试论能源与动力工程的节能技术

能源和现代科技是社会发展的核心动力，因此，我国对能源与动力工程的建设和管理尤为重视。当前，能源短缺已经已经成为世界性难题，且传统能源利用率不高，污染物质排放量过高，造成不可再生资源大量消耗和环境污染的双重难题。因此，在能源与动力工程中研究和应用节能技术，是降低能源消耗、维持可持续发展的关键。

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 动力工程

简单来说，动力工程就是将开采和加工出来的能源通过能源转换，产生人类工业活动所需动力的相关技术。在新的历史时期，动力工程除了要推动生产力进一步发展，还承担着提高能源利用率、减少污染物质排放的重要任务［1］。近几十年来，我国经济发展迅速，但也付出了自然生态遭到破坏的代价，积极推动动力工程研究和发展，是降低社会发展能源消耗、促进生态环境恢复的关键，也是构建可持续社会发展体系的必然途径。

1.3 能源与动力工程

具体来讲，能源与动力工程的研究，一方面是对传统能源利用方式进行优化，另一方面是寻求新能源。对煤、石油等传统能源，主要研究方向是提高利用率，降低能源消耗，降低有害物质排放；在新能源研究方面，目前在风能、核能等能源的利用方面取得了一定的成就，在太阳能、生物能源方面的研究和实践也在逐步进行［2］。从动力工程角度来讲，研究方向主要是基于对传统能源及新能源的深入分析，对内燃机、发动机、锅炉等动力设备进行改造，以便提升能源利用率，减少能源消耗，降低污染。能源与动力工程是一个综合工程体系，与国家经济、社会运转和生态保护息息相关。

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［3］。

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 能源与动力工程节能技术的应用

能源与动力工程节能技术的关键在于提升煤炭、石油等传统能源的利用率，减少因为工艺和管理问题导致的能源浪费问题，同时还需要对可再生、污染性较低的新能源进行研究。能源与动力工程节能技术的研究，实际上是为了逐步构建一个兼顾社会经济发展、自然生态保护的可持续发展体系［4］。目前，在我国能源与动力工程研究中，主要有以下几种典型的节能技术。

3.1 空气压缩机余热回收技术

传统的能源与动力工程能源系统中，空气压缩机是比较常见且关键的设备，其在系统中承担转化能源动力的关键任务。空气压缩机的工作原理是空气通过进气过滤器将大气中的灰尘或杂质滤除后，由进气控制阀进入压缩机主机，在压缩过程中与喷入的冷却润滑油混合，经压缩后的混合气体从压缩腔排入油气分离罐，此时压缩排出的含油气体通过碰撞、拦截、重力作用，绝大部分的油介质被分离下来，然后进入油气精分离器进行二次分离，得到含油量很少的压缩空气，当空气被压缩到规定的压力值时，最小压力阀开启，排出压缩空气到冷却器进行冷却，最后送入使用系统。在传统空气压缩机中，所消耗的电能仅有10%转换为压缩空气，而90%转化为热能，而这部分热能中有一部分会随着设备散发到空气中，被直接浪费掉。目前，在行业内出现了一种新型的节能技术，即空气压缩机余热回收技术，通过相应装置，可以将部分被浪费的能量回收，然后通过回收系统在水箱中以约60℃左右热水的形式储存。通过该技术，可以收集传统机械系统运行中浪费的热能并进行二次利用，进一步提高了能源利用率。

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