內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力優(yōu)化與節(jié)能改造分析

袁平

摘要：當(dāng)前，人們的生活需求日益膨脹，也使人們對(duì)資源需求有著更高的要求標(biāo)準(zhǔn)，然而多數(shù)資源都是有限的，導(dǎo)致人們需求與資源有限間產(chǎn)生矛盾。社會(huì)建設(shè)發(fā)展的過程，需要基于經(jīng)濟(jì)水平增長之上，然而經(jīng)濟(jì)增長也應(yīng)該重視資源保護(hù)與環(huán)境保護(hù)。故此，文章將概述熱能動(dòng)力系統(tǒng)的基本原理，分析內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力優(yōu)化與節(jié)能改造設(shè)計(jì)，展望內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)的未來發(fā)展，以期為業(yè)內(nèi)工作者提供研究理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：內(nèi)燃機(jī);熱能動(dòng)力;節(jié)能改造

0? 引言

能源作為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長、社會(huì)發(fā)展、國家強(qiáng)大的源動(dòng)力。但是因現(xiàn)代人民對(duì)資源的需求日益升高，加之不合理消費(fèi)與資源過度浪費(fèi)，促使全世界范圍內(nèi)的能源資源逐漸減少。另外，現(xiàn)階段我國能源利用效率，相較于西方發(fā)達(dá)國家，我國依然存在較大差距，能源消耗總量日益增多，這也成為相關(guān)研究專家應(yīng)解決的首要難題，需要在改善內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，才能提高我國能源利用效率，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展。

1? 熱能動(dòng)力系統(tǒng)的基本概述

熱能動(dòng)力系統(tǒng)的主要原理是把熱能經(jīng)過熱力系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，不會(huì)被消耗余熱，使高熱能源從中剝離而出，循環(huán)不息地把余熱留置于高溫高壓的熱能環(huán)境當(dāng)中。與此同時(shí)，燃煤燃料燃燒之后形成的熱能，也是熱力系統(tǒng)熱力的主要來源渠道。但是，由于全世界范圍內(nèi)的燃煤材料、石油、天然氣等屬于不可再生資源，加之在燃料燃燒過程中，會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來不利影響，使環(huán)境受到污染。為此，利用綠色環(huán)保型燃料與熱能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)具有緊迫性與必然性[1]。在能量轉(zhuǎn)化期間，不管是把熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，還是把余熱進(jìn)行排放，都是資源的一種消耗。為此，有關(guān)企業(yè)需要注重內(nèi)燃機(jī)組的改良設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)節(jié)能技能改進(jìn)，才能把節(jié)能運(yùn)用到內(nèi)燃機(jī)組能量轉(zhuǎn)化之中，提高能源利用效果，促進(jìn)新型熱能動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)展，以此緩解能源緊缺的壓力，改善環(huán)境污染現(xiàn)狀，使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)境效益不斷提升，為促進(jìn)社會(huì)發(fā)展做貢獻(xiàn)。

2? 內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力優(yōu)化與節(jié)能改良設(shè)計(jì)

2.1 內(nèi)燃機(jī)設(shè)備的余熱改良技術(shù)

在優(yōu)化改良熱能動(dòng)力系統(tǒng)過程中，為了提高整個(gè)余熱技術(shù)處理的運(yùn)用效果，應(yīng)該在技術(shù)處理方面，進(jìn)一步整合升級(jí)整體技術(shù)處理中的內(nèi)燃機(jī)改良技術(shù)運(yùn)用控制水平，同時(shí)在整體優(yōu)化節(jié)能改良處理過程中，應(yīng)該根據(jù)相關(guān)技術(shù)處理控制中的技術(shù)運(yùn)用情況，對(duì)其加以優(yōu)化改良，只有這樣才能確保在技術(shù)優(yōu)化改良中，有效控制熱能動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)，并貫徹實(shí)施，管控好熱能動(dòng)力系統(tǒng)改良技術(shù)的運(yùn)用流程，以便在整體熱能動(dòng)力系統(tǒng)改良技術(shù)運(yùn)用中，對(duì)內(nèi)燃機(jī)煙氣處理環(huán)節(jié)的余熱改良技術(shù)加以優(yōu)化，使其在技術(shù)改良運(yùn)用中，實(shí)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)控制與煙氣處理技術(shù)設(shè)計(jì)的相互融合。一般情況下，煙氣余熱改良技術(shù)手段的控制，所應(yīng)對(duì)技術(shù)余熱回收需達(dá)到23-27℃溫度范圍之內(nèi)，這對(duì)于資源處理節(jié)能控制而言有著重要的保障作用[2]。

同時(shí)，優(yōu)化改良內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)，提高內(nèi)燃機(jī)的節(jié)能效果，需要合理運(yùn)用余熱，以此在內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)改良過程中，合理運(yùn)用這些余熱，降低內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)的能源消耗，同時(shí)，當(dāng)這些余熱排到大氣候，會(huì)對(duì)附近環(huán)境產(chǎn)生不利影響，使空氣中有害氣體的含量升高，基于此，通過優(yōu)化內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)，提高余熱的利用效率，有助于強(qiáng)化內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)的工作效率，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)。在內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)中裝置節(jié)能器設(shè)備，可強(qiáng)化內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)作效率，實(shí)現(xiàn)廢煙的二次利用，通過吸收廢煙中的熱能，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。

2.2 內(nèi)燃機(jī)設(shè)備廢水改良技術(shù)手段

為了確保熱能動(dòng)力系統(tǒng)裝置的總體控制技術(shù)運(yùn)用效果符合標(biāo)準(zhǔn)，需要加強(qiáng)重視內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)改良的優(yōu)化處理環(huán)節(jié)。在改良優(yōu)化熱能動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)中，應(yīng)該與內(nèi)燃機(jī)設(shè)備廢水處理改良技術(shù)相對(duì)應(yīng)[3]。如若熱能系統(tǒng)改良優(yōu)化的內(nèi)燃機(jī)設(shè)備廢水處理技術(shù)可以達(dá)到完全控制水平，需要對(duì)廢水處理技術(shù)的細(xì)節(jié)加以重視，并將相關(guān)細(xì)節(jié)技術(shù)貫徹落實(shí)，發(fā)揮廢水處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)作用。對(duì)于目前工業(yè)技術(shù)中控制技術(shù)的整合情況，廢水改良技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)總體技術(shù)運(yùn)用中控制二次改水技術(shù)的整合與優(yōu)化，同時(shí)結(jié)合整合技術(shù)手段，對(duì)內(nèi)燃機(jī)設(shè)備改良技術(shù)廢水改良加以優(yōu)化處理，提高廢水改良技術(shù)的應(yīng)用水平。在改良后，利用內(nèi)燃機(jī)設(shè)備廢水改良技術(shù)手段，提高內(nèi)燃機(jī)廢水余熱利用效率，能夠有效保障對(duì)整體內(nèi)燃機(jī)熱能系統(tǒng)的優(yōu)化效果，促進(jìn)內(nèi)燃機(jī)整體運(yùn)作效率的提升。由此可見，廢水改良技術(shù)手段的應(yīng)用，對(duì)內(nèi)燃機(jī)設(shè)備總體運(yùn)行有著重要的影響作用。只有在此條件下，確保技術(shù)控制效果符合完全掌控標(biāo)準(zhǔn)，才能使其滿足內(nèi)燃機(jī)設(shè)備熱能系統(tǒng)改良優(yōu)化的基本要求，并符合改良內(nèi)燃機(jī)設(shè)備的節(jié)能優(yōu)化技能時(shí)間與根本需求。但是因此項(xiàng)技術(shù)在具體運(yùn)用中，會(huì)形成不同的應(yīng)用效果，這也說明內(nèi)燃機(jī)設(shè)備廢水處理技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)用中存在一定不足，還需要業(yè)內(nèi)研究者對(duì)其展開深入研究，利用當(dāng)前的新技術(shù)、新工藝、新觀念等手段，彌補(bǔ)內(nèi)燃機(jī)設(shè)備廢水處理技術(shù)的應(yīng)用缺陷[4]。

2.3 提高凝結(jié)水的應(yīng)用效果

在工業(yè)生產(chǎn)建設(shè)中，蒸汽熱力作為各種能源的根本生產(chǎn)產(chǎn)物，其釋放產(chǎn)生的熱能，可應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)建設(shè)之中。當(dāng)蒸汽釋放完熱能后，會(huì)轉(zhuǎn)換成凝結(jié)水，一般情況下，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)于凝結(jié)水的使用都有所忽視，以至于凝結(jié)水熱力能源過度浪費(fèi)。根據(jù)相關(guān)研究數(shù)據(jù)表明，蒸汽凝結(jié)水中的蒸汽熱量達(dá)到20-30%左右，可用于回收利用。另外，持續(xù)排污和定期排污都作為當(dāng)前污水處理的手段，但是在新的環(huán)境保護(hù)法頒布之前，許多廢水都是通過傳統(tǒng)排污手段直接排除，不但會(huì)對(duì)水資源等生態(tài)系統(tǒng)造成影響，還會(huì)加重對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的污染程度。為了避免資源浪費(fèi)，改善環(huán)境污染，我國部分企業(yè)利用科技手段，把凝結(jié)水冷卻器設(shè)備裝置于內(nèi)燃機(jī)設(shè)備的外部，從而運(yùn)用內(nèi)燃機(jī)運(yùn)作后的熱蒸汽實(shí)施工業(yè)化生產(chǎn)。與此同時(shí)，除去熱蒸汽外，內(nèi)燃機(jī)設(shè)備應(yīng)用后殘留凝結(jié)水也可反復(fù)利用，減少工業(yè)用水量，有效避免資源浪費(fèi)，還節(jié)約水資源的應(yīng)用。通過蒸汽系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化改良，將蒸汽水余熱取代低壓蒸汽，進(jìn)一步發(fā)揮凝結(jié)水的回收作用，降低低壓蒸汽能耗，達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)。

針對(duì)凝結(jié)水的收集與處理，主要運(yùn)用兩種模式，即加壓回水與背壓回水方式，在不對(duì)內(nèi)燃機(jī)設(shè)備正常運(yùn)作帶來影響的基礎(chǔ)上，能夠形成豐富的凝結(jié)水，合理控制工業(yè)生產(chǎn)成本。其中，加壓回水主要運(yùn)用氣動(dòng)凝結(jié)水加壓泵裝置，達(dá)到凝結(jié)水的輸送，此系統(tǒng)裝置運(yùn)作平穩(wěn)，不須耗電，回收效果顯著，推廣價(jià)值較高;背壓回水方式將輸水閥背壓作為動(dòng)力，通過水蒸氣與凝結(jié)水的輸送，使其輸入指定回收位置，并將其進(jìn)行重復(fù)利用。此種回收模式不但能提高水蒸氣的利用效果，同時(shí)還能回收部分流失余熱水，有著顯著的回收再利用效果。不管是哪種回水方式，回收處理蒸汽凝結(jié)水，都可使資源利用率進(jìn)一步提升，降低廢氣、廢水等污染物的排放量，滿足我國節(jié)能減排的建設(shè)目標(biāo)。

2.4 廢煙余熱利用技術(shù)手段

優(yōu)化改良內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)，提高內(nèi)燃機(jī)的節(jié)能效果，需要合理運(yùn)用余熱，以此在內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)改良過程中，合理運(yùn)用這些余熱，降低內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)的能源消耗，同時(shí)，當(dāng)這些余熱排到大氣后，會(huì)對(duì)附近環(huán)境產(chǎn)生不利影響，使空氣中有害氣體的含量升高，基于此，通過優(yōu)化內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)，提高余熱的利用效率，有助于強(qiáng)化內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)的工作效率，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)。在內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)中裝置節(jié)能器設(shè)備，可強(qiáng)化內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)作效率，實(shí)現(xiàn)廢煙的二次利用，通過吸收廢煙中的熱能，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。

2.5 應(yīng)用化學(xué)補(bǔ)水系統(tǒng)裝置

目前，我國內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)都需要實(shí)施補(bǔ)水，而補(bǔ)水形式有許多，但是最為多見的補(bǔ)水形式以化學(xué)補(bǔ)水為主，也就是將含有化學(xué)成分的水裝置于特殊器具中，化學(xué)補(bǔ)水期間，如若發(fā)現(xiàn)器具中水溫度不符合標(biāo)準(zhǔn)溫度的情況，可利用凝結(jié)器中的水文，將其進(jìn)行調(diào)節(jié)，使凝結(jié)器中的水量符合要求標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，還有一種常用的補(bǔ)水形式，即噴霧補(bǔ)水方法，噴霧補(bǔ)水方法屬于有效的補(bǔ)水形式，運(yùn)用噴霧補(bǔ)水方法時(shí)，不必?fù)?dān)憂器具內(nèi)的水溫問題，可運(yùn)用低壓加熱器裝置，使器具中水溫升高，也可有效調(diào)節(jié)水溫變化情況?；瘜W(xué)補(bǔ)水方法與噴霧補(bǔ)水方法都可是內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)的工作效率進(jìn)一步提升，降低內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)對(duì)能源的要求量，發(fā)揮內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)的節(jié)能作用。

3? 內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)的未來展望

能源緊缺問題已經(jīng)成為社會(huì)大眾關(guān)注的熱點(diǎn)，能源緊缺問題也給工業(yè)生產(chǎn)建設(shè)帶來一定影響，在發(fā)展建設(shè)中受到巨大沖擊，怎樣改善內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)，使其符合環(huán)保高效率水平，已經(jīng)成為值得深入研究的首要課題。當(dāng)前，有效利用現(xiàn)代科技手段，有利于優(yōu)化內(nèi)燃機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，也使內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)運(yùn)作效率不斷提升，強(qiáng)化能源利用效果，減少熱能效率，控制內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的生產(chǎn)成本，減輕對(duì)環(huán)境造成的污染，內(nèi)燃機(jī)的節(jié)能改良使其經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)境效益不斷提升。熱能屬于二次能源，可否有效運(yùn)用余熱直接關(guān)乎于能耗效果，對(duì)操控系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化效果也會(huì)產(chǎn)生影響。但是，如若操作工作者在高溫環(huán)境下直接排煙，也會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成不利影響?；诖?，需要重視余熱回收與煙氣利用，科學(xué)優(yōu)化內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)，以此實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)。這就需要結(jié)合內(nèi)燃機(jī)自身的運(yùn)作狀況，強(qiáng)化節(jié)能機(jī)械設(shè)施的運(yùn)用效率，控制煙氣溫度，提高工業(yè)生產(chǎn)效果。同時(shí)，合理運(yùn)用余熱空氣、預(yù)熱工件等優(yōu)化技術(shù)，強(qiáng)化其生產(chǎn)效果。基于當(dāng)前國內(nèi)發(fā)展態(tài)勢(shì)，內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)依然是工業(yè)生產(chǎn)建設(shè)中不可缺少的一部分，在運(yùn)作內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，也要對(duì)我國節(jié)能減排建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)加以考量。為此，有效運(yùn)用余熱回收等現(xiàn)代節(jié)能技術(shù)手段，提高能源利用率，控制工業(yè)生產(chǎn)成本，使內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)所形成的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益不斷提升。

4? 結(jié)束語

綜上所述，為了促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)水平穩(wěn)步增長，需要對(duì)能源利用問題加以重視，能源問題作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展的重中之重，而社會(huì)經(jīng)濟(jì)高度發(fā)展也離不開能源的有效開發(fā)，能源開發(fā)關(guān)乎于未來人們的生活品質(zhì)，為此，節(jié)能減排、可持續(xù)能源發(fā)展已經(jīng)得到人們的高度重視。加強(qiáng)內(nèi)燃機(jī)熱能動(dòng)力系統(tǒng)的改良創(chuàng)新，有效化解工業(yè)內(nèi)燃機(jī)在運(yùn)作期間形成的廢水問題，可為促進(jìn)我國可持續(xù)建設(shè)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

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