熱能與動力工程中的節能技術探討

(廣東省技術經濟研究發展中心，廣州 510070)

0 引 言

能源是國家發展社會進步的前提條件之一，隨著科技的發展，能源發揮的作用越來越大，已經成為人們生產生活不可或缺的物質基礎。現在，煤炭、石油、天然氣等不可再生能源，仍然是主要的能源，在世界各國廣泛使用，在能源中占比高達90%以上，這些是非常寶貴的不可再生資源，隨著不斷的開發總有枯竭的時候。開發和使用新能源，成為可持續發展戰略的重要課題，但目前太陽能、風能、水能等可再生清潔能源還沒有得到大范圍的應用和推廣。熱能與動力工程節能技術成為節能減排的重要手段，在人們生產生活中起到了一定的作用，所以應該加大熱能與動力工程節能技術的研究和推廣。

1 熱能和動力工程的裝置

1.1 熱能裝置

科技是第一生產力。科技的發展提高了人們的生活水平，也極大的促進了生產力的發展。熱能裝置是人們生產、生活中離不開的主要設備設施，對人們的生產和生活具有重要意義，提高了人們的生活質量，改善了人們的工作環境。熱能裝置的工作原理是利用燃燒能源來提供熱量，熱能裝置將燃燒產生的熱能轉化為機械能，帶動相關的機械運動驅動設備運轉，又稱為熱能動力裝置，主要有以下兩種方式：一是蒸汽機，利用燃料燃燒是產生的熱量將相關液體加熱，液體到達一定溫度汽化后會產生蒸汽，通過蒸汽驅動發動機運轉，實現熱量和機械能的傳遞和轉化，從而帶動設備運轉為生產和生活服務。二是內燃機，利用燃料燃燒時產生的熱氣，直接驅動發動機，實現熱能與機械能的轉化，能源的利用率較高。所以對熱能裝置的結構和原理進行深入分析，研究節能減排技術，可以提高熱能的利用率。

1.2 動力工程裝置

隨著時代的發展，動力工程已經成為與人們生產生活密不可分的一項的技術，包括了能源的轉化和利用整個過程，通過對動力工程的研究，優化工藝流程，可以有效提高能源利用率，減少有害氣體排放，加強環境保護，保證能源可持續利用。動力工程裝置的改進和推廣，提高了煤炭、石油、天然氣等不可再生能源的利用率，是有限的資源得到了充分的利用，還促進了風能及太陽能等新型可再生綠色資源的推廣應用，緩解了能源緊張的問題，推動中國動力工程的發展。當前火力發電在電力行業中仍然占有很大的優勢，動力工程大多應用于火力發電廠，所以要提高能源的利用率，必須讓熱能及時轉化為電能，這樣才能有效提高能源的利用率，做好節能減排工作。

2 熱能與動力工程發展的實際狀況

熱能與動力工程是綜合性的系統工程，涵蓋能源、電氣等不同行業。能源方面，我國的煤炭產量和消耗量均居世界第一，能源的消耗帶來的環境污染問題已經成為人們關注的問題，從發展和環境保護兩個方面給熱能與動力工程提出了亟待解決的問題。必須從環境保護的戰略高度出發，認真研究能源開發技術，熱能與動力工程的技能技術，提高能源利用率，降低環境污染。自改革開放以來，我國經濟社會高速發展，取得了舉世矚目的成績，但是在能源開發利用方面，還有很多的不足，與歐美發達國家相比，我國能源利用率較低。所以我們必須創新工作思路，積極響應政府號召，加強對熱能與動力工程的研究，采用先進的技能技術，提高能源利用率，減少環境污染。同時花大力氣做好新型能源的開發工作，新型能源開發和應用已經成為能源行業發展的必然趨勢。目前，在熱能與動力工程領域，一些企業的聲譽得到了提升，并且也朝著可持續發展的方向前行，我國政府高度重視能源的開發利用工作，積極加大對熱能與動力工程的研究，大力發展新能源的開發力度，但是可以看到在實際應用中還存在諸多問題，主要有以下幾個方面：

2.1 濕氣損耗

濕氣損失是在能量轉換過程中不可避免的現象，尤其是在熱能供電系統中更為明顯，主要是因為以下幾方面：一是水蒸汽受到壓力等因素影響，會形成小水滴，大量的小水滴摻雜在水蒸氣中，使水蒸氣不能達到應有的效果。二是小水滴不斷的增加，會嚴重影響主流的流動過程，這種情況會逐步加深，嚴重影響正常運行，造成能源的浪費和水蒸氣的損失，因此加大對熱能與動力工程的投入，可以有效提高能源的利用率，減小不必要的浪費。

2.2 熱能損耗

熱能損耗是不可避免的，減少熱能損耗是節能技術的一個重要目標。發電廠在實際運行過程中，會產生大量的熱能損耗，造成能源的浪費。發電廠的節流調節環節有時會造成很大的能源消耗，因為節流調節適合用在額定負荷低的設備中，如果設備負荷超過額定負荷，系統會自動調節減少設備數量降低負荷，造成電壓偏低。所以造成系統發電廠輸送電壓不達標，造成供電系統不穩定，對于供電系統運行的安全和穩定形成了阻礙。除了發電行業外熱能還在鋼鐵工業、化學工業等行業得到了應用，所以要重視熱能與動力工程節能技術的研究工作，增加企業經濟效益，減少環境污染和能源浪費。

2.3 環境污染

生產中運用熱能和動力，都是利用能源，而現在主要的能源應用都是通過燃燒，燃燒產生的氣體嚴重破壞了生態環境，造成溫室效應，導致全球氣候變暖等災害。空氣污染主要是煤、石油、天然氣等能源開發利用造成的，如工業生產、發電、汽車尾氣等產生的有害氣體。噪音污染是工業生產中產生的噪音。熱能污染是熱能運用時的損耗造成的，這些都是生產生活中不可避免的污染，但是通過節能減排技術可以最大程度的減少環境污染。

3 發展節能技術的措施

3.1 改進調頻方式

熱能和動力工程是能量轉換的過程，兩者之間存在非常密切的聯系，能源利用開發產生的能量經過轉化，驅動設備運行，組成動力系統。動力工程以熱能為能量來源，在運行過程中，由于摩擦、振動等作用又產生熱能，能量在不停的進行轉換。熱能和動力工程對人們生產生活產生了巨大影響，動力工程的穩定性直接關系到人們正常的生產活動，也直接影響了人們的生活質量。所以通過熱能調頻的方式對系統進行優化，可以有效地降低能源消耗，減少環境污染，提高能量轉化效率。同時改進調頻方式，合理搭配一次、二次調頻，通過改變電機的運轉速度、軟啟動等技術手段，以提高系統運行的穩定性，提高生產效率，從而起到節能減排的效果。所以通過先進的調頻技術，可以很大程度上提高能源利用率，提高系統性能，減少環境的污染。

3.2 運用新型技術

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富，但是這些能源的使用會對生態環境造成嚴重破壞。因此我國政府大力倡導新型清潔能源的推廣，積極扶持引導風能、水能、太陽能等行業的發展。這些新能源具有污染小、可再生的優勢，取之不盡用之不竭，可以緩解當前人類社會能源緊張的問題，這些成果是人類智慧的發展結晶。現在能源利用程度逐步提高，對環境保護工作帶來了巨大挑戰，所以必須堅持可持續發展戰略。將環境保護和能源利用都要放到戰略高度，構建人與自然和諧發展的新業態。在大力發展新能源技術的同時，注重保護環境工作，達到構建節能環保，按“所需即所供”的原則科學用能，實現終端用能設備耗能的科性的社會要求。

3.3 優化產業結構

打破傳統思維方式，創新管理理念，優化產業結構是熱能和動力工程中節能減排的有效途徑，根據行業特點和發展趨勢。對產業結構進行優化調整，一是生產企業的能源構成進行優化，淘汰高耗能的設備，引進環保節能的先進設備，優化工藝流程，減少環境污染，提高能源利用率。二是運用新型技術，引進計算機遠程監控技術，對設備的運行狀況和用能情況進行實時監控，掌握用能設備運行數據，從而合理安排設備用能，保證設備正常運行，減少能源的浪費，運用新技術可以實現產業快速發展，增強企業核心競爭力。三是改進工藝，因地制宜的開展技術革新在水源豐富的地區，充分發揮水資源優勢，推廣水源熱泵技術，科學利用水中的熱能。利用空壓機組熱回收技術，回收熱能供暖等。四是設備升級改造，提高設備性能，加裝變頻器，采用變頻技術，降低能耗達到節電目的。

4 結束語

綜上所述，熱能和動力工程的節能技術，不僅可以提高能源的利用率，增加企業經濟效益，還可以保護環境，增加環保及社會效益。這也已經引起了社會各界的廣泛重視，得到了大力發展，但是因為受到各種因素的影響還存在一些不足之處，習近平總書記在十九大報告中提出“推進資源全面節約和循環利用”，我們應該樹立節能降耗意識和環境保護意識，積極采用新技術，推廣新能源的應用，結合行業發展趨勢優化產業結構，淘汰落后產能，引進高效節能的生產設備，優化工藝流程，來實現節能效益的最大化。