热动力工程技术范文

导语：如何才能写好一篇热动力工程技术，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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《热能与动力工程测试技术》是高等院校热能与动力工程专业的一门专业基础课。本课程集成了数学、电工电子学、信息科学、光电技术、计算机技术等多学科原理和技术，并且被广泛应用于各个学科，具有涉及知识面广、综合性强、理论知识抽象、实践性要求高、学时少等特点[1]。测量是水力发电厂生产不可缺少的组成部分。它能及时反映水力设备的运行情况，为运行、检修人员提供操作依据，是保证设备安全、经济运行的重要技术手段。同时也是从事大中型水力发电厂水轮发电机设备运行、试验调试、技术改造等工作的基础[2]。

《热能与动力工程测试技术》课程属于热能与动力工程专业必修课程之一，开设在本科三年级下学期，该课程的教学目的是让学生初步掌握现有的测试技术和方法，通过学习温度、压力、流量、流速、振动等参数的测量，以及测量过程中常用的仪器（如激光多普勒测速仪、热线热膜流速仪、粒子图像测速技术、红外热像仪等）的工作原理和用途，了解现代测试仪器的工作原理及分析方法，培养学生根据研究对象和研究目的合理选用现代先进测试仪器的能力，使他们具备一定的科学研究分析能力，以适应社会对热能与动力工程专业人才的需求。

二、课程内容的安排

《热能与动力工程测试技术》课程是一门理论性和实践性结合非常强的课程，单纯的实验教学或者理论教学都无法让学生理解和接受。目前，高校开设现代测试技术课程通常存在以下三个问题：（1）随着工程技术的快速发展，新技术不断涌现，新教学内容越来越多，但新教学计划的制定，使得总学时越来越少，教学时间紧任务重；（2）按传统的教学方法，课程所讲授的内容相对来说比较分散、杂乱，不利于学生建立完整的知识体系；（3）对本科生多以讲授仪器的基本原理和测试方法为主，有时增加少量参观方式的实验教学，这种教学方法使学生缺少动手机会，动手能力和创新能力不强。

西华大学教育部重点实验室拥有大量的现代测试仪器，如激光多普勒测试仪、粒子图像测速仪、红外成像仪等，同时也建有水轮机模型试验台和水泵试验台。因此，学校有充足的资源为学生提供实验教学。

该课程分为课堂教学和实验教学两大模块，共计50学时，其中，课堂教学安排40学时，实验教学安排10个学时。结合水力机械的特殊结构，运行参数，将课堂教学分为3个学习单元：第一单元为绪论部分（2学时），介绍测试技术的分类和发展趋势；第二单元为流量、流速、功率、振动、温度等参数的测量（30学时），该部分为重点、分别介绍涡轮流量计、电磁流量计、超声波流量计、三孔动力探针、五孔动力探针、热线热膜风速仪、激光多普勒流速仪、粒子图像速度场仪、测功器、转矩仪、红外成像仪等设备的基本原理、应用范围、仪器的优缺点和应用实例；第三单元为水轮机、水泵试验技术部分（8学时），其中包括水轮机水泵试验台的介绍，具体模型试验的实例讲解。

实验学时主要是学生参观教育部重点实验室的仪器，并对实验室的仪器进行详细的实验操作教学，让学生能够独立操作和使用仪器，完成水轮机、水泵的模型试验，并对自己的实验数据进行分析处理，完成实验报告。

三、课程教学方法探讨

《热能与动力工程测试技术》课程由于理论性很强，通常会让学生感觉测试原理难以理解，教学内容非常深奥、枯燥。如果按照常规的教学方法进行教学，难以理解和记忆，从而慢慢失去学习兴趣[3]。

（一）教学侧重点和方向的把握

《热能与动力工程测试技术》该课程内容丰富，涉及的学科多且广。主要包括：

1）温度、压力（压差）、流量、流速、机械量、振动量等参数的测量、检测和显示；

2）测量仪器仪表的选择和使用，测量结果处理以及测量误差的分析。

针对“应用型”本科院校要求和本学科的特点，教师应该结合教学大纲要求，合理安排基本概念、基本原理教学与应用实践的结合。热能与动力工程专业学生学习的方向是传感器和仪表的应用，而不是设计，所以笔者认为“热能与动力工程测试技术”课程的重点应放在学生日后走上工作岗位能用到的传感器和仪表选择和使用上。

测量仪器和仪表的选型应本着节约的原则，考虑性价比的因素，即在满足要求的前提下选择低精度的仪表。仪表类型的选择还应考虑被测介质的性质、使用的环境、安装条件、对仪表输出信号的要求等。如传感器的选择需要考虑使用的环境是否是易燃易爆的场所；比如测量天然气或者煤气等须选用防爆型传感器；在强磁场的环境，则不能使用电磁传感器。

由此，学生在了解测量仪器和仪表基本原理后，能根据具体测量参数、被测介质的性质、使用的环境、安装条件等要求选择最佳仪器仪表。

（二）以案例为主线的课程教学模式

案例教学法是由哈佛大学法学院提出的一种以学生为中心，致力于提高学生综合素质的教学方法[4]。在案例教学中，教师根据教学要求，设计相应案例，组织学生针对案例内容，运用所学知识进行思考、分析、讨论和交流等教学活动，以提高学生分析问题和解决问题的能力。将案例教学法运用到《热能与动力工程测试技术》课程的教学过程中，学生能够正确建立工程测试与应用的整体概念，一方面不用增加实验学时，另一方面促使学生变被动学习为主动学习，引导学生运用多学科知识去分析和解决工程实际中的具体问题，从而提高教学效果。

案例设计实例：水轮发电机转子温升测量。案例来源于教师科研项目――渔子溪电站超出力运行可行性分析。该项目以水轮发电机转子为研究对象，探索在超出力5%运行工况下转子温升情况，系统了解机组有关电气一次、二次及机械附属设备是否具有潜在风险，确认电站机组超出力运行的安全性和可靠性。

案例教学时，首先向学生提出启发性问题：目前我们了解的温度测量有哪些方法？用什么方法才能检测出转子的温度？在测量过程中我们应该考虑哪些影响因素？然后提醒学生高速旋转的设备温度测量可以用什么方法，传感器可以如何布置等。带着这些问题，学生应在课后搜集相关资料，相互讨论这些问题，初步形成自己的观点。

课堂案例教学时，先组织学生进行分组讨论，学生小组分析结论逐一讲解，综合其中正确的结论观点，剖析错误见解，给出案例分析的逻辑路径。本案例中转子温升测量可以有三种方法：（1）电阻法测量，根据转子绕组的电阻值随温度变化而相应变化的关系来确定转子绕组的平均温度。（2）转子温度分布在线监测系统，即把特制的满足发电机转子线圈耐压要求的温度传感器直接安装在励磁线圈上需要测量的部位，通过安装在转子机架上的温度采集记录仪得到温度传感器的输出值，从而得到发电机转子线圈的温度分布情况。（3）红外热成像测温仪，即是通过接收物体发出的红外辐射，经电子系统处理，得到与物体表面热分布相应的热像图，从而给出物体表面的温度分布情况。

本案例紧密结合工程实际，由最基本的测试方法开始，逐步引入我们最先进的测试设备，让学生学会温度测试方法的同时，了解该行业中的先进测试技术。这样的教学可以激发学生的学习兴趣，有助于培养他们遇到问题，查阅资料解决问题的能力。

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【关键词】热能与动力工程;锅炉

引言

随着经济的不断发展，现有的化石资源已经远远不能满足我国现下经济的快速发展，能源问题越来越受到党和人民的密切关注。所以，在有限的能源下，想要发展经济就必须用提高科学技术的手段来使能源的利用率得到提高。热能与动力工程是一门工程应用专业，这门学科的包含机械工程学和跨热能与动力工程，这两门学科也是其主要的理论基础，该学科的应用与发展原理就是将热能与机械能在一定的条件下进行互相的转化，来产生各机械设备运转所需要的动力。我国经过长时间的探索，热能动力工程已经得到了很大的发展，取得了很好的发展成果，其应有的价值在锅炉方面体现的淋漓尽致。目前，我国在锅炉的利用和发展过程中存在的主要问题就是能耗过大，这是每个从业人员都必须面对的现实问题。我们应致力于用热能动力工程技术来对燃料的燃烧进行创新，来使能源的利用率得到改善。锅炉是主要的热能与动力工程的承载者，能量转化是其在生产过程中的主要动力，因此要提高锅炉的利用率就必须在设计锅炉初期就应该用热能与动力工程的标准来武装设计方案，唯有这样才可以使锅炉的燃烧效率以及能源利用率得到很好的提高。

1 热能与动力工程的基本内容以及发展概况

1.1 热能与动力工程的基本内容

热能与动力工程包含多们学科知识内容，因此是一门综合性比较强的学科。热能的研究以及用适当方法进行热能与动力学之间的转化是其主要的研究方向和内容。在能源利用高效的锅炉上我们可以看到，热能和动力工程的很多系统性的应用都体现在了锅炉的设计上，研究内容对锅炉的运行也起到了指导的作用。我们在对热能与动力工程研究的同时，也必须兼顾其他领域的研究，毕竟它是一门综合性的学科，尤其应将研究的重点放在热能与机械能的转化上，这样才可以更好的提高对这门学科的认知度。同时，作为一门有着广大发展前途的学科，它也设计很多的发展方向，自动化的发展方向就是随着科技的不断进步而衍生出来的。目前我国在热能与动力工程这方面的人才相对匮乏，人才的培养也是未来发展的一项重要的工程，用知识性的人才来解决能源方面的使用问题，来使热能动力工程的作用得到发挥，从而为我国的经济发展提供一个很好的平台，从这个角度来说，马不停蹄的进行科技创新，提高对热能与动力工程的研究的意义已经变得非常重要。热能与动力工程旨在解决的是能源和环保方面的问题，减少废物的产生将能源高效的利用是一件十分艰巨的同时也是我们需要克服的任务。

1.2 我国热能与动力工程的发展概况

我国的热能与动力工程始发与中国成立初期的50年代，我国各种企业以及生产方式都是遍地狼藉，后期的一切发展以及人才的培养都是借助于苏联的模式，所以我国的经济发展以及人才的培养都得到了很大的改善。随着改革开放后我国社会主义经济进行的如火如荼，热能与动力工程呈现出勃勃的发展生机。随着市场经济的要求，热能与动力工程的人才需求越来越高，因此教育部将原来零零散散的九门关于热能与动力的学科整合为一体并将其纳入大学生的学习行列。整合后的学科综合性以及学科内容针对性极强，尤其广泛的应用领域是在锅炉方面。解决能源短缺的事实是热能与动力工程发展的主要目的，这是不争的事实，所以其有很高的地位在国民经济发展中是不容置喙的，人们对它的高度重视一定会持续高温，使我国的能源提供能够更加流畅、高效。最新的热能与动力工程发展将环保理念融入到了工程实践的发展之中，减少能源的浪费，降低水、大气以及固体废物的排放，将生态化提到日程表上。现在的热能与动力工程的发展会为以后的经济发展夯下坚实的基础，将经济发展的可靠性得到很大的提高。

2 热能与动力工程在锅炉方面的应用以及发展创新

2.1 热能与动力工程在锅炉方面的应用

是否成功的将热能与机械能进行转化的核心技术就是锅炉内部的燃烧控制，随着科学技术的不断进步，锅炉填料的技术已经取得了很大的发展，由以前的人工填料演变成现在的燃料填充的自动化阶段。热能动力自控技术可以将锅炉的燃烧分为两个类型。第一种是由各种元件组成的连续性控制系统，这种方式能有效的进行锅炉内部的温度调节，以此来提高燃烧效率，但是温度控制不够精确，需要仔细认真的态度进行细致确认;第二中是双交叉控制系统，这种方式可以节省材料，更重要的是能较为精确的控制温度在合适的范围内。目前，工业炉是应用比较广泛的一种炉子，是工业生产中的重要组成部分。工业炉的主要作用就是通过更加深入的研究能源利用率来达到锅炉发展的新时期。经过对热能动力学的研究，现在的步进式以及推钢式锅炉在热能的转化方面取得了令人欣喜的进展，虽然这两种方式在输料方式上有一定的不同点，但是使用起来效果却是非常好的。在未来的发展方向上我们可以清楚的看出，热能动力学工程可以在能源方向、汽车工程方向以及低温控制技术方向上有着很大的提高空间，在未来的市场上有着无限的发展潜力，能够逐渐的将人们的生活方式发展成自动化。锅炉供暖、电能供电技术等等都应耳熟能详了，这些已经完全融入到人们的生活生产中，当然世界上还有很多的未知之谜需要我们求探索，需要有识之士去开发、去展望，去实现我们美好的明天。将锅炉等行业的能源利用达到最高，实现能源的高效化。

2.2 热能与动力工程在锅炉方面的发展创新

2.2.1 热能与动力工程在锅炉方面的发展

世界第一台锅炉在英国产生，随之进行了蒸汽时代的工业革命，虽然锅炉是工业炉的一种，利用燃烧来提供所需要的热量，但是这样不但对能源有着很大的浪费，而且也会造成生态环境的恶化。随着科技的进步，越来越多的技术应用到了改良锅炉行业中。当前，在我国各行各业上广泛应用、工业上加热装置普遍使用的锅炉就是工业炉，它的种类很多，数量涉及的范围广，我国国民经济的发展很大程度就是依赖工业炉的改良与使用，因此它的发展与国家建设以及战略息息相关。在国家节能减排的号召下，锅炉业首当其冲，节约型的锅炉建设是各个行业努力发展的目标，在高校中热能与动力学的学生应该积极涉猎各种技术，在学习好理论基础知识的前提下还需要培养一定的分析问题、解决问题的能力，作为21世纪的学生，必备的素质之一就是进行计算机操作，那样才能跟上时代的步伐。能源对于一个国家的重要性不言而喻，国家经济发展是否长久受能源利用效率的直接影响，创新、环保能力的培养是当代人才的迫切需要。发展新技术，提高能源利用率尤其是在锅炉行业的效率是摆在我们面前的主要问题。

2.2.2 热能与动力工程在锅炉方面的创新

众所周知，进行能量的转换调节是锅炉燃烧控制中非常重要的一环。随着时代的不断发展，锅炉的类型以及填充燃料的方式都有了很大的发展，同时也有效的控制了锅炉的燃烧效率。在燃料的消耗系统中，有两类是能够进行能量控制的。一类是调节空气与燃料的比例值，通过和锅炉的设定值进行比较来得出所想要的结果，但是这种方式比较复杂，而且精确的计算也没有实现，要想使技术的准确性能够保障，还需要对锅炉的设定值进行多次的确认才可以。现在的主要手段是经过计算机的设计计算来提高锅炉的效率，通过计算机来控制锅炉的运行与操控，达到自动化的目的。通过调整锅炉的燃烧方式提高了能源利用率，减少了对环境的污染。在锅炉风机上，热能与动力工程为降低风机故障而造成设备损害，因此在改良风机的问题上热能与动力工程也进行了很大的创新，保障了锅炉电机的安全运行。热能与动力学工程在最近几十年的发展中研发出一种可以在不同方向上测定燃料速度的软件，通过数学模型得出一系列的模拟结果，从而可以有效的改善锅炉内部某些部件的性能。

3 热能与动力工程在锅炉应用方面存在的问题

热能与动力工程在锅炉应用方面存在的主要问题除了如何提高能源利用率外，最主要的就是锅炉风机方面问题。锅炉的风机主要是用于传送以及压缩气体，也就是将气体风能转化为机械能，从而保证锅炉的正常运转。随着人们大量的需求能源，越来越多的负荷强加到锅炉上，致使风机的自身性能降低，从而导致锅炉电机的损害，严重影响锅炉的效率，并且在一定情况下会导致锅炉其他设备受损，这将直接导致大量的经济损失，同时也会对操作工人造成安全威胁。良好的热能动力工程技术能有效的尽心锅炉的改进，但是由于叶轮机械结构复杂，很多不确定性的因素都会影响温度的测量，致使我国到目前为止还没有有效的方法来解决这个问题。所以如何行之有效的将热能与动力工程技术应用到风机的改良上，顺利的产生持续性能高的锅炉已经成为热能与动力工程人员需要考虑的问题。只有不断的依靠热能与动力工程技术不断的对风机进行改进，才能保障工作人员安全以及锅炉的正常运转，才能不断的对锅炉进行改造，才能使锅炉在运转和工作中发挥出应有的作用。

4 结语

锅炉有着悠久的历史，经过人类科技文明的发展，锅炉也经历了很大的改善，拓展了自己的性能。本文在对锅炉运转以及设计理念上应用热能与动力工程进行了详细的阐述，并对该工程对锅炉中存在的问题提出了有效的解决办法，深入的研究了热能动力工程在技术上对锅炉在燃烧方面的应用，尽所能的通过提高燃烧效率增强燃料利用率。简而言之，目前我国人才尚很缺乏，需要大量的培养相关知识性人才，用实际行动来提高他们对该行业的探索能力，不断的对该工程涉及的领域进行研究，勇于创新，挖掘出热能与动力工程在包括锅炉在内的使用领域上的其他潜力，行之有效的降低能量的消耗，为我国的经济发展事业奉献自己的一份力量。

参考文献：

[1]王楚鸿.新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展前景[J].科技视界，2013（31）.

[2]安连锁.泵与风机[M].北京：中国电力出版社，2001.

[3]费雍.浅析电厂的热能与动力工程[J].科技创新与应用，2013，02

[4]马士峰.浅谈热能与动力工程发展方向[J].科技与企业，2014（12）.

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关键词：风机翼型 数值模拟 锅炉仿真

1.热能动力工程的研究方向

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。目前我国有120多所院校开设有该专业，它由旧本科的九个相关专业合并而成，包括了原来的热力发动机（080311）、热能工程（080501）、流体机械及流体工程（080313）、热能工程与动力机械（080319W）、制冷与低温技术（080502）、能源工程（080506W）、工程热物理（080507W）、水利水电动力工程（080903）、冷冻冷藏工程（081409）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。专业通过理论力学、材料力学、工程制图、机械设计、电工与电子技术、工程热力学、流体力学、传热学、控制理论、热工测试技术以及专业方向课程的学习，使我们具备工程热力学、流体力学、传热学和热工测试技术等热能与动力工程领域的基础理论、实验技能和基本专业知识，掌握制冷空调设备、制冷装置、动力机械与动力工程、流体机械等设计、制造和实验研究的基本技术。在此基础上，它是一个宽口径的专业，拓展空间很大，就业方向很广，有电厂热能工程及其自动化方向、工程热物理过程及其自动控制方向、流体机械及其自动控制方向、空调制冷方向等。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。

2.热能工程技术在能源方面需要解决的问题

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[1]。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[2]。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。

3.热能专业中工业炉的发展

工业炉是在工业生产中，利用燃料燃烧或电能转化的热量，将物料或工件加热的热工设备。

中国在商代出现了较为完善的炼铜炉，在春秋战国时期，人们在熔铜炉的基础上进一步掌握了提高炉温的技术，从而生产出了铸铁。1794年，世界上出现了熔炼铸铁的直筒形冲天炉。后到1864年，法国人马丁运用英国人西门子的蓄热式炉原理，建造了用气体燃料加热的第一台炼钢平炉。随着现代化管理水平的提高，计算机控制系统的不断完善，现代连续加热炉也应运而生. 现代连续加热炉炉型可以归入两大类：推钢式炉和步进式炉。两类炉型的根本区别，仅在于炉内的输料方式。

4.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。

5.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。（作者单位：辽宁工程技术大学）

参考文献：

[1] 安连锁.泵与风机[M].北京：中国电力出版社，2001.

[2] 袁春杭.锅炉引风机事故的预防[J].中国锅炉压力容器安全，2005，14（6）：38-39.

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[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。

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关键词：热能动力工程；锅炉；发展；应用

中图分类号： TK223 文献标识码： A

锅炉在燃烧的过程中，会产生大量的空气污染元素，严重影响着空气环境质量，长久以往还将威胁到人们的生命安全。对此，要加强其重视，不断引进外国的先进除尘技术以及各种施工工艺，在进行机械设备购置的同时，要以最优的价格进行产品质量性能对比，选择适合本工厂的锅炉燃烧设备，真正做到节能环保的目的。

一、热能动力工程和锅炉构成的概述

1、热能动力工程概述

从字面上看热能动力工程就是研究热能和动力间的相互转化，其中包括热力发动机、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。热能动力工程的发展方向也是多方面的，主要用于电厂的热能工程，另一方面，我们应该加强对热能动力工程的自动化方向的研究，尤其是工程物理方面，由于我国很缺乏这方面的人才，所以，国家应该加强对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的专业人才培养，事实上，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，其作为热能源的主要利用工程，应该起到环境保护的作用，热能动力工程在我国的国民经济的发展中具有很高的地位，我们应该给予高度的重视。

2、锅炉的构成概述

锅炉的组成由外壳部分以及燃气锅炉电器控制部分组成，其外壳部分主要分为底壳以及面壳两个部分，锅炉的底壳用于固定锅炉的燃烧部分，也就是燃烧器，同时底壳上也安装膨胀水箱、轮回水泵、燃气阀、三通阀、主热交换器以及办事热交换器、电控盒等部件，通过底壳的连接使其作为一个整体存在，并且底壳可以做到与固定墙体连接，二锅炉的面壳则是起到防风防灰尘等各种保护作用。燃气锅炉电器控制部分对于锅炉来说是最主要的硬件部分，其作用主要是用来控制燃料的燃烧、轮回水泵、风机、风雅开关、燃气阀以及轮回水流、地暖温度探测器等装置的运行，当今社会逐渐流行于是用电脑自动控制的方式来运行，有利于精确的操控温度，保持燃烧温度的均衡。锅炉的构造应该满足热能动力工程中的理论，这样才能够保证锅炉的正常工作和温度的控制。

二、热能动力工程中锅炉存在的问题及技术应用

1、热能动力工程在锅炉风机方面存在的问题

锅炉的风机用于气体的输送和压缩，也就是把机械能转化为动能，在锅炉工作的过程中，风机能够把气体运送到指定的机械内，其作用是非常重要的，然而，随着人们对于能源的需求不断增多，一些生产企业为了获得更多的利润就不断地增大锅炉的工作量，这就容易导致锅炉内的风机由于长时间运转而烧坏，从而影响锅炉的正常工作。所以，我们一定要改进风机的工作状态，正确的将热能动力工程技术应用到锅炉的改进中，然而，锅炉内部叶轮机械的结构是很复杂的，在测量温度的过程中会受到很多不确定因素的影响，虽然我国还没有研究出理想的解决办法，但是，应用热能动力工程所研发的软件可以从不同的方向来测定流入风机叶片的燃料速度，并通过创建数值模拟的二维模型来进行网格的划分，最后利用求解器求出所需结果和网格的输出，从而得到模拟的结果，也就是锅炉风机的翼型边界层分离和攻角的关系。

2、热能动力工程炉内燃烧控制技术运用

以前，炉内燃烧的控制主要是通过手动完成，而随着时代的发展，这种手动过控制方式已经不能适应其发展，逐渐被自动控制所取代。就目前状况而言，大规格钢锭推钢式加热炉可选用的燃烧自控方式主要有两种，分别是双交叉限幅控制系统控制以及空燃比例连续控制系统控制。

2.1、双交叉限幅控制系统

双交叉限幅控制系统的组成与空燃比例连续控制系统存在相似之处，其组成部件主要有烧嘴、燃烧控制器、空气/燃气流量阀、空气/燃气流量计、热电偶等。其操作原理主要如下：首先，检测出相关的温度，然后对温度传感器热电偶进行一定程度上的使用，以此来对温度进行转化，使其成为一个电信号，那么这一信号就表示了测量点的实际温度，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。然后在此基础之上对两个温度值的偏差进行一定程度上的分析，PLC对燃气/空气流量阀的开度进行自动校准，这一流量阀的定位主要是通过电动执行机构来完成的。通过对孔板和差压变送器进行一定程度的使用，以此来对空气流量进行有效的测量，而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，这样一来，就能够对温度进行精确而有效的控制。

2.2、空燃比例连续控制系统

空燃比例连续控制系统是由多个部分共同组成的，其部件主要有烧嘴、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。这一控制系统的操作原理如下：首先由热电偶或气体分析装置进行一定程度上的检测，然后再将检测到的数据向PLC进行有效的传送，在这一操作完成之后，将检测到的数据与设定值进行一定程度上的对比分析，然后再将偏差值按照比例积分以及微分进行一定程度上的运算，并在此基础之上输出4-20mA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，这样一来，就可以对空气/燃气比例以及炉内的温度进行有效的控制。

2.3、流化床锅炉的应用和脱硫技术的改进

我国流化床锅炉的应用从九十年代开始,国家有关部门组织了完善化的75t/h示范工程,此后相继成功开发了130t/h、220t/h、410t/h、440t/h、480t/h、670t/h、1025t/h循环流化床锅炉。国内技术的循环流化床锅炉的可用率、可靠性、效率已经达到国际先进水平,普遍优于引进技术。积累了大量的经验,使我国成为世界上拥有循环流化床锅炉最多、技术示范最多的国家。

要想改进脱硫技术，首先要改变石灰石输入方式及输入部位。将石粉通过气力输送方式加入炉膛密相区上部烟气侧。此输入方式不仅可以保证了石粉的均匀输入,便于脱硫系统的调节控制，还可以保证石粉与烟气充分混合以达到较高的脱硫效率。根据炉膛内温度场的分布,石粉输入点设在锅炉前后墙二次风支管部位最为合适,此点温度一般在900 ℃左右, 处于石灰石与SO2 最佳反应温度区域,且从二次风口气力输入的石粉,进入炉膛后能与烟气充分混合, 并有充足的反应时间。此外，还可以减小脱硫剂粒径，有效增大脱硫气固反应的表面积,提高脱硫效率。

三、热能动力工程在锅炉方面的发展

在工业生产之中，工业炉是十分重要的设备，它主要是通过对燃料燃烧以及电能转化的热量进行一定程度上的利用，并以此来对物料以及工件进行有效的加热。中国的炉炼技术具有较为悠久的历史，最早出现于商代，当时的炼铜炉较为完善。而在春秋战国时期，又在原先的基础之上进一步发展的炉温提高的技术。到了近现代，法国人马丁运用英国人西门子的蓄热式炉原理，建造了用气体燃料加热的第一台炼钢平炉。而在目前状况下，随着经济的发展以及科学技术水平的不断提高，再加之现代化管理水平的提高，逐渐出现了连续加热炉。就连续加热炉而言，目前状况下主要有两大类，分别是推钢式炉以及步进式炉。推钢式炉以及步进式炉最大的差异主要表现在炉内的输料方式存在着一定程度的差异。

结束语

综上所述，本文对热能动力工程在锅炉方面的应用及发展做出了研究和阐述，还通过实际的调查和实验更加深入的研究热能动力工程中的技术应用，尤其是在锅炉燃烧的控制方面，不管是锅炉的燃烧方式，还是风机的旋转问题都涉及到燃烧系统的控制，应该合理的应用热能动力技术来促进锅炉的运转和燃料的利用率。总而言之，热能动力工程无论在锅炉的发展方面还是实际的生产生活中都起着非常关键的作用，希望可以继续挖掘热能动力工程在锅炉运作和能源生产中的应用，促进我国能源的利用率和经济的不断发展。

参考文献

[1]安连锁.泵与风机[M].北京：中国电力出版社，2001.

[2]袁春杭.锅炉引风机事故的预防[J].中国锅炉压力容器安全，2005，14（6）：38-39.

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[关键词]热能与动力工程 锅炉结构 应用与探究

中图分类号：TN919.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）46-0291-01

前言

其实，锅炉生产热能的过程是比较繁琐的，它本身不仅需要调节的地方比较多，而且每个部件与部件之间相互联系、相互制约，牵一发而动全身，以至于锅炉的内部能量的转换如此的复杂，所以要根据锅炉建立一个数学化的、较理想的模型是相对比较困难的。而热能与动力工程在锅炉这一产品中应用较多，对锅炉的调节有着不可或缺的作用，本文就是根据热能与动力工程在锅炉风机监控及燃烧控制中应用的作用与必要性进行分析。

一、什么是热能与动力工程

热能与动力工程是多种科学技术的综合结果，其中包括了现在能源科学技术、管理技术和信息科学技术等多门科学技术。主要涉及到了几个领域：系统设计、和热能动力设备的运行设计、自控、信息的处理及计算机的应用等方面。总而言之，热能与动力工程是相互转化，不可缺少的。其中在锅炉方面也应用了很多的技术，比如热能工程、动力机械、热力发动机、能源工程、工程热物理学等等。热能与动力工程是一种离不开能源的能源性工程，所以我们首先就是能源的供给问题，其次就是环保方面的技术问题。现如今，虽然我国的煤炭资源还算比较丰富的，但需求量也在逐渐的提升，一旦我们无限制的开采，煤炭资源的存储量越来越少，也同样会面临能源短缺等一系列的问题。所以能源应该怎样利用非常的关键，这就要求我们在热能与动力工程发展的同时，还应该想一想怎样才能节约能源，我们应该提高技术，从根本上节约能源，从而实现长期可持续发展，而不是挥霍无度，最终导致能源短缺等一系列无法解决的问题。

二、锅炉的介绍与其结构的组成

1、锅炉的介绍

对于锅炉来说，它的发明是很有历史性的。（1）1796年，科学家瓦特发明了分离冷凝器，他的这一发明对锅炉的运行有着不容小觑额的作用，也证实这一发明，它标志着锅炉的完整运作体系的确立，从而就诞生了最早的蒸汽锅炉；（2）1830年，时代飞速的发展了，并且伴随着科学技术的不断地进步，火管锅炉就是在当时出现的，这一进步同时也标志着人类的进步；（3）在19世纪末的时候，锅炉的制造技术又有了进一步的提高和更进一步的发展，水管锅炉就是在当时产生的；（4）到了20世纪，弯水管锅炉、循环流化床锅炉、煤粉炉等一系列的新款锅炉也陆陆续续的诞生了。

2、结构的组成

目前，广泛应用在我国生产中的锅炉主要有两种，一：工业锅炉，二：电站锅炉。锅炉还可以分为卧式和立式锅炉；锅炉的本体主要是由汽水系统和燃烧系统组成，这也就是所谓的锅和炉，汽水系统又由过热器、省煤器、下降管、联箱和水冷壁等一系列的部件组成，而汽水系统的主要作用就是吸收燃烧的燃料所放出来的热量，再将锅内的水加热形成具有一定热量的蒸汽，这一过程就类似于蒸馏的过程。锅炉的燃烧系统由炉膛、燃烧器、烟道等部件组成，它的作用就是将燃料安全的燃烧，释放热量，将水烧开。当然锅炉热量转化的过程中还包含了其他架构的组成，比如运送燃料设备、加水设备、这份设备等。总而言之锅炉的组成缺一不可。锅炉的温控是很重要的，温度过高会有爆炸危险，过低蒸汽的热量又不够，所以当今社会，随着人们生活水平的进步和科技的不但提高发展，对锅炉体系的要求也就越来越高，很多的公司以及大多数的企业都已经开始采用电脑控制的方法对锅炉的温度进行进一步的控制，这样可以更加精确的控制锅炉内的温度，保证锅炉的安全，维持其持续的发展。

三、对热能与动力工程在锅炉风机监控及燃烧控制的应用的探究

随着时代的发展，以如今的请款来说，热能与动力工程在锅炉风机监控及燃烧控制方面的应用非常的广泛，碧青在其中起着主要的作用。以下两点就是其应用及存在的问题。

1、在锅炉内部燃烧控制技术中的应用

是否能调整能量的转换幅度、控制锅炉内部的燃烧是锅炉燃烧控制技术的关键，以现今社会的发展情况来看，科技水平随着时代的发展也得到了空前的发展，锅炉燃料的填充问题解决了，它由原来的人力填充转变为了机械自动化的填充，这样能够更好地控制燃料填充的多少，是锅炉方面的又一重大进步。而且除了这一点以外，甚至已经推出了更加先进的锅炉，它能够全自动的填充燃烧的燃料，已经完全不用人力的辅助了，它可根据燃烧成都进行加减燃料的填充，是个会思考的机器。由于热能动力的自控技术不同，锅炉的燃烧控制也被划分为了两种：（1）连续控制系统，它的组成部件较多，主要的是由燃烧控制器、比例阀、电动蝶阀、PLC和流量计等部件组成的。这种系统的控制步骤是先由热电偶测出数据的控制方式，然后将数据传送至PLC并与其预先设定好的数值进行比较，等算出的差异值输出相对应的电信号，最后再电动蝶阀和比例阀门相对比的情况以及开放的程度来进行调节，从而来实现炉内温度的高低调节。这种方法也是有缺点的，它的缺点就是温度的控制不够精确的稳定，需要经过反复的仔细确认；（2）双交叉控制系统，它的组成与连续控制系统不同，他们的共同点是都由燃烧控制器、热电偶所组成的，不同的就是交叉控制系统由流量计、流量阀、烧嘴组成，它的特点就是最后才由PLC进行空气阀门和燃料的开合调节。相对第一种来说，这种方式的有点就是能够节约能源，并且还可以精确的控制温度。

2、在锅炉风机控制方面的应用及问题

热能与动力工程在锅炉风机控制方面的应用面临着不少的问题，首先我们来说风机，它是属于压缩气体和输送装置，它主要是可以将旋转的机械能转化为动能，不并且担负着将这些能量运输到时先准备好的机器中去，促进机器运转。而热能与动力工程常常被用在锅炉运作中，但是，锅炉对能源的需求量是越来越大的，当燃料越多能源越多的时候，锅炉中的风机就会承载越来越大的能量，党风及承载不了这些能量时，电机烧坏烧毁的情况就会在此时出现，这种情况是经常出现的，因为我们不知道风机到底能承载多少能量，而这些能量什么时候到底风机承载的限度，这样问题的产生不仅会使公司和企业面临着巨大的损失，同时还会严重威胁着工厂工作人员的安全。所以，风机是需要时不时的就得进行改进的，这也更需要我们合理地使用能源和热能与动力工程的技术，只有这样才能保证锅炉更好地运转、工厂工作人员的人身及财产安全。

结语

锅炉制造距离现今已经拥有了几百年的历史，为人类的发展发挥着非常重要的作用，它作为是企业的主要动力，对企业的生产及安全至关重要，工业的制造离不开它，人类的发展也离不开它，随着人类的发展，锅炉也在不断地改进，本文主要探究的是热能与动力工程在锅炉风机监控及燃烧控制中的应用与发展，既有着不可缺少的作用，同时也存在着一些需要不断解决的问题。这些作用可以推动经济的发展，存进人类的进步，加快时代的步伐，但出现的问题也面临着巨大的损失、员工的人身财产安全等问题。这都在提醒我们要充分的认识到热能与动力工程技术在锅炉领域中存在的不足，时刻去发现问题、勇于创新并解决问题，并且通过不断实践与学习，挖掘热能与动力工程更进一步的有利技术，发挥在其领域中更多的潜力，争取从根本上杜绝问题的产生，更高效有序促进锅炉体系的运转，从而提高燃料的利用率，节约我们有限的煤炭能源，为人类文明日的发展打下坚实的基础。

参考文献

[1] 王楚鸿.新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展前景[J].科技视界，2013（31）：32；

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关键词：电厂锅炉；发电厂；热能动力工程；燃烧效率；燃烧控制技术 文献标识码：A

中图分类号：TK229 文章编号：1009-2374（2015）13-0052-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.13.027

热能动力工程包含众多专业，这些专业所涵盖的内容也很广泛，几乎所有的专业都需要依赖和运用热能动力工程学的知识。拿火电发电厂来说，发电厂中的汽轮机和电厂锅炉都是热能动力工程所探究的领域，另外由于掌握先前热动能的相关知识，所以我国火力发电厂的前景才一片良好。随着经济的发展，为了适应社会变化，我们只有进一步提高电厂锅炉的燃烧效率才能符合市场要求，因此我们要积极运用热能动力技术来推动电厂锅炉的进步，提高整体经济效益。

1 电厂锅炉的构成要素

发电厂的运作离不开电厂锅炉的应用和支持，电厂锅炉作为发电厂的支柱设备，在发电厂中发挥着重要的作用。电厂锅炉主要由两个方面组成：一方面是外壳部分，另一方面则是燃气锅炉控制部分。从外壳来说，外壳是由底壳和面壳组成的，底壳的作用就是加强稳固燃烧器，另外，底壳的膨胀水箱等部分要件都是由底壳连接在一起的，通过底壳的作用从而固定在墙体上。从面壳来说，面壳的主要作用是防止风尘的污染，从而保护各个重要部件。燃气锅炉控制部分是电厂锅炉最重要的构成要素，是整个锅炉构造中的核心部分，它主要控制燃料的燃烧。传统的控制方式以人力为主，不能很好地控制温度，使其数值失真，而现在控制系统大部分都是由电子控制，这样能够保证操作准确，达到控制效果，实现控制目标，符合控制要求。

2 电厂锅炉在热能动力工程中的应用

社会生产和人们生活都需要电力的支持，社会和经济的发展也都离不开电。另外，我国主要是依靠火力发电来满足我们用电需求。随着人类的进步和社会的进展，人们对电力的使用需求也在不断增大，我们不仅要提供充足的电量，并且还要保证电力质量。因此，为了适应社会变革，火力发电厂只有改进生产技术，提高工作效率，不断完善电厂锅炉的运作系统和整体构造，从而提高锅炉性能和燃烧效率。我们在改进的同时，要明确电厂锅炉是由众多部分组成的，每一部分都要引起重视，提高各个部分的性能，从而促进整体发展。

基于以上研究，热能动力工程的应用研究便成为首要关注问题。电厂锅炉在应用中主要是实现热能和机械能的转换，而根据热能动力工程学的研究对象原理来看，电厂锅炉便是我们将要研究的对象，因此热能动力工程学具有极强的综合性和实践性。我们需要运用热能动力学知识来探究电厂锅炉的构造技术和工作流程。众所周知，随着经济的发展，我们可以使用的资源越来越少，地球上的资源受到了前所未有的挑战，面对当前形势，我们只有节能减排，重视电厂锅炉的应用技术才能实现社会的良性运转。

3 热能动力在电厂锅炉发展中的应用需要

热能动力和电厂锅炉本身就具有紧密的联系，如果把热能动力工程专业原理和电厂锅炉生产系统结合起来，那么对未来电厂锅炉的发展无疑具有极大的推动作用。以风机为例，风机在电厂锅炉中发挥极大的作用，随着时代的发展，当代风机一般都是至关重要的流体运行设备，其运作方式主要是通过叶轮的旋转来得到风能，并在此基础上，把机械能转化成气体压力，投放到电厂锅炉中使用，一旦气体扩散，便能够保证燃料的燃烧率，这足以可见风机的重要性。但是，就我国目前来看，很多锅炉的问题便出在风机方面，风机运作强度大，工作量多，再加上运行环境的不良状态，所以风机容易发生损坏。因此，如何提高电厂锅炉风机工作水平和工作性能已经成为当前研究的重中之重。我们只有通过利用热能动力工程技术来不断增强风机的耐用性能，提高风机的承载力，解决当前风机使用过程中的疑难

问题。

4 热能动力工程炉内燃烧控制技术的运用

燃气锅炉控制部分是电厂锅炉最重要的组成部分，锅炉的燃烧控制技术决定着锅炉的发展前景，是能量转化幅度的关键技术。传统的锅炉主要是依靠人力去投放燃料，随着科技的进步和普及，现代锅炉大多以自动化技术为主，先进的自动控制取代人力控制。锅炉燃烧控制技术主要分为下面两大类：一类是空燃比里连续控制系统；另一类是双交叉先付控制系统。这两种控制系统都有各自的特点，通过合理运用控制系统，将够达到生产目标。

4.1 空燃比里连续控制系统

空燃比里连续控制系统主要是由燃嘴燃烧控制器、电动蝶阀、热电偶比例阀、流量计气体分析装置和PLC等其他部分构成的，热电偶主要负责相关数据的处理和传递；PLC主要用于数据的比较，在此基础上，利用微积分等计算方法来设置信号。此外，我们还要抓好比例阀门和电动蝶阀的开放幅度，这样一切控制好之后，才能更好地调节温度。但是这种控制系统对温度的控制并不是很好，很多情况下并不是十分精准，因此需要我们认真确定相关数据。

4.2 双交叉先付控制系统

双交叉先付控制系统主要是由烧嘴、燃烧控制器、流量阀、流量计热电偶构成的。在这个控制系统中，电信号的生成是通过热电偶实现的，热电偶把温度转化成电信号，把电信号标记为测量点的实际温度。需要明确的是，这个测量点的温度期望给定值是自动给定的，是通过工艺曲线来获得的，毋庸置疑，这两者可能会产生一定的偏差。当PLC对阀门的开合程度进行调节的时候，其调节的范围幅度主要是依据这个偏差来衡量的。除此之外，该控制系统具有专门化的特点，燃料的控制测量是由一个专门的质量控制装置来负责的，采用这种控制系统能够节省其他部件的使用，降低损耗，另外还可以保障温度数值的精确性。我们要重视热能动力工程的燃烧控制技术，分清空燃比里连续控制系统和双交叉先付控制系统的优缺点，根据适当的情况选取合理的控制系统，从而提高电厂的经济效益。

5 结语

新形势下电厂锅炉的应用离不开热能动力工程的支持，运用热能动力技术来提高电厂锅炉的燃烧效率从而来改变整体经济效益已经成为当前发展的必然势头。因此，我们首先要认识电厂锅炉的组成部件，另外还要明确电厂锅炉构造和热能动力工程之间的联系，认识到电厂锅炉和热能动力互相影响、互相补给、互为所需。同时，我们还要不断优化热能动力技术，完善电厂锅炉构造过程，尤其是风机的使用和改善，解决当前风机应用中的不利因素，提高锅炉各部分的工作效率。最后，我们要发挥燃气锅炉控制部分的作用，采取空燃比里连续控制系统和双交叉先付控制系统来实现对温度的调节和

控制。

参考文献

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[2] 张燕连.脉冲燃烧控制技术的应用实践[J].现代冶金，2009，（3）.

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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：能源与动力工程 专业导论 教学方法 专业特色

中图分类号：G642；TK0-4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）11（b）-0171-03

Talking About Professional Introduction Course of Energy and Power Engineering

Li Jianzhong1 Yuan Li2 He Xiaomin1 Mao Junkui1 Zhang Jingyu1 Shi Bo1

（1.Nanjing University of Aeronautics and Astronautics， Jiangsu Province Key Laboratory of Aerospace Power System，Nanjing Jiangsu，210016，China；2.PLA University of Science and Technology， School of National Defense Engineering，Nanjing Jiangsu，210007，China）

Abstract：Based on training of professional talents and demand for talents of energy and power engineering，and also in view of school-running characteristics （aviation，aerospace，civil aviation） of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics and course highlights of energy and power engineering，professional characteristics and training objectives of energy and power engineering were introduced and the necessity of establishing professional introduction course was analysed.The teaching methods of theory and practice for professional introduction course of energy and power engineering were discussed.

Key Words：Energy and power engineering；Professional introduction；Teaching method；Professional characteristic

高等学校是培养专业型人才的摇篮和基地，制定合理的培养方案、设置具有综合体系的专业课程、配套相应的实践教学平台、改进教学方法、提高教师水平等是实现循序渐进地引导学生快乐学习、轻松了解和掌握专业技能及成为高技能专业型科技人才的保证。专业课程设置关系到如何让学生“喜欢学”、如何让学生知道“学什么”、及如何让学生掌握“如何学”。专业导论课，是进行系统专业学习的先导和铺垫，是引导学生了解所学专业和相关专业的入门课程，有利于帮助大学生尽早了解所学专业性质、培养专业兴趣、掌握专业学习方法、规划自身发展，能够起到重要的导航作用[1]。

1 专业特色及培养目标

国家即将启动以航空发动机/地面燃气轮机为核心的高效动力装置重大科技工程专项，明确提出要突破高性能动力装置的核心关键技术，提升我国各类核心装备、重大机械设备动力系统的自主保障能力。我国能源供需矛盾尖锐，结构不合理，能源利用效率低，一次能源消费以煤为主，化石能源的大量消费造成严重的大气污染，雾霾天气不断，严重影响人类的健康。如何满足持续快速增长的能源需求和能源的清洁高效利用，对能源科技发展提出重大挑战。国家正在推进清洁能源开发与高效利用技术、节能减排技术、高效动力技术等为主的多项计划，作为涵盖能源、动力及环境领域的核心学科之一，能源与动力工程学科必将在新能源开发与综合利用、高效低污染排放动力技术、节能减排技术等领域发挥关键的科学与技术支撑作用，为我国早日实现节能减排的宏伟目标提供强有力的技术保障，发展前景广阔。国家重大计划和实施纲要为能源与动力工程专业的发展提供了广阔和美好地前景，该专业迎来了历史性的发展机遇，同时也带了巨大地挑战，尤其在综合素质高、创新能力强的能源与动力工程专业人才培养方面，对如何进一步办好能源与动力工程专业、提高本科和研究生教学水平、做好高水平人才培育基地提出了更高地要求。

大部分刚踏入大学校门的新生对自己专业认知及毕业后从事工作岗位了解甚少，对大学生活和专业学习既好奇又迷茫，同时，中学阶段被动式学习和吸收，学习时间紧，作业量大，承受具大考试压力，而进入大学以后，很多学生像脱缰的野马，摆脱了家长和老师的束缚，学生的自主学习、独立学习积极性降低，失去学习目标。鉴于此，一般高校在大一期间都设置了专业导论课，不仅要指导学生解除在该专业一些问题上的困惑，还要能引导学生更好地适应大学生活，帮助学生领会大学的学习方法及提升自主学习能力，消除学生的不适应性以提升学生自立、自主学习的能力，帮助学生更好地规划学习，实现学习目标。专业导论课教学内容一般包括：（1）介绍专业背景和专业特色。（2）专业人才培养方案的课程体系及相互逻辑关系。（3）涉及的基本专业知识、专业拓展及交叉学科。（4）本科和研究生学科的对接关系。开设专业导论课可以帮助学生了解未来的就业和发展趋势，增强专业学习兴趣，为顺利完成大学学业奠定基础。高中生进入大学后，常常因为不适应大学学习生活环境、不明确自己努力的方向而迷茫、放松自我约束，不能快速顺利地完成由高中生向大学生的角色过渡，造成学习成绩和思想滑坡。教学实践表明，开设专业导论课程有利于学生了解专业，激发学生学习专业课的兴趣，对以后学习专业及专业基础课具有良好的导向作用。探索在本科低年级阶段开设专业导论课程对教学质量的提高、学生素质培养具有重要意义[2]。高校应该在更新教育观念、加强教学管理、集中优势师资、编写特色教材等环节着手进行改革，全面推进专业导论课的开设，切实提高人才培养质量[3]。

南京航空航天大学能源和动力工程专业传承了本校的航空、航天和民航特色，长期致力于动力领域的基础研究及相关技术，形成了高效燃烧组织、强化换热理论及应用、复杂流动仿真与控制、新概念动力装置设计等多个优势明显的特色方向。能源与动力工程专业紧密结合国家和江苏省工业和国民经济发展，以科学技术转化生产力为目标，为国家和地方经济发展提供重要技术支撑和人才储备。南京航空航天大学的能源与动力工程专业在多年的专业建设和发展过程中，始终弘扬学校“负重奋进、献身国防，唯实创新、志在超越”的办学精神，把人才培养放在首要位置，研究能力持续攀升，产学研效果突出，素质教育特色出众，创新型优秀人才培养成效突出，教学改革、课程群建设及国际交流不断完善和进步。因此，南京航空航天大学的能源与动力工程专业以素质教育为导向的人才培养体系特色突出，国防特色鲜明，基础研究能力和服务地方经济发展能力出众，师资力量雄厚、专业综合实力强，具备了非常广阔地发展前景。

专业课程群是优化学生知识结构、培养学生创新能力、提高学生工程技术能力的基础，直接影响实验实践教学体系和师资队伍的建设。借鉴国外著名大学中相关专业的培养方案及课程体系设立模式，在充分考虑南京航空航天大学能源与动力工程专业特色的现有培养方案基础上，增加了实践性教学环节在专业教学计划中的比重，强调学生的应用知识和实施能力。该专业发展核心专业课程体系的核心指导思想为完善基础类课程体系、优化课件，建立了开放式虚拟热工基础试验系统，提升教学效果；建设了燃气轮机动力系统、节能减排、新能源利用3个核心课程群，理顺各门课程知识领域的相互关系，遵循教育教学规律，突出特色，逐步完善该专业的课程知识体系，以流体力学、热工学为理论基础，辅助以机电、计算机和控制等学科的理论知识，培养具有高尚人格品行和社会责任感，具备扎实的理论基础和专业水平，熟悉能源利用、转化及动力系统原理、应用技术的专业人才，可以从事能源动力、环境保护、新能源研究开发、动力系统设计、制造、控制和管理等的工作。

2 专业导论课的教学方法

专业导论课作为学科启蒙课程之一，旨在促进低年级学生在较短时间内概略了解自己所学专业的概念、内涵、地位、作用、专业现状、应用前景，增强新生学习目的性，激发学习兴趣和动力，引导学生对该专业的人才培养计划和培养目标、课程体系等了解，提高学生对所学专业的认知度，培养学生专业感情，有助于学生确立专业学习目标，促进学生以积极的心态投入未来的学习生活[4-6]。专业导论课从培养方案讨论开始，让学生总体了解大学的培养模式，了解课程设置的特点，了解每门课的作用以及各课程之间的关系等，帮助学生认识到其在低年级所学在高年级有所用。不仅有助于学生提高学习兴趣，更有助于学生制定中长期学习计划。

南京航空航天大学能源与动力工程专业导论课采取理论教学和实践教学相结合的方式，培养学生对所学专业从宏观上了解该专业的课程体系和课程结构。理论教学环节，专业导论课的授课采用多位教师和专家联合授课的方式，通过专业负责人对能源与动力专业培养方案解读和相关专业老师以航空、航天、民航及相关领域为背景进行具体的专业介绍，让学生对所学专业有更深地了解。重点强调普适性教学，授课内容不包含具体方法、原理等，专业内容选择上应全面，表现形式应具启发性，且新颖、形象，具有一定的综述性，深浅适当。课堂上创设更加宽松的学习氛围，多些特色、多些思考、多些讨论、多些实践。专业导论课的教学目标设计成具有引导学生认识专业、了解专业，促使学生热爱专业、明确个人发展规划。实践教学环节，安排现场参观、实验演示等，对提升学生的学习兴趣、调动学生学习积极性具有作用积极。学生组队专题讨论，就某个同该专业领域相关专题开展调研和论述，合作撰写论述报告，小组成员上台讲述并分别回答如下问题：选题同该专业有何联系？目前发展状态？未来发展趋势？可能会涉及哪些知识？该专业哪些课程会涉及这些知识？该选题同哪些企业和研究机构相关等？南京航空航天大学能源与动力工程专业导论课以宽松、多样化的教学安排调动学生学习的积极性和提升学习效果。为了实现能源与动力工程专业导论课在有效教学中的作用及其实施对策，在本科专业建设项目“能源与动力工程专业导论视频课”的支持下，拍摄并制作了八个单元的能源与动力工程专业导论课程视频，在学校网络教学平台上建成课程网站、上传主要课程PPT、课程视频、课程教学大纲等材料，学生可以更深入学习该课程和深入了解该专业。

3 结语

专业导论课是为大一新生能够初步了解专业知识、掌握学习方法、做好职业生涯规划的一门启蒙和科普课程，启发、调动大一新生的自主学习积极性，引导新生熟悉能源利用、转化及动力系统原理、应用技术等知识，了解能源与动力工程专业涉及能源动力、环境保护、新能源研究开发、动力系统设计、制造、控制和管理等行业，引导学生热爱所学专业、进行大学成长规划及职业生涯规划及实施，逐渐提高自主学习能力，有计划地进行自我培养。能源与动力工程专业导论课教学模式是采用专业组长和同行专业教授配合理论教学和实践教学的灵活性和多元化教学方法，使得专业导论课程能够很好地激发学生的参与意识和学习兴趣，帮助学生掌握专业学习方法，为高效地学习后续专业知识打下了坚实的基础。专业导论课是引领大学生建立专业自信心和专业归属感、走入专业领域的向导，在大学一年级新生在大学的学习和成长过程中，具有重要的领航作用。

参考文献

[1] 杨善林，潘轶山.专业导论课―― 一种全新而有效的大学新生思想教育方法[J].合肥工业大学学报：社会科学版，2004（4）：1-3.

[2] 刘光明，于斐，周雅，等.大学低年级课程中开设专业导论课的探索[J].高教论坛，2007（1）：37-39.

[3] 杨晓东，崔亚新，刘贵富.试论高等学校专业导论课的开设[J].黑龙江高教研究，2010（7）：147-149.

[4] 张燕.为大学新生开设“专业概论课”的探讨[J].教育与职业，2014（11）：154-155.

篇10

新能源科学与工程专业简介

新能源科学与工程是中国普通高等学校本科专业。

该专业培养具备能源工程、传热学、流体力学、动力机械、动力工程等基础知识，掌握新能源转换与利用原理、新能源装置及系统运行技术、风能、太阳能、生物质能等方面的新能源科学领域专业知识，能在国家风能、太阳能、地热、生物质能等新能源领域开展教学、科研、技术开发、工程应用、经营管理等方面的高级应用型人才，跨学科复合型高级工程技术人才，和具有较强工程实践和创新能力的专门人才。

新能源科学与工程专业课程

工程力学，空气动力学，电路，电机学，电子技术基础，自动控制理论，电力电子技术，机械设计基础，风能资源测量与评估，风力机理论与设计，风力发电机组原理，风电机组调节与控制，风电场电气部分，风电场规划与设计等。

新能源科学与工程专业就业前景

新能源基本用来发电。分别有风能，太阳能，生物能，潮汐能，地热等。但现在技术上比较成熟的还是前两者。不过其中风能的缺点就是在国内并网比较困难，风能应用最好的是欧盟。太阳能的话，其制造过程污染很大。总的来说新能源前景绝对光明，只是道路可能有些曲折，还要看国家政策的侧倾力度。

本专业毕业生就业前景广阔，可在风能、太阳能、生物质能等新能源和节能减排领域的企事业单位、高等院校和政府部门从事技术研发、工程设计、新能源科学教育与研究、新能源管理等相关工作。

专业培养在风能、太阳能、地热、生物质能等新能源领域从事相关工程技术领域的开发研究、工程设计、优化运行及生产管理工作的跨学科复合型高级工程技术人才，和具有较强工程实践和创新能力的专门人才。专业学生主要学习新能源科学与工程的基础理论和基技能，受到新能源科学与工程方面的基训练，具有独立思考能力、动手能力和工程实践能力。

新能源科学与工程科必备能力

1.具有较扎实的数学、物理、化学、机械、电子等学科基础知识;

2.较好的人文社会科学基础和管理科学基础知识;

3.掌握新能源科学与工程的基知识和基理论;

4.具有综合分析和解决实际问题的基能力;

5.能比较熟练地阅读专业的外文资料;