基于內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)優(yōu)化分析

韓德康 孫振昌

摘要：隨著我國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)得到了完善。它在實際生產(chǎn)過程中有效應(yīng)用，不僅可以提高內(nèi)燃機的生產(chǎn)質(zhì)量，還能有效解決能源緊缺等問題。據(jù)相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國的能源利用率比發(fā)達國家的能源利用率低。基于此，本文對內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)的優(yōu)化措施進行分析，希望可以為相關(guān)研究人員提供幫助。

關(guān)鍵詞：內(nèi)燃機;熱能動力系統(tǒng);優(yōu)化分析

中圖分類號：TM621? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）01-0019-02

0? 引言

在我國電力工業(yè)建設(shè)進程不斷發(fā)展的背景下，內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)在其中得到了一定的應(yīng)用。但是，內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)在實際運行過程中，受到一些客觀因素的影響，不能對能源進行完全轉(zhuǎn)化。這就需要相關(guān)的技術(shù)人員要合理應(yīng)用信息技術(shù)對其進行完善和創(chuàng)新，主要通過對內(nèi)燃機的優(yōu)化和節(jié)能改造，實現(xiàn)節(jié)能減排的效果，為內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供基礎(chǔ)。

1? 加強對內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)優(yōu)化的重要性

如今，為了加強對工業(yè)技術(shù)的有效應(yīng)用，提高生產(chǎn)質(zhì)量，對內(nèi)燃機進行了創(chuàng)新，結(jié)合熱能動力系統(tǒng)在運行中的問題，對其進行了優(yōu)化。以前的內(nèi)燃機由于技術(shù)等多種因素的影響，其實際運行情況已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)要求了，在運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)資源浪費等問題。因此，在此背景下，要應(yīng)用節(jié)能改造技術(shù)對內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)進行優(yōu)化和改造，主要按照熱能動力系統(tǒng)的運行特點，完善優(yōu)化改造方案，加強對新技術(shù)的合理應(yīng)用。

在內(nèi)燃機運行的過程中，熱能動力系統(tǒng)的主要功能是對熱能進行有效轉(zhuǎn)化，它整個熱力系統(tǒng)起著非常重要的作用，要想提高它的運行效率，需要借助專門的燃料對整個系統(tǒng)進行控制，為其提供動力能源的支持。如，在對系統(tǒng)進行優(yōu)化的時候，可以借助煤炭燃燒產(chǎn)生熱能，將熱能進行及時轉(zhuǎn)化，主要將其轉(zhuǎn)化為動能，這樣才能完善整個系統(tǒng)，減少資源浪費，加強對資源的有效應(yīng)用[1]。

在對目前我國工業(yè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀進行分析的過程中，內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)在其中已經(jīng)得到了有效應(yīng)用，余熱技術(shù)在其中應(yīng)用，可以將熱能進行有效轉(zhuǎn)化，同時工作人員還可以應(yīng)用熱回收技術(shù)處理其中的熱量，不斷提高轉(zhuǎn)換效率，從而不斷降低能量損耗。加強對動力工程在內(nèi)燃機系統(tǒng)的有效應(yīng)用，還可以將熱能進行有效轉(zhuǎn)化，對節(jié)流進行有效調(diào)節(jié)。

但是，目前我國的內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)在實際的運行中還存在一定的問題，由于節(jié)流調(diào)節(jié)等工作不夠完善，操作人員沒有按照相關(guān)的規(guī)定進行分級操作，這非常容易導(dǎo)致節(jié)流損失，嚴重情況還會對熱能和動力工程的實施效果帶來影響。因此，在此背景下，技術(shù)人員要應(yīng)用先進的技術(shù)對內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)不斷優(yōu)化，為系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供保障。

2? 內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)的組成

內(nèi)燃機是生產(chǎn)過程中的主要機械設(shè)置之一，它的功能是將熱能進行轉(zhuǎn)化，其中的動力裝置比較復(fù)雜，要想提高內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)的運行效率，要對其裝置特點進行分析，在燃燒、汽水和控制系統(tǒng)等設(shè)置出發(fā)，采取措施提高各個系統(tǒng)的運行質(zhì)量。我們都知道燃燒系統(tǒng)中存在鍋爐裝置，其中的內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)中配備了除灰塵和通煙氣等裝置，這些設(shè)備為生產(chǎn)的順利進行提供了條件。

在汽水系統(tǒng)中存在水泵和凝汽器等裝置，這些裝置和系統(tǒng)可以為熱能動力裝置的穩(wěn)定運行提供基礎(chǔ)，有效切除電氣設(shè)備的故障。其中，動力裝置是內(nèi)燃機主要組成部分之一，石油等資源在這種裝置中的主要作用是實現(xiàn)熱能和機械能的有效轉(zhuǎn)化，加強對資源的有效應(yīng)用。燃燒裝置在系統(tǒng)運行中的主要設(shè)備，燃料資源在燃燒裝置中會釋放出熱能，此時的熱能會為發(fā)電機的穩(wěn)定運行提供條件。

隨著各種先進技術(shù)內(nèi)燃機生產(chǎn)中的有效應(yīng)用，其中的動力裝置等設(shè)備得到了完善和創(chuàng)新，動力裝置作為內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)的核心，在平時的工作中，還要加強對這種物質(zhì)的檢測和維護，完善熱能動力裝置，使其系統(tǒng)不斷進行優(yōu)化。在對汽水系統(tǒng)進行分析的時候，發(fā)現(xiàn)它也可以將熱能轉(zhuǎn)化為機械能，為汽輪機的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)提供了基礎(chǔ)。最后，控制系統(tǒng)可以根據(jù)技術(shù)人員的指令對內(nèi)燃機運行中的情況進行有效調(diào)整，具有自動化的特點，這為工業(yè)生產(chǎn)的順利進行提供了保障[2]。

3? 導(dǎo)致熱能耗損的因素

技術(shù)人員為了提高內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)的運行質(zhì)量，對其中的流程模式等內(nèi)容進行了分析，其中氣冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)流程模式是主要的運行形式，天然氣系統(tǒng)具有節(jié)能和電力可靠等優(yōu)點，但是這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式比較復(fù)雜，在實際運行的過程中，如果技術(shù)人員不能對其進行合理控制，就會導(dǎo)致系統(tǒng)在熱電等方面出現(xiàn)問題。同時，這種系統(tǒng)形式還非常容易受到相關(guān)因素的影響，如天然氣價格等。由于系統(tǒng)運行方式和容量等問題會帶來一定的能源損失，所以在對內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)進行設(shè)計和完善的過程中，技術(shù)人員要在設(shè)備配置和耗能損失等角度出發(fā)，完善和創(chuàng)新運行形式。

如，進入寒冷天氣的時候，這個時候余熱進入換熱器供暖，主要以燃氣熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng)為主要的運行方式，然后在此基礎(chǔ)上，帶動設(shè)備所需的熱量運行，如果在這個過程中，其發(fā)電量要比所需電量高，要將剩余電量賣出，當(dāng)大電量不足的時候，要及時購買，不斷補充熱能，促進熱能向動能的轉(zhuǎn)化，豐富運行形勢。由于將動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程中比較復(fù)雜的，在此過程中會因為各種因素的影響，出現(xiàn)熱能消耗等問題，如果不完善系統(tǒng)運行的模式，嚴重情況下會導(dǎo)致電廠出現(xiàn)資源浪費現(xiàn)象。

4? 內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)優(yōu)化措施

4.1 建立數(shù)學(xué)模型

建立完善的數(shù)學(xué)模式主要目的是為研究人員提供依據(jù)，加強內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)過程的有效研究，特別是在對冷熱點聯(lián)供系統(tǒng)的特點進行分析的過程中，要想及時發(fā)現(xiàn)其中問題，找出導(dǎo)致能源損耗的因素，要積極采用數(shù)學(xué)建模形式對其進行分析。

但是，在數(shù)學(xué)建模中，需要專業(yè)性和技術(shù)性知識比較強的研究人員，要在此基礎(chǔ)上，對數(shù)學(xué)模型進行建立，結(jié)合內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)的實際運行情況，在整個系統(tǒng)中選擇最優(yōu)的模型。在此過程中，研究人員還要對燃氣輪機的負荷率等內(nèi)容進行計算，然后對其中的工作狀態(tài)進行記錄，最后再設(shè)定穩(wěn)定的參數(shù)，準確計算燃氣輪機在運行過程中，所消耗天然氣的含量，進而避免熱損失的發(fā)生[3]。

4.2 掌握熱能系統(tǒng)的汽溫調(diào)節(jié)方法

加強對汽溫的有效調(diào)節(jié)，保證氣溫的穩(wěn)定性，是提高系統(tǒng)經(jīng)濟和安全運行的基礎(chǔ)。在內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)運行中，如果汽溫過高，金屬應(yīng)力就會下降，這將影響機組的運行。當(dāng)汽溫降低的時候，還會在一定程度上降低機組循環(huán)的效率，造成一定的熱能損失。

通過具體的計算發(fā)現(xiàn)，過熱器在超溫10-20℃的情況，如果長期運行，它的應(yīng)用壽命就會縮短一半。在汽溫降低10℃的情況運行，其功能作用就會受到嚴重的影響。所以，在運行中，會對其規(guī)定的汽溫額定值進行規(guī)定，不讓波動超過-10～+5℃。這就需要技術(shù)人員在實際的工作中，要掌握氣溫調(diào)節(jié)的方式，豐富調(diào)溫手段，避免修正運行因素對汽溫波動帶來的影響[4]。

在對汽溫調(diào)節(jié)方法進行整合的時候，發(fā)現(xiàn)其中還有一定的要求，調(diào)節(jié)范圍大，對熱循環(huán)熱效率所帶來的影響就比較小，如果其結(jié)構(gòu)比較簡單，所消耗的能源也比較少。調(diào)速器也是控制氣溫的主要設(shè)備之一，在對其進行應(yīng)用的時候，要從它的作用出發(fā)，使用一次調(diào)頻能調(diào)節(jié)頻率，還要分析調(diào)節(jié)量變化對內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)的運行的影響。在選擇一次調(diào)頻的時候，一定要確保其在所規(guī)定的范圍內(nèi)，結(jié)合調(diào)頻方案進行二次調(diào)頻，加強對氣溫的合理控制，為內(nèi)燃機的有效應(yīng)用提供條件。

4.3 加強對現(xiàn)代化技術(shù)的有效應(yīng)用

如今，隨著信息技術(shù)在各個領(lǐng)域中的有效應(yīng)用，各種設(shè)備都得到了完善。內(nèi)燃機作為工業(yè)生產(chǎn)中的主要設(shè)備之一，更是加強對資源有效應(yīng)用的保障，為了促進其中熱能動力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，對系統(tǒng)進行了完善和優(yōu)化。計算機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在其中的有效應(yīng)用，在提高運行效率的同時，還能對空氣與燃料之間的比例值進行準確計算，加強對其中問題的自動化處理，不斷提高熱能利用率[5]。

如，當(dāng)遇到風(fēng)機故障等問題的時候，技術(shù)人員可以根據(jù)導(dǎo)致這種問題的因素，加強對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有效應(yīng)用，主要對燃料的燃燒速度測定，然后通過建立數(shù)學(xué)模型等方式，對所得出的模擬結(jié)果進行分析，最后還要及時記錄其中所測算得出的數(shù)據(jù)。在此過程中，操作人員還要應(yīng)用信息技術(shù)明確燃料燃燒速度，對配件性能的性能進行整合。

技術(shù)人員如果在測算過程中發(fā)現(xiàn)了問題，要及時采取相關(guān)的措施對其進行調(diào)整，主要保持各方面性能穩(wěn)定。如今，內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)在各工業(yè)環(huán)節(jié)中應(yīng)用越來越廣泛，加強對能源的控制是其中的主要任務(wù)。因此，在此基礎(chǔ)上，技術(shù)人員在結(jié)合能源利用的具體情況，對內(nèi)燃機進行創(chuàng)新和完善，保證其中性能的穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)運行的質(zhì)量，積極引進先進的計算機等技術(shù)，加強這些內(nèi)容在其中的有效應(yīng)用，還要通過信息技術(shù)對重?zé)嵯禂?shù)等內(nèi)容進行有效的計算，完善數(shù)學(xué)模型，然后對重?zé)嵯禂?shù)進行調(diào)節(jié)，避免系統(tǒng)在實際的運行中出現(xiàn)能源消耗過大等問題[6]。

4.4 合理應(yīng)用廢水改造技術(shù)

在應(yīng)用熱能動力系統(tǒng)技術(shù)對內(nèi)燃機進行改造和處理的過程中，要想對其中的性能和作用等進行更好地完善，提高其中的控制能力，不僅要對其中的技術(shù)進行改造，還要加強對廢水改造技術(shù)的有效應(yīng)用，加強對水資源的循環(huán)應(yīng)用，避免資源的浪費。這種技術(shù)在內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)優(yōu)化中的應(yīng)用，不僅可以完善整體技術(shù)改造的質(zhì)量，還可以應(yīng)用二次改水對其進行控制和整合，加強對內(nèi)燃機運行中廢水的處理，能夠?qū)⒉糠謴U水處理運行過程中的余熱進行回收，為內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)提供更多的熱能，實現(xiàn)對整體技術(shù)的改造[7]。

因此，技術(shù)人員在優(yōu)化熱能動力系統(tǒng)的時候，除了要引進先進的技術(shù)對其進行控制，還要優(yōu)化各種改造技術(shù)，加強對廢水的處理，對其中的各種能源進行有效控制，實施對系統(tǒng)控制能力的轉(zhuǎn)化，從而不斷延長內(nèi)燃機的使用壽命。

5? 結(jié)束語

綜上所述，在我國科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天，內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)在各個領(lǐng)域中都得到了一定的應(yīng)用，為了加強對其中能源的有效應(yīng)用，優(yōu)化了內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)運行的方案，加強對系統(tǒng)運行形式的創(chuàng)新，掌握了熱能系統(tǒng)的汽溫調(diào)節(jié)方法，進一步保證了內(nèi)燃機的性能。

參考文獻：

[1]李永富.內(nèi)燃機熱能動力優(yōu)化與節(jié)能改造分析[J].內(nèi)燃機與配件，2019，282（6）：57-58.

[2]后睿.對內(nèi)燃機熱能動力優(yōu)化與節(jié)能改造的探討[J].機械管理開發(fā)，2020，35（1）：232-233.

[3]蘭洋.內(nèi)燃機熱能動力系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能改造分析[J].幸福生活指南，2018（33）：1.

[4]高海宏.熱能動力系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能改造分析[J].內(nèi)燃機與配件，2019（12）：274-276.

[5]段同同.熱能動力系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能改造分析[J].商品與質(zhì)量，2016，26（43）：194.

[6]趙志鵬.對內(nèi)燃機熱能動力優(yōu)化與節(jié)能改造的探討[J].汽車世界，2019（21）：88.

[7]于海濱.熱能動力系統(tǒng)優(yōu)化與節(jié)能改造分析[J].化工管理， 2018（13）：108.