探討熱能與動力工程發展現狀存在的污染問題以及科技創新

寧玉寬 孟慶宇 牛玉花

摘要：能源作為社會發展的動力，極大地推動著經濟的發展，但隨著人類社會發展水平的不斷提高，人類生產對資源的需求越來越大，而能源短缺的問題也越來越嚴重。熱能與動力工程的探究便是解決與改善上述問題，本文研究的目的便是闡述熱能與動力工程的發展現狀存在的問題以及未來一段時間內的發展趨勢。

關鍵詞：熱能；環境污染；科技創新

在當今能源緊缺的情況下，熱能作為一種穩定安全可靠的能源被應用到了許多領域。我國的熱能與動力工程研究起源于20世紀50年代，在當時經濟水平與科技水平極為落后的條件下，經過幾代人的不斷努力，形成了目前的熱能與動力工程體系。隨著經濟社會的發展，合理科學利用能源又引起了大家的關注，我們只有不斷地創新，才能不斷地發展壯大熱能與動力工程，才能實現社會的可持續發展。

1.熱能與動力工程科目簡介。

熱能與動力工程主要是研究熱能與機械能的相互轉換關系，教育部在2012年的新版高校本科專業目錄中將熱能與動力工程調整為能源與動力工程。該專業的研究方向主要是分為以下四個模塊：將機械能轉為電能的火電廠以及水力發電廠方向；以內燃機為驅動的汽車工程方向；通過電能做功，從而達到制冷目的的制冷低溫工程方向；以熱能轉換利用為主的新能源開發利用。

2.熱能與動力工程現狀中存在的環境污染問題。

自上世紀五十年代到現在以來，熱能與動力工程為社會輸送了大量的人才，大大推動了我國的經濟社會發展。但到目前為止，我國對熱能利用的方式有著很大的問題，我國當前使用的熱量大多是一次能源轉換而來，而轉換的方式主要是通過燃燒的方式將化學能轉化為熱能，并且通過一系類過程將熱能轉換為機械能，電能等滿足人類的生產需求。但是同時對環境產生了嚴重的污染，主要有廢氣污染，熱污染，污水污染，噪聲污染以及放射性危害等一系列，其中熱污染帶來的主要危害就是溫室效應，例如水電站在運行工程中，在很大程度上會導致水源或者河流湖泊生態系統受到破壞，會使生態平衡收到嚴重的破壞；空氣污染是指發電廠，工業設備等排放出來的廢氣，導致一系列環境的惡化。這些環境污染使人類的健康生長受到了嚴重的影響，所以在熱能的轉換中，我們要更加注重對環境的保護，注重對資源的可持續利用，這不僅僅使我們這一代人的責任，更是人類社會合理發展生存的基本條件。所以如何合理開發利用熱能，不僅僅是我們國家考慮的終點，也是世界各國需要考慮的重中之重。因此，深入探究熱能和動力工程的開發和利用要點，有利于保護環境，降低污染，使人類社會長久的發展下去。

3.熱能與動力工程科技創新策略

燃燒方式創新

熱能與動力工程中，煤作為一種主要的燃料，能否充分燃燒決定著火電廠的的經濟效益能否得到最大的提高，在設備運行時，要對燃燒進行控制，而此時起著至關重要的環節便是調節能量。到現在為止我國仍有很大一部分鍋爐是通過人工來添加燃料，這樣會消耗大量的人力資源，不過近幾年很多部門為了節省勞動力，都對能量調節的方法進行了創新，當前主流的燃燒方式共有以下兩部分：第一種是控制體系，它是由燃燒的控制器及各種氣體的分析裝置等組成，由熱電偶進行數值檢測后，然后由計算機進行數值的測定與數值偏差分析工作來試結果更為準確。但連續性燃燒控制裝置也存在一定的數值偏差，會影響最終的數值結果，因此我們仍然需要不斷的實踐創新和研究來使最終的結果更為準確。第二是交叉式燃燒控制系統，主要是由由控制器，燒嘴，流量閥，熱電偶等一系類部件組成，當用這種控制系統進行溫度的轉換時候，首先要通過計算機計算，看結果是否與設定值相吻合，從而達到控制燃燒的目的。交叉式燃燒裝置具備的性能優勢有很多，不僅實現了對熱能與動力工程燃燒裝置溫度的精準控制，并且結構簡單，節省了很多燃燒裝置控制零件。所在在當前的工業生產中，交叉式燃燒控制裝置被廣泛應用。

產業結構的創新

在熱能與動力工程的相關產業中，需要對產業結構進行相應的調整和改進，將傳統以煤炭為能源的設備盡可能改造成可利用多種能源的復合型產業鏈結構，減少不要的能源消耗與環境無仍然，并且可以在能源的使用效率方面進行提升，針對生產更好的發展，并且在生產質量方面也進行改善，以此來提高生產質量方面的核心內容。對于相關人員要加強培訓，技術人員要與時俱進，不斷做出更好的作品，管理人員要學習先進的管理經驗，全面提升管理經驗，使產業能夠更好的發展，更好的適應社會主義發展。

合理科學的利用重熱現象

在熱電廠中，由于每一級的汽輪機所產生的熱能并不是所有都能被利用，而此時可以通過合理地規劃，將那部分不能被利用的熱量轉移到下一級利用，這就叫做重熱現象，通過合理使用重熱現象可以使整體的效率提高，避免熱量的浪費，但是有重熱現象的的前提是在上一級的汽輪機有能量沒有被利用，所以要想真正達到使熱量充分利用，既要保證熱能在原來的一級就盡可能多的被利用，還要保證未被利用的部分也能在下一級充分的利用，使重熱數值保持在一個合理的范圍之內，只有這樣，才能真正達到充分利用能源，提高整體效率的目的。

減小濕氣導致的損失

在日常生活中熱電廠的工作中時，由于很多原因會產生一定量的濕氣，這是導致濕氣損失問題的根本原因。針對這種現象，有的電廠會增加祛濕裝置，但是增加這種裝置時候，必須定期的對設備進行運營和維護，會無形之中增加很多支出。因此我們可以在鍋爐中增加熱循環過程，這樣可以合理有效的避免濕氣的產生，從而達到規避濕氣產生的影響。

4.結語

對熱能與動力工程的深入研究，對提高我們國家的產業效率，提高我們國家的整體經濟水平，有著非常大的作用，同時可以大大的緩解經濟危機，避免不必要的環境污染，所以合理科學的發展熱能與動力工程，不僅是經濟發展進步的條件，更是人類合理發展，與自然和諧相處的必然要求。

參考文獻：

[1]劉澤鵬.探究熱能與動力工程的現狀及科技創新 環球市場 2017（02）

[2]李金生.熱能與動力工程的技術創新探討 山東工業技術 2018（5）