能源与动力工程中节能技术发展与应用研究

2020-01-19李杰

中国设备工程 2020年5期

李杰

（哈尔滨商业大学，黑龙江哈尔滨 150028）

能源与动力工程中的节能技术应用的主要目的是降低能源和资源利用过程中的能量浪费，最大限度地提高能源与能量之间的转化效率。与此同时，将先进的节能技术应用于工程建设中，还可以促进我国现代工业的健康发展。目前，我国对各种新型能源和清洁能源的研发仍然处于初级阶段，在能源运用中，传统能源的比例仍然比较大。因此，节能技术发展与应用的重点应该放在传统能源的合理利用上，同时，大力开发新型能源和清洁能力，降低各种污染物质的排放量，实现对自然环境的保护。

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。从这个角度来说，能源是人类社会发展过程中最基础的物质，同时，也是人类在长远发展过程必要的条件。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。

对于我国的发展来说，能源问题是亟待解决的重要问题。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。

节能技术在发展过程中需要解决的首要问题就是要提高能源的利用率。目前所使用的能源主要包括传统能源和新型能源这两部分，传统能源主要包括煤炭、石油、水资源等，而新型的能源则主要包括太阳能、风能、潮汐能、地热能等清洁能源。与此同时，还需要解决动力不足的问题，尤其是在建设工程中，需要改善各种设备的运行状况，提高能源的利用率。

2 能源与动力工程中节能技术的主要类型

2.1 空压机余热回收技术

空压机余热回收技术指的是在传统螺杆式空气压缩机中加装相应的余热回收设备，利用该设备的冷热交换功能来完成电能与热能的转化，同时完成对这些热能的收集。为了实现能量的合理利用，可以使用这部分余热来加热水，使原本散失掉的废热被充分利用起来，在循环应用的过程中实现对电能最大程度地应用。

2.2 变频调速技术

变频器设备在应用的过程中主要可以改变电源输出的频率，以此实现对电机的整体控制。在生产的过程中，各种泵类设备与风机设备的应用频率比较高。这两类设备虽然可以满足工业作业的要求，但是，在应用的过程中会消耗大量的电能，造成企业生产成本的增加。而应用变频调速技术就可以有效缓解这一情况，增加企业的经济利润。尤其是在泵类与风机设备当中应用这技术，可以将电能收集并实现循环利用，减少电能的浪费。

2.3 热管技术

通常来说，热管在应用的过程中主要分为三个不同的工作段，在两端的部分为蒸发段和冷凝段，中间的部分为绝热段。在应用的过程中，蒸发段会先发生受热作用，这时材料中的蒸汽流就会向冷凝段流动。受到物理作用的影响，蒸汽流到冷凝段后就会发生液化，从而凝结成液体的状态，从而再次向蒸发段流动。在这样的循环当中实现热量的回收与利用。

3 能源与动力工程中节能技术的发展

在经济发展的过程中，能源短缺的问题已经成了重要的阻碍。与此同时，能源在应用的过程中还会对环境造成一定程度的污染，影响应用效率。为了解决这一问题，很多科研人员开始致力于新能源的开发和新技术的研究，希望能够依靠科学技术来解决这一问题，为经济发展注入新的活力。在这个过程中，已经出现了风能、太阳能、潮汐能、地热能等清洁能源，这些能源人们的生活需要，同时还可以满足部分工业生产的需求。在经济发展的过程中，需要将环境问题放在重要的地位，注重社会效益、经济效益和环境效益的协调，否则，无法实现可持续性发展，还会造成人力、物力的浪费。能源与动力工程与节能技术的综合应用，可以通过技术将能源转化为实际的能量，将这些能量应用于生产生活中，可以实现推动经济发展。在应用的过程中，动力工程中的节能技术可以实现对企业生产成本的节约，在环境保护的同时实现生产目标，符合可持续发展理念的要求。

4 能源与动力工程中节能技术的应用

4.1 在煤炭资源中的应用

根据相关调查显示，目前在我国的能源中，煤炭所占的比例是最大的，煤炭资源在我国经济和社会发展中占据着十分重要的地位。但是，在应用的过程中发现，煤炭的能量虽然比较高，但是，会对环境产生高度的污染。尤其是煤炭在燃烧的过程中会产生硫元素，这种元素会降低大气质量，甚至还会形成酸雨等自然灾害。为了避免这种情况，就要利用能源与动力工程中的节能技术对煤炭资源的利用现状进行改善。比如，可以在煤炭资源被开采出来的时候进行脱硫处理，这样可以在利用煤炭燃烧热能的同时，消除对环境的不良影响。与此同时，还可以提高对煤炭资源的利用率。企业可以根据能源与动力工程当中的节能技术建立与自身实际情况相符合的气体收集系统，将煤炭燃烧过程中产生的气体进行有效处理，实现二氧化碳、二氧化硫等气体的循环利用，对于不需要的气体处理后再排放到大气中，实现节能减排的目的。

4.2 在石油资源当中的应用

石油资源的应用范围比较广阔，很多行业都离不开石油资源。与煤炭资源相比，石油资源对环境造成的影响更小。因此，可以使用石油资源来代替部分煤炭资源，以此减少对环境的污染。目前，石油资源在应用的过程中已经出现了能源短缺的情况。石油资源本身就属于不可再生资源，在应用的过程中储存量不断缩小，无法满足人们日益增长的能源需求。为了有效缓解这一情况，可以利用能源与动力工程中的节能技术降低石油资源的使用率。比如，可以使用乙醇和甲醇等代替石油资源，而乙醇和甲醇可以从废旧秸秆中进行提取。这不仅可以实现对资源的回收利用，同时，还可以有效缓解石油危机。

4.3 在新能源当中的应用

随着科学技术的发展，越来越多的科研机构和科学技术人员开始加入新能源的开发和节能技术的研究中，通过自己的方式来缓解社会资源短缺的情况。研发出来的清洁能源也可以更好地促进社会的可持续发展，在环境保护的基础上实现地区经济的发展。这些新能源的普及与应用需要充分结合本地区的现实情况，如果在不具备新能源应用条件的地区应用这些能源，可能会适得其反，造成人力、物力和财力的浪费。在时代发展的过程中，煤炭、石油等矿产资源与新能源之间的结合是重要的发展趋势。与此同时，随着时间的推移，能源与动力工程中节能技术的普及范围越来越广阔，这些节能技术的应用可以将新能源根据实际需要转化成为热能、风能以及地热能，企业也可以利用一定的转换技术将这些技术进一步进行转化，从而更好地满足生产与运营的需求。与此同时，能源与动力工程中节能技术的应用还可以降低社会行业的生产费用，提高生产效率，提高整体的经济效益。最后，这些节能技术的应用还可以有效降低社会环境污染治理的成本，符合国家可持续发展战略的目标。