刍议热能与动力工程的应用及其对环境的影响

摘 要：随着环境条件的恶化，各种极端环境引起人们的深思，环境保护与能源开发已经失去了平衡，如何降低传统能源的用量，提高清洁能源、新能源的利用率和应用范围，成为环保人员甚至全球人都在思考的问题。热能的应用越来越得到重视。

关键词：热能；热能动力装置；应用；节能减排

1 热能的来源

①太阳热能：太阳每时每刻都在进行核变产生热能，这种热能就目前而言，具体能量无限，无环境污染，不受地质条件限制等特点。太阳热能的利用常见的有太阳热能发电。小到家用热水器，大到国防卫星，都有太阳热能利用的身影；②燃料热能：燃料热能有燃烧产生的热能，也有化学反应产生的热能，这两种热能都可以被转换成机械动能，为机械设备提供常规动力。应用较为常见的是汽轮机。通过燃料热能的转化，给汽轮机提供机械动力，使汽轮机能够完成一系列的工作任务；③电能、机械热能：电能可以通过固定线路转化为热能，再转化为电能或其它的能量形式，给各种不同的设备提供动力/机械热能具有同样的功能，可以實现热能的转换，从而保证生产生活的顺利进行。

2 热能动力装置

热能动装置是将热能转化为动能，在能量转换的过程中实现热能的全新利用。具体而言，装置分三个部分，第一部分是热能收集装置，主要是将燃料产生的热能进行积聚，达到一定的能量值后等待转换成机械能；第二部分是转换器，转换器分两个接头，输入端将热能导入，输出端连接机械能装置，将机械能进行利用；第三部分是机械能装置，将接收到的机械能传输给机械设备，使机械设备完成相应的工作。这三部分装置的科学配合，完成了热能与机械动能的转换。热能动力装置的应用较为常见的内燃机和蒸汽机。前者将转化的机械能应用于驱动燃烧燃料上，使得热能循环利用率较高。后者将热能输送到水中，使水蒸汽带动大量的能量，水蒸汽进入动力装置中形成源源不断的机械动力，驱动机械周而复始的工作。

3 热能的应用

热能的应用范围较广，涉及的领域也较全面，可以说，国家生产生活的各个方面都离不开热能。一是国防：国防依靠先进的装备和技术维护着国家的主权和安定。武器装备、卫星航天等，都离不开热能的转化利用；二是民生：普通百姓的衣食住行都与热能息息相关。取暖、热力电厂发的电、烹饪等都与热能有关；三是电力行业：热能发电是火电厂的核心技术，特别是在北方，热能发电余热还可以进行再利用，为取暖和生活热水提供能量；四是工业生产：热能利用较高的行业当属钢厂或模型生产厂。在工厂生产流程中，热能直接的表现形式是环境温度，一般而言，这些厂家的特定工作温度都在几千度以上，这需要大量的热能支持，才能炼出高质量的钢材和模型；五是有色金属行业。有色金属的冶炼，需要特定的热量维持，才能实现纯有色金属的提取、有色金属的混合，有色金属的再造等；六是化学生产行业。化学生产行业需要热能提供能量供应来完成化学反应过程。特定的化学反应也可以产出热能，利用动力转换装置可以实现热能向其它形式能量的转化；七是其他行业，包括石油、交通、建筑、农林、水产、科学研究等等，都与热能的利用息息相关。

4 热能动力工程对环境的影响

热能利用中，不可避免的会与环境产生交集，从而影响环境指标。例如，热能动力工程会对工作人员，周围居民产生较大的噪音污染，影响人的身心健康；燃烧燃料产生过多的二氧化碳，增加温室效应的作用，导致地球变暖，环境恶化；电厂排污，空气污染的同时，河流、土壤均受影响，给附近居民的生活生产带来不便；可见，热能动力工程对环境的破坏程度不可忽略，需要重视起来，针对各种污染，分析原因，寻找最佳的解决方案，节能减排，降低污染，还大自然一个干净的未来，实现热动力工程的可持续发展。

5 节能减排措施的实施

5.1 工作重点

①企业引进新技术，增加节能减排设备，提高能量的利用率，开发能量再利用方向，实现余热应用，减少空气排放和污染排放，切实做到排放达标合规；②增加科研创新的资金支持。企业要重视国家环保战略的格局和意义，并将重心放在新技术的研发上，提供雄厚的资金支持，保证科研成果的转化，从而实现环保生产；③政府扶持和引导：政府要将重点企业的靖况进行探查，掌握其现状，从政策上、资金上进行帮扶，尽快引导企业完成节能减排，实现环境保护的最终目的；④新能源的开发利用：对于清洁能源来说，如风能，太阳能等，对环境的破坏很小，大范围利用，能够有效降低热能的利用比例，从而降低其对环境的破坏，实现节能减排；⑤行业结构调整：热能动力工程存在诸多的缺点，为了保护环境，必须针对缺点进行行业优化调整，例如降低重污染行业的生产量，提高节能减排新设备的应量等等。在热能动力工程应用过程中，注重环保，才能保证技术可持续发展。

5.2 具体实施

①企业整顾改造。政府支持下，对重污染设备和生产线进行更新换代，通过招标设备、升级工艺等实现企业全面节能改造，达到国家排放标准，保护环境；②热能动力装置的创新。针对传统装置存在的问题，进行科学优化，使热能转化效率提升，并实现余热循环利用和功能开发；③清洁能源的助阵。企业要尽可能的开发清洁能源的应用，降低热能应用范围和比例，从而实现节能减排。

参考文献：

[1]田志友.热能与动力工程的科技创新之我见[J].中国战略新兴产业，2017（04）.

[2]王君喆，鲍雷.浅谈热能与动力工程的应用及其对环境的影响[J].科技创新与应用，2016（07）.

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