探析能源与动力工程的节能技术

陈曦

摘要：随着时代的发展，各类的新能源都有被开发利用，但是能源利用效率的提高一直都是我们的重点，所以相关的技术人员就更应该在能源转换、利用方面投入更多的精力，使其造福于社会，真正的使能源的浪费减少。而且能源与动力工程也是我国发展的重点，所以加大对能源与动力工程节能技术的研究是有极大的意义的，不论是政府还是企业都应该予以重视。

关键词：能源与动力工程；现状；节能技术；

1 能源与动力工程与节能技术的基本概述

能源指的是自然环境中用来传递和转化能量的媒介，它可以将大自然中存在的资源进行转化，使这些资源直接被应用于生产生活当中，通过一系列的工业化生产将自然资源转化成为对人类社会发展有益的能量。目前，能源技术与信息技术、材料技术并列成为社会经济发展的三个重要领域。而在这其中，能源技术是最为重要的。动力工程的研究内容与能源问题之间具有重要的联系，研究本质也是渗透在能源利用与转换中的。它主要是通过对理论知识和技术的研究来最大程度地降低能源消耗、减少环境污染物的排放量，提高经济发展的环境效益。目前，虽然国家高度重视对环境的综合治理，但是，环境治理形势仍然比较严峻。而推动动力工程的发展就是解决这一问题的重要途径，这可以通过发展能源与动力的方式为节能技术提供更加广阔的发展空间，同时使节能技术在发展过程中具有更多的发展机遇。

2 当前能源与动力工程的发展现状分析

2.1 环境污染

能源和动力工程在使用过程中，还存在严重的环境污染问题。具体表现主要有以下几方面，即空气污染、噪音污染、热污染、放射性物质污染。造成空气污染的因素，主要是以煤炭为热源的发电厂，依靠传统能源发展的重工业，居民取暖以及汽车尾气排放等。造成噪音污染的主要原因，是大型企业在运行过程中产生的噪音，工业发展过程中机器运行产生的噪音。造成热污染的主要原因，是工业、企业、人们日常生活中，产生的能源流失和热量泄露，使得温室效益更加严重。而放射性污染主要是来源于核污染，即核能源使用过程中出现的核泄漏、核爆炸等问题。

2.2 能源损耗

通常情况下，在设备运行过程中会存在很大的能源消耗。一般来讲，节流调节适合使用在能源额定功率容量较小的设备中，当设备运行超过额定功率时，节流器会根据其设定的数值来进行设备运行调节，进而减少设备的运行负荷。但是在实际的操作过程中，经常会出现因为节流调节环节出现问题，而导致能量损失的现象，致使电能热量输送不达标，进而影响供电系统的稳定性能。

2.3 湿气损耗

在热能和动力工程设备的运行中，除热能损失外，还存在水分损失的问题，不利于节能减排的实现。其原因可归纳为三个方面:第一，在蒸汽机将动能转化为电能的过程中，蒸汽本身会膨胀产生小水滴，这些小水滴的存在将直接影响发电机组产生的水蒸气的质量，从而造成水分自身的损失；其次，由于水蒸气和水滴的质量密度不同，在相同的环境下，运动速度明显不同。在这种情况下，蒸汽的运动速度通常比水滴快，这意味着两者在运动过程中会有差异。第三个方面是单元喷嘴和水滴之间的相对运动。在喷嘴和水滴之间的相对运动发展过程中，会影响机组主流运动的正常运行，造成热能的损失。

3 能源与动力工程的节能技术

3.1 空压机预热回收技术

动力工程中，空压机作为一种能耗较大的设备，在整个工作中，会将机械设备中的80％能量转变为能源，剩余的20％的能量转变为压缩空气排除设备中。在电能转变成为能源的过程中，剩余的能量会被排除设备之外，成为废弃气体，这样一来，就会有大量的热量被浪费掉。这种情况随着空气机预热回收技术的出现，开始转变。空气机预热回收技术主要是根据能源与动力工程的技术进行研发的，能够有效节约能源。该项技术通过利用冷热交替原理，将空压机中的运行过程产生的预热进行收集，然后用于加热需求。比如在生产中，生产设备需使用空压机，而导致了大量能源被消耗，而被消耗的能源大多以热量方式散发到空中，浪费了很多电能。因此，通过使用空压机预热回收技术，来收集这部分散失的热量，并将其应用在热水循环系统中，对水进行加热，这样一来，既有效利用了能源，同时又减少能源的消耗，实现节能。

3.2 热管技术

热管中分为三个基本的工作段，其中位于两端的部分为蒸发段和冷凝段，而位于中间部分的是绝热段。当热管蒸发段的一端发生受热作用时，毛细材料中的蒸汽流会向冷凝段的一端移动，在冷凝段的一端由于受到冷却的物理作用，蒸汽流又会重新凝结成液体再次向蒸发段的一端移动，如此循环，便可以实现热量的回收利用。

3.3 变频调速技术

变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系，通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。作为电能消耗量巨大的设备，电机在工作过程中也会浪费大量的能源。一方面受传统工艺制约，设备在运行中存在摩擦力过大的问题，导致电能消耗量过大；另一方面，多数电机运行速度可调控的幅度小，无法根据相应的生产需求灵活调整能源消耗量。为此，业界专门开发了一款变频调速技术，通过灵活调整电源输出频率，不仅能有效降低电机运行过程中的能源消耗，而且有助于降低电机损耗，提高电机使用寿命。目前，我国工业工程及民用系统中都在逐步普及变频调速技术，提高了电机运行智能化水平，优化了能源消耗机制，提高了能源利用率。同时，为了适应交流驱动机在机器人、自动化处理、加工工具、传输设备等方面的综合运用，变频调速技术不断发展，针对复杂的观测和算法的综合性控制，持续优化系统，提高对复杂任务的同时性处理和对简单任务的快速控制。

3.4 减少系统设备湿气的节能技术

降低湿气损失是能源与动力工程科技创新的一个重点，因为湿气造成的经济损失严重的影响到电力企业的健康发展。在生产的过程中经常会产生大量的水蒸气，产生水蒸气的同时还会生成多余的水滴，多余的水滴会影响到水蒸气的正常流速，造成能源的不必要浪费，降低了能源的使用效率。针对这种情况可以对相关的生产设备进行创新，增加去湿装置和热循环装置，将多余的水分蒸发，提高能源与动力工程的使用效率。

4 我国能源与动力工程节能技术的应用与展望

利用节能技术开发、推广使用新型能源。能源与动力工程的节能技术不仅适用于开采使用传统能源，更重要的是国家和企业可以利用节能技术开采使用新型能源，比如国家开始推广的利用风能、太阳能、潮汐能发电，这是大自然的馈赠，更是节能技术的体现，这种能源是无污染、可再生的。在这一过程中，应该意识到新型能源适用于任何企业和个体，利用风能可以让电厂发电，利用太阳能可以给汽车、手机充电，利用潮汐能可以建立大型潮汐发电站等。这体现了动能与势能相互转化的过程，也体现了利用节能技术保存能源、转化能源的有利之处。当然，节能技术不仅仅是发掘新型能源，更重要的是利用环保技术促进能源的保存，可以达到储存能源的目的，还可以促进能源可再生。能源与动力工程节能技术的发展能够极大地提高能源使用效率，缓解传统资源面临衰竭的困境，促进我国产业优化升级。

5 结语

就我国当前的能源利用情况分析来看，要实现我国的持续性发展，一方面要做好开源工作，即强化能源与动力工程的开发与建设，从而获取更多的能源动力；另一方面是做好节流工作，即在生产实践中通过技术利用有效降低能源的耗损量。

参考文献：

[1]张向波.浅析节能降耗中能源与动力工程的实际运用[J].民营科技,2018,218(5):41.

[1]郭传槟.节能技术在能源与动力工程中的应用研究[J].南方农机，2018，49（23）：245+252.