基于能源与动力工程的节能技术研究

基于能源与动力工程的节能技术研究

郭文华

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摘要：在能源与动工工程的背景下，促使社会经济的飞速发展。因此，能源和现代科技是社会发展的核心动力，因此，我国对能源与动力工程的建设和管理尤为重视。当前，能源短缺已经已经成为世界性难题，且传统能源利用率不高，污染物质排放量过高，造成不可再生资源大量消耗和环境污染的双重难题。因此，在能源与动力工程中研究和应用节能技术，是降低能源消耗、维持可持续发展的关键。

关键词：能源；动力工程；节能技术

引言

在我国工业产业逐渐发展的背景下，对能源使用的需求量逐渐增加。能源与动力工程作为行业重点，通过节能技术的运用，可以充分发挥能源的利用价值，提升能源与能量之间的转化率。但是，部分企业在发展中为了满足自身经济需求，缺少节能技术的融入理念，导致环境污染相对严重，无法满足行业的可持续发展需求。因此，在当前能源与动力工程产业运行中，行业管理者应该将节能技术的运用作为重点，根据节能技术的使用情况，提高能源与动力工程产业的整体运行价值，为行业的稳步运行及持续发展提供保障。

1能源与动力工程概述

能源与动力工程是现代社会科技发展中的一种利用能源转换、传输，从而提升能源资源利用效率的工程技术。该工程中涵盖了工程力学、机械设计基础、电工与电子技术、工程热力学、控制理论以及燃烧学等多项内容，属于一项综合性工程。从第一次工业革命开始，动力工程不断发展，动力工程潜在的能源与环境污染等问题也日益凸显。当下，世界各国都非常重视动力工程的发展，且在能源紧缺和环境污染问题严重的背景下，研究节能技术对于能源利用效率的提升以及环境污染问题的改善来说意义重大。能源与动力工程的核心要素就在于能源，因此，应该研究先进的节能技术，减少动力工程所带来的能源急剧消耗和环境污染。该工程具有综合性，在实际工作中，其还包括以下内容：(a)以热能转换与利用系统为主的热能动力工程及控制；(b)以内燃机及其驱动系统为主的热力发动机及汽车工程，船舶动力控制；(c)以电能转换为机械功为主的流体机械与制冷低温工程；（d）以机械功转换为电能为主的火力火电和水利水电动力工程。

2我国传统能源的利用现状及存在的问题

从20世纪开始，众多油田、煤炭等在我国被发现、被挖掘、被使用。我国地大物博，煤炭储量占据世界总体煤炭量的比例高达13.3%，说明我国基本能源是有着丰富含量的。在刚开始发现这些能源时，对于它们的预计产量还是很多的，随着越来越多的煤炭能源被投入生产，伴随着煤炭燃烧会释放大量二氧化碳气体和少量的硫化物、碳合物，如果燃烧不充分还会释放一氧化碳等有毒有害气体，极大地危害了人民的生产生活和环境。同时，使用煤炭的速度跟不上煤炭挖掘和开发的速度，且煤炭资源是有限的、不可再生的，而过度使用煤炭能源已经造成了我国大气污染严重，国家第二产业的发展极度依靠资源与能源，产业结构简单化，生产过程低端化，使用方式简单直接，效率较低，因此改善煤炭使用现状势在必行，加入能源与动力工程的节能技术是必然趋势。除了煤炭能源外，我国另一大能源即石油能源，发现过程和使用过程也是惊人的相似。我国石油储量据1993年全国油气资源评价，得出结论我国石油资源总量在800亿吨左右，但随着石油资源开发过程的推进，得到证实的石油储量极为有限，截至目前，我国石油储量约有60亿吨，居世界第八位。即使已探明可使用的石油能源较少，但在世界上的排名还是很靠前的，说明我国的传统能源现状非常可观。石油的开采和使用标志着我国进入油气时代，石油能够比煤炭带给公众更多便利，能够支持产业的升级，促进交通方式的更新等。但是，在开采、使用石油的过程中，因国家科技水平有限，劳动工具比较陈旧，造成的石油开采损坏、使用浪费、使用不全面等多重问题，同时也造成了土地资源的破坏，大气污染、水污染、噪声污染等多重污染，引入石油能源的节能技术也是大势所趋。

3能源与动力工程节能技术的应用

3.1空气压缩机余热回收技术

传统的能源与动力工程能源系统中，空气压缩机是比较常见且关键的设备，其在系统中承担转化能源动力的关键任务。空气压缩机的工作原理是空气通过进气过滤器将大气中的灰尘或杂质滤除后，由进气控制阀进入压缩机主机，在压缩过程中与喷入的冷却润滑油混合，经压缩后的混合气体从压缩腔排入油气分离罐，此时压缩排出的含油气体通过碰撞、拦截、重力作用，绝大部分的油介质被分离下来，然后进入油气精分离器进行二次分离，得到含油量很少的压缩空气，当空气被压缩到规定的压力值时，最小压力阀开启，排出压缩空气到冷却器进行冷却，最后送入使用系统。在传统空气压缩机中，所消耗的电能仅有10%转换为压缩空气，而90%转化为热能，而这部分热能中有一部分会随着设备散发到空气中，被直接浪费掉。目前，在行业内出现了一种新型的节能技术，即空气压缩机余热回收技术，通过相应装置，可以将部分被浪费的能量回收，然后通过回收系统在水箱中以约60℃左右热水的形式储存。通过该技术，可以收集传统机械系统运行中浪费的热能并进行二次利用，进一步提高了能源利用率。

3.2变频调速技术

比较常见的用于电机控制的是变频器，使用它能够实现对电机的全面、有效控制，从电源的输出方面来改变电机电流频率。在企业生产过程中，逐渐对风机设备和泵类设备的应用进行拓展，但这些设备的应用往往存在较大的电能消耗，生产成本也较高。变频调速技术具有显著优势，其应用主要涉及到了风机节能以及水泵节能，很难被其他技术所取代，在未来企业发展中需要加大对此技术的探索力度，不断为企业发展做贡献，以满足企业节能减排需求，促进经济发展，使企业不断向可持续的方向发展。

3.3流体机械与动力机械的结合

目前，动力机械是将自然界中的能量转换为机械能而做功的机械装置；而流体机械是指以流体为工质进行能量转换的机械。以流体动力学设计航空发动机诸部件为例，采用三维黏性作为设计的基本原则，尤其是在叶轮机械设计方面，在二维、准三维设计以及其他设计过渡方面学科研究不断深入，未来的燃气轮机不仅要结合热机动力学的相关理论和技术，而且要在能源转化过程中，结合气动热力学对设计方案进行调整，使大型设备及工程的动力需求得到满足。例如，在我国西气东输、南水北调、三峡工程等国家重大工程中，热机气动热力学和流体机械的结合，能够进一步降低系统能耗。

3.4热管技术

热管技术分为蒸发段、绝热段和冷凝段三个部分。在整个工作段架构中，蒸发段以及冷凝段主要以两端位置为主，而绝热段处于中间位置。若蒸发段的一段出现可受热效能时，此时的秒系材料内部容易出现液体蒸发效能，进而相关蒸汽流逐渐向冷凝段移动；对于冷凝段而言，由于出现物理作用，容易使蒸汽流出现二次凝结和向蒸发段移动，进而促使热量不断在蒸发段和冷凝段的两端传播。在企业相关装置中，由于高温尾气、废液和废渣等流体中存在较多热量，可对其进行有效利用。这样做，不仅能够降低生产成本，还能获得较大收益，实现节能减排。由于热管技术的应用，相关节能装备不断投入到高能耗企业中，其中冶金应用比较广泛，石油工业中应用的也较多。

结语

我国的能源利用现状十分不乐观，所以在未来发展中，我国要保持稳定和持续的发展，需要积极地进行能源和动力功能建设，同时还要对节能技术的开发和应用做强调，这样，我国经济的可持续发展目标才会更好地实现。

参考文献

［1］于宏智，杨杰，刘鑫炎，等.浅谈能源与动力工程的节能技术［J］.数码设计（下），2021（12）：211.

［2］陶松哲.关于浅谈能源与动力工程节能技术的探讨［J］.商情，2021（6）：199.

［3］刘丹琳.探析能源与动力工程的节能技术［J］.建材与装饰，2021（50）：151-152.