淺談熱能與動力工程發展方向

任建剛

寧夏銀帝房地產開發有限公司 寧夏回族自治區銀川市 750001

摘要：熱能與動力工程屬于高新技術產業的范疇，在國民經濟發展中發揮著重要作用，地位獨特。隨著經濟社會發展的轉型升級，中國對外開放程度的加深，經濟社會發展需要大量熱能與動力工程專業人才。本文介紹了熱能與動力工程的基本內容，論述了熱能與動力工程的發展方向，分析了熱能與動力工程的創新應用。

關鍵詞：熱能動力；工程；能源利用

在能源生產與利用領域中，熱能與動力工程的建設發展受到了各方工作人員的高度關注與重視，其應用范圍也呈現出顯著的拓展趨勢。為了充分發揮熱能與動力工程的應用功效，必須重視對本領域相關知識點的研究，以便真正意義上掌握熱能與動力工程研究精髓，通過積極展開熱能與動力工程科技創新的方式，促進工作效率的提升，改善能源利用率。只有做好科技創新方面的工作，方能創造更加豐富的經濟價值，同時達到緩解環境問題的目的。

一、熱能與動力工程的基本內容

1.熱能與動力工程所研究的內容主要是指熱能與動力之間的合理轉化。在實際應用的過程中，可以依賴于多種不同的方式，實現熱能→動力或熱能→電能的合理轉換，以促進能源的高效率利用，發揮其在提升經濟效應水平方面的重要價值。結合實踐，熱能與動力工程的應用在解決能源利用問題方面有著非常重要的價值，直接關系到電力企業的經濟效益水平。當前實踐中，熱能與動力工程涉及多個學科，且各個學科相互關系非常復雜與系統，后期應用中還可以支持電能與機械能的相互轉換，為社會經濟的高速發展奠定了非常良好的基礎。

2.從專業構成的角度來說，熱能與動力工程的研究內容可以劃分為以下幾個專業模塊：第一是建立在熱能轉換與利用基礎上的熱能動力及其控制工程（包括新能源的開發、能源環境利用工程在內）；第二是建立在內燃機及其驅動系統基礎之上的熱力發電機及汽車工程；第三是建立在電能轉化為機械功基礎上的流體機械與制冷低溫工程；第四是建立在機械功轉化為電能基礎上的火力火電與水利水電動力工程。

二、熱能與動力工程的發展現狀

我國是世界上最大的煤炭生產國和消費國，我國的能源結構也以煤炭為主，因此，媒炭生產與消費也成為我國大氣污染的主要原因。而隨著環境保護意識的逐步增強，我國熱能與動力工程專業面臨著經濟增長和社會發展的巨大壓力。隨著我國對能源的需求不斷增長，尤其是對電能的需求。因此，現今需要大量的煤炭資源。但如果不提高煤炭資源的利用率，僅依靠現在的技術，會對目前的環境造成嚴重的危害，從而妨礙社會的經濟發展。同時，中國作為世界第二大石油進口國，對國外石油依賴性逐年上升，所有這些均使得中國能源安全面臨巨大考驗。因此，開發利用可再生能源和實現能源供應的可持續發展是現在的重要任務。但實際上，我國優于技術水平較低，能源開發的利用率與發達國家相比低30-40 個百分點，長期粗放型的經濟發展不急限制了能源的開發利用，同時導致了環境污染問題的日益嚴重。隨著科技的進步，老式低效的動力設備將逐步被新型高效的熱動力設備所取代，例如大型流化床鍋爐的研制成功，其主要技術是整體煤氣化聯合循環發電成為燃煤發電，特點是可以清潔高效的利用煤炭資源。這些發明創新意味著我國今后將需要大量熱能與動力工程專業的新型專業人才。

三、熱能與動力工程的發展方向

金融危機的爆發打破了傳統的經濟發展與資源利用模式，同時低碳經濟具有了政治與經濟的雙重屬性。國家在發展經濟的同時，應考慮所付出的環境代價。因此，如何在節能減排的基礎上，提高能源的利用率，是目前熱能與動力工程的研究方向。

1.加快產業結構的調整。對熱能動力工程需要產業結構進行調整和改進，力求提升能源的使用效率，同時，積極的對生產性的服務業，進行發展，以滿足人們的方便、提升生產質量為核心內容，來進行改進，在工業生產之中，需要淘汰過時的產品，對于陳舊的工藝技術以及設備，要加快淘汰的速度，并且適時的發展新型的技術，力求全面的提升生產質量以及生產效率，優化產業結構，進一步的推動產業的轉型以及升級。

2.提高技術創新。對于熱能與動力工程以及產業要采取技術創新，如在鋼鐵及電力行業，對當前形勢開發新型的技術，從而有效的彌補存在的技術劣勢，并且可以結合當今的市場經濟體制和環境，共同研發有效的技術和服務平臺，將技術的發展和規范化，作為工作的重點和核心來進行，建設好能源高效循環利用模式，積極的開展減量技術、替代技術、再利用技術以及資源化技術，全面的將熱能動力工程當中生產效率較為低下的方面進行改進，力求減少排放、減少對于環境的污染，同時提升能源的利用效率。在實施過程中，要從根本做起、從基礎性的建設做起，逐步的控制增量，并且要進行產業的調整以及結構的優化，逐漸的強化污染防治措施，全面的實施重點工程建設。同時，還需要發展創新性的模式，進而加快經濟的循環，依靠現代化的科學技術手段，將技能減排工作管理，作為工作當中的重點內容以及核心內容，加快新技術的發展步伐，結合熱能動力工程的實際特點和應用情況，發展新型的熱能技術，開發出新的能源，投入到具體的使用當中對高能耗的企業以及生產，要采取節能措施，進而達到節能的效果和目的。

四、熱能與動力工程的創新應用

1.熱能與動力工程的應用主要表現在兩個方面：第一，在節流調節中改變工作狀況可能會造成不小的節流損失，但在溫度恒定的條件下，截流調節的負載適應性明顯高于噴管調節，因此節流調節多適用于容量較小的機組；第二，噴管調節是在滿足負荷適應性的基礎上，為了能夠提高汽輪機的工作效率，達到平衡各種不同汽輪機的調節以及變化。

2.熱能與動力工程在鍋爐與熱電廠中的技術創新

（1）在熱能與動力工程研究領域中，如何實現對鍋爐在燃燒過程中熱能的轉化工作是非常重要的問題之一。在本領域技術創新的發展過程中，鍋爐的作業方式轉變為了智能式，可促進鍋爐穩定性以及安全性的提升。同時，考慮到燃燒期間的空氣、燃料與鍋爐溫度之間有非常密切的關系，因此可以通過對預設值的綜合比較實現對鍋爐性能的合理檢測。同時，工作人員也可以通過開展模擬實驗的方式，準確地評估鍋爐內部的氣體流動情況，預先設置模擬數值，評估不同速度下所形成的矢量圖，按照這種方式構建仿真鍋爐風機翼型葉片（見圖），以此為邊界層分離關系的研究提供參考依據。

（2）在熱能與動力工程的研究領域中，可以通過合理利用重熱現象的方式，根據熱電廠的實際運行情況，科學確定重熱系數，以達到減少能量損失的目的。與此同時，從調頻角度上來說，相較于一次調頻模式而言，二次調頻的精確性更高（二次調頻狀態下，負荷—頻率靜態特性曲線如圖所示）。

在電網頻率保持恒定的條件下，可以通過智能調節的方式對二次調頻預先設置對應的方程式，以實現對機組的重分配與組合，滿足控制功能的要求。

我國正處在經濟轉型階段，充分利用和發展熱能與動力工程，并對特點有效的控制、環境的污染，加強節能減排工作，對我國進一步實現經濟與社會的可持續發展有重要意義。因此，經濟和社會的共同發展應把動力工程和節能作為導向，積極探究和提高技術創新，為社會的可持續性發展作出積極的貢獻。

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