能源與動力工程的節能技術概述

汪子圣

摘 要 市場經濟體制中國民生活水平提高，經濟增長趨勢明顯，而能源作為社會經濟發展的基礎性資源，影響著國民經濟發展水平。但由于經濟發展速率的提升，我國能源利用率不高，甚至產生較為突出的能源損耗、浪費問題。能源與動力工程的節能技術，作為新時期重要節能措施，其在個領域的滲透，能夠實現能源的合理利用目標。因此，本文結合能源與動力工程基本定義，通過分析能源與動力工程中的能源種類，對能源與動力工程的節能技術具體應用展開研究。借此明確我國能源開發、利用方向，突出能源與動力工程的節能技術實踐價值。

關鍵詞 能源;動力工程;節能技術

引言

能源是國民經濟發展核心，與國民生活質量息息相關，能源與動力工程的節能技術，具體指能源使用期間用于控制能源利用率、能源損耗量的新型節能技術。現階段，全球能源短缺問題愈發突出，我國在經濟發展中能源損耗量與日俱增，如何借助能源與動力工程的節能技術，解決能源緊缺問題，是我國各行業生產建設所面臨的重大挑戰。因此，本文對能源與動力工程的節能技術展開討論，旨在梳理各領域節能技術的落實方法，助力我國社會經濟發展。

1能源與動力工程基本定義

能源與動力工程是自然界內能量轉化、輸送的媒介，可將自然環境中現存的可利用能源在工業化生產中轉變為可推動社會發展的資源。因此，能源與公立工程中能源是人類社會基礎性支撐，影響著人類社會可持續發展目標的實現，但由于自然界內能源數量、種類的限制性特點，需要引進節能技術為能源高效利用提供助力[1]。現階段，能力與動力工程實踐中，工業領域中飛機、動車、船舶等動力工程建造中，所造成的能源損耗問題愈發突出，而能源持續損耗將不利于人類社會文明建設，影響著現代化生產事業的有序推進。

為此，隨著動力工程中能源煤炭、水資源、石油等能源損耗量的增加，要求各方重視能源損耗問題，在積極開發新型能源基礎上，推進能源節能、轉換、重復利用的研究工作，為我國經濟增長、工業文明發展提供助力。另外，能源與動力工程中在能源利用中存在的問題，不僅體現在能源損耗中，同樣體現在相關能源污染中，其中較為典型的為水環境污染。所以在節能技術滲透中，能源與動力工程發展中還應堅持節能降耗、保護環境的基本原則，在減少原料浪費的前提下下，分析我國各類能源與動力工程的綠色、環保潛能[2]。

除此之外，能源與動力工程發展中，工程內部產生的能耗問題，為我國節能技術的創新應用提供較為廣闊的空間。而在節能技術具體應用中，提高新型、傳統能源利用率是節能技術滲透在該領域的核心。其中，傳統能源具體指水資源、石油以及煤炭資源，而新型能源則包括生物能、風能、太陽能、地熱能等。與此同時，相關人員還應重視動力工程的“動力問題”，在動力工程建設中，主動分析燃氣機、鍋爐系統、電機、燃氣機的運行能耗、動力支撐，從而在人類社會中個體活動范圍增加、社會能源利用矛盾不斷突出的今天，利用節能技術優化各行業能源配置，以提高能源利用率。

2能源與動力工程中的能源種類

2.1 煤炭資源

在我國能源與動力工程中，煤炭資源是我國資源體系中的主要能源類型，可作為動力工程建設、各行業發展的能量支撐。但是煤炭資源屬于消耗性能源，其在具體運用中會引起較為突出的污染問題，不利于我國生態系文明事業的持續性發展。為此，節能技術在能源與動力工程中滲透時，還應與煤炭資源利用工藝改造為重點，控制煤炭資源燃燒時產生的硫化物數量，避免該類物質在于空氣內氧氣、水分子結合后造成酸雨，影響國民健康生活、農業發展。在此背景下，我國煤炭資源開采后，相關人員需在能源利用前期對其展開脫硫處理，從而減少煤炭資源燃燒期間，有機硫化物產生數量[3]。再者，動力工程建設中，相關人員在資源利用中，可聯合廢氣處理、回收系統，防范煤炭資源燃燒時對外部環境的損傷。并且在煤炭資源利用價值不斷明確的今天，我國對2017—2019年煤炭、電力資源產能展開分析，最終確二者產能分別為6.5t、1200w，意味著能源與動力工程中，煤炭資源利用率不斷提高，而節能技術對煤炭資源使用工藝的優化效果愈發明顯。

2.2 水資源

水資源同樣是能源與動力工程中的主要能源類型，其在應用時存在的問題主要體現在水資源污染、水資源短缺等方面。從全局角度分析，我國屬于水資源短缺的干旱國家，很多城市在動力工程、城市供水中均存在水資源不足問題。為有效解決水資源，相關部門自改革開放初期，對水污染管理、水資源利用擬定針對性管理方案，要求社會公眾、相關企業在水資源利用中應積極落實“節約用水、治污為本、多渠道水資源開發”工作，同時運用節能技術深入探究水資源循環利用工藝。與此同時，我國進一步強化大氣內水分子、工業再生廢水、海水、雨水等水資源的運用，以此在水資源的合理應用中，解決我國水資源短缺問題。而在動力工程中，相關人員在多渠道聚集水資源的基礎上，通過冷卻工業用水、淡化海水處理等技術，研發出多類水資源節能設備[4]。比如，相關企業以水資源為動力支撐，設計水動力節油器，從而利用水電解時產生的氧氣、氫氣作為客車、船舶等動力工程的動能，以提高水資源利用率，同時具有節約石油資源的作用，其節油率高達15%～40%，且動力工程建設中產生的二氧化碳、一氧化碳等有害物質和可控制在50%以下。

2.3 石油資源

在世界范圍內，石油資源屬于緊缺型能源，所以盡管石油資源使用效能不斷突出，但由于石油資源為不可再生資源，需要社會領域限制石油資源使用范圍。然而，因社會工業發展中，各項工藝、設備使用中資源需求的復雜性，石油資源需求量增加問題，同樣造成能源與動力工程中的能源利用矛盾。為此，相關企業需在合理調整石油資源利用率基礎上，需積極探究石油資源替代產品的開發，比如，乙醇、油砂、甲醇均屬于石油資源的替代產品。其中，替代優勢較為突出的為乙醇這一生物燃料。另外，為在石油資源使用中減少我國液態石油損耗，相關企業可利用正丁烷、丙烷等物質在代替汽車動力結構中的柴油，以此控制柴油中乙烯生產造成的成本損耗，節約石油煉化中的C4烴運用問題，且C4烴附加值提升，相關石油企業在C4烴精細化加工中，原料資源利用進入平衡狀態中。

3基于節能技術的新能源開發

新能源開發是節能技術在能源與動力工程應用的重點內容，其中最具代表性的新型能源 為風能、太陽能[5]。其一，風能資源。我國作為國土面積較大的國家，國土周邊海岸線長，使得我國風能資源存儲量較為，所以在能源與動力工程建設中，風能可作為節能技術運用的主要能源，并且風能資源開發時，資金、技術、地域對能源利用的限制較少。現階段，我國風能資源多集中在內蒙古、甘肅、新疆等區域，同時在風能資源研發中，相關人員發現西北地區、東北等區域中的風力資源存儲量較多，進一步肯定著風能資源開發利用的可行性。據了解，我國風電總裝機容量為62.7GW，而基于風能發電的電力行業，全球營業額約為20億美元，且，并且以每年增長20%～25%的速率增長，預計在社會發展中，電力系統中風力發電所占比可改變為25%。其二，太陽能資源。在我國新型能源中，太陽能資源是能源與動力功率節能技術實踐的重點內容，是我國各行業廣泛應用的可再生能源。全球化時代中，我國成為太陽能電池生產大國，可在太陽能光伏領域技術滲透中，提高太陽能利用率，但我國將太陽能資源用于能源與動力工程時，仍需引進國外進口配件，裝配太陽能使用產品。

4能源與動力工程中的節能技術實踐

4.1 能源與動力工程中的節能技術

（1）空壓機余熱回收技術

空壓機是能源與動力工程中能耗大、能源利用率較低的設備類型，其在實際運行可利用輸入電流生成熱能、壓縮空氣能。設備產生將電力資源轉變為熱能后，設備內剩余能量會作為廢氣、廢熱被排放至空氣內，最終造成能源損耗、浪費現象[6]。但空壓機余熱回收這一節能技術產生后，能源與動力工程中大量能源得到有效利用。相關人可結合能源與動力工程節能需求，引進節能技術設計空壓機余熱回收裝置，并基于“冷熱交換”原理，將該空壓機使用中的剩余熱能回收，在將該熱能用于水資源加熱，支持相關企業生產作業。比如，某企業在產品生產中需借助空壓機內熱能輔助生產，但在空壓機使用中能源損耗問題突出，使得較多電力能源被浪費，剩余電能流散。為節約電力能源、熱能損耗，相關人員通過該項節能技術，回收處理設備內的余熱，通過將其引進熱水器裝置，避免企業生產中耗費電能加熱生產用水。由此可見，空壓機余熱回收技術應用中，可在合理控制能源損耗的同時，減少傳統生產工藝中水資源加熱造成的電能損耗，控制空壓機電能損耗，實現能源節約目標。

（2）變頻調速技術

變頻設備使用過程中可用于調整電源輸出頻率，從而綜合控制能源與動力工程內的電機運行，但由于能源與動力工程中所需風機、泵類裝置較多，對變頻設備利用頻次多[7]。相關企業在高效利用該類設備輔助船舶、飛機等動力工程時，相關企業還應在滿足工業生產需求時，重視生產中的電能損耗。而變頻調速技術在變頻器設備控制中，可減少設備運行中的能耗、生產成本，確保能源與動力工程經濟利益最大化。比如在風機設備、泵類裝置中，已經變頻調速技術，可通過采集電能、循環利用電力能源等方式，節約設備運行中的電能損耗。

（3）熱管技術

能源與動力工程中，熱管技術可優化工程建設中，內部裝置的蒸發、冷凝結構，通過使蒸發管道產生熱能以促進材料在冷凝管中的流動塑料。隨后在物理作用影響下，蒸汽流可在材料進入冷凝管中被液化，從而再次進入蒸發段。此種節能技術的節能核心，在于能源與動力工程中動力管道內能源的循環利用[8]。

4.2 能源與動力工程中節能技術具體應用

在當前時期，能源與動力工程中節能技術的具體應用，主要體現在煤炭資源、石油資源中。具體來說，一方面，在煤炭資源中。雖然我國礦產資源較為豐富，但將節能技術滲透在礦產資源開發、利用中對我國動力工程建設、社會可持續發展意義重大。因此，在動力工程中，相關人員可結合煤炭資源使用中存在的問題，制定針對性的節能措施[9]。其一，在煤炭資源轉變為動力能源時，會進入高溫燃燒階段，而在能源燃燒過程中卻會產生硫化物、碳化物等污染性物質，影響著自然環境，不利于國民健康生活。應用節能技術后，可在節約煤炭資源過程中，預先對煤炭資源進行處理、加工，減少其對環境造成的污染。其二，煤炭資源轉換中，相關人員可堅持節能理念，設計有害氣體排放及回收裝置，將其轉變為可用于工業生產的動力裝置，提高煤炭資源利用率。比如相關企業可在生產環節，設計廢水、廢氣回收及凈化系統，以此實現能源與動力工程節能減排的建設目標。另一方面，由上文可知，石油資源在我國各領域使用范圍廣、需求量大，并且在社會經濟發展中石油資源儲備量持續減少，使得能源與動力工程中石油資源利用形式愈發嚴峻。為此，相關人員在節能技術應用中，需在尋求替代性能源前提下，還應在動力工程的動力系統燃料裝置設計中不斷探究該裝置功能優化方法，通過集成應用新型節能技術，減少動力系統內的損耗，或是提高石油資源在能源與動力工程中的利用率，避免造成能源浪費問題[10]。

4.3 節能技術在能源與動力工程中的實踐案例

以某能源動力工程減少中，生產廠房所制作的能源與動力系統中的鍋爐房為例。該鍋爐房中設有鍋爐主機5臺，型號為Vitomax 200，屬于燃氣、蒸汽型鍋爐，所用能源為天然氣、柴油，現有鍋爐燃氣裝置中兩種燃料能源可在2t鍋爐內自由切換。具體來說，該能源與動力工程中，燃氣型鍋爐可在能源燃燒中產生熱能，而單臺鍋爐壓力為1.5MPA，熱能整體蒸發量為10t/h。用于輔助動力鍋爐的設備包括油罐兩組、常溫除氧系統、水箱兩個、水泵組6個，以及常溫除氧、除鐵裝置各 1個、1套30m3的柴油存儲系統。在應用節能技術前期，該生產廠房能源損耗問題突出，于2018年，該廠房的鍋爐房中蒸汽產量為2.56，系統可運行時間為1.18萬/h，水資源、電力資源損耗分別為3.1萬噸、25.98萬kW·h，將其折算為煤炭資源、天然氣資源后，該能源與動力工程共消耗的煤炭資源為32.6t、天然氣資源為278.56萬立方米，并且該鍋爐房占據廠房中能量損耗的43.6%。

因此，為在鍋爐房運行中，提高裝置內能源利用率，相關人員憑借該廠房鍋爐系統節能空間大的特點，對鍋爐房展開節能改造處理。比如，在落實節能技術時，相關人員可將系統內廢水處理管道分為兩路，一條是在鈉離子交換設備處理后，將質量合格水樣品輸送至水箱內，同時在除氧器處理水樣品后將其投入鍋爐中。另一條是利用冷凝水箱、除鐵器，對水資源中的鐵離子、冷凝水進行處理，經檢測后用于鍋爐中。在該廠房鍋爐內各裝置節能改造后，其能源利用率明細提高，其中節能效果最為突出的為天然氣、自來水。節能技術應用后，該鍋爐裝置所生產的每噸蒸汽，可節約22立方米的天然氣，節能幅度為19.5%，而裝置內電氣比降低0.45m?/t，代表著生產蒸汽時，每噸蒸汽損耗水資源為1.45立方米，能耗節約幅度為30.4%。

4.4 能源與動力工程節能技術實踐措施

（1）基于節能技術使用傳統能源

能源與動力工程中，為發揮節能技術實踐價值，相關人員需在節能技術引導下，開發或使用傳統能源。具體來說，能源與動力工程中節能技術實踐時，相關在能源開采、運輸、使用中應重視環保、清潔、能耗，并通過更新能源利用中的相關工藝與技術，完善能源與動力工程中的節能體系。比如在傳統能源使用中，對于高污染的主導型產業，需在工業生產中加強污染排放量的控制，及時關停部分污染及能耗大的生產線，從而將能源主導型企業轉變為技術型的節能企業，為企業優化發展奠定基礎[11]。除此之外，相關企業可在內部生產中，利用能源與動力工程中的節能技術，在節約能源損耗量的同時，為企業生產系統匯集更多動力。例如在煤炭資源開采中，企業在貫徹節能減排理念時，應減少生產線內動力裝置煤炭資源燃燒量，以此實現節約煤炭資源、保護大氣環境的基本目標。在此期間，相關企業還應嚴格控制廢氣、廢水排放量，通過布設能源過濾設備，靈活使用可再生能源，保護生態環境。

（2）利用節能技術挖掘新型能源

能源與動力工程的節能技術在具體應用中，不僅體系在傳統能源開采中，同樣可在節能技術創新使用、推廣中積極開發新型能源。例如太陽能、風能等新型發電能源，體現著節能技術對可再生、無污染能源的挖掘，對相關行業生產體系內動力工程高效建設有著不可替代的作用。與此同時，相關人員需正確認知能源與動力工程中的節能技術，將其滲透在社會領域的任何個體、企業中，為后期節能技術、新型能源推廣奠定基礎。比如在電力行業中，風能可作為電廠動力能源，支持電廠發電，而太陽能可在機械生產中作為汽車動力裝置能源，相關人員在動力能源、勢能轉換中還應綜合分析節能技術能源存儲、轉化優勢，在挖掘新型能源的同時，推動新型能源存儲、轉化工藝落實，為相關能源的可再生、循環利用提供助力。由此可見，能源與動力工程中，節能技術多渠道應用有助于提高各行業能源使用率，解決當前我國傳統能源匱乏產生的問題，促進相關產業優化升級。

（3）積極響應國家節能技術推廣

相關企業在運用能源與動力工程中的節能技術時，還應積極響應國家節能技術推廣工作。首先，根據國家主導節能技術類型，將能源與動力工程內具體節能措施引進內部生產體系中。而相關政府部門可在企業節能技術落實中，建立相應推廣政策，通過稅收優惠、政策引導等方式，鼓勵企業將動力工程的節能技術滲透在企業生產經營的生命周期內，推動節能技術在各領域的應用。其次，在借助政策推廣能源與動力工程節能技術時，相關監管部門還應加強能源開采、利用的監管力度，若存在能源損耗嚴重、能源開采安全性不足的企業，可按照相關管理制度對其進行懲處。最后，在能源與動力工程的節能技術價值凸顯中，企業應認識到能源合理利用的必要性，將能源利用率的提高作為企業生產的核心，繼而在能源開采、保護中重視節能技術的使用，完善內部產業結構，為企業創新發展打好基礎。除此之外，基于節能技術，相關企業需內部能源與動力工程建設中，深入挖掘新型能源、分析傳統能源替代物，并且在確保新型能源可靠性、適用性后，根據能源類型以及各行業能源使用需求，推廣相關節能技術、新型能源，為我國社會經濟體系的進一步健全提供助力。

5結束語

綜上所述，在我國各行業節能體系中，能源與動力工程的節能技術是減少能源損耗、解決能源匱乏困境的主要技術，其在各領域的應用對我國經濟建設、社會發展意義重大。但是在我國能源損耗量不斷增加的背景下，傳統能源損耗問題愈發突出，需要充分挖掘能源與動力工程中節能技術價值，探究相關企業生產體系中動力裝置節能降耗工藝、開發新型能源，避免能源損耗對我國經濟增長造成的不利影響。并且在節能技術實際應用中，相關人員在節能技術研究中還應重視節能技術推廣工作，使其廣泛滲透在各領域建設工作中，助力我國市場經濟建設。

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