鍋爐及能源領(lǐng)域的熱能動(dòng)力工程發(fā)展現(xiàn)狀探討

王彩恩

[摘 要]熱能動(dòng)力工程專業(yè)對我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著重要的作用，該專業(yè)也在各行各業(yè)中有廣泛的應(yīng)用，其涉及到的專業(yè)知識也非常豐富，該工程專業(yè)在我國經(jīng)過多年的發(fā)展，其技術(shù)已經(jīng)十分成熟，無論是在鍋爐方面，還是在能源方面，熱能動(dòng)力工程在其領(lǐng)域發(fā)展非常好，但是也存在一些問題，需要改進(jìn)，比如鍋爐的損耗能源大多，使得能源的利用效率很低，這也是我國工業(yè)生產(chǎn)中面臨的主要問題，因此熱能動(dòng)力工程專業(yè)在培養(yǎng)相關(guān)人才的時(shí)，不僅要讓其掌握相關(guān)的理論知識，還要培養(yǎng)他們的探索能力，不斷地優(yōu)化熱能動(dòng)力工程涉及到的技術(shù)，降低能力的消耗量。

[關(guān)鍵詞]熱能；動(dòng)力工程；能源；現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

中圖分類號：TK-1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）17-0016-01

引言

近年來，隨著工業(yè)的快速發(fā)展，我國鍋爐的種類也逐漸增多，但是在鍋爐的制造和應(yīng)用方面還存在不少的問題，主要是能源利用效率比較低的問題。因此，如果提高能源利用效率成為我國熱能與動(dòng)力工程研究的方向之一。在本文中，筆者結(jié)合自身工作實(shí)際，從我國現(xiàn)階段熱能與工程發(fā)展情況入手，分析了熱力動(dòng)力工程和能源的發(fā)展?fàn)顩r。

1、熱能的特點(diǎn)

能量的轉(zhuǎn)換：人類所用能源基本上都是由一次能源經(jīng)一次或多次轉(zhuǎn)換而來。太陽能的轉(zhuǎn)換：太陽照射使植物內(nèi)葉綠素發(fā)生光合作用，將太陽能轉(zhuǎn)換為生物質(zhì)能；太陽能的光——熱轉(zhuǎn)換；太陽能的光——電轉(zhuǎn)換，太陽能電池。燃料化學(xué)能的轉(zhuǎn)換：通過燃燒，將化學(xué)能——熱能——機(jī)械能。如汽輪機(jī)：化學(xué)能——蒸汽的熱能——經(jīng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；內(nèi)燃機(jī)：化學(xué)能——燃?xì)獾臒崮堋?jīng)活塞連桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為熱能。熱能的轉(zhuǎn)換：兩種能量形式，即機(jī)械能——內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)；電能——熱電發(fā)電。

2、熱能動(dòng)力工程概念及在能源方面的現(xiàn)狀

（一）、熱能動(dòng)力工程概念

熱能動(dòng)力工程顧名思義主要研究熱能與動(dòng)力方面，其包括熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，熱能工程，流體機(jī)械及流體工程，熱能工程與動(dòng)力機(jī)械，制冷與低溫技術(shù)，能源工程，工程熱物理，水利電動(dòng)力工程，冷凍冷藏工程等九個(gè)方面，其中鍋爐的運(yùn)行方面主要運(yùn)用熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，熱能工程，動(dòng)力機(jī)械，能源工程以及工程熱物理等部分專業(yè)技術(shù)。熱能動(dòng)力工程主要研究方面為熱能與動(dòng)力之間的轉(zhuǎn)換問題，其研究方面橫跨機(jī)械工程、工程熱物理等多種科學(xué)領(lǐng)域。其發(fā)展方向多為電廠熱能工程以及自動(dòng)化方向、工程物理過程以及其自動(dòng)控制方向、流體機(jī)械及其自動(dòng)控制方向、空調(diào)制冷方向、鍋爐熱能轉(zhuǎn)換方向等，熱能動(dòng)力工程是現(xiàn)代動(dòng)力工程的基礎(chǔ)。熱能動(dòng)力工程主要需要解決的問題是能源方面的問題，作為熱能源的主要利用工程，熱能動(dòng)力工程對于我國的國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中具有很高的地位。

（二）、熱能工程技術(shù)的現(xiàn)狀

隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的建立，社會需求和經(jīng)濟(jì)分配狀態(tài)的變化、科技發(fā)展的趨勢、對本專業(yè)的生源、就業(yè)等形成了挑戰(zhàn)，更是熱能動(dòng)力專業(yè)教育的關(guān)鍵。同時(shí)，熱動(dòng)還是現(xiàn)代動(dòng)力工程師的基本訓(xùn)練，可見熱動(dòng)是現(xiàn)代動(dòng)力工程的基礎(chǔ)。熱動(dòng)主要研究熱能與動(dòng)力方面，是跨熱能與動(dòng)力工程、機(jī)械工程等學(xué)科領(lǐng)域的工程應(yīng)用型專業(yè)。熱動(dòng)主要學(xué)習(xí)機(jī)械工程、熱能動(dòng)力工程和工程熱物理的基礎(chǔ)理論，學(xué)習(xí)各種能量轉(zhuǎn)換及有效利用的理論和技術(shù)。本專業(yè)涵蓋的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域十分廣泛。能源動(dòng)力產(chǎn)業(yè)既是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，又在各行各業(yè)中有特殊的應(yīng)用，也是國家科技發(fā)展基礎(chǔ)方向之一。能源動(dòng)力領(lǐng)域人才教育的成敗關(guān)系到國家的根本利益。

能源問題在當(dāng)今社會舉足輕重，熱能與動(dòng)力工程專業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位可想而知。

能源動(dòng)力工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)與國防建設(shè)的重要基礎(chǔ)和支柱型產(chǎn)業(yè)，同時(shí)也是涉及多個(gè)領(lǐng)域高新技術(shù)的集成產(chǎn)業(yè)，在國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會發(fā)展中一直起著極其重要的作用。

風(fēng)機(jī)是一種裝有多個(gè)葉片的通過軸旋轉(zhuǎn)推動(dòng)氣流的機(jī)械。葉片將施加于軸上旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能，轉(zhuǎn)變?yōu)橥苿?dòng)氣體流動(dòng)的壓力，從而實(shí)現(xiàn)氣體的流動(dòng)。風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠、鍋爐和工業(yè)爐窯的通風(fēng)和引風(fēng)，礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風(fēng)、排塵和冷卻等。尤其是在電站，隨著機(jī)組向大容量、高轉(zhuǎn)速、高效率、自動(dòng)化方向的發(fā)展，電站也對風(fēng)機(jī)的安全可靠性提出了越來越高的要求，鍋爐風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中常發(fā)生燒壞電機(jī)、竄軸、葉輪飛車、軸承損壞等事故，嚴(yán)重危害設(shè)備、人身安全，也給電廠造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。此外，風(fēng)機(jī)一直是電站的耗電大戶，電站配備的送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)和冷煙風(fēng)機(jī)是鍋爐的重要輔機(jī)，降低其耗電率是節(jié)能的一項(xiàng)重要措施。

3、鍋爐及能源領(lǐng)域的熱能動(dòng)力工程的未來發(fā)展方向

3.1 往熱能動(dòng)力和控制工程發(fā)展

熱能動(dòng)力和控制工程的發(fā)展需要掌握熱能和動(dòng)力之間的相關(guān)知識內(nèi)容，與此同時(shí)對鍋爐的原理、汽輪機(jī)的原理、風(fēng)機(jī)的原理等方面也是需要了解和掌握的，與此相關(guān)的動(dòng)力機(jī)械設(shè)計(jì)、熱力發(fā)電廠、燃燒污染與環(huán)境、傳熱傳質(zhì)數(shù)值計(jì)算以及流體機(jī)械相關(guān)的領(lǐng)域知識也需要了解和掌握的。

3.2 往熱力發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車工程發(fā)展

對于熱力發(fā)動(dòng)機(jī)和汽車工程的發(fā)展需要掌握熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的原理與車輛工程兩個(gè)主要方面的知識。在此基礎(chǔ)上，還可以往制冷低溫工程和流體機(jī)械方面做進(jìn)一步的發(fā)展，因而需要進(jìn)一步的掌握制冷、流體力學(xué)以及機(jī)械方面的相關(guān)知識。

3.3 往水利水電動(dòng)力工程發(fā)展

水利水電動(dòng)力工程需要掌握水輪機(jī)、水輪機(jī)的安裝檢修和運(yùn)行、水輪機(jī)調(diào)節(jié)、水利機(jī)組輔助設(shè)備、現(xiàn)代控制理論、電機(jī)學(xué)、發(fā)電廠電氣設(shè)備、發(fā)電廠自動(dòng)化、繼電保護(hù)原理等眾多領(lǐng)域的知識，與此同時(shí)還需要了解水電廠的計(jì)算機(jī)監(jiān)控與現(xiàn)代測試技術(shù)的相關(guān)知識。

4、結(jié)論

綜上所述，熱能與動(dòng)力工程的發(fā)展大大推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，在充分利用熱能與動(dòng)力學(xué)的同時(shí)，要不斷掌握其自身的變化關(guān)系，工作原理以及它在實(shí)際應(yīng)用中的特點(diǎn)，提高其在實(shí)際應(yīng)用中的操作技巧，以及處理各種問題的能力。嚴(yán)格意義上講，熱能與動(dòng)力學(xué)不僅僅局限于這個(gè)專業(yè)的名字上，而是涵蓋了更多的內(nèi)容及其他領(lǐng)域的知識，其目的就是為了更好的促進(jìn)其發(fā)展，提高能源的使用效果。但同時(shí)也應(yīng)看到其存在的一些挑戰(zhàn)，針對那些專業(yè)性強(qiáng)的機(jī)械設(shè)備的能源使用，要不斷研究其工作原理，能源的使用方法，技能，還要考慮相關(guān)的經(jīng)濟(jì)問題及安全問題。如內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)化，雖然某種意義上講，它同蒸汽機(jī)的原理是相同的，但是也存在著一些不同，針對這方面的能源轉(zhuǎn)化要不斷的加以研究，通過理論基礎(chǔ)知識的研究加強(qiáng)能源的使用，真正意義上的促進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。

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