热能与动力工程的应用及其对环境的影响

热能与动力工程的应用及其对环境的影响

黄健章

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摘要：能源作为促进经济增长、社会发展、国家强大的源动力。但是因现代人民对资源的需求日益升高，加之不合理消费与资源过度浪费，促使全世界范围内的能源资源逐渐减少。另外，现阶段我国能源利用效率，相较于西方发达国家，我国依然存在较大差距，能源消耗总量日益增多，这也成为相关研究专家应解决的首要难题，需要在改善内燃机热能动力系统的基础上，加强节能技术的研发与应用，才能提高我国能源利用效率，促进社会经济稳步发展。

关键词：热能；动力工程；环境影响

引言

随着我国社会经济的不断发展，为了满足越来越大的社会生产需求，关于内燃机的技术研究备受重视。传统的内燃机技术研究，更多的是考虑热能动力优化，提高设备性能。而近年来社会各界越来越关注生态环境保护工作，因此在优化内燃机热能动力的同时，关于节能改造的研究越来越重要。在大量的研究总结下，内燃机热能动力优化和节能改造的主要思路在于提高热效率，降低热损失。基于该理念，需要立足于实际应用环境，结合各方面影响因素进行深入分析。

1能与动力工程的阐述

1.1 热能装置

热能装置的工作原理就是利用燃料燃烧产生能源来为人们提供热力能源，热能装置也能够作为动力装置，其原理就是将燃料燃烧的热能转化为机械能，在工业生产的过程中，热能装置主要有三种：一是内燃机装置，内燃机在工业生产中可以为发动机提供动力来源，其主要的原理就是在气缸内将燃料燃烧，燃烧产生的燃气不断膨胀，使得发动机的活塞反复运动，推动发动机运转，这也是热能转化为机械能的一种形式。二是蒸汽机装置，蒸汽机装置的工作原理为装置内存储水，燃料燃烧产生的热量可以使水蒸发为水蒸气，然后将水蒸气作为发动机运行的机械能。三是燃气轮机以及蒸汽轮机，汽轮机的工作原理则是蒸汽或燃气驱动发动机叶片，使得叶轮旋转运动。

1.2 动力工程装置

工业动力系统的组成包括热能装置、动力工程装置以及电力装置三部分装置，其中动力工程装置在工业生产的过程中应用的更加广泛，也是工业生产最重要的装置。动力工程装置的工作原理是将热能装化为机械能，再将机械能转换为其他能源，如电能等，动力工程装置一般在火电发电厂中被运用，其具有能源转化和利用两种功能，但传统的动力工程装置的使用工艺会产生一定的工业污染，其能源的转换率也存在着浪费的情况。

2热能与动力工程的对环境的影响

2.1能源利用问题

在当前阶段的工业发展过程中，实现电气工程的电气自动化生产十分重要，通过应用该技术能够更好地确保工业生产按照预期的目标正常进行下去，从而使得企业能够有序地完成每一项生产任务。由于科学技术不断进步，许多的先进设备也应用到了电气工程之中，更加方便、智能的设备使得电气自动化技术应用变得更为高效。不过在电气工程之中，需要涉及许多方面的自动化应用，这就需要该技术能够满足不同生产的需求，其中最为关键的该技术的能源的利用。由于自动化设备在能源上有着较大的消耗，这对于实现节能环保的目标产生了一定的影响，由于一些设备的应用对能源的要求非常高，往往这些设备的运行需要不间断，所以能源的浪费情况也非常严重。

2.2安全问题

电气自动化设备的应用存在着许多安全的问题，除了数据的安全之外，还存在设备硬件的安全问题，一些设备在生产过程中由于生产环境以及生产技术的限制，不能够达到预期的要求，但是实际还需要应用到这些设备，这会使得设备的安全性能得不到提升，由于设备经过长期的运行会出现磨损的问题，这些不符合规格的零件非常可能出现运行问题，这会非常严重地影响到设备的使用安全性。此外，由于自动化程序的漏洞，可能使得设备在运行中出现故障，造成设备运转问题，从而使得一些安全事故发生，如果这些问题得不到非常有效地改进，那么对于电气工程的生产起到了非常严重的阻碍作用，会使得企业的生产效率降低，如果不能针对这些问题提出合理的解决方案，将会使得整条生产线受到影响。尤其是在一些大型的生产设备中，如果出现质量的问题，严重时会使得这些设备的出现损坏，最终影响到企业的生产。

2.2湿气损耗较严重

湿气损耗较严重也是热能与动力工程中的常见问题，湿气损耗严重具体体现在三个方面。一是在蒸汽机装置中，蒸发膨胀工作会产生一些小水滴，这些小水滴会给整体系统的运行造成一定的影响；二是水蒸气和小水滴的运行速度无法相同，一般情况下水蒸气的运行速度要比水滴的运行速度快，这就会造成湿气损耗；三是装置内的水滴聚集以后，会对水蒸气的运行产生影响，进而导致水蒸气的工作效率降低，使得装置的热能出现损耗。

3热能与动力工程的应用

3.1鼓励运用新型技术

当前热能与动力工程中使用的主要能源还是煤炭、天然气以及石油等不可再生能源，这些不可再生能源的主要来源是大自然，是由大自然所“生产”的能源，随着工业企业的不断发展，这些不可再生能源正在逐渐消失，变得越来越稀有，并且开发使用不可再生能源还会在一定程度上破坏大自然的生态系统。基于此，我国越来越重视新型清洁能源的开发和利用，鼓励使用新型的清洁能源来转化成人们生产和生活需要的能源，新型清洁能源对自然环境的污染较小，而且是可再生的能源，可以有效解决当前能源紧张的现象。因此，热能与动力工程中也应当鼓励运用新型技术，利用新型清洁能源来作为机械能和电能等能源转化的原料，这样不仅可以减少污染，保护自然环境，还能够提高能源的转换率，节省对可再生能源的消耗。

3.2完善锅炉回收处理技术

因为热能与动力工程所使用的能源多为不可再生能源，能源十分珍贵，因此应当加强能源的锅炉回收处理，实现能源的二次利用，已达到节约能源的目标。为了使得能源的二次利用效果更好，就要完善锅炉回收处理技术，具体完善技术的方法分为两个方面，一方面是优化锅炉余热回收处理技术，锅炉在工作的过程中会进行尾气的排放，而尾气排放的温度一般高达200摄氏度，这也表示尾气中含有大量未被使用的热能。因此，要优化锅炉热回收处理技术，做好锅炉尾气余热的回收工作，二次利用尾气热能，提高能源的使用效率。另一方面就是要优化锅炉污水回收二次利用技术，目前我国工业企业的污水处理技术较为落后，一般情况下都是直接进行排放，严重污染水资源。

3.3新旧热网衔接

新旧热网衔接也是当前城市热网改造的难题之一。首先，早期城市热网由于城市建筑规模小，城市居民人口数量少，所以供热管线往往尺寸较小，热能传输距离短。随着城市规模的增加，热能传输距离增加，供热厂为了提高热能传输效率，一级管网尺寸增加，传输压力增大。这就导致了早期管线无法与现行供热系统进行匹配衔接。不仅供热管径发生了变化，一级管网更大的输送压力也会导致老旧的管线发生损坏。其次，热网改造必然会涉及新旧热网的对接。如果早期的供热管线不进行替换，就需要考虑到管网直径变化对传输压力影响和管线连接的可靠性。

结语

综上所述，热能与动力工程中的节能技术能够提高工业企业生产过程中能源的利用率，对于促进企业的发展有着重要意义。由本文分析可知，热能与动力工程中的节能技术包括：优化工业企业的产业结构、改善调频方式、鼓励运用新型技术以及完善锅炉回收处理技术。

参考文献

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