节能降耗中热能与动力工程的实际运用研究

梁峻铭

（白银市铜城热力有限责任公司，甘肃 白银 730900）

我国的经济发展已经从高速发展逐渐向高质量发展迈进，重视经济发展中的环保问题，探索绿色、可持续发展的路径。当前，我国的资源出现严重的供需不平衡现象，而且能源的利用率较低，不合理的消费还造成了能源资源的大量浪费，给环境带来了巨大的压力，影响了我国经济的健康发展。在电能生产中，煤炭、水力、风力发电中存在严重的能源损耗问题，需要合理运用热能与动力工程，提高生产效率。

1 热能与动力工程的含义

热能与动力工程是工程热物理学中的一个分支，在对其进行研究的时候需要涉及力学、计算机科学以及机械学的原理，主要运用于热能转化为动能过程中的能量转移控制与计算，从而帮助电能生产企业进行生产过程的优化，以便提高生产效率，促进资源的高效利用，避免出现严重的资源浪费情况。热能与动力工程还可以应用于内燃机和动力机械设备的分析，从而提高热能或者其他能源转化为动能的效率，避免能源损耗。我国是一个工业大国，在工业发展的过程中，需要电力的支持，而电力就是将电能转化为动能的能源，在电厂运行中，热能与动力工程的运用可以提高能源的转化效率，从而避免出现大量资源被浪费的情况。在实际的操作中，能量转化的情况十分复杂，需要将热能与动力工程合理运用到电力生产中，才能有效提升电厂运行的效率，做到节能降耗。

2 节能降耗中热能与动力工程运用的特点

2.1 安全性

在我国的经济发展中，电厂具有举足轻重的地位，但是，电能的生产又存在很大的危险，因此电厂在开展节能降耗工作的时候，需要合理运用热能与动力工程，确保相关工作的安全性，避免发生危险。电厂在节能降耗工作开始之前，相关工作人员需要对工作中存在的问题进行提前的评估，并预测电网运行的状态，保证相关工作不会影响电网的实际运行。

2.2 经济性

电厂在运行的过程中，需要节约能源，并且提高能源的利用效率，这样才能降低电厂经营的成本。电厂在开展节能降耗工作的时候，需要先对相关工作的经济性进行分析，计算出实际的成本，然后再对热能与动力工程应用之后的效益进行分析，确保电厂在运行中能否有目标、有方向地进行节能降耗工作，提升技术应用的合理性。

2.3 稳定性

电厂在开展节能降耗工作的时候，如果出现技术不稳定、故障率高等情况，就会导致相关工作受到影响，从而降低节能降耗工作的成效。因此，电厂需要在应用热能与动力工程的时候，需要分析与评估相关技术是否稳定，确保节能降耗工作稳定推进。因为电厂在运行的过程中存在很多设备，在开展节能降耗工作时，需要确保相关设备的运行不受影响，提升发电的稳定性。

3 节能降耗中热能与动力工程运用存在的问题

3.1 热能损耗问题

电厂在应用热能与动力工程的时候，主要是利用各种装置完成能源的转换，在实际工作中，设备自身如果存在产热的情况，就会导致部分资源被消耗，而热消耗问题也影响了转换装置，使能源转换工作出现问题，降低了装置的运行质量，导致电厂的经济效益降低。在电厂生产过程中，需要将热能转化为电能，如果出现热损耗问题，就会导致电能的生产效率降低，从而影响电厂的工作。在电厂热能转换的过程中，很多设备和生产环节都会存在热能消耗问题，如果这种热能消耗累积在一起，就会出现重热现象，最终造成整个生产系统都受到负荷的影响，不利于电厂的发展。

3.2 凝气装置问题

在电厂发电过程中，凝气装置对热效率有决定性的作用，因此凝气装置是电厂生产过程中较重要的装置。凝汽式汽轮机在应用的时候，其装置结构较为复杂，但是在运用的过程中受到多方面的影响会出现装置运行效率较低的情况。由于受到外界环境和气压的影响，汽轮机在运行的时候会出现效率较低的情况，造成严重的能源消耗问题。

3.3 节流调节问题

我国的电厂在发电的时候主要是利用汽轮机，工作人员通过对汽轮机进行控制，从而实现电力的输送。但是，在实际的生产过程中，工作人员对汽轮机功率的控制效果不佳，就会导致其出现严重的电力资源和能源的流失，导致电厂节流调节出现问题，降低电厂的效益。在实际的生产活动中，电厂需要科学操控汽轮机，掌握整个运行系统的数据，对设备进行协调，避免出现调节重提，这样才能保证系统运行的过程中不会出现额外的能源损失。

3.4 湿气损耗问题

在电厂生产的过程中，汽轮机是非常重要的设备，能够将动能转化为电能。电厂在实际生产中要想控制能源的损耗，就要对汽轮机的运转进行控制，因为汽轮机在生产过程中会产生大量的蒸汽，蒸汽受到一定的温度影响会形成液态水，液态水的数量增加到一定程度，就会对汽轮机造成影响，阻碍其运行，甚至使其运行出现故障，从而造成能源的损耗。蒸汽在高速运行的状态下，还会出现水滴凝聚的情况，加剧湿气损耗，使设备在运行的过程中消耗更多的能源。

4 节能降耗中热能与动力工程运用分析

4.1 汽轮机重热的利用

汽轮机的重热也就是在电力生产过程中，上级汽轮机所出现的热量损耗可以被其他级汽轮机利用，这就是重热现象。在电厂生产过程中，由于受到各种因素的影响，会出现汽轮机重热的情况，导致资源的利用效率降低，能量回收的成效差。电厂的工作人员需要重视这一问题，采取合理的措施对汽轮机产生的热量进行控制。首先工作人员可以增加电厂运行过程中汽轮机的数量，其次，需要对汽轮机进行合理的布置，从而提高重热的回收与利用。我国的电厂在生产过程中对于汽轮机的布置一般是采取上下级的形式进行排列，如果其中某个汽轮机出现了热量损失，就会立刻被其他的汽轮机利用。这种汽轮机的布置方式，可以有效降低汽轮机重热所造成的能源消耗问题，最大程度地利用热量，实现热能利用效率的提升。当汽轮机的重热系数处于0.04～0.08的时候，汽轮机机组的差异也需要保持在相应的范围，因此工作人员需要合理设置机组差异性数值，使其成为特定的数值。在汽轮机运行的时候，工作人员还需要根据实际的生产情况，对汽轮机的位置进行优化布置，使其能够吸收更多热量，减少热量流失。

4.2 废水余热的回收

除氧器在运行的时候，不仅会消耗大量的能源物质，还会排出较多的蒸汽，从而损耗一定数量的热量。在实际的工作中，工作人员需要对除氧器的运行进行改进，使其减少能源消耗，从而控制除氧器运行的成本。工作人员可以对冷却器进行改进，优化布置冷却器，使其运行效率提高。例如，在除氧器运行过程中，蒸汽排放会消耗一定的热能，可以在此处安装冷却器，使此处的热能损耗降低。在电厂运行中，工作人员需要严格监督废水的处理流程，及时回收废水，并对废水进行合理的处理，确保其能够被二次利用。电厂采取有效的手段，提高废水回收的能力，避免在废水排放过程中造成能量的损失，因此回收废水还能够避免周围的环境被污染，提高环保的成效。电厂重视余热回收，提高废水余热回收的能力，需要技术人员进行技术改进，解决废水回收较为困难的问题，有效保护生态环境。例如，在电厂运行中回收废水，可以实现余热的二次利用。工作人员可以采取扩容降压的方式，在排放污水的同时控制热能的损耗。使用排污热回收器，可以提高废水余热的回收效率，进一步提高能源利用的水平，同时保护周围环境。

4.3 调频方案的选择

在电厂热能与动力工程运用的过程中，调频方案可以提升能源降耗的效果。电厂在进行机械能、热能和电能的转换过程中需要确定调频方案，这样才能实现调频工作的顺利进行，提高能源转换的效率，减少能量损耗。工作人员可以利用调频设备，根据实际的工作需要，确定调频方案，减少能源损耗。在具体的应用中，调频设备消耗的能源较少，并且可以提高能源转换的效率，在运行的过程中还较为稳定，因此电厂在进行电力生产的时候，可以应用调频设备，保证电能的产量，提高能源利用的效率。在具体的运用中，电厂需要使用变频设备控制生产过程中的能源损耗，确保能源与电力工程可以顺利发挥作用，并利用电网频率控制电能的生产，使电网频率稳定。当机组的负荷率提高的时候，频率出现变化，机组负荷也会跟着变化，因此工作人员需要关注外界因素对机组工作的影响。因此，工作人员可以使用调频器对频率进行合理的调节，控制调频量在合理的范围内，从而提高发电机组的工作效率。在二次调频中，工作人员需要优化调频方案，并综合考虑发电机组不同调频方式的优缺点，保证发电机的运行效率。

4.4 锅炉蒸汽损失的控制

在电厂发电的过程中，蒸汽是重要的能源，以前我国的能源利用效率较低，无法对蒸汽进行充分的利用，因此导致大量的能源流失。在实际的锅炉使用中，会产生大量的蒸汽，电厂如果能够将这些蒸汽合理地回收并利用，可以大大提高能源的利用效率，减少能源损耗。受到环境因素的影响，蒸汽很容易消失，因此工作人员需要保护好蒸汽，并在蒸汽产生的第一时间将其转化为动能，加强对蒸汽的利用。在电厂生产的过程中，温度的变化和压力变化都会造成蒸汽的流失，因此，工作人员需要时刻关注仪表的变化，尽可能地将蒸汽转化为动能，实现节能降耗。

4.5 能源损耗的排查

在电厂运行的时候，如果出现了能源损耗情况，需要工作人员对能源损耗的源头进行排查，从而确定损耗的原因，这样才能有针对性地对能源损耗问题进行解决。在进行能源损耗排查的时候，工作人员需要根据实际的情况，完善损耗排查的流程，从而对电厂设备进行全面的排查。电厂可以根据自己的发展情况以及生产的实际特点，建立隐患排查系统，确保全方位解决热能损耗问题。工作人员在建立排查名单的时候，可以根据电力生产的运行体系，对电厂的实际运营情况进行分析，从而有效开展节能降耗活动。

4.6 使用清洁能源

传统能源在使用的过程中会产生大量的污染物质，为了提高电能生产的环保性，很多电厂都在探索新能源的应用形式，从而减少资源消耗，避免对环境造成更大的破坏。清洁能源包括风能、水能以及地热能源，运用最多的是风能和地热能源，这些都是清洁能源，在使用的过程中不会对环境造成影响。近年来，电厂经过不断的技术改进，增加了清洁能源的使用，其发电效率也有所提升，对相关行业的发展产生了极大的影响。运用清洁能源对环境不会产生危害，还可以实现节能降耗，促进能源的高效转化，满足了人们对电力的需求。电厂应该继续探索其他的清洁能源，对传统的能源进行替代，从而减少能源损耗，保护生态环境，促进我国经济的绿色、健康发展。

4.7 开展节流调节工作

在电厂的实际工作中，节流调节对热能与动力工程的节能降耗工作影响较大，因此工作人员需要对节流调节工作进行控制，提升工作的效率，这样才能解决节流调节的问题，避免电力生产存在较高的成本。例如，某电厂在生产的过程中组成了检查小组，对运行中的生产各个环节进行详细的节流检查，保证生产流程的准确性。当检查的过程中发现设备存在异常情况的时候，检查人员应尽快找人进行解决，保证电厂的正常运行，避免出现较大的热能损失。当检查人员发现设备存在比较严重的问题时，需要工作人员在一定的期限找出设备出现异常的原因，解决问题，避免设备存在较大的隐患，对电力生产造成影响。

5 结语

总之，在进行电力生产的时候，电厂需要加强节能降耗的控制，进一步提高能源的利用效率，促进电厂的发展。电厂应该对热能出现损耗的环节和设备进行严格的管理与控制，降低热能损耗，同时优化生产设备，保证各个设备在运行的时候，满足电力生产的需求，提高热能与动力工程应用的实际效果。