摘要:當(dāng)代社會飛速發(fā)展,能源與動力工程功不可沒,但在全新的發(fā)展理念下,傳統(tǒng)工程能源消耗過高的問題逐漸暴露出來。能源與動力工程的節(jié)能技術(shù)研究,是從根本上降低社會運轉(zhuǎn)過程中的能源消耗。本文首先闡述了能源及動力工程的相關(guān)概念,然后從煤炭資源和石油資源兩個角度分析在節(jié)能方面存在的不足,最后對我國能源與動力工程節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用進行探究。
關(guān)鍵詞:能源;動力工程;節(jié)能技術(shù)
引言
能源與動力工程中的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的主要目的是降低能源和資源利用過程中的能量浪費,最大限度地提高能源與能量之間的轉(zhuǎn)化效率。與此同時,將先進的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于工程建設(shè)中,還可以促進我國現(xiàn)代工業(yè)的健康發(fā)展。目前,我國對各種新型能源和清潔能源的研發(fā)仍然處于初級階段,在能源運用中,傳統(tǒng)能源的比例仍然比較大。因此,節(jié)能技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的重點應(yīng)該放在傳統(tǒng)能源的合理利用上,同時,大力開發(fā)新型能源和清潔能力,降低各種污染物質(zhì)的排放量,實現(xiàn)對自然環(huán)境的保護。
1能源與動力工程概述
1.1? 能源
能源是向自然界提供能量轉(zhuǎn)化的物質(zhì),是人類活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。人類通過探測、開采、加工和使用能源,推動了社會生產(chǎn)力的進步,因此可以說能源是現(xiàn)代社會發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著工業(yè)和科技社會發(fā)展到全新階段,人們越來越意識到,傳統(tǒng)的能源使用方式快要將地球的各類珍貴能源消耗殆盡,同時粗放式的能源開發(fā)模式,也對生態(tài)環(huán)境造成了巨大破壞。無論是從維持社會生產(chǎn)力的角度,還是從保護和拯救大自然的角度,研究節(jié)能技術(shù)都十分有必要。
1.2? 節(jié)能技術(shù)
在發(fā)展過程中需要解決的首要問題就是要提高能源的利用率。目前所使用的能源主要包括傳統(tǒng)能源和新型能源這兩部分,傳統(tǒng)能源主要包括煤炭、石油、水資源等,而新型的能源則主要包括太陽能、風(fēng)能、潮汐能、地?zé)崮艿惹鍧嵞茉础Ec此同時,還需要解決動力不足的問題,尤其是在建設(shè)工程中,需要改善各種設(shè)備的運行狀況,提高能源的利用率。
1.3? 動力工程的應(yīng)用
由于電能是自然界燃料、風(fēng)力等資源為人類所利用的最主要形式,工業(yè)生產(chǎn)所需機械能、建筑暖通空調(diào)等系統(tǒng)設(shè)備和各類生活電器的驅(qū)動,絕大部分都依賴電能的供應(yīng),而火力發(fā)電在未來相當(dāng)長的時期依然會是最主要的電能生產(chǎn)方式。所以熱電廠是應(yīng)用最廣、影響最大的熱能與電力工程,在探討節(jié)能減排技術(shù)及其應(yīng)用時,火力發(fā)電廠的規(guī)劃設(shè)計和機組運行過程的調(diào)控是最主要的研究課題。在線監(jiān)測、智能化控制和新能源相關(guān)技術(shù)的運用,則是優(yōu)化火力發(fā)電廠機組運行、提升燃料的熱能轉(zhuǎn)換和利用效率的關(guān)鍵。
2傳統(tǒng)能源與動力工程相關(guān)技術(shù)存在的不足
2.1? 煤炭資源的應(yīng)用
煤炭是一種經(jīng)典的傳統(tǒng)能源,在我國儲量極高,我國各個地區(qū)都有悠久的煤炭資源利用歷史。在我國近年來的工業(yè)發(fā)展過程中,煤炭成為主要應(yīng)用資源之一,也是我國能源與動力工程的核心資源。但是,煤炭資源的一大弊端就是污染性極強,其硫含量極高。而傳統(tǒng)動力工程對煤炭的使用普遍采用比較粗放的燃燒方式,在能源轉(zhuǎn)化過程中,會產(chǎn)生大量的有毒物質(zhì),對空氣造成嚴重污染,酸雨就是因煤炭能源的大量使用而產(chǎn)生的典型的不正常的自然現(xiàn)象。
2.2? 石油資源的應(yīng)用
石油資源是目前全球最為重要的能源。通過對石油資源的開發(fā)和使用,人類社會在第二次科技革命之后飛速發(fā)展。我國對石油資源的研究和使用十分重視,其推動了工業(yè)和現(xiàn)代科技的發(fā)展。但是,隨著人類社會對石油資源的依賴性越來越強,這種不可再生資源的消耗量不斷增加。隨著石油資源儲量越來越少,人們開始對傳統(tǒng)能源與動力工程的運行方式進行反思,急需改善工藝,研究新能源,以應(yīng)對將來石油資源枯竭的難題。
3能源與動力工程中節(jié)能技術(shù)的發(fā)展
在經(jīng)濟發(fā)展的過程中,能源短缺的問題已經(jīng)成了重要的阻礙。與此同時,能源在應(yīng)用的過程中還會對環(huán)境造成一定程度的污染,影響應(yīng)用效率。為了解決這一問題,很多科研人員開始致力于新能源的開發(fā)和新技術(shù)的研究,希望能夠依靠科學(xué)技術(shù)來解決這一問題,為經(jīng)濟發(fā)展注入新的活力。在這個過程中,已經(jīng)出現(xiàn)了風(fēng)能、太陽能、潮汐能、地?zé)崮艿惹鍧嵞茉矗@些能源人們的生活需要,同時還可以滿足部分工業(yè)生產(chǎn)的需求。在經(jīng)濟發(fā)展的過程中,需要將環(huán)境問題放在重要的地位,注重社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的協(xié)調(diào),否則,無法實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展,還會造成人力、物力的浪費。能源與動力工程與節(jié)能技術(shù)的綜合應(yīng)用,可以通過技術(shù)將能源轉(zhuǎn)化為實際的能量,將這些能量應(yīng)用于生產(chǎn)生活中,可以實現(xiàn)推動經(jīng)濟發(fā)展。在應(yīng)用的過程中,動力工程中的節(jié)能技術(shù)可以實現(xiàn)對企業(yè)生產(chǎn)成本的節(jié)約,在環(huán)境保護的同時實現(xiàn)生產(chǎn)目標(biāo),符合可持續(xù)發(fā)展理念的要求。
4能源與動力工程節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用
4.1? 變頻調(diào)速技術(shù)
變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理是根據(jù)電機轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關(guān)系,通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉(zhuǎn)速的目的。作為電能消耗量巨大的設(shè)備,電機在工作過程中也會浪費大量的能源。一方面受傳統(tǒng)工藝制約,設(shè)備在運行中存在摩擦力過大的問題,導(dǎo)致電能消耗量過大;另一方面,多數(shù)電機運行速度可調(diào)控的幅度小,無法根據(jù)相應(yīng)的生產(chǎn)需求靈活調(diào)整能源消耗量。為此,業(yè)界專門開發(fā)了一款變頻調(diào)速技術(shù),通過靈活調(diào)整電源輸出頻率,不僅能有效降低電機運行過程中的能源消耗,而且有助于降低電機損耗,提高電機使用壽命。目前,我國工業(yè)工程及民用系統(tǒng)中都在逐步普及變頻調(diào)速技術(shù),提高了電機運行智能化水平,優(yōu)化了能源消耗機制,提高了能源利用率。同時,為了適應(yīng)交流驅(qū)動機在機器人、自動化處理、加工工具、傳輸設(shè)備等方面的綜合運用,變頻調(diào)速技術(shù)不斷發(fā)展,針對復(fù)雜的觀測和算法的綜合性控制,持續(xù)優(yōu)化系統(tǒng),提高對復(fù)雜任務(wù)的同時性處理和對簡單任務(wù)的快速控制。
4.2? 在新能源當(dāng)中的應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,越來越多的科研機構(gòu)和科學(xué)技術(shù)人員開始加入新能源的開發(fā)和節(jié)能技術(shù)的研究中,通過自己的方式來緩解社會資源短缺的情況。研發(fā)出來的清潔能源也可以更好地促進社會的可持續(xù)發(fā)展,在環(huán)境保護的基礎(chǔ)上實現(xiàn)地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展。這些新能源的普及與應(yīng)用需要充分結(jié)合本地區(qū)的現(xiàn)實情況,如果在不具備新能源應(yīng)用條件的地區(qū)應(yīng)用這些能源,可能會適得其反,造成人力、物力和財力的浪費。在時代發(fā)展的過程中,煤炭、石油等礦產(chǎn)資源與新能源之間的結(jié)合是重要的發(fā)展趨勢。
結(jié)語
能源和動力工程是維持當(dāng)代國家經(jīng)濟、社會工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),但該類工程本身對自然資源消耗較大,加上傳統(tǒng)工藝在污染物排放方面存在的不足,導(dǎo)致能源短缺、生態(tài)污染成為一個抑制社會持續(xù)發(fā)展的重要難題。為此,有必要對傳統(tǒng)能源與動力工程應(yīng)用和發(fā)展中存在的不足進行全面分析,通過優(yōu)化傳統(tǒng)能源技術(shù)、開發(fā)新能源的節(jié)能技術(shù),降低能源消耗、提高能源利用率、減少環(huán)境污染。只有這樣,才能構(gòu)建科學(xué)的能源技術(shù)體系,維持社會可持續(xù)發(fā)展。
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作者簡介:
馬濤(1999.1.12-)男回族青海省貴德縣本科現(xiàn)就讀于華北水利水電大學(xué)能源與動力工程