引言
众所周知,能源是推动社会进步、经济发展、国力强大的有生力量。但由于当前人们对资源需求的不断增加,加之不合理的消费与浪费,导致全球范围内的能源资源日益稀缺。除此之外,当前我国能源利用率与先进国家仍有差距,能源的消耗总额不断增加,这也是现阶段我国电力工程领域专家们急需解决的问题,必须在优化内燃机热能动力系统的同时设计出节能技术。
1影响内燃机热动力及节能性的主要因素
内燃机主要是通过利用燃料燃烧产生的能量,驱动相关装置运转的设备。从内燃机本身的角度来讲,影响其热动力和节能性的主要因素包括以下几个方面:其一,燃料燃烧程度。在内燃机燃烧室内,燃料燃烧是否充分,将直接影响第一时间产生的能量。因内燃机本身构造设计、工艺水平的影响,都可能影响燃料燃烧程度。其二,热损失。内燃机运行时,要对燃料燃烧产生的能量进行转化,使之成为驱动相关系统运转的动力。内燃机在热能产生及转化过程会出现能量损失,一般表现为热损失。常规内燃机系统燃料燃烧产生的能量仅有37%左右可以转化为有功输出,而其中又有7%左右在活塞、水泵等装置运行时产生的摩擦力中被损耗。需要强调的是,多数内燃机系统中分别有28%以及32%的热能被冷却系统和排气系统消耗。目前,虽然内燃机技术和工艺在不断进步,燃料燃烧率达到了一个趋于当前技术条件下较难取得进一步突破的水平。因此,关于内燃机热动力及节能性改造的研究,主要在于降低热损耗、实现热能回收利用等方面。
2内燃机热能动力优化与节能改良设计
2.1内燃机设备的余热改良技术
在优化改良热能动力系统过程中,为了提高整个余热技术处理的运用效果,应该在技术处理方面,进一步整合升级整体技术处理中的内燃机改良技术运用控制水平,同时在整体优化节能改良处理过程中,应该根据相关技术处理控制中的技术运用情况,对其加以优化改良,只有这样才能确保在技术优化改良中,有效控制热能动力系统优化技术,并贯彻实施,管控好热能动力系统改良技术的运用流程,以便在整体热能动力系统改良技术运用中,对内燃机烟气处理环节的余热改良技术加以优化,使其在技术改良运用中,实现相关技术控制与烟气处理技术设计的相互融合。一般情况下,烟气余热改良技术手段的控制,所应对技术余热回收需达到23-27℃温度范围之内,这对于资源处理节能控制而言有着重要的保障作用。同时,优化改良内燃机热能动力系统,提高内燃机的节能效果,需要合理运用余热,以此在内燃机热能动力系统改良过程中,合理运用这些余热,降低内燃机热能动力系统的能源消耗,同时,当这些余热排到大气候,会对附近环境产生不利影响,使空气中有害气体的含量升高,基于此,通过优化内燃机热能动力系统,提高余热的利用效率,有助于强化内燃机热能动力系统的工作效率,实现环境保护。在内燃机热能动力系统中装置节能器设备,可强化内燃机的运作效率,实现废烟的二次利用,通过吸收废烟中的热能,实现节能效果。
2.2凝结水回收
在火电厂生产中,热能动力系统中大量能量和水资源用于产生蒸汽热。在锅炉运行过程中,要将水位维持在一定范围内。水位过高将导致饱和蒸汽带过多水,蒸汽温度将急剧下降。而在放热后,蒸汽将形成凝结水,直接排放将导致资源浪费。从总体来看,废蒸汽冷凝水释放的热量占蒸汽总热量的1/4左右。对高温冷凝水进行回收利用,不仅可以减少水资源浪费,也能减少低燃料能源消耗。凝结水回收技术可以实现低压蒸汽水的余热回收,利用余热实现系统节能控制。火电厂可以采取压力回水和背压回水方式,前者需要安装凝结网,利用加压泵提供压力,实现凝结水余热收集,使锅炉能量得到一定补偿,保证系统运行安全。但在锅炉运行过程中,该方式需要进行阀门检查和水泵检查。回收系统遇到较大阻力时才使用增压泵,若发现排水不畅,就开启增压泵,加快系统循环速度,保证设备正常运行。采用背压回水方式时,如果加热设备背压较低,就可以直接利用疏水阀背压回收凝结水,将阀门压力当成动力传输水蒸气和凝结水,提高蒸汽利用率。
2.3废水改造
在内燃机运行系统中,废水处理是关键环节之一。在一些生产行业的内燃机系统运行过程中,由于水的比热容较大,因此处理废水环节消耗了大量热量。所以,对废水系统的改造,是内燃机热能优化及节能改造的主要思路之一。针对废水系统的改造,首先配置废水回收再利用系统,对废水进行回收,实现对其热能的回收、转化和再次利用。其关键在于要减少废水管网系统的复杂程度,同时改良废水管网的材质,降低废水在系统内流动过程产生过多热量损失。
2.4化学补水系统设计
大部分纺织印染企业都采用抽凝式发电机组,往往会将化学水补入凝器或除氧器之中。在实际补水的过程中,需要利用其他装置来提升补水温度,从而确保补充的化学水能够顺利进入凝结器之中。大部分情况下,补水以喷雾的形式进入凝结器,能够对排气废热进行适当的回收利用,并改善凝结器真空情况。不仅如此,还可以利用低压加热器对化学补水进行加热,同时控制高位蒸汽能力,确保蒸汽能力能够保持在最低状态,从而提升整个系统的节能性和经济性。
2.5废烟余热利用技术
手段优化改良内燃机热能动力系统,提高内燃机的节能效果,需要合理运用余热,以此在内燃机热能动力系统改良过程中,合理运用这些余热,降低内燃机热能动力系统的能源消耗,同时,当这些余热排到大气后,会对附近环境产生不利影响,使空气中有害气体的含量升高,基于此,通过优化内燃机热能动力系统,提高余热的利用效率,有助于强化内燃机热能动力系统的工作效率,实现环境保护。在内燃机热能动力系统中装置节能器设备,可强化内燃机的运作效率,实现废烟的二次利用,通过吸收废烟中的热能,实现节能效果。
3结束语
为了促进经济增长、消费增加、社会发展,我国必须不断提高对资源、能源的开发利用。我国必须在开发新型能源的同时,注意做好节能减排工作的展开,不仅在人们消费环境进行节能减排,还需要在火电厂等供源企业能量转换阶段开展节能改造工作,利用工业废水、锅炉余热、冷凝水、热蒸气等二次能源进行节约生产,在促进自身企业经济效益增加的同时,推动国家的可持续性发展。
参考文献
[1]苏占.浅谈热能动力系统优化与节能改造[J].中小企业管理与科技,2019(7):133-134.
[2]于海滨.热能动力系统优化与节能改造分析[J].化工管理,2018(13):108.
[3]时振泽.内燃机车性能实验过程中的节能降耗研究[J].内燃机与配件,2020(22):127-128.
[4]钱晏强,颜胜,常征.“节能”内燃机案例技术分析[J].科学技术创新,2018(17):185-186.