热能动力工程专业范文

导语：如何才能写好一篇热能动力工程专业，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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关键词：卓越计划；实践能力；师资队伍；人才培养

作者简介：胡鹏飞（1985-），男，河北邯郸人，东北电力大学能源与动力工程学院，助教；曹丽华（1973-），女，山东单县人，东北电力大学能源与动力工程学院，教授。（吉林 吉林 132012）

基金项目：本文系东北电力大学教学改革基金项目“研究性学习在卓越工程师人才培养中的应用”、东北电力大学教学改革基金项目“研究性学习和创新能力培养在《单元机组集控运行》课程中的研究与实践”、东北电力大学教学改革基金项目“《汽轮机原理》实验自主学习网络教学平台建设”的研究成果。

中图分类号：G642     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2014）14-0028-02

东北电力大学热能与动力工程专业已经有60多年的办学历史，该专业于2010年入选教育部“卓越工程师教育培养计划”试点专业，2013年入选教育部“本科教学工程”地方高校第一批本科专业综合改革试点专业。毕业生主要分布在五大发电集团，通过调研用人单位对毕业生就业后发展的反馈，发现东北电力大学热能动力工程专业的毕业生在电厂工程实践中存在一些问题，不能很好地适应现场环境，不能解决现场出现的一些简单问题。这反映出现有的教学体系已经不能满足电厂工程生产的需要，与教育部“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”）的要求预期有一定差距。

“卓越计划”是为贯彻落实党的十七大提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署，贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》实施的高等教育重大计划。“卓越计划”对高等教育面向社会需求培养人才、调整人才培养结构、提高人才培养质量、推动教育教学改革、增强毕业生就业能力具有十分重要的示范和引导作用。“卓越计划”的宗旨是培养具有较强工程实践技能、创新精神的国际化工程技术和管理人才，为国家走新型工业化发展道路和建设创新型国家提供保障。[1，2]东北电力大学热能与动力工程专业是“卓越计划”试点专业，结合笔者在该专业任教的经历对热能动力工程专业卓越工程师教育培养进行了探讨。

一、热能动力工程专业教学存在的问题

1.师资队伍存在的问题

电厂热能动力工程专业卓越工程师培养的关键在于拥有一支具有电厂现场经验的教师。由于学生人数越来越多，师生比例严重失衡，很多青年教师没有进行电厂实践就开始给学生讲授专业课的知识。[3]这样学生只能从书本上学习到电厂系统和电力生产的流程，从图片上看到现场的重要设备，所学知识太过书本化、理论化，而对现场设备没有概念，不知道设备的内部构造和实际作用，甚至到现场都不知道该设备的位置，这样的毕业生不能胜任电厂工程实际的要求。

由于现在大学对教师的考核重心从教学向科研倾斜，造成现在青年教师的精力也都放在了科研上，本科生的教学质量严重下降，目前的师资队伍已不能满足“卓越计划”对教师的要求。

2.学生培养方案存在的问题

目前学生培养方案只是注重书本知识，而对今后工作中起重要作用的工程实践技能、科研与工程创新及管理能力的培养却是少之又少，学生只是考试的机器、应试教育的牺牲品。这种只注重传授学生显性知识，而对学生隐性知识置之不理的培养方案是不健全的。[4]只有增加实践能力、创新能力等综合能力在学生培养方案中所占的比重，才能使学生在学习电力生产理论知识的同时，培养和训练观察分析能力、解决工程实际问题的能力，最终使学生既具有良好的素质和专业的基础知识又能够解决电厂生产过程中简单的事故，从而全面提高学生在电力领域的综合素质。

二、热能动力工程专业师资队伍建设

1.提高学校专业教师的工程实践能力

一方面可以通过加强学校和电厂之间的研究合作，比如工程项目合作、共同完成技术开发、技术服务等，让青年教师到电厂进行中长期培训，熟悉电力生产过程、机组的运行方式、了解电厂主要生产设备的结构和电厂运行管理制度，提高学校青年教师的电厂工程实践能力。

另一方面可以在校内聘请具有丰富电厂生产经验的老教师，对青年教师进行“一对一”的传、帮、带培训指导。老教师可以带领青年教师到生产现场进行指导，帮助青年教师尽快成长，提高青年教师的工程实践能力，使教师队伍的整体水平有显著提高。

2.企业教师的聘用

根据“卓越计划”的需要，可以从电厂聘用技术人员参加本科生的教学。

（1）聘请电厂顾问。聘请电厂技术人员担任教学顾问。电厂顾问可以和校方共同制定热能动力工程专业的培养计划，对学生现场实习进行指导；还可以参与汽轮机、锅炉、热力发电厂和单元机组集控运行等专业课的大纲和教材的编写。

（2）聘请电厂兼职教师。对实践性和应用性较强的专业课，可以从电厂聘请技术人员作为兼职教师，以现场的实际运行情况为主体给学生授课；也可以聘请相关电厂技术人员进行专题讲座，对电厂某一生产环节进行专题授课。

3.制定各项配套政策

制定各项激励政策，提高教师参与工作实践能力培训的热情。对于去现场进行工程实践能力培训的教师给予一定的工程量补贴。对于参与“一对一”传、帮、带培训指导的老教师，当青年教师通过培训考核后，给予一定的奖励。

三、热能动力工程专业学生培养方案改革

1.培养目标

东北电力大学热能动力工程专业主要学习发电厂生产过程，发电厂主要设备运行和维护。着重培养学生的电厂运行实践能力、解决电厂突发事故的能力和进行电厂运行节能降耗研究的能力，使学生成为具有一定的观察分析能力、解决现场实际问题的能力，能够从事电厂生产过程的设计、生产过程的控制以及生产过程技术改革，并且有较强的工程实践能力和创新精神的新一代电力行业人才。

2.培养标准

（1）掌握电力生产过程的操作技能，能够对国内主力机型进行启停操作，对生产过程中出现的简单故障能够进行调试和处理。这样，学生到今后的工作岗位上就可以很快上手，通过考核。

（2）具有分析和解决现有电力生产过程中问题的能力。由于能源和环境问题已经成为制约我国发展的主要瓶颈，节能减排尤为重要。如果学生能够对电力生产过程中存在的问题进行分析和解决，就能够在今后的工作中对现有电力生产提出自己的看法和方案，这对学生的发展是十分有利的。

（3）具备有效的沟通和交流能力，具备一定的外语交流能力，具有强大的人际交流及工程表达能力；具备协调、管理、竞争和合作的能力，领导团队运行、成长的基本能力；具有良好的社会适应性，自我调整能力强，能快速适应社会环境的复杂变化；具有应对危机与突发事故的基本能力。

（4）具有良好的职业道德，掌握一定的职业健康安全的法律法规、标准知识，以及应遵守的职业道德规范；掌握自我提升身体素质的基本技能。

3.培养标准的实现

（1）校内实践教学。校内实践教学由两个部分构成：一部分是在课内教学统一安排的集中实践教学；另一部分是学生在课外通过自主性学习与实践。

课内实践教学包括以下几个环节：一是英语听说训练，包括听力理解能力、口语表达能力和交谈中使用基本的会话策略，通过此训练能使学生具备一定的外语交流能力。二是课程设计，包括汽轮机课程设计、锅炉课程设计、热力发电厂课程设计和单元机组集控运行课程设计。通过课程设计可以使学生了解电厂最基本的设备和流程，为以后的工作学习奠定基础。三是毕业设计。通过给学生布置研究性课题，让学生具有一定的创新能力和科研能力，使学生具备终身学习的能力。四是仿真学习。学习300MW、600MW国内主力机型启停和故障消除等操作，考核合格后，颁发相应证书。

课外实践包括以下几个环节：一是参与科研课题。学生在教师的指导下利用课余时间参与科研课题的研究，验收时提供相应的报告和论文，通过后给予奖励。二是能力拓展训练。学生自主选择设计能力、表达能力和管理能力等方面的训练项目，并通过相应考核。三是参加全国大学生创新竞赛、大学生节能减排竞赛、大学生数学建模竞赛等竞赛活动。

（2）校外实践教学。主要是电厂生产实习，学生通过实习教学环节，可以在一定程度上融入电厂生产活动，要求学生带着问题进现场，使学生在短时间内尽量贴近生产、贴近技术、贴近工艺，激发学生的主观能动性，使学生变成学习的“主体”。通过校外实习的教学环节，使学生能加深理论知识的理解，提高自身的工程实践能力，达到“卓越计划”的培养要求。

四、结束语

卓越工程师培养计划是我国提出的重大教育改革项目，是进一步完善我国工程教育质量的重要举措。建设具有工程实践能力的师资队伍是卓越工程师计划顺利实施的保证，而健全良好的学生培养方案是卓越工程师计划的基石。本文针对东北电力大学热能与动力工程专业在卓越工程师计划培养中存在的问题，提出了一些改革措施和方案，目的在于把学生培养成符合“卓越计划”要求的合格毕业生，但学生的工程实践能力和创新能力的培养是一个循序渐进的过程，需要学校、企业和社会的共同努力才能完成。因此，培养造就一大批创新能力强、适应我国电力工业发展需要的高质量工程技术人才任重而道远。

参考文献：

[1]吴江,郑莆燕,任建兴,等.关于热能与动力工程专业卓越工程师培养的探索与实践[J].中国电力教育,2011,(24):3-4.

[2]吴江,何平,任建兴,等.能源动力卓越计划学生工程实践能力评价体系研究[J].中国电力教育,2012,(36):43-44.

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一、培养方案的优化与应用型人才培养特色的体现

在2010年新一轮人才培养方案调整前，我们首先在调研全国类同我校开设的热能与动力工程专业及方向的高校教学计划的基础上，根据我们自身专业的办学实践以及国家在西南地区对“热能与动力工程专业”人才的社会需求，结合学校新的本科人才培养计划的调整，对原有的培养方案进行大胆的改革优化，将本科人才4年的培养计划分为五大人才培养模块，即：人格与素养课程群、表达与理解课程群、发展基础课程群、专业与服务课程群、研讨与探究课程群，将原来的课程教学计划按照这五大模块进行归类优化，并科学地分配各个模块的学分比例。我校该专业主要侧重于水轮机、水泵设计、制造、水电站机电设备运行维护与管理人才的培养，在人才培养方案中自始至终贯穿水力机械的设计与制造技术为主线，注重水力机械及工程、水利水电动力工程两个专业方向的课程在人才培养中课程的互选与知识的融合，建立水力机械及工程设计制造以及水利水电动力工程设计、运行、维护与管理合二为一的人才培养体系特色，从机组的选型设计、结构设计、生产制造、安装检修、运行维护与管理等各个方面理论联系实际，同时还注重相关专业知识的融合，如水文、地质、水工建筑、施工以及电站监测等。因此，毕业的学生主要集中在水轮机、水泵设计制造企业、水电工程设计院、工程局、各大中小型水电站。在课程内容设置上，着重强化两个专业方向的理论教学与实践教学的相辅相成、相互渗透，进一步突出对专业知识综合运用的能力、系统工程设计的能力、创新能力与工程实践能力的培养。其中，理论教学环节的五个课程群中分别设置了必修、选修课，在专业与服务课程群中又分别设置了核心课程以及各专业方向的选修课程，两个专业方向上的可相互替换课程供学生选择，能较好地满足学生个性的培养。

二、专业实践性教学环节改革实践与应用型人才培养特色的体现

国家级特色专业“热能与动力工程”的主要专业性实践教学环节有：专业认识实习、专业课程的实验、专业课程设计、生产实习、毕业实习、毕业设计等，专业实践性教学环节主要是充分利用该专业较好的校内实验室条件和校外实习基地，在实践性教学环节内容和实践教学模式方面进行如下大胆的优化改革与实践。

1.充分利用校内资源，建设专业校内实习基地，全天候向学生开放。该专业的学科基础好，该专业所在的学科是四川省重点学科，该专业的实验室始建于1974年的学校水力机械实验室。历经三十余年的发展和历史积淀，经过几代人的艰苦创业和辛勤工作，创立了今天实验室建设与发展的坚实基础，该专业的水力机械实验室依托于教育部与四川省共建的流体动力机械实验室、流体机械及工程四川省重点实验室、流体机械四川省高校重点实验室、四川省水电工程示范中心、学院实验中心等，拥有较好的教学科研条件，装备有大型流体机械试验台、B级泵阀试验台、多相流动试验台、三维PIV测试系统、三维激光多普勒测速及粒子动态分析仪系统、三维热线/热膜风速计、高速摄影机、频谱分析仪系统、水利水电工程仿真系统、智能建筑仿真系统、流体机械虚拟产品开发平台、Fluent流动计算分析软件等国内外先进水平的教学和科研设备，本专业的学生可全天候到实验室开展现场参观教学、专业课程实验、专业课程的设计、毕业设计。专业实验室为学生的校内实习、实践提供了有力的保障。

2.充分利用校外资源，建设专业校外实习基地群，并聘请校外兼职教师指导生产、毕业实习和毕业设计。该专业充分利用办学历史较长、有较好的校友资源的优势，在校外建立了二十余个专业实习基地群，并在实习基地聘请了一批实践经验丰富、理论水平较高的本专业的老大哥或老大姐。如在重庆水轮机厂我们聘请的邱江维副总、高工，宜宾富源水电设备制造有限公司的赵爱民副总、高工，东电集团东风电机股份有限公司的胡江鸿总经理、高工，东电集团东方电机股份有限公司的石清华副总、教授级高工、四川华电瓦屋山水电开发有限公司的赵勇副总、厂长等等，有了他们的帮助与指导较好地解决了该专业两个方向的生产、毕业实习和毕业设计。

3.探索将“生产、毕业实习”转变成“生产、毕业实践”的实习模式。由于实习基地单位的生产任务普遍较重，很多实习单位均把接待实习变成了一定形式上的参观学习，根本不让学生在现场动手。于是，我们利用聘请校外实习指导教师的办法，在实习基地聘请具有专业技术特长的专家、具有丰富管理经验的领导作为学生生产、毕业实习、毕业设计的指导教师，成功探索将“生产、毕业实习”转变成“生产、毕业实践”的实习模式。同时，校内指导教师和校外指导教师相互密切配合，有效提升了校外现场实践性教学环节的质量。如我们在实习现场进行水泵（叶轮）的木模制作工艺教学时，就邀请企业具有丰富木模制作经验的工人师傅为指导教师，现场给同学们进行制作讲解，同学们再自己动手现场制作，通过这一学习过程，不仅同学们掌握了有些书本上根本找不到的技能，而且锻炼了同学们的实际动手能力。在水电站的实习中，如果没有校外指导教师的现场指导，光有校内指导教师，同学们根本就不可能完成水电站机组的开停机操作，以及日常维护检修跟班操作等实习项目。

4.积极倡导学生参与到教师的科研项目中，教师将科研项目引入到学生的毕业设计题目中。在热能与动力工程专业的学生中，已基本形成了一股好的学风，同学们积极与专业课程教师联系，积极参与到教师们的科研课题组中去，教师们也非常愿意本科生同学参与研究工作。如同学们参与宋文武老师的红岩子水电站协联关系曲线的现场测试工作项目，参与符杰、曾永忠老师的水轮机水泵CFD分析计算等课题，近年来学生毕业设计的题目中，教师的科研真实题目多了，结合毕业生就业需求课题的题目也多了。

5.积极鼓励本科生与本学科专业的研究生共同学习。学院为每一位本专业的研究生配有研究学习室，这些研究室均是开放的，同时也对本专业的本科生开放，本科生可以进研究室与研究生一道共同学习。我们还为西华大学西华学院的热能与动力工程专业的学生在研究室提供学习的地方，直接参与到研究生的科研项目研究中去，共同学习与讨论。

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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]热能与动力工程 锅炉 应用问题

中图分类号：TK227 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）15-0386-01

引言

随着当下我国能源问题的日益加剧，经济的持续发展了也受到一定的影响，这就要求了我们在能源不充足的条件下，大力提高能源的利用率。锅炉在我国的工业生产中使用很广泛，也是我们主要研究的对象，研究在锅炉中进行的能量转换。由于某些企业贪图私利，对资源无节制的开发，政府管理不力等造成能源大量浪费。我们知道，煤炭完全或不完全燃烧会产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等有毒的气体（二氧化碳无毒），对动植物和环境都有较坏的影响。因此，我们的主要任务是，在将煤炭资源较为高效的转化和利用的同时，尽量减少有害气体的产生。

一、热能与动力工程简介

“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。我们顾名思义，也能了解热能与动力工程专业是研究热能和动力之间的相互转化，具体了包括热力发动机、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、水利电动力工程和冷冻冷藏工程等九个方面。热能动力工程的研究层面横跨多种科学领域，并且，具有多方面的发展方向。热能与动力工程是现代动力工程的基础，其主要解决的问题是能源方面的，并且是可以用来解决热能源问题的有效工具，应该起到一定的缓解资源压力、保护环境的作用，我们应该给予热能与动力工程专业以高度的重视。

二、热能动力工程的发展前景

我国的动能与动力工程专业设置的比较早，近些年来，在实践中又经过不断地创新和发展，动能与动力工程专业的技术也渐趋成熟，主要发展趋势如下：

一方面，控制工程方面会有发展，并且前景较广，为了在该方面获取较大的发展，需要我国的相关人员了解并熟悉控制工程方面的各种知识等，并且对实际进行大胆的创新，将热能与动力工程与控制工程领域更完全的融合。

另一方面，在热力发动机及汽车工程方向有一定的发展前景，这就需要相关人员了解并掌握“内燃机”的原理、设计结构、并对内燃机进行一系列的数据测试，内燃机所用燃料以及燃烧产物，汽车工程概论、环境工程以及能源工程概论，内燃机电子控制、热力发动机排放与环境工程以及制冷低温工程和流体机械方向等各方面的知识概念。在丰富的知识积累中，工作人员会对目前汽车工程中存在的热力发电机问题做出改善，大大提高能源利用效率。

三、锅炉的结构组成

热能与动力工程锅炉的两个重要组成部分包括一个金属壳和烧气锅炉电器的操纵部分。锅炉的外壳包括底壳和面壳。锅炉的底壳的作用是使锅炉固定，以免发生未知的意外。同时，在其底壳上还放置着通过底壳连接着的其他的一些零件，能够使功能发挥的更加完善。锅炉的外壳作用与底壳不同，它主要是在锅炉正常工作时，它能够起到防风防尘的作用。笔者认为锅炉最重要的还是燃气锅炉电器控制部分，它起着至关重要的作用。其主要是通过对燃料的充分燃烧使锅炉能正常工作。之后，随着计算机不断走进我们的生活，它的精确度和科学性也受到了许多企业的青睐，因此，许多企业都会采用计算机来控制燃料的燃烧。

四、热能动力工程中锅炉的发展及存在的问题

锅炉在世界上出现的历史很悠久，锅炉的创造和使用对人类文明的进步和发展有着很大的作用。锅炉是由锅和炉组成的，上面的盛水部件为锅，下面的加热部分为炉，锅和炉的一体化设计称为锅炉。锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式，经过锅炉转换成蒸汽能。在一般工厂的工业生产过程中，使用的是工业炉来进行燃料的燃烧和能量的转换。根据文献材料可知，最早的工业炉出现在我国的商代时期，它的主要作用是提炼熔铸青铜器，并且，我国在春秋时期就能够铸造铁器，这个进步说明了我国控制工业炉的工艺有了很大的进步。在当代，工业炉更是有着广泛的应用和较大的发展。

工业炉在工业生产中仍然存在着较大的问题，主要包含四个，一是污染物排放量大、面广。二是单体容量小，平均容量在8吨/小时左右，10吨/小时以下燃煤小锅炉的数量为42万台，占总数的2/3.三是排放贴近地面，对环境质量影响很大。四是锅炉技术、主辅机不匹配，运行状况差。此外，大多数小锅炉缺乏除尘、脱硫和脱硝装置，导致现在锅炉的二氧化硫和粉尘排放普遍不达标。煤粉燃烧是先进的燃煤技术，具有燃烧速度快、燃尽率高、烟气热损失低等优点，实践证明，煤粉燃尽率达98%以上，锅炉运行热效率达88%以上，与传统燃煤锅炉相比，可节能35%。同时，我国还有几个比较综合型的大问题，工业锅炉技术基础工作比较薄弱，管理水平、工艺水平落后，制造厂家多且生产能力低，难以形成规模化生产等，所以，我国如果想解决工业炉的问题，还需要进行多方面的整治。

结束语

总而言之，热能动力工程一定要根据实际出发。在锅炉方面的掌握，我们一定要提高它的燃烧效率，降低它的能源损耗率。掌握了锅炉的基本组成，从而促进对能源损耗的掌握。要熟练掌握热能动力技术，才能使燃料在锅炉的使用上，提高燃料利用率。要深刻意识到能源损耗与经济发展息息相关。面对锅炉的能源损耗问题上，我们要直面面对，努力学习相关的理论知识，掌握热能动力工程技术，成为这方面的人才，降低能源的损耗。

参考文献

[1] 林日亿，黄善波.热能与动力工程专业认识实习的探索与实践[J].内蒙古石油化工，2007，07：35-37.

[2] 崔海亭，王振辉，郭彦书.热能与动力工程专业建设探索与实践[J].河北科技大学学报（社会科学版），2006，02：98-100.

[3] 马士峰.浅谈热能与动力工程发展方向[J].科技与企业，2014，02：131.

[4] 吴江，郑莆燕，任建兴，何平.关于热能与动力工程专业卓越工程师培养的探索与实践[J].中国电力教育，2011，24：3-4.

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【关键词】热能动力；机械工程；锅炉；燃煤

0 前言

火力发电是我国电厂发电的结构之一，每年在电力生产方面创造出来的电能量不断增多。为了满足社会现代化建设的电能需求，对火力发电厂技术实施调整成为了不可缺少的工作。热能动力工程理论基础为跨热能与动力工程以及机械工程学，是工程应用性专业，其基本原理为将热能转化成机械能而获得生产所需的原动力锅炉是一种能量转换工具，分为锅和炉两部分，锅炉是锅和炉的一体化设计简称，按照功能可分为开水锅炉热水锅炉蒸汽锅炉导热油锅炉以及热风锅炉 按照燃料可以分为电加热锅炉燃油锅炉燃气锅炉燃煤锅炉沼气锅炉以及太阳能锅炉几种简单来讲，锅炉的制造与控制中热能动力工程技术是不可缺少的一部分，尤其在当今以节约能源，增大能源利用率的年代，如何合理运用热能动力工程技术对于锅炉进行改造和创新成为重中之重本文旨在通过分析锅炉中热能动力工程的运用并论述探究热能动力工程在锅炉方面的发展前景。

1 热能动力工程

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。

2 锅炉的构成

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。

3 保持燃烧温度的均衡

热能动力工程在锅炉风机方面需要解决的问题风机主要作用为气体的压缩和气体的输送，其原理是吧旋转的机械能转换为气体压力能和动能，将气体输送到特定的地点的机械，风机经常用于锅炉中，随着对于能源的需求越来越大，锅炉中的风机在工作中经常会烧坏电机的事故，对于工厂的经济产生巨大损失，严重危害工作人员的人身安全，因此，正确运用热能动力工程技术不断改进风机，对于风机和锅炉的安全性提出更高的要求势在必行。

4 热能动力工程中锅炉及工业炉的发展

1872年第一台锅炉在英国被制造，随着锅炉的产生，蒸汽机时代出现，1796年瓦特发明了分离冷凝器，代表着锅炉的完整运作体系的初步确立，工业炉和锅炉原理类似，从某些方面来讲，锅炉也是工业炉的一种，工业炉是指在工厂的工业生产过程中通过燃料的燃烧进行热量的转换，对材料进行加热的设备，工业炉产生于中国商代，主要的工作方式是通过加热提炼铜器，春秋时期产生了铸铁技术，这证明着工业炉的温度控制正在进步1794年熔炼铸铁的高炉出现，1864年马丁建造了气体燃料加热的平炉，随着现代化科技的进步，计算机逐渐代替了人工进行对锅炉系统的控制，推钢式炉和步进式炉成为吸纳带连续加热炉的两种基本类型，两者只有运输燃料的方式有所不同而已。

5 热能动力工程炉内燃烧控制技术运用

锅炉的燃烧控制是调整能量转换幅度的核心技术，在当今社会，锅炉由人力向锅炉内填充燃料逐渐转型为步进式的自动控制填充燃料所代替，更加先进的锅炉甚至使用全自动燃烧控制，根据其运用热能动力自动控制技术的不同，锅炉的燃烧控制分为以下几种：

5.1 以烧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以及PLC等部件组成的空燃比里连续控制系统

这种燃烧控制系统是由热电偶检测出数据传送至PLC与其本身设定的数值进行比较，偏差值通过使用比例积分及微分运算输出电信号同时分别对比例阀门以及电动蝶阀的开放程度进行调节，从而达到控制空气与燃料比例调节锅炉内温度的目的，此种方式温度控制并不十分精确，需要仔细确认额定数值。

5.2 由烧嘴燃烧控制器流量阀流量计热电偶几个部分组成的双交叉先付控制系统

其工作原理主要是通过温度传感器热电偶把需要进行精确测量的温度变成电信号，这个电信号即是用来代表测量点的实际温度，此测量点温度期望给定值是由预先存贮在上位机中的工艺曲线自动给定的，并根据两者数据之间的偏差值的大小，由PLC自动调整燃料与空气流量阀门的开合程度，通过电动的方式运行机构的定位以及空气和燃料的控制比例，并接住孔板和差压变送器测量空气的流量，燃料的控制也通过一个专用的质量控制装置来测量，是温度精确的控制在必要的数值上，这种燃烧控制优点在于方式节省部件，并且温度控制精确。

6 仿真锅炉风机翼型叶片

锅炉的内部的叶轮机械内部流畅需要带有十分强烈的非定常特征，并且其内部构造十分复杂，不容易进行十分细致的测量实验，并且到目前为止，仍然没有可以解释流动分离失速和喘振等流动现象的完善的流体力学原理，因此要了解机械内部流动的本质需要更加可靠详细的流动实验和数值模拟实验，通过使用软件二维数值模拟锅炉风机翼型叶片，对空气以不同方向吹入翼型叶片造成流动分离进行模拟，并根据模拟的数值创建而未模型，进行网格的划分，设定边界条件和区域，最后输出网格，在使用求解器求解，这样才可以对不同的气流攻角的流动进行二维数值模拟，达到模拟的目的，同时可以根据模拟不同攻角下所得到的速度矢量制成矢量图进行比较和分析，最后得出锅炉风机翼型边界层分离和攻角的关系。

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[关键词]热能与动力工程的概述？；现状及问题；应用

中图分类号：TK227 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）04-0038-01

1.热能与动力工程的概述

众所周知，热能与动力工程是一门综合类学科，包括对热能技术的研究、以及各种能量与动力之间的转化的研究。热能与动力工程在锅炉应用中的最主要功能是实现热能与动力之间的转化，通过分析能源的产生过程和使用过程，从而方便我们更好地对能源进行有效利用。热能与动力工程涉及的范围十分广泛，应用起来十分广泛，结合当前经济发展，我们可以看出热能与动力工程的应用在解决实际能源录用方面具有十分重要的地位，它直接关系着我国电力企业的发展方向以及经济效益的实现情况。并且热能与动力工程充分利用了各个学科之间的相互关系，有效的支持了各种能量之间的转化，为社会经济的发展奠定了良好的基础。

从热能与动力工程的专业角度来看，研究热能与动力工程的同时，还要注意对机械能力、物理能量的研究，把热能与机械能量之间的转化作为重中之重。并且随着科学技术的不断发展，热能与动力工程也逐渐朝着自动化化和智能化发展。我国能顺应这种发展的人才相对较少，要想实现热能与动力工程在锅炉中的良好应用，就必须进一步加强对专业人才的培养，进一步提高能源的利用效率，发挥热能与动力工程在能源使用方面的重要作用，促进我国国民经济的可持续健康发展。

2.热能动力工程中锅炉的发展及存在的问题

2.1 锅炉在世界上出现的历史很悠久，锅炉的创造和使用对人类文明的进步和发展有着很大的作用。锅炉是由锅和炉组成的，上面的盛水部件为锅，下面的加热部分为炉，锅和炉的一体化设计称为锅炉。锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式，经过锅炉转换成蒸汽能。在一般工厂的工业生产过程中，使用的是工业炉来进行燃料的燃烧和能量的转换。根据文献材料可知，最早的工业炉出现在我国的商代时期，它的主要作用是提炼熔铸青铜器，并且，我国在春秋时期就能够铸造铁器，这个进步说明了我国控制工业炉的工艺有了很大的进步。在当代，工业炉更是有着广泛的应用和较大的发展。

2.2 工业炉在工业生产中仍然存在着较大的问题，主要包含四个，首先污染物排放量大、面广。其次单体容量小，平均容量在8吨/小时左右，10吨/小时以下燃煤小锅炉的数量为42万台，占总数的2/3，再有排放贴近地面，对环境质量影响很大。最后锅炉技术、主辅机不匹配，运行状况差。此外，大多数小锅炉缺乏除尘、脱硫和脱硝装置，导致现在锅炉的二氧化硫和粉尘排放普遍不达标。煤粉燃烧是先进的燃煤技术，具有燃烧速度快、燃尽率高、烟气热损失低等优点，实践证明，煤粉燃尽率达98%以上，锅炉运行热效率达88%以上，与传统燃煤锅炉相比，可节能35%。同时，我国还有几个比较综合型的大问题，工业锅炉技术基础工作比较薄弱，管理水平、工艺水平落后，制造厂家多且生产能力低，难以形成规模化生产等，所以，我国如果想解决工业炉的问题，还需要进行多方面的整治。

3 热能与动力工程在锅炉运行中的科技创新

3.1 锅炉燃烧控制技术的创新

如何有效地调节能量转换是锅炉燃烧控制中的重要部分。早期工业生产中，我国的锅炉填充燃料绝大多数是采取人工添加的方式，从而保障锅炉相关工作的正常稳定运转。不过，随着科学技术的发展，绝大部分企业已从人工填料方式向步进式的自动化转变，而连续控制系统是主要的锅炉燃烧方式，其主要由各种气体的分析装置及燃烧的控制器等部分构成，通过热电偶的有效检测来设定合理数值，再利用计算机准确计算出所测数值偏差，从而保证输出结果的准确性，与此同时，还能够有效且合理的对锅炉燃烧进行控制。

3.2 锅炉风机的仿真类翼型叶片

由于锅炉内部的风机结构复杂、运行精密，因此给实际测量带来一定的困难。目前我国尚未有科学且完整的体系来完善锅炉的叶轮制造及运行发展。如果想要获取准确有效的数值，就应通过实验模拟的方法对机械内部的气体流动进行有效评估，模拟空气以不同方式出入风机时的相关流动分离。最后，再利用计算机对这些数值进行模拟设定，采用模拟实验方法的主要目的是分析在不同速度情况下所得到的矢量图，将多组数据进行比较后，确定出锅炉风机翼型边界层分离及攻角之间的关系，从而进行深一步的研究。

4.锅炉领域中热能与动力工程应用的综合评估

热能与动力工程使煤炭资源得到充分利用，降低了锅炉使用过程中燃烧煤炭所排放的有害气体的数量，有利于节约资源与保护环境。另外，热能与动力工程研究的是技术问题，因此提高了锅炉领域的技术。热能与动力工程在锅炉领域的应用给锅炉领域带来非常明显的变化，随着社会的发展，热能与动力工程在锅炉领域当中还将发挥更大的作用，而面θ嗣嵌匀饶苄枨罅坎欢显黾拥那魇疲如何提高热能动力的使用效率，锅炉领域还要进一步探索这个问题。

5.结束语

热能与动力工程在锅炉领域当中的应用促进了锅炉领域的进步，提高了资源的使用效率，对于缓解当前的能源危机意义重大，有利于减轻环境污染。在建设资源节约型与环境友好型社会的背景下，热能与动力工程的应用成效不仅表现在锅炉领域，在其他领域当中也有体现。锅炉领域在看到热能与动力工程为本领域带来的可喜变化的时候，也要留意热能与动力工程带来的负面影响，锅炉领域不能只依靠热能与动力工程来促进本领域发展，要积极开拓创新，不断借鉴国内外成功经验，引进先进技术，消除阻碍自身发展的因素，保证锅炉高效运转，只有这样，才是获得可持续发展的出路。

参考文献

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【关键词】热能与动力；应用；创新

0 引言

热能与动力工程是一项新兴的科技项目，其在应用中主要的作用就是高效节能，降低能源消耗。热能与动力工程科技在不断发展过程中实现了对资源的合理使用，减少了不必要的损失，同时，也避免出现了人力资源的浪费。热能与动力工程不仅仅能够提供能源的使用效率，在经济效益方面效果也非常好，对社会经济的发展也具有很大的促进作用。

1 热能与动力工程简介

在我国热能与动力工程其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，在这之中涉及的有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、能源高效清洁利用以及新能源开发等等工作，随着改革开放的全面深化，水利水电工程与热能动力专业相结合，确切地说，水利水电工程专业并入后者之中，由止盼成了热力发动机、热能与动力机械、制冷与低温技术和水利水电动力等不同的专业。从专业角度来看，热能与动力工程内容庞大，涉及电子、电力和计算机等多等踌斗，自动化水平高。因此，该专业的课程设置，应与社会发展相适应，可满足生产的需要。

热能与动力发展现状目前，中国已成为世界最大煤炭生产国、消费国，众所周知，中国的能源结构以煤炭为主。现阶段，由于工业发展的影响，中国环境问题非常严重，随着人们环保意识的提升，热能与动力专业面临较大的经济、社会发展压力，因为煤炭污染的开发和利用是环境问题的主要原因。随着经济发展的转型升级，对能源资源，特别是电能的需求上升在新形势下，如不提高煤炭能源利用率，环境问题将会变得更为严重可能成为绍齐社会发展的巨大障碍。同时，中国作为世界第二大石油进口国，对国外石油依赖胜逐年上升，所有这些均使得中国能源安全面临巨大考验。长期以来，中国实宁科助夕型经济发展，技术水平低，能源利用率与发达国家相比，低30～40个百分点，差距比较大，导致在经济发展过程中，环境亏染问题无法有效避免。因此，在能源利用中，推产先进节吠刹支术、可再生能源与新能源，提高资源利用率，任务繁重。中国政府虽大力倡导发展新能源技术，投入了大量的支持资金，但由于新能源技术研发的见效慢，因此短时斯内还无法改变现行的能源结构，生态环境面临的压力依然比较大。通过分析可知，中国热能与动力工业发展形势严峻，在发展中面临巨大挑战。同时也意味着，在未来发展中中国需要大量热能与动力工程专业人才，人才的发挥空间大。

2 热能动力的应用

2.1 热电厂中的应用

当下，对于循环流化床锅炉的控制问题众多国内外的学者和专家一般通过两方面进行研究：一方面是通过运用智能控制的理念，采用预测控制、模糊控制、专家系统、自适应控制等方法对循环流化床的控制进行研究；第二方面是改进现阶段被普遍采用的PID控制器，进一步加大PID控制器的鲁棒性和解耦性能。

2.1.1 改进PID控制

当下的工业领域中，约有90%左右的控制是采用PID控制器来实现的，因其结构相对简单并且鲁棒性也较好。现阶段DCS系统被一些自动化公司运用在循环流化床锅炉中，但也是通过PID控制器对其进行控制。但PID控制器的解耦性能和鲁棒性基本上不能满足循环流化床锅炉的控制需要，因此导致这些控制系统的控制性能普遍降低。

2.1.2 预测控制

控制输入结构成为预测函数控制的关键因素，对于建造的模型进行实时预测，因此跟踪能力和鲁棒性将会得到提高，此种方式适于控制循环流化床锅炉。采用多模型自适应方法，提出了一种多模型预估控制方案，对循环流化床锅炉的主汽温控制对象进行了研究，仿真效果良好，进而将其应用于床温控制。

2.1.3 模糊控制

模糊控制作为一种智能的人工控制手段，其基本理论是以模糊集合理论为基础，从而进一步的模拟人的表达方式、推理方法使得智能控制，模糊控制的算法比较的简单，且其性能相对优良，具有较强的鲁棒性，对于难以运用数学模型进行精确描述、延迟时间比较长的系统具有明显的特点，将会为循环流化床锅炉的控制问题提供了很好的解决方案。

2.2 锅炉中的应用

锅炉主要由两个部分组成，一个部分是外壳，另外一部分是电器控制系统。在锅炉中，底壳的主要功能就是固定锅炉，然后进行燃烧，在底壳上还要安装一些控制锅炉的控制部件，这样能够保证锅炉具有非常良好的保护功能。在锅炉中，底壳是非常重要的组成部分，也是保护锅炉正常运行的关键部分。近年来，随着科学技术的不断发展，热能控制过程中应用了很多的先进技术，全自动控制转换系统已经慢慢实现，利用计算机能够对锅炉进行智能控制，同时，能够提高锅炉的运行精密度，使其在进行燃烧时能够更加的均衡。

燃烧控制技术，锅炉燃烧中产生的能量如果能合理使用，可以帮助电气企业缓解能源紧张的局面。目前锅炉种类很多，使用的燃料也在发生变化，随着技术的进步，可以研究出更加有效的燃料。要实现对燃烧的控制，可以从锅炉的温度和燃烧数值方面进幸予周节二要控制锅炉的温度需要把空气和燃烧结合起来一起调整，这种调整需要控制的因素太多，需要分析各方面的清况。对于空气和燃料的调节需要进行多次试验，才可以保证这种方法有效。还可以根据燃烧清况控制空气和燃料，这种方法的技术要求很高，需要分析的数据也非常多二通过分析收集的数据得出最终的结论，可以保证它的有效性。

3 热能与动力工程的未来发展

从实际清况看，热能与动力工程专业就业前景被看好，工业的发展使其就要前景乐观，从近年就业市场上能够看出，该专业学生处于供不应求的局面，占据主动。目前，中国就业形势严峻，高校毕业生就业压力不被看好，一些理科学生选择热能与动力工程专业，这就足以说明该专业就业前景好。由于热能与动力工程的专业幽虽，从近年的就业市场来看，市场上大量缺乏技术型人才，技术人才待遇较好，在工资、福利等方面均比其他专业高，由于该专业在能源、环保和航空航天等领域应用普遍，因止比扰业不成问题，收入也十分罕见。

4 结语

在研究热能和动力工程时，可以针对他们创新方面存在的问题进行改造，把影响因素控制在一定范围内，不会影响热能和动能的使用还可以对应用热能和动能的设备进行创新。可以根据设备的应用途径和功能进行改造，提高设备利用能源的效率，进而研发出新型能源，缓解当今能源紧张的情况。

【参考文献】

[1]吴江，郑莆燕，任建兴，何平.关于热能与动力工程专业卓越工程师培养的探索与实践[J].中国电力教育，2011，24：3-4.

[2]闫天明.热能与动力工程在锅炉领域的应用分析[J].机电信息，2014，33：41-43.

篇9

关键词：热能与动力、锅炉、应用

前言：热能动力工程因其环保、热能高而得到了很多的重视，热能动力工程在锅炉方面的应用尤为广泛。

一、热能与动力工程的概述

众所周知，热能与动力工程是一门综合类学科，包括对热能技术的研究、以及各种能量与动力之间的转化的研究。热能与动力工程在锅炉应用中的最主要功能是实现热能与动力之间的转化，通过分析能源的产生过程和使用过程，从而方便我们更好地对能源进行有效利用。热能与动力工程涉及的范围十分广泛，应用起来十分广泛，结合当前经济发展，我们可以看出热能与动力工程的应用在解决实际能源录用方面具有十分重要的地位，它直接关系着我国电力企业的发展方向以及经济效益的实现情况。并且热能与动力工程充分利用了各个学科之间的相互关系，有效的支持了各种能量之间的转化，为社会经济的发展奠定了良好的基础。

从热能与动力工程的专业角度来看，研究热能与动力工程的同时，还要注意对机械能力、物理能量的研究，把热能与机械能量之间的转化作为重中之重。并且随着科学技术的不断发展，热能与动力工程也逐渐朝着自动化化和智能化发展。我国能顺应这种发展的人才相对较少，要想实现热能与动力工程在锅炉中的良好应用，就必须进一步加强对专业人才的培养，进一步提高能源的利用效率，发挥热能与动力工程在能源使用方面的重要作用，促进我国国民经济的可持续健康发展。

二、基于锅炉结构的分析

锅炉作为能够实现各种能量之间转化的设备，不仅能够将燃料中的热能转化为化学能、光能、电能等，还是工业生产中的重要设备，直接决定着工业技术的发展。根据锅炉的外形、用途等，可以将锅炉分为若干种类。按照锅炉的使用属性来看，都是一样的，都是为了实现能源之间的转化。另外，可以将使用的锅炉分为工业锅炉和电站锅炉两种，工业锅炉应用范围较广，在众多行业中都得以应用。电站锅炉则应用范围较窄，主要应用于发电厂。

锅炉主要是有锅炉外壳和电气控制两部分组成。锅炉外壳又分为底壳部分和面壳部分，锅炉每个部分有不同的作用，锅炉底壳负责对燃料进行燃烧，完成燃烧任务，并且底壳有热能交换器和电控盒两个部件，通过对底壳的连接形成一个完整的锅炉设备，从而保证锅炉底壳能够实现与其他部分进行连接。锅炉的面壳主要作用是为了防止灰尘等进入锅炉内，进而更好地保护锅炉，延长锅炉的使用年限。对于锅炉内电气控制部位来说，它是锅炉组成部位的重要部分，控制着锅炉的燃烧情况，对锅炉其他工作的顺利进行有着十分重要的作用。如今，大多数锅炉的控制都实现了自动化，这样就十分有效的控制了锅炉燃烧效率以及热能利用率和转化率，节约了资源的同时，保护了环境。

三、影响锅炉热能效率的因素分析

3.1锅炉热能效率分析

火电厂的蒸汽动力循环是将水由水泵送入锅炉被加热汽化，直至成为过热蒸汽后，进入汽轮机膨胀做功，做功后的低压蒸汽进入冷凝器被冷却凝结成水，然后回到水泵中，完成一个循环。从整个动力装置的角度来说，评价整个动力装置的指标是动力装置效率，即装置输出的净功与燃料放出的热量的比值。显然，煤价越高，电厂的生产成本越高；发电机组效率越高，生产成本越低。生产成本和煤价成正比，和发电机组效率成反比。提高发电机组效率，减小单位发电耗煤量的很大一部分节能潜力是提高锅炉热效率。锅炉是吸收燃料经燃烧发出的热量而生产蒸汽的设备，它的热平衡主要是燃料的热量收支平衡。

3.2锅炉热能效率影响因素

首先，影响锅炉有效吸收热量最主要的因素是排烟热损失，约占燃料有效放热量的5-7%，主要因素还有以飞灰和灰渣中未燃碳为主计算得到的固体未完全燃烧损失。相对于排烟热损失和固体未完全燃烧损失，其余热损失量均为小量。其次，固体未完全燃烧损失是影响锅炉运行热效率的第二大热损失，飞灰中的未燃碳和灰渣中的未燃碳是固体的主要组成部分。飞灰含碳量的增大显示了燃料燃烧的不完全，不仅会导致固体未完全燃烧损失的增大，锅炉运行热效率的降低，还会导致锅炉尾部烟气的静电除尘效率降低，排入大气的污染物增多。

四、热能与动力工程在锅炉中的具体应用

4.1锅炉风机监控中的应用

要想实现锅炉的良好运转，必不可少的装置便是风机的安装，风机将外界含有氧气的气体传送到锅炉内，实现燃料的有效燃烧。然而现阶段对能源的需求逐渐增加，风机运行的压力越来越大。因为风机的运行过程中会产生很大的热量，锅炉整体与风机的距离较近，风机得不到降温，就会产生工作负荷，导致风机被烧坏，这种情况不仅没有实现增加能源供应的目的，还严重影响了锅炉的正常运转。然而锅炉风机装备结构较复杂，采用常规的测量方式很难测到风机的温度，它需要采用高科技对温度进行智能监控。目前我们还没有找到解决这种问题的技术对策。现阶段，采取的是应用热能与动力工程研发出相应的软件，从而对风机的温度进行有效计算。

4.2吹灰技术调整中的应用

首先，改善汽温。在确保受热面无严重结渣、运行安全的情况下，可适当减少一级过热器、三级过热器和二级过热器的吹灰频率，降低其换热系数，效果相当于减少过热器受热面，从而提高了再热器受热面的入口烟温，增加了换热温差，改善其汽温状况。同时，可以增加再热器的吹灰频率，使其受热面保持较为干净的状态，从而换热系数得以提升，其效果相当于增加了再热器受热面。其次，改善偏差。从有些电厂的运行情况看，再热器出口汽温偏差较大，导致在再热器出口蒸汽总体欠温的情况下还需要进行喷水解决部分受热面的超温问题。因此如果改善烟气侧偏差，其欠温情况将有所缓解，燃烧调整是一种方式，另外还可以通过修改吹灰策略进行优化。

具体操作是，不对二级再热器靠左右炉墙附近的受热面吹灰以减少其吸热，而对二级再热器处于炉膛中间的受热面进行吹灰，增加其吸热能力，使其受热面吸热偏差适应烟气偏差，缓解由于烟气残余动量造成的温度中间低，四周高的情况。另外对一级再热器增加左右墙附近的受热面的吹灰，减少炉膛中间的受热面吹灰。在确保受热面安全性的前提下加大一级再热器靠炉墙四周的受热面与炉膛中间的受热面的烟气侧偏差。由于其高温部分（外侧）交叉进入二级再热器的低烟温区域（内侧），从而可改善二级再热器出口汽温偏差。

4.3锅炉燃烧控制中的应用

锅炉的燃烧控制的主要功能是对各种能量之间的转化幅度进行调节。随着社会的发展，锅炉燃烧逐渐由人为的填加燃料到自动化向锅炉填加燃料。根据热能与动力工程在锅炉燃烧中的控制技术不同，可以将燃烧控制分为连续控制和双交叉限幅控制。连续控制是通过对比例阀和电动阀的调节，达到对有氧空气和燃料的比例控制，从而调节锅炉内的温度。这种方式也存在一定的缺陷，控制的温度并不是十分精确。双交叉限幅控制是通过温度传感器和热电偶将精确计量的温度变为信号，这个信号的温度就是锅炉的实际温度，测量点的温度是通过自动化装备自动给出的。这样，锅炉的实际温度和测量温度存在一定程度的误差。

结语：

目前热能与动力工程在众多领域得以广泛应用，想要提高热能与动力工程在锅炉领域的应用，需要提高锅炉燃烧能源的利用率和燃烧水平。

参考文献：

[1]满正鑫.锅炉领域中热能与动力工程的有效运用策略探究[J].黑龙江科技信息.2015（29）：104.

篇10

关键词：热能与动力工程 锅炉 应用与创新

中图分类号：TK22 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）10（c）-0079-02

目前，我国锅炉种类比较多，且在锅炉的生产制造和能源分配上也存在着相当多的问题[1]。因此我们目前的任务是深入探讨并研究热能与动力工程，制定锅炉设计的合理方案，从而使锅炉的利用率得到更好提高，进一步促进锅炉业的发展，这样才能实现未来热能与动力工程技术在锅炉专业中的创新[2]。下面该文从热能与动力工程在锅炉中的应用角度展开论述，同时深入分析并探讨了其在科技创新方面的有关问题及今后的发展趋势。

1 简介热能与动力工程在锅炉中的应用

1.1 热能与动力工程在工程中的概述

简单来说，热能与动力工程我们从字面上就可以看出主要研究的是热能与动力两者之间的能量关系，即热能有时转化为动能，动能有时再转化为热能，但在一些情况下，也可通过蒸汽等技术将热能转化为电能，进而促进电力行业发展。作为一门综合性学科，热能与动力工程涵盖了热力发动机、流体工程及流体机械等内容，另外，与热能工程相关的因素也相对较多，主要包括热能工程、热力发动机、流体工程及流体机械、动力机械与热能工程、能源工程、制冷与低温技术、冷冻冷藏工程、水利电力工程及工程物理等方面，而能够综合体现热能与动力工程相关研究内容的是锅炉业，在锅炉制造设计的方案中，很多方面均与热能和动力工程的研究内容相关，而且还具有一定程度的系统综合性[3]。虽然热能与动力工程是锅炉中的重点研究对象，但对其他多种相关领域的研究也不能忽视，如工程物理、能源工程、机械工程等，而在所有的研究内容中，热能与机械能之间的能源转化占有相当大的比重。纵观我国热能与动力学的发展过程及其未来发展方向，可以得出其具有多面性的特点，而主要发展方向是电厂热能工程。

近年来，随着科技水平的不断发展提高，极大的带动了热能与动力工程的发展进步，使其逐渐趋于自动化，然而我国在物理工程方面的人才相对比较匮乏，无法满足现在的市场需求，因此未来还需特别重视对该类人才的培养，除此之外，还需要进一步提高锅炉热能转换及空调制冷等方面的能源利用率，从而保证热能动力工程的顺利发展，只有解决了能源使用问题，才能够使热能与动力工程在生产中的重要作用得到充分发挥，进而保障我国经济的顺利发展，因此，对热能与动力工程进行深入研究具有相当重要的意义。

1.2 锅炉构造及动力的应用原理分析

锅炉的燃气控制、锅炉的外壳及锅炉的生产配套部分共同构成了锅炉，而燃气锅炉外壳还包括底壳和面壳两方面，每个部分都发挥着不同的作用，其中底壳主要负责锅炉燃烧，也是锅炉燃烧的关键环节，因底壳上有电控盒和热交换器等部件，锅炉通过底壳与其他部分更好的进行连接，从而形成一个完整的结构。而面壳的作用主要是防止灰尘等杂物进入锅炉，更好的保护锅炉，进而使其使用寿命得到延长[4]。除此之外，锅炉的核心部件电气控制也在锅炉的运行中发挥着关键作用，其主要任务是保障锅炉各项工作和锅炉燃烧的正常运转。近年来，随着科技水平的不断进步，使锅炉行业得到较快发展，目前锅炉业均已实现自动化控制，这样就能很好的控制锅炉的热平衡及锅炉的燃烧，从而使锅炉的燃烧效率得到提高，保证热能的利用率，从而有效地减少能源浪费。

1.3 热能与动力工程在锅炉中的应用

能量转换调节在锅炉燃烧控制中是相当必要的，随着时代的不断发展，锅炉的类型也发生了相当大的变化，并且实现了智能填料，不仅节省了劳动力，还使锅炉燃烧得到更好的控制。锅炉在人类工业发展进程中发挥了重要作用，从某种角度讲，工业炉的前身就是锅炉，是工业革命进程中不可或缺的重要力量。锅炉主要是通过燃烧能源产生大量热能，从而实现能源的有效转化，不仅为进一步发展工业文明提供保障，也为提高人类生产力作好基础铺垫。

2 热能与动力工程在锅炉生产中存在的问题分析

在锅炉生产中，锅炉的风机是不可或缺的关键组成部分，其主要承担着将电能向动能转变的作用，在实际生产过程中，保证将气体顺利地输送到锅炉内部。因此，我们不仅要调机的运行状态，还要将热能与动力工程技术正确合理的应用到锅炉的制造改进中，不过，需要特别注意的是锅炉内部叶轮机械的结构相当复杂，外界一些不确定因素很容易影响测量的相关温度变化值，造成了测量中的不可靠性。针对这种情况，目前我国还未研究出有效的解决对策，但是从多种方向将热能与动力工程已开发的相关软件有效测定风机叶片燃烧的速度，并且还可对所测数值进行相关模拟，从而获得较为准确的软件模拟结果，为风机叶片的使用寿命作出准确评估，从而使锅炉燃烧得到更好的控制，降低其生产运行中的使用风险。

3 热能与动力工程在锅炉运行中的科技创新

3.1 锅炉燃烧控制技术的创新

如何有效地调节能量转换是锅炉燃烧控制中的重要部分。早期工业生产中，我国的锅炉填充燃料绝大多数是采取人工添加的方式，从而保障锅炉相关工作的正常稳定运转。不过，随着科学技术的发展，绝大部分企业已从人工填料方式向步进式的自动化转变，而连续控制系统是主要的锅炉燃烧方式，其主要由各种气体的分析装置及燃烧的控制器等部分构成，通过热电偶的有效检测来设定合理数值，再利用计算机准确计算出所测数值偏差，从而保证输出结果的准确性，与此同时，还能够有效且合理的对锅炉燃烧进行控制。

3.2 锅炉风机的仿真类翼型叶片

由于锅炉内部的风机结构复杂、运行精密，因此给实际测量带来一定的困难。目前我国尚未有科学且完整的体系来完善锅炉的叶轮制造及运行发展。如果想要获取准确有效的数值，就应通过实验模拟的方法对机械内部的气体流动进行有效评估，模拟空气以不同方式出入风机时的相关流动分离。最后，再利用计算机对这些数值进行模拟设定，采用模拟实验方法的主要目的是分析在不同速度情况下所得到的矢量图，将多组数据进行比较后，确定出锅炉风机翼型边界层分离及攻角之间的关系，从而进行深一步的研究。

综上所述，随着经济的发展，热能与动力工程在实际生产生活及锅炉发展中均越来越发挥着重要作用，是保证我国经济发展的基础，也是工业水平提高的一个重要标志。因此，不管现在还是未来，对热能与动力学的研究都是不可缺少的，从而使其在锅炉的正常稳定运转及能源生产中更好的发挥作用，为我国经济的可持续发展及能源利用率提供坚实的保障。

参考文献

[1] 武伟佳.浅析热能与动力工程的应用[J].科技创新与应用，2014（25）：148.

[2] 田青.热能与动力工程在锅炉领域的应用探究[J].科技创新与应用，2014（19）：21.