熱能與動(dòng)力工程相關(guān)問題研究論文
熱能與動(dòng)力工程相關(guān)問題研究論文
我國(guó)已然進(jìn)入動(dòng)力發(fā)展社會(huì),人們?cè)谌粘I钪袑?duì)熱能和動(dòng)能的利用范圍也不斷加大。本文對(duì)熱能與動(dòng)力工程的相關(guān)研究進(jìn)行了簡(jiǎn)要的闡述,就熱能與動(dòng)力工程存在的問題及改進(jìn)方式了簡(jiǎn)要的探討,希望熱能與動(dòng)力工程能夠促進(jìn)更多技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展,從而更好地推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步。接下來小編為你帶來熱能與動(dòng)力工程相關(guān)問題研究論文,希望對(duì)你有幫助。
在全球化經(jīng)濟(jì)浪潮的推動(dòng)下,各行各業(yè)對(duì)能源的需求量也在不斷加大,而我國(guó)處在一個(gè)人口基數(shù)大,人均可用能源量較少的環(huán)境中,只有在今后的發(fā)展中不斷節(jié)能減排,才能促進(jìn)能源的可持續(xù)發(fā)展和社會(huì)的可持續(xù)進(jìn)步,從而更好地提高熱能與動(dòng)能工程的經(jīng)濟(jì)效益。
1 熱能與動(dòng)力工程的相關(guān)研究
對(duì)熱能與動(dòng)力工程的相關(guān)研究有助于熱能的工業(yè)化發(fā)展,提升熱能與動(dòng)力工程的研發(fā)動(dòng)力和創(chuàng)新力量,為今后的發(fā)展找準(zhǔn)方向。在實(shí)際工作中,需要對(duì)熱能動(dòng)力裝置的概念及熱能的特點(diǎn)有所了解,才能促進(jìn)工業(yè)化發(fā)展的高效性。
1.1 熱能動(dòng)力裝置的概念
我們常說的熱能動(dòng)力裝置主要包括以下兩種類型:一是利用燃燒過程中所產(chǎn)生的燃?xì)膺M(jìn)行能量交換,是內(nèi)燃機(jī)中比較典型的代表。這種方式主要是通過燃?xì)鈱崃繋У桨l(fā)動(dòng)機(jī)中,從而實(shí)現(xiàn)熱量交換。二是將燃燒后形成的燃?xì)饫靡恍┘夹g(shù)手段,將其傳遞到相關(guān)的液體環(huán)境中,再通過液化的形式,將產(chǎn)生的氣體傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)中,從而實(shí)現(xiàn)了熱能的傳遞和轉(zhuǎn)化,這是蒸汽機(jī)的典型代表。無論上述的哪種形式,在工業(yè)生產(chǎn)中都能夠得到很好的應(yīng)用和發(fā)展。
(1)太陽(yáng)能及其能量的轉(zhuǎn)換
太陽(yáng)能不僅是一種非常常見的能源,更是一種可再生的清潔能源,但是這種清潔能源在轉(zhuǎn)化過程上存在一定的復(fù)雜性。太陽(yáng)能在生物科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的比較廣泛,主要是通過植物利用光能進(jìn)行光合作用促進(jìn)其生長(zhǎng),但在此過程中,并沒有將太陽(yáng)能直接分離出來。目前看來,在工業(yè)化領(lǐng)域,對(duì)太陽(yáng)能的利用不是特別廣泛,主要存在以下兩種原因:一是太陽(yáng)能發(fā)電的成本較高;二是太陽(yáng)能的能量轉(zhuǎn)化率較低。因此,對(duì)于太陽(yáng)能的能量轉(zhuǎn)化問題已逐漸成為熱量與動(dòng)力工程研究中的熱點(diǎn)話題。
(2)燃料化學(xué)能及其轉(zhuǎn)換過程
這種轉(zhuǎn)換方式主要是利用燃料燃燒的過程中所產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。但在整個(gè)能量轉(zhuǎn)化的過程中,應(yīng)該注意燃料的選取,以及能量轉(zhuǎn)化時(shí)光能的產(chǎn)生,將燃料燃燒完全以免造成不必要的浪費(fèi)。
(3)熱能的轉(zhuǎn)換
在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)過程中,可以通過各種動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)換來獲取熱能。將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能主要利用發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能,再進(jìn)一步將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽粍?shì)能的轉(zhuǎn)化是利用汽輪機(jī)和內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能的過程。利用動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮苁浅S玫哪芰哭D(zhuǎn)化方式,可以有效減少能量轉(zhuǎn)化中的熱量消耗。
2 熱能與動(dòng)力工程存在的問題及改進(jìn)
現(xiàn)階段,雖然熱能與動(dòng)力工程的發(fā)展已受到人們的關(guān)注,但是在發(fā)展過程中仍存在許多問題,我們需要從實(shí)踐中逐漸探索問題的根本原因,并在今后的工作加以改正,從而促進(jìn)熱能與動(dòng)力工程的正向發(fā)展。
2.1 重?zé)岈F(xiàn)象問題及改進(jìn)
重?zé)岈F(xiàn)象是指在多級(jí)汽輪機(jī)內(nèi),上一級(jí)損失中的一小部分可以在以后各級(jí)中得到利用,這種情況下,后一級(jí)的進(jìn)汽焓值會(huì)相對(duì)提升,而各級(jí)的理想焓值累計(jì)總和將會(huì)超過全機(jī)總壓降范圍之內(nèi)的焓值。但是在實(shí)際的操作過程中由于外界因素的影響,發(fā)電機(jī)組所產(chǎn)生的熱能并不會(huì)全部被利用,這時(shí)就需要調(diào)節(jié)好實(shí)際的重?zé)嵯禂?shù),以保證熱能的充分轉(zhuǎn)化。但是并不是說重?zé)嵯禂?shù)越大越好,因?yàn)橹責(zé)岬睦脮?huì)降低各級(jí)效率,只能回收熱損失的一部分。因此,在實(shí)際的應(yīng)用中,各電廠應(yīng)該根據(jù)自身的實(shí)際情況選擇合理的重?zé)嵯禂?shù),以保證熱能與動(dòng)能的有效轉(zhuǎn)化與利用。
2.2 節(jié)流調(diào)節(jié)過程中的問題及改進(jìn)
實(shí)際工作中節(jié)流調(diào)節(jié)會(huì)存在以下幾個(gè)問題:一是缺少調(diào)節(jié)級(jí),在第一級(jí)可以全周進(jìn)氣;二是在變工況時(shí),會(huì)存在一定的節(jié)流損失,因此經(jīng)濟(jì)性能相對(duì)較差。想要改進(jìn)以上兩個(gè)問題先要了解節(jié)流調(diào)節(jié)的適用條件。節(jié)流調(diào)節(jié)主要適用于較小容量的機(jī)組和帶基本負(fù)荷的大機(jī)組,機(jī)組具有的級(jí)數(shù)越多,機(jī)組的數(shù)值會(huì)越小。因此,可以利用弗留格爾公式,計(jì)算出不同流量下各級(jí)級(jí)前的壓力,從而得到各級(jí)之間的壓差,進(jìn)而確定好相應(yīng)的功率效率及各零部件的受力情況等。同時(shí),可以通過檢查各機(jī)組在運(yùn)行時(shí)所顯示的壓力值是否與弗留格爾公式的標(biāo)準(zhǔn)值一致的方式,來判斷汽輪機(jī)是否正常工作,通過這種方式可以解決流通面積發(fā)生改變的問題。在實(shí)際工作中,由于節(jié)流調(diào)節(jié)存在一定的難度,所以這部分的問題相對(duì)較多,但是加強(qiáng)對(duì)這部分知識(shí)的學(xué)習(xí),可以很好地避免由于節(jié)流調(diào)節(jié)過程出現(xiàn)問題而產(chǎn)生的.故障,對(duì)熱電廠的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2.3 調(diào)壓調(diào)節(jié)存在的問題及改進(jìn)
調(diào)壓調(diào)節(jié)具有以下兩個(gè)特點(diǎn):第一,它能夠合理地調(diào)節(jié)負(fù)載,保證各級(jí)機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn);二是在承擔(dān)負(fù)載的過程中,可以有效減少資金的投入,起到節(jié)約成本的效果。但在實(shí)際操作過程中,當(dāng)需要承擔(dān)的負(fù)載超過一定程度時(shí),滑壓調(diào)節(jié)會(huì)產(chǎn)生較大的費(fèi)用支出。同時(shí),我們需要注意在非工作弧度時(shí),動(dòng)靜軸在間隙中會(huì)出現(xiàn)停滯的現(xiàn)象,會(huì)導(dǎo)致大量蒸汽的產(chǎn)生,造成斥汽損失的后果。因此,在調(diào)壓調(diào)節(jié)中要時(shí)刻注意到上述問題,隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展,,我們應(yīng)該針對(duì)以上問題引入相關(guān)的新技術(shù)和新方法,有效減少調(diào)壓調(diào)節(jié)中產(chǎn)生的各項(xiàng)損失,從而達(dá)到更為理想的狀態(tài)。
2.4 濕氣損失問題及改進(jìn)
濕汽損失是熱能與動(dòng)力工程中常見的問題,主要由以下幾個(gè)原因?qū)е碌模旱谝唬谀芰哭D(zhuǎn)化的過程中,由于濕蒸汽膨脹而導(dǎo)致部分蒸汽發(fā)生凝結(jié)現(xiàn)象,形成大量的水珠,在此過程中濕氣出現(xiàn)了部分的損失。第二,由于凝結(jié)后產(chǎn)生的水珠具有一定的阻礙作用,可以限制蒸汽的正常流動(dòng),導(dǎo)致蒸汽動(dòng)能的浪費(fèi)。第三,如果濕蒸汽的溫度偏低,也會(huì)影響到動(dòng)能的轉(zhuǎn)化,從而形成一部分的浪費(fèi)。因此,在實(shí)際工作中,首先,可以運(yùn)用去濕設(shè)備或是增加中間再循環(huán)的設(shè)計(jì),來避免濕氣的不必要損失。其次,可以通過強(qiáng)化機(jī)組的抗沖蝕能力來降低損失。汽輪機(jī)在運(yùn)行的過程中由于軸承的摩擦和主油泵的啟動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生一定的能量消耗,所以在選用和安裝的過程中,應(yīng)該購(gòu)置技術(shù)較為先進(jìn)的汽輪機(jī),不僅能夠很好地節(jié)約能效,還可以更好地提升運(yùn)行效率。
3 結(jié)束語(yǔ)
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的提升,極大地促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步與各行各業(yè)的發(fā)展,也對(duì)熱能與動(dòng)力工程提出更高的要求,雖然現(xiàn)階段熱能與動(dòng)力工程的發(fā)展中仍存在很多問題,但是通過對(duì)各項(xiàng)問題的不斷探索與改進(jìn),終會(huì)使能源利用實(shí)現(xiàn)利益最大化。
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