任建剛

寧夏銀帝房地產(chǎn)開發(fā)有限公司 寧夏回族自治區(qū)銀川市 750001

摘要：熱能與動力工程屬于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的范疇，在國民經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，地位獨特。隨著經(jīng)濟社會發(fā)展的轉(zhuǎn)型升級，中國對外開放程度的加深，經(jīng)濟社會發(fā)展需要大量熱能與動力工程專業(yè)人才。本文介紹了熱能與動力工程的基本內(nèi)容，論述了熱能與動力工程的發(fā)展方向，分析了熱能與動力工程的創(chuàng)新應用。

關(guān)鍵詞：熱能動力；工程；能源利用

在能源生產(chǎn)與利用領(lǐng)域中，熱能與動力工程的建設發(fā)展受到了各方工作人員的高度關(guān)注與重視，其應用范圍也呈現(xiàn)出顯著的拓展趨勢。為了充分發(fā)揮熱能與動力工程的應用功效，必須重視對本領(lǐng)域相關(guān)知識點的研究，以便真正意義上掌握熱能與動力工程研究精髓，通過積極展開熱能與動力工程科技創(chuàng)新的方式，促進工作效率的提升，改善能源利用率。只有做好科技創(chuàng)新方面的工作，方能創(chuàng)造更加豐富的經(jīng)濟價值，同時達到緩解環(huán)境問題的目的。

一、熱能與動力工程的基本內(nèi)容

1.熱能與動力工程所研究的內(nèi)容主要是指熱能與動力之間的合理轉(zhuǎn)化。在實際應用的過程中，可以依賴于多種不同的方式，實現(xiàn)熱能→動力或熱能→電能的合理轉(zhuǎn)換，以促進能源的高效率利用，發(fā)揮其在提升經(jīng)濟效應水平方面的重要價值。結(jié)合實踐，熱能與動力工程的應用在解決能源利用問題方面有著非常重要的價值，直接關(guān)系到電力企業(yè)的經(jīng)濟效益水平。當前實踐中，熱能與動力工程涉及多個學科，且各個學科相互關(guān)系非常復雜與系統(tǒng)，后期應用中還可以支持電能與機械能的相互轉(zhuǎn)換，為社會經(jīng)濟的高速發(fā)展奠定了非常良好的基礎。

2.從專業(yè)構(gòu)成的角度來說，熱能與動力工程的研究內(nèi)容可以劃分為以下幾個專業(yè)模塊：第一是建立在熱能轉(zhuǎn)換與利用基礎上的熱能動力及其控制工程（包括新能源的開發(fā)、能源環(huán)境利用工程在內(nèi)）；第二是建立在內(nèi)燃機及其驅(qū)動系統(tǒng)基礎之上的熱力發(fā)電機及汽車工程；第三是建立在電能轉(zhuǎn)化為機械功基礎上的流體機械與制冷低溫工程；第四是建立在機械功轉(zhuǎn)化為電能基礎上的火力火電與水利水電動力工程。

二、熱能與動力工程的發(fā)展現(xiàn)狀

我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費國，我國的能源結(jié)構(gòu)也以煤炭為主，因此，媒炭生產(chǎn)與消費也成為我國大氣污染的主要原因。而隨著環(huán)境保護意識的逐步增強，我國熱能與動力工程專業(yè)面臨著經(jīng)濟增長和社會發(fā)展的巨大壓力。隨著我國對能源的需求不斷增長，尤其是對電能的需求。因此，現(xiàn)今需要大量的煤炭資源。但如果不提高煤炭資源的利用率，僅依靠現(xiàn)在的技術(shù)，會對目前的環(huán)境造成嚴重的危害，從而妨礙社會的經(jīng)濟發(fā)展。同時，中國作為世界第二大石油進口國，對國外石油依賴性逐年上升，所有這些均使得中國能源安全面臨巨大考驗。因此，開發(fā)利用可再生能源和實現(xiàn)能源供應的可持續(xù)發(fā)展是現(xiàn)在的重要任務。但實際上，我國優(yōu)于技術(shù)水平較低，能源開發(fā)的利用率與發(fā)達國家相比低30-40 個百分點，長期粗放型的經(jīng)濟發(fā)展不急限制了能源的開發(fā)利用，同時導致了環(huán)境污染問題的日益嚴重。隨著科技的進步，老式低效的動力設備將逐步被新型高效的熱動力設備所取代，例如大型流化床鍋爐的研制成功，其主要技術(shù)是整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電成為燃煤發(fā)電，特點是可以清潔高效的利用煤炭資源。這些發(fā)明創(chuàng)新意味著我國今后將需要大量熱能與動力工程專業(yè)的新型專業(yè)人才。

三、熱能與動力工程的發(fā)展方向

金融危機的爆發(fā)打破了傳統(tǒng)的經(jīng)濟發(fā)展與資源利用模式，同時低碳經(jīng)濟具有了政治與經(jīng)濟的雙重屬性。國家在發(fā)展經(jīng)濟的同時，應考慮所付出的環(huán)境代價。因此，如何在節(jié)能減排的基礎上，提高能源的利用率，是目前熱能與動力工程的研究方向。

1.加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。對熱能動力工程需要產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進行調(diào)整和改進，力求提升能源的使用效率，同時，積極的對生產(chǎn)性的服務業(yè)，進行發(fā)展，以滿足人們的方便、提升生產(chǎn)質(zhì)量為核心內(nèi)容，來進行改進，在工業(yè)生產(chǎn)之中，需要淘汰過時的產(chǎn)品，對于陳舊的工藝技術(shù)以及設備，要加快淘汰的速度，并且適時的發(fā)展新型的技術(shù)，力求全面的提升生產(chǎn)質(zhì)量以及生產(chǎn)效率，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，進一步的推動產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型以及升級。

2.提高技術(shù)創(chuàng)新。對于熱能與動力工程以及產(chǎn)業(yè)要采取技術(shù)創(chuàng)新，如在鋼鐵及電力行業(yè)，對當前形勢開發(fā)新型的技術(shù)，從而有效的彌補存在的技術(shù)劣勢，并且可以結(jié)合當今的市場經(jīng)濟體制和環(huán)境，共同研發(fā)有效的技術(shù)和服務平臺，將技術(shù)的發(fā)展和規(guī)范化，作為工作的重點和核心來進行，建設好能源高效循環(huán)利用模式，積極的開展減量技術(shù)、替代技術(shù)、再利用技術(shù)以及資源化技術(shù)，全面的將熱能動力工程當中生產(chǎn)效率較為低下的方面進行改進，力求減少排放、減少對于環(huán)境的污染，同時提升能源的利用效率。在實施過程中，要從根本做起、從基礎性的建設做起，逐步的控制增量，并且要進行產(chǎn)業(yè)的調(diào)整以及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，逐漸的強化污染防治措施，全面的實施重點工程建設。同時，還需要發(fā)展創(chuàng)新性的模式，進而加快經(jīng)濟的循環(huán)，依靠現(xiàn)代化的科學技術(shù)手段，將技能減排工作管理，作為工作當中的重點內(nèi)容以及核心內(nèi)容，加快新技術(shù)的發(fā)展步伐，結(jié)合熱能動力工程的實際特點和應用情況，發(fā)展新型的熱能技術(shù)，開發(fā)出新的能源，投入到具體的使用當中對高能耗的企業(yè)以及生產(chǎn)，要采取節(jié)能措施，進而達到節(jié)能的效果和目的。

四、熱能與動力工程的創(chuàng)新應用

1.熱能與動力工程的應用主要表現(xiàn)在兩個方面：第一，在節(jié)流調(diào)節(jié)中改變工作狀況可能會造成不小的節(jié)流損失，但在溫度恒定的條件下，截流調(diào)節(jié)的負載適應性明顯高于噴管調(diào)節(jié)，因此節(jié)流調(diào)節(jié)多適用于容量較小的機組；第二，噴管調(diào)節(jié)是在滿足負荷適應性的基礎上，為了能夠提高汽輪機的工作效率，達到平衡各種不同汽輪機的調(diào)節(jié)以及變化。

2.熱能與動力工程在鍋爐與熱電廠中的技術(shù)創(chuàng)新

（1）在熱能與動力工程研究領(lǐng)域中，如何實現(xiàn)對鍋爐在燃燒過程中熱能的轉(zhuǎn)化工作是非常重要的問題之一。在本領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展過程中，鍋爐的作業(yè)方式轉(zhuǎn)變?yōu)榱酥悄苁?，可促進鍋爐穩(wěn)定性以及安全性的提升。同時，考慮到燃燒期間的空氣、燃料與鍋爐溫度之間有非常密切的關(guān)系，因此可以通過對預設值的綜合比較實現(xiàn)對鍋爐性能的合理檢測。同時，工作人員也可以通過開展模擬實驗的方式，準確地評估鍋爐內(nèi)部的氣體流動情況，預先設置模擬數(shù)值，評估不同速度下所形成的矢量圖，按照這種方式構(gòu)建仿真鍋爐風機翼型葉片（見圖），以此為邊界層分離關(guān)系的研究提供參考依據(jù)。

（2）在熱能與動力工程的研究領(lǐng)域中，可以通過合理利用重熱現(xiàn)象的方式，根據(jù)熱電廠的實際運行情況，科學確定重熱系數(shù)，以達到減少能量損失的目的。與此同時，從調(diào)頻角度上來說，相較于一次調(diào)頻模式而言，二次調(diào)頻的精確性更高（二次調(diào)頻狀態(tài)下，負荷—頻率靜態(tài)特性曲線如圖所示）。

在電網(wǎng)頻率保持恒定的條件下，可以通過智能調(diào)節(jié)的方式對二次調(diào)頻預先設置對應的方程式，以實現(xiàn)對機組的重分配與組合，滿足控制功能的要求。

我國正處在經(jīng)濟轉(zhuǎn)型階段，充分利用和發(fā)展熱能與動力工程，并對特點有效的控制、環(huán)境的污染，加強節(jié)能減排工作，對我國進一步實現(xiàn)經(jīng)濟與社會的可持續(xù)發(fā)展有重要意義。因此，經(jīng)濟和社會的共同發(fā)展應把動力工程和節(jié)能作為導向，積極探究和提高技術(shù)創(chuàng)新，為社會的可持續(xù)性發(fā)展作出積極的貢獻。

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