窦志刚
哈电集团生物质发电(抚远)有限公司 黑龙江省佳木斯市 156500
摘要:能源和现代科学技术是社会发展的核心力量,因此,中国十分重视能源与动力工程的建设与管理。当前,能源短缺是一个全球性问题,常规能源利用率不高,污染物排放量过大,造成了不可再生资源消耗大和环境污染的双重问题。因此,节能技术在能源与动力工程中的研究与应用是降低能耗,保持可持续发展的关键。基于此,本篇文章对热能与动力工程中的节能技术进行研究,以供参考。
关键词:热能;动力工程;节能技术;对策分析
引言
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。
1热能的来源及热能动力装置的概述
(1)热能的来源。热能的来源主要有两种,分别是太阳能、电能与机械能。目前市场上所出现的太阳能路灯与太阳能热水器都对太阳能进行了利用,太阳无时无刻都在进行的核聚变,这使得太阳能够不断释放出大量的热能,当该热能到达地面时人们便可对其进行利用。太阳热能对于环境不会造成污染,并且在极长的时间内,太阳热能都是无限的,同时地球表面的地质情况也不会对太阳热能的产生造成影响。而电能与机械热能的产生来自于其他能量的转换,在其他能量转化为电能与机械热能时无法进行完全转换的情况下,造成了能量的损失。电能与机械热能也能通过一定的方式转化为电能或者是其他能量,这样的转换过程,使单一的能量形式变得多样,能够为能量需求不同的设备同时提供能量,从而提高生产工作的稳定性。(2)热能动力装置。在人们的生产生活中,热能动力受到了广泛的运用,热能动力装置之所以能受到人们的高度重视,是因为它便捷了人们的生产生活,提高了人们的生活质量,使人们的生活方式有了巨大的改变。因此,对热能动力装置的设备进行探究以及对设计进行优化是非常有意义的。根据探究显示,热能动力装置的设备主要有三部分,分别是热能收集装置、转换器以及机械能装置。热能收集装置的主要工作内容既为对燃料产生的热能进行汇集,并在汇集的热能满足机械能所需能量后进行转换。而转换器主要起连接作用,对热能进行导入,通过热能收集装置起作用后,再将产生的机械能进行输出。而机械能装置则对机械能进行收,再对接收到的机械能进行利用。当热能动力装置的设三部分进行充分结合后,就能实现热能到机械能的转换。
2影响内燃机热动力及节能性的主要因素
从内燃机本身的角度来讲,影响其动力和节能性的主要因素包括以下几个方面:其一,燃料燃烧程度。在内燃机燃烧室内,燃料燃烧是否充分,将直接影响第一时间产生的能量。因内燃机本身构造设计、工艺水平的影响,都可能影响燃料燃烧程度。其二,热损失。内燃机运行时,要对燃料燃烧产生的能量进行转化,使之为驱动相关系统运转的动力。内燃机在热能产生及转化过程会出现能量损失,一般表现为热损失。常规内燃机系统燃料燃烧产生的能量仅有37%左右可以转化为有功输出,而其中又有7%左右在活塞、水泵等装置运行时产生的摩擦力中被损耗。需要强调的是,多数内燃机系统中分别有28%以及32%的热能被冷却系统和排气系统消耗。目前,虽然内燃机技术和工艺在不断进步,燃料燃烧率达到了一个趋于当前技术条件下较难取得进一步突破的水平。因此,关于内燃机热动力及节能性改造的研究,主要在于降低热损耗、实现热能回收利用等方面。
3热能与动力工程中的节能技术对策分析
3.1优化工业企业的产业结构
运用热能与动力工程的生产企业产业结构就具有消耗能源的特点,要想在热能与动力工程中实现节能,就要优化生产企业的产业结构,对产业结构的构成进行合理化的调整。在优化工业企业产业结构的过程中,主要从三个方面进行优化:第一方面就是对工业企业的能源结构进行调整,对生产服务所需要的能源进行规划,将转换能源的机械设备进行及时的更新,老旧的生产设备及时淘汰,引进更多先进的生产方式,保证生产效率和生产质量,第二方面就是在满足人们生产和生活需要的前提下,优化热能与动力工程相关产业的产业结构,进一步提高对不可再生能源的利用率。第三方面就是要引进更为先进的新技术,工业企业引进新的生产技术,可以进一步优化产业结构,不仅可以提高对能源的利用率,还可以提高生产效率,促进企业的发展。
3.2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,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。
3.3锅炉余热回收再利用技术
在节能优化设计的过程中,最为关键的是要提高能源利用率,减少一些不必要的能源消耗,尽量对一些能量加以回收利用。一般情况下,可以通过锅炉余热回收技术加以实现:1)排烟余热的回收利用。锅炉运行时必然伴随着大量烟气的产生,随着国家排放标准的日益提高,工业企业在锅炉运行过程中,往往需通过脱硫、脱硝等处理来降低烟气的污染程度。因此,各个工业企业往往需配备脱硫脱硝装置,并要加强新型技术与材料的应用,将进入脱硫塔内的高温烟气加以处理,通过加装脱盐水换热器,实现烟气中热能的回收与利用。2)排污水余热回收利用。在锅炉的运行过程中,必然伴随着大量污水的产生,污水在排放的过程中同样会带走大量的余热,如果在系统的节能设计过程中,能够通过对排污水的多级扩容,使得污水在进入排污水冷却器、除氧器以后,能够对余热加以有效处理,从而保障其良好的节能效果。
结束语
能源和动力工程是维持现代国家经济和社会产业发展的基础,但这种工程本身消耗大量自然资源,污染物排放,能源短缺和能源消耗,这是一个制约因素,加上传统技术对生态污染的缺点,也是社会可持续发展的重要课题。因此,通过综合分析传统能源与动力工程的应用与发展中的不足,优化传统能源技术,开发新的节能技术,可以减少能源消耗,提高能源利用率,减少环境污染。只有这样,才能建立科学的能源技术体系,保持社会的可持续发展。
参考文献
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