能源與動(dòng)力工程中節(jié)能技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用研究

李杰

（哈爾濱商業(yè)大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150028）

能源與動(dòng)力工程中的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的主要目的是降低能源和資源利用過(guò)程中的能量浪費(fèi)，最大限度地提高能源與能量之間的轉(zhuǎn)化效率。與此同時(shí)，將先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于工程建設(shè)中，還可以促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)的健康發(fā)展。目前，我國(guó)對(duì)各種新型能源和清潔能源的研發(fā)仍然處于初級(jí)階段，在能源運(yùn)用中，傳統(tǒng)能源的比例仍然比較大。因此，節(jié)能技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的重點(diǎn)應(yīng)該放在傳統(tǒng)能源的合理利用上，同時(shí)，大力開(kāi)發(fā)新型能源和清潔能力，降低各種污染物質(zhì)的排放量，實(shí)現(xiàn)對(duì)自然環(huán)境的保護(hù)。

1 能源與動(dòng)力工程與節(jié)能技術(shù)的基本概述

能源指的是自然環(huán)境中用來(lái)傳遞和轉(zhuǎn)化能量的媒介，它可以將大自然中存在的資源進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使這些資源直接被應(yīng)用于生產(chǎn)生活當(dāng)中，通過(guò)一系列的工業(yè)化生產(chǎn)將自然資源轉(zhuǎn)化成為對(duì)人類社會(huì)發(fā)展有益的能量。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，能源是人類社會(huì)發(fā)展過(guò)程中最基礎(chǔ)的物質(zhì)，同時(shí)，也是人類在長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展過(guò)程必要的條件。目前，能源技術(shù)與信息技術(shù)、材料技術(shù)并列成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的三個(gè)重要領(lǐng)域。而在這其中，能源技術(shù)是最為重要的。

對(duì)于我國(guó)的發(fā)展來(lái)說(shuō)，能源問(wèn)題是亟待解決的重要問(wèn)題。動(dòng)力工程的研究?jī)?nèi)容與能源問(wèn)題之間具有重要的聯(lián)系，研究本質(zhì)也是滲透在能源利用與轉(zhuǎn)換中的。它主要是通過(guò)對(duì)理論知識(shí)和技術(shù)的研究來(lái)最大程度地降低能源消耗、減少環(huán)境污染物的排放量，提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展的環(huán)境效益。目前，雖然國(guó)家高度重視對(duì)環(huán)境的綜合治理，但是，環(huán)境治理形勢(shì)仍然比較嚴(yán)峻。而推動(dòng)動(dòng)力工程的發(fā)展就是解決這一問(wèn)題的重要途徑，這可以通過(guò)發(fā)展能源與動(dòng)力的方式為節(jié)能技術(shù)提供更加廣闊的發(fā)展空間，同時(shí)使節(jié)能技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中具有更多的發(fā)展機(jī)遇。

節(jié)能技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中需要解決的首要問(wèn)題就是要提高能源的利用率。目前所使用的能源主要包括傳統(tǒng)能源和新型能源這兩部分，傳統(tǒng)能源主要包括煤炭、石油、水資源等，而新型的能源則主要包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能、地?zé)崮艿惹鍧嵞茉础Ｅc此同時(shí)，還需要解決動(dòng)力不足的問(wèn)題，尤其是在建設(shè)工程中，需要改善各種設(shè)備的運(yùn)行狀況，提高能源的利用率。

2 能源與動(dòng)力工程中節(jié)能技術(shù)的主要類型

2.1 空壓機(jī)余熱回收技術(shù)

空壓機(jī)余熱回收技術(shù)指的是在傳統(tǒng)螺桿式空氣壓縮機(jī)中加裝相應(yīng)的余熱回收設(shè)備，利用該設(shè)備的冷熱交換功能來(lái)完成電能與熱能的轉(zhuǎn)化，同時(shí)完成對(duì)這些熱能的收集。為了實(shí)現(xiàn)能量的合理利用，可以使用這部分余熱來(lái)加熱水，使原本散失掉的廢熱被充分利用起來(lái)，在循環(huán)應(yīng)用的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)電能最大程度地應(yīng)用。

2.2 變頻調(diào)速技術(shù)

變頻器設(shè)備在應(yīng)用的過(guò)程中主要可以改變電源輸出的頻率，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的整體控制。在生產(chǎn)的過(guò)程中，各種泵類設(shè)備與風(fēng)機(jī)設(shè)備的應(yīng)用頻率比較高。這兩類設(shè)備雖然可以滿足工業(yè)作業(yè)的要求，但是，在應(yīng)用的過(guò)程中會(huì)消耗大量的電能，造成企業(yè)生產(chǎn)成本的增加。而應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)就可以有效緩解這一情況，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)。尤其是在泵類與風(fēng)機(jī)設(shè)備當(dāng)中應(yīng)用這技術(shù)，可以將電能收集并實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，減少電能的浪費(fèi)。

2.3 熱管技術(shù)

通常來(lái)說(shuō)，熱管在應(yīng)用的過(guò)程中主要分為三個(gè)不同的工作段，在兩端的部分為蒸發(fā)段和冷凝段，中間的部分為絕熱段。在應(yīng)用的過(guò)程中，蒸發(fā)段會(huì)先發(fā)生受熱作用，這時(shí)材料中的蒸汽流就會(huì)向冷凝段流動(dòng)。受到物理作用的影響，蒸汽流到冷凝段后就會(huì)發(fā)生液化，從而凝結(jié)成液體的狀態(tài)，從而再次向蒸發(fā)段流動(dòng)。在這樣的循環(huán)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)熱量的回收與利用。

3 能源與動(dòng)力工程中節(jié)能技術(shù)的發(fā)展

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中，能源短缺的問(wèn)題已經(jīng)成了重要的阻礙。與此同時(shí)，能源在應(yīng)用的過(guò)程中還會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定程度的污染，影響應(yīng)用效率。為了解決這一問(wèn)題，很多科研人員開(kāi)始致力于新能源的開(kāi)發(fā)和新技術(shù)的研究，希望能夠依靠科學(xué)技術(shù)來(lái)解決這一問(wèn)題，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新的活力。在這個(gè)過(guò)程中，已經(jīng)出現(xiàn)了風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汐能、地?zé)崮艿惹鍧嵞茉矗@些能源人們的生活需要，同時(shí)還可以滿足部分工業(yè)生產(chǎn)的需求。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中，需要將環(huán)境問(wèn)題放在重要的地位，注重社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的協(xié)調(diào)，否則，無(wú)法實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展，還會(huì)造成人力、物力的浪費(fèi)。能源與動(dòng)力工程與節(jié)能技術(shù)的綜合應(yīng)用，可以通過(guò)技術(shù)將能源轉(zhuǎn)化為實(shí)際的能量，將這些能量應(yīng)用于生產(chǎn)生活中，可以實(shí)現(xiàn)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在應(yīng)用的過(guò)程中，動(dòng)力工程中的節(jié)能技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)成本的節(jié)約，在環(huán)境保護(hù)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)目標(biāo)，符合可持續(xù)發(fā)展理念的要求。

4 能源與動(dòng)力工程中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

4.1 在煤炭資源中的應(yīng)用

根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，目前在我國(guó)的能源中，煤炭所占的比例是最大的，煤炭資源在我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中占據(jù)著十分重要的地位。但是，在應(yīng)用的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，煤炭的能量雖然比較高，但是，會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生高度的污染。尤其是煤炭在燃燒的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生硫元素，這種元素會(huì)降低大氣質(zhì)量，甚至還會(huì)形成酸雨等自然災(zāi)害。為了避免這種情況，就要利用能源與動(dòng)力工程中的節(jié)能技術(shù)對(duì)煤炭資源的利用現(xiàn)狀進(jìn)行改善。比如，可以在煤炭資源被開(kāi)采出來(lái)的時(shí)候進(jìn)行脫硫處理，這樣可以在利用煤炭燃燒熱能的同時(shí)，消除對(duì)環(huán)境的不良影響。與此同時(shí)，還可以提高對(duì)煤炭資源的利用率。企業(yè)可以根據(jù)能源與動(dòng)力工程當(dāng)中的節(jié)能技術(shù)建立與自身實(shí)際情況相符合的氣體收集系統(tǒng)，將煤炭燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行有效處理，實(shí)現(xiàn)二氧化碳、二氧化硫等氣體的循環(huán)利用，對(duì)于不需要的氣體處理后再排放到大氣中，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。

4.2 在石油資源當(dāng)中的應(yīng)用

石油資源的應(yīng)用范圍比較廣闊，很多行業(yè)都離不開(kāi)石油資源。與煤炭資源相比，石油資源對(duì)環(huán)境造成的影響更小。因此，可以使用石油資源來(lái)代替部分煤炭資源，以此減少對(duì)環(huán)境的污染。目前，石油資源在應(yīng)用的過(guò)程中已經(jīng)出現(xiàn)了能源短缺的情況。石油資源本身就屬于不可再生資源，在應(yīng)用的過(guò)程中儲(chǔ)存量不斷縮小，無(wú)法滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的能源需求。為了有效緩解這一情況，可以利用能源與動(dòng)力工程中的節(jié)能技術(shù)降低石油資源的使用率。比如，可以使用乙醇和甲醇等代替石油資源，而乙醇和甲醇可以從廢舊秸稈中進(jìn)行提取。這不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的回收利用，同時(shí)，還可以有效緩解石油危機(jī)。

4.3 在新能源當(dāng)中的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的科研機(jī)構(gòu)和科學(xué)技術(shù)人員開(kāi)始加入新能源的開(kāi)發(fā)和節(jié)能技術(shù)的研究中，通過(guò)自己的方式來(lái)緩解社會(huì)資源短缺的情況。研發(fā)出來(lái)的清潔能源也可以更好地促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，在環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。這些新能源的普及與應(yīng)用需要充分結(jié)合本地區(qū)的現(xiàn)實(shí)情況，如果在不具備新能源應(yīng)用條件的地區(qū)應(yīng)用這些能源，可能會(huì)適得其反，造成人力、物力和財(cái)力的浪費(fèi)。在時(shí)代發(fā)展的過(guò)程中，煤炭、石油等礦產(chǎn)資源與新能源之間的結(jié)合是重要的發(fā)展趨勢(shì)。與此同時(shí)，隨著時(shí)間的推移，能源與動(dòng)力工程中節(jié)能技術(shù)的普及范圍越來(lái)越廣闊，這些節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用可以將新能源根據(jù)實(shí)際需要轉(zhuǎn)化成為熱能、風(fēng)能以及地?zé)崮埽髽I(yè)也可以利用一定的轉(zhuǎn)換技術(shù)將這些技術(shù)進(jìn)一步進(jìn)行轉(zhuǎn)化，從而更好地滿足生產(chǎn)與運(yùn)營(yíng)的需求。與此同時(shí)，能源與動(dòng)力工程中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用還可以降低社會(huì)行業(yè)的生產(chǎn)費(fèi)用，提高生產(chǎn)效率，提高整體的經(jīng)濟(jì)效益。最后，這些節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用還可以有效降低社會(huì)環(huán)境污染治理的成本，符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的目標(biāo)。

5 結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，在能源與動(dòng)力工程中，節(jié)能技術(shù)是建設(shè)的重點(diǎn)，這對(duì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展起到了重要作用。在能源應(yīng)用的過(guò)程中，不可再生能源數(shù)量越來(lái)越少，但是，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源數(shù)量的需求越來(lái)越多。為了解決這一矛盾，除了要開(kāi)發(fā)新的能源外，將能源與動(dòng)力工程中的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于煤炭資源、石油資源和新能源中也是十分有必要的。