熱能與動力工程的應(yīng)用及其對環(huán)境的影響

趙龍

【摘要】近些年，在我國社會經(jīng)濟高速發(fā)展的影響下，能源在各行業(yè)以及各領(lǐng)域的需求量日益增多。當(dāng)能源得到了合理的分配和運用時，將會使社會發(fā)展的速度得到更快提升。當(dāng)前熱能與動力工程對于能源的有效利用，成為了諸多相關(guān)技術(shù)人員關(guān)注的方向，為了資源的高效轉(zhuǎn)化，熱能與動力工程合理的設(shè)計與優(yōu)化得到了高度的重視?；诖?，本文先對熱能的來源及熱能動力裝置進行了概述，隨后從四個方面對熱能與動力工程的應(yīng)用進行了分析，最后對熱能與動力工程對環(huán)境的影響及解決策略進行了論述，以此供相關(guān)人員交流參考。

【關(guān)鍵詞】熱能與動力工程;應(yīng)用;環(huán)境影響

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.24.

目前，環(huán)境問題受到了人們的廣泛關(guān)注，我國相關(guān)部門也出臺了諸多政策，對環(huán)境實施保護。面對日益惡化的環(huán)境問題，需要引起人們反思，通過環(huán)境保護，實現(xiàn)我國能源節(jié)約利用，促進能源節(jié)約與環(huán)境保護的協(xié)調(diào)發(fā)展。因此，如何將可再生資源利用到生活與生產(chǎn)中已經(jīng)成為了一項重要課題，尤其是在能源應(yīng)用比較大的方面，如說熱能與動力工程。

1、熱能與動力工程的介紹

熱能與動力工程在字面上的意思就是實現(xiàn)熱能與動能通過工程的形式進行相互轉(zhuǎn)化。此外，其他方式的轉(zhuǎn)化也可以在轉(zhuǎn)化過程中加入，使這種轉(zhuǎn)化能夠為熱能和動力的轉(zhuǎn)化過程提供輔助作用。在能源可以有效使用的情況下，能夠為我國經(jīng)濟和會發(fā)展提供更多的有利作用，促進與之相關(guān)行業(yè)獲得更好發(fā)展。所以應(yīng)該對熱能與動力工程進行深入分析，使能源問題能夠通過熱能與動力技術(shù)的發(fā)揮獲得更多的解決方式。熱能與動力工程的涉及范圍非常廣泛，涉及到的工程一般也為系統(tǒng)化的，所以要合理發(fā)展熱能與動力工程，就需要把熱能與動力工程技術(shù)進行合理應(yīng)用，利用好這種技術(shù)能夠使能量的轉(zhuǎn)化過程更加高效，能夠獲得更高的經(jīng)濟效益，同時也能推動行業(yè)的長期發(fā)展。通過對熱能與動力工程技術(shù)進行深入分析和探究后，發(fā)現(xiàn)這種技術(shù)主要在四個方面體現(xiàn)出來：第一，研究人員的關(guān)注重點為對新能源的開發(fā)利用，此外還包括熱動能的控制、轉(zhuǎn)化和利用。第二，在汽車工程中對發(fā)電機的有效應(yīng)用，這是通過內(nèi)燃機進行驅(qū)動的動力工程，是一種已經(jīng)發(fā)展成熟的系統(tǒng)化工程。第三，電能往機械能的轉(zhuǎn)化過程，這個轉(zhuǎn)化過程有兩個方面，包括了流體機械領(lǐng)域和低溫制冷領(lǐng)域。第四，把機械能轉(zhuǎn)化為電能，這種形式一般應(yīng)用于水力發(fā)電及風(fēng)力發(fā)電等。

2、熱能與動力工程對環(huán)境的影響

2.1污染空氣

化石能源作為我國熱能動力裝置中最常使用的原料，在燃燒過程中會摻雜著其他物質(zhì)，而這類物質(zhì)與燃料的混合燃燒會導(dǎo)致煙塵的產(chǎn)生，而煙塵為有害物質(zhì)，此類物質(zhì)若傳播到空氣中，會使空氣遭受污染，同時還可能使人體的機能遭到損壞，霧霾的產(chǎn)生就與此有關(guān)。熱能與動力工程所使用的設(shè)備，若布置不合理，會使廢料處理的難度增大，導(dǎo)致某些空間的廢料無法得到徹底處理，這類無法徹底清除的廢料，一旦得到了風(fēng)力的相助，將會融入空氣中，對周邊環(huán)境造成污染。若企業(yè)在進行熱能與動力工程運用后，未能對廢料進行合理的處理，常年的對廢料進行堆積，將出現(xiàn)廢料受空氣的影響而蒸發(fā)的情況，從而產(chǎn)生大量的有毒物質(zhì)，混入空氣當(dāng)中，最終造成空氣污染。因此，在熱能與動力工程建設(shè)與生產(chǎn)過程中，一定要注意設(shè)備布置的合理性，在第一時間對產(chǎn)生的廢料進行處理，通過深思熟慮后再確定熱能動力工程的建設(shè)地址，不斷完善工程的設(shè)備，當(dāng)廢料進入空氣后應(yīng)做出及時的處理，避免污染的擴大。

2.2熱污染和噪聲污染

熱能與動力工程在運行過程中產(chǎn)生的主要能量是熱能，這些熱能會對周圍環(huán)境產(chǎn)生不利影響，這種污染被稱為熱污染。在設(shè)備進行熱能與動力工程生產(chǎn)工作中，產(chǎn)生的大部分熱量都通過設(shè)備工作的需要進行轉(zhuǎn)化或吸收，但設(shè)備會產(chǎn)生部分無法被有效使用的熱量，或在傳熱過程中因為使用效率的問題造成部分熱量未被使用，這些熱量就會被散放到周圍環(huán)境中，提高周圍的溫度，產(chǎn)生熱輻射影響周圍環(huán)境。電廠的熱能與動力工程裝備往往具有體積大功耗大等特征，這同時也造成了設(shè)備在運行過程中會產(chǎn)生較大的噪聲，現(xiàn)階段企業(yè)對噪聲污染的處理條件有限，使得噪聲污染對工作人員產(chǎn)生較大危害。因此，要嚴格要求企業(yè)工作人員佩戴勞動保護用品，如耳塞等。盡可能控制噪聲對人體的危害，為企業(yè)員工的人身健康提供更多保障。此外，還應(yīng)設(shè)置隔音屏障等措施，減小噪聲的危害。

3、熱能與動力工程的應(yīng)用

3.1電力工程方面的應(yīng)用

電能是我國的重要能源，人們生活水平提升對電能需要不斷增加，而將熱能轉(zhuǎn)化為電能是滿足人們生活的重要途徑。在我國的北方地區(qū)，冬季寒冷，很多熱電廠都是采用余熱進行供暖，既滿足了電能生產(chǎn)的需要，又為人們生活質(zhì)量的提升做出了貢獻。

3.2降低調(diào)壓能耗

在實際電能的產(chǎn)生過程中，發(fā)電機組不可避免的會發(fā)生負荷的變化，而這樣的變化會對電廠的生產(chǎn)效率造成影響，并且易引起一系列問題的產(chǎn)生。為了最大程度的減小發(fā)電機組中負荷的改變，相關(guān)人員應(yīng)對發(fā)電機組的調(diào)節(jié)和控制功能進行提高和優(yōu)化，使發(fā)電機組能夠穩(wěn)定的運行，使發(fā)電機組的工作效率得到提升。同時在調(diào)壓過程中會造成能量的損耗，為了提高能量的利用率，使能量的損耗變得更少，相關(guān)人員應(yīng)制定出有效的策略，實現(xiàn)能量的高效利用。既要制定策略，使能量的損耗減小，則必須對能量損耗的原因進行探索。據(jù)研究顯示，導(dǎo)致能量大量損耗的原因有兩個，第一個主要是發(fā)電機組自身設(shè)計的問題，由于其自身存在缺陷，導(dǎo)致了調(diào)壓期間能量的大量損耗;第二個在于技術(shù)人員的操作技術(shù)以及專業(yè)能力都存在著不足，在技術(shù)人員進行調(diào)整期間，對于調(diào)壓操作不夠熟練，導(dǎo)致了調(diào)壓操作不夠精準等現(xiàn)象的產(chǎn)生，最終造成了能量的損耗。

3.3運用節(jié)流調(diào)節(jié)控制熱電廠

在熱電廠的多種操作流程中，節(jié)流調(diào)節(jié)占有重要的作用，主要原因是節(jié)流調(diào)節(jié)過程中沒有調(diào)節(jié)級，采用無級調(diào)節(jié)模式，這樣的調(diào)節(jié)方式無法控制節(jié)流調(diào)節(jié)的效率，所以需要使用其他方式。汽輪機的全周進氣過程中不能出現(xiàn)其他狀況，否則會導(dǎo)致不同級的溫度會緩慢下降。在汽輪機組工作狀態(tài)的理想狀況中，工作狀態(tài)一般比較穩(wěn)定，運行模式可以采用大機組或較小容量的機組進行，這時可以采用一定的節(jié)流措施降低能量的損耗，同時也可為企業(yè)節(jié)約一定成本。根據(jù)弗留格爾公式的變量計算，在流量相同的狀態(tài)下可計算出汽輪機不同級的壓差熵降的多少，這樣便可確定各個零部件的受力情況是否超出額定值，同時可以計算汽輪機的運行功率，使汽輪機的運行狀態(tài)得到及時有效的監(jiān)控，熱電廠可通過對該公式的有效應(yīng)用，提高對熱能與動力工程的過程控制，進而對其穩(wěn)定運行做出保障。在運用弗留格爾公式進行工程監(jiān)控工作時，需要計算各機組的壓力，此外，還應(yīng)計算流動面積的變化情況及相應(yīng)的流量條件。弗留格爾公式的應(yīng)用可以對熱點的運行進行有效監(jiān)控，使節(jié)流調(diào)節(jié)過程的效率得到有效保障，提高了節(jié)流過程的效果，能夠給熱力與動力工程的發(fā)展提供了可靠的保障。

結(jié)語：

隨著社會發(fā)展，人們節(jié)能環(huán)保意識不斷提升，在熱能與動力工程發(fā)展的同時，提升了我國經(jīng)濟的發(fā)展，促進了經(jīng)濟效益的進步。為了實現(xiàn)熱能與動力工程更好的發(fā)展，必須要樹立環(huán)保意識，加強對熱能與動力工程中污染物的排放控制，充分利用各種清潔能源及可再生能源，改變以往熱能轉(zhuǎn)化模式，實現(xiàn)我國熱能與動力工程可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]樊松昊.熱能與動力工程的應(yīng)用分析[J].通訊世界，2017，（19）：291-292.

[2]武偉佳.淺析熱能與動力工程的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，（25）：148.