摘要：随着时代的发展，科技的进步，我国热能动力工程也取得了较为显著的成就。而从实践应用情况来看，为了使技术的完整性和全面性得到提升，还需要相应的科研人员能够深入的优化和分析。在工业发展之中，锅炉是较为核心的热能动力设施，因此，在本文之中，就对热能动力工程在锅炉和能源方面的发展概况进行了探讨和分析，希望能对我国多个行业领域能源利用效率的提升起到一定的积极作用。
关键词：热能动力工程；锅炉；能源；发展概况
引言：
热能动力工程在我国已经引入多年，并在长时间的发展之下得到了较为丰硕的研究成果。当前我国已经培养出了大量的专业性人才，为热能动力工程理论的完善和优化奠定了坚实的基础。对于锅炉与能源方面来说，热能动力工程的研究能够为其提供较为重要的理论基础，因此对热能动力工程的研究对我国锅炉事业与能源事业的全面发展有着较为重要的现实意义，而从当前的发展形势来看，热能动力功能未来将以降低能源损耗、提升多种能源的利用效率作为主要的发展目标，从而推动我国经济建设水平的不断提升。
一、热能动力工程的研究方向
热能动力工程主要研究的是热能与动力之间的关系，其学科跨越了热能与动力工程、机械工程等多个学科和工程应用领域。而从当前的实际情况来看，我国已经有120多所高校开设了热能动力工程专业，专业的组成设计面较为广泛，研究方向包括热力发动机、热力工程技术、流体工程技术、热能工程技术、制冷技术与低温技术、能源工程技术、工程热物理、水利水电工程技术以及冷冻冷藏技术等等。热动力理论是热物理学科相关专业较为重要的理论基础，主要研究的是多种能量的转换方式，从而使相应机械设备的热能利用效率能够得到全面提升。在研究过程之中，相应的科研人员不仅要能够通过科学的计算、严谨的分析来获得热能动力工程的数据和结论，同时要能够结合实践操作的情况，对多种机械设备加以更新和优化，进而为我国能源利用事业的全面发展提供坚实的理论依据。从实际情况来看，热能动力工程的专业面较为广泛，有着较大的拓展空间以及较为良好的就业前景，而这也就要求了相应的科研人员能够明确热能动力工程的研究方向和我国相关行业未来的发展趋势，不断的推动热能动力工程理论的完善，实践能力的不断提升，从而使热能动力工程获得更加全面的发展，为现代动力工程奠定更加坚实的发展基础[1]。
二、热能工程技术之中存在的问题
我国目前对能源动力工业化进程有着较高的关注力度，将其与国民经济发展产生了密切的联系，视其为国民经济发展的支柱型产业。而从世界能源的使用形势上来看，能源问题也日渐严峻，人们更加关注在能源的利用过程之中，能否采用可再生资源来提供日常生产生活所需求的能源，能否采用更加科学的技术节约能源以及是否能够全面提升多种能源的利用效率。能源的全面发展与我国多个行业和领域有着密切的关系，是我国经济发展和社会进程不断推进的关键所在。
风机是一种由多个叶片组成，能够进行轴旋转的机械设施，能够将叶片上的旋转能转化为机械能，从而使气体能够以预期的方式流动，目前风机已经广泛的应用在多个行业与领域之中，而很多发电厂和工业炉都在使用风机进行机械设备的排热通风。我国现代化进程之中，电站的容量在不断地提升，运行效率也越来越高，这也使风机不仅能够减少故障发生的几率，同时也要朝着智能化和自动化的方向进行发展。这也对风机的使用性能提出了更高的要求，其不仅要能够满足安全性和稳定性的要求，同时要能够提切实的提升运行效率，防止在高效运行过程之中出现叶片损坏或者旋转轴损坏的问题，降低因为多种故障产生运行事故和经济损失的几率[2]。
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三、炉内燃烧控制技术
随着时代的发展，科技的进步，工业之中的计算机控制技术也在不断朝着自动化和智能化的方向发展，目前已经形成了一种先进性较高的信息监测系统，全面提升了锅炉设备的管理质量。而在工业炉之中，连续加热炉也得到了广泛的应用，从根本上改变了以往燃料燃烧供应能源的方式，切实的提升了热能转化的效率，提升了生产技术的先进性。
工业炉之中，较为重要的技术为燃料的控制技术，而高科技的自动化控制系统在多个领域之中也能够得到广泛的应用。当前我国现代化连续加热炉的炉型为推钢式加热炉，这种加热炉是通过燃料的自动控制来进行燃料的加工，从而产生热能，为系统提供动力[3]。
推钢式加热炉自动控制体系包括空燃比例连续控制模式和双交叉限幅控制模式两种，其中，双交叉限幅控制模式的核心在于通过相应的温度传感器将系统之中的温度转变成为信号进行传递，而收取信号的数据值也就是系统之中的实际温度，这种模式包括燃烧控制器、燃气流量阀以及燃气流量计等多种主要部分组成。而空燃比例连续控制模式的核心则在于通过气体检测装置对目标范围之内的气体进行合理检测，检测的数据库会通过PLC编程技术加以接收，相应的技术会将其与之前设定的数据进行比较，然后通过分析得到相应的数据值，并根据当前的实际需求，对炉中燃气的比例以及温度加以有效的调控。这种模式的组成包括PLC编程技术、燃气比例阀、燃料控制装置以及气体分析系统。这两种模式的共同点在于都是以燃料控制系统为控制的核心点，而从当前技术的应用情况来看，燃料控制系统也是工业燃炉之中较为重要的组成部分之一。
四、软件仿真锅炉风机叶片的分析
在工业锅炉的运行之中，风机叶片旋转之下产生的内部机械流场往往存在着一定的不确定性，会因为多种因素的影响导致难以对其进行合理的分析，这也就直接导致了我们难以对锅炉风机设置合理的实验进行内部控制手段的研究。从实际情况来看，工业锅炉的运行情况较为复杂，细节较多，同时从世界范围来看，也没有出现较为完善的理论依据和科研成果。在很多关于锅炉的研究之中，对于流动分离现象也提出了相应的研究方法，然而目前的研究成果尚不足以支撑这些研究手段的实现，在实际研究之中，必须能够针对锅炉运行的实际情况以及风机叶片的旋转情况进行细致的分析，并建立科学可靠的实验模型和数值模拟机制，才能够对机械流场内部作用加以有效的研究。而随着技术手段的不断发展，为了能够使锅炉风机叶片旋转空气流动情况得到有效的探究，我们可以采用软件建立模型的方式对其开展分析和研究。在实际应用之中，应该通过相应的软件对锅炉运行情况进行二维建模，然后根据实际采集到的数据与信息将数据划分为网格形式，通过边界区域设定的方式对数据信息进行筛选，根据实际条件和要求对输出的网格加以计算，可以通过求解器来完成求解过程。然后根据计算的结果建立二维数值模拟，并对空气的流动情况加以模拟，建立相应的速度矢量图使其能够得到全面的分析，进而得到锅炉风机叶片分离和攻角之间存在的对应关系[4]。
五、结束语
综上所述，热能动力工程的研究方向较为广泛，包含的学科体系也较为复杂，而这也就要求相应的科研人员能够有着更加严谨的学术态度和实验精神，为我国热能动力工程科研水平的全面提升奠定更加坚实的基础。从实际情况来看，热能动力工程能够为锅炉和能源提供必要的理论依托，从而使多种能源的利用效率得到全面提升，使能源相关行业能够获得更高的经济效益和社会效益，这也是热能动力工程研究的主要目的，进一步说明了热能动力工程的研究的重要性以及在多个领域中应用的广泛性。
参考文献：
[1]钟建华. 热能动力工程在锅炉和能源方面的发展概况[J]. 中国科技纵横，2013，（14）：145-145.
[2]宋传志. 热能动力工程在锅炉和能源方面的发展概况分析[J]. 科技经济导刊，2018，000（015）：P.121-121.
[3]侯长命. 热能动力工程在锅炉和能源方面的发展探析[J]. 建筑工程技术与设计，2016，（9）：2501-2501.
[4]刘晓曦. 热能动力工程在锅炉和能源方面的发展状况探究[J]. 消费导刊，2018，（31）：202.
论文作者:黄郑伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/17
标签：热能论文; 动力工程论文; 能源论文; 锅炉论文; 风机论文; 多个论文; 叶片论文; 《基层建设》2019年第21期论文;