浅谈热能与动力工程发展方向

任建刚

宁夏回族自治区银川市750001

摘要：热能与动力工程属于高新技术产业的范畴，在国民经济发展中发挥着重要作用，地位独特。随着经济社会发展的转型升级，中国对外开放程度的加深，经济社会发展需要大量热能与动力工程专业人才。本文介绍了热能与动力工程的基本内容，论述了热能与动力工程的发展方向，分析了热能与动力工程的创新应用。

关键词：热能动力；工程；能源利用

在能源生产与利用领域中，热能与动力工程的建设发展受到了各方工作人员的高度关注与重视，其应用范围也呈现出显著的拓展趋势。为了充分发挥热能与动力工程的应用功效，必须重视对本领域相关知识点的研究，以便真正意义上掌握热能与动力工程研究精髓，通过积极展开热能与动力工程科技创新的方式，促进工作效率的提升，改善能源利用率。只有做好科技创新方面的工作，方能创造更加丰富的经济价值，同时达到缓解环境问题的目的。

一、热能与动力工程的基本内容

1.热能与动力工程所研究的内容主要是指热能与动力之间的合理转化。在实际应用的过程中，可以依赖于多种不同的方式，实现热能→动力或热能→电能的合理转换，以促进能源的高效率利用，发挥其在提升经济效应水平方面的重要价值。结合实践，热能与动力工程的应用在解决能源利用问题方面有着非常重要的价值，直接关系到电力企业的经济效益水平。当前实践中，热能与动力工程涉及多个学科，且各个学科相互关系非常复杂与系统，后期应用中还可以支持电能与机械能的相互转换，为社会经济的高速发展奠定了非常良好的基础。

2.从专业构成的角度来说，热能与动力工程的研究内容可以划分为以下几个专业模块：第一是建立在热能转换与利用基础上的热能动力及其控制工程（包括新能源的开发、能源环境利用工程在内）；第二是建立在内燃机及其驱动系统基础之上的热力发电机及汽车工程；第三是建立在电能转化为机械功基础上的流体机械与制冷低温工程；第四是建立在机械功转化为电能基础上的火力火电与水利水电动力工程。

二、热能与动力工程的发展现状

我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，我国的能源结构也以煤炭为主，因此，媒炭生产与消费也成为我国大气污染的主要原因。而随着环境保护意识的逐步增强，我国热能与动力工程专业面临着经济增长和社会发展的巨大压力。随着我国对能源的需求不断增长，尤其是对电能的需求。因此，现今需要大量的煤炭资源。但如果不提高煤炭资源的利用率，仅依靠现在的技术，会对目前的环境造成严重的危害，从而妨碍社会的经济发展。同时，中国作为世界第二大石油进口国，对国外石油依赖性逐年上升，所有这些均使得中国能源安全面临巨大考验。因此，开发利用可再生能源和实现能源供应的可持续发展是现在的重要任务。但实际上，我国优于技术水平较低，能源开发的利用率与发达国家相比低30-40个百分点，长期粗放型的经济发展不急限制了能源的开发利用，同时导致了环境污染问题的日益严重。随着科技的进步，老式低效的动力设备将逐步被新型高效的热动力设备所取代，例如大型流化床锅炉的研制成功，其主要技术是整体煤气化联合循环发电成为燃煤发电，特点是可以清洁高效的利用煤炭资源。这些发明创新意味着我国今后将需要大量热能与动力工程专业的新型专业人才。

三、热能与动力工程的发展方向

金融危机的爆发打破了传统的经济发展与资源利用模式，同时低碳经济具有了政治与经济的双重属性。国家在发展经济的同时，应考虑所付出的环境代价。因此，如何在节能减排的基础上，提高能源的利用率，是目前热能与动力工程的研究方向。

1.加快产业结构的调整。对热能动力工程需要产业结构进行调整和改进，力求提升能源的使用效率，同时，积极的对生产性的服务业，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设备，要加快淘汰的速度，并且适时的发展新型的技术，力求全面的提升生产质量以及生产效率，优化产业结构，进一步的推动产业的转型以及升级。

2.提高技术创新。对于热能与动力工程以及产业要采取技术创新，如在钢铁及电力行业，对当前形势开发新型的技术，从而有效的弥补存在的技术劣势，并且可以结合当今的市场经济体制和环境，共同研发有效的技术和服务平台，将技术的发展和规范化，作为工作的重点和核心来进行，建设好能源高效循环利用模式，积极的开展减量技术、替代技术、再利用技术以及资源化技术，全面的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。在实施过程中，要从根本做起、从基础性的建设做起，逐步的控制增量，并且要进行产业的调整以及结构的优化，逐渐的强化污染防治措施，全面的实施重点工程建设。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，将技能减排工作管理，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，结合热能动力工程的实际特点和应用情况，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对高能耗的企业以及生产，要采取节能措施，进而达到节能的效果和目的。

四、热能与动力工程的创新应用

1.热能与动力工程的应用主要表现在两个方面：第一，在节流调节中改变工作状况可能会造成不小的节流损失，但在温度恒定的条件下，截流调节的负载适应性明显高于喷管调节，因此节流调节多适用于容量较小的机组；第二，喷管调节是在满足负荷适应性的基础上，为了能够提高汽轮机的工作效率，达到平衡各种不同汽轮机的调节以及变化。

2.热能与动力工程在锅炉与热电厂中的技术创新

（1）在热能与动力工程研究领域中，如何实现对锅炉在燃烧过程中热能的转化工作是非常重要的问题之一。在本领域技术创新的发展过程中，锅炉的作业方式转变为了智能式，可促进锅炉稳定性以及安全性的提升。同时，考虑到燃烧期间的空气、燃料与锅炉温度之间有非常密切的关系，因此可以通过对预设值的综合比较实现对锅炉性能的合理检测。同时，工作人员也可以通过开展模拟实验的方式，准确地评估锅炉内部的气体流动情况，预先设置模拟数值，评估不同速度下所形成的矢量图，按照这种方式构建仿真锅炉风机翼型叶片（见图），以此为边界层分离关系的研究提供参考依据。

（2）在热能与动力工程的研究领域中，可以通过合理利用重热现象的方式，根据热电厂的实际运行情况，科学确定重热系数，以达到减少能量损失的目的。与此同时，从调频角度上来说，相较于一次调频模式而言，二次调频的精确性更高（二次调频状态下，负荷—频率静态特性曲线如图所示）。

在电网频率保持恒定的条件下，可以通过智能调节的方式对二次调频预先设置对应的方程式，以实现对机组的重分配与组合，满足控制功能的要求。

我国正处在经济转型阶段，充分利用和发展热能与动力工程，并对特点有效的控制、环境的污染，加强节能减排工作，对我国进一步实现经济与社会的可持续发展有重要意义。因此，经济和社会的共同发展应把动力工程和节能作为导向，积极探究和提高技术创新，为社会的可持续性发展作出积极的贡献。

参考文献：

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