浅谈热能动力机械及环境问题

王 智

（太原市热力集团有限责任公司，山西 太原 030001）

将热能转换为设备的动力，是热能动力机械的主要工作原理。将这一工作方式应用到人们日常生活中，不仅改变了人们的生产方式与生活方式，同时也促进了资源的可持续利用，提升资源使用效率与使用空间，符合我国可持续发展战略目标。

1 热能动力系统的基本概述

所谓火力发电，主要是指借助一些化石燃料或是焚烧垃圾来获取相应的内能，并通过发电动力转换装置来产生电力能源，其经历的主要过程是：由燃烧化学能转变为蒸汽动能，进而通过机械能的过渡转换，最终生成电力能源。考虑到当前发电厂中多数情况下都存在燃料燃烧不充分的现象，致使国内乃至全球的化石燃料出现资源浪费。与此同时，在燃料的燃烧过程中，还会产生一些二氧化硫和二氧化碳等气体，会给大气造成破坏，给整个环境带来空气污染。

2 常用的热能动力机械

动力机械是把能量转化为机械能而做功的机械装置。其中，由热能转化为机械能的机械称为热能动力机械。常用的热能动力机械有三种。一是燃气轮机。燃气轮机的工质是燃气和空气。这种机械的主要特点是运行平稳机动性好，噪音污染小。所以应用广泛。未来燃气轮机会向提高效率、利用核能发展燃煤技术的方向发展。二是蒸汽机。说到动力机械就不得不说蒸汽机。蒸汽机的工质是蒸汽，它是将内能转化为功的装置。蒸汽机的产生曾引起了世界上重要的“工业革命”。跨入世纪之后，才渐渐被内燃机和汽轮机取代了领先地位。蒸汽机的使用之所以持续了两个多世纪归功于它对所有燃料都可以由热能转化成机械能。但是蒸汽机的运作依赖于笨重庞大的锅炉，因此最终被轻巧灵活的内燃机所取代。三是内燃机。内燃机是将化学能转化为机械能的装置。因为燃料在机械内部直接燃烧所以称为内燃机。内燃机是目前运用最广泛的热机启以汽油或轻柴油作燃料，虽然热效率高但热料消耗率高而且内燃机噪声是动力设备噪声的主要来源。因此，未来内燃机的发展将注重于提高机械效率，减少噪声，降低排放量来严格要求燃料的清洁度实现节能减排的目标。

3 动力机械带来的环境污染及解决办法

3.1 废烟气的余热回收技术

锅炉排出的烟气温度高达200多摄氏度，这些余热属于二次能源，直接排放没有得到充分利用，是一种巨大的能源浪费。在“节能减排”的方针下，提高锅炉效率、减少锅炉排污、加强锅炉高温废气的充分利用是工业生产中需要注意的问题。在工业生产中，可利用锅炉运行过程中这部分烟气的余热进行热力系统循环利用，同时在锅炉尾部安装低压省煤器，在最佳取水位置与热力系统相连，充分利用锅炉烟气余热。安装低压省煤器不但可以将烟气的整体温度降下来，而且能够有效提升热能动力系统的利用率，这一方面可以在节约能源的同时提高企业的经济效益，另一方面能够减少环境污染。锅炉烟气余热回收有两种方式：预热工件和助燃预热空气。由于预热工件往往受操作场地的限制，锅炉烟气余热回收主要采用预热空气助燃，布置在加热炉上，加强锅炉的能量燃烧，充分利用资源，节能的综合效果非常显著。

3.2 设定空燃比例

空燃比例特有的各时段控制，整合了特有规格的烧嘴、燃烧管控特性的配件、燃气特有的比例阀、电动特性的蝶阀。与此同时，建构好的完备体系，还涵盖预设的流量计、气体解析依托的装置、某规格下的热电偶。PLC特性的运转机理，包含如下层级：热电偶解析得来的检定数值，被运送至PLC。应被调和的配件，包含某规格下的燃气比例阀、带有电动特性的蝶阀。这样的调节，能够调和炉内温度、拟定最佳数值下的燃气比例。PLC把测定出来的这些数值，与固有的设定数值，予以精准比对。辨识出来的偏差数值，依循拟定的比例、对应着的积分、运算得来的微分，予以运算。

3.3 对化学补水系统进行充分的设置

通过大量的实践分析来看，发电厂所采用的具体运行机组形式还是采用抽凝式结构为主，通过热能动力系统补水情况分析得出，这种方法的应用主要是针对除氧气进行全方位的补水应用，但是在具体的操作过程当中，往往使得水温出现过低的现象，这时就需要相关的人员做出有效的解决，并能够应用一定的辅助配套设施，使得整个的补水工作能够正常有序的实施，以此能够保证发电厂热能动力系统正常稳定的运行。此外在进行补水工作的时候，我们还要采用一定的喷雾式方法进行应用，这样才能够更好的实现加热器高速的运转，同时我们还要对热能产生的蒸汽含量进行全方位的控制，促使动力系统能够发挥出真正的作用和意义，为下一步的节能改造工作提供重要的基础条件。

4 结语

随着时代与经济的不断发展，传统的工业模式以及设备都已经不能满足时代发展的需求，必须从多方面入手，完善机械发展理念，提升机械质量。热能动力机械在我国许多行业都有应用，并为这些行业提供源源不断的发展动力。从当前我国热能动力机械发展的实际情况入手，结合目前社会发展背景与先进的科学技术，提出提升热能动力机械发展效率的方式，明确未来主要发展目标，为相关工作人员提供参考，促进热能动力机械行业更好更快的发展。