环境与动力工程范文

导语：如何才能写好一篇环境与动力工程，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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激发学生学习积极性，提高教学效果和人才培养质量。

关键词：自动控制原理；建筑环境与设备工程；教学改革；教材

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1005-2909（2013）01-0094-04

在科学技术和社会经济发展的进程中，自动控制技术一直起着极其重要的作用。随着城市建筑向大面积、高层、多功能、智能化、综合性的趋势发展，自动控制技术在建筑行业的暖通空调领域应用愈加广泛。建筑设备自动化系统（Building Automation System 简称BAS）是实现建筑物内部设备（包括暖通空调系统、给水排水系统、消防系统等）高效运行，创造安全舒适工作或居住环境的重要保证。

据调查，国内已投入使用的BAS系统多数仅能完成设备的运行参数检测、设备的启/停控制等基本功能，真正实现空调系统经济运行的很少，离节能的目标更是相差甚远。其中一个重要原因是负责暖通空调系统设计、运行管理的技术人员不了解BAS及相关技术对自己专业技术所起的作用，而设计、施工BAS的电气、自控专业人员又不了解暖通空调工艺，不知道实现暖通空调系统控制的最优解决方案。为了满足建筑智能化技术的推广以及引进、消化、吸收，促进该行业的可持续发展，迫切需要培养具有暖通空调学科与电控学科交叉知识的复合型人才。基于行业发展需求，建筑环境与设备工程专业指导委员会在培养方案指导意见中将自动控制原理课程设置为专业基础课程。

一、课程特点以及教学改革思路

自动控制原理是控制理论与工程技术相结合的一门课程，它研究自动控制和自动调节系统一般性规律。该课程的主要特点是理论性较强、内容抽象、涉及数学基础知识较多、公式和图形多，推导复杂[1]。很多学生看不清这些理论与专业内容的关系，误认为该课程是一门应用数学课程，容易产生畏难心理。

近3年，作者采用网上浏览、实地调研、与毕业生交流等手段调查了国内30余所高校建筑环境与设备工程专业自动控制原理课程教学情况，调查内容主要包括开课教师情况、课程学时、选用教材、学生学习效果等内容。

分析调查结果发现：其中25所学校是由自动控制专业的教师为建筑环境与设备工程专业自动控制原理课程授课，有5所学校是由建筑环境与设备工程专业教师进行授课。因总学时的压缩，19所院校课程为40学时，6所学校为32学时，5所学校为48学时，10所高校直接选用自动控制专业所选教材，18所学校选用《自动控制原理（非自动化专业）》教材，2所学校采用自编教材。由于课程学时设置不同，各校讲授课程的内容体系、深度、广度各不相同，学生普遍反映学习难度太大，效果不好，没有很好地实现开设自动控制原理课程的目的。

与不同院校毕业生交流发现，学生学习效果不好的主要原因为：其一，课程理论性较强，涉及知识点较多，数学公式多、教师往往把过多时间和精力集中于原理讲解和公式推导，忽略了理论知识与自动控制系统应用实例的结合，弱化了课程作为建筑环境与设备工程专业基础课程的作用；其二，由自动控制专业教师讲授课程难以将自动控制技术理论与暖通空调领域的专业工程应用案例充分结合，课程内容与专业应用脱钩，学生对学习课程的必要性、重要性和实用性认识模糊。而建筑环境与设备工程专业教师对课程的教学重点与教学深度难以把握，没有一个标准以作衡量。此外，建筑环境与设备专业学生数学基础不如电类专业学生好，学习课程相关数学知识难度大，因此学生兴趣不高；其三，课程实验环节不足或者作用发挥不明显。多数学校没有针对建筑环境与设备工程专业学生系统地设置课程对应的实验环节，部分院校只是简单选择部分自控专业部分实验内容，没有充分考虑暖通空调领域控制对象的特点，控制器的设计脱离被控对象，课程实验环节在培养学生独立思考能力、综合分析问题能力和创新能力等方面显得不足，难以充分发挥实验课对培养学生分析和解决实际问题能力的作用。

二、课程的教学改革实践

北京工业大学建筑环境与设备工程专业根据专业指导委员会拟订的建筑环境与设备工程专业面向21世纪教学内容、课程体系、总体框架， 结合社会与专业发展需求，对教学计划、课程体系进行拓宽和更新。由于自动控制原理是建筑环境与设备工程专业跨专业的基础课程，为顺应建筑智能化发展对人才培养要求，学校从课程教学内容、教材建设、实验环节等方面开展了研究和探索，对课程的基础理论与实践教学进行了优化。

（一）结合行业发展需求和建环专业人才培养定位优化课程教学内容

建筑环境与设备工程专业培养暖通空调学科和电控类学科交叉复合型人才的目的是应用自动控制知识和技术为建筑设备系统运行服务，而不是开发自动控制系统。《注册公用设备工程师（暖通空调）执业资格考试基础考试大纲》中已经将自动控制原理列入考试课程范围。大纲中明确要求熟悉空调自动控制方法及运行调节。考虑到建筑设备自动化系统要求自控知识的难度和深度，根据专业指导委员会拟订的《建筑环境与设备工程专业面向21世纪教学内容、课程体系》总体框架要求，建筑环境与设备工程专业学生在自动控制方面只需达到初步掌握自动控制的基本原理，能够准确提出该专业对自控的要求，正确绘制自动控制原理图，并能配合自控技术人员进行调试。基于专业人才培养定位，同时考虑到经典控制理论、现代控制理论适用于暖通空调与制冷设备控制系统设计和运行，课程教学内容以常规线性控制理论为基础，主要介绍自动控制系统四个模块（调节对象、测量装置、调节器、执行器）的原理、特性以及应用，让学生掌握位式调节， P、I、PI、PID 控制方式的原理； 掌握拉氏变换并能够运用该种数学方法进行控制系统的特性分析；熟悉执行机构选用与计算，能够进行调节阀选择；掌握PID 计算机控制式的推导和应用。学生了解计算机控制系统相关知识，包括系统类型、脉冲信号采集采样控制理论、计算机控制系统在暖通空调领域的应用。

（二）编制适用于建筑环境设备工程专业的自动控制原理课程教材

目前，没有专门作为建筑环境与设备工程专业及其相关专业（如热能动力工程专业）本科生学习自动控制原理的教材。《自动控制原理》教材对于建筑环境与设备工程专业本科生学习难度大，这些教材内容与专业内容联系很少，而且学生没有必要学习自动控制理论的全部内容[2]。

北京工业大学建筑环境与设备工程专业在暖通空调自控、建筑智能化相关领域的教学、工程设计、科学研究方面积累了丰富的经验。2009年，围绕自动控制原理课程的教学改革，笔者成功申请了北京市精品教材建设立项。在总结多年教学实践经验和注意吸取当前暖通空调自控方面的新技术、新成果基础上，主编的《建筑设备自动控制原理》于2011年由机械工业出版社出版。

该教材的主要特点有：（1）以经典控制理论为主，介绍自动控制系统四个模块（调节对象、测量装置、调节器、执行器）的原理、特性以及应用，在各模块知识基础上，介绍控制系统的结构图、时域响应、频域响应以及稳定性判断内容，此外，教材还包含计算机控制系统相关知识。（2）书中给出的案例充分结合与暖通空调行业工程应用，有助于加深学生对专业知识的理解，为学生今后的相关专业课学习打下坚实的理论基础。（3）教材内容涵盖基础部分和提高部分，适应32～48学时教学需求，教师可以根据实际学时选择教学内容，也可结合实际授课的情况进行补充。

（三）强化课程实验环节建设并开发相应的实验装置

在理论教学改革的同时，从改革实验教学模式入手，逐渐由以“教”为中心的教学模式向以“学”为中心的教学模式转化，优化实验教学内容，改革实验教学方法，努力提高实验教学水平。根据课程的教学内容，以自动控制系统的组成环节为基础，设置相应的实验环节，主要包括：（1）传感器特性实验；（2）调节对象特性实验；（3）调节器特性实验；（4）自动调节系统实验，共8学时。实验环节全部是综合性实验。结合专业技术应用特点研制开发了自动控制原理的实验设备“多功能风机盘管自控实验台”， 实验装置以暖通空调系统为调节对象，促使学生将专业空调理论与自控原理相联系，巩固专业知识，促使学生思考建环专业中所涉及的暖通空调系统应该如何自控运行。目前，该装置已连续使用6年，并已经推广到国内多所院校建筑环境与设备工程专业应用。实验装置填补了建筑环境与设备工程专业自控实验设备的空白，有关成果已经申请国家专利。

（四）注重课程体系建设和师资队伍建设

北京工业大学建筑环境与设备工程专业在培养方案中设置建筑电气电控工程类系列课程，包括： 电工技术、电子技术、建筑环境测试技术、自动控制原理、建筑照明与电气控制、微机系统应用、建筑设备自动化[3]。在自动控制原理课程建设中，充分注意结合相关系列课程建设，注意课程讲授知识点与相关课程，如建筑设备自动化、建筑照明与电气控制、建筑环境测试技术的合理衔接，形成完整的建筑电气电控工程类系列课程体系。

目前，国内建筑环境与设备工程专业教师构成基本以暖通、热能、制冷专业毕业生为主，自控专业的毕业生普遍不愿意到暖通类专业任教。结合自动控制原理课程改革，鼓励专业教师到自控专业有选择性地进修相关知识，到自控公司或者设计院进行工程锻炼。此外，利用社会人才资源， 通过聘请兼职教师、开办建筑设备自动化技术论坛、讲座等形式，提高师资队伍教学水平。

三、课程教学改革实践的成果

多年来，建筑环境与设备工程专业坚持开展以自动控制原理课程建设为核心跨学科培养复合型、应用型人才教学改革，在教材编写、教案整理过程中，将学术带头人的研究与培养建筑环境与设备工程专业特色人才有机结合。通过课程内容的整合和教材编写，完成学生自动控制理论基础知识的铺垫；通过研发设备和设置实验实践环节，加深学生对课程的了解，巩固基础知识学习。理论知识到实践应用有机结合有效提高了学生学习效果和动手能力。

经过多年的努力，课程改革取得良好的效果，学生学习积极性明显提高，北京工业大学建筑环境与设备工程专业从事楼宇自控方向毕业生比例逐渐增大。基于该课程建设所研发的风机盘管自控实验台在2008年获教育部高等院校实验室建设指导委员会首届自制教学仪器设备成果奖；以自动控制原理课程改革为主要内容的“建筑环境与设备工程专业教学改革与实践”2008年获北京工业大学优秀教育教学成果奖一等奖。建筑环境与设备工程专业培养暖通空调学科和电控类学科交叉复合型人才的专业办学特色在2006年和2011年住建部专业教学质量评估中得到评估专家一致肯定。北京工业大学建筑环境与设备工程专业在2008年和2009年分别被批准为北京市和教育部特色专业建设点。

四、结语

北京工业大学建筑环境与设备工程专业结合培养暖通空调与电控学科复合型人才的培养定位和行业需求开展了自动控制原理课程教学改革。建立了自动控制原理的理论教学体系，并编写出版教材。研发的实验设备用于课程实验教学。通过教学内容、课程体系、实践环节、教材编写等环节的建设，强化了课程建设与专业工程实践的联系，激发了学生的学习兴趣。经过多年实践，自动控制原理课程改革促进了专业办学特色的形成，为国内高校建筑环境与设备工程专业培养具有暖通空调与电控学科交叉学科知识的复合型专业人才作出了积极的探索和有益的尝试。

参考文献：

[1] 谢莉萍，陈玮，章云.精品课程“自动控制原理”的教学改革与实践[J].广东工业大学学报：社会科学版，2008，8（2）：31-33.

[2] 李士哲，赵征，王印松.对非自动化专业“自动控制原理”教学效果的思考[J].中国电力教育，2011（31）：31-32.

[3] 李炎锋，贾衡，孙育英，等.建筑环境与设备工程专业建设智能建筑控制辅修课程体系的研究与实践[J].高等建筑教育，2007，16（1）：9-84.

Teaching reform of automatic control theory course for building environment and facilities engineering specialty

LI Yan-feng， SUN Yu-ying， BIAN Jiang， XIE Jing-chao， LI Jun-mei

（College of Architecture and Civil Engineering， Beijing University of Technology， Beijing 100124， P. R. China）

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【关键词】：热能与动力工程；相关问题；科技创新

如今，随着全球性能源紧张的扩散，利用和开发非再生能源成为当前需要解决的主要问题之一。就长远来看，能源取之有尽、用之有竭。因此，怎样对新能源有效地利用，强化环境保护，是当前重要的课题。笔者在本文中试图以能源与动力工程为视角，研究再次利用新能源，通过新技术的使用降低环境污染，以便于保障国家的可持续发展。

1 、热能与动力工程

从实际情况来看，热能与动力工程直接关系到电力企业的经济效益，而且在对于解决能源利用的问题有重要贡献。这一工程涉及到的学科非常广泛，而且学科相互之间的联系非常复杂和系统，因此，要科学地发展热能与动力工程，通过能量转化产生经济效益，促进经济发展。从专业构成的角度来看，可以将热能与动力工程的相关内容划分为几个专业模块，进行合理的分析、开发和研究。这些模块分别为：以热能转换和利用为基础的热能动力及其控制工程；以内燃机及其驱动系统为基础的热力发电机和汽车工程；以电能转化为机械能为基础的流体机械和制冷低温工程；以机械功转化为电能为基础的火力火电和水利水电动力工程。

2 、热能与动力工程的现状

中国的能源与动力工程是在20世纪50年代形成的。在当时，国外社会发展体制的影响，形成在热能与动力工程专业包括电站锅炉、火力发电、内燃机、涡轮机、风机、压缩机、制冷、低温、加热、通风及空调工程、冷冻、冷藏、水电工程、水电站、水电站动力设备、水动力、自动化、机械、机电排灌工程、水力发电和提水工程和工程热物理几十个，形成了以工业产品生产人才培养目标的基本模式，在我国发展有着相互适应的时间和范围。随着改革开放的进行，我国国民经济体系发生了很大变化。社会对人的培养提出了新的要求。为了满足这一要求，国家发展了很多关于热能与动力工程的提案，即热能工程，热能和动力工程机械，热发动机，制冷和低温工程，流体机械和流体工程，水利水电工程，工程热物理等。这说明，在短短的十年时间里，热能与动力工程的发展是突飞猛进的。

3 、热能与动力工程对环境的影响研究

热能与动力工程在日常生活中的使用会产生很多负面影响，比如空气污染、噪音污染、热污染等等，最明显的就是现在全球变暖，海平面升高，这些都是应为热能与动力工程应用的结果。热电厂中使用热能与动力工程最多，同时对空气的污染也是相当严重的，很多废气废物排放到外界会严重污染环境，种种问题我们能够看出热能与动力工程存在的问题还是较多的，及时解决这些问题我们才能更好的生活。

4 、热能与动力工程科技创新探究

4.1 调节节流的技术创新

调节节流是火力发电厂生产中非常关键的过程。特别是汽轮机运行时，通过调节节流，能够在工况发生变化的情况下减少温度变化对生产的影响，而如果汽轮机运行状态良好，则能够通过调节小容量机组与大容量机组的工作时间等变量，减少发电过程中的资源浪费，提升火力发电厂的经济效益。通过对活力发电厂进行调节节流，能够有效改善汽轮机运行的状态和运行效果，提高热能与动力工程的运行条件，改善热能与动力工程的技术水平。

4.2 热能与动力工程在锅炉与热电厂中的技术创新

为了进一步提高热能与动力工程在锅炉和热电厂中的应用效果，作为相关研究人员应该不断进行技术创新。在锅炉中的应用应该考虑如果做好燃烧过程中的转化工作。目前锅炉的作业方式已经实现了智能化，进一步提高了锅炉运行的稳定性和安全性。由于锅炉燃烧过程中所产生的热量和温度控制有密切关系，所以可以通过预设值来实现合理检测锅炉性能。而且操作人员还可以通过模拟实验的方式，准确评估锅炉内部气体的流动情况，同时评估不同速度下所产生的效果，然后建立仿真锅炉风机叶片，并作为相关研究的参考数据。在热电厂中的技术创新主要是对汽轮机机组的效能进行研究，分析出最佳的运行效果。

4.3 降低湿气损失

在热电厂的实际运行过程中，不可避免地会产生湿气，当湿气过多，会给热电厂的运行过程造成许多潜在的威胁。例如，随着温度的变化，湿气会凝结成小水珠，这些水珠可能影响汽流的流速，造成不必要的动能损耗。此外，若蒸汽的温度过低，湿气同样会加重。针对这种现象，有关人员可以安装祛湿装置，以便减少湿气，进而降低湿气所带来的损失及其对整体机组的影响力。要注意的是，一定要定期检查和更换祛湿装置，保证这一过程的效果，也避免一些意外情况。不过，会增加成本支出，因此有关人员可以在此过程中增加热循环，以此提高热电厂在运行过程中的经济适用性。

4.4 优化调节节流过程

热能与动力工程在实际运行的过程中会出现节流调节的问题，首先是缺少节级，在首级可以全周进气，但是之后就比较困难。其次是在变工况的过程中，会出现一定的节流损失，这样就会大大降低经济效益。这两个节流问题的解决需要了解节流的适用条件，当机组容量较小，带基本负荷的大机组的时候才能适用节流，如果机组的级数越多则其数值就越小，弗雷格尔公式可以对机组的各级压力进行计算，得到互相之间的压差，从而来判断热能与动力工程的效率和各个零部件之间的荷载情况。

总而言之，热能与动力工程在社会中的作用是巨大的，解决热能与动力工程中的一些问题是提高热电厂工作效率和经济效益的最佳途径，应该重视对热能与动力工程的研究。现在科学技术的水平大大提高了，热能与动力工程也是促进了社会各行各业的发展，但是在现阶段的热能与动力工程的使用中还是存在很多问题，只有对这些问题不断的解决才能实现利益的最大化。

【参考文献】：

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关键词：节能降耗；热能与动力工程；运用；影响；措施

环境污染及资源消耗已经成为我国在发展过程中的固有问题，这也在一定程度上限制了我国可持续发展的进程，为此在生产活动中如何进行节能降耗已经成为社会中的热点话题。在现今社会生产及生活中离不开电能的应用，为此电厂的建设一直在不断的扩张，同时电厂也是资源消耗及环境污染的主要因素之一，因此更要注重引导电厂向着节能降耗的方向发展。目前在对电力生产过程的研究中发现，热能与动力工程的应用可以有效地降低能源消耗量，其可以应用余热发电的特点有效地降低废气的排放量，达到能源的高效转化，使整发电过程具有节能减排的作用。

1 热能与动力工程在电厂发电中的作用

1.1 热能与动力工程发电概述

热能与动力工程所需要遵循的为能量守恒定律，其在运用中主要是根据这一原理将热能转化为动能，又从动能转化为电能。而在电厂进行生产活动的过程中主要是在能源燃烧反应中释放出足够的热量，这部分热量通过蒸发器及高压水泵的作用而产生大量的水蒸气，之后水蒸气推动了汽轮机，之后利用汽轮机的运转来带动发电机组产生电能，这部分电能则通过电力装置传输出来，由变电站进行电能的分配使用。

1.2 利用热能与动力工程进行节能降耗的作用

根据以上的介绍可以初步了解在热能与动力工程的应用中的特点，其对整个生产环节产生了一定的主导作用，因此在电力工程中需要对热能与动力工程进行着重研究，并在此条件下探讨如何将热能与力学进行全面的结合。目前在我国经济发展的过程中电厂作为我国重要的支柱型产业之一在未来必定还会不断的建设及发展，因此为了在最大限度上保证可以产生一定的环境效益，必须要掌握其在生产中的核心内容，热能与动力工程就是直接关系着电厂运行的部分，并且在热能与动力工程中需要注意开发出其能源工程及热力发动机排放与环境工程的作用，研究如何降低能源消耗，从而提高发电效率和能源利用率，最终达到节能减排的目的。

2 影响电厂电能生产的主要因素

2.1 锅炉运行情况

目前在电力生产过程中多数是应用锅炉进行能源的燃烧，之后将其燃烧所得热能转化为动能进行发电工作，但是此种发电方式本身就是依靠机械设备来进行的，因此其存有的故障、风险等因素也较多，尤其是在故障隐患问题处理不及时的情况下极易造成电能生产效率低下的问题。作为特种设备的锅炉在生产应用中需要对其运行情况重点进行关注，锅炉在运行的过程中其燃烧及热能的释放并不是以固定的形式进行运行作业的，在实际中受到多种因素的影响，在释放热能上的效率也有一定的变化。为此，在实际中可以说锅炉在特定的环境下其热能的释放决定了锅炉的运行效率，也决定了电厂的生产效率。因此在提高锅炉热能运行效率上需要注重对锅炉性能进行改造，并在运行工况的调节做到更精准、细致。

2.2 电厂设备的选择及热能损失

在电力生产的过程中，设备运行工况直接影响热能的利用，利用率低将导致热能损失增加，因此在实际中多数电厂所选用的设备在节能降耗上没有取得进展，存在设备配比不足，热能损失难以控制。虽然目前在电厂中有一些设备采用变频调节，有了一定功效，但是在实际中这些设备存在着成本高、技术可靠性差、技术要求高等特点，这些都是节能降耗所需要面对的主要问题。

2.3 凝汽装置的工况不稳定

在发电的过程中，凝汽装置关系着在生产过程中的热效率问题，也是发电生产活动中的核心装置之一。根据凝汽式汽轮机的特点，其结构在实际中非常复杂，因此在实际运行中存在的不稳定因素也较多，同时汽轮机在生产使用中还较为容易受外界因素的影响出现运行上的问题，造成装置施工效率得不到良好的保障，再加上受外界环境及工作气压产生的一定影响，汽轮机在使用中的状态波动过大，无法稳定的依据理想设计要求进行生产运行，降低了整体的发电效率。

3 热能与动力工程在电厂中的合理运用

3.1 选择合理的调频方案

热能与动力工程能量间转化是相辅相成的，动力工程的效率促进了热能的转化率，热能的利用率也促进了动力工程的合理化进程，热能与动力工程有效运用在电厂装置和设置中，保证电能的生产过程和生产流程更加符合相关规范，减弱了电能的损耗和消耗。由于用电系统也是存在变化的，外界的自然干预使得用电负荷处于变数变化中，故而电网频率也是存在波峰波谷的动态变化状态的。所以，合理的调频方案可以实现热能与动力工程的良好配合，发挥合理的作用并运用在电厂中，具体结合实际的负荷电网频率，并网运行机组时时刻刻根据频率调节自身的动态运行性能，自行接受外部负荷并承受的外界负荷，维系电网工作频率的正常化。

并网运行机组一般被称为一次调频，根据外部环境负荷功率是一次调频的工作负荷频率的变化的主要依据，而后平衡调速器的工作状态，实现快速的频率调节选择一次调频方案就能够解决这个问题。适当的对调频方案改进改造，有选择性的进行二次调频，尤其是在发电机组运行过程中，可以手动调频和自动调频两种相结合的两种方式，如果一次调频解决问题不彻底，可以采用二次手动调频的方式解决问题，促进发电机的运行功率效率提高。

3.2 采用调配选择及工况变动的方法

为了保证汽轮机可以得到高效利用，可以采用调配选择来使热能与动力工程可以在电厂中得到高效利用，同时利用调配选择还可以有效的提高发电过程中的可靠性，使发电计划更具有可行意义。在此种条件下需要注意对凝汽装置性能进行提升，从而保证在实际中具有良好的使用效率，主要通过增加辅助装置来提高汽轮机的利用效率，使其在实际中具有较好的热效率。并且在调配选择的作用下可以使装置根据电厂的实际工作状况的变化进行汽轮机工作负荷的调节，避免在实际中出现工作负荷过大而造成汽轮机应用受到影响或是汽轮机负荷过小热效率不足的情况。并且在调配选择中还需要注意对阀门情况进行监控，由于汽轮机会进行工况变动，为此阀门全开时系统可能无法承载其施加的作业压力，为此必须要由工作人员进行调控，避免在短时间内峰值陡然增高，进而保证汽轮机可以对能量进行高效转化。

3.3 有效利用多级汽轮机的重热现象

汽轮机在使用中具有重热现象，因此为了可以使能源得到高效利用需要对此部分能量进行回收利用。在电厂中增加汽轮机的数量，并根据其实际的发电情况对汽轮机进行重新布置，通过对汽轮机的排布布局来使其重热得到利用。其排布状况通常是以上下级的形式分布，这样可以使汽轮机在出现热损耗时这部分的热能可以被其他汽轮机进行回收利用，多重汽轮机重热回收可以有效的对此部分热损耗进行重新利用，使热能与动力工程融入到热损耗回收利用中，保证可用能源的高效利用，体现出其节能降耗的作用。一般情况下，汽轮机最佳的重热系数应该控制在0.04-0.08，由于其机组的差异性不同必然也是一个界定的范围内，不能完全固化为特定的数值。

4 结束语

目前在电厂电能生产活动中存在着较为严重的资源浪费情况，再加上电厂生产关系着人们的日常生产活动，为此在每日生产中造成的资源浪费会带来极大的损失，并且未燃烧充分的废气直接排放到大气中造成了空气受到严重的污染。为此，在现今电厂生产中开始注重节能技术及环保技术的使用。例如通过烟气及余热进行二次发电作业，或是在烟气排放的过程中进行脱硫脱硝处理。虽然在节能降耗上许多电厂已经开始应用相关技术，但是在大多数电厂中仍然存有资源消耗量过大的情况，为此更要注重对热能和动力工程中的专业理念进行应用，为我国电力行业的良好正常发展打下基础。

参考文献

[1]王标.浅谈节能降耗中热能与动力工程的实际运用[J].中国新技术新产品，2016（10）：84-85.

[2]王舟宇.浅谈节能降耗中热能与动力工程的实际运用[J].商品与质量，2016（39）：84-85.

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1、热能与动力工程专业：本专业培养具备热能工程、传热学、流体力学、动力机械、动力工程等方面基础知识，能在国民经济各部门，从事动力机械的动力工程的设计、制造、运行、管理、实验研究和安装、开发等方面的高级工程技术人才。

热能与动力工程是多门科学技术的综合，其中包括现代能源科学技术，信息科学技术和管理技术等，主要涉及热能动力设备及系统的设计、运行、自动控制、信息处理、计算机应用、环境保护、制冷空调、能源高效清洁利用和新能源开发等工作，面向及培养知识面广、基础扎实、创新能力强的复合型高级人才。

2、汽车发动机设计专业：属于热能与动力工程的一门学科。

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自从工业革命以来，城市发展的产业结构就收到了强烈的冲击，第一产业比重逐年降低，而工业的比重却逐年上升，其中基于资源开发和研究的能源产业的发展十分迅速。科技作为第一生产力的时代特征，为生产、生活都带来了前所未有的便捷和效率。在当今社会，能源的消耗总量和利用效率同经济发展和环境保护的关系十分密切，在经济发展的背后，我国能耗、碳排放都表现为持续增长的状况。节能减排成为了能源与动力工程研究的重点，并且也是今后长期需要坚持的工作。

关键词：

能源与动力工程；环境污染；驱动因素；节能减排

一、引言

无论是汽车开动、轮船离港和飞机起飞等等机器的运转，还是信件的邮寄、电话的通讯和网络的传输等等我们日常生活所常见的现象都需要由能源作为支撑和动力。能源为我们所处的城市提供了源源不断的能量流，有了能源我们的城市才能充满生机与活力，才能不断地向前发展。我国目前正处在城市化快速发展的关键时期，是能源消耗大国。能源的大量消耗带来了环境的污染，能源供需矛盾显而易见，成为了我国当下以及今后长期发展的重点所在，节能减排工作必须落到实处，节能技术的研究刻不容缓。节能减排是我国面对环境问题和能源的消耗而提出的政策方针，是通过不同的手段和措施，降低工业生产和居民生活过程中的能源投入以及污染物的排放，实现城市化进程不断提升和城市经济社会的永续发展的目标。但是由于我国的人口、经济增长方式和经济规模、产业结构和节能技术等因素的影响，能源浪费和排放超标的问题越来越严重，节能减排的工作效果甚微，加剧了能源消耗和保护环境的矛盾，导致了我国经济发展带的瓶颈，带来了强大的制约作用。因此，本文试图从能源和动力工程的角度入手，对我国能源问题和动力工程进行解析，明确能源消耗居高不下的内在原因，进而对节能减排从能源消耗因素和动力工程节能技术等角度出发，分析节能减排的具体方法和策略。

二、能源问题和动力工程

能源是人类活动的物质基础和动力源泉，在一定程度上来说，人类的发展离不开能源的开发和利用。能源发展、环境可持续已经成为当下全球性的议题。能源的种类繁多，且因为新技术的发展，许多新能源逐渐出现在人们的视野当中，并有逐渐成为发展主流的趋势。根据不同学者的研究和总结，能源有八种分类方法，但是人们对于能源的关注点在于它是否能够可再生，是否能带来严重的污染，是否能在现有技术的支撑下进行安全的利用等等，这些对于能源的关注也从侧面反映出现今能源发展所遇到的问题。传统化石能源的枯竭、新能源的开发实用技术不足、能源紧张导致的经济和社会发展的一系列问题成为了当今能源问题的主要方面，统称为能源危机。我国是世界上产能和耗能的大国，能源的产量仅次于美、俄，处在世界第三位的位次，但是能源消耗更大，位居世界第二。同时，我国的能源结构、能源利用技术、节能减排技术却并不理想。能源危机成为我国面临的重大挑战之一，煤炭、电力、石油和天然气等能源成为能源危机中的主要角色，尤其是石油的短缺以及由其引起的结构性矛盾成为我国经济发展的最大难题。动力工程主要是致力于煤、石油等传统能源的高效利用和新能源的创新开发。动力方面则包括内燃机、锅炉、航空发动机、制冷及相关测试技术1。动力工程作为目前能源研发的主要领域，需要在能源转换与热力环境保护等方面具有较高水平的专业人才，同时也需要同自然科学、人文和社会科学等学科领域形成良好的学科交流局面，共同促进我国能源的可持续发展。

三、节能减排分析

节能减排的首要任务在于节能，节约生产和生活等方方面的能源使用以及提升能源的利用率，从源头上治理能源问题。在节能的基础上，严格控制污染物的排放，大力发展污染治理以及回收再利用的技术，实现能源使用终端的零排放或者少排放。首先，明确能源消耗的内在因素，对症下药2。能源的消耗是多方面因素的综合作用，经济快速的增长、经济规模的不断扩、产业结构的失衡、节能技术的落后，共同导致了能源的大量投入。因此，对症下药，根据不同的问题提出不同的针对性的解决方法，优化能源投入结构，达到节能目的。其次，从动力工程的角度出发，从内燃机、锅炉、航空发动机、制冷等生产和生活的能源利用核心出发，发展核心环节的能源利用技术，提升能源利用效率。而动力工程技术的研发对于不同的能源类型又有不同的要求。对于煤来说我们需要提升其使用率和终端污染处理技术。对于石油来说，我们应该寻找替代能源以及替代能源的提炼方法。对于新能源来说，现有的太阳能、风能等能源的使用技术需要进一步的优化和普及，更多的新能源还需要专业人才去测试和研发。

四、结语

综上所述，能源能够决定一个城市甚至一个国家的发展，其中石油等战略性资源的重要性更加突出。能源危机的出现对我们是一种警醒，更是一种促进，在能源危机的压力下，不论是从国家的宏观统筹还是从个体企业的技术优化都表现出积极的应对。在能源与动力工程领域，相关技术人处于起步阶段，需要不同行业专家、不同专业学科等的共同努力，以科学发展观和建立资源节约型和环境友好型的城市为指导，打破传统能源制约，利用新技术和新工具，实现我国能源的高效、合理应用最终消除我国经济发展的能源制约，为国家综合国力的提升和国际话语权的改善等提供坚实的能源支撑。

参考文献：

[1]徐祥博.浅谈能源与动力工程的节能技术[J].黑龙江科技信息，2013，（36）.

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[关键词]热能动力；应用；动力

中图分类号：TK12 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）17-0035-01

引言

热能动力工程对于整个中国社会的发展的贡献是毋庸置疑的，就算是在科技信息技术飞速发展的今天我们仍然不能不承认，热能动力工程仍旧在影响着我们社会生活的方方面面，而在经济和生活的领域，热能动力工程更是正在发挥着其不能取代的力量，人们越来越想要追求一种生态绿色的生活方式。本文就热能动力工程的热能动力工程，这个现代社会的文明动力技术进行了简单的分析。

1、当前热能动力工程的现状

我国的煤炭资源总量相对丰富、石油资源日渐短缺、经济发展对资源的需求增加、煤化工技术的发展进步等共同推动了煤炭深加工战略的实施。我国煤炭资源人均占有量较低.仅为世界平均水平的60%左右：随着物质文化生活水平的提高，对环境质量要求日益严格等，因此.煤炭的高效加工转化利用任务艰巨。多能源互补与多功能综合是当代世界能源动力系统发展的主要特征和趋势。热能动力多联产系统是一个多种形式原燃料及电能等能源输入、多种形式产品及热能动力等能量输出的复杂系统。在此过程中，原燃料、化工产品、热能动力等能源存在不等价性，使得科学合理地评价化工热能动力多联产成为难题：而且原燃料、化工产品、热能动力等具有不同品质.其多样性又使得比较对照变得更加复杂。随着经济的发展，能源、环境问题日益突出，由此而诞生的能源、环境、经济等综合的评价准则受到重视。

2、热能动力工程设计的基本要求

众所周知，不管是什么项目工程的设计，都需要有专业高素质的设计人才和先进的设计技术为基础，同时设计企业还需要对程设计的经济效益进行考虑。

2.1 高素质的设计专业人才

热能动力工程的设计需要专业的设计人才。在招聘设计人员的时候要通过各种方式选拔具有扎实的热能动力设计基本功，有创新性、灵活的应变力的高素质人才。社会是不断发展，科学技术日新月异，人们的需求也在不断的改变。所以要定时的对热能动力设计人员进行培训，培养出能够与时俱进的设计人才。

2.2 设计技术的先进性

设计技术先进性的考量标准是要符合客户的需求，要符合国家的相关标准，技术水平要达到甚至超越当前的国际水平。同时在工程系统的设备选型和组合方式等设计内容也要具有先进性。要确保在后期设计的修改和完善的过程中，系统工程可以自行维护。在具体的电厂热能动力设计中，要根据自己厂里面实际情况引进先进的技术和设备。

2.3 经济效益的合理性

在市场经济不断发展的今天，企业的竞争就是经济实力的竞争，所以在电厂热能动力工程中要以取得经济效益为目的。在热能动力系统工程的设计中要综合考虑工程建设的费用，设备的费用，维修的费用，以及其他的一切系统资金费用。要是经济效益达到合理性。工程系统费用要在合理的范围之内，保证在取得足够的经济效益的同时，能够提高工作质量和保证安全。

3、热能的特点以及利用

3.1 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：（1）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；（2）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；（3）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。

3.2 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：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；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；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；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；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；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；交通运输领域当中，包括汽车、轮船、飞机等的使用；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。

4、电厂热能动力工程系统的修改和完善

电厂热能动力工程系统安装完成之后要对电厂热能动力工程系统的总系y和分系统进行检验测试，测试各方面的功能是指标是否满足国家的相关技术规定，如果不满足或者不完全满足相关的规定要及时的对其进行修改。热能动力系统的建设一般都要经过立项、设计、施工、安装、调试、评估和验收这个周期，所以说热能动力系统的建设是一个长期的工程。

5、结束语

本文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等进行了分析，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。

参考文献

[1] 刘杰.热能与动力工程在热电厂的运用分析[J].科技传播，2012（17）.

[2] 王文才.热能动力设计研究[J].中国新技术新产品，2011，（22）.

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【关键词】热能动力机械；现状；发展走向

中图分类号：F407.42 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

当热能转换成动力，并且应用在人们的生产生活中时，不仅改变了人们的生产与生活的方式，而且为资源能源的可持续利用、高效利用提供了空间。热能动力机械以其科学性和先进性亟待在人们的生产实践中有着更大范围内的应用。

二、热能动力机械专业的适应方向

无论日常生活，还是工农业生产；无论交通运输，还是航天领域，都离不开动力。热能是这些动力的主要来源之一，如冬天燃煤取暖是利用煤燃烧所产生的热能；火箭发射人造地球卫星利用的动力来自燃料燃烧所产生的热能；蒸汽机车牵引火车的动力来自于蒸汽的热能；热电厂所产生的低品位蒸汽供给工厂热能，在寒冷地区提供暖气；动力设备产生的废热用作制冷动力等。热能除了能被直接利用外，还可以通过转换装置变成电能，得以更广泛地利用，如火力发电、核能发电等。该专业的主要适应方向有：

（一）适应火力发电、核能发电行业。任何一家火力发电厂都是利用锅炉将化石燃料的化学能转化为蒸汽的热能，利用汽轮机将蒸汽的热能转化为机械能带动发电机发出电能；锅炉、汽轮机及其热力系统的运行，由热工测量设备进行测量和监视，由自动化装置实行自动控制。核能发电除利用受控核裂变反应所释放的热能将水加热成蒸汽不同于火力发电外，其它生产过程基本上同于火力发电。湖南橡胶厂、冷水江铁厂等大企业的自备电厂的生产过程亦同于火力发电厂。

（二）适应于石化行业。炼油厂、化肥厂、制碱厂、维尼纶厂等企业，都必须有热动力设备产生热动力来满足生产的要求，如工业锅炉、换热器、泵与风机等动力设备。

（三）适应于冶金行业。冶金行业需要大型的热动力设备，如高炉所需要的热空气由锅炉产生再由风机送到高炉中去。

（四）热力设备的设计和生产制造行业。修完本专业的全部课程后，具备一定的设计和生产制造能力。

（五）制冷行业。大型制冷设备的动力来源于锅炉所产生的热能，制冷工质的循环理论同于热动力工质循环理论，制冷专业与热工专业实际上是相关专业。

（六）船舶工业。舰艇、轮船多以锅炉产生蒸汽，以汽轮机为原动机带动船桨推动舰船航行。

（七）航天领域。运载火箭的推力是通过燃料燃烧，产生巨大的热能推进火箭升空。

（八）建材生产行业。如水泥、玻璃、陶瓷等的生产。

（九）服务行业。现代宾馆、酒楼的采暖通风、供水供汽的动力设备的生产与管理。

（十）适用于热能动力设备的生产、技术管理工作。

（十一）适应于其它需要热动力的行业。以上说明，凡是涉及到热动力的行业，都需要热能动力工程专业人才，意即该专业具有广泛的适应性。

三、热能动力机械专业的高技术性

大型的热能动力设备，系统非常复杂，集机械、电力、电气、电子、液压、计算机等多学科于一体，自动化程度很高。从生产上来看，热力设备的运行基本上实现了自动、远动控制和计算机监视。全计算机控制已基本实现，并是今后的发展方向。火电厂的锅炉、汽轮机及其辅机的运行，早已是自动控制或远动操作，新建的大型火力发电机组应用了计算机控制，如30MW汽轮发电机组，正常运行时锅炉产蒸汽量在100t/h以上，锅炉本体的高度超过som，燃煤达10t/11以上，若用人力来烧这样的锅炉是根本无法实现的，但是采用集散控制系统，实现全计算机控制，一台锅炉有两名操作人员就够了。对于工业锅炉，亦采用机械进煤的方式，运用自动或远动控制其运行。冶金、化工等行业的热力设备，也具有相当高的自动化水平。可见，热力设备的运行，采用了大量的高尖技术。热力设备一般在高温高压的条件下工作，要搞好热力设备的安全运行，必须经常地进行维护和定期的大小修，为了提高热能利用效率，必须利用新技术对设备进行技术改造，利用先进管理手段进行管理，因此，需要既有理论知识又有丰富实践经验的工程技术人员。

四、我国的热能动力工程发展现状

我国能源动力类热能与动力工程专业形成于20世纪50年代。当时受苏联教育体制的影响，专业分割很细。在热能与动力工程专业中就先后包括锅炉、电厂热能、内燃机、涡轮机、风机、压缩机、制冷、低温、供热通风与空调工程、冷冻与冷藏、水能动力工程、水电站动力装置、水电站动力设备、水能动力及其自动化、机电排灌工程、水能动力与提水工程以及工程热物理等几十个小专业，形成了以工业产品生产引导高等学校人才培养目标的基本格局，一定程度上与我国当时的发展相互适应。随着改革开放，我国国民经济体制发生很大的变化。社会对人的培养提出了新的要求。为了适应这种要求，1993年7月国家教委颁布的普通高等学校本科专业目录，将几十个小专业压缩为9个专业，即热能工程、热能工程与动力机械、热力发动机、制冷及低温工程、流体机械与流体工程、水利水电动力工程、工程热物理、能源工程和冷冻与冷藏。1998年教育部颁布的新专业目录进一步将以上9个专业合并为1个，即热能与动力工程专业。从原来的几十个专业合并为1个专业，全国现在有120多所高校设有热能与动力工程专业。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。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，可见热动是现代力工程的基础。

五、热能动力工程的发展方向

（一）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。

（二）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。

（三）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。

（四）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。

（五）热能动力机械中工业炉的发展

工业炉是工业加热的关键设备，广泛应用于国民经济的各行各业，量大面广，品种多，影响极大。据不完全统计，全国12个行业县以上企业，工业炉装备11万台以上，机械行业占7.5万台(占炉窑总数66%)。工业炉中燃料炉约6万台，占炉窑总数55%以上，电炉绝5万台。工业炉是耗能大户，能耗占全国总能耗的1/4，占工业总能耗的60%。工业炉中燃料炉能耗占工业炉总能耗的92%，其中固体燃料约占70%，液体燃料绝占20%，气体燃料仅占工业炉总能耗的8%左右。可见燃料炉在我国工业炉中起着举足轻重的作用。

（六）热能动力机械在能源方面的发展

热能动力工程在能源方面的发展热能与动力工程专业将重点围绕国家能源战略，以“新能源、核能、智能电网、常规能源、节能减排”为主线，培养能适应国家能源领域(尤其是电力行业)快速发展要求的高级研究应用型人才。能源是人类社会赖以生存和经济可持续发展的重要物质基础。纵观人类社会发展的历史，人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。能源的合理开发和有效利用极大地推进了世界经济和人类社会的发展。我国经济的高速可持续发展同样离不开能源，目前我国是世界上第二位能源生产国和消费国。能源供应持续增长，为经济社会发展提供了重要的支撑。

八、结束语

综上所述，随着自身的发展以及在控制工程、汽车工程、水利水电工程、工业炉以及能源方面的应用，热能动力机械将会释放出更大的生产力，极大的带动经济的发展和社会节能理念的转型。

参考文献

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【关键词】能源与动力工程 课程体系 教学内容

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）09-0253-02

能源动力是国民经济的支柱产业。进入21世纪，世界经济迅猛发展，化石能源日趋枯竭，能源短缺以及环境问题日益严峻。提高能源利用效率，保护环境，开发新能源和可再生能源，保证能源的可持续供应，对能源科技提出了新的挑战。能源科技发展需要一大批合格的专门人才。高等学校能源与动力工程专业应不断进行课程体系改革和教学内容优化，为能源动力行业培养出满足行业要求的专门人才。根据高等教育教学改革的要求以及行业发展趋势，中国矿业大学能源与动力工程专业在人才培养模式、课程体系设置和教学内容优化等方面进行了一系列改革，积累了一些经验，在此成文，与同行交流。

一、能源与动力工程专业课程体系改革面临的挑战

1.能源动力学科领域的拓展对人才知识结构提出了新要求

2012年，教育部对本科专业的招生门类、专业目录进行了调整，热能与动力工程专业更名为能源与动力工程。从2013年起，全国本科专业将按照2012版教育部新颁布的本科专业目录招生。专业名称的改变，并不仅仅是改变了称谓，而是随着时代的发展，该专业内涵发生了很大的改变。原来的热能与动力工程强调的是热能与动力的转换，而现在能源与动力工程专业涵盖的范围则更宽广了，由过去传统的能量转化与利用领域，发展到今天的能源生产、燃烧污染治理、新能源的开发与利用等多个领域，与化学、环境工程等学科的交叉关系越来越密切。近些年来，新能源与可再生能源的开发利用方兴未艾，形成了庞大的研究队伍和产业，如太阳能、风能、垃圾发电，脱硫脱硝等行业，为毕业生提供了广阔的就业市场，急需高校能提供这方面的人才。现有的专业培养方案中课程设置和教学内容已经不能满足能源动力行业时展的要求，需要做出相应的调整。然而，在目前培养计划中总学分压缩、课程门数减少的情况下，增加新领域课程，必将会对原有的课程设置造成冲击。

2.人才培养的“宽口径”和“零距离”之间存在矛盾

能源与动力工程专业是一个宽口径专业，涵盖了原来的热能工程、热能工程与动力机械、热力发动机、制冷及低温工程、流体机械与流体工程、水利水电动力工程、工程热物理、能源工程和冷冻与冷藏等，这些专业在内涵上存在很大的差异。“宽口径”培养模式避免了过去那种专业面过于狭窄的问题，使人才具有宽广的知识面，增强了就业的适应性，这也直接产生了不利的方面。在目前专业课程门数和学时都有限的情况下，毕业生在哪一方面都不专，不能满足企业对人才知识结构的要求，在工作现场还要经过很长时间的理论学习和实习过程，很难满足用人单位的要求。由于缺乏完善的岗前培训和有效的继续教育制度，我国国有大中型企业一般不乐意接受“宽口径”的毕业生，希望毕业生一毕业能尽快胜任工作岗位，甚至是“零距离”对接[1]。

3.课程体系设置模式不能满足大学生的个性化发展需求

大学生在成长的过程中，形成了不同的人生观、价值观，对自己未来所从事的职业有喜好厌恶，如有的喜欢动力机械，有的喜欢制冷空调，还有的喜欢热力发电；另外，对个人的发展方向也有不同选择，如有的要考研，有的要就业，还有的要创业。高等教育应该支持大学生个性化发展，在培养方案和课程体系设置上应该提供他们可以自主选择的空间，使他们能够按照自己的兴趣爱好去选择发展方向和未来从事的职业。目前课程体系设置模式单一，所有学生四年学习的课程几乎都一模一样，教学内容差别不大，学生几乎都是一个培养模式，不能满足不同类型学生的需求，限制了学生的个性发展，也不利于创新精神的培养。

4.实践教育环节与课程教学之间存在冲突

为全面落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》，深入贯彻总书记在清华大学建校100周年上的讲话精神，为了培养具有较强实践能力和创新精神的高素质人才，高校强化了实践教学环节，内容不断丰富，形式不断拓展，在实践育人工作总体规划、深化实践教学方法改革、系统地开展社会实践活动、加强实践育人基地建设等方面取得了很大的成绩。但是实践育人特别是实践教学依然是高校人才培养中的薄弱环节，与培养拔尖创新人才的要求还有差距。在总学分和学时减少的情况下，如果一味地强化实践教学，增加实践教学学分，则不得不压缩理论课程的学分和学时，甚至得减少理论课程门数，这样培养的人才很难做到“厚基础”， 违背了人才培养目标。另一方面，实践教育环节和理论教学环节相脱节，必然影响实践教育环节的效果。此外，在教学内容方面，也应及时更新。国外高水平大学能及时更新教学内容，反映本学科新的研究领域和前沿技术。如美国佐治亚理工学院将MEMS技术引入了换热器课程，将先进的能量转化技术，如燃料电池、生物质能转换、热电转换等引入了热力学课程。和国外相比，我们教学内容就显得陈旧，不利于人才培养。

二、课程体系构建与教学内容优化措施

1.增设新领域核心课程，完善人才知识结构

能源与动力工程专业课程体系改革，要根据能源动力学科新的拓展领域，广泛深入调研，充分了解能源动力专业的发展趋势以及涉及的主要学科领域，掌握新领域的学科内涵和新兴行业对人才培养的需求，以确定未来人才必备的知识结构。在满足总学分和学时限制的条件下，补充完善培养方案中的课程设置，优化教学内容，将新领域的课程与原专业课程整合，制定适应学科领域扩展、满足未来人才市场需要的课程体系，使毕业生具有完善的知识结构，增强毕业生就业竞争力。

2.按专业大类统一基础课程设置，分设专业方向模块

在课程体系设置中，为了解决学生专业知识结构宽泛而不专的问题，还是要分设专业方向[2]。但为了防止回到以前的老路，防止专业面过于狭窄，不同专业方向的通识教育课和专业大类基础课程应统一设置。在此基础上，根据不同的专业方向设置不同的模块化课程，每个专业模块化课程的门数不宜过多，设3-4门，10个学分左右即可，同时设置大量应用性强的专业选修课，强化实践环节，这样就解决了“宽口径”和“零距离”之间的矛盾。

3.建立柔性的课程体系，满足大学生的个性化发展需要

建立柔性的课程体系，使课程体系构建多样化、课程设置分层次，以满足不同类型学生的个性发展需求[3]。通过设置不同的专业方向模块，学生可以按照自己对未来从事行业预期和职业喜好加以选择。培养计划分研究型和应用型。“研究型”培养计划的学时分配适当向基础课、专业基础课倾斜，实践教育环节要注重学生创新能力的培养。“应用型”培养计划的学时分配应适当向传授专门应用技术的专业课倾斜，实践教育环节注重培养学生应用所学专业知识的能力。同时，增加选修课程门数，选修课程也分研究型和应用型，满足毕业生继续深造和就业的不同需要。

4.优化教学内容和方法，理论教学和实践环节相结合

在强化实践环节的同时，一定要保证理论课程有足够的学分和学时。在总学分减少和实践学分增加的前提下，可以适当压缩德育课程学分，保证专业基础理论课程学分。同时，改革应用性很强的专业技术课程的教学内容和方法，这类课程都设置课程设计环节，学生在课程学习的同时开展课程设计，通过工程设计将理论教学和实践环节有机结合起来。另外，及时修订教学大纲，与时俱进，及时将本学科最新的研究领域、前沿技术在教学内容上得到反映。

三、结束语

课程体系改革和教学内容优化是一项长期艰巨的任务，需要在高等教育实践中不断探索、完善。能源与动力工程专业人才培养要解决的问题，有和其它专业共性的方面，也有其特殊性。能源与动力工程专业课程体系改革要满足国家高等教育人才培养目标的总体要求，可以借鉴其它专业成功的改革经验，还要结合专业自身的特点，探索出更多行之有效的措施。

参考文献：

[1]张力，杨晨. 能源动力类专业工程教育改革初探，中国电力教育，2011，（21）：152-154

[2]于娟， 吴静怡. 能源动力专业的高等工程教育研究与实践，中国电力教育，2011，（27）：158-160

[3]方文彬. 试论大学课程体系个性化，黑龙江高教研究，2010，（5）：131-133

篇9

关键词：热电厂；热能及动力工程；问题分析

中图分类号： TM7 文献标识码： A

前言

电力的工作是把热能变换成动能，进而结合设备将一些变成电，而剩下的会经过设备转换，在该体系里，产生蒸汽的热损耗及焓降，而且其还会帮助电厂降低损耗，最主要的是提升活动能力。

一、热能动力工程

在热能动力工程这方面，主要研究的是热能和动力之间的转换，它是工科学科中一个重要的研究对象，热电厂和锅炉都是将热能转换成动能或电能，目标是最大限度的实现高效节能。在热能动力工程中以研究热能和动力之间的转换为主要研究方向，是实现热电厂自动化的过程，但在热能动力过程中的首要问题是能源的问题，提高热能动力工程的利用率，可以为我国的国民经济发展提供更强有力的支持。热能动力工程是一个涉及多个学科的复杂工程，以热能的转换和利用为主，是实现电能、机械能和热能之间的相互转换的一个过程。在进行热能与动力工程的科技创新中，主要以研究能源的高效利用和环境保护为创新目的，使热能动力工程在热电厂、汽车工程、锅炉、制冷低温技术、水利水电动力工程等方面得到有效的利用，从而提高我国的经济效益。

二、电厂热能及动力工程存在的问题分析

1、关于重热现象

所谓的重热具体的是指，后续级合理的使用之前发生的耗损，使下级理想焓降在相同压差下比在前级无损失时的理想焓降有较大的增加，此时我们称其为重热。常见的能够导致机组出现改变的要素有如下一些。首先无法对电开展有效地储存，而且外在所许多功率持续的发生改变。其次，不能够将锅炉的燃烧明确，进而就会导致流通到设备中的蒸汽信息常存在变动。第三，同时凝汽设界工况发生变化，导致设备自身出现压变现象。最后，还有其它的，比如最常见的是电网的频率发生变化等。 一般来说，重热数值在一定的范围内是比较合理的，可以减少一些能量的损失，但并非越大越好，因此在热电厂中要做到合理且充分的利用重热现象，首先要对重热数值进行合理的选取，重热数值即为重热系数，是根据热电厂的动能动力工程运行的实际过程来确定的。在每次运行中所产生的焓降累加后超过总体运行是所产生的焓降再除以整体运行所产生的焓降所得到的结果称之为重热系数。虽然各级热能的利用效率都高于单次的利用效率，然而这是以节能降耗为基础的，这能说部分热量得到了利用，并不追求高重热系数。通常在4%至8%之间。正因为如此，重复利用热能可提高每次运行的能量利用率真，降低能量的损耗。合理的利用热能，控制好恰当的系数，既有利于能量利用率，也能增强操作人员对机组的熟悉程度。

2、关于调压调节

调压调节不仅增加了机组对自身运行的可靠性，同时还增加了机组对负荷的适应性，实现了机组在部分负荷之下经济性的提高，是热能与动力工程在热电厂中运用的基础条件。但与此同时，调节调压本身也存在一些问题，比如在高负荷压力之下实行滑压调节违背了经济性要求，在动叶栅内的大机组蒸汽做功之后，就会转化机械能，会导致斥气损失、鼓风损失与余速损失等。在调节调压过程中产生的这些损失，也即热能与动力工程在热电厂中的运用损失，需要我们加以关注，采取措施尽量降低。分析后可以发现，这部分损失并不是简单的由人为失误或者系统故障产生的，在很大程度上是由于机组的运行机理而造成的。基于此，若想降低调压调节的损失，就必须引进较为先进的工艺技术，依靠技术上的突破来尽量降低这部分损失。

3、湿气损失

导致这种现象发生的原因主要的有如下的四种。第一，当湿蒸不断变大的时候，其中的一些会变成水滴的形式，这时候的反映是导致一部分蒸汽变低。第二，部分水珠的速度草果了蒸汽的速率，此时较快的气流就会受到水珠的影响，这时必然会出现过多的能耗现象。第三，水珠应为撞击喷管背弧而扰乱主流造成的损失，撞击动叶背弧阻碍动叶旋转而消耗叶轮有用功；第四，除了上面讲到的三种之外，湿蒸汽不断的降低温度同样也是导致问题出现的一个关键的要素。它带来的不利现象是，导致动叶受到影响，尤其是背弧地方受到的影响最厉害。而降低不利现象的措施主要的有如下的四种：第一，利用再热循环的方式。第二，通过除湿设备来完成。第三，运用本身带旅游吸水缝的装置。第四，切实提升其抵御冲蚀的水平。当设备运作的时候，必须要认真地应对两种轴承监督摩擦力现象，这必然会导致有功受到影响。在轴流式汽轮机中，通常是高压蒸汽从一侧流进，然后低压的从别的地方出去，从整齐观察，蒸汽对汽轮机转子施加了一个由高压端指向低压的轴向力，使汽轮机转子存在一个向低压端移动的趋势，这个力便叫转子的轴向推力。 为了降低湿气的损失，减少它对机组运行的影响，可以采用祛湿装置，但安装这种装置要定期检修和更换，会带来较大的经济成本的支出，因此中间增加热循环过程是一种经济有效的措施。

4、节流调节

该调节的具体特征以及其适合用到的环境：

（1） 首先无调节级，第一级的全周进汽；

（2）变工况时各级温度变化比较小，而且有着显著地负载调试能力；

（3）变工况存在一定的节流损失，不具备优秀的经济特征；

（4）适用于较小容量的机组与带基本负荷大机组级组临界的压力就是指当级组中任一级是处于临界的状态时级组最高背压，此时其涵盖的级数会相应的多，其数值会相应的变小，换句话讲，即临界压低于数值，弗留格尔公式应用条件：工作级组中的各级数不应小于3～4 级；当工况相同的时候，经过不同级组的实际流量是一样的；当工况存在差异的时候，不同级组中的通流亚面积同时是保持不变的，属于恒定公式。该公式有着非常优秀的实际功效，比如能够推算各种流量中的不同级的压力，进而获取它们间的差值。从而可以确定相应功率效率以及零部件之间的受力情况。

机组变工况的发生存在着很多的因素，其中不能预料的因素有电能的供给不能满足热电厂所需的电功率，锅炉燃烧的不充分造成蒸汽数值的变化不能满足热电厂的需求。变工况会产生节流损失，使得热能与动力工程在热电厂中的运用的经济效益不高。因此，必须在热电厂的运行中展开较为有效的节流调节工作，减少节流损失。在热电厂的实际运行中，可以运用弗留格尔公式确保热能与动力工程在热电厂中的运用的可靠性。结合弗留格尔公式的运用条件，就以同流量之下各级的压差和焓降加以推算，进而确定相关零部件的功率效率和受力的基本情况，同时监视汽轮机是否正常流通，也即在已知流量的前提下，将运行汽轮机时组前的各级压力的公式的符合度作为依据，判断流动部分的面积的相应变化情况。可以这么说，在热电厂的实际运行中运用弗留格尔公式有效保障了机组内节流调节工作的顺利开展与进行，为热能与动力工程在热电厂中的运用奠定了基础。

结束语

研究热电厂热能与动力工程的有效运用，随时了解电厂热能及动力工程中的问题，进而分析这些问题的发生机理，这样做的意义是可以帮助我们合理的应对这些问题。以提高工作效率，减少能耗为前提，提高能量的最大利用限度，合理利用在不同场合中的调节方式。

参考文献

[1] 高雷.热电厂中的热能与动力工程[J].城市建设理论研究，2010（5）.

篇10

[关键词] 热能与动力工程专业 地域经济 调查研究

山东省德州市暖通空调产业自上世纪七十年代初发展到今天，经历了三十多年的技术引进和技术改造，已成为德州市的第一大特色产业集群。2006年5月中国制冷空调工业协会正式命名德州市为“中央空调城”。虽然德州市暖通空调产业近几年发展较快，但目前仍存在着许多制约企业发展，且亟待解决的问题，由于企业中高中级技术人才少，缺乏新产品、新技术开发能力，产品结构调整和更新换代缓慢。

本着高校为当地经济服务的宗旨，通过对德州空调制冷产业的相关企业如：双一集团、亚太集团、贝莱特集团等企业的实地调研，了解其生产过程中所需人才的知识结构，合理配置热能与动力工程专业的课程，在教学计划、课程课时、专业实训等方面符合企业发展需求和地域经济发展要求，使热能与动力工程专业课程设置与地域经济发展相协调。

一、企业调查

为了能较好地收集在德州市经济建设中社会各行业对热能与动力工程专业人才的使用和需求情况，主要进行了四个方面的调查：

1.企业的基本情况；2.企业中现有热能与动力工程专业人才的基本信息；3.企业对热能与动力工程专业人才的要求；4.企业对高等教育在热能与动力工程专业人才培养方面的意见与建议。

(1)企业及现有热能与动力工程专业人才的基本情况：

深入调查的企业有：山东格瑞德集团、金光集团、中大贝莱特集团、山东双一集团、亚太集团等德州市属单位。根据调查表的回收统计，分析如下：

近5年各单位录用的大专及以上热能与动力类的毕业生占总录用人数的百分比

(2)企业对热能与动力工程专业学生的要求

统计表明，企业对热能与动力工程专业的学生要求较高，按需求的重要性进行排序是：①热能与动力工程专业相关的技术基础理论水平及相关的实际操作能力;②科学研究及科技开发能力;③机械方面的应用和设计能力;④组织管理能力;⑤人际交往能力。

(3)企业对高等教育在热能与动力工程专业人才培养方面的意见与建议

面向社会、面向企业、面向实际，培养实用型、技能型、复合型优秀人才，培养具有解决生产实际问题的工程技术人才，开展校企联合办学的模式。①专业面要进一步拓宽，要有一定的机械加工、生产工艺、设备、电气技术的基础知识;②介绍最新的热能与动力工程知识、技术和产品，培养学生独立解决实际问题的能力;③理论的运用能力，分析解决问题的能力，现场调试和操作的能力;④增加计算机、机械方面的知识，增强控制方面和机械制造方面的知识教育。⑤跟踪新技术的能力，实践与创新能力;⑥适应环境的能力，吃苦耐劳、脚踏实地的工作作风，敬业与拼搏精神，合作精神;⑦对企业文化、价值观的认同度，沟通与协调能力等。

二、调查反映的问题

1.热能与动力工程专业集中了机械和热能与动力工程两方面的知识。不少企业提出学校的专业教育除了要学习坚实的热能与动力工程专业基础知识和专业知识外，还应学习有一定的电气技术、软件编程的基础知识，了解控制系统的实际应用背景和主要应用领域，这样能够发挥出更好的作用。

2.学生缺乏创新能力。学生知识面狭窄，课程内容落后于时代，缺乏反映学科发展前沿的新知识，不能激发学生思考新问题、探讨新知识的创新欲望。重理论、轻实践，理论脱离实际，不利于培养学生发现问题和解决问题的能力。

3.提高学生的动手能力，培养学生的“职业”精神是企业对大学教育提出的又一点建议。

三、调查总结

在当今社会经济和科学技术迅猛发展以及经济全球化不断深化的新形势下，热能与动力工程专业的教育如何与地域经济发展相适应是摆在我们面前的一个重大课题。

1.社会对人才的需求无论是在类型上还是层次上历来都是多样化和动态性的，未来社会对人才的需求也是随着时间的推移不断发生变化的。高等教育必需冷静地认识这个问题，要以培养人的高素质和建立牢固的专业基础为主，同时扩大专业知识面，使学生具有一定的职业迁徙能力，培养实用型、技能型、复合型优秀人才。

2.企业对人才需求在层次上是不断朝高层次发展，类型上是向复合型人才发展。调查中，普遍感到企业对人才的需求层次越来越高，并且对综合性、复合型人才的需求旺盛。与先进的生产技术接轨，导致企业对人才的要求多样化，而专业的观念相对淡化，只懂本专业的知识是不够的。