【摘 要】能源是一个国家和民族发展的基石，同时，也是人类赖以生存的关键。热能在我国许多行业当中都有着广泛的运用，并且，在国民经济当中，也占据了核心的地位。本文主要阐述了有关热能与动力的应用。
【关键词】热能，动力，应用
一.前言
近年来，随着工业、农业、能源的不断发展，人们开始重视热能与动力工程能源行业的发展。针对我国热能与动力的应用进行深入的研究和探讨，力求能为国家的建设、社会的发展做出重要的贡献。
二.热能的特点
能量从一种形式转化为另一种形式或是从一个物体转移到另一个物体称为能量转换，目前人类所用的能源基本上都是由一次能源经一次或多次转换而来的。
1.电能的转换
电能属于能量的一种形式，通过各种形式的能量转化就能实现电能的获得，在这些能量的转化过程中，发电厂和电池的作用尤为重要。电源是提供电能的装置，其实质是把其他形式的能转化为电能。目前的发电类型包括风力发电、水力发电、火力发电等。还可以实现太阳能发电，是把太阳能转化为电能。电池一般包括干电池、铅蓄电池、手机电池等类型，能够实现把化学能转化为电能，另外硅光电池还能把光能转化为电能。
2.太阳能的转换
太阳能作为一种辐射能具有即时性，所以必须即时的转换成其它形式的能量才能得到有效利用。太阳能转换成其他形式的能量就离不开能量转换器。实践中一般用集热器通过吸收面来实现太阳能转换成热能的目的，利用光伏效应太阳电池还可以实把太阳能转换成电能。电能作为一种高品位的能量，其利用和传输分配都比较方便。太阳能能够转换为电能是有效利用太阳能的技术基础，目前很多国家都十分重视这一清洁能源的应用。
三.热能的利用
热能的应用在国民经济中的占有重要地位，一般的热电厂是以热电联产为基础向外供应电和热两种产品。目前集中供热系统得到大力推广，大型化的集中供热工程是大城市供热的理想选择，能够实现燃料的节约和改善环境的综合效益，目前我国电力行业的电力设备及自动化程度也在不断提高。在电力工业方面主要还是火力发电或核发电来实现热能的转换，在钢铁工业的炼钢、轧钢、高炉炼铁方面均需热能的运用，在有色金属铝和铜等的冶炼也需要热能。而农业及水产养殖业方面的电力灌溉、温室培植和鱼池加温也有广泛的热能应用。
另外，在化学工业、石油工业、建材工业、机械工业、发电工业以及交通运输方面对热能的应用也非常广在此不一一赘述。下面主要介绍了热电厂中热能与动力工程的应用问题。
四.热电厂中热能与动力工程的应用
1.喷管调节的特点及适用场合包括：
（1）各调节阀所通过的最大流量不一定相等；（2）有调节级，e<1，且t随调节阀开启数目变化而变化；（3）部分负荷时，比节流调节效率高；
（4）工况变化时，调节级汽室温度变化大，负荷适应性差；（5）适用于各种类型的汽轮机能平移调节系统静态特性线的装置称为同步器，主要作用有：单机运行时，启动过程中提升机组转速到额定值；带负荷运行时可以保证机组在任何稳态负荷下转速维持在额定值；并列运行时，用同步器可转变汽轮机功率，并可在各机组间进行负荷重新分配，保持电网频率基本不变，这个过程称为二次调频。
2.节流调节的特点及适用场合包括：
（1）无调节级，第一级全周进汽；（2）变工况时各级温度变化较小，负荷适应性较好；（3）变工况存在节流损失，经济性较差；（4）适用于小容量的机组和带基本负荷的大机组，级组的临界压力是指当级组中任一级处于临界状态时级组的最高背压级组包含的级数越多，其数值越小，也即临界压力比的数值越小，弗留格尔公式的应用条件：级组级数应不小于3～4级；同一工况下，通过级组各级的流量相同；在不同工况下，级组中各级的通流面积应该保持不变。弗留格尔公式的实际应用：可用来推算出同流量下各级级前压力求得各级的压差、比焓降，从而确定相应的功率效率及零部件的受力情况；监视汽轮机通流部分是否正常，即在已知流量的条件下，根据运行时各级组前压力是否符合弗留格尔公式，从而判断通流部分面积是否转变。
调压调节增加了机组运行的可靠性和对负荷的适应性，提高了机组在部分负荷下的经济性，高负荷区滑压调节不经济，适用于单元大机组蒸汽在动叶栅中做功后，以余速动能离开动叶栅，它是未能在动叶栅中转换为机械功的一部分动能，称它为这一级的余速损失，工作喷管所占的弧段长度与整个圆周长派的比值表示部分进汽的程度。在轴流式汽轮机中，通常是高压蒸汽由一端进入，低压蒸汽由另一端流出，从整体来看，蒸汽对汽轮机转子施加了由高压端指向低压的轴向力，使汽轮机转子存在向低压端移动的趋势，这个力就叫转子的轴向推力。轴向推力的变化规律为：新蒸汽温度降低、汽轮机发生水冲击时、负荷突增时、甩负荷时、叶片结垢时，轴向推力都增大。
五.热能动力工程的发展创新
1.在热电厂方面的发展
（1）合理利用重热现象。一般来说，重热数值在一定的范围内是比较合理的，可以减少一些能量的损失，但并非越大越好，因此在热电厂中要做到合理且充分的利用重热现象，首先要对重热数值进行合理的选取，重热数值即为重热系数，是根据热电厂的动能动力工程运行的实际过程来确定的。
（2）工况变动的应对措施。机组变工况的发生存在着很多的因素，其中不能预料的因素有电能的供给不能满足热电厂所需的电功率，锅炉燃烧的不充分造成蒸汽数值的变化不能满足热电厂的需求。一般来讲，对于电力数据的变化在一次调频不能满足时，要进行二次调频，二次调频为了保证工程的正常开展最好选用自动调频。
（3）一次调频和二次调频。一次调频是一种被动的调频措施，是根据调节发动机的转速来进行进一步的调节，这种调频措施不能对外界数值的变化而进行精准的调节，只能进行一定的控制。而二次调频在把电网频率控制在一定数值的情况下，可以利用智能调节预先设定方程式，来对机组进行重组和分配，这种调频方式可以对数据进行有效的控制，相对精确可靠。
2.在锅炉方面的发展
（1）锅炉燃烧控制技术。在锅炉燃烧控制中，如何调节能量转换才是关键，随着时代的发展，锅炉的类型也在发展着变化着，由从前的人力填充燃料到现在变成智能填充燃料，还可以对锅炉的燃烧度进行有效的控制。在燃烧系统中一般有两类，一类对锅炉温度的调节是通过控制空气与燃料的燃烧调节，是与锅炉本身的设定值进行比较的，这种方式虽然运算复杂但没有达到精确的目的，对于锅炉的设定值也要进行反复的确认才能保证技术的准确。
（2）仿真锅炉风机翼型叶片。锅炉内部的风机构造复杂，运行精密，在测量起来也比较困难，这就造成了到目前为止，还没有一项科学、完整的体系来完善锅炉叶轮的制造和运作发展。要想取得相对准确的数值，可以利用模拟实验的方法对机械内部的气体流动做一个评估，对不同方式的空气吹入对风机的流动分离进行模拟。然后根据电脑网络来对这些数值进行模拟设定，模拟的目的是根据不同的速度得到的矢量图来进行分析，在多组数据进行比较下，可以确定出锅炉风机翼型边界层分离和攻角的关系而进行进一步的研究。
六.我们对能源利用的评价
我们都知道非再生能源的有限性，能源利用率又不高；所以能源是人类生存与发展的重要基础。我们对能源的有效利用可以提高能量转换或传递装置及系统的效率。防止高品位能量的降级使用，建立总能系统概念，优化整体用能系统，使一次能源、二次能源及余热均得到充分利用，提高总能系统的能源利用效率。
1.利用能源的评价指标
能源利用的主要评价指标有能源消耗系数r，它是指单位国民经济产值所平均消耗的能源数量。单位产品能耗C：它是指每单位产品产量所消耗的能量。能源利用效率即能量利用率，主要指被有效利用的能量与所消耗的能量之比。
2.Ex（）及Ex效率Ex是指对能量的评价，要考虑被利用的能量的数量和质量。Ex就是从能量的数量和质量角度，评价处于某一状态的热力系的作功能力的指标。即能的可用性。Ex效率用于评价最大有用功的实际应用的程度。用实际被利用的有效火用和投入的火用之比表示。
七.结束语
综上所述，根据对热能与动力的应用的详细阐述，力求更加全面地掌握热能动力工程的实际状况，更好地加以运用，逐步地提升生产的质量和效率，为相关的节能减排工作做出突出的贡献，同时，也为社会的可持续性发展做出积极的贡献。
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