对内燃机热能动力优化与节能改造的思考

尉海峰

摘 要：近年来，我国的化工工程建设的发展迅速，随着我国社会经济的不断发展，为了满足越来越大的社会生产需求，关于内燃机的技术研究备受重视。传统的内燃机技术研究，更多的是考虑热能动力优化，提高设备性能。而近年来社会各界越来越关注生态环境保护工作，因此在优化内燃机热能动力的同时，关于节能改造的研究越来越重要。在大量的研究总结下，内燃机热能动力优化和节能改造的主要思路在于提高热效率，降低热损失。基于该理念，需要立足于实际应用环境，结合各方面影响因素进行深入分析。

关键词：内燃机热能动力优化;节能改造;思考

引言

能源作为促进经济增长、社会发展、国家强大的源动力。但是因现代人民对资源的需求日益升高，加之不合理消费与资源过度浪费，促使全世界范围内的能源资源逐渐减少。另外，现阶段我国能源利用效率，相较于西方发达国家，我国依然存在较大差距，能源消耗总量日益增多，这也成为相关研究专家应解决的首要难题，需要在改善内燃机热能动力系统的基础上，加强节能技术的研发与应用，才能提高我国能源利用效率，促进社会经济稳步发展。

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内燃机热能动力系统优化措施

2.1建立数学模型

建立完善的数学模式主要目的是为研究人员提供依据，加强内燃机热能动力系统过程的有效研究，特别是在对冷热点联供系统的特点进行分析的过程中，要想及时发现其中问题，找出导致能源损耗的因素，要积极采用数学建模形式对其进行分析。但是，在数学建模中，需要专业性和技术性知识比较强的研究人员，要在此基础上，对数学模型进行建立，结合内燃机热能动力系统的实际运行情况，在整个系统中选择最优的模型。在此过程中，研究人员还要对燃气轮机的负荷率等内容进行计算，然后对其中的工作状态进行记录，最后再设定稳定的参数，准确计算燃气轮机在运行过程中，所消耗天然气的含量，进而避免热损失的发生。

2.2掌握热能系统的汽温调节方法

加强对汽温的有效调节，保证气温的稳定性，是提高系统经济和安全运行的基础。在内燃机热能动力系统运行中，如果汽温过高，金属应力就会下降，这将影响机组的运行。当汽温降低的时候，还会在一定程度上降低机组循环的效率，造成一定的热能损失。通过具体的计算发现，过热器在超温10-20℃的情况，如果长期运行，它的应用寿命就会缩短一半。在汽温降低10℃的情况运行，其功能作用就会受到严重的影响。所以，在运行中，会对其规定的汽温额定值进行规定，不让波动超过-10～+5℃。这就需要技术人员在实际的工作中，要掌握气温调节的方式，丰富调温手段，避免修正运行因素对汽温波动带来的影响。在对汽温调节方法进行整合的时候，发现其中还有一定的要求，调节范围大，对热循环热效率所带来的影响就比较小，如果其结构比较简单，所消耗的能源也比较少。调速器也是控制气温的主要设备之一，在对其进行应用的时候，要从它的作用出发，使用一次调频能调节频率，还要分析调节量变化对内燃机热能动力系统的运行的影响。在选择一次调频的时候，一定要确保其在所规定的范围内，结合调频方案进行二次调频，加强对气温的合理控制，为内燃机的有效应用提供条件。基于此，需要重视余热回收与烟气利用，科学优化内燃机热能动力系统，以此实现节能减排目标。这就需要结合内燃机自身的运作状况，强化节能机械设施的运用效率，控制烟气温度，提高工业生产效果。同时，合理运用余热空气、预热工件等优化技术，强化其生产效果。基于当前国内发展态势，内燃机热能动力系统依然是工业生产建设中不可缺少的一部分，在運作内燃机热能动力系统的基础上，也要对我国节能减排建设标准加以考量。为此，有效运用余热回收等现代节能技术手段，提高能源利用率，控制工业生产成本，使内燃机热能动力系统所形成的经济效益、社会效益不断提升。

2.3 加强对现代化技术的有效应用

如今，随着信息技术在各个领域中的有效应用，各种设备都得到了完善。内燃机作为工业生产中的主要设备之一，更是加强对资源有效应用的保障，为了促进其中热能动力系统的稳定运行，对系统进行了完善和优化。计算机等网络设备在其中的有效应用，在提高运行效率的同时，还能对空气与燃料之间的比例值进行准确计算，加强对其中问题的自动化处理，不断提高热能利用率 。如，当遇到风机故障等问题的时候，技术人员可以根据导致这种问题的因素，加强对网络技术的有效应用，主要对燃料的燃烧速度测定，然后通过建立数学模型等方式，对所得出的模拟结果进行分析，最后还要及时记录其中所测算得出的数据。在此过程中，操作人员还要应用信息技术明确燃料燃烧速度，对配件性能的性能进行整合。技术人员如果在测算过程中发现了问题，要及时采取相关的措施对其进行调整，主要保持各方面性能稳定。如今，内燃机热能动力系统在各工业环节中应用越来越广泛，加强对能源的控制是其中的主要任务。因此，在此基础上，技术人员在结合能源利用的具体情况，对内燃机进行创新和完善，保证其中性能的稳定性，提高系统运行的质量，积极引进先进的计算机等技术，加强这些内容在其中的有效应用，还要通过信息技术对重热系数等内容进行有效的计算，完善数学模型，然后对重热系数进行调节，避免系统在实际的运行中出现能源消耗过大等问题 。

结语

综上所述，为了促进国家经济水平稳步增长，需要对能源利用问题加以重视，能源问题作为社会经济稳步发展的重中之重，而社会经济高度发展也离不开能源的有效开发，能源开发关乎于未来人们的生活品质，为此，节能减排、可持续能源发展已经得到人们的高度重视。加强内燃机热能动力系统的改良创新，有效化解工业内燃机在运作期间形成的废水问题，可为促进我国可持续建设发展奠定良好基础。在我国科学技术快速发展的今天，内燃机热能动力系统在各个领域中都得到了一定的应用，为了加强对其中能源的有效应用，优化了内燃机热能动力系统运行的方案，加强对系统运行形式的创新，掌握了热能系统的汽温调节方法，进一步保证了内燃机的性能。

参考文献

[1]李永富.内燃机热能动力优化与节能改造分析[J].内燃机与配件，2019，282（06）：57-58.