新能源与动力工程范文
时间：2023-10-26 17:29:59
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关键词：能源与动力工程 专业核心课程 建设
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2015）04-0290-01
能源与动力是国民经济发展的基础，该专业发展的好坏程度直接关系到能源与动力方面的人才培养质量。在上个世纪50年代，我国能源与动力工程专业就开始形成，受当时社会政治经济及教育体制的影响，该专业发展水平层次不高，专业分割过细等问题突出，需要对其进行调整才能够适应当前我国社会经济的发展水平。本文接下来将对能源与动力工程专业核心课程体系做出具体的分析探讨。
一、能源与动力工程专业核心课程体系的发展现状
1.专业研究领域的扩展对人才知识结构提出了新要求
能源与动力工程这个专业名称是热能与动力工程专业在2012年调整之后更名的，2013年正式更名使用并招生。专业名称的改变反应其教育内容的变化，相对而言，其涵盖的内涵比热能与动力工程专业更宽广。能源与动力工程专业与化学及其环境工程专业的关系更加密切，而不仅仅局限在传统的能量转化与利用。当前，我国新能源和可再生能源得到了较大程度的开发利用，因此，形成了较大的生产研究领域，急需要这方面的高级专门人才投入到生产实践中。这样的能源使用现状，为高校能源与动力专业的毕业生提供了广阔的就业前景。然而，当前的专业培养计划中，并没有适当的课程内容来适应当前的发展需要，总学分不足，教学科目较少的问题需要引起足够重视。
2.人才的培养模式不适应社会的发展需要
能源与动力工程这个专业相对于变名之前的专业而言，涵盖的范围更加宽泛，不仅仅包括原来的热能工程及其动力机械，还包括热力发动机、制冷低温工程等。这种宽口径的人才培养模式使得高校所培养的人才具有广阔的知识储备，增加其就业面和职业的适应能力。当然，这种宽口径的培养模式也会出现一些不利的影响，例如：人才的培养不够专业，不能够满足企业对人才某一方面知识技能的需求。这种培养模式下的毕业生，即使到了工作岗位上，也还需要经过一段时间的实践学习及在职培训才能够满足用人单位的任职要求。
3.专业核心课程体系的构建不利于学生个性化的培养
大学期间是人生观、世界观和职业观形成的关键时期，对以后的职业发展具有重要作用。在同一个专业里，有些人喜欢动力机械，有些人喜欢制冷空调，还有些人喜欢发电等，这就导致毕业生以后的职业选择出现差异性。当前素质教育的号召下，要求学生个性发展，在各个专业的培养方案及其课程体系的建设上，要给学生自主选择和发挥的空间，让学生根据自己的兴趣方向来选修自己的课程，从事今后的职业。但是在目前的课程体系中，能源与动力工程专业的学生，四年所学内容基本一致，教学内容不存在明显差别，统一的培养模式很难造就出个性化发展的学生。
4.缺乏有力的实践课程
实践环节的课程设计仍然是当今高校人才培养模式中的通病，离创新性人才的培养还具有很大的一个差异。纵观各校能源与动力工程专业的课程体系，发现其实践环节的设计与理论知识相脱离，不利于实践教育效果的达成。另一方面，实践内容安排不合理，缺乏及时、有效的更新，与国外高水平的高校课程体系相比，教学实践内容明显陈旧，不利于人才质量的提升。
二、建设科学合理的专业核心课程体系
1.增加专业核心课程的设置，建立健全人才培养模式
变名之后的能源与动力工程专业，所涵盖的内涵更加广泛，因此需要拓展课程研究领域，在掌握能源与动力工程专业发展趋势的基础上来设置核心专业课程。在满足人才培养总目标的前提下，完善补充专业培养结构，优化核心教学内容，使高校所培养出来的人才能够满足适应今后社会经济发展的需要，人才的知识结构能够增强毕业生的就业竞争力。
2.明确专业方向，区分专业性
为了避免宽而不专等方面的问题，需要在整个能源与动力专业大类的范围中来统一基础性课程，区分好专业核心课程。统一基础性课程是为了防止学生专业面狭窄等问题的出现，通过专业基础课程的设置和通识课程的讲授，使得学生能够根据不同的专业方向来进行专业核心课程的学习。设置大量的专业选修课程，强化专业实践环节的设置，避免该专业的学生出现“宽口径”和“零距离”的发展矛盾。
3.设置多样化的课程体系，不断满足学生个性发展需要
高校课程制定者要设立柔性的专业课程体系，建立起多元化的课程结构来不断的满足该专业学生的个性发展要求。学生按照自己的兴趣爱好来选择自己的专业学习模块，进而从事自己选择的职业类型。一般情况下，课程体系包括研究型和应用型两种，研究型课程注重基础性知识的学习，为以后的考研学习打下坚实的基础，应用型课程注重实践教学环节的设置，主要培养学生的就业创新性能力。这样的课程体系，可以从多方面满足不同学生的发展需要。
4.优化专业教学内容，促使理论与实践的结合
理论与实践知识的学习不可此消彼长，需要在强化实践教学环节的同时保障理论知识的学习。在总学习不变的前提下，要合理分配理论实践课程，可以通过其他公共课程的压缩来保障专业核心课程的比重。在对学生进行课程设计的同时，可以将理论知识的教学贯穿在实践环节之中。根据最新的就业形势来调整教学大纲，编写教材，尽量将最前沿的研究成果融入到日常教学成果中。
三、总结语
总而言之，课程体系的构建和课程内容的优化是一项长期的过程，需要高等教育领域的研究专家和教育教学工作者共同努力。能源与动力工程专业核心课程体系的建设，需要在社会经济发展，人才需求变更的基础上进行调整。在考虑本校实际专业特色的基础上，合理配置专业核心课程的师资队伍，改革教学方法，更新教学内容，注重教学实践环节的增强，最终朝着提高人才培养质量的方向前进。
参考文献
[1]邱洁；关于能源与动力工程专业课程体系改革的思考[J]；课程教育研究；2013（9）.
[2]余万，陈从平，徐翔，赵美云；能源与动力工程专业核心课程体系建设的研究[J]；教改教法；2014（2）.
[3]衣秋杰，杨前明，孔祥强，李志敏；热能与动力工程专业主干课程立体教学体系建设初探[J]；中国会议；2006（4）.
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1热能动力工程在锅炉领域的应用情况
众所周知，锅炉是一种非常常见的热能设备，在我国的工业生产中十分常见，应用极为广泛，锅炉的原理是借助于炉内燃料的燃烧来产生热能，从而提供持续的动力来满足工业企业的生产需求。目前，国内使用的锅炉中以工业炉最为多见，工业炉又可以分为多种，最广为熟知的是燃料锅炉。工业锅炉最重要的功能就是工业加热，提供热能。工业炉使用数量巨大，应用领域广泛，正因为工业炉具有的无可比拟的优势，据相关调查数据显示，我国超过十种以上的行业都在使用工业炉，但其缺点也是非常明显的，工业炉的能耗非常大，其消耗量几乎占到了总体能源消耗量的四分之一，而工业炉中以燃料炉的消耗为最大，占比约为九成左右。
当前，热能与动力工程在锅炉领域的应用中一个重要的问题就是污染的问题，这也是制约锅炉技术发展的一个难点。人们在降低锅炉污染物排放方面投入了大力的精力来对技术和设备进行研发，经过不断的努力，也形成了一定的研究成果。锅炉设备在生产运行中的核心环节是内燃技术和传感技术，在借助于双交叉限幅控制的情况下，现在可以对空燃比例进行连续的控制，从而能保证锅炉中电机运行状态的良好，也为锅炉的运转提供足量的气体，促进锅炉内燃料的充分燃烧，也实现了能源节约与环保。
2热能与动力工程技术在能源领域的应用情况
能源的短缺与匮乏一直是制约能源利用的一个瓶颈，热能与动力工程的发展，能源利用效率的提高，从一定程度上可以缓解我国能源不足的现状。缓解能源危机一方面要节约能源，另一方面则要加大新能源的开发力度，将新能源与热能动力工程很好的结合起来。
众所周知，风机是一种装有多个叶片的通过轴旋转推动气流的机械。叶片将施加于轴上旋转的机械能，转变为推动气体流动的压力，从而实现气体的流动。风机在工业中的应用也极为广泛，在电厂、锅炉、工业炉窑、矿井隧道、冷却塔、车辆船舶以及建筑的通风除尘方面都离不开风机。尤其是在电站中，由于电站机组的容量效率、转速以及自动化水平都在不断提高，这也对所用风机的可靠性提出了更为严苛的要求。风机是电站耗电最大的环节，电站的送风机、引风机等设备作为锅炉运行的重要辅机，耗电量极为巨大，如何降低其运行中的电耗是当前电厂工业节能中必须重点关注的问题。此外，锅炉风机在运行中也经常会有烧坏电机、窜轴的现象，也有叶轮飞车、轴承等故障发生，这些都会对电厂运行的生命财产安全造成负面影响。在风机的发展应用中，必须加强对与热能动力工程有关的发电设备以及工业炉窑进行研究和创新，加强在通风和引风等方面的技术研发力度，推动新能源和再生能源的发展。同时，在电站和工业锅炉应用上也要加强热能动力工程的创新力度，结合新能源的发展，改变传统能源的供给模式，努力改善我国能源短缺的现状，为我国工业发展和经济发展提供高效的能源支撑。
3热能与动力工程的发展趋势
第一，在热能动力和控制工程方面。二者是相辅相成、互相促进、互相发展的。融合中要特别注重综合锅炉和汽轮机的优势，在动力机械设计上可以借助这些理论和专业技术来推动热力发电的发展和污染治理的良好控制。第二，在水利水电方面的应用。水利水电和热能动力工程具有很强的渊源，也是密不可分的。在水利水电工程中，要对水利水电动力工程等相关领域进行深入的研究分析，推动理论和技术的互融性发展，并要注重信息技术在水利水电工程中的应用。第三，在热力发电及和汽车工程方面。应大力发展热力发电机的深层次研究，推动其在现代汽车工业和新能源汽车工业中的深入应用，促进绿色汽车工业的快速发展。
热能和动力工程是现代动力工程发展的前提和基础，针对当前我国现阶段热能动力工程的发展和应用现状来看，随着工业产业的不断进步，其热能动力工程也得到了较大程度的提升，但人才队伍的建设还较为乏力，当前，我国高职院校的热能与动力工程专业人才要基于将学生培养成具备一定的实践能力、操作能力的应用型人才的目标，大力推动职业院校应用型人才的建设力度。
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一、热能与动力工程的简单概述
热能与动力工程实质上是指热能的开发与动能的转换过程，并且两者之间在一定条件下可以实现相互转换和应用。不仅如此，热能与动能还能够实现与电能的相互转换，使三种能源都能够得到高效利用，有效实现了能源的节约与利用，在很大程度上促进了我国经济社会发展，实现经济效益和社会效益的同时提高，是我国实现健康可持续发展的关键。所以必须加强对热能和动能工程研究，以实现两者的科技创新，实现其经济价值和社会价值。热能与动力工程关系复杂多变且具有系统性，在对两者进行相关研究和分析时要注意以下几方面的认知：
1）热能的转换和利用，一般包括热能转换为动力和在动力控制工程中的应用，如热能新能源的开发和热能在其他能源环境中的利用等；2）从热能产出点内燃机和驱动系统的基础上了解，热能生产相关设备及程序主要包括热力发电机和汽车工程。3）基于机械能从电能转化而来的基础，了解到机械能与电能转换中使用到设备及工程包括流体机械和制冷低温工程[1]。
二、热能与动力工应用发展现状及问题
1）热能与动力工程中工业炉的应用发展现状。工业炉作为热能产出的重要设备，对热能供应效率起着不可代替的作用，并且工业炉还是工业体系的关键部分，实现工业炉热能产出效率和动力工程效率的提高，将在很大程度上促进工业的快速、健康和持续发展。但是工业炉燃烧材料实现热能供应时，产生大量的有害气体，破坏了生态平衡和污染了生活环境，所以近几年很多相关专家及企业对做出了相关研究，以探索低污染和低破坏的方法，来高污染燃烧材料实现热能供应。随着科学技术和社会经济的共同快速发展，使相关专家及企业进行新能源开发方法研究中，将科学技术充分融入到了工业炉产热能和动能中，并且还实现了电能、热能和动能的相互转换，促进工业炉发展的同时，也提高了能源利用率，有利于资源浪费的减少和工业节能发展的实现[2]。
2）热能项目中的风机问题。一方面，热能产出中离不开风机的传输与调节，对热能质量起着重要性作用，但是在热能供应中，往往因疏忽管理与养护，导致风机破损和停运，进而影响整个热能项目的进度，致使热能产出量下降，这要求相关工作人员进行风机操作时，要严格按照说明书进行，并且在必要的情况下还要根据热能生产实际需要，改进和完善风机功能。另一方面，风机本身存在叶轮结构复杂，其适用性较差，容易受到外界因素的影响，进而导致热能生产效率低和温度测量精准度等问题出现，并且因科学技术的不创新，使这些问题没有得到有效解决，所以热能项目的相关工作人员必须根据问题中涉及到的相关数据，研究和开发高效的测定软件，实现对风机叶片燃烧速度的精确测量与控制[2-3]。
三、热能与动力工程的科技创新实际应用
1、燃烧控制
1）持续燃烧控制体系，该系统的结构主要是由控制器和相关零部件组成，其主要作用在于利用熱电来实现对燃烧数值的测定，以此作为测量热能的数据依据，在很大程度上提高了燃烧数值和热能数值的测量精准度，实现设备燃烧的合理控制。但是该系统进行初期测定时还存在一定误差，所以进行测定时一定要邀请专业人员一起操作，如果有必要，还可以让专业人员对其进行进一步研究，以找出最精准的数值测定方法和技术；2）交叉式燃烧控制系统。交叉式燃烧控制系统主要作用于锅炉，锅炉的内部结构直接影响交叉式燃烧控制系统的运行效率。燃烧控制器、燃烧烧嘴、燃烧流量阀、燃烧热电偶等是锅炉的结构组成设备，锅炉进行温度转换时，需要实现燃烧数值的测定的和计算，并要求相关人员对计算出的数据进行分析，然后将分析结果与交叉式燃烧控制系统测定结果相比，看是否一致，以实现对燃烧的合理控制，这种燃烧控制方法明显优于持续燃烧控制体系，不但节省了省设备，实现了能源的节约，还有效提高了温度测定及控制的精准度，实现工业生产中的广泛应用[3]。
2、提高技术创新
1）热能与动力工程相关企业、部门及单位，要根据当下热能与动力工程的发展现状，结合时代科学技术发展特征，利用现代高科技技术对热能与动力工程进行科技上的创新，如数据信息技术、计算技术和远程操控技术等，以实现热能与动力工程的自动化；2）要积极引进和借鉴西方发达国家先进的热能及动力转换技术，并结合我国基本国情，研发有利于我国经济发展、工业发展、热能与动力工程发展的能源转换技术；3）热能与动力工程相关专业人员及专家，要积极进行相互之间的有效交流和沟通，以便于个成功经验和实际经验的总结，实现能源循环利用模式的构建，进而达到能源充分利用和有害物质排放减少的目的[4]。
四、结语
综上所述，经济全球化发展和科学信息化全面发展，促进了各能源行业发展，并出现其发展持续的趋势。为适应不断发展的社会经济和科学信息技术，必须不断对热能与动力工程进行改革和创新，以实现热能与动力工程相关技术功能的全面化、操作的简便化和管理的透明化。
（作者单位：邵阳学院）
作者简介：黄友军，机械与能源工程系，研究方向为热能与动力工程。
参考文献
[1]刘德兴.热能与动力工程的科技创新探讨[J].工程建设与设计，2015，05：121-123.
[2]于亚男，孙祚琦.简述热能与动力工程的科技创新[J].科技创新与应用，2016，07：122.
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关键词：新能源；工程机械；研究；发展
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.049
1 新能源工程机械现状
随着社的不断发展，很多传统的能源在使用中逐渐暴露出了很多问题，如耗能、污染环境，这种现象也引起了广泛的关注。近些年我国的企业在这方面也较为重视，已经开发出了不少的新能源工程机械，从而更好地满足社会的清洁能源的需要。比如当前的燃气动力液压挖掘机（LNG）以及燃气动力装载机应用的液压挖掘机天然气为主动力、双动力挖掘机应用电能、混合动力挖掘机等一系列产品。
2 新能源工程机械的多样性
（1）LGN工程机械。天然气在作为燃料的过程中主要有两种类型，分别是液化天然气和压缩天然气，其简称分别为LNG和CNG。前者是天然气经过压缩、冷凝等手段，将其在超低温状态下进行液化。 后者就是对天然气进行加压，然后让其以气态的状态储存在容器中。因此它和管道天然气中的成分都是相同的。在相关工程器械的使用当中，一般CNG和LNG的密度比为1：3，这个比例让发动机能够以更高效的效率进行工作，节约能源，这方面的发展具有很大的潜力。目前我国的自主品牌机械在相关新能源的研发中已经取得了一定的成就。比如装载机上用的是LNG装载机，这种装载机在全球范围内的应用都较为广泛，并且雷沃重工、临工等都推出了一系列的LNG装载机，相对于传统的柴油机，前者不仅耗能少，而且排放的污染物也较少，因此对于改善环境污染状况具有积极的现实意义。 （2）电驱动工程机械。该技术是通过大功率的电动马达来代替传统的柴油发电机，目前很多的液压挖掘机都采用电驱动的方式，如山重建机的JCM921D挖掘机已经上市销售。这种挖掘机主要是通过电网为主要输送能源，取消了耗能的柴油发电机，而且其中加入了只能的调控系统，能够根据负载的需要来变频，从而更好地调节功率，将能耗最低化。其使用的回转也不再是传统的液压回转马达，而是通过控制器来对变频器进行操作，从而更好地对其调速等，在很大程度上节约了能源，并且实现环保的目的，具有很大的研究价值。这种工程机械当前已经实现了完全采用电网电源，并且基本无污染排放，相对于柴油发电机的部分器械最高可以节约30%的能源，广泛被用在具有电源的施工场所，如港口、隧道等地。
（3）双动力工程机械。目前双动力工程机械的研究也较为广泛，在国内外都对其有所重视。双动力工程机械就是改变传统单一动力的做法，在机械内安装有两个动力机，使用不同的能源，从而更好地适应操作环境。一台动力机是柴油供能，另一台就是利用交流电来供能。比如当前国外有一种双动力的移动筛分机，可以通过柴油发动机将相关机械移动到施工现场，再通过电源驱动进行作业，这种双动力机械能够根据使用环境来选择不同的发动机，能够尽最大的能力将能源节约，并且更好地满足工作的需求。山重建机的GC58DP-8啥双动力挖掘机就是采用上述的结构，可以使用220V和380V的电网进行工作，这种机械不仅能够节省电源，而且噪音小，对于人力、资金的要求较低，因此在远离电源的地区被广泛使用。
（4）混合动力工程机械。目前混合动力技术主要应用在汽车领域，这种技术的广泛应用也为汽车行业的发展带来了新的机遇。这种机械住户要表现为油械混合、油液混合，这种机械通过电动机的辅助来减少柴油机的功率，从而实现低功耗、低油耗地使用。当前的混合动力机械普遍比单一的柴油机械耗能低。国外对相关技术的研究较为广泛，比如当前的沃尔沃公司的混合动力装载机L220F、美国公司的混合动力高空作业车等，都已经广泛地将一些混合动力技术应用在工程机械中，相对来说，国外的相关技术也发展的较为成熟。在国内由于技术的限制，再加上使用市场的原因，很难将之大规模生产。
3 国内外新能源工程机械的现状及发展
目前我国的新能源工程机械的研发已经取得了一部分进展，而且随着社会的发展，相关技术的不断改善，再加上政府的支持，在相关技术方面已经取得了不菲的成绩。这主要体现在以下三个方面。在未来的发展中还需要相关企业加强对新能源机械开发的重视，政府也应该加大支持，不仅是在资金上，还应该引进相应的技术，缩小与发达国家之间的差距。再者就是要形成较为完成的产业链，关键的零部件都应该实现自主生产。政府也应该积极推出鼓励政策。
总而言之，新的形势下发展新能源工程机械不仅是解决全球能源短缺的主要对策，还是保护环境的重要举措，在面临全球能源短缺的情况下，企业和政府都应该对相关工作予以重视，将节能、减排等作为新能源工程机械的研发重点，让其抓住时代的需求与机遇，更好的为社会的发展创造财富。
参考文献：
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人类利用风力发电的历史不长，却经历了几起几落。1887年到1930年，小容量的风电机组诞生，并在技术上基本成熟，得到了一定的推广和应用，这是风力发电的起步阶段。第一台风电机组由格拉斯哥大学安德森学院的教授James Blyth于1887年建于苏格兰。这台风力发电机有10米高，由帆布制作，Blyth将它安装在自己位于苏格兰的独家庄园，并配置了一套蓄电池组，这是世界上第一座由风电机组供电的房屋。1891年，丹麦教授Paul la Cour在阿斯科夫市建造了一个风力发电试验站。由于传统的风电机组转速较低，并不能充分利用风能，为了更好地利用风能，Paul教授进行空气动力学实验，研究出了叶片数和风能利用系数之间的关系，这是空气动力学第一次应用到风力发电。在Paul教授的推动下，风力发电在丹麦得到大量的应用。20世纪30年代，为降低风力发电的成本，欧美国家开始研制较复杂的大中型风电机组。1941年，世界上第一台兆瓦级风电机组在美国佛蒙特州的卡斯尔顿市并网发电。这台发电机采用两叶片结构，直接交流并网，其设计容量1.25MW，高53米，可以在47.9m/s以下的风速运行。从这时候起，风力发电技术有了较大的进步，但相对于廉价的化石能源，风电的价格存在较大劣势，发展缓慢。
20世纪70年代，受石油危机的影响，能源价格大幅度上涨。风能的开发又重新得到各国政府的重视。风电机组进入商业化的时代。1980年，丹麦制造商开始设计自己的风电机组。丹麦的Nordtank公司在1980年开发的55kw风电机组使风力发电的成本下降了50%。美国、德国、西班牙、荷兰、中国也开始了自己的风电机组设计。到了21世纪，风电进入了迅猛发展的阶段。
在这样的一个历史机遇前，风能与动力工程专业应运而生。该专业属于工学专业，是电气、机械、自动化等专业的融合体。2006年华北电力大学率先在全国首次设立了风能与动力工程专业，被誉为中国风电的“黄埔军校”。此外开设这个专业的还有河海大学、长沙理工大学、兰州理工大学、内蒙古工业大学、河北工业大学、北京科技大学等高校。除设置风能与动力工程专业外，其他高校还以多种形式参与到风电技术的研究中。2006年，北京交通大学成立“国家风能工程技术研究中心北京检测站”“北京交通大学新能源研究所”。该检测站是我国设立的首个风力发电工程技术检测站。清华大学核能与新能源研究所、沈阳工业大学风能技术研究所等多所高校的风电科研机构也承担了多项重大课题。
风能发电是一个复杂庞大的体系。风能发电首先通过风力发电机将风能转化成电能。风电机组一般都架设在70-80米高处，必须等有塔架支撑风力发电机，而且风电机组必须时刻迎风。这就要求我们学习机械制图、理论力学、材料力学、结构力学、气象学、工程材料、机械设计、空气动力学、风力机等机械动力类课程。这些力学课程将是我们工作后设计风力发电机的基石。其次，为了使风能转化成电能。我们又要学习电路、电子技术基础、电力电子技术、电机学等电学课程。为了让产生出的电能顺利输送到用电单位，我们还得学习电网监控与调度自动化、风电场并网等课程。此外，由于风的不稳定性会造成电压的不稳定。为了能获得稳定的电压，我们必须人为地控制风车，使其在风力发电过程中匀速转动。而这部分问题的解决方案就藏在自动控制、单片机原理、plc编程等课程中。最后我们还有风电场建模与仿真，风电场规划与设计，风电场施工与管理等专业选修课。学习完这些课程，我们才可以真正出师了。
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关键词： 热能动力；能源利用；节能减排；研究
中图分类号：TE08 文献标识码：A
0 引言
能源是一个国家和民族发展的基石，同时，也是人类赖以生存的关键。现阶段，在全世界范围之内，相关的不可再生能源，例如天然气、石油、煤炭等，依然是占到了能源使用率的百分之九十左右，就现今而言，这些不可再生的能源，依然是人类生活和生产当中所使用的主体能源，但是，从长远的角度来看，这些能源迟早都会有使用枯竭的一天，所以，如何开发和利用新型能源，并且深入地研究其对环境带来的影响以及节能减排方面的内容，是现今非常关键的一点工作内容，同时，也是国家相关工作当中的重点。将针对热能与动力工程的利用和开发，进行详细的分析，针对其发展的前景、对环境的影响以及节能减排方面，进行细致的探析，力求帮助此项能源更好地开发和利用，为人类的发展做出更加突出的贡献。
1 热能动力装置
在现阶段当中，热能动力工程，其无论是在人们的生产还是生活当中，都发挥着极其重要的作用，对于人类的发展，有着积极的意义，所以，深入地对其相关设备装置进行研究，对设备的工艺技术以及操作的具体流程进行探析，对于此项技术的建设是非常有必要的。其工作的原理，首先，将其工程所需的燃料，放置在相应的设备当中进行燃烧，进而产生热能，然后在相关的热能动力装置之中，通过技术手段，将其热能转化成有效的机械能。燃烧的相关装置以及相应的热能动力机，再加上辅助的设备，此套整体称之为热能动力装置。主要的来讲，热能动力装置分为两大基本类型：a） 主要是以燃烧之中产生的燃气进入到发动机之中，进而进行相关能量的转换，并且加以循环利用，比如内燃机等装置，是此种类型的典型代表；b） 首先将燃料燃烧过程之中所产生的热能，通过技术手段，传递至相关液体之中，并且使液体汽化，进而气化之后产生的蒸汽导入到发动机当中，从而进行热能的传递以及转换，蒸汽机是其典型的代表。
2 热能的特点以及利用
根据上文的详细阐述和分析，可以对热能动力的装置使用情况有一个详细的掌握，接下来，将针对热能动力工程当中的热能特点以及实际的使用情况，进行研究。
2.1 热能的利用
热能在我国许多行业当中都有着广泛的运用，并且，在国民经济当中，也占据了核心的地位。总的来讲，热能的相关利用，在以下几个行业当中最为广泛：a） 电力工业，热能动力工程在其中有着非常重要的应用，在核发电、火力发电等装置设备的使用之中，热能动力工程及相关的技术，是其工作的基础；b） 钢铁工业，尤其在高炉炼铁、炼钢以及轧钢等工艺当中，应用极为广泛；c） 相关的有色金属工业，其中包括有铝、铜等有色金属，其冶炼，均使用的是热能；d） 化学工业，在化学工业的相关应用之中，合成氮、酸碱等的相关生产工艺程序，主要使用到的是热能动力工程之中的技术手段，以其基本的原理来作为理论依据；e） 石油工业，其中包括石油的采集、冶炼、运输等等多个环节，都运用到了热能动力工程当中的相关技术理论；f） 机械工业以及相关的建筑工业，包括材料的生产、材料的制造、相关工艺锻造、焊接技术以及铸造等，都有热能的利用；g） 交通运输领域当中，包括汽车、轮船、飞机等的使用；h）农业生产以及水产养殖等方面，也有着广泛的运用，包括蔬菜的温室培养、鱼池的加温加热、电力方面的农业灌溉等方面，均有着广泛的使用。同时，在人们的日常生活之中，热能也有着广泛的使用，例如冬天之时的供暖设备等。根据上述的分析，可以看出，热能及其相关的动力工程，在人们的生活以及生产当中，发挥着非常重要的作用，是一项极为重要的能源，下文将针对热能的特点，进行深入细致的探究，帮助在日常的使用过程当中，发挥出更大的效应。
2.2 热能的特点
现阶段当中，人类所使用的热能，主要是通过一次能源的转换而得来的，所以，分析热能的特点，需要从以下三个方面来入手进行：a） 太阳能及其能量的转换。太阳能，通过对植物的照射，进而使植物的内部存有的叶绿素，发生一系列的能源转换以及光合作用，进而将太阳能转换成为生物的质能，而太阳能的光，则是经过热量的转换以及点的转换，进而成为我们所使用的能源物质；b） 燃料化学能及其转换过程。燃料化学能的转换，主要是通过燃烧的方式，将存在于其中的化学能，转换成为热能，进而再通过相关的技术手段，将其转换成为人类生活和生产所需要的机械能，例如常见的汽轮机等，其工作的方式，就是首先将化学能源，转换成为蒸汽的热能，进而再通过相关的设备以及技术，将汽轮机之内的热能转换成为机械发动所需的机械能；c） 热能的转换，其中主要包括两种能量的形式，即电能以及机械能，电能包括热电发电机，而机械能，则主要有汽轮机以及内燃机。
3 热能动力工程对于环境的影响
热能动力工程对于环境的影响，主要存在于四个方面，即热污染、空气污染、噪音污染以及放射性的危害等，在热污染当中，带来的主要危害是温室效应，其主要是河水发电站等，在很大程度上会影响水源当中生物的生存以及空气质量的变化，空气污染，则主要是发电厂、工业设备企业以及暖气、汽车尾气的排放，同样会造成温室效应，所以，针对以上几点问题，需要在相关的工作当中予以改进，更好地为环境的可持续性发展做出积极的贡献。
4 节能减排工作重点
根据上文的详细分析和阐述，可以对热能动力工程的技术要点、实际的应用以及对于环境的影响等多个方面，有着清晰的了解和认识，接下来，将着重地针对热能动力工程当中的节能减排工作，进行研究和分析，力求更加高效率地使用能源，并且减少对于环境的污染以及能源的损耗等。
4.1 工作的重点
针对热能动力工程的实际特点和具体的应用，相关工作的重点，应该从以下几个方面来入手进行：
a） 加快相关产业结构的调整。针对热能动力工程，需要很好地对其相关的产业结构进行调整和改进，力求提升能源的使用效率，同时，积极地针对生产性的服务业，进行发展，以满足人们的方便、提升生产质量为核心内容，来进行改进，在工业生产之中，需要淘汰过时的产品，对于陈旧的工艺技术以及相关的设备，要加快淘汰的速度，并且适时地发展新型的技术，力求全面地提升生产质量以及生产效率，优化产业结构，进一步地推动产业的转型以及升级；
b） 强化技术创新。针对热能动力工程及相关的产业，需要很好地针对其技术手段进行更新，例如在电力工业以及钢铁工业之中，很好地发展新型的技术手段，针对现今存在的主要劣势，进行改进和提升，很好地结合当前市场经济环境和体制的发展，加强和相关科研院校的合作，合力构建起技术性的研究发展以及服务平台，将技术的发展和规范化，作为工作的重点和核心来进行，建设好相关的能源高效循环利用模式，积极地开展相关的减量技术、替代技术、再利用技术以及资源化技术，全面地将热能动力工程当中生产效率较为低下的方面进行改进，力求减少排放、减少对于环境的污染，同时提升能源的利用效率。
4.2 具体措施的实施
具体措施的实施，需要从根本做起、从基础性的建设做起，逐步地控制增量，并且要针对相关的不足，进行产业的调整以及结构的优化，逐渐地强化相关的污染防治措施，全面地实施重点工程建设[3]。同时，还需要发展创新性的模式，进而加快经济的循环，依靠现代化的科学技术手段，将节能减排工作管理，作为工作当中的重点内容以及核心内容，加快新技术的发展步伐，并且很好地结合热能动力工程的实际特点和具体的应用情况，发展新型的热能技术，开发出新的能源，投入到具体的使用当中，针对高能耗的企业以及相关的生产，要采取相关的节能措施，例如窑炉的热效率等，要降低其排烟并且很好地进行相关的热损失回收工作，针对烟气以及余热等，进行回收再利用，进而达到节能的效果和目的。此外，相关的政府部门单位，还需要针对其中的法制进行健全，加大监督和管理工作的力度，完善政策和约束机制、相关体系的建设，并且加强宣传的力度，提升全体公民的节能减排意识，全面地对热能动力工程的使用进行提升和改进。
5 结语
综上所述，根据对热能动力工程的详细阐述，重点地分析了相关热能动力工程设备装置的使用、工艺流程，并且针对热能的特点、利用以及对于环境的污染、节能减排工作的重点和具体的实施措施等，进行了探析，力求更加全面地掌握热能动力工程的实际状况，更好地加以运用，逐步地提升生产的质量和效率，为相关的节能减排工作做出突出的贡献，同时，也为社会的可持续性发展做出积极的贡献。
参考文献：
［1］ 张兰.论热能动力工程的建设和发展
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关键词：热能与动力工程；锅炉领域；风机监控；燃烧控制
热能与动力工程在锅炉领域的应用，是改善我国锅炉应用中，能源过度浪费、资源量减少的重要举措。经济发展需要能源支撑，近些年环保意识提升，对于能源应用方面更注重利用率的提高。作为能源转换的关键媒介，锅炉的应用领域扩大，逐渐成为热能与动力工程研究关注的焦点。我国地大物博，有丰富的能源资源，但是若一度过度浪费或者无节制消耗，能源会不断减少，甚至限制城市建设与经济发展。在此基础上，就需要及时将锅炉领域发展以及热能与动力工程研究力度加大，推进锅炉建设步伐的同时，不能忽视热能与动力工程的创新升级，植入更多学科知识，并激发热能与动力工程作用，扎实锅炉发展基础，提高运行效率，有效节约能源消耗。
1锅炉应用研究
锅炉在很多工业生产中都是必备组成。通过化学能转换的方式，将能源以热能或者其他能的方式为人们提供，除了化学能与热能转换之外，还能够将蒸汽转换为机械能，其具体结构详见图1。锅炉实际应用中，与发电机相互配合，将普通能源转换为电能，满足生产生活需要的同时，方便产业发展。锅炉的应用种类受到燃料差别影响存在一些不同，如热水锅炉或者蒸汽锅炉等，天然气、煤等都是锅炉运行的关键燃料。应用最普遍的为热水锅炉，是正常生活的必备器械，满足民用热水需求。工业、传播或者机车等行业则应用的锅炉类型为蒸汽锅炉。锅炉应用为人们生活提供了很多方便，同时也为工业发展等创造更多发展与创新的契机。锅炉应用价值巨大，但是能源消耗也比较大，这方面是锅炉长久发展与创新必须关注的内容。如何提高锅炉应用作用，减少锅炉运行能耗，是当前锅炉应用研究的重点内容。
2热能与动力工程介绍
热能与动力工程研究中，必须掌握其中的组成内容，这样才能在提高热能与动力工程转化效率方向引导下，取得更理想的创新效果。流体机械、热力发动机、热能动力、火力火电、水利水电、制冷低温工程、能源环境、新能源开发等都是热能与动力工程研究的重点，寻找更科学的方式，有效转化热能与动力，是热能与动力工程研究的主要方向，同时也是综合性较强的体现。热能与动力工程研究中，加大深入研究力度，从系统化角度出发，融入更多自动化元素，简化能量转化过程的同时，真正将能源利用率提高，并且为锅炉的应用与升级提供更多帮助。
3锅炉领域中热能与动力工程应用问题剖析
针对当前的锅炉应用来讲，其生产运行期间，风机非常关键，是帮助其实现能源转换的基础，及时为锅炉运行输送所需要的有效气体。在这种情况下，热能与动力工程的应用，将其有效渗透到风机运行中，经过行之有效的优化与调整，对锅炉风机结构加以升级，并且提高锅炉运行效能。当然整个过程中必须认识到，锅炉内部结构尤其复杂，特别是叶轮方面，外界因素极易对温度变化值造成影响，造成锅炉测量的结果准确性下降，系统安全可靠性降低，这方面必须提高重视。面对这方面的问题，热能与动力工程植入研究中，虽然不断寻找更合理的创新方式，但是所提出的处理办法缺乏确切性。两者的融入并非一无所获，热能与动力工程帮助锅炉及时对风机叶片燃烧环节进行检测，不仅能够精准掌握其速度，同时还能够根据数据统计对燃烧速度进行模拟，对风机叶片的使用寿命进行高精度模拟与评估，严格控制锅炉运行与燃烧速度，将锅炉运行期间可能存在的风险排除。
4锅炉领域热能与动力工程应用必要性
热能与动力工程在锅炉的应用中，根据锅炉运行依靠的机械工程学原理，及时在其中注入跨热能动力学内容，从而对转化规律进行掌握，梳理与总结将能量进行最大化转化的方法。从整体上来讲，热能与动力工程在锅炉中的应用，工程专业性特点非常突出。实际应用中，研究的主体为热能与动力转化，根据锅炉应用特点，注重转化效率提高的同时，还要综合机械、工程热物理以及其他领域工程变化规律，以达到锅炉运行中热能与动力工程应用目的。作为锅炉运行中的重要组成，热能与动力工程实际应用中，必须尊重其中的系统性变化，并且总结锅炉运行规律。加大信息技术与自动化技术等的应用，明确锅炉发展的方向，核心在于综合应用自动化技术，有效将其融合到热能与动力工程中，将其作用发挥到最大化。与此同时，还要将锅炉运行效率提高，保证锅炉运行安全的同时，激发锅炉运行的经济价值。
5锅炉中热能与动力工程运用创新举措总结
5.1风机监控中热能与动力工程的应用
热能与动力工程在锅炉的运用中，针对锅炉中的风机进行了优化与创新。对风机的应用进行了客观分析，认识到风机作为锅炉结构的重要组成，及时为锅炉提供运行所需要的气体，以保证燃料得到充分燃烧。社会建设与经济发展背景下，锅炉能源消耗率增加，及时将风机运行时间延长，才能真正将锅炉运行效率以及能源供应率等提高。部分锅炉系统运行中，过度追求效率提升，以不科学的手段将风机运行时间延长，如此会增加风机运行负荷，热量迅速增加，风机结构位置特殊，若热量增加却得不到及时措施予以降温，必然会出现问题，不仅无法将锅炉运行效率提高，甚至还会对正常运行造成影响，威胁锅炉运行安全。面对这种情况，热能与动力工程的应用，及时明确风机运行期间所承受的负荷点，并制定科学合理的散热方案，保证风机恒温运行，延长风机使用寿命，提高风机运行效率。热能与动力工程与风机运行的结合，必须对其内部结构全面了解，认识到风机运行期间温度数据的测量与统计，常规测量手段并不能满足其要求，尤其是技术方面存在明显的限制性因素，在这种情况下，从电气技术方面着手，利用软件的方式，对风机叶片燃烧速度进行实时监测，及时统计监测数据并迅速创建二维模型，在网格划分基础上，得到风机叶片燃烧的准确速度。求解器的协助下完成计算与结构分析，这种方法在一定程度上解决了风机运行期间温度控制、燃烧速度等监测短板，当然实际应用中比较容易受到温度影响而出现一些温差，这方面还需要进一步深入研究。
5.2锅炉燃烧控制方面热能与动力工程的应用
热能与动力工程在锅炉中的应用，还体现在燃烧控制方面。锅炉整体运行中，燃烧控制是重要组成，不仅对能量转换幅度进行有效调整，同时也是自动化控制升级的关键环节。现代化技术与自动化模式的融入，帮助锅炉实现了人力填充燃料的转变，升级为步进式自动控制填料，当前部分锅炉已经实现了全自动燃烧控制，自动化水平明显提高。结合当前锅炉中热能与动力工程应用情况，其与自动控制技术的融合等，科学控制锅炉的燃烧速度。具体控制方法主要包括两方面。（1）空燃比例连续控制系统，组成部件包括烧嘴、热电偶、流量计、PLC、燃烧控制器以及气体分析装置、电动蝶阀等。从热点偶检测的方式，对燃烧控制数据及时掌握，随后是数据传输，对比锅炉运行规定数值，通过比例积分以及锅炉输出电信号等对存在的偏差值进行调节，还要控制电动蝶阀以及比例阀等开合的具体程度，由此帮助空燃比例连续控制系统实现空气、燃料比例的严格控制，从而达到对锅炉内温度有效调节的目的（图2）。当然这种温度控制方式在实施中受影响因素较多，所以精确性方面还需要进一步提高，特别是其中的额定数值，必须提前仔细确认。（2）双交叉限幅控制系统，同样是热能与动力工程在锅炉燃烧控制中的应用体现。此系统的运行，涉及到烧嘴、流量计，还应用到燃烧控制器、热电偶以及流量阀等。温度传感器积极配合热电偶，将测量温度的相关信息及时转换成电信号是基本工作原理。测量点实际温度便是电信号，结合工艺曲线测定的方式，对电信号进行数值对比，随后在PLC的帮助下，对空气流量阀开合程度适当调整，并调整燃料，严格按照规定比例对空气、燃料等加以控制。空气流量需要孔板与差压变送器的支持完成测量。在此基础上还要安装质量控制装置，及时对锅炉燃料量进行控制，保证温度控制在合理范围内。
6锅炉中热能与动力工程运用发展方向研究
锅炉中科学应用热能与动力工程，不仅帮助锅炉实现了各方面数值的严格控制与实时监督，同时也完善了锅炉内部结构，升级了锅炉运行性能。热能与动力工程在其中的应用范围还在不断扩大，帮助锅炉对热能有效控制，节约锅炉运行能耗，降低锅炉对环境的污染，同时协助锅炉实现热工自动控制。除此之外，热能与动力工程的研究，在汽车工程或者制冷低温工程等方面也有明显应用。及时对内燃机进行优化，科学控制热力发动机的运行排放等，协调其与环境的关系。通过低温技术学以及制冷原理等研究，完善了制冷低温系统，提高制冷低温系统运行效率。
7结束语
对于锅炉来讲，热能与动力工程在其中的运用，不仅从多方面对锅炉自动化运行水平加以提高，同时也优化了锅炉运行结构，提高了燃烧效率，协助锅炉真正实现精细化能耗控制。尤其是风机监控以及燃烧控制等方面，经过有效磨合与优化，锅炉以及热能与动力工程都取得明显进步。
参考文献
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关键词：新能源；工程机械；节能减排
1新能源工程机械概述
1.1新能源设备应用现状
新能源工程机械设备种类繁多，天然气机械、电驱动机械及混合动力机械等是我国新能源机械设备发展的代表。目前，我国新能源工程机械研究的技术理念逐步形成，部分新能源工程机械设备已经实现了产业化发展，三一、柳工、山河智能及中联等国内大型的工程机械企业均已推出了自己的新能源工程机械设备。较国家发达国家而言，我国新能源工程机械发展起步较晚，新能源机械的发展受到多方面因素的影响，在发展过程中，新能源行业普遍缺乏统一的制度化标准。国家应积极组织人员制定新能源工程机械生产的质量控制及关键技术标准，通过制度规范的方式促进新能源工程机械的发展[1]。当前，工业企业生产中，传统能源的应用出现了一系列问题，能源消耗及环境污染问题日益严重。随着节能减排及可持续发展理念逐渐深入人心，我国工业企业在新能源工程机械设备方面的研究不断推进，新能源工程机械立足于社会对清洁能源的需求，进行机械设备结构及性能的优化，有效地践行了绿色、节能的发展理念。
1.2制约新能源工程机械发展的因素
电驱动工程机械设备具有零污染、不耗油、噪声污染小的特点，但蓄电池容量较小，造成电动机整体功率存在局限性。蓄电池无法维持机械设备的长时间作业，电驱动机械设备在实际应用中给企业作业带来不便，因此，电驱动设备的应用会受到工作场地的制约，其在电源场所中才能正常作业。新能源工程机械设备的推广是一个漫长的过程，传统能源在长期的发展中形成了数量众多的能源补给站，但新能源的补给站相对较少。因此，新能源工程机械设备在应用过程中存在能源补给困难造成的设备无法正常运转问题，天然气设备加气方式局限于槽车与加气站。我国天然气配套设施不够完善，造成天然气保存方面的难题，天然气对存储环境的要求较高，由于气瓶无法保证隔热，遇到周围环境的温度升高时，瓶内的天然气会逐渐气化升压[2]。当压力值达到极限时就会出现天然气泄漏的问题，造成资源浪费，给设备使用企业带来安全隐患。
2新能源工程机械的特点
2.1新能源工程机械的多样性
我国机械设备的种类繁多，不同建设区域的具体工况及地理环境等存在明显的差异，工程建设人员为满足建设项目的需求，必须采用合适的机械设备开展作业，技术人员依据工程需要设计出了不同的机械设备。现代新能源机械设备具有多样性的特征，我国工程机械制造企业积极进行技术研发，生产出各种各样的现代化机械设备，新能源机械设备的研发队伍不断发展壮大。2.1.1太阳能光伏发电的应用世界能源危机的到来，推动了现代可再生能源产业的发展，气候变化及环境污染问题带来了世界能源格局的变化。可再生能源具有储量大、污染小的优势，水能、太阳能、地热能、潮汐能、风能及生物质能都是可再生能源。可再生能源应用于工程机械中，是实现现代产业优化升级、促进经济发展的关键环节。太阳能是一种很清洁能源，避免了传统化石能源使用中造成的环境污染问题，利用太阳能发电，提高了资源利用率。光伏装机容量的推广与应用，促进了我国政府光伏政策的完善，我国光伏电装机容量呈现出不断增长的态势，光伏设备的使用是现代新能源工程机械设备应用的典型代表[3]。在政府政策支持及技术进步的推动下，我国光伏产业进入了新的发展阶段，产业链不断完善，光伏电池材料及相关组件的质量得到明显提高。建设光伏及滩涂光伏是两种主要的光伏电机装置，滩涂光伏在集中开发模式下与风电项目结合实现了分光互补发电。在电力企业并网光伏发电系统中，依据系统的结构及功能，人们将其分为可调试与不可调试两种。不可调试系统中未设置蓄电池组，系统集成度高，结构相对简单，系统的安装及调试环节简便，其工作原理为通过对系统中逆变器的控制，将光伏电池产生的直流电转换为交流电并将其输入公共电网，应维修或者公共电网故障而需要停止供电时，系统会自动停止供电，光伏供电机械设备降低了企业的运维成本。含大型光伏电站的电力系统中，调度中心依据有功需求调整光伏电站的出力状态，并网逆变器及光伏电站系统的无功补偿装置间相互协调，保证了电网的安全运行，提高了电力企业的经济效益。2.1.2LNG工程机械的应用工业生产中普遍使用天然气作为燃料，液化天然气（LNG）及压缩天然气（CNG）是工业企业中普遍应用的两种天然气。LNG采用压缩、冷凝的手段，在低温状态下液化后进入工业生产。CNG通过天然气加压的方式，将其以气态的方式存储在容器中，其与管道天然气的成分相同。新能源工程机械的应用中，通常以1:3的比例配置CNG与LNG，保障发动机高效运转，实现了节约能源的目标。新能源研究中，我国的自主品牌机械研究取得了重要的成就。例如，我国研发出了LNG装载机，与传统的柴油机相比，其使用过程中排放的污染物较少，造成的能源消耗也较小，是现代工业企业节能减排的典范。2.1.3双动力工程机械的应用与传统单一动力的机械不同，新能源双动力工程机械中配置有两个动力机，其使用的能源也不同，一台以柴油供能的方式运作，一台利用交流电实现供能，很好地适应了工作环境的要求。国外创造了一种双动力的移动筛分机，利用柴油发动将机械设备移至施工现场，有效地节约了能源，满足了人们工作的需要。山重建机制造的GC58DP-8双动力挖掘机采用上述原理，利用220V及380V电网工作，有效地节省了电源，降低了作业噪音，设备运行中对人力、资金的要求较低，在远离电源设备的作业中被广泛应用。2.1.车田技术的进步电力平衡发展中，风电具有重要的地位。在风电场中，通过安装许多风力机组并网发电的方式建立起来的风车田，是现代工业供电的典型模式。风车田装机采用技术先进的中型机组，配合发电机并网的风力发电机组进行发电，其单机容量较大，设备性能可靠，实现了风电资源的开发利用。我国风力发电机组的数量持续增加，总装机容量也不断增加。随着技术的进步及政府政策的支持，风车田建设在工业化发电中发挥着重要的作用，避免了化石燃料造成的资源浪费及环境污染问题。风能作为一种可再生能源而被广泛应用，我国风车田建设是现代经济社会可持续发展的重要措施。
2.2新能源工程机械的低碳环保性
工业企业为我国经济的发展做出了重大的贡献，但在工业化发展过程中，企业的生产、制造环节造成了严重的资源浪费及环境污染问题。机械设备制造环节产生的二氧化碳、二氧化硫及粉尘、微粒等造成严重的空气污染，电力企业技术的落后造成机械生产环节严重的资源浪费，传统变电站运行下，落后的电缆技术等造成了电能输送环节的电力浪费。电力企业的风力发电系统，有效地节约了煤炭资源，减少了煤炭燃烧过程中产生的有毒气体排放，降低了能源的消耗。汽车行业使用的天然气发动机，较传统的柴油机设备而言，减少了20%的二氧化碳排放量，而二氧化硫的排放减少了70%。现代电驱动机械采用电源设备或者蓄电池提供动力，实现了零排放，有效地减少了噪声污染。与传统的内燃机机械相比，混合动力机械节约了20%的燃油，使用过程中的污染物排放量也明显减少。
3新能源工程机械设备的应用前景
随着技术的不断进步，新能源工程机械的种类不断增多，在长期的发展研究中，设计人员依据不同工作场景及环境的需要，设计出了满足工业企业发展的多种工程机械设备，传统发动机驱动下的工程机械设备逐渐被大功率马达的电驱动工程机械设备所代替。例如，典型的JCM921D（电动）挖掘机采用电网提供的电能作为动力源，代替传统的柴油机，向外输出功率，电动工程机械设备节能效果好，运作过程中产生的噪声污染较小[4]，实现了零排放，该机械在隧道、港口及城市建设的电源场所被广泛应用。电力企业常会出现外接电源供用不够的情况，双动力工程机械的应用有效解决了这个问题。随着天然气机械的普及应用，加气站的设立密度发生了变化，在我国市区或郊区的拌合站，周围存在较多的天然气站。天然气设备在节能减排方面具有独特的优势，天然气作为主要的新型能源在机械工程中被广泛应用。例如，人们已经开始采用天然气机械进行作业，如天然气装载车、天然气搅拌车及天然气泵车等。但是，在偏远地域，由于加气设备、运输条件及加气站数量等多方面因素的影响，天然气机械无法推广应用。我国在新能源工程机械研究中取得了一定的成果，随着技术的不断进步及社会的发展，政府在发展新能源工程机械方面制定了相关政策，未来企业在新能源机械的应用与开发方面将加大资金投入。我国应借鉴发达国家新能源工程机械的技术与经验，建立完善的新能源机械产业链，实现关键零部件的自主生产。政府应制定更多的激励政策，促使现代企业积极应用新能源工程机械，将节能减排作为企业发展的重要目标。
4结语
随着技术的进步及传统能源设备应用下环境问题的不断恶化，新能源工程机械设备的研究与应用进入新的发展阶段。现代新能源工程机械设备具有多样化的特征，其结构及性能不断优化，有助于现代工业企业节能减排目标的实现，新能源工程机械的应用与推广是促进人类社会可持续发展的重要途径。
参考文献
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篇9
[关键词]热能动力工程；锅炉技术；能源；发展
中图分类号：TK221 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）35-0085-01
随着常规能源的日渐短缺，人类环境保护意识的不断增强，节能、高效、降低或消除污染排放物、发展新能源及其它可再生能源成为本学科的重要任务，在能源、交通运输、汽车、船舶、电力、航空宇航工程、农业工程和环境科学等诸多领域获得越来越广泛的应用，在国民经济各部门发挥着越来越重要的作用。
一、 热能动力工程概念及在能源方面的现状
（一）、热能动力工程概念
热能动力工程顾名思义主要研究热能与动力方面，其包括热力发动机，热能工程，流体机械及流体工程，热能工程与动力机械，制冷与低温技术，能源工程，工程热物理，水利电动力工程，冷冻冷藏工程等九个方面，其中锅炉的运行方面主要运用热力发动机，热能工程，动力机械，能源工程以及工程热物理等部分专业技术。热能动力工程主要研究方面为热能与动力之间的转换问题，其研究方面横跨机械工程、工程热物理等多种科学领域。其发展方向多为电厂热能工程以及自动化方向、工程物理过程以及其自动控制方向、流体机械及其自动控制方向、空调制冷方向、锅炉热能转换方向等，热能动力工程是现代动力工程的基础。热能动力工程主要需要解决的问题是能源方面的问题，作为热能源的主要利用工程，热能动力工程对于我国的国民经济的发展中具有很高的地位。？
（二）、热能工程技术的现状
随着我国市场经济的建立，社会需求和经济分配状态的变化、科技发展的趋势、对本专业的生源、就业等形成了挑战，更是热能动力专业教育的关键。同时，热动还是现代动力工程师的基本训练，可见热动是现代动力工程的基础。热动主要研究热能与动力方面，是跨热能与动力工程、机械工程等学科领域的工程应用型专业。热动主要学习机械工程、热能动力工程和工程热物理的基础理论，学习各种能量转换及有效利用的理论和技术。本专业涵盖的产业领域十分广泛。能源动力产业既是国民经济的基础产业，又在各行各业中有特殊的应用，也是国家科技发展基础方向之一。能源动力领域人才教育的成败关系到国家的根本利益。
能源问题在当今社会举足轻重，热能与动力工程专业在国民经济中的地位可想而知。
能源动力工业是我国国民经济与国防建设的重要基础和支柱型产业，同时也是涉及多个领域高新技术的集成产业，在国家经济建设与社会发展中一直起着极其重要的作用。
风机是一种装有多个叶片的通过轴旋转推动气流的机械。叶片将施加于轴上旋转的机械能，转变为推动气体流动的压力，从而实现气体的流动。风机广泛应用于发电厂、锅炉和工业炉窑的通风和引风，矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却等。尤其是在电站，随着机组向大容量、高转速、高效率、自动化方向的发展，电站也对风机的安全可靠性提出了越来越高的要求，锅炉风机在运行中常发生烧坏电机、窜轴、叶轮飞车、轴承损坏等事故，严重危害设备、人身安全，也给电厂造成巨大的经济损失。此外，风机一直是电站的耗电大户，电站配备的送风机、引风机和冷烟风机是锅炉的重要辅机，降低其耗电率是节能的一项重要措施。
二、热能动力工程技术运用
（一）炉内燃烧控制技术
其燃烧控制是步进炉的核心技术之一，手动控制已被自动控制方式所取代。目前大规格钢锭推钢式加热炉可选用的燃烧自控方式通常有：
（1）空燃比例连续控制系统，该系统主要由烧嘴、燃烧控制器、空气/燃气比例阀、空气/燃气电动蝶阀、空气/燃气流量计、热电偶、气体分析装置、PLC等组成。工作原理是由热电偶或气体分析装置检测出来的数据传送到PLC与其设定值进行比较，偏差值按比例积分、微分运算输出4-20 mA的电信号分别对空气/燃气比例阀和空气/燃气电动蝶阀的开度进行调节，从而达到控制空气/燃气比例和炉内温度之目的。
（2）双交叉限幅控制系统，该系统主要由烧嘴、燃烧控制器、空气/燃气流量阀、空气/燃气流量计、热电偶等组成。工作原理是：通过一个温度传感器热电偶把测量的温度变成一个电信号，该信号表示测量点的实际温度，该测量点的温度期望给定值是由预存贮在上位机中的工艺曲线自动给定的。根据这两个温度值偏差的大小，PLC自动校准燃气/空气流量阀的开度。该阀通过电动执行机构定位。空气/燃料比控制，借助于孔板和差压变送器来测量空气流量，燃气的流量是借助于一台安装在燃气支管上的质量流量计来测量，使精确的温度控制得以实现。
（二）、软件仿真锅炉风机翼型叶片
由于锅炉叶轮机械内部流场非常复杂，并带有强烈的非定常特征，进行细致的实验测量非常困难，目前尚没有完善的流体力学理论解释诸如流动分离、失速和喘振等流动现象，这就迫切需要可靠详细的流动实验和数值模拟工作来了解机械内部流动本质。将利用软件对锅炉风机翼型叶片进行二维的数值模拟，研究空气以不同的方向流入翼型叶片入口所造成的流动分离。根据数值模拟的一般步骤：创建二维模型，进行网格划分，设定边界条件和区域，输出网格，再利用求解器求解，对不同空气来流攻角角下的流动进行二维数值模拟。在得到模拟结果后，对不同攻角下模拟所得到的速度矢量图进行比较分析，得出锅炉风机翼型边界层分离和攻角的关系。
三、热能动力工程的发展方向
1、热能动力及控制工程方向（含能源环境工程方向）主要掌握热能与动力测试技术、锅炉原理、汽轮机原理、燃烧污染与环境、动力机械设计、热力发电厂、热工自动控制、传热传质数值计算、流体机械等知识。
2、热力发动机及汽车工程方向掌握内燃机（或透平机）原理、结构，设计，测试，燃料和燃烧，热力发动机排放与环境工程，能源工程概论，内燃机电子控制，热力发动机传热和热负荷，汽车工程概论等方面的知识。
3、制冷低温工程与流体机械方向掌握制冷、低温原理、人工环境自动化、暖通空调系统、低温技术学、热工过程自动化、流体机械原理、流体机械系统仿真与控制等方面的知识。使学生掌握该方向所涉及的制冷空调系统、低温系统，制冷空调与低温各种设备和装置，各种轴流式、离心式压缩机和各种容积式压缩机的基本理论和知识。
4、水利水电动力工程方向掌握水轮机、水轮机安装检修与运行、水力机组辅助设备、水轮机调节、现代控制理论、发电厂自动化、电机学、发电厂电气设备、继电保护原理等方面的知识，以及水电厂计算机监控和水电厂现代测试技术方面的知识。
四、结束语
热能动力工程的迅速发展使得热力发动机专业方向，其中包括热力发动机主要研究高速旋转动力装置，包括蒸汽轮机、燃气轮机、涡喷与涡扇发动机、压缩机及风机等的设计、制造、运行、故障监测与诊断以及自动控制等行业的发展都到了提速。热动能的发展为航空、航天、能源、船舶、石油化工、冶金、铁路及轻工等部门培养高级工程技术人才，若能将这些理论知识转换成实际的运用，我国的能源压力将大大降低。
参考文献
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篇10
关键词：能源与动力工程；应用型技术人才；多维协同
中图分类号：TM61 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）10-0106-02
当前，能源动力类毕业生的最主要的题之一是缺少工程实践经验和工程应用能力不足，本科毕业后入职上岗前通常都要进行较长时间的岗位培训。此外，学生对于一些新的发电技术，如燃气蒸汽联合循环发电技术、烟气的脱硫脱硝、超超临界发电技术等了解甚少，由此给企业造成很多经济和生产上的困扰。随着电力行业的发展以及新技术的不断应用，迫切需要学校培养适应社会发展和企业需要的能源动力类的应用型人才。
针对企业的需求，结合本专业人才的培养规范，我们拟构建能源动力类应用型人才的多维协同培养体系，主要包括以下几个方面：（1）制定应用型人才培养的标准。（2）构建以应用能力为本的理论教学体系。（3）构建以实践能力为核心的校内实践教学体系。（4）构建校企紧密联合的企业实践教学体系。（5）构建工程实践经验丰富的师资队伍体系。
一、应用型人才培养标准的制订
培养应用型人才，首先要确定应用型人才培养标准。这需要将学校专业人才培养的要求与企业的需求相结合，以工程能力培养为核心，借鉴世界先进国家高等工程教育的成功经验，制订出立足发电行业生产一线的应用型人才的培养标准。
二、构建以应用能力为核心的理论教学体系
根据能源与动力工程专业的特点，面向企业需求，以发电企业及其相关产业的岗位人才要求为主线，以教育部教学指导委员会颁布的能源与动力类专业规范为基础，以行业发展为导向，对教学内容和教学方法进行综合改革，构建以工程应用能力培养为核心的理论课程体系。
1.紧密联系生产，安排课程教学内容。对于基础课程，注重基础知识的学习，强化基础课及专业基础课的教学，同时强调课程与能源行业知识相结合，在教学中引入能源行业相关知识的介绍与计算分析案例。
对于专业课程，从提高学生的专业应用能力出发，采用模块式的课程结构设置教学内容。例如：划分成“电厂热能动力”、“洁净发电技术”及“节能与能源管理”等模块，各类模块课程具有相对独立性，紧紧围绕用人企业对培养对象所要求必备的知识、能力及职业素质进行教学。
2.根据国家能源战略及节能减排发展需求设置课程。课程设置上，不仅有传统的课程，也设置一些符合国家能源战略、节能减排要求的课程，如“可再生能源发电技术”、“分布式供能系统”、“能源管理与审计”等课程。随着新兴电力生产技术和污染物控制技术不断应用于电力生产过程中，“超超临界发电技术”、“燃气蒸汽联合循环发电技术”、“烟气的脱硫脱硝”等先进的电力技术也将被引入课堂教学内容中。
3.教学方法改革。（1）课堂教学方面，不仅讲解理论知识，还采用实例化教学、现场教学等教学形式，根据电力行业对能源与动力工程专业课程的新要求拓展教学内容。在专业主干课程中安排一定学时的企业专家专题讲座，聘请企业高级专家为学生进行行业新动态和工程案例等内容的讲座。另外，在课程中引入工程案例研讨内容，每门主干课程，每个主要知识点都有工程案例。由此，提高学生分析问题和解决问题等多方面的能力。（2）课程内容方面，以能源行业工种职业能力标准为中心来整合相应的知识及技能，实现理论与实践的统一，引导学生积极参加职业资格认证考试。（3）课程设置方面，以工作项目为引领，从岗位需求出发，紧紧围绕完成企业中设备运行及维护所需的职业能力培养，将所要学习的新知识蕴含在一个或几个具体的项目中，让学生通过对任务进行分析讨论，由易到难、循序渐进地完成一系列任务，并通过项目的完成实现对所学知识的掌握和应用。
三、以构建实践能力为核心的校内实践教学体系
我校“能源与动力工程实验教学中心”是上海市市级实验教学示范中心，也是校内重要的实践教学基地，涵盖专业基础实验、专业实验、综合实践、创新实验平台。依托我校的“能源与动力工程实验教学中心”，我们提出了构建“专业基础―专业―综合―创新”分层次、多平台的实验教学体系。通过工程技能、设计能力、专业应用能力以及创新能力等方面的系统训练，全面提升学生的实践应用能力和创新思维能力。
1.开放校内实验课程教学平台，培养学生动手能力。以基础课程实验为主建立开放式热工实验平台，整合工程流体力学、工程热力学以及传热传质等实验室，培养学生的独立操作能力。通过综合性和设计性实验的形式，由学生自行拟定实验方案，充分自主选择实验设备，培养学生的实践能力与分析能力。
2.建立新能源技术及节能新技术实验平台。整合分布式能源系统实验室、太阳能利用系统实验室以及生物质利用实验室，建立新能源技术及节能新技术实验平台。分布式能源系统实验室为《热能与动力工课程设计》、《能源审计》、《节能管理》等课程开展实验，使学生熟悉分布式能源系统的实际生产过程。
3.火力发电仿真系统训练，培养学生工程实践能力。本专业的火电仿真机组系统仿真机与实际机组为1∶1仿真，模拟实际机组的热力系统、热工控制，能够实现整个机组的启、停、正常运行和事故处理。通过火力发电仿真系统训练，可以提高学生对电厂设备与运行的全面了解和认识，培养和训练学生的工程实践能力。
四、构建校企紧密联合的企业实践教学体系
通过与各大发电集团公司联合共同构建应用型人才培养基地，共同参与本科生教学计划的制订与实施，构建校企紧密联合的企业实践教学体系。校企合作领域覆盖电力生产、运行、试验、检修等各个环节，具体包括以下几方面。
1.企I为主参加生产实践教学。学生培养计划实施过程中，理论知识教学主要由校内教师进行，同时聘请企业一线工程师到校内进行相关知识的讲解；实践教学活动主要在企业完成，场地由企业提供，授课主要由企业人员进行。学生在企业学习阶段，进行电力生产技能现场实践。
2.实行双导师制，联合指导毕业设计。毕业设计是本科生学习中的必要环节，对提高学生分析、解决实际问题十分重要。校企双方共同拟定毕业设计题目，学生在企业进行毕业设计；企业与学院共同指导学生，共同进行答辩考核。
五、构建具备工程实践经验教师队伍的培养体系
通过各种方式提高教师的实践动手能力，如制定教师到企业挂职锻炼、教师下电厂实习等相关政策，提高专业教师的实践能力。具体途径有以下几种。
1.提高现有教师的工程实践能力。利用企业产学研基地，轮换派出教师到企业去实践1―3年。教师在企业工作期间，可以通过直接参与企业项目，不断提高自身的职业技能，达到“双师型”教师的要求。
2.直接引进企业经验丰富的工程师。直接引进具有较高学历和丰富实践经验的企业工程师作为学院专职教师，安排其讲授所熟悉的课程，如：聘请具有现场经验丰富的工程师讲师。
3.聘请实践经验丰富的兼职教师。聘请具有丰富实践经验的企业工作人员为学生授课、指导实践教学环节、做专题讲座、指导本科生毕业设计等。将实践中的问题直接带入课堂，培养学生用理论解决实践问题的能力。鼓励学生到企业中去，解决企业中所存在的具体问题，与企业合作完成毕业设计，以提高学生对实际工程问题的分析和处理能力。
参考文献：
[1]战洪仁,张建伟.热能与动力工程专业人才培养模式及课程体系探讨[J].化工高等教育,2008,(1):19-21.
[2]张光学,王进卿.时代背景下热能与动力工程专业教学改革与创新[J].中国电力教育,2014,(6):75-76.
[3]常胜运.“汽轮机设备及运行”课程教学改革[J].中国电力教育,2007,(5):103-105.
Based on the Electric Power Production Process,to Construct a Multidimensional Training System of the Energy and Power Engineering Application-oriented Undergraduate
HU Dan-mei,HE Ping
(College of Energy and Mechanical Engineering,Shanghai University of Electric Power,Shanghai 200090,China)
