王彩恩
[摘 要]熱能動力工程專業(yè)對我國國民經(jīng)濟的發(fā)展起著重要的作用,該專業(yè)也在各行各業(yè)中有廣泛的應用,其涉及到的專業(yè)知識也非常豐富,該工程專業(yè)在我國經(jīng)過多年的發(fā)展,其技術(shù)已經(jīng)十分成熟,無論是在鍋爐方面,還是在能源方面,熱能動力工程在其領(lǐng)域發(fā)展非常好,但是也存在一些問題,需要改進,比如鍋爐的損耗能源大多,使得能源的利用效率很低,這也是我國工業(yè)生產(chǎn)中面臨的主要問題,因此熱能動力工程專業(yè)在培養(yǎng)相關(guān)人才的時,不僅要讓其掌握相關(guān)的理論知識,還要培養(yǎng)他們的探索能力,不斷地優(yōu)化熱能動力工程涉及到的技術(shù),降低能力的消耗量。
[關(guān)鍵詞]熱能;動力工程;能源;現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
中圖分類號:TK-1 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)17-0016-01
引言
近年來,隨著工業(yè)的快速發(fā)展,我國鍋爐的種類也逐漸增多,但是在鍋爐的制造和應用方面還存在不少的問題,主要是能源利用效率比較低的問題。因此,如果提高能源利用效率成為我國熱能與動力工程研究的方向之一。在本文中,筆者結(jié)合自身工作實際,從我國現(xiàn)階段熱能與工程發(fā)展情況入手,分析了熱力動力工程和能源的發(fā)展狀況。
1、熱能的特點
能量的轉(zhuǎn)換:人類所用能源基本上都是由一次能源經(jīng)一次或多次轉(zhuǎn)換而來。太陽能的轉(zhuǎn)換:太陽照射使植物內(nèi)葉綠素發(fā)生光合作用,將太陽能轉(zhuǎn)換為生物質(zhì)能;太陽能的光——熱轉(zhuǎn)換;太陽能的光——電轉(zhuǎn)換,太陽能電池。燃料化學能的轉(zhuǎn)換:通過燃燒,將化學能——熱能——機械能。如汽輪機:化學能——蒸汽的熱能——經(jīng)汽輪機轉(zhuǎn)換為機械能;內(nèi)燃機:化學能——燃氣的熱能——經(jīng)活塞連桿機構(gòu)轉(zhuǎn)換為熱能。熱能的轉(zhuǎn)換:兩種能量形式,即機械能——內(nèi)燃機、汽輪機;電能——熱電發(fā)電。
2、熱能動力工程概念及在能源方面的現(xiàn)狀
(一)、熱能動力工程概念
熱能動力工程顧名思義主要研究熱能與動力方面,其包括熱力發(fā)動機,熱能工程,流體機械及流體工程,熱能工程與動力機械,制冷與低溫技術(shù),能源工程,工程熱物理,水利電動力工程,冷凍冷藏工程等九個方面,其中鍋爐的運行方面主要運用熱力發(fā)動機,熱能工程,動力機械,能源工程以及工程熱物理等部分專業(yè)技術(shù)。熱能動力工程主要研究方面為熱能與動力之間的轉(zhuǎn)換問題,其研究方面橫跨機械工程、工程熱物理等多種科學領(lǐng)域。其發(fā)展方向多為電廠熱能工程以及自動化方向、工程物理過程以及其自動控制方向、流體機械及其自動控制方向、空調(diào)制冷方向、鍋爐熱能轉(zhuǎn)換方向等,熱能動力工程是現(xiàn)代動力工程的基礎(chǔ)。熱能動力工程主要需要解決的問題是能源方面的問題,作為熱能源的主要利用工程,熱能動力工程對于我國的國民經(jīng)濟的發(fā)展中具有很高的地位。
(二)、熱能工程技術(shù)的現(xiàn)狀
隨著我國市場經(jīng)濟的建立,社會需求和經(jīng)濟分配狀態(tài)的變化、科技發(fā)展的趨勢、對本專業(yè)的生源、就業(yè)等形成了挑戰(zhàn),更是熱能動力專業(yè)教育的關(guān)鍵。同時,熱動還是現(xiàn)代動力工程師的基本訓練,可見熱動是現(xiàn)代動力工程的基礎(chǔ)。熱動主要研究熱能與動力方面,是跨熱能與動力工程、機械工程等學科領(lǐng)域的工程應用型專業(yè)。熱動主要學習機械工程、熱能動力工程和工程熱物理的基礎(chǔ)理論,學習各種能量轉(zhuǎn)換及有效利用的理論和技術(shù)。本專業(yè)涵蓋的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域十分廣泛。能源動力產(chǎn)業(yè)既是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),又在各行各業(yè)中有特殊的應用,也是國家科技發(fā)展基礎(chǔ)方向之一。能源動力領(lǐng)域人才教育的成敗關(guān)系到國家的根本利益。
能源問題在當今社會舉足輕重,熱能與動力工程專業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位可想而知。
能源動力工業(yè)是我國國民經(jīng)濟與國防建設(shè)的重要基礎(chǔ)和支柱型產(chǎn)業(yè),同時也是涉及多個領(lǐng)域高新技術(shù)的集成產(chǎn)業(yè),在國家經(jīng)濟建設(shè)與社會發(fā)展中一直起著極其重要的作用。
風機是一種裝有多個葉片的通過軸旋轉(zhuǎn)推動氣流的機械。葉片將施加于軸上旋轉(zhuǎn)的機械能,轉(zhuǎn)變?yōu)橥苿託怏w流動的壓力,從而實現(xiàn)氣體的流動。風機廣泛應用于發(fā)電廠、鍋爐和工業(yè)爐窯的通風和引風,礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風、排塵和冷卻等。尤其是在電站,隨著機組向大容量、高轉(zhuǎn)速、高效率、自動化方向的發(fā)展,電站也對風機的安全可靠性提出了越來越高的要求,鍋爐風機在運行中常發(fā)生燒壞電機、竄軸、葉輪飛車、軸承損壞等事故,嚴重危害設(shè)備、人身安全,也給電廠造成巨大的經(jīng)濟損失。此外,風機一直是電站的耗電大戶,電站配備的送風機、引風機和冷煙風機是鍋爐的重要輔機,降低其耗電率是節(jié)能的一項重要措施。
3、鍋爐及能源領(lǐng)域的熱能動力工程的未來發(fā)展方向
3.1 往熱能動力和控制工程發(fā)展
熱能動力和控制工程的發(fā)展需要掌握熱能和動力之間的相關(guān)知識內(nèi)容,與此同時對鍋爐的原理、汽輪機的原理、風機的原理等方面也是需要了解和掌握的,與此相關(guān)的動力機械設(shè)計、熱力發(fā)電廠、燃燒污染與環(huán)境、傳熱傳質(zhì)數(shù)值計算以及流體機械相關(guān)的領(lǐng)域知識也需要了解和掌握的。
3.2 往熱力發(fā)動機和汽車工程發(fā)展
對于熱力發(fā)動機和汽車工程的發(fā)展需要掌握熱力發(fā)動機的原理與車輛工程兩個主要方面的知識。在此基礎(chǔ)上,還可以往制冷低溫工程和流體機械方面做進一步的發(fā)展,因而需要進一步的掌握制冷、流體力學以及機械方面的相關(guān)知識。
3.3 往水利水電動力工程發(fā)展
水利水電動力工程需要掌握水輪機、水輪機的安裝檢修和運行、水輪機調(diào)節(jié)、水利機組輔助設(shè)備、現(xiàn)代控制理論、電機學、發(fā)電廠電氣設(shè)備、發(fā)電廠自動化、繼電保護原理等眾多領(lǐng)域的知識,與此同時還需要了解水電廠的計算機監(jiān)控與現(xiàn)代測試技術(shù)的相關(guān)知識。
4、結(jié)論
綜上所述,熱能與動力工程的發(fā)展大大推動了經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展,在充分利用熱能與動力學的同時,要不斷掌握其自身的變化關(guān)系,工作原理以及它在實際應用中的特點,提高其在實際應用中的操作技巧,以及處理各種問題的能力。嚴格意義上講,熱能與動力學不僅僅局限于這個專業(yè)的名字上,而是涵蓋了更多的內(nèi)容及其他領(lǐng)域的知識,其目的就是為了更好的促進其發(fā)展,提高能源的使用效果。但同時也應看到其存在的一些挑戰(zhàn),針對那些專業(yè)性強的機械設(shè)備的能源使用,要不斷研究其工作原理,能源的使用方法,技能,還要考慮相關(guān)的經(jīng)濟問題及安全問題。如內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)化,雖然某種意義上講,它同蒸汽機的原理是相同的,但是也存在著一些不同,針對這方面的能源轉(zhuǎn)化要不斷的加以研究,通過理論基礎(chǔ)知識的研究加強能源的使用,真正意義上的促進經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展。
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