浅谈热力动力工程系统与应用的研究方法

孟庆旭

摘 要：在社会飞速发展的过程中，资源消耗速度越来越快，因此，资源问题一直是人们关注的焦点。为了改善能源不足的现状，人们对热力动力工程进行了深入的研究，其目的在于提升能源的高效利用率、降低能源的损耗率，从而实现能源节约的目的。本文从实际出发，调查了我国当前热力动力工程系统的发展状况及其发展所面临的问题，研究了热力动力工程的应用领域，并且提出了热力动力工程的一些研究方法。

关键词：热力动力；应用；研究方法；

前言：热力动力工程在能源循环利用方面的研究，有利于实现降低能源损耗率、提升能源利用效率、推动能源节约的目的，为我国社会主义和谐社会的建设和发展树立起一座新的里程碑。如何更好的将热力动力工程应用于锅炉等各个方面成为了主要问题。

1.热力动力工程系统的概况

1.1热力动力工程系统的发展状况

热力动力工程专业形成于20世纪50年代，兴起于苏联，主要包括的学科有锅炉、电厂热能、内燃机、压缩机、制冷、低温、供热通风与空调工程等几十个小专业。改革开放之后，我国由几十个小专业压缩为九个，随即不久，就从原来的几十个专业合并为一个专业。目前，我国已有120多所高校设有热力动力工程专业。热力动力工程主要研究热能与动力方面，是跨热能与动力工程、机械工程等学科领域的工程应用型专业。热力动力主要学习机械工程、热能动力工程和工程热物理的基础理论，学习各种能量转换及有效利用的理论和技术。随着社会需求和经济发展，热力动力工程受到了前所未有关注与欢迎。热力动力工程的主要理论基础是工程热物理学，通过研究内燃机和正在发展中的其它新型动力机械和系统，运用工程力学、机械工程学、计算机、环境科学、微电子技术等学科，让更多的资源高效地利用在更多领域上。

1.2热力动力工程系统面临的问题

我国经济快速增长的同时，也付出了巨大的物资能源以及环境被破坏的代价。“十一五”规划指出“节能减排”这个概念，而在某些领域，热力动力系统的节能减排效果不佳，与国家规划产生矛盾。例如，在火力发电中，资源消耗大，而热力动力体系不完善，产业不合理，没有进行热力动力技术的革新与升级，使得动力产出量少，电能的制造量也少，不能满足现代社会对电能的需求，严重影响了火力发电的发展进程。并且，产生热力动力的设备长期与各种物质混合，极易发生氧化腐蚀，再加上检查与维修工作落实不到位，设计缺乏创新等问题，热力动力的发展受到了极大的阻碍。这时就应加强热力动力设备的防腐蚀工作。例如，通过检测设备中物质存在形式来掌握酸碱腐蚀的原因；通过设备仪的操作控制，以及能源物质之间的投入比率，减少过程中酸性或者碱性中间产物的生成，从而促进电能的高效产出并且降低酸碱对热力动力设备的腐蚀；应当定期清理内部的堵塞物，如沙砾、残留物质等；提升了热力动力设备防腐蚀的水平，就保障了电能的产出量。除此之外，还应该要科学地选择风机，风机是一种应用于能源利用的机械，它本身装有多个叶片，通过轴的旋转推动气流。它广泛应用在发电厂、锅炉和工业路遥的通风和引风。实现对矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶以及很多大型的建筑物的内部通风，同时实现排尘和冷却。如今，机组向大容量、高转速、高效率以及自动化方向飞速发展，使得风机的安全可靠性受到巨大压力，一旦发生巨大事故，如烧坏电机、窜轴、叶轮飞车、轴承损坏等，不仅对当地电厂造成巨大的财产损失，更是威胁着当地工作人员的生命安全。由此可见，风机有利有弊，但技术的要求使得风机必须使用，所以，待发现新技术之前，还需要不断完善风机技术，引进先进技术，使其向智能化方向发展，从而达到真正的节能高效。

2.热力动力工程系统的应用与研究方法

2.1热力动力工程系统的应用

热力动力工程广泛应用于各个领域。在目前的科学技术水平上，热力动力工程主要应用于能源环境工程、汽车工程、制冷低温工程、水利水电动力工程等。例如，在热电场中可以应用于喷管调节以及节流调节。不同数量的调节器，通过调节器的最大流量不同。在满足负荷适应性的基础上，可以通过喷嘴调节各种蒸汽轮机，达到平衡，从而提高蒸汽轮机的效率。带有基本负荷的汽轮机，节流调节时对负荷变动的适应性较好。科技与信息技术的进步使热力动力工程在锅炉中得以应用。锅炉作为我国现阶段工业生产中较为常见的热能供应装置，其通过燃料燃烧，产生充足的热能，为工业发展提供动力转换需要的热力能源。其中，工业炉的作用是将燃料燃烧产生的热量，用来对物料和工件加热。工业炉是工业加热的关键设备，广泛应用于各行各业。我国大部分地区都在使用工业炉，而燃烧炉又是工业炉中使用最广泛的，所以燃烧炉的发展对我国工业的发展起着决定性作用。在水利水电工程中，不仅需要对水轮机及水轮机组进行必要的安装和调试工作等，还需要对水轮机组进行调节以及对水利水电辅助设备进行协调调试。按照现代控制理论和电机学的理论发展要求，需要对水利水电动力工程以及发电设备的电气化和自动化进行深入研究。这与热力动力工程有着异曲同工之妙，两者在技术上具有较强的联系，因此，可以将热力动力工程应用于水利动力工程。

2.2热力动力工程系统的研究方法

热力动力工程系统可以从四个方向去研究。在动力控制方向上，需要掌握热能与动力测试技术、锅炉原理、汽轮机原理、燃烧污染与环境、动力机械设计、热力发电厂、热工自动控制、传热传质数值计算、流体机械等知识。在热力发动机及汽车工程方向上，需要掌握内燃机原理、内燃机的结构、设计、测试、燃料和燃烧，还有热力发动机排放、环境工程概论以及内燃机电子控制、热力发动机传热和热负荷等方面的知识。在制冷低温工程和流体机械方向上，需要掌握制冷、低温原理、人工环境自动化、暖通空调系统、低温技术学、热工过程自动化、流体机械原理、流体机械系统仿真与控制等方面的知识。并且要掌握該方向所涉及的制冷空调系统、低温系统，制冷空调与各种低温设备和装置，各种轴流式、离心式压缩机和各种容积式压缩机的基本理论和知识。除此之外，在水利水电工程方向上主要掌握水轮机、水轮机安装检修与运行水力机组辅助设备、水轮机调节、现代控制理论、发电厂自动化、电机学、发电厂电气设备、继电保护原理等方面的知识，以及水电厂计算机监控和水电厂现代测试技术方面的知识。现阶段，我国热能动力工程的发展业已进入了高速模式，热电厂已经成为了热能动力应用的重要组成部分。虽然近年来我国热能动力研究及应用取得了较大的进步，但相比较于西方国家而言，仍然存在三点需要着重改进的地方：需要对其相关热能动力的自动化程度进行深入而具体的研究，自动化程度越高，耗损的人力财力物力也就越少；需要在确保锅炉热能转换和空调制冷专业人才培养供给的前提下，强化人员的职能作用；热能动力工程专业性偏弱的特征，使得热能动力在实际应用中的效果无法最大发挥，因此，对热力动力的研究还应持续加强。

结语：热力动力工程是物理学中动力工程学科的重要组成部分，广泛应用于各个不同领域。热力动力工程无论在锅炉的发展还是在其他方面都起着非常重要的作用。在研究热力动力工程时，应当结合热力动力工程自身的特点，对其涉及到的专业理论知识和技术进行充分深入的分析。不断实践，把一些抽象的理论知识转换成实际的应用，将更利于推动热力动力工程的发展。

参考文献：

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[2]张晋育.浅谈热力动力工程和能源方面的发展状况[J].辽宁电力勘测设计院110179