熱能與動力工程應用淺析

趙 睿

（鶴崗市熱力公司，黑龍江 鶴崗 154100）

0 引言

熱能與動力工程是一項新興的科技項目，其在應用中主要的作用就是高效節能，降低能源消耗。熱能與動力工程科技在不斷發展過程中實現了對資源的合理使用，減少了不必要的損失，同時，也避免出現了人力資源的浪費。熱能與動力工程不僅僅能夠提供能源的使用效率，在經濟效益方面效果也非常好，對社會經濟的發展也具有很大的促進作用。

1 熱能與動力工程簡介

在我國熱能與動力工程其是多門科學技術的綜合，其中包括現代能源科學技術，信息科學技術和管理技術等，在這之中涉及的有熱能動力設備及系統的設計、運行、自動控制、信息處理、計算機應用、環境保護、能源高效清潔利用以及新能源開發等等工作，隨著改革開放的全面深化,水利水電工程與熱能動力專業相結合,確切地說,水利水電工程專業并入后者之中,由止盼成了熱力發動機、熱能與動力機械、制冷與低溫技術和水利水電動力等不同的專業。從專業角度來看,熱能與動力工程內容龐大,涉及電子、電力和計算機等多等躊斗,自動化水平高。因此,該專業的課程設置,應與社會發展相適應,可滿足生產的需要。

熱能與動力發展現狀目前,中國已成為世界最大煤炭生產國、消費國,眾所周知,中國的能源結構以煤炭為主。現階段,由于工業發展的影響,中國環境問題非常嚴重,隨著人們環保意識的提升，熱能與動力專業面臨較大的經濟、社會發展壓力,因為煤炭污染的開發和利用是環境問題的主要原因。隨著經濟發展的轉型升級,對能源資源,特別是電能的需求上升在新形勢下,如不提高煤炭能源利用率,環境問題將會變得更為嚴重可能成為紹齊社會發展的巨大障礙。同時,中國作為世界第二大石油進口國,對國外石油依賴勝逐年上升,所有這些均使得中國能源安全面臨巨大考驗。長期以來,中國實寧科助夕型經濟發展,技術水平低,能源利用率與發達國家相比,低30～40個百分點,差距比較大,導致在經濟發展過程中,環境虧染問題無法有效避免。因此,在能源利用中,推產先進節吠剎支術、可再生能源與新能源,提高資源利用率,任務繁重。中國政府雖大力倡導發展新能源技術,投入了大量的支持資金,但由于新能源技術研發的見效慢,因此短時斯內還無法改變現行的能源結構,生態環境面臨的壓力依然比較大。通過分析可知,中國熱能與動力工業發展形勢嚴峻,在發展中面臨巨大挑戰。同時也意味著,在未來發展中中國需要大量熱能與動力工程專業人才,人才的發揮空間大。

2 熱能動力的應用

2.1 熱電廠中的應用

當下，對于循環流化床鍋爐的控制問題眾多國內外的學者和專家一般通過兩方面進行研究：一方面是通過運用智能控制的理念，采用預測控制、模糊控制、專家系統、自適應控制等方法對循環流化床的控制進行研究；第二方面是改進現階段被普遍采用的PID控制器，進一步加大PID控制器的魯棒性和解耦性能。

2.1.1 改進PID控制

當下的工業領域中，約有90%左右的控制是采用PID控制器來實現的，因其結構相對簡單并且魯棒性也較好。現階段DCS系統被一些自動化公司運用在循環流化床鍋爐中，但也是通過PID控制器對其進行控制。但PID控制器的解耦性能和魯棒性基本上不能滿足循環流化床鍋爐的控制需要，因此導致這些控制系統的控制性能普遍降低。

2.1.2 預測控制

控制輸入結構成為預測函數控制的關鍵因素，對于建造的模型進行實時預測，因此跟蹤能力和魯棒性將會得到提高，此種方式適于控制循環流化床鍋爐。采用多模型自適應方法，提出了一種多模型預估控制方案，對循環流化床鍋爐的主汽溫控制對象進行了研究，仿真效果良好，進而將其應用于床溫控制。

2.1.3 模糊控制

模糊控制作為一種智能的人工控制手段，其基本理論是以模糊集合理論為基礎，從而進一步的模擬人的表達方式、推理方法使得智能控制，模糊控制的算法比較的簡單，且其性能相對優良，具有較強的魯棒性，對于難以運用數學模型進行精確描述、延遲時間比較長的系統具有明顯的特點，將會為循環流化床鍋爐的控制問題提供了很好的解決方案。

2.2 鍋爐中的應用

鍋爐主要由兩個部分組成，一個部分是外殼，另外一部分是電器控制系統。在鍋爐中，底殼的主要功能就是固定鍋爐，然后進行燃燒，在底殼上還要安裝一些控制鍋爐的控制部件，這樣能夠保證鍋爐具有非常良好的保護功能。在鍋爐中，底殼是非常重要的組成部分，也是保護鍋爐正常運行的關鍵部分。近年來，隨著科學技術的不斷發展，熱能控制過程中應用了很多的先進技術，全自動控制轉換系統已經慢慢實現，利用計算機能夠對鍋爐進行智能控制，同時，能夠提高鍋爐的運行精密度，使其在進行燃燒時能夠更加的均衡。

燃燒控制技術，鍋爐燃燒中產生的能量如果能合理使用，可以幫助電氣企業緩解能源緊張的局面。目前鍋爐種類很多，使用的燃料也在發生變化，隨著技術的進步，可以研究出更加有效的燃料。要實現對燃燒的控制，可以從鍋爐的溫度和燃燒數值方面進幸予周節二要控制鍋爐的溫度需要把空氣和燃燒結合起來一起調整，這種調整需要控制的因素太多，需要分析各方面的清況。對于空氣和燃料的調節需要進行多次試驗，才可以保證這種方法有效。還可以根據燃燒清況控制空氣和燃料，這種方法的技術要求很高，需要分析的數據也非常多二通過分析收集的數據得出最終的結論，可以保證它的有效性。

3 熱能與動力工程的未來發展

從實際清況看,熱能與動力工程專業就業前景被看好,工業的發展使其就要前景樂觀,從近年就業市場上能夠看出,該專業學生處于供不應求的局面,占據主動。目前,中國就業形勢嚴峻,高校畢業生就業壓力不被看好,一些理科學生選擇熱能與動力工程專業,這就足以說明該專業就業前景好。由于熱能與動力工程的專業幽雖,從近年的就業市場來看,市場上大量缺乏技術型人才,技術人才待遇較好,在工資、福利等方面均比其他專業高,由于該專業在能源、環保和航空航天等領域應用普遍,因止比擾業不成問題,收入也十分罕見。

4 結語

在研究熱能和動力工程時，可以針對他們創新方面存在的問題進行改造，把影響因素控制在一定范圍內，不會影響熱能和動能的使用還可以對應用熱能和動能的設備進行創新。可以根據設備的應用途徑和功能進行改造，提高設備利用能源的效率，進而研發出新型能源，緩解當今能源緊張的情況。

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