能源与动力节能领域的进展现状

发表时间:2021/1/12   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:翟昕栎 王铅 郭俏 宋泽琪 郝小靖
[导读] 摘要:能源动力工程主要研究了如何转化能源和动力的能量,该工程非常复杂,有很多琐碎的内容,所以研究过程中会遇到很多难题。
        中北大学  036000
        摘要:能源动力工程主要研究了如何转化能源和动力的能量,该工程非常复杂,有很多琐碎的内容,所以研究过程中会遇到很多难题。现阶段,我国的能源动力工程研究的领域主要包括动力机械、工程物理学和流体机械工程等,并且整个工程注重强化自动化,为此,需要各高校在培养能源方面的人才时,多讲解关于能源方面的各种知识,提升他们的创新能力,为国家培养综合能力强的优秀能源人才。在不断发展创新的过程中,能源动力工程已经为国家创造了大量的动力能源,本文基于能源与动力节能领域的进展现状展开论述。
        关键词:能源与动力;节能领域;进展现状
        引言
        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
        具体来讲,能源与动力工程的研究,一方面是对传统能源利用方式进行优化,另一方面是寻求新能源。对煤、石油等传统能源,主要研究方向是提高利用率,降低能源消耗,降低有害物质排放;在新能源研究方面,目前在风能、核能等能源的利用方面取得了一定的成就,在太阳能、生物能源方面的研究和实践也在逐步进行。从动力工程角度来讲,研究方向主要是基于对传统能源及新能源的深入分析,对内燃机、发动机、锅炉等动力设备进行改造,以便提升能源利用率,减少能源消耗,降低污染。能源与动力工程是一个综合工程体系,与国家经济、社会运转和生态保护息息相关。
        2能源动力工程的重要性
        能源动力工程主要是研究能源,重点放在利用传统能源和研发各种新能源上,最大程度发挥能源的优势。一般情况下,能源动力工程主要包括能源和动力两个部分,其中能源主要指石油和煤炭等传统能源,以及类似核能和生物能等新能源;动力包括航空发动机、内燃机和各种测试技术等。能源和动力对社会发展具有的重要作用,从国家层面上来看,我国的国民生产总值基本上和能源消费量成正比例关系,也就是说能源动力工程极大地影响了国民经济发展。社会在发展的过程中非常注重人们的衣食住行,通过发展经济可以有效地解决这些问题,但是在这个过程中肯定会消耗能源,也就是说,要想提升人们的生活水平需要不断消耗能源。由此可知,人们在日常生活中的吃穿用度等方面都需要用到一定的能源。除此之外,能源动力工程也会极大地影响国防,其在生产使用以及培训军人等方面都需要消耗大量的能源。如果不能充分提供能源,那么我国的社会经济会受到很大的影响,并且也很难保障国家的安全。因此,发展能源动力工程对于国家来说非常重要。
        3能源与动力工程节能技术的应用
        3.1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。


        3.2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。
        3.3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。
        3.4湿汽损失降低技术
        结合上文的分析能够了解到,在热能与动力工程的能量转换环节中,湿汽损失的产生极为常见,且难以避免。基于此,为了进一步降低生产中的能源损失,并获取最大的经济效益,引入相关节能技术降低湿汽损失是必然选择。笔者认为,应当从使湿气产生的不同原因入手,针对性的落实应对策略以完成湿气损失的有效减少,具体有:在设备中加设除湿装置,避免设备内部生成大量水滴;将加热循环装置引入热能传动过程中,以此减少湿汽损失;加大设备的日常维护保养力度,防止由于设备故障而引发的湿汽损失产生。湿气的产生一般是由于温度差距造成。例如,在锅炉设备中,当动叶栅结束做功后,依托余下动能,蒸汽脱离机组入至凝汽系统之中。而在这一过程中,蒸汽所存在的余下动能且机组未能及时转化的能量为“余速损失”。想要更好的实现节能、降低蒸汽损失,则要实时关注仪表状态。一旦发现压力过低、或者温度过低的状况,必须及时进行温度及压力的升高。当温度较低时,会对液态水气化产生影响,同时也会对做功效率产生阻碍,所以应对其温度予以保证。同时,还要尽可能维持做功的连续状态,并控制蒸汽的输出性稳定性,以此实现节能降耗。
        结束语
        总的来说,在能源与动力工程中,节能技术是建设的重点,这对经济的可持续发展起到了重要作用。在能源应用的过程中,不可再生能源数量越来越少,但是,经济发展对能源数量的需求越来越多。为了解决这一矛盾,除了要开发新的能源外,将能源与动力工程中的节能技术应用于煤炭资源、石油资源和新能源中也是十分有必要的。
        参考文献
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