热能与动力工程中的科技创新

徐晓军 王强

摘 要：经济发展过程中对能源与动力的需求愈加迫切，在热能利用与动力工程中开展的科技创新活动得到更多人的关注和重视，各种动力应用和热能转化的科学技术得以全面研发并应用，无论是研发速度还是技术转化为实际应用的速度都在加快，科技的创新发展能够促进相关产业的加速布局和进步，是应对能源需求大增长的必要之举，也是可持续发展的关键战略需求。

关键词：热能；动力工程；科技创新

中图分类号：TK11 文献标志码：A

0 引言

科技的进步促进了能源产业的进一步发展，使之能够满足国家战略发展的实际需要。热能的转化及其多种应用模式，在能源动力工程发展过程中发挥着举足轻重的作用。科学技术工作者都在设法提升热能的综合使用率，提高技术应用模式以及相应动力装置运转的效率，降低对能源动力的消耗，推动多种技术应用和装置设计的改进，从而既能满足社会发展对能源的现实需求，又可以节能减排，减少污染。

1 当前热能动力工程发展中遇到的困难与问题

目前很多企业不重视能源高效、合理利用，造成新能源技术和设备应用到实际企业建设生产这个过程中遇到很多的阻碍，企业注重生产而轻视动力能源的重复使用，不愿意花费更多的成本去改进生产流程和动力应用模式，造成了很严重的能源消耗和浪费。在生产、制造、加工等多个程序和环节中有很多不符合能源高效利用的缺陷和不足，导致在热能以及动力的工程建设与完善中，产业化的布局规划中的各项举措得不到及时的执行和落实，在这种情况下就会出现大量能源浪费或者消耗过度的情况。

企业的动力能源设备应用情况并不理想，尤其在设备日常运行管理维护，以及设备的更新换代等工作中存在诸多问题亟待解决，比如设备运行问题状况频出，无法保持良好的工作状态，维护管理不及时、不到位，检修工作制度不健全，资金投入较少，企业管理层不重视这方面的工作，导致设备老化速度加快，热源转化效率和合理应用受到很大的影响，造成能源大量浪费，而对于动力设备的更新和改进则进展缓慢，受资金不足或者管理者意愿的多方面影响，热能与动力装置得不到及时的更新换代，在使用过程中也没有按照制度规范开展相应的操作和检修程序，慢慢形成了很多安全风险和隐患，基于此，即使在技术有所创新突破的情况下，企业也难以将其迅速应用到实践工作当中去，实现不了应有的价值作用。

2 热能动力工程建设中科技创新的重要作用和优势所在

能源动力是科技创新发展的重要研究对象和目标，无论是应用技术工艺还是装备制造，都需要相应的技术创新和优化来改善现阶段的动力工程发展环境和前景，该项科技创新的优势在于社会经济的发展对能源的需求逐渐加大，但是对能源的合理使用还存在很多难以满足发展趋势的情况，比如能源设备运转效率较低，资源消耗较大，相应产业和企业发展所需的成本逐渐上升，资源危机愈发显著，这些问题的存在也刺激着相关热能以及动力工程中的科技创新的脚步逐渐加快，各种动力装置和设备也应运而生，为了确保动力系统具备较高的运转效率，并拥有更高的安全性，人们将热能的转化应用模式划分为多个等级，是为了应对热能需求的不同，在热能和动力应用的具体技术层面上，对于运转过程的安全性与稳定性方面的要求愈加严格，对能源动力使用中排放的废气废物也有了更高的排放要求，科技创新的重大作用会随着技术水平提升而愈加明显，其作用范围也必将愈加广阔。

3 热能与动力工程中的科技创新

3.1 节能降耗工艺技术的突破

我国生态环境得到了很大的改善，在很大程度上是由大力促进资源、能源的应用模式以及推动节能减排技术创新而决定的，当前的能源以电能需求增速最为迅猛，发电消耗的各种资源数量也随之上升，节能技术水平的提高所发挥的关键作用，不仅在于能够减少资源和能源的消耗，关键在于提高动力设备和装置的运转效率，使其工作环境得到进一步的改善，提高其适应工作环境的能力，在自动化技术和其控制系统的实际应用中，在调节能源利用流程和不合理环节上发挥着关键作用。

3.2 燃料燃烧模式的创新

燃料本身的质量情况是固定的，要提高能源合理应用效果，就要在燃烧的模式上进行改进，实现充分燃烧，产生更多的热能，并减少热能传导和转化过程中的损耗和释放，但是要符合热能利用的前提条件和基础要求，逐步优化燃料燃烧的主要模式，促进各种资源的高效、合理利用。

3.3 减少水分流失，提高设备运转功效

水轮机等相关设备在运行期间会发生大量的水蒸发，会消耗很大一部分热量，同时也意味着大量水分的消耗，这也是目前热能动力相关装备技术需要解决的重点问题，但是依靠目前人们的认知水平和技术实力，并不能完全保证水流失问题不再发生，但是可以凭借技术创新来逐步减少水分的流失与浪费，同时提高水轮机设备运转的效率，使其发挥出最大的功效作用，以此来减少能源的消耗。

3.4 关注并科学运用重热情况

热能在转化利用过程中不可避免地会出现损耗的情况，很多热量白白被挥发和释放于空气之中而得不到合理的运用，科技创新的目标就是将其损耗控制在合理的范围内，这就是我们常见的重热情况，其指数的数值变化大小就代表着热量损耗程度的大小，因此将重热数值控制在合理区间范围内就变得非常重要，在使用动力设备和发电设备的过程中，也要控制好水含量和温湿度，对其运行环境中的温度进行实时监控，这样就能够控制好燃料燃烧时的状态，防止湿度增加影响到燃料的充分燃烧，从而造成重热数值逐渐变大，造成热能量的损耗程度加剧。当然也要根据设备实际的运行情况做出相应科学的调整，必要时还需要增加其水分含量和湿度，以确保设备能够正常运转，充分利用好产生的热能。

3.5 在锅炉方面主要使用仿真锅炉风机翼型叶片

锅炉内部风扇结构复杂，运行精度高，在测量方面也缺乏测量标准比较困难，这导致到目前为止，并没有科学，完善的系统应用于锅炉叶轮制造和运行开发。可以用模拟内部气体流量的实验方法进行评估，对不同方式的空气吹入对风机的流动分离进行模拟。然后根据计算机网络模拟这些值，模拟的目的是对基于不同的速度所得到的矢量图分析并与可以确定的多组数据进行比较锅炉风机翼型边界层分离与迎角关系并进行进一步研究。

3.6 提升机械能与热能转换效率

依据热能动力学相关原理，确定研究对象，设备应用主要目的是促进能量转换，现有技术条件下，解决能量转化问题，首先要解决设备有效利用问题，分析发电厂锅炉应用现状，结合热能动力工程学，可以总结出可靠可行的理论知识，并将其应用于技术改进之中。设备运转需要设备不同零件间相互协作，技术人员需要通过自身知识技能并且结合实际状况需要对局部进行调整。

3.7 转换思维促进设备高效运转

思想指导行为，要改变现状必须从思想方面进行突破、改变原有模式，基于可持续发展理念的能源消耗模式进行技术研发，转变资源利用观念，促进节能降耗。要使工作人員意识到技术革新，设备效率提升对于资源高效利用的重要性，从而实现技术创新，推动锅炉高效利用，调动工作人员积极性。

结论

热能动力工程在国民经济中发挥着越来越重要的作用，日益向着技术专业化、工序规范化和高度信息化的方向发展。技术人员实际应用过程中将热能工程项目的特点和行业规范融合起来，不断提高创新能力，使热能与动力工程应用更好地服务于生产生活。

参考文献

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[2]鄯成君.浅析热能与动力工程的科技创新[J].消费导刊，2016（2）：125.

[3]王哲.热能与动力工程科技创新探析[J].企业技术开发，2016，35（21）：167-168.