淺談熱能動力機(jī)械及環(huán)境問題

孫海洋

摘 要：目前我國的能源構(gòu)成主要是煤炭、天然氣、石油等不可再生能源。由于我國人口眾多，且人口增長快，這些不可再生資源總有用完的一天。因此風(fēng)能、太陽能、熱能等新能源的開發(fā)利用就顯得非常必要。熱能與動力工程是當(dāng)前用得較多的方式，這些新能源和節(jié)能技術(shù)的使用，為建設(shè)節(jié)約型社會，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展都發(fā)揮著重要作用。本文將對現(xiàn)行使用較多的熱能和動力工程在實際使用過程中的節(jié)能技術(shù)做了簡要分析，希望為我國在節(jié)能減排技術(shù)的研究中有所幫助。

關(guān)鍵詞：熱能；動力工程；環(huán)境問題

中圖分類號：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

節(jié)能環(huán)保問題成為國民討論的重點話題之一，為此我國航空領(lǐng)域尤其是民航業(yè)，特別注重能源合理化，并將提高生產(chǎn)效率作為核心，進(jìn)行節(jié)能環(huán)保的研究，希望早日能夠成功。民航業(yè)的供熱功能，是靠飛機(jī)發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，將熱能轉(zhuǎn)化成推進(jìn)飛機(jī)航行的動能來飛行，并且剩余的部分確保供熱裝置運(yùn)行的能量。民航業(yè)在沒引進(jìn)新技術(shù)之前生產(chǎn)方式是靠燃燒化石能源，但是，燃燒化石能源這種方式并不節(jié)能環(huán)保，而且生產(chǎn)效率過低。本文特別介紹熱能與動力工程的有效利用，確保民航行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，為節(jié)能環(huán)保在航空航天領(lǐng)域的落實開一個好頭。

1節(jié)能降耗中熱能與動力工程的實際運(yùn)用存在的問題

1.1節(jié)流調(diào)節(jié)方面存在的問題

我國熱電廠普遍通過控制汽輪機(jī)運(yùn)作功率，來達(dá)到調(diào)節(jié)電力輸出功率的目的。但是，在控制汽輪機(jī)運(yùn)作功率的工作中，同樣會造成大量能源以及電力的流失，最終導(dǎo)致電廠節(jié)流調(diào)節(jié)工作的實際效果并不顯著。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的根本原因就在于，電廠本身對節(jié)流調(diào)節(jié)過程中可能涉及的各個系統(tǒng)領(lǐng)域沒有進(jìn)行科學(xué)有效的統(tǒng)一調(diào)節(jié)，同時對整個系統(tǒng)工程中各個能量轉(zhuǎn)化過程中工程運(yùn)作數(shù)據(jù)以及能量調(diào)控數(shù)據(jù)掌握不夠全面、準(zhǔn)確。最終導(dǎo)致整個節(jié)流調(diào)節(jié)過程中，電廠整個系統(tǒng)工程相互銜接配合上出現(xiàn)調(diào)節(jié)矛盾沖突，進(jìn)而導(dǎo)致各個系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)嚴(yán)重的能量流失，問題嚴(yán)重的甚至?xí)绊戨姀S整體運(yùn)作效率。

1.2控制熱能損耗方面存在的問題

電廠運(yùn)作過程中出現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換最多的就是熱能的轉(zhuǎn)換，而熱能的特性又決定了其本身就更易損耗流失。因此，控制熱能損耗一直都是電廠節(jié)能降耗工作的重中之重。然而，電廠多個運(yùn)作環(huán)節(jié)中都會涉及熱能的轉(zhuǎn)換和傳遞，在這一過程中，上一個環(huán)節(jié)匯總損耗的熱能可能會累加到下一環(huán)節(jié)中。在這一過程中，這種熱能過剩情況如果不能得到有效解決的話，很有可能會造成某一環(huán)節(jié)的重?zé)岈F(xiàn)象出現(xiàn)，繼而可能引起整個運(yùn)行系統(tǒng)的能量失衡，引發(fā)更大問題。

1.3濕氣損耗

熱電廠中汽輪機(jī)承擔(dān)了熱能轉(zhuǎn)化為動能，動能轉(zhuǎn)化為電能的最后環(huán)節(jié)，因此，提高汽輪機(jī)的能量轉(zhuǎn)化效率，同樣也是節(jié)能降耗工作的重點。而跳汽輪機(jī)運(yùn)作效率最大的障礙就在于濕氣損耗對設(shè)備運(yùn)作效率方面的不良影響。由于蒸汽中液態(tài)水的含量不能得到準(zhǔn)確有效的計算和控制，導(dǎo)致對汽輪機(jī)工作條件的控制和調(diào)節(jié)工作無法有效開展，進(jìn)而影響汽輪機(jī)節(jié)能降耗工作效率，同時增加了電廠整體電能生產(chǎn)成本。

2熱能與動力工程中的節(jié)能技術(shù)要點

2.1選擇適合的調(diào)頻技術(shù)

熱能與動力工程是一種能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，就是將熱能產(chǎn)生的各種機(jī)械能、電能等相關(guān)功能轉(zhuǎn)化到實際工作中，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。要想將熱能產(chǎn)生的相關(guān)功能轉(zhuǎn)化到實際工作中，還需要通過動力工程的工作支持，所以二者是互相促進(jìn)，互相制約的。熱能與動力工程的使用既能降低能源消耗，還能滿足人們對能源的需求，相對于煤炭、石油這些不可再生資源，熱能的使用降低了對環(huán)境的污染。為了更好的將熱能和動力工程的能量轉(zhuǎn)化為人們所用，就要有一套科學(xué)的調(diào)頻方法，從而避免人們在用電時由于受到外界的干擾而造成跳閘，電負(fù)荷不穩(wěn)定的問題。為了維系發(fā)電廠正常工作，就要根據(jù)發(fā)電廠各個裝置的不同構(gòu)造，每個發(fā)電機(jī)組的實際情況，因地制宜，采取不同的調(diào)節(jié)量，在不同的調(diào)頻范圍要設(shè)置特定的調(diào)頻方法，進(jìn)而保障發(fā)電廠各發(fā)電系統(tǒng)的健康穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 廢熱的回收利用技術(shù)

在發(fā)電廠的實際運(yùn)轉(zhuǎn)中，電能生產(chǎn)的過程、能量的使用過程其實是指能量的傳遞和轉(zhuǎn)化過程，在這個轉(zhuǎn)化過程中，由于散熱和跑“冷”損失，由廢氣、廢液、各種中間物帶走能量會造成熱量的損失。因此，減少熱能的損失，要改善工藝過程，考慮余熱的回收利用。在盡量減小余熱排放量的基礎(chǔ)上，再根據(jù)余熱的數(shù)量、質(zhì)量及其穩(wěn)定性，確定余熱回收的方法。目前采用的方法一般是通過加裝冷凝裝置，使得動力裝置的效率得到提高，節(jié)約了燃料，降低了熱量損失。另外，電廠在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水和化學(xué)廢水，對于這些廢水的排放，要進(jìn)行有效的處理和回收利用，以免給環(huán)境造成污染。

2.3促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整

就中國當(dāng)前熱能與動力工程的發(fā)展現(xiàn)狀來看，熱能與動力工程要促進(jìn)與其相關(guān)的產(chǎn)業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整及改進(jìn)，進(jìn)而不斷提高能源利用效率，滿足人們的需求；同時，還要積極促進(jìn)生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)的發(fā)展，以滿足人們的需求及促進(jìn)生產(chǎn)質(zhì)量的提升為重點來進(jìn)行一系列改進(jìn)，對于那些過時、消耗能源較大的產(chǎn)品要及時淘汰，對于較為陳舊的工藝技術(shù)要引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備彌補(bǔ)，在資金允許的情況下要加快淘汰過時產(chǎn)品的步伐，加快引進(jìn)與使用新技術(shù)，在滿足發(fā)展的前提下降低能源消耗。通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來提高生產(chǎn)質(zhì)量和促進(jìn)生產(chǎn)效率的提高是熱能與動力工程發(fā)展的重點內(nèi)容之一。

2.4控制調(diào)壓調(diào)節(jié)損失

在發(fā)電過程中，調(diào)壓調(diào)節(jié)這一環(huán)節(jié)也十分關(guān)鍵，并且發(fā)揮著重要作用，通過調(diào)壓調(diào)節(jié)，可以使發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定性得到提升，實現(xiàn)負(fù)荷承壓能力的強(qiáng)化，進(jìn)而提高供電效率，創(chuàng)造有利條件支持熱能與動力工程技術(shù)的有效運(yùn)用。而調(diào)壓調(diào)節(jié)也存在一些問題，例如在高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，如果想要是調(diào)壓調(diào)節(jié)得以實現(xiàn)，就必然需要付出較高的成本，因此這并不具有經(jīng)濟(jì)性。對于大機(jī)組蒸汽運(yùn)行而言，在運(yùn)行中機(jī)械能向動能進(jìn)行轉(zhuǎn)化，然而受到蒸汽影響，熱能損耗在所難免，同時斥氣損失與鼓風(fēng)損失也產(chǎn)生不利影響，如此就會降低汽輪機(jī)組的運(yùn)行水平。

2.5提高調(diào)壓環(huán)節(jié)技術(shù)含量，提高調(diào)壓機(jī)組工作效率

電廠在日常經(jīng)營運(yùn)作的時候，還應(yīng)該不斷的提高調(diào)壓環(huán)節(jié)的而技術(shù)含量，才能有效的增強(qiáng)調(diào)壓機(jī)組的效率。這主要是因為電廠在運(yùn)作的時候要進(jìn)行壓力的調(diào)節(jié)，最終達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)。這個時候，如果機(jī)組承擔(dān)的負(fù)荷過多，那么就需要進(jìn)行動態(tài)的調(diào)整，提高其調(diào)壓工作的質(zhì)量。這也需要相關(guān)技術(shù)人員能夠分析機(jī)組正常運(yùn)作過程中的機(jī)械分析，明確機(jī)組運(yùn)作穩(wěn)定性與安全性的影響因素，最終有效的提高調(diào)壓環(huán)節(jié)的技術(shù)水平。

2.6強(qiáng)化傳熱實踐應(yīng)用技術(shù)

目前，熱能和動力工程節(jié)能技術(shù)已普遍應(yīng)用我國各大工業(yè)領(lǐng)域，換熱器的廣泛應(yīng)用，為企業(yè)節(jié)約能源，創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)利益提供了載體。隨著城鎮(zhèn)化步伐的加快，市場對換熱器的需求量將會不斷加大，從而為相關(guān)企業(yè)的發(fā)展提供了廣闊前景，從而帶動了能源的利用率。

結(jié)束語

總之，隨著我國大氣污染的嚴(yán)重性，如何進(jìn)行生態(tài)環(huán)境保護(hù)，如何進(jìn)行節(jié)能降耗的優(yōu)化已經(jīng)日漸為人們所關(guān)注的重要內(nèi)容。電廠作為我國重要的經(jīng)濟(jì)發(fā)展支柱，更加需要在節(jié)能減排中做出應(yīng)用貢獻(xiàn)。因此，我們必須從其影響因素入手，探索更好的發(fā)展路徑，讓熱能與動力工程的運(yùn)用發(fā)揮更大的價值與作用。

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（作者身份證號碼：130924199101095214）