热能与动力工程应用浅析

赵 睿

（鹤岗市热力公司，黑龙江 鹤岗 154100）

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。

［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.

［3］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,2007,7：35-37.

［4］闫天明.热能与动力工程在电厂中的运用探究[J].机电信息,2014,36：158-159.