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试论能源与动力工程的节能技术

2020-11-16马涛

科学与财富 2020年26期
关键词:动力工程节能技术能源

摘要:当代社会飞速发展,能源与动力工程功不可没,但在全新的发展理念下,传统工程能源消耗过高的问题逐渐暴露出来。能源与动力工程的节能技术研究,是从根本上降低社会运转过程中的能源消耗。本文首先阐述了能源及动力工程的相关概念,然后从煤炭资源和石油资源两个角度分析在节能方面存在的不足,最后对我国能源与动力工程节能技术的应用进行探究。

关键词:能源;动力工程;节能技术

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發展。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能源与动力工程概述

1.1  能源

能源是向自然界提供能量转化的物质,是人类活动的物质基础。人类通过探测、开采、加工和使用能源,推动了社会生产力的进步,因此可以说能源是现代社会发展的基础。随着工业和科技社会发展到全新阶段,人们越来越意识到,传统的能源使用方式快要将地球的各类珍贵能源消耗殆尽,同时粗放式的能源开发模式,也对生态环境造成了巨大破坏。无论是从维持社会生产力的角度,还是从保护和拯救大自然的角度,研究节能技术都十分有必要。

1.2  节能技术

在发展过程中需要解决的首要问题就是要提高能源的利用率。目前所使用的能源主要包括传统能源和新型能源这两部分,传统能源主要包括煤炭、石油、水资源等,而新型的能源则主要包括太阳能、风能、潮汐能、地热能等清洁能源。与此同时,还需要解决动力不足的问题,尤其是在建设工程中,需要改善各种设备的运行状况,提高能源的利用率。

1.3  动力工程的应用

由于电能是自然界燃料、风力等资源为人类所利用的最主要形式,工业生产所需机械能、建筑暖通空调等系统设备和各类生活电器的驱动,绝大部分都依赖电能的供应,而火力发电在未来相当长的时期依然会是最主要的电能生产方式。所以热电厂是应用最广、影响最大的热能与电力工程,在探讨节能减排技术及其应用时,火力发电厂的规划设计和机组运行过程的调控是最主要的研究课题。在线监测、智能化控制和新能源相关技术的运用,则是优化火力发电厂机组运行、提升燃料的热能转换和利用效率的关键。

2传统能源与动力工程相关技术存在的不足

2.1  煤炭资源的应用

煤炭是一种经典的传统能源,在我国储量极高,我国各个地区都有悠久的煤炭资源利用历史。在我国近年来的工业发展过程中,煤炭成为主要应用资源之一,也是我国能源与动力工程的核心资源。但是,煤炭资源的一大弊端就是污染性极强,其硫含量极高。而传统动力工程对煤炭的使用普遍采用比较粗放的燃烧方式,在能源转化过程中,会产生大量的有毒物质,对空气造成严重污染,酸雨就是因煤炭能源的大量使用而产生的典型的不正常的自然现象。

2.2  石油资源的应用

石油资源是目前全球最为重要的能源。通过对石油资源的开发和使用,人类社会在第二次科技革命之后飞速发展。我国对石油资源的研究和使用十分重视,其推动了工业和现代科技的发展。但是,随着人类社会对石油资源的依赖性越来越强,这种不可再生资源的消耗量不断增加。随着石油资源储量越来越少,人们开始对传统能源与动力工程的运行方式进行反思,急需改善工艺,研究新能源,以应对将来石油资源枯竭的难题。

3能源与动力工程中节能技术的发展

在经济发展的过程中,能源短缺的问题已经成了重要的阻碍。与此同时,能源在应用的过程中还会对环境造成一定程度的污染,影响应用效率。为了解决这一问题,很多科研人员开始致力于新能源的开发和新技术的研究,希望能够依靠科学技术来解决这一问题,为经济发展注入新的活力。在这个过程中,已经出现了风能、太阳能、潮汐能、地热能等清洁能源,这些能源人们的生活需要,同时还可以满足部分工业生产的需求。在经济发展的过程中,需要将环境问题放在重要的地位,注重社会效益、经济效益和环境效益的协调,否则,无法实现可持续性发展,还会造成人力、物力的浪费。能源与动力工程与节能技术的综合应用,可以通过技术将能源转化为实际的能量,将这些能量应用于生产生活中,可以实现推动经济发展。在应用的过程中,动力工程中的节能技术可以实现对企业生产成本的节约,在环境保护的同时实现生产目标,符合可持续发展理念的要求。

4能源与动力工程节能技术的应用

4.1  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。

4.2  在新能源当中的应用

随着科学技术的发展,越来越多的科研机构和科学技术人员开始加入新能源的开发和节能技术的研究中,通过自己的方式来缓解社会资源短缺的情况。研发出来的清洁能源也可以更好地促进社会的可持续发展,在环境保护的基础上实现地区经济的发展。这些新能源的普及与应用需要充分结合本地区的现实情况,如果在不具备新能源应用条件的地区应用这些能源,可能会适得其反,造成人力、物力和财力的浪费。在时代发展的过程中,煤炭、石油等矿产资源与新能源之间的结合是重要的发展趋势。

结语

能源和动力工程是维持当代国家经济、社会工业发展的基础,但该类工程本身对自然资源消耗较大,加上传统工艺在污染物排放方面存在的不足,导致能源短缺、生态污染成为一个抑制社会持续发展的重要难题。为此,有必要对传统能源与动力工程应用和发展中存在的不足进行全面分析,通过优化传统能源技术、开发新能源的节能技术,降低能源消耗、提高能源利用率、减少环境污染。只有这样,才能构建科学的能源技术体系,维持社会可持续发展。

参考文献:

[1]于宏智,杨杰,刘鑫炎,等.浅谈能源与动力工程的节能技术[J].数码设计(下),2019(12):211.

[2]陶松哲.关于浅谈能源与动力工程节能技术的探讨[J].商情,2019(6):199.

作者简介:

马涛(1999.1.12-)男回族青海省贵德县本科现就读于华北水利水电大学能源与动力工程

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