潘鵬飛 李瑞

(1.寧夏大學(xué)新華學(xué)院，寧夏 銀川 750001；2.寧夏大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，寧夏 銀川 750021)

0 引言

近些年來(lái)為了迎合國(guó)家綠色發(fā)展的理念，實(shí)現(xiàn)環(huán)保功能下的可持續(xù)發(fā)展，我們開(kāi)始著力研究一些可以循環(huán)利用的資源，比如說(shuō)風(fēng)能、水能、熱能等。其中熱能與動(dòng)力工程就是節(jié)能技術(shù)研究的重點(diǎn)，因?yàn)樗倪m用范圍廣，可以利用的東西也比較常見(jiàn)。

1 熱能與動(dòng)力工程的發(fā)展現(xiàn)狀及相關(guān)技術(shù)內(nèi)容

1.1 能源與動(dòng)力工程的含義及其研究?jī)?nèi)容和方向

從廣義上來(lái)講，資源就是大自然中的一些可以被利用的能源，能夠滿(mǎn)足日常工作生活的需要。

隨著時(shí)代的進(jìn)步，以及科技的不斷發(fā)展，人類(lèi)也越來(lái)越依賴(lài)這些相關(guān)的資源。所謂的能源與動(dòng)力工程，可以理解為，人類(lèi)依靠自己的智慧和力量，思考和探索如何能夠有效的利用現(xiàn)有的資源，并且實(shí)現(xiàn)利益的最大化。

現(xiàn)在的能源研究的覆蓋面非常廣，因?yàn)橐恍┛沙掷m(xù)發(fā)展的能源包括風(fēng)力資源、水資源、熱能以及太陽(yáng)能等。其中應(yīng)用的最廣泛的就是熱能的相關(guān)轉(zhuǎn)化，因?yàn)樗谌粘Ｉ钪斜容^常見(jiàn)，并且使用的效率比較高，它可以把熱能轉(zhuǎn)化成電力來(lái)為日常的生活供電，也可以把熱能轉(zhuǎn)化成動(dòng)力。

相關(guān)研究人員的目標(biāo)就是，提高熱能的轉(zhuǎn)化效率，減少這個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程中的能量的散失，并且讓這門(mén)技術(shù)更加貼近人民群眾的生活，為大眾所接受，并且在全世界范圍內(nèi)進(jìn)行推廣和宣傳。

1.2 熱能與動(dòng)力工程所用的裝置及動(dòng)力轉(zhuǎn)化途徑

隨著科技的不斷發(fā)展，對(duì)于能源的消耗顯然是非常巨大的，而可以利用的資源中，有絕大多數(shù)都是不可再生能源，比如煤炭、石油、天然氣等。

研究熱能與動(dòng)力工程可以有效緩解化石能源的利用危機(jī)。熱能裝置在日常生活中比較常見(jiàn)，其中最簡(jiǎn)單的一種就是通過(guò)燃燒一定的燃料來(lái)提供熱量，直接使用這些熱量來(lái)完成一些相關(guān)的工作。

不過(guò)，這種方式能量的利用率是非常低的，因?yàn)橛泻芏酂崃吭谧龉さ倪^(guò)程中，以其他形式損失了。因此可以在燃料進(jìn)行燃燒后，將這種熱量以其他的形式儲(chǔ)存起來(lái)，比如可以將它們進(jìn)行物理過(guò)程中的液化處理，將熱量以蒸汽氣體的形式轉(zhuǎn)化的成氣體，然后用一些特定的裝置儲(chǔ)存起來(lái)，這樣使用的時(shí)候，就可以更加節(jié)約時(shí)間，同時(shí)也更加方便取用，因?yàn)橐后w相比較氣體而言，更方便進(jìn)行儲(chǔ)存，并且液體所占得空間是比較小的。

1.3 熱能與動(dòng)力工程轉(zhuǎn)化過(guò)程中的一些弊端和缺陷

對(duì)熱能與動(dòng)力工程的研究越來(lái)越重視，一些相關(guān)的熱能裝置在日常生活中也越來(lái)越常見(jiàn)，對(duì)環(huán)境也產(chǎn)生了很大的影響。因?yàn)闊崮艿漠a(chǎn)生大多都要依賴(lài)相關(guān)的燃料的燃燒，在這個(gè)過(guò)程中，避免不了的會(huì)產(chǎn)生一些煙氣，其實(shí)就包含著會(huì)污染大氣層的二氧化碳和二氧化硫。二氧化碳排放量過(guò)多會(huì)加快全球變暖的速度，同時(shí)也會(huì)加重溫室效應(yīng)，這些有毒氣體對(duì)人體的損害也是非常大的。這只是現(xiàn)在熱能動(dòng)力工程研究過(guò)程中的一個(gè)比較典型的問(wèn)題，因?yàn)樗c國(guó)家的環(huán)保理念相沖突。

其次，熱力工程最經(jīng)常運(yùn)用到的地方，就是一些大型工廠，比如一些火力發(fā)電廠。但是在很多的熱能發(fā)電工廠中，都存在著相當(dāng)多的問(wèn)題，最簡(jiǎn)單的一個(gè)就是與生活息息相關(guān)的噪音問(wèn)題。因?yàn)閲?guó)家在這種情況下，對(duì)于這種大范圍應(yīng)用熱能裝置的研究還比較粗糙，有很多功能還沒(méi)有細(xì)化解決。

最后，關(guān)于能源的利用效率問(wèn)題，進(jìn)行一些熱能的做功時(shí)，大部分情況下會(huì)產(chǎn)生一些水蒸汽，其實(shí)在工廠的能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，也會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題。這種情況下的水蒸汽的產(chǎn)生和散失，其實(shí)就是熱能的丟失，而熱能丟失的越多，根據(jù)物理所學(xué)的能量守恒定律來(lái)進(jìn)行分析，最終在熱能生電的工廠中，最后熱能轉(zhuǎn)化成的電能也就越少，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 促進(jìn)和優(yōu)化熱能與動(dòng)力工程發(fā)展的相關(guān)措施

2.1 引入有專(zhuān)業(yè)能力的研究動(dòng)力工程的技術(shù)人員

國(guó)家如果想要提高關(guān)于熱能與動(dòng)力工程系的這方面的技術(shù)的話(huà)，首先最重要的是要引入一些先進(jìn)的人才，一方面可以讓這些專(zhuān)家培訓(xùn)一下相關(guān)工作人員，提高他們的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，同時(shí)也豐富了他們的知識(shí)庫(kù)。并且，可以讓這些專(zhuān)家們建立起一個(gè)研究小組，專(zhuān)門(mén)進(jìn)行研究熱能與動(dòng)力工程這方面的高端技術(shù)。如果他們?cè)敢獾脑?huà)，也可以給分享他們國(guó)家的一些成功經(jīng)驗(yàn)。

要想技術(shù)強(qiáng)大起來(lái)，首先研究人員和工作人員的自身的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)要達(dá)到要求，這樣他們才能在日常的工作過(guò)程中，真正的發(fā)揮自己的作用，也能夠更加完美優(yōu)異的完成自己的工作。

2.2 優(yōu)化相關(guān)熱力裝置，回收利用那些被浪費(fèi)的能源

現(xiàn)在的大部分工廠，在相關(guān)的設(shè)備運(yùn)行的時(shí)候，在熱能這個(gè)方面會(huì)產(chǎn)生大量的損耗，一方面以熱量的形式消散在空氣中了，另一方面轉(zhuǎn)化成了水蒸汽流失了。并且在燃料燃燒過(guò)程中，有很多能量通過(guò)廢氣的形式被浪費(fèi)了，而且在這個(gè)能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程的最后階段，被認(rèn)為是廢渣的工廠垃圾中，也蘊(yùn)含著一些沒(méi)有被利用的能源。如果想要避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，就要優(yōu)化相關(guān)的人力裝置提供能量的利用效率，同時(shí)也要想辦法來(lái)回收利用那些被浪費(fèi)的資源。

想要達(dá)到這個(gè)目的，首先要了解在這個(gè)過(guò)程中能量是怎樣被損耗的，也就是要了解到它的工作原理。關(guān)于蒸汽的損耗問(wèn)題，其實(shí)就是因?yàn)檠b置在進(jìn)行燃燒燃料的過(guò)程中，由于在密封的環(huán)境中，大量的熱量會(huì)導(dǎo)致空氣進(jìn)行蒸發(fā)和膨脹，在一定的時(shí)間之后就會(huì)產(chǎn)生一些水蒸氣，這些水蒸氣會(huì)帶走相當(dāng)大的一部分熱量，這個(gè)過(guò)程中就降低了能量利用效率，同時(shí)大量的水蒸氣的聚集，對(duì)于機(jī)器也會(huì)有一定程度的損害。所以，一方面可以設(shè)計(jì)一些相應(yīng)的裝置，來(lái)盡量減少這種熱量的散失。同時(shí)，每隔一段時(shí)間也要進(jìn)行我們機(jī)器的維修，防止因?yàn)檫@些問(wèn)題而出現(xiàn)故障，進(jìn)而影響工廠的工作效率，減少了經(jīng)濟(jì)效益。

3 大力發(fā)展熱能與動(dòng)力工程的必要性和意義

3.1 節(jié)約不可再生能源，推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展理念的發(fā)展

過(guò)去的幾十年中，在各種工作生活或者熱力發(fā)電的工廠中，所運(yùn)用的都是那些不可持續(xù)發(fā)展的能源，比如煤炭、石油和天然氣等，在自然界中存在的數(shù)量是有限的。所以，國(guó)家近些年來(lái)開(kāi)始開(kāi)展了一些可再生資源的利用，比如說(shuō)風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能、熱能，這些在日常生活中比較常見(jiàn)的能源。

其中使用最廣的也就是熱能，因?yàn)樗钯N合于生活常態(tài)。同時(shí)，對(duì)于這些新型的開(kāi)發(fā)和利用也是在順應(yīng)時(shí)代的號(hào)召，響應(yīng)國(guó)家的要求，畢竟能源的數(shù)量是有限的，要想實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就必須做出一定的改變。

目前在一些部門(mén)和工廠中所使用的熱能與動(dòng)力工程的裝置，其實(shí)是時(shí)代進(jìn)步的體現(xiàn)，它的工作原理就是在進(jìn)行一些燃料的燃燒的過(guò)程中，將它作為產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為其他能量的形式比如說(shuō)我們的熱力發(fā)電工程就是將熱能轉(zhuǎn)化為電能，供應(yīng)日常電力需求，這是熱能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量最常見(jiàn)的一種方式。

它其實(shí)在一方面能夠方便讓大型工廠的工作，節(jié)約了相關(guān)的人力資源。同時(shí)，在日常的生活中，它也起到了很大的便利作用，并且它也推動(dòng)了可持續(xù)發(fā)展理念的發(fā)展。

3.2 提高熱力發(fā)電工廠的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步

同時(shí)，隨著國(guó)家的進(jìn)步和社會(huì)水平的發(fā)展，近些年來(lái)熱能與動(dòng)力裝置的技術(shù)也得到了一定的改進(jìn)。其中最直接的影響就是，能量的轉(zhuǎn)化效率得到了提高，節(jié)約了不可再生資源的開(kāi)發(fā)利用，同時(shí)也最大限度地完成了所需要完成的工作。

在一定的程度上，也就是提高熱力發(fā)電工廠的經(jīng)濟(jì)效益，畢竟技術(shù)的進(jìn)步，最直接的影響就是工作效率的提高，而工作效率的提高，它的意義就是在消耗了最少的成本的同時(shí)達(dá)到了最大的收獲。

長(zhǎng)期發(fā)展下來(lái)，熱能發(fā)電工廠的經(jīng)濟(jì)水平就會(huì)有顯著的提高，同時(shí)，國(guó)家也會(huì)更加注重這方面的改革與提升。從另一個(gè)角度上來(lái)看，這也是在促進(jìn)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步和發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

為了順應(yīng)時(shí)代的要求，迎合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的理念，我們開(kāi)始減少對(duì)不可再生能源的利用，進(jìn)行相關(guān)可持續(xù)發(fā)展能源的研究，其中最具有代表性的就是熱能與動(dòng)力工程，它的工作原理也就是將熱能通過(guò)一些機(jī)器的作用轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，其中應(yīng)用最廣泛的就是熱力發(fā)電工廠，它在一定的程度上，節(jié)約了人力資源，同時(shí)也提高了工廠的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)了國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。