自备电厂热机运行效率的提高途径

【摘要】本文通过研究分析自备电厂热机发电的原理、当前热机运行效率及其对环境的影响，探索提高自备电厂热机运行效率提高的途径，为相关企业发展提供借鉴，促进整体经济的发展。

【关键词】自备电厂 热机 运行效率

热机是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的装置，而机械能通过一定的转化变成电能从而作用于电厂发电。随着经济发展的需要，越来越多的高能耗企业开始实行自主发电，由于知识的匮乏和技术的不成熟，热机的能耗高，真正转化成电能的能耗却很少，所以自备电厂必须尽快采取有效措施提高热机运行效率，降低成本的同时减少环境污染，促进企业内部生态经济的发展。

一、自备电厂热机发电的原理

热机通常可以分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机和火箭等，而自备电厂应用的热机主要是蒸汽机和内燃机两种。热机的工作原理就是一个能量转换的过程，即热能--动能--机械能--电能，最后电能被疏导出去，成为我们我们日常生活中所表现的形式。

热机的作用是通过燃料的燃烧表现出来的，燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放，转变为内能。相同质量的不同燃料燃烧放出来的热量是不同的，热值指单位质量的某种物质完全燃烧所放出的热量。

二、自备电厂热机运行效率

热机效率是用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧所释放出来的能量的比。热机的燃料燃烧释放出来的能量可以作用于热机使其进行运作，但是并不是所有能量都做了有用功。

由于热机运行过程中完全燃烧释放出来的能量中做有用功的部分过少，即热机工作过程中损失的能量较多，导致热机的运作效率低。产生这种现象的原因很多，可归纳如下：第一、燃料并未达到完全燃烧的程度。燃料并未完全燃烧使得一部分能量白白的损失掉；第二、热机运行的排气冲程要将废弃排出，而排出的气体中仍含有大量的能量；第三，由于热机的各部分零件之间有摩擦，需要克服摩擦做功而消耗部分能量；第四，曲轴获得的机械能也未完全用来对外做功，而有一部分传给飞轮以维持其继续转动，这部分虽然是机械能，但不能称之为有用功。

三、热机作行对环境的影响

（一）热机对大气的影响

（1）产生有毒气体。热机通过燃烧燃料产生能量进行电力疏导，而这些燃料在燃烧过程中会产生大量的二氧化硫等有毒气体。这些物质长期漂浮在空气中影响人们的身体健康，当有毒物质积累到一定程度的时候就会形成酸雨，腐蚀建筑物、污染植物，影响人们的正常生活。

（2）产生大量的二氧化碳。物质的燃烧都会产生大量的二氧化碳，热机的运行过程就是二氧化碳释放的过程，大量的二氧化碳进入空气中后，容易造成严重的温室效应，影响全球气候。

（3）产生粉尘。热机运行时有很多未完全燃烧的物质的颗粒释放到空气中，形成了粉尘。大量的粉尘漂浮在空气中不但会形成雾霾影响正常的交通，还会通过呼吸道进入人体，对人们的呼吸系统产生危害。

（二）热机产生噪音

热机的运行会产生非常强烈的轰鸣声，形成了噪音，影响人们的正常学习和生活，严重者会危及人们身心健康。另外，长期处于强度噪音环境中的热机管理者更容易出现心脑血管等严重的病变。

热机的运行会对环境和人们的正常生活产生危害，所以自备电厂在进行热机作业时更应注意提升热机的运作效率，降低污染，为人们的身心健康提供保障。

四、提升热机运行效率的途径

为了减少热机运作对环境和人体产生的危害、降低企业的成本投入，提升热机的运作效率、增强能量转化成为当前自备电厂面临的突出问题。其实，我们在初中物理课上学习的有关提升热机作行效率的知识都可以应用到实际操作中来。如：保证活塞滑动灵活，并且密封性好；保证喷头无损，喷雾均匀；连杆转轴等处摩擦小；使用合适的燃料；排出的废气回收利用，或使其循环对进入热机的空气加温；使用性能更好的隔热材料制造热机；加强润滑，减少摩擦损耗的能量等。随着科技的进步，我们也可以采取其他措施，降低能量损耗。

（一）实行联合循环，实现正循环与逆循环的完美结合

联合循环是将两台不同分类型的热机联合起来，或将工质的热机结合起来，如将同为轮机的内燃机和蒸汽机种类进行联合，提高热机的运作效率、降低能源的损耗率。另外，因为循环阶段排出来的废气仍具有很高的温度，它还可以再次被蒸汽机所循环利用，从而提高了其运作的效率，降低了能量损耗，减轻污染。

（二）加强产生粉尘的热机的运行改造。

粉尘是影响环境和人们身体健康的主要危害物质，降低热机运作过程中的粉尘的产出同样至关重要。我们可以通过低负荷稳燃、加强对制粉系统的管理、加入专门的输粉通道等途径来实现减少粉尘的目的。

低负荷稳燃即降低热机功率使热机内的物质可以实现缓慢却充分的燃烧，降低燃料为充分燃烧的几率；可以采用密闭性能好、调节灵活、不易泄露的新型锁气器，尽可能降低粉尘泄漏，实现健康生产；采用新式的单板全负压煤粉混合器替代老式的双托板混合器，尽可能多的消除粉尘逸出的现象。

（三）实现垃圾焚烧发电

将垃圾进行分类处理，利用严谨的科学技术和先进的设备将垃圾加工与发电合理的结合起来，实现垃圾焚烧发电。垃圾焚烧发电不但为热机燃烧提供了燃料，降低了对固有资源的消耗，还有利于降低垃圾对环境的污染，提高人们的生活水平。

五、总结

提升热机作用效率、降低成本、促进企业发展是自备电厂的重点发展环节。企业只有真正做到科学合理的运用热机发电，才能确保在降低环境污染的基础上实现经济的稳定发展。本文通过对热机及其使用的综合现状进行分析，希望可以总结出更多适宜备用电厂尝试的有利于提升热机行效率的途径。

参考文献：

[1]金永君.提高热机效率的一种方法—联合循环法[J].煤炭技术，2002，（09）.

[2]冷耀军.鸡西发电厂技改工程热机专业的优化设计[J].黑龙江电力，2002，（2）.

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