探究如何利用热能和动力工程理论实现有效节能

探究如何利用热能和动力工程理论实现有效节能

程志

银丰地产集团设计部 山东济南 250000

摘要：随着我国经济的不断发展，人们对能源的需求不断增加，对自然资源进行全面的开发与利用，但开发的资源大部分为不可再生资源，不可再生资源的大量使用会导致资源匮乏，过度的开采不但会造成生态环境的破坏，还会剥夺后代使用能源的权利，故研究替代能源是目前重要的工作之一。为了合理开发应用新能源，我国加大力度对热能和动力工程进行研究，以达到减少能源消耗的目的。本文对热能和动力工程理论节能技术进行分析研究。

关键词：热能；动力工程；节能

目前我国处于高速发展时期，对能源的需求不断增加，能源的开发利用必不可少。但大多数自然资源为不可再生资源，人们对这些资源的过度开采，会导致不可再生资源逐渐枯竭，造成制约社会进一步发展的结果。新能源的开发利用成为目前研究的重点内容之一，热能和动力工程为新开发的能源，且热能和动力工程在实际生活中被应用的十分广泛，故我国应对热能和动力工程的节能技术加大研究力度。

热能与动力工程概述

热能与动力工程的原理

近几年来，在科技水平不断提高、经济不断增长的条件下，热能和动力工程技术在生活中广泛应用已经逐步转移到工业生产当中，并且在生产生活中扮演重要角色。以往发电大部分是采用火力发电的方式，而目前热能和动力工程技术在电厂应用已经逐渐普遍，将热能和动力工程技术应用于人们所需的电能上，既可以提高其节能技术，又可以有效降低电能损耗，还可以减少环境污染，十分符合我国社会发展需要。

热能工作原理

热能的主要供应方式为燃料燃烧释放的热量，通过加入其它技术使热能转化为工业生产中所需要的机械能。目前被生产工业中广泛应用的热能动力设备为燃料燃烧基础上形成的技术，且最常用的热能动力设备为2种，第一种为热气直接转入发动机内部进行能量转化，第二种为热量作用于液体，产生蒸汽，蒸汽进入发动机，使能量进一步传递。

动力工程工作原理

动力工程为一项能源转化和传递的技术，在提高能源利用率方面，动力工程技术起到重要作用，动力工程技术具有环保特点，该技术的使用不会对环境造成污染，从而可以实现能源的高效利用^[1]。

2、热能和动力工程技术在节能降耗中的重要作用

为降低环境污染以及能源危机给社会经济发展带来的负担，提高能源的利用率成为人们努力追求的目标。节能降耗需要热能和动力工程的全面支持，为了使能源产业不断创新发展，在热能的转化、动力装置的研发运用中，要掌握更先进的技术手段、提高能源的使用率和科技含量水平、提升动力装置的运转效率，从关键的地方降低整个过程的能耗，在节能降耗中发挥充分的作用^[2]。

能源消费整体分布

表一 1993年我国分部门能源消费构成

从以上表格数据分析可知，工业能源消耗占总量的69.6%，为主要能源消耗，故在工业生产中优化运行设备、提高专业技术，整体运行过程增加对能源的使用效率，从根本上降低成本，保护环境。

三、热能和动力工程技术的实际应用

蒸汽凝结水的回收利用

热能和动力工程在整体的应用过程中，热能通过高压蒸汽的作用转化为动能，由高压设备的推动作用，使动力设备不断的运转。在此过程中，高压蒸汽的使用必定会伴随蒸汽凝结水的产生，蒸汽凝结水的产生会造成部分热量出现，这些热量如果没有办法有效的利用，就会造成能量损失。这是生产中常见的能量损失，热能和动力工程技术进行节能优化的重点项目之一。从整体的实际操作可以得出，其主要的节能优化的手段有两种，一种适合在加压热蒸汽压力比较高的情况下可以采用背压回水方式；另一种适合应用在供应不足的情况下，采用加压回水方式。

锅炉中的能源再利用

锅炉燃烧各种能源，将热能转化为动能，从而实现发电作业。而此方式是通过机械设备运行所产生，在整个过程中会受到各种机械故障的影响，这些机械故障需要及时被解决，如不解决会造成生产效率降低的结果。所以在锅炉运行中，要对其运行状况、流程进行分析。为提高锅炉热能的运行效率，根据锅炉整体进行优化改造。

2.1锅炉废烟余热的回收利用

锅炉排出废烟的过程中，其温度可达到200℃，这些热量如果不被利用，会造成能源损失、提高工业生产成本、造成空气污染。故应对锅炉废气的排放量要严格控制，找到提高锅炉工作效率的方式，充分利用排放的高温废烟。为实现对废烟余热的充分利用，在锅炉的末尾位置，设置低压省煤器并与热能动力装置相连接，根据实际数据显示，安装低压省煤器后废烟排出时的温度为25℃左右，温度降低，热量被二次利用。

2.2锅炉废水的回收利用

除氧器运行过程伴随着大量的蒸汽排放，会导致热量损失，不仅造成能源浪费、增加生产成本、降低生产效益，同时也对环境造成污染。为解决这一问题，在热能动力系统设计中加入相应的冷却装置，对余热进行二次利用。锅炉主要有两种排放污水方式，一种是定期排污，一种是连续排污。在定期排污的这种方式是污水在扩容器降压的作用下进行排放的，大量的废水余热被浪费；在连续排污的方式中只有一小部分蒸汽得到回收，大部分蒸汽直接被浪费。无论是上述那种排污方式都会造成能源浪费，并且污染环境。为了使余热被充分利用，可以设置排污废热回收器，同时排污水可以作为采暖水在冬季使用，作为循环水在非采暖期进行使用，使废水余热达到充分的利用，提高整体效率，最大程度节约能源^[3-4]

热能与动力工程的节能技术

优化产业结构

第一，对热能动力工程组合的改进优化，在确保满足人们日常生活需求的条件下，提高能源利用效率。第二，在资金可控范围内，及时更新设备，对生产笨重、功能老化、能源消耗大的老设备及时淘汰，引进新的设备。第三，公司企业不断调整过程引进新技术，既可以提升整体生产效率，又可以提高热能与动力工程的使用效率。

鼓励发展新技术

目前我国能源的构成比例来看，大部分使用的还是不可再生资源。不可再生资源是经过数年沉浸下来的，而在其使用过程中还会对环境造成严重污染。针对这一现象，需要不断开发新能源去保证工业以及生活中能源的供应。现在我国开发的新能源有太阳能、风能、水能等。通过可再生能源转换为我们所需的能量^[5]。

结语

综上所述，工业能源消耗占总能源消耗量的69.6%，热能和动力工程技术在工业生产中广泛应用，为了更有效的利用能源，对热能和动力工程合理应用，提高工业企业工作效率、降低能源消耗、减少环境污染、实现有效节能。

参考文献

张达.热能与动力工程专业发展探究[J].建筑工程技术与设计,2017,(34):1363.

[2]张永超.热力能源动力工程发展状况[J].装饰装修天地,2016,(13):79.

[3]王康,盖俊龙.热能动力工程在锅炉和能源方面的发展概况[J].装饰装修天地,2019,(14):255.

[4]王金炜.热能动力工程炉内燃烧控制技术的运用[J].区域治理,2018,(44):160. 

[5]白雪红,李川.热能与动力工程的现状及发展创新[J].建筑工程技术与设计,2018,(20):4666.