淺談熱能動力機(jī)械及環(huán)境問題

王 智

（太原市熱力集團(tuán)有限責(zé)任公司，山西 太原 030001）

將熱能轉(zhuǎn)換為設(shè)備的動力，是熱能動力機(jī)械的主要工作原理。將這一工作方式應(yīng)用到人們?nèi)粘Ｉ钪校粌H改變了人們的生產(chǎn)方式與生活方式，同時也促進(jìn)了資源的可持續(xù)利用，提升資源使用效率與使用空間，符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)。

1 熱能動力系統(tǒng)的基本概述

所謂火力發(fā)電，主要是指借助一些化石燃料或是焚燒垃圾來獲取相應(yīng)的內(nèi)能，并通過發(fā)電動力轉(zhuǎn)換裝置來產(chǎn)生電力能源，其經(jīng)歷的主要過程是：由燃燒化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝麆幽埽M(jìn)而通過機(jī)械能的過渡轉(zhuǎn)換，最終生成電力能源。考慮到當(dāng)前發(fā)電廠中多數(shù)情況下都存在燃料燃燒不充分的現(xiàn)象，致使國內(nèi)乃至全球的化石燃料出現(xiàn)資源浪費(fèi)。與此同時，在燃料的燃燒過程中，還會產(chǎn)生一些二氧化硫和二氧化碳等氣體，會給大氣造成破壞，給整個環(huán)境帶來空氣污染。

2 常用的熱能動力機(jī)械

動力機(jī)械是把能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而做功的機(jī)械裝置。其中，由熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)械稱為熱能動力機(jī)械。常用的熱能動力機(jī)械有三種。一是燃?xì)廨啓C(jī)。燃?xì)廨啓C(jī)的工質(zhì)是燃?xì)夂涂諝狻＿@種機(jī)械的主要特點(diǎn)是運(yùn)行平穩(wěn)機(jī)動性好，噪音污染小。所以應(yīng)用廣泛。未來燃?xì)廨啓C(jī)會向提高效率、利用核能發(fā)展燃煤技術(shù)的方向發(fā)展。二是蒸汽機(jī)。說到動力機(jī)械就不得不說蒸汽機(jī)。蒸汽機(jī)的工質(zhì)是蒸汽，它是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為功的裝置。蒸汽機(jī)的產(chǎn)生曾引起了世界上重要的“工業(yè)革命”。跨入世紀(jì)之后，才漸漸被內(nèi)燃機(jī)和汽輪機(jī)取代了領(lǐng)先地位。蒸汽機(jī)的使用之所以持續(xù)了兩個多世紀(jì)歸功于它對所有燃料都可以由熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。但是蒸汽機(jī)的運(yùn)作依賴于笨重龐大的鍋爐，因此最終被輕巧靈活的內(nèi)燃機(jī)所取代。三是內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。因為燃料在機(jī)械內(nèi)部直接燃燒所以稱為內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)是目前運(yùn)用最廣泛的熱機(jī)啟以汽油或輕柴油作燃料，雖然熱效率高但熱料消耗率高而且內(nèi)燃機(jī)噪聲是動力設(shè)備噪聲的主要來源。因此，未來內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展將注重于提高機(jī)械效率，減少噪聲，降低排放量來嚴(yán)格要求燃料的清潔度實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。

3 動力機(jī)械帶來的環(huán)境污染及解決辦法

3.1 廢煙氣的余熱回收技術(shù)

鍋爐排出的煙氣溫度高達(dá)200多攝氏度，這些余熱屬于二次能源，直接排放沒有得到充分利用，是一種巨大的能源浪費(fèi)。在“節(jié)能減排”的方針下，提高鍋爐效率、減少鍋爐排污、加強(qiáng)鍋爐高溫廢氣的充分利用是工業(yè)生產(chǎn)中需要注意的問題。在工業(yè)生產(chǎn)中，可利用鍋爐運(yùn)行過程中這部分煙氣的余熱進(jìn)行熱力系統(tǒng)循環(huán)利用，同時在鍋爐尾部安裝低壓省煤器，在最佳取水位置與熱力系統(tǒng)相連，充分利用鍋爐煙氣余熱。安裝低壓省煤器不但可以將煙氣的整體溫度降下來，而且能夠有效提升熱能動力系統(tǒng)的利用率，這一方面可以在節(jié)約能源的同時提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，另一方面能夠減少環(huán)境污染。鍋爐煙氣余熱回收有兩種方式：預(yù)熱工件和助燃預(yù)熱空氣。由于預(yù)熱工件往往受操作場地的限制，鍋爐煙氣余熱回收主要采用預(yù)熱空氣助燃，布置在加熱爐上，加強(qiáng)鍋爐的能量燃燒，充分利用資源，節(jié)能的綜合效果非常顯著。

3.2 設(shè)定空燃比例

空燃比例特有的各時段控制，整合了特有規(guī)格的燒嘴、燃燒管控特性的配件、燃?xì)馓赜械谋壤y、電動特性的蝶閥。與此同時，建構(gòu)好的完備體系，還涵蓋預(yù)設(shè)的流量計、氣體解析依托的裝置、某規(guī)格下的熱電偶。PLC特性的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)理，包含如下層級：熱電偶解析得來的檢定數(shù)值，被運(yùn)送至PLC。應(yīng)被調(diào)和的配件，包含某規(guī)格下的燃?xì)獗壤y、帶有電動特性的蝶閥。這樣的調(diào)節(jié)，能夠調(diào)和爐內(nèi)溫度、擬定最佳數(shù)值下的燃?xì)獗壤LC把測定出來的這些數(shù)值，與固有的設(shè)定數(shù)值，予以精準(zhǔn)比對。辨識出來的偏差數(shù)值，依循擬定的比例、對應(yīng)著的積分、運(yùn)算得來的微分，予以運(yùn)算。

3.3 對化學(xué)補(bǔ)水系統(tǒng)進(jìn)行充分的設(shè)置

通過大量的實踐分析來看，發(fā)電廠所采用的具體運(yùn)行機(jī)組形式還是采用抽凝式結(jié)構(gòu)為主，通過熱能動力系統(tǒng)補(bǔ)水情況分析得出，這種方法的應(yīng)用主要是針對除氧氣進(jìn)行全方位的補(bǔ)水應(yīng)用，但是在具體的操作過程當(dāng)中，往往使得水溫出現(xiàn)過低的現(xiàn)象，這時就需要相關(guān)的人員做出有效的解決，并能夠應(yīng)用一定的輔助配套設(shè)施，使得整個的補(bǔ)水工作能夠正常有序的實施，以此能夠保證發(fā)電廠熱能動力系統(tǒng)正常穩(wěn)定的運(yùn)行。此外在進(jìn)行補(bǔ)水工作的時候，我們還要采用一定的噴霧式方法進(jìn)行應(yīng)用，這樣才能夠更好的實現(xiàn)加熱器高速的運(yùn)轉(zhuǎn)，同時我們還要對熱能產(chǎn)生的蒸汽含量進(jìn)行全方位的控制，促使動力系統(tǒng)能夠發(fā)揮出真正的作用和意義，為下一步的節(jié)能改造工作提供重要的基礎(chǔ)條件。

4 結(jié)語

隨著時代與經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的工業(yè)模式以及設(shè)備都已經(jīng)不能滿足時代發(fā)展的需求，必須從多方面入手，完善機(jī)械發(fā)展理念，提升機(jī)械質(zhì)量。熱能動力機(jī)械在我國許多行業(yè)都有應(yīng)用，并為這些行業(yè)提供源源不斷的發(fā)展動力。從當(dāng)前我國熱能動力機(jī)械發(fā)展的實際情況入手，結(jié)合目前社會發(fā)展背景與先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，提出提升熱能動力機(jī)械發(fā)展效率的方式，明確未來主要發(fā)展目標(biāo)，為相關(guān)工作人員提供參考，促進(jìn)熱能動力機(jī)械行業(yè)更好更快的發(fā)展。