论文部分内容阅读
摘要：经济的发展离不开能源的使用，越来越多的国家开始将能源发展眼光转向了能热，热力动力工程因此得到了广泛的发展，其能够减少工业炉中的能源消耗，减少对环境的污染，使得能源的利用更有效率。本文对热力动力工程对于工业炉以能源方面进行了相关的研究，对热力动力专业进行了阐述，对于其与能源之间的关系进行了探讨。
关键词：热力动力工程;能源;相关发展
随着世界范围内的经济发展，越来越多的国家认识到能源对于国家经济影响的重要作用，在环境保护这个大背景下，热能成为了能源开发中的重要研究对象。热力动力工程的核心理论是工程热物理学，其研究的对象就是内燃机和其内部的动力机械燃烧系统，通过相关的理论研究和实践，将资源的利用得到最大限度的提升。从专业适应性上看，热能动力工程专业主要以跨热能功利工程和机械工程理论作为其基础的理论指导，通过热能与机械能之间不断的能源转换，从而产生不断的动力，实现这一转变的重要工具就是工业炉。近年来我国工业炉的数量不断的增多，但是其设计和使用还存在着很多的问题，使得能源在使用中出现了很多的浪费。因此国家关于热例动力工程研究的主方向，就是如何提升能源的利用率。
一、我国热力动力工程的发展状况
20世纪50年代，我国从苏联引进了热力动力工程专业，其中包括的学科主要有电厂热能、压缩机、工业炉、内燃机、空调工程等与热能相关的十几个专业，在改革开放之后，这些小专业逐渐合并为一个大专业，即热力动力工程专业，目前我国的高等院校中，大约有110所高校开设了热能和动力工程专业。
热力动力工程是一个专业应用性非常强的专业，其开设的基础理论课程主要有热能动力工程、机械工程理论、热物理工程、能量转换基础理论等，除了这些专业的理论基础知识外，还需要掌握一定的技术能力，比如掌握制冷装备设备、流体机械设计、实验研究制造、动力机械设计等相关的基本技术技能。热力动力工程是我国科技发展的基础专业，在很多的领域上都有着广泛的应用，并且随着市场经济的发展，社会生产的不断需求，使得热能动力工程得到了愈发的重视。现如今热能动力工程已经成为我国教育发展中的重要方向，动力工程师也成为了社会上需求越来越多的人才。
二、热力动力工程的发展前景
热力工程专业现阶段正朝向着工程控制的方向发展，其主要的内容是要求学生掌握工业炉原理、热能动力测试技术、燃烧污染与环境保护、流体机械、机械常识等，其次就是在汽车动力工程方向，其要求掌握内燃机的相关原理、内部结构、燃料的燃烧、气体排放等环境工程、电子控制、传热等方面的理论。在温度控制方面，其主要转向了制冷低温控制工程，需要掌握的是低温原理、环境自动化、流动机械仿真原理等方面的知识理论。学生在学习的时候需要掌握一些具体的空调制冷系统、低温控制系统、低温设备操作等方面的知识。还有水利电力工程专业，其要求掌握水轮机的安装与调试、水利辅助设备维护、现代化控制理论、电机学、发电设备保护、继电维修的等电控计算机现代化设备技术等方面的知识。热力动力工程专业已经扩展到汽车工程、温度控制工程、水利工程等各个发面，由此也可以看出，能源工程专业的重要性。
三、热力动力工程在能源生产中的应用
（一）工业炉
工业炉设备的原理就是利用燃料的燃烧产生大量的热量，从而对工件、物料等进行加热。工业炉已经成为我国工业加热处理的重要设备，其价值体现在国民经济中的各行各业。工业炉的种类有很多，比如出现最早的炼铜炉，电炉、燃料炉等等。根据相关的不完全统计，全国12主要的行业具有工业炉的数量在10万台以上，燃烧炉占据了总比例的60%，这也意味着燃烧炉在工业炉中的使用价值，由此可见，工业炉的使用对我国的工业发展具有非常大的作用。下图为维护人员在对燃烧炉进行维护。
（二）风机
热力工程在发展中应用最具有代表性的就是工业炉的使用，利用工业炉的燃烧来产生热量可以很好的解决环境保护的问题，但是在实际的生产中，也逐渐的显露出了很多的问题。首先就是风机的问题，风机是一种机械设备，其通过很多叶片的绕轴转动来带动气流的流动，叶片能够将旋转的机械转变为气体流动的压力，从而实现气体的快速流动，被广泛的应用在各种设备中，比如发电厂、车辆、建筑物的通风设备等，都需要风机的作用。现阶段的风机发挥出了高转速、容量大等优势，在电站中发挥出了重要的作用，但是其也有着很多的安全隐患，比如电容大易烧坏电机，或造成叶片的窜轴、轴承损坏等，不仅对给发电厂带来非常大的经济损失，还会对工作人员造成很大的威胁。因此对于风机的使用，不仅需要发挥其良好的优势，还需要不断完善其技术，提升风机设备使用的安全性，逐渐向智能化发展，从而实现节能与高效齐发展。
（三）热电厂
热力动力工程在热电厂也有着很多的应用，在热电厂的很多工程项目中，都会涉及到热能与动力工程的相关理论，主要体现在以下三方面。首先是喷管的调节，在热电厂的设备中，喷管的调节是非常重要的一种设备装备，在进行喷管调节时，由于空气调节阀在使用中会存在着一定的误差，因此喷管调节需要根据调节阀的数值变化进行相应的改变，从而适应不同的气体负荷。为了更好的提升燃料的使用效率，还需要对汽轮的变化进行平衡调节，对于分负荷也要进行一定的调整，从而减少设备之间的运行参数差距。在多种设备的参数调整中，需要将机组控制在一个平衡的、适当的运行范围，保证电网的输入、输出频率稳定在固定的参数范围之内，同时将超出负荷的参数进行重新配合，以配合新的调频。然后是气流调节。在一些特殊的情况下，比如气体流动不稳定等，会使得喷管的调节出现一定的误差，从而导致出现一定的经济损失，因此在整体变化不大的情况下，需要对设备的负荷程度进行适当的调节，在进行气流调节的时候，对于系统的整体稳定性要求比较高，因此在一些比较小的机组中运行要注意其调控的安全性，减少事故发生的风险。最后是调压调节，当设备的压力过大时，产生的负荷就难以进行调节，这时就需要进行部分的调压调节，从而恢复整体的经济性。在设备生产运行的过程中，机械能不能完全转变为有效的热能，部分流失的机械能不能进行有效的能量转变，这种情况也会导致机组的速度降低，甚至剩余速度消失。 四、工业炉燃烧控制技术
工业炉产生热量的主要途径就是燃料的燃烧生热，因此想要最大限度的进行热量的提升，燃烧控制技术就成为了工业炉发展的核心技术。随着工程技术的不断发展，现阶段的燃烧控制技术已经由原来的手动控制燃烧系统发展为自动控制燃烧系统，而工业炉采用的自动控制系统主要有双交叉限幅自动控制系统和空燃比例连续燃烧控制系统。
（一）双交叉限幅自动控制系统
这种控制系统主要有燃烧控制器、烧嘴、空气流量计、燃气流量控制阀、热电阻等部分组成，其在工作的时候是通过温度传感器，将热电阻上测量的温度转变成为一个特定的电信号，作为表示此测量点的实际系统温度。当温度超出系统设置的最大值后，会自动阻断燃料的供应，从而进行燃料的节省。当温度过高发生意外的情况，其可以自动断开，从而进行报警，使得事故能够及时的被发现，减少工业事故带来的损失。
（二）空燃比例连续燃烧控制系统
这个系统主要有燃烧控制设备、烧嘴、空气电动阀、热电偶、气体分离设备、空燃比例阀、PLC等部分组成，其在工作的时候是由热电偶进行气体数据检验并且将检查的结果传送到PLC中，通过比例差值的运算，让空气电动阀、空燃比例阀对气体进行自动的调节，使得颅内的空气比例和温度达到最佳的状态，从而最大限度的提升燃料的燃烧，减少燃料的浪费。燃料的燃烧充分，也减少了向空气中排放有害气体成分，使得环境、空气都得到了有效的保护。
五、我国的能源发展战略及能源发展前景
（一）能源发展战略
我国在能源发展中注重经济与环境的共同发展，不仅要对一次性能源进行有效利用，还要大力发展新型能源，同时减少能源发展对于环境的影响。随着工业技术的不断发展，在可持续发展的观念影响下，一些生活的废物、工业有机废物等也可以成为能源的形式。我国的相关能源政策指出，要继续进行可持续发展战略，保持低碳，运用先进的技术不断的发展新能源，从而使得经济和环境保护共同发展。在发展中，利用热力动力专业，最大限度的提升能源的利用率，缓解国家能源供应的压力，需要将现有的资源进有行效的整合，利用可持续生产资源进行经济发展，利用能源的发展带动相关产业的不断提升，从而更好的提升能源发展的经济价值。
（二）能源发展前景
能源是维持人们生存、促进经济发展的重要资源，如何进行能源的最大化利用，是全世界各国国家发展要面对的重要问题，能源的利用能够促进经济的发展，但是很多能源都是有限的，比如煤等，因此大力发展新型的、可持续利用的能源就成为了我国经济发展要面对的重要问题。“风能、太阳能、核能”等新能源的出现，使得能源的发展有了新的契机，能源与生产、环境保护之前的关系也是发展中所必须面对的问题。热力动力工程的出现符合我国能源的发展路线，通过相关专业的学习，使得越来越多的人才具有专业的理论知识与实践能力，能够更好的适应国家能源的发展。
结语：
本文分析了热力动力专业的发展历程和发展中的应用，结合了能源燃烧利用的相关问题，分析了现阶段我国能源方面存在的问题及发展的前景。热力动力工程中的理论技术为能源的发展提供了坚实的基础支持，推动了我国的能源经济发展，为能源的发展培养出了大量的人才。国家要大力支持热力动力专业的发展，从而缓解能源发展中面临的压力。
参考文献：
[1]王强.浅谈热力动力工程在锅炉和能源方面的发展状况[J].科技致富向导，2014（18）.
[2]张晋育.浅谈热力动力工程和能源方面的发展状况[J].科技与企业，2013（23）.
[3]唐洪刚，陈建宇.热能动力工程在锅炉和能源方面的发展概况[J].科技与企业，2014（9）.
关键词：热力动力工程;能源;相关发展
随着世界范围内的经济发展，越来越多的国家认识到能源对于国家经济影响的重要作用，在环境保护这个大背景下，热能成为了能源开发中的重要研究对象。热力动力工程的核心理论是工程热物理学，其研究的对象就是内燃机和其内部的动力机械燃烧系统，通过相关的理论研究和实践，将资源的利用得到最大限度的提升。从专业适应性上看，热能动力工程专业主要以跨热能功利工程和机械工程理论作为其基础的理论指导，通过热能与机械能之间不断的能源转换，从而产生不断的动力，实现这一转变的重要工具就是工业炉。近年来我国工业炉的数量不断的增多，但是其设计和使用还存在着很多的问题，使得能源在使用中出现了很多的浪费。因此国家关于热例动力工程研究的主方向，就是如何提升能源的利用率。
一、我国热力动力工程的发展状况
20世纪50年代，我国从苏联引进了热力动力工程专业，其中包括的学科主要有电厂热能、压缩机、工业炉、内燃机、空调工程等与热能相关的十几个专业，在改革开放之后，这些小专业逐渐合并为一个大专业，即热力动力工程专业，目前我国的高等院校中，大约有110所高校开设了热能和动力工程专业。
热力动力工程是一个专业应用性非常强的专业，其开设的基础理论课程主要有热能动力工程、机械工程理论、热物理工程、能量转换基础理论等，除了这些专业的理论基础知识外，还需要掌握一定的技术能力，比如掌握制冷装备设备、流体机械设计、实验研究制造、动力机械设计等相关的基本技术技能。热力动力工程是我国科技发展的基础专业，在很多的领域上都有着广泛的应用，并且随着市场经济的发展，社会生产的不断需求，使得热能动力工程得到了愈发的重视。现如今热能动力工程已经成为我国教育发展中的重要方向，动力工程师也成为了社会上需求越来越多的人才。
二、热力动力工程的发展前景
热力工程专业现阶段正朝向着工程控制的方向发展，其主要的内容是要求学生掌握工业炉原理、热能动力测试技术、燃烧污染与环境保护、流体机械、机械常识等，其次就是在汽车动力工程方向，其要求掌握内燃机的相关原理、内部结构、燃料的燃烧、气体排放等环境工程、电子控制、传热等方面的理论。在温度控制方面，其主要转向了制冷低温控制工程，需要掌握的是低温原理、环境自动化、流动机械仿真原理等方面的知识理论。学生在学习的时候需要掌握一些具体的空调制冷系统、低温控制系统、低温设备操作等方面的知识。还有水利电力工程专业，其要求掌握水轮机的安装与调试、水利辅助设备维护、现代化控制理论、电机学、发电设备保护、继电维修的等电控计算机现代化设备技术等方面的知识。热力动力工程专业已经扩展到汽车工程、温度控制工程、水利工程等各个发面，由此也可以看出，能源工程专业的重要性。
三、热力动力工程在能源生产中的应用
（一）工业炉
工业炉设备的原理就是利用燃料的燃烧产生大量的热量，从而对工件、物料等进行加热。工业炉已经成为我国工业加热处理的重要设备，其价值体现在国民经济中的各行各业。工业炉的种类有很多，比如出现最早的炼铜炉，电炉、燃料炉等等。根据相关的不完全统计，全国12主要的行业具有工业炉的数量在10万台以上，燃烧炉占据了总比例的60%，这也意味着燃烧炉在工业炉中的使用价值，由此可见，工业炉的使用对我国的工业发展具有非常大的作用。下图为维护人员在对燃烧炉进行维护。
（二）风机
热力工程在发展中应用最具有代表性的就是工业炉的使用，利用工业炉的燃烧来产生热量可以很好的解决环境保护的问题，但是在实际的生产中，也逐渐的显露出了很多的问题。首先就是风机的问题，风机是一种机械设备，其通过很多叶片的绕轴转动来带动气流的流动，叶片能够将旋转的机械转变为气体流动的压力，从而实现气体的快速流动，被广泛的应用在各种设备中，比如发电厂、车辆、建筑物的通风设备等，都需要风机的作用。现阶段的风机发挥出了高转速、容量大等优势，在电站中发挥出了重要的作用，但是其也有着很多的安全隐患，比如电容大易烧坏电机，或造成叶片的窜轴、轴承损坏等，不仅对给发电厂带来非常大的经济损失，还会对工作人员造成很大的威胁。因此对于风机的使用，不仅需要发挥其良好的优势，还需要不断完善其技术，提升风机设备使用的安全性，逐渐向智能化发展，从而实现节能与高效齐发展。
（三）热电厂
热力动力工程在热电厂也有着很多的应用，在热电厂的很多工程项目中，都会涉及到热能与动力工程的相关理论，主要体现在以下三方面。首先是喷管的调节，在热电厂的设备中，喷管的调节是非常重要的一种设备装备，在进行喷管调节时，由于空气调节阀在使用中会存在着一定的误差，因此喷管调节需要根据调节阀的数值变化进行相应的改变，从而适应不同的气体负荷。为了更好的提升燃料的使用效率，还需要对汽轮的变化进行平衡调节，对于分负荷也要进行一定的调整，从而减少设备之间的运行参数差距。在多种设备的参数调整中，需要将机组控制在一个平衡的、适当的运行范围，保证电网的输入、输出频率稳定在固定的参数范围之内，同时将超出负荷的参数进行重新配合，以配合新的调频。然后是气流调节。在一些特殊的情况下，比如气体流动不稳定等，会使得喷管的调节出现一定的误差，从而导致出现一定的经济损失，因此在整体变化不大的情况下，需要对设备的负荷程度进行适当的调节，在进行气流调节的时候，对于系统的整体稳定性要求比较高，因此在一些比较小的机组中运行要注意其调控的安全性，减少事故发生的风险。最后是调压调节，当设备的压力过大时，产生的负荷就难以进行调节，这时就需要进行部分的调压调节，从而恢复整体的经济性。在设备生产运行的过程中，机械能不能完全转变为有效的热能，部分流失的机械能不能进行有效的能量转变，这种情况也会导致机组的速度降低，甚至剩余速度消失。 四、工业炉燃烧控制技术
工业炉产生热量的主要途径就是燃料的燃烧生热，因此想要最大限度的进行热量的提升，燃烧控制技术就成为了工业炉发展的核心技术。随着工程技术的不断发展，现阶段的燃烧控制技术已经由原来的手动控制燃烧系统发展为自动控制燃烧系统，而工业炉采用的自动控制系统主要有双交叉限幅自动控制系统和空燃比例连续燃烧控制系统。
（一）双交叉限幅自动控制系统
这种控制系统主要有燃烧控制器、烧嘴、空气流量计、燃气流量控制阀、热电阻等部分组成，其在工作的时候是通过温度传感器，将热电阻上测量的温度转变成为一个特定的电信号，作为表示此测量点的实际系统温度。当温度超出系统设置的最大值后，会自动阻断燃料的供应，从而进行燃料的节省。当温度过高发生意外的情况，其可以自动断开，从而进行报警，使得事故能够及时的被发现，减少工业事故带来的损失。
（二）空燃比例连续燃烧控制系统
这个系统主要有燃烧控制设备、烧嘴、空气电动阀、热电偶、气体分离设备、空燃比例阀、PLC等部分组成，其在工作的时候是由热电偶进行气体数据检验并且将检查的结果传送到PLC中，通过比例差值的运算，让空气电动阀、空燃比例阀对气体进行自动的调节，使得颅内的空气比例和温度达到最佳的状态，从而最大限度的提升燃料的燃烧，减少燃料的浪费。燃料的燃烧充分，也减少了向空气中排放有害气体成分，使得环境、空气都得到了有效的保护。
五、我国的能源发展战略及能源发展前景
（一）能源发展战略
我国在能源发展中注重经济与环境的共同发展，不仅要对一次性能源进行有效利用，还要大力发展新型能源，同时减少能源发展对于环境的影响。随着工业技术的不断发展，在可持续发展的观念影响下，一些生活的废物、工业有机废物等也可以成为能源的形式。我国的相关能源政策指出，要继续进行可持续发展战略，保持低碳，运用先进的技术不断的发展新能源，从而使得经济和环境保护共同发展。在发展中，利用热力动力专业，最大限度的提升能源的利用率，缓解国家能源供应的压力，需要将现有的资源进有行效的整合，利用可持续生产资源进行经济发展，利用能源的发展带动相关产业的不断提升，从而更好的提升能源发展的经济价值。
（二）能源发展前景
能源是维持人们生存、促进经济发展的重要资源，如何进行能源的最大化利用，是全世界各国国家发展要面对的重要问题，能源的利用能够促进经济的发展，但是很多能源都是有限的，比如煤等，因此大力发展新型的、可持续利用的能源就成为了我国经济发展要面对的重要问题。“风能、太阳能、核能”等新能源的出现，使得能源的发展有了新的契机，能源与生产、环境保护之前的关系也是发展中所必须面对的问题。热力动力工程的出现符合我国能源的发展路线，通过相关专业的学习，使得越来越多的人才具有专业的理论知识与实践能力，能够更好的适应国家能源的发展。
结语：
本文分析了热力动力专业的发展历程和发展中的应用，结合了能源燃烧利用的相关问题，分析了现阶段我国能源方面存在的问题及发展的前景。热力动力工程中的理论技术为能源的发展提供了坚实的基础支持，推动了我国的能源经济发展，为能源的发展培养出了大量的人才。国家要大力支持热力动力专业的发展，从而缓解能源发展中面临的压力。
参考文献：
[1]王强.浅谈热力动力工程在锅炉和能源方面的发展状况[J].科技致富向导，2014（18）.
[2]张晋育.浅谈热力动力工程和能源方面的发展状况[J].科技与企业，2013（23）.
[3]唐洪刚，陈建宇.热能动力工程在锅炉和能源方面的发展概况[J].科技与企业，2014（9）.