到有效地实践是一件很困难的事情,这就需要高科技人才的专业知识以及不断的科技创新。

2.热能与动力工程在锅炉行业应用的介绍。锅炉行业是热能与动力工程的应用核心,锅炉中最主要的一个硬件部分是电器控制,为了实现锅炉的自动化控制,电器控制的每个环节都需要严格的精准,锅炉给定温度的设定,内部温度的检测,温度传送设备的传输,各种执行机构的调整,开关、阀门的选择和调整等都需要专业的选择,这些都对锅炉的控制起着至关重要的作用。而且,目前计算机化是普遍的形式,用计算机控制锅炉的各部分运行是需要解决的重要问题,其中相关数模的转换以及控制方式的选择,也必须认真研究。

二、热能与动力工程在锅炉中应用取得的成果及遇到的问题

1.热能与动力工程在锅炉中应用取得的成果。燃煤是我国很早开始利用的一种不可再生资源,传统的锅炉行业都是利用燃煤来提供热量,但是燃煤的利用效率不高,并且对环境造成了不可逆转的伤害。随着科技和人类社会的不断发展,人类逐渐掌握了其他方式的能量转换,例如使用电能转化为热能,将风能转化为电能等等,实现了热能的有机转换。如今,热能与动力工程的研究进一步深入,锅炉的发展得到提升和改变,人们开始利用计算机控制锅炉,使其能够持续加热,并且实现了燃料的自动化供给,全面实现了锅炉的自动化控制,极大提高了燃料的能量转化率以及锅炉的动力提供能力。

2.热能与动力工程在锅炉应用中遇到的问题。风机在锅炉中作用至关重要,如何将风机的效率提升是解决锅炉实际动力提供效率的关键性问题。但是,目前社会的实际需求很大,相关的技术发展似乎跟不上实际需求的脚步,面对巨大的社会需求,锅炉行业在解决问题时,只是简单地增加锅炉数量,提升锅炉空间,极大的消耗锅炉寿命,风机长时间的工作只会更容易损坏。这就需要热能和动力工程的相关研究更具有针对性,在锅炉内部相关的机械构造和结构上深入研究,在风机工作时,气体相关物理学的压缩等要认真深入,在热能的相关转化和有效利用上不断改进,并可以利用相关技术,进行模拟仿真,得出最合理的结果再进行实践。

三、热能和动力工程的科技创新

热能和动力工程在锅炉中的应用的主要目的是實现能量的高效转化,传统的锅炉是利用人力添加燃料来确保动力的持续供应,但是转化率得不到保证,在进行相关科技创新之后,人们利用自动化控制,不但可以实现燃料的持续供给,而且利用相应的闭环系统,可以将能量的转换率达到理想的结果,设置了专业的自动控制系统后,系统自身会根据设定的给定值,热电偶检测的实际值等进行测算,然后进行有效的控制,直至最后达到理想的转化效率。并且加入计算机控制系统,会得到更精准的控制效果。此外,利用热能和动力工程的相关专业知识,将锅炉的内部结构和风机构造等进行合理的机械化调整,在叶片形状等方面进行了改进,利用相关软件进行气体有效利用的模拟仿真后,再进行实际的机械生产,达到效益最大化。

总结

热能和动力工程在锅炉和实际生活的其他方面的应用非常重要,因此,相关研究人员应该对这个学科进行更加深入的研究,不断的进行科技创新,使锅炉的能量转化率达到最大化,使我国的资源利用率达到最优化。

参考文献:

[1]崔涛.浅析热能与动力工程的科技创新[J].今日湖北旬刊, 2014(3).

[2]杜建美,许书斌.浅析热能与动力工程的科技创新[J].城市建设理论研究(电子版), 2015(20).

[3]夏鲲鹏.浅析热能与动力工程的科技创新[J].建筑工程技术与设计, 2016(6).

作者:王飞

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