热能与动力工程中的节能技术研究

潘鹏飞 李瑞

(1.宁夏大学新华学院，宁夏 银川 750001；2.宁夏大学机械工程学院，宁夏 银川 750021)

0 引言

近些年来为了迎合国家绿色发展的理念，实现环保功能下的可持续发展，我们开始着力研究一些可以循环利用的资源，比如说风能、水能、热能等。其中热能与动力工程就是节能技术研究的重点，因为它的适用范围广，可以利用的东西也比较常见。

1 热能与动力工程的发展现状及相关技术内容

1.1 能源与动力工程的含义及其研究内容和方向

从广义上来讲，资源就是大自然中的一些可以被利用的能源，能够满足日常工作生活的需要。

随着时代的进步，以及科技的不断发展，人类也越来越依赖这些相关的资源。所谓的能源与动力工程，可以理解为，人类依靠自己的智慧和力量，思考和探索如何能够有效的利用现有的资源，并且实现利益的最大化。

现在的能源研究的覆盖面非常广，因为一些可持续发展的能源包括风力资源、水资源、热能以及太阳能等。其中应用的最广泛的就是热能的相关转化，因为它在日常生活中比较常见，并且使用的效率比较高，它可以把热能转化成电力来为日常的生活供电，也可以把热能转化成动力。

相关研究人员的目标就是，提高热能的转化效率，减少这个转化过程中的能量的散失，并且让这门技术更加贴近人民群众的生活，为大众所接受，并且在全世界范围内进行推广和宣传。

1.2 热能与动力工程所用的装置及动力转化途径

随着科技的不断发展，对于能源的消耗显然是非常巨大的，而可以利用的资源中，有绝大多数都是不可再生能源，比如煤炭、石油、天然气等。

研究热能与动力工程可以有效缓解化石能源的利用危机。热能装置在日常生活中比较常见，其中最简单的一种就是通过燃烧一定的燃料来提供热量，直接使用这些热量来完成一些相关的工作。

不过，这种方式能量的利用率是非常低的，因为有很多热量在做工的过程中，以其他形式损失了。因此可以在燃料进行燃烧后，将这种热量以其他的形式储存起来，比如可以将它们进行物理过程中的液化处理，将热量以蒸汽气体的形式转化的成气体，然后用一些特定的装置储存起来，这样使用的时候，就可以更加节约时间，同时也更加方便取用，因为液体相比较气体而言，更方便进行储存，并且液体所占得空间是比较小的。

1.3 热能与动力工程转化过程中的一些弊端和缺陷

对热能与动力工程的研究越来越重视，一些相关的热能装置在日常生活中也越来越常见，对环境也产生了很大的影响。因为热能的产生大多都要依赖相关的燃料的燃烧，在这个过程中，避免不了的会产生一些烟气，其实就包含着会污染大气层的二氧化碳和二氧化硫。二氧化碳排放量过多会加快全球变暖的速度，同时也会加重温室效应，这些有毒气体对人体的损害也是非常大的。这只是现在热能动力工程研究过程中的一个比较典型的问题，因为它与国家的环保理念相冲突。

其次，热力工程最经常运用到的地方，就是一些大型工厂，比如一些火力发电厂。但是在很多的热能发电工厂中，都存在着相当多的问题，最简单的一个就是与生活息息相关的噪音问题。因为国家在这种情况下，对于这种大范围应用热能装置的研究还比较粗糙，有很多功能还没有细化解决。

最后，关于能源的利用效率问题，进行一些热能的做功时，大部分情况下会产生一些水蒸汽，其实在工厂的能量转化的过程中，也会出现这个问题。这种情况下的水蒸汽的产生和散失，其实就是热能的丢失，而热能丢失的越多，根据物理所学的能量守恒定律来进行分析，最终在热能生电的工厂中，最后热能转化成的电能也就越少，能量利用效率是非常低的，有很多的能量以水蒸汽的形式散失了。

2 促进和优化热能与动力工程发展的相关措施

2.1 引入有专业能力的研究动力工程的技术人员

国家如果想要提高关于热能与动力工程系的这方面的技术的话，首先最重要的是要引入一些先进的人才，一方面可以让这些专家培训一下相关工作人员，提高他们的专业素养，同时也丰富了他们的知识库。并且，可以让这些专家们建立起一个研究小组，专门进行研究热能与动力工程这方面的高端技术。如果他们愿意的话，也可以给分享他们国家的一些成功经验。

要想技术强大起来，首先研究人员和工作人员的自身的专业素质要达到要求，这样他们才能在日常的工作过程中，真正的发挥自己的作用，也能够更加完美优异的完成自己的工作。

2.2 优化相关热力装置，回收利用那些被浪费的能源

现在的大部分工厂，在相关的设备运行的时候，在热能这个方面会产生大量的损耗，一方面以热量的形式消散在空气中了，另一方面转化成了水蒸汽流失了。并且在燃料燃烧过程中，有很多能量通过废气的形式被浪费了，而且在这个能量的转化过程的最后阶段，被认为是废渣的工厂垃圾中，也蕴含着一些没有被利用的能源。如果想要避免这种现象的出现，就要优化相关的人力装置提供能量的利用效率，同时也要想办法来回收利用那些被浪费的资源。

想要达到这个目的，首先要了解在这个过程中能量是怎样被损耗的，也就是要了解到它的工作原理。关于蒸汽的损耗问题，其实就是因为装置在进行燃烧燃料的过程中，由于在密封的环境中，大量的热量会导致空气进行蒸发和膨胀，在一定的时间之后就会产生一些水蒸气，这些水蒸气会带走相当大的一部分热量，这个过程中就降低了能量利用效率，同时大量的水蒸气的聚集，对于机器也会有一定程度的损害。所以，一方面可以设计一些相应的装置，来尽量减少这种热量的散失。同时，每隔一段时间也要进行我们机器的维修，防止因为这些问题而出现故障，进而影响工厂的工作效率，减少了经济效益。

3 大力发展热能与动力工程的必要性和意义

3.1 节约不可再生能源，推动可持续发展理念的发展

过去的几十年中，在各种工作生活或者热力发电的工厂中，所运用的都是那些不可持续发展的能源，比如煤炭、石油和天然气等，在自然界中存在的数量是有限的。所以，国家近些年来开始开展了一些可再生资源的利用，比如说风能、水能、太阳能、热能，这些在日常生活中比较常见的能源。

其中使用最广的也就是热能，因为它最贴合于生活常态。同时，对于这些新型的开发和利用也是在顺应时代的号召，响应国家的要求，毕竟能源的数量是有限的，要想实现可持续发展，就必须做出一定的改变。

目前在一些部门和工厂中所使用的热能与动力工程的装置，其实是时代进步的体现，它的工作原理就是在进行一些燃料的燃烧的过程中，将它作为产生的热能转化为其他能量的形式比如说我们的热力发电工程就是将热能转化为电能，供应日常电力需求，这是热能转化为其他形式的能量最常见的一种方式。

它其实在一方面能够方便让大型工厂的工作，节约了相关的人力资源。同时，在日常的生活中，它也起到了很大的便利作用，并且它也推动了可持续发展理念的发展。

3.2 提高热力发电工厂的经济效益，促进国家经济的进步

同时，随着国家的进步和社会水平的发展，近些年来热能与动力装置的技术也得到了一定的改进。其中最直接的影响就是，能量的转化效率得到了提高，节约了不可再生资源的开发利用，同时也最大限度地完成了所需要完成的工作。

在一定的程度上，也就是提高热力发电工厂的经济效益，毕竟技术的进步，最直接的影响就是工作效率的提高，而工作效率的提高，它的意义就是在消耗了最少的成本的同时达到了最大的收获。

长期发展下来，热能发电工厂的经济水平就会有显著的提高，同时，国家也会更加注重这方面的改革与提升。从另一个角度上来看，这也是在促进国家的经济的进步和发展。

4 结语

为了顺应时代的要求，迎合国家可持续发展的理念，我们开始减少对不可再生能源的利用，进行相关可持续发展能源的研究，其中最具有代表性的就是热能与动力工程，它的工作原理也就是将热能通过一些机器的作用转化为其他形式的能量，其中应用最广泛的就是热力发电工厂，它在一定的程度上，节约了人力资源，同时也提高了工厂的经济效益，促进了国家经济的发展。