摘 要: 在能源生产与利用领域中,热能与动力工程的建设发展受到了各方工作人员的高度关注与重视,其应用范围也呈现出显著的拓展趋势。为了充分发挥热能与动力工程的应用功效,必须重视对本领域相关知识点的研究,以便真正意义上掌握热能与动力工程研究精髓,通过积极展开热能与动力工程科技创新的方式,促进工作效率的提升,改善能源利用率。只有做好科技创新方面的工作,方能创造更加丰富的经济价值,同时达到缓解环境问题的目的。
关键词: 热能与动力工程;应用;对环境的影响
1 热能与动力工程在当前应用的问题
1.1 需要解决的能源方面的问题
我国是能源消耗的大国,每年要消费大量的石油和煤炭,而煤炭主要用于火力发电。目前,全国发电量的80%以上都是火力发电,其中又有96%是依靠燃煤。这一过程中,循环水和水汽带走了大量的余压和热能,它们被直接排放到大气中,能源因此就被浪费了。当前,我国火电厂的能源利用率大约有35%,利用率较低。因此,我国工业领域节能工作的重点,就是实现火电的节能降耗。
1.2 需要解决的环境污染方面的问题
燃煤电厂会排放二氧化硫、粉尘、氮氧化物等污染物,因此被称为“环境杀手”。燃煤电厂的数量随着电力工业的发展而增多,而且有排污量大、污染物单一、排污集中等特点,电力工业对环境的负面影响越来越大,严重干扰了附近居民的生活、工作和身体健康。因此,电力工业面临着愈发严峻的环境保护问题。
1.3 需要解决的安全方面的问题
在电站,锅炉中风机是为了压缩和运输气体,也就是实现机械能到动能的转化,在实际运行中,将气体运输到特定设备。随着机组的容量增大,转速和效率也越来越高,因此,对风机的安全可靠性的要求也越来越高。然而在实际情况中,风机往往要运行很长时间,而且没有专业人员对其进行定期养护,因此,锅炉风机常常发生发生烧坏电机、轴承损坏、窜轴、叶轮飞车等事故,不但影响了设备的正常运行,还给电厂造成巨大的经济损失,甚至对人身安全造成威胁。
2热能与动力工程运用对环境的影响分析
2.1对空气的影响
首先,热能与动力工程在燃烧燃料时引发了空气污染。国内运用热能与动力工程设备的时候,会使用大量的燃气燃料,当燃气被点燃后,虽然能够产生大量的热能,但是,同时也会释放出大量的SO2、氮氧化物、烟尘等有害物质。这些有害物质当中往往含有较高比例的铅、铜、贡等化学物质,当这些物质被直接排放到空气之中后,就会严重的污染空气环境,引发空气污染问题,最为常见的就是“雾霾”天气。
其次,热能与动力工程设备在处理废料方面引发的问题,也加剧了空气污染现象。在热能与动力工程设备、技术的运用期间,会产生很多的废料,若未能及时的处理废料或直接排放废料,在蒸腾作用的影响下,废料当中的有害物质就会被蒸发、挥发到空气当中,从而引发不可逆转的环境污染。同时,受到国内热能与动力工程设备废料处理机制缺失、不足的影响,这种问题在在短时间内也无法得到快速根治。
最后,缺乏完善的热能与动力工程施工建设设备,且很多电厂或相关企业在厂址选择方面也欠缺考虑,导致在运用热能与动力工程设备时,给四周的自然生态环境带来了无法忽视的负面影响。在自然风的影响下,这些被排放的废物、废气就会和空气相融,从而引发严重的热能与动力工程空气污染问题。
2.2热污染
热能与动力工程设备、技术在广泛运用的时候,生产的热量有一部分虽然会被人类加以利用。但是,剩余的生产热量就会被直接排放到大自然之中,这种未经有效利用或处理的热量,会提高大自然内部环境的温度,影响其他动植物的正常生长,还会造成严重的环境污染现象。
2.3噪音污染
当热能与动力工程设备、技术被广泛的运用在火电厂、有关企业当中时,其机器在运行过程中产生的高分贝声音,若不加以隔离、处理,就会产生非常大的噪音,这种噪音污染,会对周围工作、生活的人的脑干神经纤维、听觉神经纤维等产生严重的破坏,若长期处在这种环境中生活、工作,就会使人类及动物的听觉能力逐渐丧失,并引发神经性反应迟钝等现象,如果持续恶化,还会出现脑神经反应不协调、神情呆滞等现象,所以这种噪音污染对周围的人及动物产生了较大的负面影响。
噪音在我们的生活、工作中实际上是可以经常遇到的,有些噪音虽然难听、刺耳,但是,通过治理后,依旧可以降低危害。
不过,由热能与动力工程设备运行而产生的噪音污染,往往十分严重,而且影响的范围十分巨大、破坏性十分强劲,若有人长时间在这种噪音污染严重的环境中工作或附近生活,就会直接影响此类人的生命健康安全。所以,火电厂等企业在运用热能与动力工程设备、技术期间,必须提高对噪音污染问题的重视程度。经研究发现,噪音污染主要存在与大中小型城市四周,农村等乡镇地区比较少见。
2.4液体与固体废料污染
国内很多企业在发展中,使用蒸汽结构的热能与动力工程设备,在热能与动力工程设备运行期间,需要使用大量的水与石油燃料等作为设备的运行提供源源不断的动力。因此,在水与石油等燃料使用期间,热能与动力工程设备就会产生大量的液体废料,这些废料内部含有大量的有毒、有害物质,如果不经处理直接排放,就会对火电厂及企业周边的自然生态环境、水源造成直接的、严重的污染,从而就破坏了当地的自然生态系统稳定性,不利于当地自然环境的发展。与此同时,部分生产企业为了减少生产投资,往往没有购买先进的设备处理固体废料,其产生的固体废料也未能经过科学规划进行储存,通常只是直接堆砌在周围的空地中,所以对固体废料堆砌的周边环境造成了直接污染。
3 热能与动力工程的发展方向
3.1 加快产业结构的调整
对热能动力工程需要产业结构进行调整和改进,力求提升能源的使用效率,同时,积极的对生产性的服务业,进行发展,以满足人们的方便、提升生产质量为核心内容,来进行改进,在工业生产之中,需要淘汰过时的产品,对于陈旧的工艺技术以及设备,要加快淘汰的速度,并且适时的发展新型的技术,力求全面的提升生产质量以及生产效率,优化产业结构,进一步的推动产业的转型以及升级。
3.2 提高技术创新
对于热能与动力工程以及产业要采取技术创新,如在钢铁及电力行业,对当前形势开发新型的技术,从而有效的弥补存在的技术劣势,并且可以结合当今的市场经济体制和环境,共同研发有效的技术和服务平台,将技术的发展和规范化,作为工作的重点和核心来进行,建设好能源高效循环利用模式,积极的开展减量技术、替代技术、再利用技术以及资源化技术,全面的将热能动力工程当中生产效率较为低下的方面进行改进,力求减少排放、减少对于环境的污染,同时提升能源的利用效率。在实施过程中,要从根本做起、从基础性的建设做起,逐步的控制增量,并且要进行产业的调整以及结构的优化,逐渐的强化污染防治措施,全面的实施重点工程建设。
4 热能与动力工程创新
4.1 在热电厂方面的发展
第一,合理利用重热现象。重热现象需要我们在热电厂生产运行的过程中充分并合理的使用,保障其在一定的程度内,降低热量的散失,但是笔者并不认为重热数值越大越有利,需要根据实际情况加以确定,在此过程中一定要考察电厂的热能与动力工程状态。第二,工况变动的应对措施。在机组运行的时候有很多因素都会影响工况发生变化,一般而言其表现为没有供给充足的电能,热电厂所需的电功率缺失,锅炉内的燃料不能充分燃烧,燃烧速度起伏不定,致使燃气数值变化情况较大,热电厂的实际需求得不到满足。一般而言,电力数据一旦发生变化,不能通过一次调频就纠正,需要进行二次甚至多次调频,唯有如此才能保障工程顺利地进行,与此同时,也能够更好地实现自动调频。
4.2 在锅炉方面的发展
第一,锅炉燃烧控制技术。在控制锅炉燃烧的时候,需要把更多的精力放在调节能量转换上。随着科学技术的进步和发展,所用的锅炉类型变化很大,燃料填充方式也由原来的人工添加变为现在的智能化添加,不仅如此,还实现有效控制锅炉燃烧度的目的;其二,精准计算更难以实现,唯有反复多次确认后才能让技术的准确性得以保障。第二,仿真锅炉风机翼型叶片。就锅炉的内部来看,风机具有相对较为复杂的结构,需要有较高的精密度来保障其运行,测量的过程中,我们需要解决的问题较多,上述问题的存在导致到目前为止还没有一套完整而科学的体系来制造、运作锅炉叶轮。
5 结束语
总而言之,我国正处在经济转型阶段,充分利用和发展热能与动力工程,并对特点有效的控制、环境的污染,加强节能减排工作,对我国进一步实现经济与社会的可持续发展有重要意义。因此,经济和社会的共同发展应把动力工程和节能作为导向,积极探究和提高技术创新,为社会的可持续性发展作出积极的贡献。
参考文献:
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