热能与动力工程的应用及其对环境的影响

2021-04-11

当代化工研究 2021年1期

（安徽国祯环保节能科技股份有限公司安徽 230088）

引言

热能与动力工程对于我国经济和社会的发展起着重要作用。我国当前社会经济的发展能够在资源的合理运用下变得更稳定，同时热能与动力工程也可对资源进行充分的利用，使资源的利用率得到提升，减少资源的浪费，因此合理的应用热能与动力工程，不仅能够推动我国可持续发展策略的实施，还能使我国的社会经济能取得更进一步的发展。但在热能与动力工程的应用过程中，环境也受到了一定的影响，为了增强热能与动力工程对于社会发展的积极影响，减弱该工程对于环境的不良影响，相关人员应对热能与动力工程的应用及其对环境的影响进行深刻的分析与研究，扩大热能与动力工程的发展空间。

1.对于热能的来源及热能动力装置的概述

（1）热能的来源。热能的来源主要有两种，分别是太阳能、电能与机械能。目前市场上所出现的太阳能路灯与太阳能热水器都对太阳能进行了利用，太阳无时无刻都在进行的核聚变，这使得太阳能够不断释放出大量的热能，当该热能到达地面时人们便可对其进行利用。太阳热能对于环境不会造成污染，并且在极长的时间内，太阳热能都是无限的，同时地球表面的地质情况也不会对太阳热能的产生造成影响。而电能与机械热能的产生来自于其他能量的转换，在其他能量转化为电能与机械热能时无法进行完全转换的情况下，造成了能量的损失。电能与机械热能也能通过一定的方式转化为电能或者是其他能量，这样的转换过程，使单一的能量形式变得多样，能够为能量需求不同的设备同时提供能量，从而提高生产工作的稳定性。

（2）热能动力装置。在人们的生产生活中，热能动力受到了广泛的运用，热能动力装置之所以能受到人们的高度重视，是因为它便捷了人们的生产生活，提高了人们的生活质量，使人们的生活方式有了巨大的改变。因此，对热能动力装置的设备进行探究以及对设计进行优化是非常有意义的。根据探究显示，热能动力装置的设备主要有三部分，分别是热能收集装置、转换器以及机械能装置。热能收集装置的主要工作内容既为对燃料产生的热能进行汇集，并在汇集的热能满足机械能所需能量后进行转换。而转换器主要起连接作用，对热能进行导入，通过热能收集装置起作用后，再将产生的机械能进行输出。而机械能装置则对机械能进行接收，再对接收到的机械能进行利用。当热能动力装置的设备三部分进行充分结合后，就能实现热能到机械能的转换。

2.热能与动力工程的应用

(1)节流调节

由于热能和电力工程的节流调节在电场中的应用最为广泛，因此节流调节在热电厂的运用应得到高度的重视[1]。节流调节一般不具备调节级分类这一特性，由此节流调节效率的提高都需要通过其他的方式来完成。在实际的运用过程中，节流调节更多的被运用在容量较小的设备中，在容量额度较少的设备运行时，若某一阶段的机组最大负荷承载超过了额定值，节流调节将会使相关的级数提升，降低机组的参数，从而减小电厂运行期间的危害性，使得电厂运行的安全性得到保障。同时弗留格尔公式能够通计算流动面积的变化情况，提高热电厂中节流调节的有效性，使节流效率得到大幅提升，这对于热能与动力工程的发展有着极大的推动作用。

(2)降低调压能耗

在实际电能的产生过程中，发电机组不可避免的会发生负荷的变化，而这样的变化会对电厂的生产效率造成影响，并且易引起一系列问题的产生。为了最大程度的减小发电机组中负荷的改变，相关人员应对发电机组的调节作用进行提高和优化，使发电机组能够稳定的运行，使发电机组的工作效率得到提升。同时在调压过程中会造成能量的损耗，为了提高能量的利用率，使能量的损耗变得更少，相关人员应制定出有效的策略，实现能量的高效利用。既要制定策略，使能量的损耗减小，则必须对能量损耗的原因进行探索。据研究显示，导致能量大量损耗的原因有两个，第一个主要是发电机自身设计的问题，由于其自身存在缺陷，导致了调压期间能量的大量损耗，第二个在于技术人员的操作技术以及专业能力都存在着不足，在技术人员进行调整期间，对于调压操作不够熟练，导致了调压操作不够精准等现象的产生，最终造成了能量的损耗。

(3)提升有色金属提炼的质量与水平

随着科学技术与社会经济的不断发展，各个发展领域对于资源的需求逐渐增多，而当前较为重要的资源就包含有色金属，诸多领域的发展都需要有色金属的加入，因此，有色金属的提炼非常重要[2]。在有色金属的提炼过程中对于能源的需求量非常大，若能源得不到充分的利用，不仅会使有色金属的提炼质量不佳，还会导致大量能源的损耗。而热能与动力工程的出现使得能源能够被高效的利用，这对于有色金属的提炼而言有着重大的意义，在提高了有色金属提炼质量的同时，还能提高资源利用率，为工程的发展做出贡献。

(4)提高锅炉的运作效率与安全性

热能与动力工程在信息科技与科学系数的不断革新下得到了进一步的发展，热能与动力工程所运用的范围及其广泛，其中就包括了锅炉。通常锅炉的底部都安装有控制器，该控制器能对锅炉的运行情况进行监控，由于锅炉在燃烧时会产生大量的热能，该热能可能使锅炉的运行效率变得低下，还可能导致锅炉在运行过程中发生安全事故，因此需要对锅炉的内部运行情况进行实时的监控，从而为锅炉的运行效率和安全提供保障。但在锅炉的实际运行过程中，锅炉为了形成自我保护系统，会对机械能进行转化，通过产生其他能量来完成对于自身的保护，但能量的转化过程会对锅炉的运行造成影响。为了锅炉的长期高效使用，相关人员应将全自动的控制运用到锅炉中，通过电脑的实时操控，完成对锅炉的保护和监测，均衡锅炉中的燃烧状况，同时使锅炉的运行效率和安全性得到提高。

3.热能与动力工程对环境的影响

(1)污染空气

作为我国热能动力装置中最常使用的原料，燃气在燃烧过程中会参杂着其他的物质，而这类物质与燃料的混合燃烧会导致烟尘的产生，而烟尘为有害物质，此类物质若传播到空气中，会使空气遭受污染，同时还可能使人体的机能遭到损坏，雾霾的产生就与此有关。热能与动力工程所使用的设备，若放置不合理，会使废料处理的难度增大，导致某些空间的废物无法得到彻底处理，这类无法彻底清除的废料，一旦得到了风力的相助，将会融入空气中，对周边环境造成污染。若企业在进行热能与动力工程运用后，未能对废料进行合理的处理，常年的对废料进行堆积，将出现废料受空气的影响而蒸发的情况，从而产生大量的有毒物质，混入空气当中，最终造成空气污染[3]。因此，在热能与动力工程进行过程中，一定要注意设备摆放的合理性，在第一时间对产生的废料进行处理，通过深思熟虑后再确定热能动力工程的建设地址，不断完善工程的设备，当废料进入空气后应做出及时的处理，避免污染的扩大。

(2)对环境造成热污染

热能与动力工程的应用将会直接造成热污染。在热能与动力工程的运用期间将会产生大量的热量，而这些热量大部分会得到合理的应用，但设备上可感受到的温度也来源于热能与动力工程产生的热量，这类热量属于余热，它并没有得到合理的使用，通常在工程结束后，这类余热将会被直接排放。通常某个地区所生存的植物和动物对于环境都有特定的要求，某些特殊的植物对于气候和温度的要求非常苛刻，当余热排入某环境当中，会使环境中的温度受到影响，热量的出现使得温度突然升高，当地的动植物在生存环境的温度遭到改变后，会出现逃离和无法生存的情况，这不利于当地生态系统的平衡，还会对生态系统造成破坏，对生物的多样性造成影响。

(3)污染水资源

部分区域的热能与动力工程需要对水资源进行利用，蒸汽系统在许多热能动力工程运作时都受到了频繁的运用[4]。而在热能与动力工程运行的过程中，很难做到对于污水以及石油这类废弃物质的及时处理，而油和污水这类废料的产生，若不能得到及时的处理，将会混入水源中，造成水污染，甚至会影响到整个区域的生态系统，造成生态系统的不平衡，最终导致生态系统遭到破坏。因此，企业应注重生产材料的选择，以及注重对于生产废弃物的处理，在追求利益的同时也要注重可持续发展观的践实。

4.解决热能与动力工程对环境污染的策略简述

为了减小热能与动力工程对于环境的污染，相关部门应加强对于热能和动力工程的探究，同时，要不断对热能和动力工程的相关领域进行创新和优化，努力解决能量的大量损耗以及生产效率低下的问题。同时，企业还应该对于产业的结构进行完善，并且对生产的质量进行提升，通过相关产业结构的优化和调整，使产业得到升级，同时扩大企业的发展空间。