探究熱能與動(dòng)力工程中的節(jié)能技術(shù)

張智超

摘要：近幾年來，隨著全球工業(yè)化發(fā)展速度的不斷加快，全球氣候變暖問題也變得愈發(fā)嚴(yán)重，為了維護(hù)人們賴以生存的家園，必須要采取相應(yīng)的應(yīng)對措施。為此，我國加強(qiáng)了對這一問題的重視，采取了一系列的政策措施，不僅加強(qiáng)了對環(huán)境的保護(hù)，還加強(qiáng)了對熱能與動(dòng)力工程節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，有效促進(jìn)了科學(xué)發(fā)展。面對新的形勢和任務(wù)，我們將不斷探索新能源的節(jié)能減排技術(shù)，為我國下一個(gè)五年計(jì)劃目標(biāo)的順利實(shí)施做出新的貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：熱能;動(dòng)力工程;節(jié)能技術(shù)

引言

能源是生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，能夠提供強(qiáng)大的動(dòng)力支持。從世界范圍來看，石油、煤炭和天然氣都屬于不可再生能源，但對于這類能源的運(yùn)用程度比較高，占能源總量的70%以上。而對于清潔性能源，如風(fēng)能、水能、太陽能的運(yùn)用就比較少。不可再生能源的總量有限，我們不僅要節(jié)省能源，對于新能源也要進(jìn)行一定程度的開發(fā)和利用，這是時(shí)代進(jìn)步和發(fā)展的需求。在這之中，熱能和動(dòng)力工程的發(fā)展前景廣闊，對于行業(yè)的發(fā)展和研究已經(jīng)取得了一定的成果，但在運(yùn)用節(jié)能技術(shù)方面還需要加大研究的力度。

一、熱能與動(dòng)力工程

（一）熱能裝置

熱能裝置主要是指人們生產(chǎn)、生活中所需要的主要設(shè)備形式。在熱能裝置中能源通過燃燒釋放大量的熱能，之后在裝置系統(tǒng)中將熱能轉(zhuǎn)化成為機(jī)械能。一般情況下，工業(yè)熱能裝置有以下幾種：（1）蒸汽機(jī)。蒸汽機(jī)通過燃燒燃料產(chǎn)生熱量加熱傳導(dǎo)介質(zhì)水，水達(dá)到汽化溫度后產(chǎn)生蒸汽，蒸汽驅(qū)動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)熱能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。（2）內(nèi)燃機(jī)。燃料在氣缸中被點(diǎn)燃，燃?xì)馀蛎浿苯域?qū)動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)熱能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。相比蒸汽機(jī)，內(nèi)燃機(jī)的能源的利用效率較高。（3）蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)。高壓蒸汽或燃?xì)庾饔糜谌~片使葉輪旋轉(zhuǎn)做功，適用于大功率機(jī)械的熱能裝置。

（二）動(dòng)力工程裝置

動(dòng)力工程裝置與熱能裝置、電力動(dòng)力裝置共同構(gòu)成工業(yè)動(dòng)力系統(tǒng)，是工業(yè)生產(chǎn)中運(yùn)用最廣泛、最重要的設(shè)備設(shè)施。通過對動(dòng)力工程裝置的設(shè)計(jì)分析，提升能源的利用效率，有效降低有害氣體的排放量，充分滿足當(dāng)前社會(huì)的環(huán)境保護(hù)發(fā)展需求。而且，優(yōu)化動(dòng)力工程裝置設(shè)計(jì)，也可以提高煤炭、石油等不可再生資源的利用效率，將資源的損耗降到最低狀態(tài)，充分滿足當(dāng)前動(dòng)力工程產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力工程裝置運(yùn)行的有效性。

二、熱能與動(dòng)力工程中能源損耗的主要類型

（一）熱能損耗

無論是熱能裝置還是動(dòng)力裝置，二者都會(huì)在運(yùn)行中同時(shí)產(chǎn)生大量的熱能。這些熱能并不能實(shí)現(xiàn)完全的轉(zhuǎn)化，只有一部分熱能通過轉(zhuǎn)化應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)當(dāng)中，而另一部分熱能則直接消耗掉，這無疑導(dǎo)致了寶貴資源的浪費(fèi)。熱能消耗使得裝置運(yùn)行的質(zhì)量降低，并且也降低了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。很多企業(yè)都會(huì)采用裝設(shè)節(jié)流器的方法對熱能損耗實(shí)施預(yù)警，其還能根據(jù)設(shè)置的數(shù)值對設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行調(diào)節(jié)，目的是降低設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷，從而減少熱能的損耗。

（二）濕氣損耗

在熱動(dòng)裝置的運(yùn)行中，濕氣損耗也是重要的損耗類型，對節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)極為不利。濕氣損耗主要表現(xiàn)為三種形式：一是蒸汽在蒸發(fā)、膨脹的過程中普遍會(huì)產(chǎn)生小水滴，一旦小水滴形成大量聚集的水滴團(tuán)，那么就會(huì)對蒸汽系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成不利影響;二是從移動(dòng)速度角度來講，蒸汽的移動(dòng)要快于小水滴的移動(dòng)，這樣在同等距離下兩者的移動(dòng)時(shí)長是不一樣的，濕氣損耗也由此產(chǎn)生;三是小水滴一旦大量聚集，不可避免地會(huì)產(chǎn)生水滴流，那么濕氣的運(yùn)行就會(huì)受阻，熱量損失也會(huì)加重。

（三）環(huán)境污染

熱動(dòng)裝置的運(yùn)行不可避免地會(huì)對環(huán)境帶來一定程度的污染。主要是空氣污染、噪聲污染、放射性物質(zhì)污染和熱能污染幾個(gè)方面。傳統(tǒng)的能源結(jié)構(gòu)使得我國的重工業(yè)生產(chǎn)污染嚴(yán)重，加上城市化進(jìn)程中大量的汽車尾氣污染和居民的取暖，這些都是造成空氣污染的重要因素。

三、熱能與動(dòng)力工程中的節(jié)能技術(shù)措施

（一）改進(jìn)調(diào)頻方式

熱能和動(dòng)力工程是能量轉(zhuǎn)換的過程，兩者之間存在非常密切的聯(lián)系，能源利用開發(fā)產(chǎn)生的能量經(jīng)過轉(zhuǎn)化，驅(qū)動(dòng)設(shè)備運(yùn)行，組成動(dòng)力系統(tǒng)。動(dòng)力工程以熱能為能量來源，在運(yùn)行過程中，由于摩擦、振動(dòng)等作用又產(chǎn)生熱能，能量在不停的進(jìn)行轉(zhuǎn)換。熱能和動(dòng)力工程對人們生產(chǎn)生活產(chǎn)生了巨大影響，動(dòng)力工程的穩(wěn)定性直接關(guān)系到人們正常的生產(chǎn)活動(dòng)，也直接影響了人們的生活質(zhì)量。所以通過熱能調(diào)頻的方式對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，可以有效地降低能源消耗，減少環(huán)境污染，提高能量轉(zhuǎn)化效率。同時(shí)改進(jìn)調(diào)頻方式，合理搭配一次、二次調(diào)頻，通過改變電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度、軟啟動(dòng)等技術(shù)手段，以提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，提高生產(chǎn)效率，從而起到節(jié)能減排的效果。所以通過先進(jìn)的調(diào)頻技術(shù)，可以很大程度上提高能源利用率，提高系統(tǒng)性能，減少環(huán)境的污染。

（二）優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

在熱能和動(dòng)力工程中要促進(jìn)運(yùn)用節(jié)能技術(shù)，就要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化處理，對于結(jié)構(gòu)構(gòu)成進(jìn)行調(diào)整，促進(jìn)合理化的建設(shè)。優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，主要通過以下3種方式實(shí)現(xiàn)。（1）要提升運(yùn)用能源的基本效率，在滿足人們生產(chǎn)生活需要的基礎(chǔ)上對于系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整構(gòu)成比例。（2）對于生產(chǎn)服務(wù)業(yè)的能源構(gòu)成進(jìn)行合理的改善。進(jìn)行調(diào)整改善的過程中，對于相應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備要進(jìn)行更新處理，同時(shí)保證生產(chǎn)的實(shí)際效率和質(zhì)量。更換和淘汰性能陳舊的機(jī)械設(shè)備，運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)方式。（3）運(yùn)用新型技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。相應(yīng)企業(yè)對于應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行更新和引進(jìn)，在一定程度上提升了生產(chǎn)的實(shí)際效率，對于系統(tǒng)工程也實(shí)現(xiàn)最大程度的利用。

（三）運(yùn)用新型技術(shù)

目前世界主要能源體系還是以煤炭、石油、天然氣等不可再生能源為主。這些能源是大自然給予的寶貴財(cái)富，但是這些能源的使用會(huì)對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。因此我國政府大力倡導(dǎo)新型清潔能源的推廣，積極扶持引導(dǎo)風(fēng)能、水能、太陽能等行業(yè)的發(fā)展。這些新能源具有污染小、可再生的優(yōu)勢，取之不盡用之不竭，可以緩解當(dāng)前人類社會(huì)能源緊張的問題，這些成果是人類智慧的發(fā)展結(jié)晶?，F(xiàn)在能源利用程度逐步提高，對環(huán)境保護(hù)工作帶來了巨大挑戰(zhàn)，所以必須堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。將環(huán)境保護(hù)和能源利用都要放到戰(zhàn)略高度，構(gòu)建人與自然和諧發(fā)展的新業(yè)態(tài)。在大力發(fā)展新能源技術(shù)的同時(shí)，注重保護(hù)環(huán)境工作，達(dá)到構(gòu)建節(jié)能環(huán)保，按“所需即所供”的原則科學(xué)用能，實(shí)現(xiàn)終端用能設(shè)備耗能的科性的社會(huì)要求。

結(jié)語

綜上所述，目前發(fā)展熱能和動(dòng)力工程的技術(shù)方面因?yàn)槭艿较嚓P(guān)因素的影響存在一定的問題。實(shí)施工程的建設(shè)人員對于工程的生產(chǎn)價(jià)值要進(jìn)行一定程度上的把握，抓住發(fā)展的機(jī)會(huì)，在推動(dòng)建設(shè)完備的基礎(chǔ)設(shè)施和增加外貿(mào)出口量的基礎(chǔ)上，使這項(xiàng)工程能夠建設(shè)發(fā)展。在建設(shè)工程的實(shí)際過程中，對于能夠運(yùn)用的節(jié)能技術(shù)要進(jìn)行探索和研究，合理化的運(yùn)用，使熱能和動(dòng)力方面形成的損耗能夠有效降低，提升生產(chǎn)的實(shí)際質(zhì)量和基本效率，節(jié)省能源資源，在節(jié)能環(huán)保方面發(fā)揮一定的作用。

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