熱能與動力工程中的節(jié)能技術研究

潘鵬飛 李瑞

(1.寧夏大學新華學院，寧夏 銀川 750001；2.寧夏大學機械工程學院，寧夏 銀川 750021)

0 引言

近些年來為了迎合國家綠色發(fā)展的理念，實現(xiàn)環(huán)保功能下的可持續(xù)發(fā)展，我們開始著力研究一些可以循環(huán)利用的資源，比如說風能、水能、熱能等。其中熱能與動力工程就是節(jié)能技術研究的重點，因為它的適用范圍廣，可以利用的東西也比較常見。

1 熱能與動力工程的發(fā)展現(xiàn)狀及相關技術內(nèi)容

1.1 能源與動力工程的含義及其研究內(nèi)容和方向

從廣義上來講，資源就是大自然中的一些可以被利用的能源，能夠滿足日常工作生活的需要。

隨著時代的進步，以及科技的不斷發(fā)展，人類也越來越依賴這些相關的資源。所謂的能源與動力工程，可以理解為，人類依靠自己的智慧和力量，思考和探索如何能夠有效的利用現(xiàn)有的資源，并且實現(xiàn)利益的最大化。

現(xiàn)在的能源研究的覆蓋面非常廣，因為一些可持續(xù)發(fā)展的能源包括風力資源、水資源、熱能以及太陽能等。其中應用的最廣泛的就是熱能的相關轉化，因為它在日常生活中比較常見，并且使用的效率比較高，它可以把熱能轉化成電力來為日常的生活供電，也可以把熱能轉化成動力。

相關研究人員的目標就是，提高熱能的轉化效率，減少這個轉化過程中的能量的散失，并且讓這門技術更加貼近人民群眾的生活，為大眾所接受，并且在全世界范圍內(nèi)進行推廣和宣傳。

1.2 熱能與動力工程所用的裝置及動力轉化途徑

隨著科技的不斷發(fā)展，對于能源的消耗顯然是非常巨大的，而可以利用的資源中，有絕大多數(shù)都是不可再生能源，比如煤炭、石油、天然氣等。

研究熱能與動力工程可以有效緩解化石能源的利用危機。熱能裝置在日常生活中比較常見，其中最簡單的一種就是通過燃燒一定的燃料來提供熱量，直接使用這些熱量來完成一些相關的工作。

不過，這種方式能量的利用率是非常低的，因為有很多熱量在做工的過程中，以其他形式損失了。因此可以在燃料進行燃燒后，將這種熱量以其他的形式儲存起來，比如可以將它們進行物理過程中的液化處理，將熱量以蒸汽氣體的形式轉化的成氣體，然后用一些特定的裝置儲存起來，這樣使用的時候，就可以更加節(jié)約時間，同時也更加方便取用，因為液體相比較氣體而言，更方便進行儲存，并且液體所占得空間是比較小的。

1.3 熱能與動力工程轉化過程中的一些弊端和缺陷

對熱能與動力工程的研究越來越重視，一些相關的熱能裝置在日常生活中也越來越常見，對環(huán)境也產(chǎn)生了很大的影響。因為熱能的產(chǎn)生大多都要依賴相關的燃料的燃燒，在這個過程中，避免不了的會產(chǎn)生一些煙氣，其實就包含著會污染大氣層的二氧化碳和二氧化硫。二氧化碳排放量過多會加快全球變暖的速度，同時也會加重溫室效應，這些有毒氣體對人體的損害也是非常大的。這只是現(xiàn)在熱能動力工程研究過程中的一個比較典型的問題，因為它與國家的環(huán)保理念相沖突。

其次，熱力工程最經(jīng)常運用到的地方，就是一些大型工廠，比如一些火力發(fā)電廠。但是在很多的熱能發(fā)電工廠中，都存在著相當多的問題，最簡單的一個就是與生活息息相關的噪音問題。因為國家在這種情況下，對于這種大范圍應用熱能裝置的研究還比較粗糙，有很多功能還沒有細化解決。

最后，關于能源的利用效率問題，進行一些熱能的做功時，大部分情況下會產(chǎn)生一些水蒸汽，其實在工廠的能量轉化的過程中，也會出現(xiàn)這個問題。這種情況下的水蒸汽的產(chǎn)生和散失，其實就是熱能的丟失，而熱能丟失的越多，根據(jù)物理所學的能量守恒定律來進行分析，最終在熱能生電的工廠中，最后熱能轉化成的電能也就越少，能量利用效率是非常低的，有很多的能量以水蒸汽的形式散失了。

2 促進和優(yōu)化熱能與動力工程發(fā)展的相關措施

2.1 引入有專業(yè)能力的研究動力工程的技術人員

國家如果想要提高關于熱能與動力工程系的這方面的技術的話，首先最重要的是要引入一些先進的人才，一方面可以讓這些專家培訓一下相關工作人員，提高他們的專業(yè)素養(yǎng)，同時也豐富了他們的知識庫。并且，可以讓這些專家們建立起一個研究小組，專門進行研究熱能與動力工程這方面的高端技術。如果他們愿意的話，也可以給分享他們國家的一些成功經(jīng)驗。

要想技術強大起來，首先研究人員和工作人員的自身的專業(yè)素質要達到要求，這樣他們才能在日常的工作過程中，真正的發(fā)揮自己的作用，也能夠更加完美優(yōu)異的完成自己的工作。

2.2 優(yōu)化相關熱力裝置，回收利用那些被浪費的能源

現(xiàn)在的大部分工廠，在相關的設備運行的時候，在熱能這個方面會產(chǎn)生大量的損耗，一方面以熱量的形式消散在空氣中了，另一方面轉化成了水蒸汽流失了。并且在燃料燃燒過程中，有很多能量通過廢氣的形式被浪費了，而且在這個能量的轉化過程的最后階段，被認為是廢渣的工廠垃圾中，也蘊含著一些沒有被利用的能源。如果想要避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，就要優(yōu)化相關的人力裝置提供能量的利用效率，同時也要想辦法來回收利用那些被浪費的資源。

想要達到這個目的，首先要了解在這個過程中能量是怎樣被損耗的，也就是要了解到它的工作原理。關于蒸汽的損耗問題，其實就是因為裝置在進行燃燒燃料的過程中，由于在密封的環(huán)境中，大量的熱量會導致空氣進行蒸發(fā)和膨脹，在一定的時間之后就會產(chǎn)生一些水蒸氣，這些水蒸氣會帶走相當大的一部分熱量，這個過程中就降低了能量利用效率，同時大量的水蒸氣的聚集，對于機器也會有一定程度的損害。所以，一方面可以設計一些相應的裝置，來盡量減少這種熱量的散失。同時，每隔一段時間也要進行我們機器的維修，防止因為這些問題而出現(xiàn)故障，進而影響工廠的工作效率，減少了經(jīng)濟效益。

3 大力發(fā)展熱能與動力工程的必要性和意義

3.1 節(jié)約不可再生能源，推動可持續(xù)發(fā)展理念的發(fā)展

過去的幾十年中，在各種工作生活或者熱力發(fā)電的工廠中，所運用的都是那些不可持續(xù)發(fā)展的能源，比如煤炭、石油和天然氣等，在自然界中存在的數(shù)量是有限的。所以，國家近些年來開始開展了一些可再生資源的利用，比如說風能、水能、太陽能、熱能，這些在日常生活中比較常見的能源。

其中使用最廣的也就是熱能，因為它最貼合于生活常態(tài)。同時，對于這些新型的開發(fā)和利用也是在順應時代的號召，響應國家的要求，畢竟能源的數(shù)量是有限的，要想實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就必須做出一定的改變。

目前在一些部門和工廠中所使用的熱能與動力工程的裝置，其實是時代進步的體現(xiàn)，它的工作原理就是在進行一些燃料的燃燒的過程中，將它作為產(chǎn)生的熱能轉化為其他能量的形式比如說我們的熱力發(fā)電工程就是將熱能轉化為電能，供應日常電力需求，這是熱能轉化為其他形式的能量最常見的一種方式。

它其實在一方面能夠方便讓大型工廠的工作，節(jié)約了相關的人力資源。同時，在日常的生活中，它也起到了很大的便利作用，并且它也推動了可持續(xù)發(fā)展理念的發(fā)展。

3.2 提高熱力發(fā)電工廠的經(jīng)濟效益，促進國家經(jīng)濟的進步

同時，隨著國家的進步和社會水平的發(fā)展，近些年來熱能與動力裝置的技術也得到了一定的改進。其中最直接的影響就是，能量的轉化效率得到了提高，節(jié)約了不可再生資源的開發(fā)利用，同時也最大限度地完成了所需要完成的工作。

在一定的程度上，也就是提高熱力發(fā)電工廠的經(jīng)濟效益，畢竟技術的進步，最直接的影響就是工作效率的提高，而工作效率的提高，它的意義就是在消耗了最少的成本的同時達到了最大的收獲。

長期發(fā)展下來，熱能發(fā)電工廠的經(jīng)濟水平就會有顯著的提高，同時，國家也會更加注重這方面的改革與提升。從另一個角度上來看，這也是在促進國家的經(jīng)濟的進步和發(fā)展。

4 結語

為了順應時代的要求，迎合國家可持續(xù)發(fā)展的理念，我們開始減少對不可再生能源的利用，進行相關可持續(xù)發(fā)展能源的研究，其中最具有代表性的就是熱能與動力工程，它的工作原理也就是將熱能通過一些機器的作用轉化為其他形式的能量，其中應用最廣泛的就是熱力發(fā)電工廠，它在一定的程度上，節(jié)約了人力資源，同時也提高了工廠的經(jīng)濟效益，促進了國家經(jīng)濟的發(fā)展。